生产流程设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四章 生产过程的规划与设计,1,基本要求,描述生产过程规划和设计的主要内容；,描述生产过程的分类，解释各种生产类型的特点；,解释生产系统定位的含义；,描述生产技术选择的内容和实质；,解释自制或外购决策的含义；,解释装配流程图和生产过程流程图在生产过程规划设计中的作用。,重点难点,各生产类型的特点；,生产组织形式的优缺点；,生产系统的目标体系；,生产系统定位。,本章提要,生产运作管理的内容,决策内容,要解决定基本问题,生产系统设计,产品和服务,流程选择,能力需求,系统设施布置,工作设计,厂址选择,改进和提高产品质量及服务水平的途径,企业应采取的生产流程,中、长期生产能力需要量，最优地满足能力要求的方案。,部门、设备、生产流程及仓储的最佳配置,调动员工积极性的最佳方法，提高生产率的措施,工厂、仓库、分销中心或商店的选点布局,生产系统运行,总体生产规划,库存管理,物料需求计划,作业计划,项目管理,物料管理,质量控制,中长期生产任务，对生产能力的需求,订货批量的大小、订货时机，重点管理的物料,何时、何部门需要何种原材料、零件或产品,最优作业顺序及时间安排，负荷测定、生产设备,影响项目周期的关键因素，目标制定及管理，资源管理,原材料及外购件的采购、供应商管理、仓储、运输保管,建立质量保证体系，质量管理标准的建立与实施,输入,过程规划与设计,输出,1、产品信息,性能技术特点、产品市场信息、竞争环境等,2、,生产战略信息,重点优势,3、,生产系统信息,生产要素来源、生产技术,1、生产系统定位,2、,纵向集成度,3、,生产技术选择,4、,生产流程,1、生产过程流程设计,2、,设备选定,3、,车间布置图,4、,人力需求预测,生产过程规划与设计系统,第一节 生产类型,一、生产系统的类型,1、按标准化程度划分,1）标准化生产：指产品或服务高度一致。如：汽车、电视机、计算,机、报纸、汽车清洗、电视广播、航空服务等。,2）定制型生产：指标准化程度很低，根据用户的订货要求组织生产。,如：眼镜、定做的衣服、窗户玻璃、出租车驾驶、,外科手术等。,这种划分方式还可按照用户的需求特性叫做：,1）存货式生产；,2）订货式生产；,订货式生产又可分为：按订单装配（,ATO,）,按订单加工（,MTO,）,按订单设计（,ETO,）,16个前进档（全同步器），2个倒档，空气换档助力系统,2、按产品的工艺特点划分：,1）流程式生产（连续型生产）,2）加工装配式生产（离散型生产）,3,）凝固式生产,3、按产品的产量和稳定程度划分：,1）项目式生产,2）单件生产,3）成批生产,4）大量生产,5）连续式生产,选定所需钢线材料,粗抽热处理,酸洗磷化精抽成型（打头、搓牙）热处理表面处理（电镀或磷化）成品,4、新的生产类型,-,大批量定制,大批量定制是目前公认的下一代生产模式，它比定制生产、大批量生产具有更多的优势，如在保持生产成本的情况下能够更快地满足客户的个性化要求，因此能够获得更高的利润和客户满意度。,第二节 生产组织形式,一、对象原则,二、工艺原则,三、模块式（成组生产单元）,工作区1,工作区2,工作区3,工作区4,材料和/或人工,材料和/或人工,材料和/或人工,材料和/或人工,工作流程,原料或顾客,制成品,开始,结束,一、对象原则布置,产品原则,。,按对象（产品或服务）的技术加工要求进行布置设计。也就是按加工顺序进行布置。最典型的是流水线，适用于大量生产。,优点：,（1）产量高；,（2）可采用专用设备，效率高，单位费用低；,（3）劳动专门化，培训时间和费用少；,（4）物料运输距离短，运输费用低；,（5）工人和设备利用率高；,（6）工艺路线和进度安排在设计时就确定了，运转过程中无需再考虑；,（7）会计、采购、库存控制都相当程序化；,（8）运作管理简单（计划、质量、核算等）。