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1、第五章流水线生产的组织设计第五章流水线生产的组织设计第第一一节节 流水生产的形式和特点流水生产的形式和特点第第二二节节 流水线的组织设计流水线的组织设计 一、单一品种流水线的设计一、单一品种流水线的设计 二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计第第三三节节 装配线平衡装配线平衡第四节第四节 生产平准化与混流生产组织生产平准化与混流生产组织第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点一、流水生产的开展过程一、流水生产的开展过程 现代流水生产起源于现代流水生产起源于现代流水生产起源于现代流水生产起源于1914191419141914年年年年1920192019201
2、920年的福特制。年的福特制。年的福特制。年的福特制。福特制的主要内容：福特制的主要内容：1、在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。、在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。因而实施产品、零件的标准化、设备和工具的专用化以因而实施产品、零件的标准化、设备和工具的专用化以及工厂的专业化。及工厂的专业化。贯彻所谓的贯彻所谓的“单一产品原则单一产品原则 2、创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的流、创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的流水生产线。水生产线。二、流水线生产的特征和形式二、流水线生产的特征和形式 1、定义：流水线是指劳动对象按照一定的工艺、定义：流水线是指劳动对象按照一定的工
3、艺路线路线 顺序的通过各个工作地，并按照统一的生顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度节拍完成工艺作业的连续的重复的产速度节拍完成工艺作业的连续的重复的生产过程。生产过程。将对象专业化和平行移动方式结合起来将对象专业化和平行移动方式结合起来 第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点2、流水线具有以下特征：、流水线具有以下特征：1 1。工作地的专业化程度高。工作地的专业化程度高。工作地的专业化程度高。工作地的专业化程度高 2 2。具有明显的节奏性。具有明显的节奏性。具有明显的节奏性。具有明显的节奏性 3 3。各工序的生产
4、能力平衡或成比例。各工序的生产能力平衡或成比例。各工序的生产能力平衡或成比例。各工序的生产能力平衡或成比例 4 4。产品按工艺路线单向移动。产品按工艺路线单向移动。产品按工艺路线单向移动。产品按工艺路线单向移动 5 5。具有高度的连续性。具有高度的连续性。具有高度的连续性。具有高度的连续性 3。流水线的分类：。流水线的分类：1。按生产对象的移动方式：固定流水。按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线线和移动流水线 第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点132第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点 2 2。按生产对象的数目：单一品种流水线。按生产对象的数目
5、：单一品种流水线。按生产对象的数目：单一品种流水线。按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线和多品种流水线和多品种流水线和多品种流水线 多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线线和混合流水线线和混合流水线线和混合流水线 可变流水线：可变流水线：可变流水线：可变流水线：AAAAAABBBBCCCCCAAAAAABBBB.AAAAAABBBBCCCCCAAAAAABBBB.AAAAAABBBBCCCCCAAAAAABBBB.AAAAAABBBBCCCCCAAAAAAB
