生产过程组织与控制.ppt

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1、第三篇 生产管理与控制,第九章 生产过程组织与控制第十章 生产计划与生产控制第十一章 企业人力资源管理第十二章 物流管理与库存控制第十三章 物流需求计划、制造资源 计划和企业资源计划,第九章 生产过程组织与控制,第一节 生产过程组织的要求第二节 企业的生产类型第三节 生产过程的空间组织和时间组织第四节 流水生产的组织与控制第五节 多品种效批量生产,第一节 生产过程组织的要求,一、生产过程二、生产过程的组成三、合理组织生产过程的要求,返回,一、生产过程,产品的生产过程，是指从原材料投入生产开始到成品制造出来为止的全部过程。是人们的劳动过程和自然过程的有机结合。劳动过程：劳动者利用劳动工具作用于劳

2、动对象，使其按照预订的目的改变形状、结构、性质或位置的过程。自然过程：在某些情况下，生产过程的进行还需借助于自然力的作用，使劳动对象发生物理或化学的变化。,返回,二、生产过程的组成,企业的生产过程，就其对产品出产所起的作用来分：生产技术准备过程：产品投产前所做的全部生产准备工作。基本生产过程：企业直接从事加工、制造产品的生产过程。辅助生产过程：为保证基本生产正常进行所必需的各种辅助性生产活动。生产服务过程：为了保证基本生产和辅助生产所进行的各种生产服务活动。,返回,基本生产过程,工艺流程式生产过程：原材料从工厂的一端投入生产，按照固定的程序，经过连续加工而成为产品的过程。加工装配式生产过程：先

3、将原材料加工成毛坯、零件，然后将各种零件进行部装、总装、试车，最后经检验合格而成为产品的过程。企业的基本生产过程，按其工艺性质的不同可分为若干个工艺阶段，每个工艺阶段又可分为若干工序。工序：是生产过程中的基本环节，指一个或几个工人在同一个工作地（或同一台机床）上，对一个工件或同时对几个工件（多工位加工）所进行连续的作业。工艺工序、检验工序、运输工序。,返回,三、合理组织生产过程的要求,合理组织生产过程的目的：使成品在生产过程中行程最短、时间最省、耗费最小、效益最高。组织生产过程的要求：1.连续性 2.比例行 3.均衡性 4.平行性 5.准实性 6.适应性（也称柔性）,返回,第二节 企业的生产类

4、型,一、企业的生产类型及其特点二、划分生产类型的方法三、提高工作地的专业化程度,返回,一、企业的生产类型及其特点,根据企业生产产品品种多少、生产稳定程度、同种产品产量大小和工作地专业化程度等因素，把企业划分为以下三种类型，其特点是：,返回,二、划分生产类型的方法,划分的主要标志：工作地专业化程度划分 步骤：1.确定工作地的生产类型；2.依次确定小组、工段、车间、企业的生产类型。,（一）工作地生产类型的划分,1.工序数目法根据固定于工作地工序数目的多少来确定工作地生产类型的方法。2.工序大量系数法根据工序大量系数值来确定工作地生产类型的方法。工序大量系数工序单件时间/节拍节拍计划期有效工作时间/

5、计划期零件产量,在保证制品出产节拍的条件下，为完成每道工序所需设备的数量。倒数即为固定一个工作地上的工序数目。工序数目1/工序大量系数节拍/工序单件时间,工作地生产类型确定表,（二）小组、工段、车间、企业生产类型的划分,在确定工作地生产类型的基础上 根据大多数工作地生产类型 根据大多数小组或工段的生产类型 根据大多数车间或主要车间的生产类型 实际工作中，有时也按产量指标决定企业的生产类型,返回,三、提高工作地的专业化程度,决定着高低决定着企业经济效益的好坏。主要途径：1.积极组织专业化生产。2.改进产品设计。3.采用工艺规程典型化和成组工艺。4.加强计划管理。,返回,第三节 生产过程的空间组织

6、和时间组织,一、生产过程的空间组织二、生产过程的时间组织三、合理安排零件的加工顺序,返回,一、生产过程的空间组织,任何产品的生产过程，都需要在一定空间内，通过许多相互联系的生产单位来实现的，所以，工业企业必须根据生产需要，设置一定的空间场所，建立相应的生产单位和其他设施进行生产活动。采用哪一种形式来布置设备，必须从企业的生产特点和具体条件，全面提高企业技术经济效益出发加以确定。,（一）对象（产品）专业化设备布置（功能式设备布置）,对象（产品）专业化是按照产品的不同来设置生产单位（车间、工段、小组）的。对象（产品）专业化的生产单位是封闭式的生产单位。优点：生产周期短、运输路线短、在制品和流动资产

