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第五章 生产过程的组织 --- 制造业生产

第五章 生产过程的组织 --- 制造业生产. 5.1 生产过程的组成 5.2 生产过程的类型 5.3 流水线生产过程的组织 5.4 多品种小批量生产过程的组织. 5.1 生产过程的组成. 一、生产过程的空间组成（ 97 ） 生产过程的概念 有广义和狭义之分 . 广义生产过程 : 从产品的生产技术准备到产品制造完毕的全过程。 包括四个组成过程：. 核心是基本生产过程。. 狭义生产过程 就是基本生产过程，从原材料投入 产品制造完毕的全过程。 基本生产过程又是由若干 工艺阶段（ 也称生产阶段）组成。工艺阶段又可细分为工序。.

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第五章 生产过程的组织 --- 制造业生产

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  1. 第五章 生产过程的组织---制造业生产 5.1生产过程的组成 5.2生产过程的类型 5.3流水线生产过程的组织 5.4 多品种小批量生产过程的组织

  2. 5.1 生产过程的组成 一、生产过程的空间组成（97） 生产过程的概念 有广义和狭义之分. • 广义生产过程: 从产品的生产技术准备到产品制造完毕的全过程。 • 包括四个组成过程：

  3. 核心是基本生产过程。

  4. 狭义生产过程就是基本生产过程，从原材料投入 产品制造完毕的全过程。 • 基本生产过程又是由若干工艺阶段（也称生产阶段）组成。工艺阶段又可细分为工序。

  5. 工序是指在一个工作地（或一台设备）上，一个或一组工人对劳动对象连续实施的生产作业。工序是指在一个工作地（或一台设备）上，一个或一组工人对劳动对象连续实施的生产作业。 • 工序是生产过程最基本的组成单位。 • 工序是人为划分的，可细可粗。 益智淀粉:加工工序为四道：投料—反应堆—干燥路--固筛包装 片剂主要生产过程：原辅料粉碎—过筛—混合——制粒——干燥、整粒——总混——压片——分装——外包装——检验入库

  6. 二、生产过程的时间组成生产过程的时间=有效时间+停顿时间二、生产过程的时间组成生产过程的时间=有效时间+停顿时间 在整个生产过程中，有效时间所占比例很小、而停顿时间却占了绝大部分。

  7. 三、生产过程中零件的移动方式及加工周期 （1）顺序移动 一批零件在上道工序全部加工完毕后才整批转移到下道工序继续加工。 这批零件(批量为n)的加工周期为：

  8. 例：已知n=4, t1=10分，t2＝5分钟，t3＝15分钟 t4＝10分钟，求T顺: 解： T顺＝4×(10+5+15+10)=160（分钟） 工序 t1 t2 t3 t4 40 60 120 160 时间

  9. （2）平行移动方式 每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移到下道工序继续加工，形成前后交叉作业。 这批批量为n的零件的加工周期为：

  10. 例：已知n=4,t1=10分，t2＝5分钟，t3＝15分钟， t4＝10分钟， T平＝（10＋5＋15＋10）＋（4-1) ×15 =85(分钟） 工序 t1 t2 t3 t4 30 75 85 时间

  11. （3）平行顺序移动方式

  12. 例：已知n=4, t1=10分，t2＝5分钟，t3＝15分钟， t4＝10分钟， T平顺＝4 ×（10＋5＋15＋10）－（4－1） ×（5＋5＋10）＝100（分钟） 工序 t1 t2 t3 t4 100 160 时间

  13. 选择零件移动方式需考虑的因素

  14. 三、合理组织生产过程的要求（五个） （1） 连续性 （2） 比例性 （3） 均衡性（节奏性） （4）适应性 （5） 并行性

  15. 核心能力 生产组织 营销策略 产品类型 生产类型 供货选择 供应链 5.2 企业的生产类型 生产运营组织过程

  16. 企业生产类型 工艺特性 生产组织 生产方法 专业化程度

  17. 5.2 生产过程的类型 • 1、按工艺特性分： • ①加工装配型，又称离散型。 • 产品是由离散的零部件装配而成的，物料运动呈离散状态。(如汽车、摩托车生产) • ②流程型又称连续型。 • 物料是均匀、连续地按一定工艺顺序运动的。 (如石油化工、冶金、酒等)