6、BBB.混合流水线混合流水线混合流水线混合流水线:AABCCAABCCAABCC.:AABCCAABCCAABCC.:AABCCAABCCAABCC.:AABCCAABCCAABCC.3。流水线的分类：。流水线的分类：3 3。按连续程度：连续流水线和间断流水线。按连续程度：连续流水线和间断流水线。按连续程度：连续流水线和间断流水线。按连续程度：连续流水线和间断流水线4 4。按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍。按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍。按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍。按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线流水线流水线流水线5 5。按机械化程度：手工流水线、机械化流
7、水线。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线和自动线和自动线和自动线6 6。按作业内容：分装配流水线、加工流水线。按作业内容：分装配流水线、加工流水线。按作业内容：分装配流水线、加工流水线。按作业内容：分装配流水线、加工流水线第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点3。流水线的分类：。流水线的分类：三、流水线的经济效益和缺点三、流水线的经济效益和缺点1。流水线的经济效益。流水线的经济效益 1.具有交高的经济效益具有交高的经济效益 2.缩短生产周期，加速资金流动周转缩短生产周期，加速资金流动周
8、转 3.减少在制品量，降低了生产成本减少在制品量，降低了生产成本 4.保证和提高了加工质量保证和提高了加工质量 5.便于生产管理便于生产管理第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点三、流水线的经济效益和缺点三、流水线的经济效益和缺点2。流水线的缺点。流水线的缺点 1.易使工人产生单调感和厌倦情绪易使工人产生单调感和厌倦情绪 2.缺乏柔性，对品种变更的适应能力较差缺乏柔性，对品种变更的适应能力较差 3.流水线对环境条件的变化反映敏感流水线对环境条件的变化反映敏感 4.组织流水线一次性投资较大组织流水线一次性投资较大第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点技术设计：
9、被称为流水线的技术设计：被称为流水线的“硬件硬件设计。包括：工艺路线、工艺规设计。包括：工艺路线、工艺规程的制定，专用设备的设计，设备程的制定，专用设备的设计，设备改装设计，专用卡具的设计，运输改装设计，专用卡具的设计，运输装置的设计等等。装置的设计等等。技术设计和组织设计技术设计和组织设计第二节、流水线的组织设计第二节、流水线的组织设计第二节、流水线的设计第二节、流水线的设计 ：组织设计：被称为流水线的组织设计：被称为流水线的“软件设软件设计。包括：节拍和生产速度确实定，计。包括：节拍和生产速度确实定，设备需要量和负荷设计，工序同期化设备需要量和负荷设计，工序同期化设计，工人配备，流水线平面
10、布置等设计，工人配备，流水线平面布置等等。等。技术设计和组织设计技术设计和组织设计 1 1。确定流水线的节拍。确定流水线的节拍 1 1节拍：节拍：节拍：节拍：是一种重要的期量标准，是指流水是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。确定节拍的依据是方案期的产量和有效工作时确定节拍的依据是方案期的产量和有效工作时间。即：间。即：一、单一品种流水线的设计一、单一品种流水线的设计:节拍节拍节拍节拍 :计划期有效工作时间计划期有效工作时间计划期有效工作时
11、间计划期有效工作时间 :设备开动率设备开动率设备开动率设备开动率 :计划期制品产量（包括废品）计划期制品产量（包括废品）计划期制品产量（包括废品）计划期制品产量（包括废品）式中：式中：式中：式中：例：例：某流水线设计日产量为某流水线设计日产量为1000件，每日制度工作件，每日制度工作时间为时间为8小时，其中上午和下午各用小时，其中上午和下午各用20分钟检分钟检修设备，废品率为修设备，废品率为5%，试计算流水线的节拍。，试计算流水线的节拍。解：解：=0.418分分/件件2 2 2 2节奏：节奏：如果如果R R很小，且体积重量也很小，不适于很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则可以实行批传递。
12、顺序出产按件传递，则可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。节奏。即：即：其中其中:节奏节奏 批量批量 2 2。计算设备数量和设备负荷系数。计算设备数量和设备负荷系数1 1 各工序设备数量各工序设备数量 其中：其中：第第 i i 道工序所需设备数。道工序所需设备数。第第 i i 道工序单件时间定额道工序单件时间定额 2 2 各工序设备负荷系数：各工序设备负荷系数：3 3 流水线的负荷系数：流水线的负荷系数：流水线的负荷系数讨论流水线的负荷系数讨论当当K 0.85时，宜组织强制节拍流水线。时，宜组织强制节拍流水线。当当0.75 K=0
