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1、生产与运作管理第五章 流水生产线的组织教学目的：掌握流水生产线的基本特征与形式、组织设计。掌握流水生产线的基本特征与形式、组织设计。教学重点与难点：流水生产线的组织设计单一产品、多品种产品流水生产线的组织设计单一产品、多品种产品第六章第六章 流水生产线的组织流水生产线的组织第一节第一节 流水生产线组织概述第二节 流水生产线的组织设计 第一节 流水生产线概述一、流水生产线的概念和基本特征二、对流水生产线的评价三、流水生产线的形式*四、组织流水生产线的条件第一节 流水生产线概述 现代流水生产方式起源于福特制。亨利福特Henry Ford是 福特汽车公司的创始人，他于上世纪20年代创立了汽车工业的流
2、水生产线，由此揭开了现代化流水生产的序幕，引起了制造业的一个根本变革。福特制的主要内容可以概括为以下两个方面。1提出了3S化：即标准化Stardadization、简单化simplification、专门化Specification；2创造了流水作业的生产方法，建立了传送带式地流水生产线。现在，流水生产线不仅用于产品装配和零件的机械加工，而且在铸造、锻造、热处理、电镀、焊接、油漆以及包装等方面，也都得到了广泛的应用。流水生产线开始出现时，采取的是单一对象流水线的形式，以后又出现了多对象的可变流水线和成组流水线。流水生产的组织大大提高了工作地专业化水平，使各工序采用高效率的专用设备和工艺装备成为
3、可能，进而同机械化运输装置、电气控制装置相结合，很自然地向自动化开展。特别是计算机和自控技术的开展，极大地促进了生产过程的自动化，如各种类型的自动生产线，而且还出现了自动化的车间和工厂。一、流水生产线的概念和基本特征1.定义：定义：按照产品零部件生产的工艺顺序排列工作地，使产品零部件按照一定的速度，连续和有节奏地经过各个工作地依次加工，直到生产出成品。2.2.基本特征：基本特征：1工作地专业化程度高：在流水生产线上固定地生产一种或 少数几种制品，每个工作地固定完成一道或几道工序;2工艺过程是封闭的，工作地设备按工艺顺序排列，劳动对象在工序间做单向移动；3生产具有明显地节奏性，即按照节拍进行生产
4、；2.2.基本特征：基本特征：4每道工序的工作地设备数量与各该道工序的单件加工时间比值相一致；即如流水线上各道工序地工作地设备数分别为s1，s2,si，sm；各工序地工时定额为t1，t2ti，tm，流水生产线生产节拍为r，则：5 产品如同流水般从一个工序转到下一个工序，消除或最大限度地减少了产品耽误时间和机床设备加工的间断时间，生产过程具有高度的连续性。二、对流水生产线的评价优优 点点1)生产过程较好地符合连续性、平行性、均衡性和比例性要求。生产过程的连续性、平行性、比例性以及均衡性是衡量一个企业生产过程组织先进性、合理性的主要标志。也是合理组织生产过程所追求的目标。生产过程的连续性：是指产品
5、生产过程的各个阶段、各个工序的活动是衔接的，加工对象在整个生产过程中始终是处于运动状态，很少或没有停顿等等待现象。保持生产过程的连续性可以缩短生产周期、加速流动资金的周转。生产过程的平行性：是指产品在生产过程的各个阶段、各个工序平行交叉作业。提高生产过程的平行性可以缩短整个产品或整批产品的生产周期。生产过程的均衡性节奏性：是指产品在加工过程中，从投料到最后完工，在相等地时间间隔内生产的产品数量大致相等或递增，设备和生产工人经常保持均匀负荷，均衡地完成生产任务。均衡生产有利于建立正常的生产秩序，加强技术管理和质量管理，贯彻工艺规程和劳动纪律，改善劳动组织，创造良好地工作环境，促进产品质量的提高。
6、生产过程的比例性：是指生产过程各个工艺阶段之间、工序之间的生产能力要保持适当的比例，使其与所承担的生产任务所需求的能力相匹配。加工任何一种产品由于其加工劳动量的构成不同，对生产过程各环节的生产能力有特定的要求。所以要求企业实际拥有的生产能力要保持一定比例性，以与加工产品所需求地生产能力相匹配。如果生产过程的比例性不符合要求，那么企业生产能力可能到达的水平将取决于生产过程中生产能力最低的那个环节，通常称之为瓶颈环节，其它环节的生产能力则有剩余而得不到充分利用。保持生产过程的比例性，有利于企业生产顺利进行，使企业的设备、生产面积、人力和资金得到充分的利用。2 生产率较高3 缩短生产周期，减少在制品