  18. 2、按生产组织特点分： ①备货型(MTS)生产 指按已有的标准产品或产品系列组织生产，生产的直接目的是补充成品库存。如轴承、紧固件等。 ②订货型(MTO)生产 指按用户订单组织生产（如锅炉、船舶等）

  19. 3、按生产方法来分（P99-100）： ①合成型 ②分解型 ③调制型 ④提取型 其中最复杂的要数合成型生产企业。

  20. 4、按产品的生产数量和工作地专业化程度划分 ①大量生产类型 按产品专业化原则采用流水线生产组织方式。 ②单件小批生产类型 ③成批生产类型 后两种可认为是周期性生产类型，按工艺专业化原则采用机群式布置的生产组织方式。 如图：

  21. 5、按生产作业计划方式不同划分 • 大量流水线生产方式 • 成批生产方式 • 项目生产方式

  22. 5.3流水线生产过程的组织http://www.zjnu.cn/ • 一．流水线生产的基本原理 • l913年，美国的亨利·福特创造了世界上第一条汽车流水装配生产线，把制造业从单件手工生产推进到大规模生产的新时代，从而“拉开了现代工业生产的序幕”。 • 基本原理： • 分工原理 • 作业标准化原理

  23. 劳动分工原理 作业标准化原理 + 支 撑 管理技术 加工技术 自动控制技术 人类对产品的需求数量大，且复杂性增加 使用大型设备且多台机器联用 生产力 技术的进步 市场的变化 大量流水生产的基本原理 流水线生产

  24. 巨大贡献:以汽车制造方式的转变为例： 1886年汽车在德国诞生，采用单件生产，效率低，成本高；贵族奢侈品。 1913年，亨利·福特发明大量流水线生产方式。效率大大提高，成本大下降；平民百姓消费品。

  25. 二．流水生产线的概念和特征（104页） 1、概念 按照产品生产的工艺顺序布置工作地，使产品连续地、协调地、均衡地在各个工作地进行加工或装配，直到生产出成品的一种生产组织形式。 它是对象专业化组织形式的进一步发展。

  26. 2.流水生产的主要特征是： 1)工作地设施专业化程度高，并按工艺流程布置。 2)生产按节拍进行。 3)流水生产线内各道工序的生产能力相等。 4)工艺过程是封闭的。 5)劳动对象流水般地从一道工序流向下一道工序。

  27. 三.组织流水生产线的条件 • 产品的结构和工艺相对稳定 • 有足够大的产量需求 • 能把产品加工过程细分成若干作业单元，即制造过程能够实现工序同期化。 • 必要的厂房条件

  28. 四.流水线的类型 流水线有多种形式，可以按不同的标志分类。下图列出了不同分类标志下的流水线分类，并标明了相互间的关系。

  29. 五.对流水生产的评价 主要优点： ．生产效率高(连续性、并行性、比例性、节奏性都高) ．生产管理与控制比较简单，有利于质量跟踪和质量控制。 · 原材料、零部件运输量减少； · 在制品减少； ．工人培训简单，培训及工资成本低； 缺点： · 生产过程灵活性差； ．工人对重复、单调的作业会感到枯燥、容易疲劳； ．一次性投资较大。

  30. 六．单一对象流水线生产的组织设计 1．确定流水线的节拍 节拍就是流水线上出产相邻两件相同制品的时间间隔。 节拍R=计划期内有效工作时间T/计划总产量 Q 2．确定流水线上的设备(工作地)数量 3．计算设备的负荷率和流水线总的负荷率。 4．进行工序同期化 (同步化) 即把产品的加工过程细分成若干作业单元 使它们的作业时间等于流水线节拍或者与节拍成整数倍比关系。