13、.85时，宜组织自由流水线。时，宜组织自由流水线。当当K=0.75时，宜组织间断流水线。时，宜组织间断流水线。理思的情况下。理思的情况下。i=12、，m 的值应比的值应比较接近，极差较接近，极差 应尽可能小，这样应尽可能小，这样整个流水线的负荷比较均匀，有利于流水线的组织。整个流水线的负荷比较均匀，有利于流水线的组织。如果负荷系数波动较大，则应通过工序同期化措施如果负荷系数波动较大，则应通过工序同期化措施加以调整。加以调整。3 3。工序同期化。工序同期化组织流水线的重要环节组织流水线的重要环节工序同期化工序同期化 是指通过各种可能的技术、组织措是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单
14、件作业时间，使施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。拍成倍比关系。进行工序同期化的措施有：进行工序同期化的措施有：1提高设备的生产效率提高设备的生产效率2改进工艺装备改进工艺装备3改改进进工工作作地地布布置置和和操操作作方方法法，减减少少辅辅助作业时间助作业时间4提高操作工人的熟练程度提高操作工人的熟练程度5详细地进行工序的合并和分解详细地进行工序的合并和分解 工工序序同同期期化化后后，应应根根据据新新的的工工序序时时间间定定额额计计算算设设备备工工作作地地需需要要量量和和设设备备负负荷荷系系数数。下下表表5-15-
15、1是是工工序序同同期期化化的的一一个例子。个例子。表表5-15-1工序同期化例如工序同期化例如 原工序原工序号号1234567流水线流水线节拍节拍工步号工步号12345678910 11 12工步时工步时间分间分2.13.21.73.41.93.94.03.22.03.72.33.6新工序新工序号号12345新工序新工序时间时间5.35.15.89.29.6新工作新工作地地11122工序同期化工序同期化4 4。计算各工序工人人数。计算各工序工人人数式中：式中：第第第第i i i i道工序的工人人数道工序的工人人数道工序的工人人数道工序的工人人数 每日工作班次每日工作班次每日工作班次每日工作班次
16、 第第第第i i i i道工序每一工作地同时工作人数道工序每一工作地同时工作人数道工序每一工作地同时工作人数道工序每一工作地同时工作人数（人（人（人（人/台台台台.班）班）班）班）第工序设备数第工序设备数第工序设备数第工序设备数5 5。确定流水线节拍的性质。确定流水线节拍的性质依据：依据：工序同期化程度和加工对象的重量、工序同期化程度和加工对象的重量、体积、工艺性等特征。体积、工艺性等特征。当同期化程度高、重、大、工艺性当同期化程度高、重、大、工艺性好，且要求严格按节拍出产产品时，好，且要求严格按节拍出产产品时，选强制节拍。选强制节拍。否则选自由节拍。否则选自由节拍。不同性质的节拍决定着选择不
17、同形不同性质的节拍决定着选择不同形式的流水线运输装置。式的流水线运输装置。6 6。设计运输工具。设计运输工具流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。的方法。强制节拍流水线上一般采用连续式工作传送带、强制节拍流水线上一般采用连续式工作传送带、间歇式工作传送带、分配传送带间歇式工作传送带、分配传送带自由节拍流水线上一般采用连续式运输带或滚自由节拍流水线上一般采用连续式运输带或滚道、平板运输车等运输装置；道、平板运输车等运输装置；粗略节拍流水线上一般采用滚道、重力滑道、
18、粗略节拍流水线上一般采用滚道、重力滑道、手推车、叉车等运输工具。手推车、叉车等运输工具。链条输送机悬吊输送机连续式工作传送带带式输送机Belt Conveyor链条输送机拖索输送机输送机螺旋输送机链条输送机辊式输送机滚道滚道链条输送机轮式输送机滚道滚道输送机气压输送机1输送带选择输送带是实现流水线节拍常用的一种输送装置。输送带的选用除考虑节拍性质外，还应考率产品大小、作业方式、造价上下等因素。表5-2是几种常见的输送带装置的特点比较。表5-2输送装置的特点比较输送带形式物品大小作业方式移动费用适用范围大中小特移动静止容易困难造价低造价高皮带运输机板带式运输机滚道式运输机转盘式运输机链条式运输机