7、的占用量和运输工作量，加速 资金周转 4 简化生产管理工作缺缺 点点1 柔性差：由于设备高度专用化，因此对产品的变化缺乏适应力；2 一旦在某处发生设备故障，就有可能导致全线停车，带来巨大的经济损失；3 工人工作单调、紧张、易疲劳，不利于提高工人生产技术水平。三、流水生产线的形式*1 按生产对象是否移动分：固定流水线：指生产对象固定，工人携带工具顺序的对生产对 象进行加工，例如机床等重型机器的装配，船舶 的装配、大型部件的焊接加工 移动流水线：指工人、设备和工具的位置固定，生产对象顺序 经过各道工序的工作地设备进行加工或装配，例如汽车、电视机等的装配。2按流水线上生产品种数量的多少分：单一品种流
8、水线不变流水线:只固定地生产一种产品或零件 多品种流水线：固定生产两种或两种以上结构上、工艺上相 似的产品或零件 在多品种流水生产线条件下，由于加工的产品或零件有多种，因此，它们在生产中就存在一个轮换方式的问题。按轮换方式的不同，多品种流水生产线可分为可变流水生产线和混和成组流水生产线。多品种流水线可变流水生产线：是轮换地、分批地生产固定在流水生产线上 的几个对象。在可变流水线上生产的对象，虽然在结构和工艺上基本相似，但工艺过程 的组成及零件的加工尺寸可以不同。当变换 对象时，要相应地调整设备和工艺装备。ABC图 6-1a可变流水生产线多品种流水线混和流水线:是指在同一时间内混和连续的生产多个
9、对象。它也固定生产几种对象，但不是轮番成批地生产，而是按照成组加工工艺规程和使用专门的成组加 工设备即工艺装备，成组地生产，因此可以同时 或顺序地进行生产，更换生产对象时也基本上不 需要重新调整设备和工艺装备。ABCABCABC图 6-1b混和流水生产线3 按生产的连续程度分类：连续流水生产线：指生产对象在一道工序上加工完毕后，立即转到下一道工序上继续加工，中间 没有停放等待时间。间断流水生产线：生产对象在完成一道工序或几道工序 后，在下道工序开始前，存在停放等待 时间，使生产过程有一定程度的中断。连续流水线通常应用于大量生产中，是一种较为完善的流水线形式。组织连续流水线的条件是所有工序的加工
10、时间等于流水线的节拍或其整倍数。产生间断的原因，主要是由于流水生产线上各道工序的加工时间不相等或不成倍比关系。4 按流水线的节奏性程度分类可以分为：强制节拍流水线：是准确地按照既定节拍出产产品的流水线，这种流水线对设备、工艺和工人的操作有严格要求，并采用机械化的运输装置，严格地按时传送生产对象，保持强制节拍的实现。自由节拍流水线：不严格要求按节拍出产产品，生产节拍要靠工人的熟练操作来保证，因而可能有波动。自由节拍流水线一般在大量生产或成批生产的装配车间和机械加工车间中采用。粗略节拍流水线：其特点是各个工序的单件工时与流水线的节拍相差大，如按节拍组织生产，就会使设备和工人处在时断时续的工作状态。
11、为了充分利用人力和设备，工作地可以在一段时间内连续地进行生产，各个工作地经过不同的时间到达相同的产量。因此，可以确定一个合理的时间间隔来组织各工作地的连续生产。这个规定的时间间隔就是粗略节拍。5 按流水线的机械化程度分类：手工流水线：多用于机器或仪器或仪表的装配；机械化流水线：应用最为广泛；自动化生产线：是流水线的高级形式，因投资大，应用受到 一定的限制。6 按运输设备种类可以分为：无专用运输设备的流水生产线：在该流水生产线上，加工对象 或由工人自己用手传送给下一 个工作地，或采用普通运输工 具运送。非机动专用设备的流水生产线：在该流水生产线上，加工对象 主要靠本身的重力来运输，一 般采用的运
12、输设备有斜面滑道、滚道等。机械化运输设备的流水生产线：在该生产线上，通常采用传送 带、循环悬吊运送器等。传送带按照工作方式，可以分为分配式和工作式两种：分配式传送带：采用该传送带时，各工作地是排列在传送带的 一边或两边，传送带传送加工对象经过各工作 地时，工人就从传送带上取下加工对象，在工 作地上加工，加工完毕后，再送回传送带上。图 6-2a分配式传送带传送带工作地加工对象运动路线工作式传送带：采用该传送带时，不必从传送带上取下制品，工人在传送带两旁或者一旁，对传送带上的 加工对象进行加工。传送带工人工人加工对象运动路线图 6-2b工作式传送带流水线生产流水线生产固定流水线固定流水线单一品种流
13、水线单一品种流水线分配式分配式不变流水线不变流水线连续流水线连续流水线无专用设备无专用设备强制节拍流水线强制节拍流水线自动化流水线自动化流水线可变流水线可变流水线移动流水线移动流水线多品种流水线多品种流水线工作式工作式混合流水线混合流水线间断流水线间断流水线机械化设备机械化设备粗略节拍流水线粗略节拍流水线手工流水线手工流水线无动力专用设备无动力专用设备机械化流水线机械化流水线以上流水生产线的分类可归纳为图6-3所示。自由节拍流水线自由节拍流水线四、组织流水生产线的条件1产品的结构和工艺应相对稳定。在产品结构方面，应有良好的工艺性和互换性，以保证加工时间的稳定。在工艺方面，要求工艺规程能稳定地保