,缺点：,（1）分工过细，作业重复单调；,（2）技术低的工人可能对维持设备或产出质量缺乏兴趣；,（3）对产品、工艺变化的适应性差；,（4）个别设备故障或工人缺勤率高，对整个生产系统影响极大；,（5）预防性维修、迅速修理和备件库存都是必不可少的；,（6）与个人产量相联的激励计划不可行。,U,型布置,（1）有利于工人或车辆的往返运输；,（2）有利于工人的交流和协同工作；,（3）有利于多机看管；,（4）入口、出口在同一地点，便于物料运输，同时可由一人控制始、终两道工序的进度。,进,出,瑞典式布置,二、工艺原则布置,把相同的工艺设备布置在一起。,如：机工车间：车床组、铣床组、磨床组等；,医院：外科、内科、神经科、儿科等；,大学：管理系、机械系、经济系、计算机系等。,适用于：多品种成批生产、单件生产。,优点：,（1）能满足多样的工艺要求，适应性强；,（2）系统受个别设备出故障影响不大；,（3）通用设备，便宜、维修费用低；,（4）可采用个人激励制度。,缺点：,（1）要经常进行工艺路线选择和进度安排；,（2）工件运输路线长，运输效率低，量大，费用高；,（3）设备利用率低；,（4）在制品占用量大，生产周期长；,（5）对每一产品或顾客需要特别注意，而产量低，导致单位产品费用高；,（6）会计、库存、采购等复杂；,（7）运作管理复杂（计划、质量、核算）。,三、定位布置,加工对象不动，工人、物料、设备四处移动。,适用于：大型建设项目、大型产品。,四、 混合布置,上述三种布置的混合应用。,五、成组技术与单元布置,成组技术,将零件按照设计特征和制造特征进行分类成组，按照零件组（族）进行设计和制造。,零件的分类方法：,（1）目视法；,（2）设计与生产资料审查（编码法）；,（3）生产流程分析法。,设计与生产资料审查（编码法）,3）生产流程分析法。,成组技术在设计中的应用,开始,分类码输入,搜索分类玛域矩阵,典型零件？,相似零件？,新零件,重新设计,直接采用,修改设计,生,产,准,备,单元布置,成组生产单元：,能够完成一组或几组相似零件的全部或大部分工艺过程的一组设备。,工艺：车-钻,-,磨,(1),车-铣-钻-磨(2),铣-钻-磨(3),三组零件：,车,铣,钻,磨,1,2,1,2,2,3,1,2,3,3,1 2 3,成组生产单元,第三节 生产系统的定位,一、产品生命周期各阶段的生产组织特点,客户产品,产量很小,工艺原则,订货生产,批量很小,低标准化产品,产量小,工艺原则,订货生产,小批量,标准化产品,产量大,对象原则,存货生产,大批量,高标准化产品,产量很大,对象原则,存货生产,大量生产,引入,成长,成熟,衰退,销售量,二、产品生命周期阶段的过渡,产品生命周期的不同阶段有不同的生产类型，不同的生产类型导致不同的生产流程和车间布置。,生产系统规划应该按那个阶段来设计呢？这是个风险决策问题。,即使是按某一个阶段来设计，仍需要考虑其过渡问题。,小步跟踪方案,大步跟踪方案,短期,长期,能力,需求,能力,=,需求,能力,需求,能力,=,需求,能力,需求,以上各种情况应采取什么决策？,长期和短期的考虑,三、生产系统定位,1、,两种典型方式：,策略,产品设计类型,生产组织类型,库存类型,生产流程类型,纯策略,纯策略,客户产品,标准产品,工艺原则,对象原则,订单生产,存货生产,单件小批生产,大量大批生产,2、产品生产过程矩阵,品种-工艺矩阵,项目式生产,单件生产,成批生产,大量生产,连续式生产,产品品种数,多,少,生产的连续性,高,低,大规模定制,？,3、,经济分析,产量,金额,销售收入线,固定成本,变动成本,利润,Q0,盈亏平衡点产量,总成本线,10万,25万,年产量,年成本,单件生产,模块生产,自动线,不同方案的成本分析,第四节 生产技术选择,实质是决定生产技术的自动化程度。