19、重件用小件、轻件用重件用加工件逆流异形特大制品用使用基本适用特殊情况下使用2计算输送带移动速度输送带速度由流水线节拍决定，速度不宜过快，必须与节输送带速度由流水线节拍决定，速度不宜过快，必须与节拍保持一致。在连续式工作输送带上，产品放在输送带上，拍保持一致。在连续式工作输送带上，产品放在输送带上，产品的间隔距离称为分区单位或跨步。如下图。产品的间隔距离称为分区单位或跨步。如下图。工序间隔BL产品间隔传送带运动方向待加工制品当产品不大时跨步为当产品不大时跨步为1.01.2米米 传送带参数确定传送带参数确定 1 1、分区单位长度或跨步产品间隔：、分区单位长度或跨步产品间隔：连续流水连续流水线的传送
20、带上两相邻制品中心之间的距离线的传送带上两相邻制品中心之间的距离L0L0。2 2、传送带速度：、传送带速度：V=L0/rV=L0/r3 3、传送带工作局部的总长度：、传送带工作局部的总长度：L=2L=2L1+L2L1+L2+L3+L3 L1 L1：工作地长度之和，：工作地长度之和，L2 L2：工作地之间距离之和，：工作地之间距离之和，L3 L3：传送带两端附加富裕量：传送带两端附加富裕量节拍7。流水线的平面布置。流水线的平面布置bacefd二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计 1 1。多品种可变流水线的特征：。多品种可变流水线的特征：1 1成批轮番生产多种产品，更换产成
21、批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。品时，需调整，但调整不大。2 2每种产品在流水线所有工序上的每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。设备负荷系数应大致相同。3 3整个方案期内成批轮番的生产多整个方案期内成批轮番的生产多种制品，但在方案期的各段时间种制品，但在方案期的各段时间内只生产一种制品。内只生产一种制品。2 2。流水线节拍的计算。流水线节拍的计算 可变流水线上的每种产品都有自己的节拍，在同一条流水线上生产的各产品的节拍不一定相等，这就使得确定流水线的节拍变得复杂一些。通常有两种计算节拍的方法。1 1代表产品法代表产品法 2 2加加工劳动量比重法工劳动量比重法
22、二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计l代表产品法代表产品法在方案生产的产品中任意选择一种产品，然后将各种产品的产量按劳动量的比例关系折合成以该种产品表示的产量，据此计算节拍。l代表产品法代表产品法设可变流水线加工n种产品，其方案产量分别为从，N1。N2，Nn，各种产品的劳动量分别为 t0，t1，tn。假设以i为代表产品，则可变流水线方案期总产量可以表示为：式中：式中：式中：式中：NN以代表产品表示的方案期总产量；以代表产品表示的方案期总产量；以代表产品表示的方案期总产量；以代表产品表示的方案期总产量；产品产品产品产品 j j 与产品与产品与产品与产品 i i 劳动量换算
23、系数，劳动量换算系数，劳动量换算系数，劳动量换算系数，即：代表产品的选法：代表产品的选法：在流水线所生产的制品中选择一种产量在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算为代表表产品，将其它产品按劳动量换算为代表产品的产量，此后以代表产品来计算节拍。产品的产量，此后以代表产品来计算节拍。则各产品的节拍的计算公式为：则各产品的节拍的计算公式为：代表产品的节拍为 即：n n其余产品的节拍为 即：习题：某可变流水线加工三种产品，其年产量及单件加工时间如表45所示。假设设备检修时间占制度工作日的10%，问以产品1
24、为代表产品时，流水线在方案期内总产量是多少？各产品的节拍又是多少？该流水线实行两班制，年工作日254天。产品编号年产量件加工时间分12325000125002500049.543.736.6表45三种产品的基本数据解：首先以产品解：首先以产品1为代表时的换算系数为代表时的换算系数故总产量故总产量故总产量故总产量：=25000+12500*0.883+25000*0.739=54520件设：全年有效工作日为设：全年有效工作日为254天，依题意各产品的节天，依题意各产品的节拍分别为：拍分别为：2加工劳动量比重法加工劳动量比重法按各种产品在流水线上加工总劳动量中所占比重分配有效工作时间，然后计算流水
25、线节拍。设有n种产品，产品 j 的方案期产量为 ,加工劳动量为 则 为 n 种产品的总劳动量。各产品的加工劳动量在总劳动量中的比例 可由下式计算：各产品在流水线上的节拍：3 3。计算各工序设备需要量及设备。计算各工序设备需要量及设备负荷系数负荷系数设有 n 种产品，流水线有 m 道工序。首先按不同的加工对象计算各工序的设备需要量，计算时仍用基本公式St/r，则零件 i 在第 k 道工序的设备需要量为：二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计其次，将各种产品在各道工序上的设备其次，将各种产品在各道工序上的设备需要量进行比照和分析，一般要求做到需要量进行比照和分析，一般要求做到