14、证产品质量，采用先进的经济合理的工艺方法、设备和工具。产品地结构和工艺的先进性是稳定性的前提。产品的结构和工艺落后，很快被淘汰，所组成的流水生产线也会随之淘汰，造成浪费。2产品要有足够大的产量以保证流水生产线各工作地有充分的负荷。一般来说，组织流水生产线时的产量应该是：其中，Q 为年产量件/年或方案期产量；为多数工作地一年方案期内有效工作时间分/年，t 为多数工序的工时定额分/年。3产品加工的各工序能细分或合并，各工序的时间定额应与流水生产线节拍相等或成倍数关系，即工序同期化。工序同期化是保证连续生产，充分利用设备和人力的必要条件。第二节第二节 流水生产线的组织设计流水生产线的组织设计一、单一
15、品种流水线的组织设计一、单一品种流水线的组织设计*二、二、多品种流水线的组织设计多品种流水线的组织设计*流水生产线的设计包括技术设计和组织设计两流水生产线的设计包括技术设计和组织设计两 个方面。个方面。第二节第二节 流水生产线的组织设计流水生产线的组织设计 流水线的技术设计流水线的技术设计:是指工艺路线、工艺规程是指工艺路线、工艺规程的制定、专用设备的设计、设备改装设计、专用工的制定、专用设备的设计、设备改装设计、专用工夹具设计、运输传送装置的设计等。通常可称为为夹具设计、运输传送装置的设计等。通常可称为为流水线的流水线的“硬件设计。硬件设计。流水线的组织设计：是指流水线的节拍确实流水线的组织
16、设计：是指流水线的节拍确实定、设备需要量和负荷系数的计算、工序同期化、定、设备需要量和负荷系数的计算、工序同期化、工人配备、加工对象运输传送方式的设计、流水生工人配备、加工对象运输传送方式的设计、流水生产线的平面布置、流水生产线的工作制度和标准方产线的平面布置、流水生产线的工作制度和标准方案图标的制定等，也称为流水线的案图标的制定等，也称为流水线的“软件设计。软件设计。流水生产线的技术设计和组织设计的流水生产线的技术设计和组织设计的关系是十分密切的。组织设计是进行技术关系是十分密切的。组织设计是进行技术设计的前提和根据，技术设计应当保证组设计的前提和根据，技术设计应当保证组织设计的每一个工程的
17、实现。这里，我们织设计的每一个工程的实现。这里，我们主要研究流水生产线的组织设计。主要研究流水生产线的组织设计。一、单一品种流水线的组织设计具体步骤：具体步骤：1 1确定流水生产线的节拍确定流水生产线的节拍2 2进行工序同期化进行工序同期化3 3 计算设备工作地数量和设备负荷系数计算设备工作地数量和设备负荷系数4 4计算工人人数计算工人人数5 5确定流水线节拍的性质和运输工具的选择确定流水线节拍的性质和运输工具的选择6 6流水生产线的平面布置流水生产线的平面布置1 1确定流水生产线的节拍确定流水生产线的节拍定义：指流水生产线上连续出产两个相同制品的时定义：指流水生产线上连续出产两个相同制品的时
18、 间间隔。间间隔。节拍是流水生产线最重要的工作参数，是设计流节拍是流水生产线最重要的工作参数，是设计流水生产线的基础。它说明流水线生产速度的快慢或生水生产线的基础。它说明流水线生产速度的快慢或生产率的上下。产率的上下。一、单一品种流水线的组织设计 为方案期内有效工作时间分为方案期内有效工作时间分 流水线节拍分流水线节拍分/件件RQ 方案期制品产量方案期制品产量件件 T T0 0 为方案期制度工作时间分为方案期制度工作时间分为时间的有效利用系数为时间的有效利用系数计算公式：计算公式：系数系数 主要考虑设备检修时间、设备调整与更换工具主要考虑设备检修时间、设备调整与更换工具 时间，以及工人班内休息
19、时间等因素，一般取时间，以及工人班内休息时间等因素，一般取 0.9 0.90.960.96。例题例题1 1：某轿车厂：某轿车厂20052005年方案生产轿车年方案生产轿车4040万辆，假设一年按万辆，假设一年按250250个工作日计，单班制生产，每班个工作日计，单班制生产，每班8 8小时，时间的有效小时，时间的有效利用系数为利用系数为0.90.9。问：该厂轿车生产的节拍是多少？问：该厂轿车生产的节拍是多少？解：解：R R=T T效效/Q Q=250*8*0.9*60/400000=0.27=250*8*0.9*60/400000=0.27分分/辆辆 如果该厂是两班制生产：则该厂轿车生产节拍为：
