11-生产过程组织

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,*,*,第一节 生产过程与生产类型,一、生产过程,产品的生产过程（狭义）,企业的生产过程（广义）,1,产品生产过程（某种产品）,从原材料投入生产开始，到产品制造出来的全过程。,这个过程要消耗人的劳动，故可按人的劳动消耗的不同情况进一步分解为,劳动过程,自然过程,等候过程,2,产品生产过程,(1)劳动过程：劳动者直接参加的那部分生产过程,包括,工艺过程、检验过程、运输过程,工序：就是在一个工作地上，由一个或一组工人，对一个或一组劳动对象连续进行的那部分工艺过程，它是组成工艺过程的最基本的单位。,3,产品生产过程,（2）自然过程：借助自然力完成的生产过程。,酿酒发酵、香肠风干,冷却、干燥、发酵、时效,（3）等候过程：实际生产中，对劳动对象的加工并不总是不断地进行的，常常由于生产技术、生产管理上的原因，需要停下来等候下一步加工、检验、运输。,4,产品生产过程,劳动过程,自然过程,等候过程,工艺过程,检验过程,运输过程,5,企业生产过程（广义）,企业的生产过程是在企业范围内各种产品的生产过程和与其直接相连的准备、服务过程的总和。,包括,(1)生产技术准备过程,(2)基本生产过程,(3)辅助生产过程,(4)附属生产过程,(5)生产服务过程,6,二、生产类型,按工艺过程划分,（1）流程式生产,（2）装配式生产,按确定生产任务的方式划分,（1）备货生产,（2）订货生产,按生产数量划分,（1）大量生产,（2）单件生产,（3）成批生产,为什么要划分生产类型,*类型不同，方法各异,*总结经验，掌握规律,*便于推广，指导生产,7,按工艺过程划分的生产类型,(1)装配式生产（离散式）,这类生产过程是从零件制造开始，经过部件组装，到整台(套)产品总装完成。如机电产品,特点：工序有间断。,零部件的生产可以平行进行。,(2)流程式生产（连续式）,这类生产过程一开始，被加工的材料就不停顿地按同样的顺序流过一系列固定的生产设备，直到变为成品为止。,如化肥、汽油等。,特点： 工序没有间断。 工艺过程封闭。,8,按确定生产任务的方式划分的生产类型,(1)备货生产（估需生产）,这类生产的生产任务是企业根据对市场需求的预测确定的，产品是面向广大用户的共同需要设计的，多是标准化产品，如电视机、电冰箱、自行车等，其生产数量是估计的。,特点: 生产效率较高；先生产后销售，易造成库存积压。,管理重点: 提高预测的准确性和增强产品的竞争力。,服务业：预备待用,9,按确定生产任务的方式划分的生产类型,(2)订货生产,这类生产的生产任务是企业根据顾客订单确定的。顾客订多少，就生产多少。产品和服务按用户的特殊要求设计，有明确的交货期。如火车、大型轮船、飞机等。产品一般是非标准化的，在市场无共同的需求。,特点: 先订货后生产，无需大量储存成品，没有销售风险；生产效率较低。,管理重点: 缩短生产周期，保证交货期。,服务业：按单作业,10,按生产数量划分的生产类型,11,三种生产方式各自生产管理重点,(1)大量生产,管理重点：物料供应、设备维修、工人出勤管理和质量控制。,(2)单件生产,管理重点,生产部门要与销售、设计、工艺等部门有效配合，整体运作；,确定合理的交货期，缩短生产周期；,提高生产系统的柔性，包括生产能力柔性、加工批量柔性、产品结构柔性和工艺路线柔性；,提高零部件的通用化水平。,12,三种生产方式各自管理重点,(3)成批生产,特点,批量的大小取决于作业更换时间(设备调整时间)的长短，作业更换时间越短，批量就可以越小；,批量大小影响在制品的库存量。批量越小，在制品数量就越小；,批量大小影响生产周期，批量越小，生产周期就可以越短。,管理重点,缩短作业更换时间；,确定经济批量；,控制零部件数量与成品装配数量的比例；,逐步改变生产过程组织，实现准流水生产。