26、各产品在同一工序上的设备需要量相等各产品在同一工序上的设备需要量相等即：即：这样才能使可变流水线上的设备和人员到达充分负荷，并有利于组织生产。为了满足上述条件，在计算设备需要量的过程中。也必须反复平衡，通过工序同期化措施，使设备负荷系数高，且均匀。设备负荷系数的计算公式为：第 k 工序的设备负荷系数；第 i 种产品在第 k 道工序占的加工时间（分件）第 k 工序的设备负荷系数。式中：Ni 第 i 种产品方案产量流水线总的设备负荷系数流水线总的设备负荷系数 K。由下式求得：由下式求得：可变流水线的其他设计与单一对象流水可变流水线的其他设计与单一对象流水线设计的内容相同。线设计的内容相同。多对象流
27、水线还有按零件组加工的流水多对象流水线还有按零件组加工的流水线形式混合流水线形式。线形式混合流水线形式。习题：某可变流水线加工三种产品，其年产量及单件加工时间如表45所示。假设设备检修时间占制度工作日的10%。请用加工劳动量比重法加工劳动量比重法，确定各产品的节拍？该流水线实行两班制，年工作日254天产品编号年产量件加工时间分12325000125002500049.543.736.6表45三种产品的基本数据 解：用加工劳动量比重法加工劳动量比重法确定各产品的节拍。1。n 种产品的总劳动量=2698750 件/分2 2。各产品的加工劳动量在总劳动量中的比例：。各产品的加工劳动量在总劳动量中的比
28、例：3。各产品在流水线上的节拍：习题：习题：某可变流水线上生产某可变流水线上生产A,B,CA,B,C三种产品，其方案月三种产品，其方案月产量分别为产量分别为 20002000，18751875，18571857件，每种产品在流件，每种产品在流水线上各工序单件时间之和分别为水线上各工序单件时间之和分别为4040，3232，28 28 minmin，流水线按两班制工作，每月有效工作时间，流水线按两班制工作，每月有效工作时间为为 24000 min24000 min。试：确定可变流水线上各种产品的生产节拍。试：确定可变流水线上各种产品的生产节拍。分别用代表产品法和加工劳动量比重法计算分别用代表产品法
29、和加工劳动量比重法计算 解：首先以产品1为代表时的换算系数故总产量：=2000+1875*0.8+1857*0.72000+1875*0.8+1857*0.72000+1875*0.8+1857*0.72000+1875*0.8+1857*0.7=4800件 设：依题意每月有效工作时间为每月有效工作时间为每月有效工作时间为每月有效工作时间为 24000 min24000 min24000 min24000 min。各产品的节拍分别为：1 1代表产品法：选择代表产品法：选择A A为代表产品为代表产品2 2加工劳动量比重法加工劳动量比重法确定各产品的节拍。1。n 种产品的总劳动量=191996件/
30、分2。各产品的加工劳动量在总劳动量中的比例：解：3。各产品在流水线上的节拍：第三节、装配线平衡第三节、装配线平衡 装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织的措施来线节拍的要求，采取各种技术、组织的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。拍或节拍的整数倍。对装配线实行平衡技术，其目的是使所设对装配线实行平衡技术，其目的是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，作业间尽可能接近
31、节拍，减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。并符合高效率和按节奏生产的要求。一、为什么要进行装配线时间平衡一、为什么要进行装配线时间平衡 例：例：某装配线有6道工序，其作业顺序和工序时间如下：节拍为5分钟/件3232.81.51缺点：缺点：1 浪费了时间资源。浪费了时间资源。2 出现了忙闲不均的现象。出现了忙闲不均的现象。3 浪费了人力资源。浪费了人力资源。为了解决以上问题，必须对装配线的工作为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组合分析，重新组合工作地。进行新的组合分析，重新组合工作地。二二、进行装配线平衡的内容原则进行装配线平衡的内容原则1 按工序先后顺序，合理地把作业