20、如果该厂是两班制生产：则该厂轿车生产节拍为：R R=T T效效/Q=Q=250*8*0.9*2*60/400000=0.54250*8*0.9*2*60/400000=0.54分分/辆辆 如果该厂是三班制生产，每班吃饭时间为如果该厂是三班制生产，每班吃饭时间为4040分钟，时间分钟，时间的有效利用率为的有效利用率为0.90.9，则该厂轿车生产的节拍为：，则该厂轿车生产的节拍为：R R=T T效效/Q=Q=250*250*24*6024*6040*340*3*0.9/4000000.9/400000 =0.7425 =0.7425分分/辆辆 习题习题1 1：生产方案中规定变速齿轮的日产量：生产方
21、案中规定变速齿轮的日产量 为为5656件，日工作件，日工作8 8小时，时间利用系小时，时间利用系 数为数为0.950.95，废品率为，废品率为2%2%，求该齿轮，求该齿轮 的平均节拍？的平均节拍？2进行工序同期化流水线平衡问题进行工序同期化流水线平衡问题定义：根据流水线节拍的要求，采取各种技术的、定义：根据流水线节拍的要求，采取各种技术的、组织的措施来调整各工作地的单件作业时组织的措施来调整各工作地的单件作业时 间，使它们等于或接近于节拍或间，使它们等于或接近于节拍或 节拍的整节拍的整 倍数。倍数。一、单一品种流水线的组织设计 工序同期化是组织连续流水线的必要条件，工序同期化是组织连续流水线的
22、必要条件，也是提高设备负荷率、提高劳动生产率、缩短产也是提高设备负荷率、提高劳动生产率、缩短产品生产周期的重要方法。品生产周期的重要方法。实现方法实现方法工序的分解和合并工序的分解和合并 工序的分解和合并是实现工序同期化的基本方法。工序的分解和合并是实现工序同期化的基本方法。工序分解是将较大的工序划分为假设干较小工序；工工序分解是将较大的工序划分为假设干较小工序；工序合并则是把假设干有联系的小工序合并为较大的工序合并则是把假设干有联系的小工序合并为较大的工序。通过把大工序划小、小工序并大的方法来调整各序。通过把大工序划小、小工序并大的方法来调整各工作地的加工时间，使其等于流水线节拍或与节拍成工
23、作地的加工时间，使其等于流水线节拍或与节拍成整数倍比关系。整数倍比关系。这种作法在手工操作为主的装配流水线上比较容这种作法在手工操作为主的装配流水线上比较容易实现，而在以机器工作为主的流水线上则较难实现。易实现，而在以机器工作为主的流水线上则较难实现。在机器作业中，实现工序同期化的方法主要有：采用在机器作业中，实现工序同期化的方法主要有：采用更完善的设备和工具、改进工艺方法、提高工人熟练更完善的设备和工具、改进工艺方法、提高工人熟练程度以及改进劳动组织等。程度以及改进劳动组织等。工序同期化具体步骤：工序同期化具体步骤：1 1用流程图表示作业先后关系用流程图表示作业先后关系 流程图由圆圈和箭头组
24、流程图由圆圈和箭头组 成，圆圈代表一个作业单元，圆圈内字母或数字表成，圆圈代表一个作业单元，圆圈内字母或数字表 示作业单元的编号，圆圈上方数字表示该单元作业示作业单元的编号，圆圈上方数字表示该单元作业 所需时间，箭头表示作业操作顺序。所需时间，箭头表示作业操作顺序。2 2 确定装配流水线节拍确定装配流水线节拍R R；3 3计算满足节拍要求的最小工作地理论值计算满足节拍要求的最小工作地理论值S Sminmin；其中，其中，T T 表示制品的加工时间，假设用表示制品的加工时间，假设用 k=1，2，m表示第表示第k k个作业单元的作业时间，则有：个作业单元的作业时间，则有：4 4 组织工作地给工作地
25、分配作业单元组织工作地给工作地分配作业单元原则：原则：保证各工序之间的先后顺序；保证各工序之间的先后顺序；每个工作地分配到的小工序作业单元作业时间每个工作地分配到的小工序作业单元作业时间 之和之和T Teiei不能大于节拍；应尽量接近或等于节拍，即不能大于节拍；应尽量接近或等于节拍，即 T Teiei r；应使工作地的数目尽量少；应使工作地的数目尽量少；5 5 计算工作地效率计算工作地效率其中，其中，S实际工作地数；实际工作地数；组织工作地方法组织工作地方法1 1按后续作业最多原则组织分配工作地按后续作业最多原则组织分配工作地分配标准：分配标准：1 1从工作地从工作地1 1开始，按顺序给工作地
