流水线作业.pptx

v第一节 流水生产的基本概念v一、流水生产的概念v 流水生产方式起源于美国的福特汽车装配线。由于采用流水生产，使汽车的装配时间从12小时28分减少为2小时28分，汽车成本由2800多美元，降为800多美元，从而使汽车成为大众化交通工具。第1页/共40页v 流水生产就是劳动对象按照预定的工艺顺序、统一的速度，连续不断地通过各个工作地，完成相应加工内容的一种生产组织形式。v二、流水生产的特征v 1）工作地专业化程度高；v 2）生产按规定节拍进行；v 3）生产单位按对象专业化形式组成；第2页/共40页v4）各工序的比例性程度高；v5）物料采用平行移动方式。v三、流水线的种类v1）按生产过程对象移动与否v 固定式流水线v 移动式流水线v2）按流水线上加工对象的品种数v 单一品种流水线v 多品种流水线第3页/共40页v3）按生产过程的对象转换方式v 可变流水线v 混合流水线(成组流水线)v4）按流程连续程度v 连续式流水线v 间断式流水线v5）按流水线节拍性质v 强制节拍v 自由节拍v 粗略节拍第4页/共40页v6）按流水线机械化程度v 手工式流水线 v 机械化流水线v 自动式流水线v四、组织流水生产的条件v 1）产品需求稳定，产量和劳动量足够大；v 2）产品结构和工艺先进而稳定；v 3）产品标准化程度高。第5页/共40页第二节 单对象流水线组织设计 流水线设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计是指流水线的技术设计，包括工艺设计、工艺装备设计、专用设备设计、运输装置设计等。软件设计包括流水线的节拍确定、设备数和工人数的确定、工序同期化、流水线平面布置、流水线标准计划图表。第6页/共40页v一、单对象流水线组织设计v1、确定流水生产节拍(r）v 节拍是指流水线上连续出产相邻两件同种制品的时间间隔。节拍是决定流水线硬件和软件设计的重要参数，同决定了流水线的生产速度和生产能力。用如下公式计算：第7页/共40页vFe=计划期有效工作时间；vF0=计划期制度工作时间；v=时间利用有效系数(0.90.96)；vN=计划期产量；v节奏(R)：流水线上连续出产相邻两个同种制品运输批的时间间隔。v当制品的单件加工时间短、体积小、工序v之间的距离较大时，为节省制品运输时间，而采用按一定批量在工序间转移。第8页/共40页v R=r n vn=转移批量。v2、确定流水线及各工序设备数和负荷率v设Si=i 工序需要的设备数(工作地数)，v2、计算工序和流水线设备负荷率：第9页/共40页v当Si 不为整数时，必须进行取整，即：v Sei=Si，=取整号，取大于和接近于Si 的整数。当实取设备数不等于计算的设备数时，还须计算工序的设备负荷率：v设工序数为 m,则流水线总的负荷率：第10页/共40页 设备负荷率，决定了流水线运行过程的连续程度，当k=0.851.05时，可组织连续流水线，而当k小于0.85时，应重新进行工序同期化，若经过同期化，k仍然小于0.85，0.75-0.85一般组织间断流水线。3、工序同期化 工序同期化就是通过技术组织措施来调整流水线各工序的时间，使其与节拍相等或与节拍成整数倍。第11页/共40页 工序同期化是流水生产组织设计的重要一环，同期化程度的高低，决定了流水线的负荷率和连续程度v设备加工为主的同期化措施 1）对影响同期化的关键工序，可通过设备和工装的改进、加工工艺的改造等手段和措施加予实现。2）加大切削用量、减少加工工时；第12页/共40页3）改进工作地布置和操作方法，减少辅助时间。4）提高工人的操作水平和熟练程度。v手工操作为主的工序同期化措施1）重新分解和组合工序；2）合理调配工人；3）采用高效工具；第13页/共40页v组织工序同期化的方法v例：某产品的生产节拍为10分钟，其装配工作可分为11个工步，各工步的时间定额和工步顺序如下图示：123456781091162571263545第14页/共40页v重组工序原则：1）组合工序的工时不大于节拍；2）组合工序内的工步符合工步顺序原则；步骤：1）列出所有可能作为第i工序的工步组合方案；2）求出各编组方案后剩余时间可能组成的最少工作地数；Ski=第i工序，第K编组方案的可能最少工作地数；第15页/共40页T=工步时间总和；ti=第一组合工序时间；=取整号；3）当工序编组方案有多个时，取min Ski 方案为分支节点；4）当min Ski有多个时，取组合工序时间最大的方案，作为分枝节点；5）从剩余工步中列出可作为下道工序的所有工步编组方案，并计算最小可能工序数值：6）以上过程重复进行,直到所有工步组合完。第16页/共40页 从最后一个节点向前回溯，寻求且可能工序数更小的未分支的节点，进行分支。直至找到所有节点的可能最小工序数均等于或大于现有最小工序数。对上例进行工步重组如下：第17页/共40页v第一组合工序v方案1：1、2、5；S111(46-9)/10=5；v方案2：1、2、6；S121(46-10)/10=5；v 最小工作地数相同，选组合工时最大的方案，即(1、2、6)为第一组合工序，从该方案进行节点分枝，列出第二组合工序的所有方案：v第二组合工序v方案1：3、5；S212(46-10-6)/10=5;v方案2：4、5；S222(46-10-8)/10=5v方案3：5、7；S232(46-10-7)/10=5第18页/共40页v最小可能工作地数相等，取组合工序工时最大方案：4、5；以其为分枝节点，进入第三工序组合。