32、分配给每一个工作地;2 每个工作地综合作业时间要尽量接近节拍，并使装配 线所设计工作地最少3 各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷均匀，以保证流水线时间损失最低3232.81.51重新组合后只有三个工作地：4.8分钟 4.5分钟 4分钟三、三、装配流水线节拍装配流水线节拍节拍：节拍：流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，一般用r表示。r=计划期有效工作时间计划期内计划产量FeN 例：某流水线方案日产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，方案不合格品率为2%，计算流水线节拍。r=FeN=8*2*60-（21*2）150*（1+2%）=6（分/件）四、四、进行装配线平衡的步骤
33、进行装配线平衡的步骤 1。确定装配流水线节拍，2。计算装配线需要的最少工作地数Smin，设ti为工序I的工作时间。3。组织工作地。1保证各工序之间的先后顺序 2每个工作地的工序时间之和工作地的工序时间之和工作地的工序时间之和工作地的工序时间之和Tei不能大于节拍Teir 3各工作地的时间尽量接近或等于节拍Teir 4应使工作地数目最少Smin=tir四、四、进行装配线平衡的步骤进行装配线平衡的步骤 对装配线进行平衡，要使时间损失系数尽可能小。对装配线进行平衡，要使时间损失系数尽可能小。4。计算工作地时间损失系数时间损失示意图时间损失示意图工作地时间节拍12453五、五、装配线平衡的方法装配线平
34、衡的方法 1。试凑法。试凑法 对于工艺过程比较简单，装配关系不复杂的装配线，可以直观判断，组合工作地。2 2。穆迪。穆迪-扬法扬法Moodie-YoungMoodie-Young1 试凑组合工作地，使工作地的工序时工作地的工序时工作地的工序时工作地的工序时间之和间之和间之和间之和:Teimax,Teir,工作地数工作地数工作地数工作地数Sijmin2 在不违反工序优先顺序的前提下，找出Temax中与Temin中单个工序之间的所有可能的交换，并使Temax的减少和Temin的增加均小于Temax-Temin 3重复步骤2装配线平衡例子例：有一装配线由例：有一装配线由1212道工序组成，节拍为道工
35、序组成，节拍为1010分钟分钟/件，试进行装配线平衡。件，试进行装配线平衡。5 33465261447工作地工序Tei差1822913914 100573673试凑损失系数和平滑系数计算：损失系数和平滑系数计算：=（60-50）/60*100%=16.7%=4.89533465261447工作地工序Tei 差1822913914100573673工作地工序Tei差181290390481590672调整调整1：试凑试凑1：试凑1的结果：损失系数和平滑系数计算：损失系数和平滑系数计算：=（60-50）/60*100%=16.7%=2.45533465261447工作地工序Tei差18129039
36、04815906121272工作地工序Tei 差1812903904815816121281调整调整2：调整调整1：试凑试凑2：损失系数和平滑系数计算：损失系数和平滑系数计算：=（60-50）/60*100%=16.7%=2所以，可以提高节拍至：9分钟/件损失系数可降低到：=（54-50）/54*100%=7.4%试凑2的结果：节拍由原来的10分/件降为9分/件，提高效率10%；选择6各工作地。即：装配线平衡表最终选择试凑2的结果平衡后工作地123456平衡前工作地1，24，53，610，117，89，12装配线平衡方法3 3。分支定界法分支定界法它是运用分支定界并寻求最新活动节点的它是运用分
37、支定界并寻求最新活动节点的原理，先求出可行的工序组合方案，然原理，先求出可行的工序组合方案，然后一面依靠返回检查，消除明显的不良后一面依靠返回检查，消除明显的不良工序组合方案，一面求出能使装配工序工序组合方案，一面求出能使装配工序数为最少的工序组合方案。数为最少的工序组合方案。3 3。分支定界法分支定界法步骤步骤4610575641步骤步骤1 1 列出所有可能作列出所有可能作为第一工作地的工序组为第一工作地的工序组合方案。合方案。例：装配关系如图例：装配关系如图节拍节拍 r=16 r=16分钟分钟方案方案1-11-1：,Te11=15min Te11=15min方案方案1-21-2：,Te12
38、=16min Te12=16min最少工作地数：最少工作地数：Smin=T/r=33 3。分支定界法分支定界法步骤步骤2 2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数，公式为：最少工作地数，公式为：式中：Sij-根据第i 个工作地中第j 个编组方案计算的所需最少工作地.Teij-已分配和正在分配编组的各工序定额时间.T-所有工序定额时间之和。本例中：本例中：T=48,r=16T=48,r=16Te11=15 Te11=15 Te12=16Te12=16S11=1+=448-1516S12=1+=3 =Smin48-1616步骤步骤3 从各编组方案中，