7、占用量少；简化计划、调动、核算等管理工作。缺点：产量不大时难以充分利用生产设备和生产面积；难以对工艺进行专业化管理；对品种变换适应能力差。,（二）工艺专业化设备布置（机群式设备布置）,工艺专业化是按生产工艺性质的不同来设置生产单位的。优点：有利于充分利用生产生产设备和生产面积；便于对工艺进行专业化管理和组织同工种工人的技术学习与交流；较灵活地适应品种变化的要求。缺点：周转环节多，运输路线长；生产周期长，占用流动资产多；计划、在制品和质量管理等工作复杂。,（三）成组式设备布置（GT式设备布置）,是处于以上两者中间状态的设备布置方式。在布置设备时，必须考虑相似零件组的加工，将设备排列成尽可能实行流

8、水作业方式的加工单元。优缺点间于上述两种专业化设备布置之间。,返回,二、生产过程的时间组织,合理组织生产过程，不仅要求企业各生产单位、各工序之间，在空间上密切配合，而且要求劳动对象在生产过程的时间上紧密衔接，使人机料有效组合和运行，实行有节奏的连续生产，以达到提高设备利用率，缩短产品生产周期，加速流动资金周转，提高劳动生产率和降低产品成本的目的。,生产过程的时间组织，主要是研究一批零件在加工过程中，采用何种移动方式。1.顺序移动方式：一批零件在上道工序全部完工以后，才送到下道工序去进行加工。2.平行移动方式：一批零件中的每个零件在前一道工序完工后，立即传送到下一道工序继续加工。3.平行顺序移动

9、方式：上述两者的结合使用，是一批零件在前一道工序尚未全部加工完毕，将已加工好的一部分零件转送到下一道工序加工，并使下道工序能连续地加工完该批零件。,mT顺 n t i i=1,mT平 n t i+(n-1)t长 i=1,mT平顺 n t i+(n-1)t大 t小 i=1,mT平顺 n t i+(n-1)t i较小 i=1,或,例：设某种零件批量n=3件；加工工序数m=4；每道工序的单件加工时间；t1=10分钟，t2=5分钟，t3=15分钟，t4=10分钟。,零件加工周期(T),周期：=3(10+5+15+10)=120(分钟)=(10+5+15+10)+(3-1)15=70(分钟)=(10+5

10、+15+10)+(3-1)(10+15-5)=80(分钟)或=3(10+5+15+10)-(3-1)(5+5+10)=80(分钟),mT顺 n t i i=1,mT平 n t i+(n-1)t长 i=1,mT平顺 n t i+(n-1)t大 t小 i=1,mT平顺 n t i+(n-1)t i较小 i=1,返回,三、合理安排零件的加工顺序,（一）多种零件由一台设备加工顺序的安排例：在一台X52立铣上加工8种零件的工时定额如表所示：排在后面的每个零件要等安排在它们前面的零件完成后才能开始加工。某零件的加工完成时间等于排在它前面所有零件加工总时间加上该零件本身加工所需的时间。,各个零件的完工时间列

11、表,平均完成时间为148.125(1185/8)分钟。,如果改变加工顺序，按加工时间由小到大安排：,平均完成时间为83.125(665/8)分钟.,变换零件加工顺序，可以大大缩短零件等待加工时间，加速物料速度，提高车间生产场地利用率，相应减少在制品的保管工作量，有利于车间文明生产。,（二）多种零件由两台不同设备加工顺序的安排,安排加工顺序的步骤：1.找出工序工时定额最小值的零件（若两个最小值相等，任取一个），凡属前道工序的排在最前面加工，属后道工序则排在最后面加工。2.将已作安排的零件剔除，再依次排序，直到排出全部零件的加工顺序。,现假设有五种零件均要经过先车后铣两道工序，这些零件的工时定额如

12、表所示：如何安排才能使零件加工顺序的加工时间最短。答：2小时最短，属后道工序，则D零件最后加工；接着5小时最短，属前道工序，C零件最先加工；接着6小时最短，属后道工序，E零件排在最后加工，则须排在D零件之前加工；依此类推，便可找出全部零件的最优加工顺序是：C B A E D,那个这种加工顺序，上述五种零件的全部加工所需时间最短，即总的加工周期为41小时，其加工周期可用条形图所示：,（三）多种零件由三台不同设备加工顺序的安排,当几种零件在三台不同设备上加工，而工艺顺序相同时，可用约翰逊贝尔曼的扩展方法来安排顺序；但要求各零件在三台设备上的加工时间必须符合下述条件之一：1.A设备上的最短加工时间B

