生产与运营管理设施布置.ppt
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1、1,第六章 设施布置,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法四、非常制造业的设施布置,2,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,设施布置有两种基本类型工艺、产品(一)工艺专业化布置按照生产工艺特征安排生产单位或设备。在这种方式下,相似生产单位或设备被布置在一起。例如,机械制造厂将车床、锻床、磨床等设备分别放置,形成车工车间(或工段)、锻造车间(或工段)、磨工车间(或工段);又如医院,3,在工艺专业化的车间内,集中着同种类型的生产设备和同工种的工人,只完成同种工艺方法的加工或同种功能。即“三同一不同”同类设备、同工种的
2、工人、相同的工艺方法,只是加工对象不同。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,4,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,5,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,工艺专业化布置示意图,6,第一车间,车,铣,铣,钳,钻,第二车间,磨,镗,刨,检,镗,车,冲压车间 铆焊车间,冲,压,铆,焊,毛坯库,材料库,装配车间,热处理车间,7,工艺专业化布置的特点:(1)对品种变换的适应性强,适合于多品种小批量生产;(2)产品物流比较复杂,生产过程连续性
3、差;(3)在制品库存量较高;(4)生产周期较长。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,8,缺点:1.加工路线长(交叉运输、往返运输)2.经过许多车间,增加交接等待时间,占用仓库、工人、工具,费用高。3.车间之间的相互联系比较复杂,使计划管理、在制品管理和质量管理工作更加复杂。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,9,(二)产品专业化布置按照产品的工艺流程(即加工路线或加工顺序)安排生产单位或设备。如汽车厂的装配线。即“三不同一全”。不同设备、不同工种的工人、不同的工艺方法,完成加工对象的
4、全部(至少绝大部分)加工作业。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,10,1.产品专业化布置的特点(1)对品种变换的适应能力差,仅适合于大量、连续生产;(2)物流连贯性强,节约生产面积,缩短运输距离;(3)在制品少;(4)按节拍组织生产,易于管理。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,11,毛坯车间,轴类车间,轴承连杆,标准件车间,箱体车间,齿轮车间,热处理,装配车间,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,产品专业化布置示意图,12,产
5、品专业化示意图,车床 钻床 磨床 电镀 检验锻造 铣床 钻床 磨床 检验,材料库,成品库,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,13,缺点:1.车间内部组织管理工作复杂 2.对产品变动的应变能力差 3.设备利用率低(专用设备)4.工人之间的技术交流比较困难,工人技术水平的提高受到一定限制,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,14,(三)流水生产线布置典型产品专业化布置方式 流水生产线按照产品(零部件)生产工艺顺序布置工作地,使产品(零部件)连续、协调、均衡地在各工作地加工或装配,直到成品出
6、产的组织形式。工作地由工人在不重新调整设备情况下,对劳动对象连续进行加工的场所。工序工人在工作地上对劳动对象进行加工的过程。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,15,1.流水线的基本特征(1)工作地的专业化程度高。在流水生产线上固定地生产一种或少数几种产品。(2)工作地按工艺顺序排列,劳动对象在工作地之间做单向移动。(3)各个工作地加工时间相等或成简单的倍数关系。(4)按统一的节拍进行生产。节拍指相邻两件产品的出产时间间隔。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,16,节拍不同于生产周期
7、。生产周期产品从投入到产出的全部时间间隔。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,17,生产周期的计算(有多个工艺阶段的情形),一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,18,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,T:一批零件加工的生产周期 m:车间内该零件的工序数 ti:零件在工序i上的单件工时定额 n:批量 C:每日有效工时 Si:执行工序i的工作地数 Ki:预计定额完成系数 li:工序之间的平行系数 tp:调整设备时间 tq:等待加工时间
8、 ts:工艺规定的自然时效时间 tr:跨车间协作工序的时间,19,生产周期简单计算方法:顺序移动方式平行移动方式平行顺序移动方式,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,20,1.顺序移动方式 特点:整批移动 图示:,0 20 40 60 80 100 120 140 160,M1M2M3M4,n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T顺=nti=4(10+5+15+10)=160,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,21,2.平行移动 特点:单件移动 图示:,0 20 40 6