39、找出从各编组方案中，找出Sij最小的值，该最小的值，该值所在的编组方案即为分支点。值所在的编组方案即为分支点。当各方案的当各方案的Sij相等时，选取相等时，选取Teij较大的编组方案作为分支点。较大的编组方案作为分支点。本例中，取方案本例中，取方案2。步骤步骤 4 顺序进行第二个工作地编组，重复上述步骤。方案2-1：,Te21=16min方案2-2：,Te22=15min46105756413 3。分支定界法分支定界法本例中：本例中：T=48,r=16T=48,r=16Te21=16 Te21=16 Te22=15Te22=15 S21=2+=3 =Smin48-（16+16）16 S21=2
40、+=448-（16+15）163 3。分支定界法分支定界法根据以上原则，应取方案根据以上原则，应取方案1。接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合。即方案一个方案组合。即方案3-1：4610575641Te31=16S31=3+=3 48-（16+16+16）16步骤步骤5 5 检查：由最后一道工序，按编组过程反方向检查每一工作地，用于寻找本分支节点上是否存在SijS分支定界数3的节点。假设没有，则：S为最优，否则再重新从Sij节点上分支。本例不存在Sij S的节点，所以S=3就是最优方案。最终结果是：故此例中：T1=16工作地为 T2=16
41、 T3=16=0%损失系数：损失系数：损失系数：损失系数：例2 ：J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆。每天的生产时间为420分钟，表2中列出了玩具马车的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的平衡方式J型玩具马车的装配步骤及时间作业作业秒秒/件件描述描述必须提前的必须提前的作业作业A A4545安装后轴支架，拧紧四个螺母安装后轴支架，拧紧四个螺母B B1111插入后轴插入后轴A AC C9 9拧紧后轴支架螺栓拧紧后轴支架螺栓B BD D5050安装前轴，用手拧紧四个螺母安装前轴，用手拧紧四个螺母E E1515拧紧前轴螺母拧紧前轴螺母D DF F121
42、2安装安装1#1#后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖C CG G1212安装安装2#2#后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖C CH H1212安装安装1#1#前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖E EI I1212安装安装2#2#前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖E EJ J8 8安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉螺钉F F，G G，H H，I IK K9 9上紧全部螺栓和螺钉上紧全部螺栓和螺钉195195解1画出流程图。ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒2计算节拍。必须把时间单位换算为秒
43、，因为作业时间是以秒表示的。r=每天的工作时间/每天的产量 =60秒420/500辆 =50.4秒/辆3工作站数量的理论最小值实际可能大些Smin=T/r=195秒/50.4秒=3.87=4取整ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒4法1：分支定界法进行装配线平衡1234第一个工作地可能工序组合方案1方案：A2方案：D45秒50秒 第一个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第二个工作地可能工序组合方案1方案：A：2方案：E、H、I：45秒39秒 第二个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第三个工作地可能工序组合方
44、案1方案：B、C、F、E：2方案：B、E、H、I：47秒50秒 第三个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第四个工作地可能工序组合方案1方案：C、F、G、J、K：第四个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：检查：由最后一道工序，按编组过程反方向检查每一工作地，用于寻找本分支节点上是否存在SijS分支定界数4的节点。本问题不存在SijS 的节点，则：S为最优，即节点数为4。另外：节点数=Sij=4所以S=4就是最优方案。5装配线平衡情况ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒1234工作地原工序1234DAB、E、H、