v第三组合工序：v方案1：3、8；S313(46-10-6-8)/10=5;v方案2：7；S323(46-10-6-6)/10=6;v取方案：3、8分枝：v第四组合工序：v方案1：7：S414(46-10-10-6-8-6)/10=6;v方案2：11：S424(46-10-10-6-8-5)/10=6;v第五组合工序：vS515(46-10-10-6-8-6-10)/10=6第19页/共40页v第六组合工序：11v至此全部工步一组合完，得到共6道工序组合方案。v回溯，寻找未被分枝、可能工作地数小于6的节点进行分枝；当满足条件的分枝有多个时，取组合时间最大的节点：v按上述条件，取节点：进行分枝：最后得到最小可能工序数为5个，结果如图示。；5、7第20页/共40页全部工步1、2、51、2、63、54、55、73、8 77109、10113、944、810、115951056855758665105105976666106465第21页/共40页v4、计算流水线所需配备的工人数v 手工操作流水线，i 工序上所需的工人数：v Pi=Sei Wi gv其中：Wi=i工序每一工作地上需同时工作的人数；v g=流水线每天工作班数；v整条流水线所需人数：P=Pi 第22页/共40页v设备加工为主的流水线：vb=流水线后备工人的百分比；vfi=i 工序工人的看管定额；v5）确定运输方式和装置v强制节拍流水线由机械装置实现节拍：v 连续式工作传送带；v 脉动式工作传送带；v 分配式工作传送带；第23页/共40页v自由节拍：连续式运输带；滚道、滑道、平板运输车，这类运输装置容许工序间储存一定的在制品；v粗略节拍：重力滑道；各种吊车、手推车、平板车等。v当采用传送带运输时，必须确定传送带长度、速度：v 传送带速度：V=l/r(米/分）v l=分区单位长度；r=流水线节拍；v L=2（L1+L2）第24页/共40页v6）流水线平面布置：v流水线整体布置形状第25页/共40页v7)流水线标准工作指示图表v 规定工作起止时间，统一休息时刻；v2、多对象流水线组织设计v1）可变流水线的组织设计：v(1)计算节拍：v 代表产品法：在所生产的产品中，选择一种产量大、劳动量大、结构和工艺较有代表性的产品为代表产品。以其单位产品劳动量为代表来计算产品的生产节拍。第26页/共40页v例：某可变流水线上生产A、B、C三种产品，其计划月产量分别为2000、1875、1857件，每种产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别为40、32、28分，流水线两班制工作，每月有效工作时间为24000分，试确定可变流水线上各种产品的生产节拍。(设A为代表产品).1）以代表产品表示的产量：Q=QA+QBB+QCC =2000+187532/40+185728/40 =4800(件)第27页/共40页v i=ti/t代表;；v2）求代表产品的节拍：v rA=24000/4800=5(分/件)；v3）求其它产品的节拍：v rB=rAB=5(32/40)=4(分/件)；v rc=rAB=5(28/40)=3.5(分/件)；v*时间分配法：v1）求各产品劳动量比重：第28页/共40页v2）分配各产品占用有效工作时间：v3）计算各产品节拍：v仍用上例计算各产品劳动量比重第29页/共40页v计算各产品节拍：第30页/共40页v(2)确定工序设备数及计算设备负荷率第31页/共40页v2）混合流水线组织设计v(1)计算混合流水线平均节拍：v例：某混合流水线上生产A、B、C三种产品，计划其产量分别为3000，2000，1000件，计划起作业时间为12000分钟，其平均节拍为：R=12000/(3000+2000+1000)=2(分/件)第32页/共40页v(2)计算流水线最小可能工作地数：v计算流水线在计划期内的总劳动量：v计算流水线可能的最小工作地数：第33页/共40页v(3)绘制综合工艺路线图v包含所有产品工艺路线的综合工艺路线。1258410912138A产品工艺路线图第34页/共40页125769121410B产品工艺路线图83第35页/共40页125749121311产品综合工艺顺序图8310614第36页/共40页v(4)混合流水线的平衡(工步组合)v 单一对象流水线按节拍进行工步组合，而混合流水线要按每一工序在计划期承担的劳动量和计划期有效工作时间进行平衡。v 组合工序的原则：符合工艺顺序；组合工序年工作量不大于年有效工作时间；第37页/共40页v(5)确定各产品投产顺序v混合流水线上产品的投产顺序称为“连锁”，当连锁按周期性反复时，每一周期的连锁称为“循环流程”。v生产比倒数法：v例：某混合流水线上生产A、B、C三种产品，计划产量分别为：3000，2000，1000，用生产比倒数法求投产顺序。v计算生产比xi及其倒数miv xa:xb:xc=3000:2000:1000=3:2:1v一个循环流程内的产量=xi=3+2+1=6第38页/共40页v步骤：v取生产比倒数值最小者先投产，对被选产品进行标识；v更新生产比倒数值：被选产品生产比倒数值加上其原生产比倒数值，其余产品生产比倒数值不变；v按更新的生产比倒数值选最小者先投产；v当最小生产比倒数值有多个，取识别记号较晚出现的产品先投产；第39页/共40页vma=1/3;mb=;mc=1v确定循环流程内的投产顺序步骤产品品种投产顺序(连锁)ABC11/3*1/21A22/31/2*1AB32/3*11ABA411*1ABAB51*-1ABABA6-1*ABABAC第40页/共40页