9、0 80 100 120 140 160,M1M2M3M4,n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平=ti+(n-1)tL(最大的单件工序加工时间)=(10+5+15+10)+(4-1)15=85,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,22,0 20 40 60 80 100 120 140 160,M1M2M3M4,n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平顺=nti-(n-1)min(tj,tj+1)=4(10+5+15+10)-(4-1)(5+5+10)=100,3.平行顺序移动 特点:两者结合,扬长避短,
10、一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,23,选择零件移动方式要考虑因素,三种移动方式的比较,24,2.流水生产线的优点能满足合理组织生产过程的要求。(1)连续性;平行性;协调性;均衡性;(2)有利于机器设备和人力的充分作用。(3)最大限度地缩短生产周期。(4)缩短运输路线,工序间的在制品数量很少。(5)工作地专业化程度高,便于采用专业设备、工具,有利于提高劳动生产率。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,25,(四)成组技术扩展法 应用范围已由加工延伸到产品设计、制造工艺及生产管理等整个生
11、产系统,成为生产组织管理技术。1.成组技术的内容(1)对生产的零件,按照几何形状、尺寸大小、加工方法、精度要求、材料或毛坯种类的相似性,依据一定分类系统进行编码归类分组,达到“以码代形”的作用。归类分组是关键,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,26,归类分组方法,1.目测法;2.生产流程分析法3.编码分类法 4.相似件图库5.CAD软件(Computer Aided Design计算机辅助设计软件)目前分类编码有按结构特征、工艺特征、结构+工艺特征三种,而以按结构+工艺特征应用最为普遍(德国阿亨工业大学的奥匹兹设计)。,一、设施布置的类型
12、二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,27,奥匹兹编码系统,零件类型 零件外部形状结构 零件内部形状和回转面加工 零件平面加工 零件辅助孔、齿形及成形面加工 零件最大外轮廓尺寸 零件材料 零件原材料原始形式(毛坯形式)零件精度要求,主码,辅码,28,29,特征矩阵表(零件分类编码为120310500),30,31,特征矩阵表,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,32,(2)根据划分的零件组,将同类型的零件组建为成组生产单元、成组生产线或成组流水线。成组生产单元按完成一组零件全部工艺过程配置设备和工艺装备,并
13、按典型的工艺过程布置设备。成组生产单元形式上与流水线相似,但它不受节拍时间的限制。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,33,成组加工的组合方式,首道工序成组加工,其余工序都按各自的工艺路线进行加工。用于几何形状比较简单,工艺路线不长的对象,34,成组工序和单独工艺工序联合。用于零件结构和工艺特征较复杂,这些零件并非自始至终都属于一个零件组,而是各自在不同工序上交叉成组,或者按已有的单独工艺进行加工。这种方式在生产中应用得较少。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,35,成组工序与典型工
14、艺工序组合。用于零件有各自的典型工艺过程,但在各自的典型工艺过程中,某些工序上又具备有组织成组加工的可能性。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,36,在一台设备上完成全部工艺过程的成组加工。用于零件结构简单,工艺单一的情况。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,37,在若干不同设备上完成全部工艺过程的成组加工,是成组加工的高级组合方式,实现了成组工艺规程的一体化,为建立成组流水线创造了良好的条件。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置
15、,38,(3)按照零件的分类编号,为设计新产品选用类似零件,并把零件的分类编号同标准化、通用化工作结合起来。(4)成批生产单元是多品种,中小批生产的理想组织形式。它兼有工艺专业化与产品专业化的优点,既富有柔性,能适应多品种生产的要求,又按一定的零件分类后形成的零件组进行布置,具有对象专业化的特征。可以带来良好的效益:,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,39,成组技术示意图,40,(一)组织流水生产线的条件 1.产品的结构和工艺相对稳定。2.有足够大的产量需求。3.能把产品加工过程细分成若干作业单元。(涉及工序同期化),一、设施布置的类型二
16、、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,41,4.原材料、协作件必须是标准的,规格化的,并能按时供应;5.器设备必须经常处于完好的状态,严格执行计划预修制度;6.工作必须符合质量标准的,产品检验能随生产在流水线上进行。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,42,(二)流水线的设计与平衡1.确定流水线节拍与节奏2.工序同期化装配线平衡 3.计算设备需要量和设备负荷系数4.计算和合理配备工人5.流水线的平面布置6.编制流水线标准工作指示图表7.计算流水线经济效益,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业
17、化布置的方法 四、非制造业的设施布置,43,1.确定流水线的节拍与节奏 节拍是流水线重要的参数,它表明了流水线的生产速度,同时规定了流水线的生产能力。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,44,2.工序同期化(装配线平衡)通过各种可能的技术、组织措施,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与流水线节拍成倍比关系,以便提高工作地负荷。可见,工序同期化是组织连续流水线的必要条件,是提高劳动生产率,使设备充分负荷和缩短生产周期的重要方法。,一、设施布置的类型二、流水线的平衡与优化三、工艺专业化布置的方法 四、非制造业的设施布置,45
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