45、IC、F、G、J、K504550500500=3.3%损失系数：损失系数：损失系数：损失系数：6调节装配线节拍损失系数：损失系数：损失系数：损失系数：=2.5%法2：用穆迪-杨方法求解：利用最大选择准则。结果为：新工作地原工序TeiTmax-Tei1234ADB,E,H,IC,F,G,J,K455050505000=3.3%损失系数：损失系数：习题习题:表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。作业作业作业时间作业时间/秒秒紧前作业紧前作业A A5050-B B4040-C C2020A AD D4545C CE E2020C CF F2525D
46、DG G1010E EH H3535B B，F F，G G请：请：1画出流程图；画出流程图；2求求8小时工作日生产小时工作日生产400单位产品单位产品D的节拍和所的节拍和所需最少的工作站数量的理论值需最少的工作站数量的理论值:3 使用使用穆穆迪迪-杨方法杨方法平平衡装配线最少衡装配线最少的工作地数。的工作地数。4计算损计算损失系数失系数习题解：习题解：1画出流程图；画出流程图；ACDEFGBH50秒20秒45秒25秒35秒10秒20秒40秒2求求8小时工作日生产小时工作日生产400单位产单位产品所需最少的工作站数量的理论值品所需最少的工作站数量的理论值节拍：r=8*60*60/400=72秒单
47、件加工时间T=245秒需最少的工作站数量的理论值需最少的工作站数量的理论值Smin=T/r=3.4=43使用使用穆迪穆迪-杨方法求杨方法求最少的工作站数量并平衡装配线最少的工作站数量并平衡装配线节拍r=72秒按穆迪穆迪-杨方法杨方法安排作业ACDEFGBH50秒20秒45秒25秒35秒10秒20秒40秒1243其结果为：新工作地原工序TeiTmax-Tei1234A、CD、FE、G、BH7070703500025 该生产线宜组织流水线。节拍从72调到70，生产率可提高2.8%=14.93%损失系数：损失系数：=12.5%作业：P150-3，4该节请参考现代生产管理学吴玉瑞、马士华主编华中理工大
48、学出版社第六章流水线生产的组织与设计3.一产品装配线方案每小时出产300件产品，每小时用于生产的时间是50分钟。下表5-3是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工序等信息。请1画出装配线工序先后顺序图；2该装配线的节拍是多少？3计算每小时装配300件产品的最小工作地数。作业：P150-3，4表5-3装配线工序及作业时间工序工序作业时间分钟紧前工序A0.69B0.55AC0.21BD0.59BE0.70BF1.10BG0.75C，D，EH0.43G，FI0.29K4.一装配线方案每小时装配200件产品，每小时用于生产的时间是50分钟。表5-4是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工序等信息。请1画出
49、装配线工序先后顺序图；2该装配线的节拍是多少？3计算每小时装配200件产品的最小工作地数；4进行装配线平衡，使时间损失最小。表5-4装配线工序及作业时间工序工序作业时间分钟紧前工序A0.20B0.05C0.15D0.06E0.03A，BF0.08C，DG0.12E，FH0.05I0.05J0.12H，I，GK0.15JL0.08K第四节 生产平准化与混流生产组织混合流水线：是一种实现多品种同时连续进行的流水作业生产方式。与可变流水线不同的是它不是成批地生产完一种产品后再转向生产另一种产品，而是要组织各个品种相互交替生产，从而相间地出产各种产品。-ABC-A B C-A B C-A B C-A
50、B C-A B C（1 1）可变流水线）可变流水线）可变流水线）可变流水线（2 2）混合流水线）混合流水线）混合流水线）混合流水线时间时间一、生产平准化的概念和特点多品种混流生产关键是要实现“生产平准化。生产平准化核心是实现投产顺序的最优化。平准化：指在同一条流水线上，相间地制造多种产品，并作到产量、工时上的均衡。组织平准化生产的要求：1.当各种产品的产量相同时各种产品的产量相同时，每一产品应每一产品应有规律地相间性投产；有规律地相间性投产；2.当几种产品的产量不相同时产量不相同时，每一产品应根据按一定逻辑规律所制订的投产逻辑规律所制订的投产顺序投产；3.不同产品在坐标图上的投产顺序折线，投产