13、设备上的任一加工时间；2.C设备上的最短加工时间B设备上的任一加工时间。然后可把该设备的各零件加工时间与另外两台设备的各零件加工时间依次分别相加，合并为假想的两台设备，再按两台设备安排顺序。,例：设有五种零件在三台不同设备上的加工时间如表所示，求如何安排才能使总加工时间最短。,从上图看出，车床(A)上的最短加工时间大于铣床(B)上的任一加工时间，符合将三台设备变换为两台设备条件，故用G、H来代替这三台设备，并计算出各零件在两台假想设备上的加工时间，如图右所示：,经合并为两台假想机床(G、H)之后，便可排出全部零件的最优加工顺序为：丁乙丙戊甲。总的加工周期是58小时，为最短。绘成条形如表所示：,

14、返回,第四节 流水生产的组织与控制,一、流水生产及其优越性二、流水线的组织设计三、多品种混流生产的组织四、生产平准化,返回,一、流水生产及其优越性,流水生产是指产品（零件）在生产过程中，按照规定的路线和速度，从一台设备到另一台设备，从一个工作地到另一个工作地，像流水般的进行移动的生产组织形式。优越性：既有利于提高是劳动生产率和设备利用率；有利于缩短生产周期，减少在制品占用量，降低产品成本；有利于满足合同交货期的要求，极大地提高企业经济效益。,（一）流水生产线的特征,1.工作地专业化成都高；2.工作地和设备按产品加工顺序排列；3.规定各道工序的加工时间之间成相等或倍比关系；4.按规定的节拍或时间

15、间隔出产产品；5.生产过程具有高等的连续性。,（二）流水生产线的分类,1.按生产对象移动方式分：固定流水线、移动流水线；2.按生产对象的数目分：单一对象流水线、多对象流水线；3.按生产对象轮换方式分：不变流水线、可变流水线；4.按生产过程连续程度分：连续流水线、简短流水线；5.按流水线节奏性分：强制节拍流水线、自由节拍流水线；6.按流水线的机械化程度分：手工流水线、机械流水线、自动生产线。,（三）组织流水生产线的条件,1.要有足够大的产品产量，以保证流水线上各工作地充分符合；2.产品结构和工艺过程相对稳定；3.工艺过程能划分为简单的工序，而工序的分解合并可以满足工序同步化的要求。,返回,二、流

16、水线的组织设计,技术设计：设计流水线上所需各种专用设备和工艺装备，主要由工程技术人员来承担；组织设计：主要由生产组织管理人员来承担。,（一）确定流水线平均节拍平均节拍：流水线上连续出产前后两件产品之间的时间间隔。（二）组织工序同步化（同期化）工序同步化：通过采取技术组织措施，使各道工序的加工时间与流水线的平均节拍相等或成倍比关系。（三）确定设备（或工作地）数量（四）计算设备（或工作地）负荷率和流水线的平均负荷率,流水线组织设计的步骤与有关计算方法：,（五）确定流水线所需工人人数（六）选择流水线的运输工具（七）流水线的平面布置和设备（工作地）的排列,返回,三、多品种混流生产的组织,是将工艺流程、

17、生产作业方法基本相同的若干个产品品种，在一条流水线上科学地编排投产顺序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，并以品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提的生产方式。适用于：加工工艺基本相同，生产设备不需要调整，工、夹、模具可用快速调换，而设备负荷又能负担多品种生产的流水生产和成批生产的企业。前提：生产条件稳定，专用设备通用，或增加少量的设备和工、夹、模具，有通用性的专用生产工序，企业生产管理良好。方法：生产比例法、生产比例倒数法、逻辑运算法。原理：生产平准化原理。,返回,四、生产平准化,是在多品种生产条件下，科学地组织和管理可变流水线上若干种产品投产顺序的一种最优化方法；按逻辑程序规定多品种

18、可变流水线最优投产顺序的方法。按逻辑程序规定多品种可变流水线最优投产顺序。基本特点：1.多品种流水线方式，且要减少批量，增加批次；2.同一流水线上多品种变换生产；3.选择一个最优化的投产顺序。突出优点：为减小批量、增加批次，增加了极为有利的条件。重要条件：应用电子计算机。,最优化投产顺序的要求：,第一，当各种产品产量相同时，应按规律进行相间性投产；第二，当各种产品产量不同时，应按照一定的逻辑规律制定投产顺序，组织顺序变换投产；第三，实行相间性投产或按逻辑规律规定的顺序投产，投产顺序在座标图上的折线，均应以最小的幅度规律性地沿平准线摆动，并趋近于平准线。,举例说明生产平准化的含义,1.生产两种产

19、品，且产量相同。如A、B两种产品各生产10个单位。可以有三种投产顺序，如图所示：,返回,第五节 多品种小批量生产,一、多品种小批量生产的涵义和使用范围二、多品种小批量生产的特征三、实施多品种小批量生产的必要性四、实施多品种小批量生产的对策,一、多品种小批量生产的涵义和适用范围,（一）多品种小批量生产的涵义是指在规定的生产期间内，作为生产对象的产品种类较多，而每种产品生产数量较少的一种生产方式。效率低，成本和价格高，不易实现自动化。,（二）多品种小批量生产的适用范围,按产品品种规格分：订货生产、估需（市场预测）生产；按产品产量多少分：单件生产、间歇（成批或分组）生产、连续生产。混流（混合）生产方