26、分配作业，作业的分开始，按顺序给工作地分配作业，作业的分 配按作业流程图由前向后依次进行；配按作业流程图由前向后依次进行；2 2在每一分配前应用以下原则确定哪些作业能满足被分在每一分配前应用以下原则确定哪些作业能满足被分 配到某一工作地的条件：配到某一工作地的条件：所有的先行作业都被分配完毕；所有的先行作业都被分配完毕；该作业时间不超过该工作地的剩余可用时间。剩余可该作业时间不超过该工作地的剩余可用时间。剩余可 用时间等于生产节拍减去工作地的总的作业时间。用时间等于生产节拍减去工作地的总的作业时间。1 1 按照后续作业数量的多少对作业进行排序；按照后续作业数量的多少对作业进行排序；2 2首先分
27、配后续作业数量最多的作业，并计算该工作地首先分配后续作业数量最多的作业，并计算该工作地 的剩余可用时间。的剩余可用时间。3 3继续下去直到所有作业都已经分配到工作地。继续下去直到所有作业都已经分配到工作地。步骤：步骤：例例2 HP2 HP大型商用复印机要在一个传送带上组装，每天生大型商用复印机要在一个传送带上组装，每天生产产4040台，每天的生产时间为台，每天的生产时间为480480分钟，表分钟，表6-16-1列出了复印列出了复印机的装配步骤及时间。用后续作业最多原则对工作地进机的装配步骤及时间。用后续作业最多原则对工作地进行组织，到达生产线平衡的目的。行组织，到达生产线平衡的目的。A10B1
28、1D4C5F3G7I3E12H11图6-4 复印机的装配作业流程图表6-1 复印机的装配步骤和时间任务生产时间紧前任务A10-B11AC5BD4BE12AF3C,DG7FH11EI3G,H解：解：1 1画出装配流程图，画出装配流程图，如图如图6-46-4所示。所示。2 2 确定节拍确定节拍3 计算所需工作地的最小数目计算所需工作地的最小数目4 4组织工作地组织工作地 首先，按照后续作业数量的多少对作业进行排序，首先，按照后续作业数量的多少对作业进行排序，如表如表6-26-2所示；所示；表6-2 复印机各装配作业后续作业数量作业后续作业数量A8B5C或D3作业后续作业数量G或H1I0E2F2 从
29、工作地从工作地1 1开始，作业开始，作业A A没有前项作业，后续作业数量没有前项作业，后续作业数量最多为最多为8 8个，所以将作业个，所以将作业A A分配给工作地分配给工作地1 1，同时计算该工，同时计算该工作地的剩余可用时间作地的剩余可用时间 ，即，即12-1012-102 2；所以工作地；所以工作地1 1仅包括仅包括任务任务A A；其次，给工作站安排作业其次，给工作站安排作业下一作业下一作业B B，其前项任务为，其前项任务为A A 已分配完毕，其后续作业数量已分配完毕，其后续作业数量为为5 5个，其作业时间为个，其作业时间为11 11，所以将任务，所以将任务B B分配给工作地分配给工作地2
30、 2；并计算；并计算工作地工作地2 2的剩余可用时间，即为的剩余可用时间，即为12-1112-111 1；因此工作地因此工作地2 2也仅由任也仅由任务务B B 构成；构成；作业作业C C后续作业数量为后续作业数量为5 5，前项作业，前项作业B B已分配完毕，所以将已分配完毕，所以将C C分分配给工作地配给工作地3 3，因为，因为C C的作业时间为的作业时间为5 5，所以该工作地的剩余可，所以该工作地的剩余可用时间用时间12-512-57 7；作业作业D D后续作业数量为后续作业数量为4 4，前项作业，前项作业B B已分配完毕，其作业时间已分配完毕，其作业时间为为4 4，小于工作地，小于工作地3
31、 3的剩余可用时间的剩余可用时间12-512-57 7；所以可将作业所以可将作业D D分分配给工作地配给工作地4 4；此时工作地；此时工作地3 3的剩余工作时间为的剩余工作时间为7-47-43 3作业作业E E，其前项任务为，其前项任务为A A，已分配完毕，作业时间为，已分配完毕，作业时间为1212，恰等于，恰等于节拍，所以自成一个工作地即工作地节拍，所以自成一个工作地即工作地4 4；作业作业F F，其前项任务为，其前项任务为C C和和D D，均分配给工作地，均分配给工作地3 3，F F的作业时的作业时间为间为3,3,等于工作地等于工作地3 3的剩余可用时间的剩余可用时间3 3，所以将作业，所
32、以将作业F F也分配给工也分配给工作地作地3 3，此时工作地，此时工作地3 3的剩余可用时间为的剩余可用时间为3-33-30 0；所以工作地；所以工作地3 3的的作业分配完毕，即由作业作业分配完毕，即由作业C C、D D和和F F组成；组成；作业作业G G，其前项任务为，其前项任务为F,F,已分配完毕，所以将作业已分配完毕，所以将作业G G分配给工分配给工作地作地6 6，作业，作业G G的作业时间为的作业时间为7 7，所以工作地，所以工作地6 6的剩余可用时间的剩余可用时间为为12-712-75;5;作业作业H H，其前项任务为，其前项任务为E,E,已分配完毕，作业已分配完毕，作业H H的作业