  31. 5．计算工人配备数。 6．选择运输装置。 运输装置有传送带、传送链、滚道、重力滑道、各种运输车辆等。 7．流水线的平面布置。 原则：有利于操作，减少运输工作量，充分利用生产场地。 形状：有一字形、L形、u形、山字形、环形和S形等。分别适用于不同情形。

  32. (1)直线形:用于工序及工作地较少的情况 (2)山字形：一般用于零部件加工和部件装配结合的情况。 （3）环形：在工序循环重复时采用。 （4）双行直线排列、L形、u形、s形：当工序或工作地数较多时采用

  33. 七．单一流水生产线的平衡与优化步骤 算例下图所示是加工一种电动毛绒玩具的工艺流程图，共有5项作业。其中的每项作业是对加工过程进行细分后的结果。根据市场预测，对这种产品的需求呈现大幅增长的趋势，每天的订单达到900只。为此，企业准备采用流水线生产这种产品。工作制度为两班制，每班工作8小时，每班有20分钟的休息时间。已知生产线的废品率为2.2%。试根据上述条件进行流水生产线的平衡和优化。 a b 0.1 min. 1.0 min. c d e 0.7 min. 0.5 min. 0.2 min.

  34. 解（1）计算节拍 即节拍为1 分钟。 （2）计算最小工作地数 向上取整，得到最小工作地数为３．

  35. ． • （３）分配作业单元． • 分配原则： • 所有先行作业单元已分配完毕； • 该作业单元的加工时间不能超过该工作地的剩余时间 • 当不只一个作业单元满足分配条件时，加工作业时间短的优先；后续作业数多的优先．

  36. 作业单元分配结果 （４）流水生产线的效率测评

  37. （５）通过作业细分提高流水生产线的效率 具体是将作业b细分．如图 0.1 min. 0.1 min. 0.9 min. a b1 b2 c d e 0.7 min. 0.5 min. 0.2 min.

  38. 七．单一流水生产线的平衡与优化步骤 （１）确定流水线的节拍： R=T/ Q （２）确定流水线上的设备(工作地)数量 （３）把各作业单元分配到各个工作地． （４）流水生产线的效率测评． （５）通过工作单元的再细分，来提高流水生产线的效率．

  39. 八、多品种流水生产线 • 主要有可变流水线（轮番生产）和混合流水线（同时生产）。 • 提高了流水线生产的灵活性。 • 但它的组织难度较大，如混合流水线在组织设计上要解决两个问题： • 一是工序同期化问题。 • 二是产品的投产顺序问题。有多种方法可解决 • 生产比倒数法 • -生产平准化方法等

  40. 流水线生产方式的发展变化 多品种小批量生产方式 一条流水生产线能够同时生产多种结构相似产品 大量生产方式 单一品种产品 新型流水线—— JIT、FAS、CIMS 早期流水线 大量流水生产的发展

  41. 5.4 多品种小批量生产过程的组织 主要特点——可以缩短生产周期，实现均匀化生产，降低库存，增强对市场变化的适应力。但生产组织和计划管理工作复杂，难度较大。 欧美、日本制造业——中小批量生产的产品在数量上约占85％，在产值上约占60%至70%。中小批量生产一批的数量通常为5件到50件。

  42. 虚拟企业 多品种小批量生产模式 成组生产 柔性生产 敏捷制造(AM) 精益生产(LP) 计算机集成制造CIMS

  43. 一、 成组生产方式(成组技术) 零件分类编码 成组加工 成组工艺 提高生产效率、产品质量、降低成本 1、概念 将具有相似性的零件分类编码汇集成组，实现成组工艺编制和加工，以大幅度提高生产效率、降低生产成本的一种合理化组织生产的方法。 图5-1 成组技术的原理

  44. 2.零件分类编码系统 • 用数字或符号对零件的有关特性如形状、尺寸、工艺、材料等，按照一定的规律进行描述与识别的一套规则和依据。 • 目前，世界上已有70多种分类编码系统，最著名的是奥匹兹(Opitz)分类编码系统。 • 我国机械行业在分析研究Opitz系统和日本KK系统的基础上，于1984年制定了机械零件分类编码系统(简称JLBM 1系统)。其编码示例如图5-2所示。

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