20、式,返回,二、多品种小批量生产的特征,1.生产品种的多样性2.生产过程的复杂性3.生产能力的适应性4.环境条件的多变性5.生产计划的困难性6.生产管理的动态性,返回,三、实施多品种小批量生产的必要性,1.为了适应市场需求。2.产品寿命周期缩短。3.企业间竞争激烈。多品种小批量生产虽能满足消费者的多样化需求，但对社会却造成宝贵资源的浪费，同时又破坏了地球环境，产生了“负效用”。,返回,四、实施多品种小批量生产的对策,（一）工业工程(IE),美国IE学会的定义：工业工程是将工程方法与科学管理原理应用于生产过程，对由人、物料、信息、设备和能源诸要素综合而形成的系统进行设计、改善和实施的一门学科。构成

21、IE的学科领域：方法工程、质量管理、安全工程、工厂布置、工程经济学、作业评价、生产管理、运输管理、成本管理、组织理论、事务管理、运筹学等。,（二）成组技术（群组技术）,是根据结构、形状、尺寸和加工工艺等方面的相似性，将各种产品或零件归类分组，把相似的组归纳为同一批进行生产技术准备和组织生产的技术。分组后根据其相似性，可按标准化、合理化的原则进行分组设计。随着在理论上和方法上的不断完善，以及数控技术和电子计算机相结合，成组技术已超越了工艺制造范围，扩展到生产决策、产品设计、标准化管理、生产计划、生产组织等许多方面，使成组技术成为制造技术向柔性自动化和计算机集成制造系统等先进技术发展的理论基础。,

22、（三）并行工程（同步工程）,是相对传统的“串行工程”而言的。要求：产品的设计和制造及其相关过程的多项任务交叉进行；产品开发者在设计阶段就考虑到包括设计、工艺、制造、装配、检验、维护、可靠性、成本、质量等在内的有关产品生命周期的所有因素。作用：可以缩短产品开发至投入市场的时间；能提高产品质量，降低产品成本，确保用户满意。,（四）以零部件为中心的生产（系统）,按市场需求预测，预先将零部件生产好，形成一种积极的零部件库存，一旦有订货，只需选择适当的零部件，即可装配成多种成品。特征：交货提前期只相当于装配所需时间。与“订货登记系统”相似，能迅速回答关于某一零部件的查询，准确掌握现场在制品的加工进度。,

23、（五）批量生产进度计划,批量生产：在多品种小批量生产的场合，因每种产品需求有限，往往以周期性生产来满足某一时期对某种产品的需要，其余时间则生产其他品种。单一品种生产：,（六）模块（标准件）化生产,是编制最优基本作业（模块）方案，确定流水生产过程，计算合理的生产节拍，使装配线适应多品种生产要求的一种生产方式。与单品种生产的重要区别：装配线上各工序间平衡困难。合理设计最佳投产顺序：混合品种流水线平衡法、品种更换流水线平衡法、生产比例倒数法等。基本原理：生产平准化原理。,（七）柔性（适应性）自动化,柔性：柔软性、弹性、顺应性、适应性、柔结构性、流动性。自动化：在生产过程中，不用人工，将加工物从某一机

24、械自动地输送给其他机械的自动作业和自动生产产品（或服务）的过程。机械自动化、生产过程自动化、办公自动化。,柔性制造系统,是由计算机控制的以数控机床和加工中心(MC)为基础，适应多品种小批量生产的自动化制造系统。1.柔性制造单元 2.柔性制造系统 3.柔性生产自动线,（八）准时(JIT)生产制,起源于日本丰田汽车公司的一种生产管理方法。要求一种能“在需要的时刻，只按需要的数量，生产需要产品”的“准时制生产”。1.持续不断地降低库存；2.持续地提高产品质量；3.不断地减少无效劳动。宗旨：通过不断地消除浪费，不断地发现问题、寻找原因、解决问题，使企业永远处在变革中，不断进取。,（九）联机生产管理（联机生产管理、联机工序管理）,是在具有动态性的多品种小批量生产车间中的生产现场设置计算机终端，用同心回路把这些终端同管理中心的计算机实时连接，及时、准确地汇总和处理每时每刻的生产数据，迅速作出下一步的生产决策，并将生产指令及时传递给各工作地，以实现有效的多品种小批量生产的一种动态管理。管理中心：以能够自主管理的工作地为对象。计算机辅助生产信息系统(CAPIS)：以多工序多品种生产系统的机械加工企业为对象而开发的联机生产管理系统。,返回,