33、时间为的作业时间为11 11，接近于节拍，所以可自成一个工作地，即工作地接近于节拍，所以可自成一个工作地，即工作地5 5，其剩余可，其剩余可用时间为用时间为12-1112-111;1;作业作业I I，其前项任务为，其前项任务为G,G,已分配给工作地已分配给工作地6 6，作业，作业I I的作业时的作业时间为间为3 3，小于工作地，小于工作地6 6的剩余工作可用时间的剩余工作可用时间5 5，所以将作业，所以将作业I I应分配给工作地应分配给工作地6 6，此时，该工作地的剩余可用时间为，此时，该工作地的剩余可用时间为5-35-32;2;至此，所有的作业都分配完毕。具体的作业安排如图至此，所有的作业都
34、分配完毕。具体的作业安排如图6-5和和 表表6-3所示所示.A10工作地1B11工作地2工作地3D4C5F3E12工作地4H11工作地5G7I3工作地6图6-5 复印机各工作站作业安排图4 计算工作地效率计算工作地效率图6-3 复印机各工作站作业安排表工作地顺序号作业工作地作业时间工作地空闲时间1A1022B1113C,D,F1204E1205H1116G,I102或组织工作地方法组织工作地方法2 2启发式方法启发式方法Heuristic MethodHeuristic Method启发式方法：是根据单元组成及先后顺序图，以节拍启发式方法：是根据单元组成及先后顺序图，以节拍 为基准，列表计算探
35、索求解的方法。为基准，列表计算探索求解的方法。例例3 3 某产品的装配由某产品的装配由2121个作业单元组成。作业单元的先个作业单元组成。作业单元的先后顺序和工时如图后顺序和工时如图6-66-6所示。合理组织工作地，以实现所示。合理组织工作地，以实现生产线平衡的目的设节拍为生产线平衡的目的设节拍为3636分钟分钟/件。件。25163849910556475861161051221351441512161018152161752051910图6-6 作业单元的先后顺序和工时表6-41作业单元组成工作地的分析表根据图6-6可制表6-4，在表上作一些分析。作业单元562541271547680129
36、2513761431010102171819515103013212131415162021序列工时列时间累计作业单元时间累计e1f112365845678954569101110561919294821692表6-42作业单元组成工作地的分析表541251371010102171819515103013212131415161516序列工时列时间累计作业单元时间累计e1f11236584567895456910111056219192948216926143f213565412e213215412230563436414557679710210871768092作业单元10101021718
37、19515103013212131415161516序列工时列时间累计作业单元时间累计e1f112365845678954569101110561919294821692表6-43作业单元组成工作地的分析表251245124565656e2132154122306976718092137143f21334364157674597102108e3556412301010f35667292161315554555715555457155554序列工时列时间累计作业单元时间累计e1f1表6-44作业单元组成工作地的分析表作业单元e2f2e3f31236581919456789545691011105
38、62948211321691334121222271361354171555576144448049451212129257122110101021516671010311718195151030132309730611555513710256616666143108672e4f42556303625 根据上述步骤，根据上述步骤，2121个作业单元可以划分为个作业单元可以划分为4 4个工作地，个工作地，如下表如下表6-56-5所示。所示。表6-5 21个作业单元划分的4个工作地工作地作业单元编号11、2、3、5、7、824、6、9、10、11、12313、14、15、16、17418、19、2