,固定型,自动化 可编程型：,NC 、CNC、DNC,柔性型：制造单元、,FMS、CIMS,机器人,先进制造技术,AMT:,AMT,的硬件：,数控机床、机器人、自动化立体仓库、机器视觉、,AGV,运货小车等；,AMT,的软件,：,CAD/CAPP/CAM、MRP、MPS、,作业排序、,APS、MRPII/ERP,等；,AMT,的集成系统,：,MC、FMS(,柔性制造系统）、,CIMS。,AMT,的脑件：,如何选择和使用,AMT。,项目式生产,单件生产,成批生产,大量生产,连续式生产,CIMS,产品品种数,多,少,生产的连续性,高,低,JIT,3、生产类型与生产技术决策,生产类型的转换策略,第五节 装配流程图,描述产品全部零部件的装配过程的图表。它可以清楚地反映产品的层次结构和装配顺序。,可为产品零部件的自制/外购决策和流程分析提供依据。,SA,SA,SA,SA,A-1,A-2,A-3,A-4,A-5,I-1,I-2,I-3,I-4,A-6,01底座,02垫板,03面板,04,TR-4,05TR-5,06Cap-6,07显示器屏,08显示器底座,09芯片,10电路板,11按键,12键盘面板,13键盘底座,14开关,15插头,16电池,17包装盒,电源,键盘,显示器,面板,垫板安装,面板安装,显示器安装,键盘安装,电源安装,包装,电路检验,电路检验,显示器检验,功能检验,计算器装配流程图,第六节 自制或外购决策,对装配流程图上显示的各种零部件做出自制或外购的决策。,涉及的概念：,专业化协作程度,纵向集成度,虚拟企业（动态联盟、敏捷制造,）,自制或外购（外包）决策是影响企业竞争力和生产率的重要决策之一。,自制或外购决策应考虑的因素：,成本外购是否更便宜？,资金是否有足够的资金扩充生产能力？,技术有生产这种零件的技术能力吗？,质量供应商提供零件的质量能否保证？,时间供应商能及时保证供应吗？,竞争供应商是否能成为直接竞争对手？,等等。,第七节 流程程序分析,流程程序分析是对生产制造过程进行详细分析的一种方法。,流程程序图可以详细的记录生产过程中的操作、检验、搬运、等待、贮存等状况，以便于进行更细致的分析。,目的是分析并选择合理的生产过程流程。,第八节 企业流程再造（,BPR,）,基本概念,业务流程：有组织的活动， 相互联系，为客户创造价值。,业务流程重组：是对企业的业务流程作根本性的思考和彻底重建，其目的是“在成本，质量，服务和速度等方面取得显著的改善，”使得企业能最大限度地适应以“顾客、竞争、变化、为特征的现代企业经营环境。,8.1 BPR,的主要原则,以顾客为中心,企业的业务以“流程”为中心,流程改进后具有显效性,8.2 BPR,的效果,(1),从“自我为中心”转向以“客户为中心”，,满足用户需求为经营管理的决策准则，开发和满足客户需求为导向配置公司资源。,从“部门最优”转向“整体最优”，,转变分工过细造成的条块分割，以业务为主进行重组，放弃自我，着眼于流程全局和核心业务最优，形成供应链的一体化管理。,8.2 BPR,的效果,(2),从“面向职能”的管理转向“面向流程”的管理，,坚持组织服从流程，流程适应“,3C”,（顾客、竞争、变化）。将业务的审核与决策点定位于业务流程执行的地方，缩短信息沟通的渠道和时间，从而提高对客户和市场的反应速度。它要求企业间的各个部门真实反映该流程所经过该部的实际数据。这就要求企业的有关成员诚实地参与此项工作，并从全公司的角度去考虑问题，而不是本部门的局部利益。,8.2 BPR,的效果,(3),从“科层制”转向扁平化的组织，,某些管理岗位和部门的作用与权力融入计算机程序。其主要方式体现在横向集成活动，纵向压缩组织，使组织扁平化，权力下放，授权员工自行作出决定，推行并行工程。某些管理者的作用看上去会突然间消失，而变成一种固定的计算机程序。实际是部分的管理活动在流程的设计时，已溶入了计算机件中，使管理变得透明了。,8.3,业务流程重组与信息化的关系,在业务流程重组由思想到现实的转变中，,IT,起了一种良好的催化剂的作用。,