39、0、21组织工作地方法组织工作地方法3 3位置加权法位置加权法 ranked positional weights method ranked positional weights method 位置加权法是根据制品作业单元的组成及顺序，位置加权法是根据制品作业单元的组成及顺序，求出每个作业单元的位置加权数，然后根据位置加权求出每个作业单元的位置加权数，然后根据位置加权数的大小进行作业单元组合。权数大者先组合，权数数的大小进行作业单元组合。权数大者先组合，权数小者后组合，组合工序时以节拍为基础。小者后组合，组合工序时以节拍为基础。10.3230.260.2370.290.32100.1110.
40、3例例4 4 某产品的装配共有某产品的装配共有11 11个作业单元，其先后顺序和工个作业单元，其先后顺序和工时定额如图时定额如图6-76-7所示，设节拍为所示，设节拍为0.550.55分钟分钟/件，求最少工件，求最少工作地。作地。20.140.0550.180.05图6-7 某产品的11个作业单元先后顺序和工时表6-6 作业单元先后关系表 作业单元工时作业单元1234567891011位置加权数P12345678910110.320.10.20.050.10.230.20.050.320.10.31+1.7211+1+1.651.401+0.870.821+11+1.201+0.920.450
41、.720.401+1+10.30 在表在表6-66-6中，中，“1 1表示直接后项作业单元；表示直接后项作业单元；“表示表示间接后项作业单元；间接后项作业单元；“-表示直接前项作业单元；作业表示直接前项作业单元；作业单元的工时加上它的直接、间接后项作业单元的工时称单元的工时加上它的直接、间接后项作业单元的工时称为位置加权数。以为位置加权数。以P1,P2,P1,P2,分别代表作业单元分别代表作业单元1 1、22的的位置加权数。位置加权数。作业单元作业单元1 1的位置加权数：的位置加权数：P1P10.32+0.2+0.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.30.32+0.2+0.23+0.
42、2+0.05+0.32+0.1+0.31.721.72作业单元作业单元2 2的位置加权数；的位置加权数；P2P20.1+0.2+0.05+0.1+0.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.30.1+0.2+0.05+0.1+0.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.31.651.65作业单元作业单元3 3的位置加权数；的位置加权数；P3P30.2+0.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.30.2+0.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.31.401.40作业单元作业单元4 4的位置加权数；的位置加权数；P4P40.05+0.1+0.32+0.1+0.30.0
43、5+0.1+0.32+0.1+0.30.870.87作业单元作业单元5 5的位置加权数；的位置加权数；P5P50.1+0.32+0.1+0.30.1+0.32+0.1+0.30.820.82作业单元作业单元6 6的位置加权数；的位置加权数；P6P60.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.30.23+0.2+0.05+0.32+0.1+0.31.201.20作业单元作业单元7 7的位置加权数；的位置加权数；P7P70.2+0.32+0.1+0.30.2+0.32+0.1+0.30.920.92作业单元作业单元8 8的位置加权数；的位置加权数；P8P80.05+0.1+0.30.05+0
44、.1+0.30.450.45作业单元作业单元9 9的位置加权数；的位置加权数；P9P90.32+0.1+0.30.32+0.1+0.30.720.72作业单元作业单元1010的位置加权数；的位置加权数；P10P100.1+0.30.1+0.30.400.40 位置加权数是对作业单元的重要性及所在位置的位置加权数是对作业单元的重要性及所在位置的一种度量。权数大，表示该作业比较重要，分配工作一种度量。权数大，表示该作业比较重要，分配工作地时应先考虑。地时应先考虑。作业单元作业单元1 1的位置加权数最大，把它分配给第一个工作地，的位置加权数最大，把它分配给第一个工作地，作业单元作业单元1 1没有前作
45、业，工时为没有前作业，工时为0.320.32，所以第一个工作地，所以第一个工作地时间还有剩余，即剩余可用时间为时间还有剩余，即剩余可用时间为0.55-0.320.55-0.320.230.23。从上表可知，除作业单元从上表可知，除作业单元1 1之外，作业单元之外，作业单元2 2的位置加权的位置加权数最大，数最大，2 2没有前作业，而且其工时小于没有前作业，而且其工时小于0.230.23，故可将，故可将2 2分分配给第配给第1 1个工作地。此时工作地的剩余可用时间为个工作地。此时工作地的剩余可用时间为0.23-0.10.23-0.10.130.13；除作业单元除作业单元1 1、2 2外，作业单元
46、外，作业单元3 3的位置加权数最大，的位置加权数最大，其直接前项作业其直接前项作业1 1和和2 2已分给了工作地已分给了工作地1 1，所以把作业单，所以把作业单元元3 3也可以分配给工作地也可以分配给工作地1 1但由于工作地但由于工作地1 1的剩余可用时的剩余可用时间仅为间仅为0.130.13，而作业单元，而作业单元3 3的工时为的工时为0.20.2，超过了第一个，超过了第一个工作地的剩余时间，故不能把作业单元工作地的剩余时间，故不能把作业单元3 3分配给工作地分配给工作地1 1；下一个位置权数最大的是作业单元下一个位置权数最大的是作业单元6 6。因为其直接前。因为其直接前项作业是项作业是3
47、3，而，而3 3还未分配，所以作业单元还未分配，所以作业单元6 6也不能分给工也不能分给工作地，同理，作业单元作地，同理，作业单元7 7也不能分给工作地也不能分给工作地1 1，再下一个，再下一个位置加权数最大者是作业元素位置加权数最大者是作业元素4 4，而且，而且4 4的工时为的工时为0.050.05，小于工作地小于工作地1 1的剩余可用时间的剩余可用时间0.130.13，所以可把作业单元，所以可把作业单元4 4分配给工作地分配给工作地1 1。至此，工作地。至此，工作地1 1的剩余可用时间仅为的剩余可用时间仅为0.13-0.050.13-0.050.080.08，只有作业，只有作业8 8可能分
48、配给工作地可能分配给工作地1 1，但作，但作业单元业单元8 8的直接前项作业的直接前项作业6 6尚未分配，所以不能把它分配给尚未分配，所以不能把它分配给工作地工作地1 1。这样，就可知工作地。这样，就可知工作地1 1是由作业单元是由作业单元1 1、2 2和和4 4组组成，其工时为成，其工时为0.32+0.1+0.050.32+0.1+0.050.470.47。按照同样方法可计算除其它三个工作地的作业单元按照同样方法可计算除其它三个工作地的作业单元组成。见表组成。见表6-76-7所示。所示。工作地 作业单元 位置加权数直接前项作业工时定额工时定额累计1241.721.650.8720.320.1
49、00.050.320.420.473651.401.20.821，2340.20.230.10.320.430.53790.920.7265，70.20.320.20.52810110.450.400.3068，9100.050.100.300.050.150.45表6-7 11个作业单元划分的4个工作地3 3计算设备工作地数量和设备负荷系数计算设备工作地数量和设备负荷系数 设备工作地数量：其中，Si第i道工序所需设备数；ti第i道工序的单件时间定额分；如果计算出的设备需要量不是整数，则采用的设备数Sei应取接近于大于计算数Si的整数，即一、单一品种流水线的组织设计3 3计算设备工作地数量和设
50、备负荷系数计算设备工作地数量和设备负荷系数 设备负荷系数是说明设备的利用程度的指标，其计算公式为：式中：Ki 为第i道工序的设备负荷系数；工序数为m的流水生产线的总设备负荷系 为设备负荷系数决定了流水生产线的连续程度。，宜组织间断流水生产线，宜组织连续流水生产线3 3计算设备工作地数量和设备负荷系数计算设备工作地数量和设备负荷系数 一、单一产品流水线的组织设计4 4计算工人人数计算工人人数u 以手工劳动为主的流水生产线以手工劳动为主的流水生产线 工人人数的计算公式为：其中，Pi 第i道工序所需工人人数人 Sei 流水线上第i道工序实际采用的设备数台 g 每日工作班次 班 W：第i道工序每一工作