,13,大量生产方式的缺点,难以适应市场变化,市场对某种产品需求大，为提高产量，可采用专用高效设备组织流水生产。如专门生产汽车的汽车流水线。,生产设备专门针对某一、某几种产品的生产，一般不能生产其他的产品。,14,现代企业生产方式的主流：多品种中、小批量生产,缺点：产品品种多，产量小，生产重复程度低，成本高，生产率低，生产周期长，产品质量不易保证。,新课题,1、满足消费者日益多变的需求,2、克服多品种小批量生产方式的缺点,15,目前解决多品种小批量生产方式的主要途径,1、减少零件变化,产品三化：系列化、标准化、通用化,2、提高生产系统的柔性,柔性（,flexibility,）,1）是能适应加工不同种类产品或零件的要求。,2）是转换时间，加工不同产品、零件的转换时间越短， 柔性越好。,提高生产系统柔性的两种方法,1）采用成组技术（软件技术）：将相似零件（形状、结构、加工过程等）构成零件组，同组零件一起加工，相对扩大批量，减少设备调整时间。,2）提高机床柔性（硬件设备）：数控机床（,NC）、,加工中心,16,思考,以下产品的生产属于何种生产类型？,（1）啤酒,（2）汽车,（3）电话,（4）电站,流程,/,装配、备货,/,订货、大量,/,成批,/,单件？,17,第二节 生产过程的组织,一、组织生产过程的原则（,组建生产单位的原则,）,1、工艺专业化原则,2、对象专业化原则,3、综合原则,生产过程组织：根据顾客需求的特点和生产类型的特点，对加工过程的各种要素，包括设备、输送装置、工序、工作中心、在制品存放地点等进行合理的配置。,18,工艺专业化原则(工艺导向）,就是由工艺相同的工序或工艺阶段组成一个生产单位,如机械加工车间,三同一不同:生产,设备、工人工种、工艺方法相同，加工对象（产品）不相同。,车床组,铣床组,磨床组,19,工艺专业化示意图,钻孔机,车床,研磨机,电锯的零件,存储,电钻零件,上漆,装配,检查,航运,A,B,20,对象专业化原则,把某种产品的全部或大部分工艺过程集中起来，组成一个生产单位。如齿轮车间。,一同三不同：加工对象（产品）相同，生产设备、工人工种、工艺方法不相同。,21,两种原则的特点比较：,22,综合原则,两种情况,在对象专业化车间，按工艺专业化原则组建工段或班组。,如齿轮车间，车床组、铣床组，热处理班组。,在工艺专业化车间，按对象专业化原则组建工段或班组。,如（汽车厂）装配车间，发动机装配班组、车身装配班组等。,23,养猪业的标准化的提高了效率,在密苏里州的普林斯顿，与外界隔离的几座小山里正发生着一场数十亿美元的食品革命：高科技猪肉产业。,在普雷米姆标准化农场有限公司的的第5号猪舍里，1,100头瘦肉猪是以标准化的方式来喂养的，这些猪的体内脂肪率比美国成年人的平均率还要低。当面前的饲料被吃掉后，新饲料还会顺着塑料管再滚下来。当夜里气温降低时，电脑就会发出指令拉上遮帘，加热器就会工作（因为猪年龄越大，就越喜欢凉爽，在猪长大后，电脑就使温度每天降低半度）。当猪舍里有异味时，机器就喷水冲走猪粪。,24,门在响声中开了，猪突然发出呼呼的叫声，一起向两个穿着干净的蓝色工作服的人走来。副场长斯卡德伯格亲亲摸一下一头235磅重的猪的肋部，估计这只猪还有5天就可以送去屠宰了。,像这样的工厂化作业利用技术和资金，正在改变着猪肉业的面貌。很久以来这是一个在农民家庭进行的臭烘烘的副业，现在大农场生成一个健康的瘦肉猪，成本要比小规模的养殖节省10%。,由于该农场的肉猪是如此的标准化，它的造价50,000,000美元的屠宰厂能够以前所未有的方式实现机械化操作。猪肉由机器人处理，切割猪头原来需要十几个工人动手动刀，现在这项工作实行了自动化，这一切就使市场上有了质量高、价格低的猪肉。这是制造业很早以前就掌握了的经验：标准化生产对于提高工序效率必不可少。,25,二、组织生产过程的基本要求,1.连续性要求。,2.平行性要求。,3.比例性要求。,4.均衡性要求（节奏性）。,5.适应性要求。,26,三、生产过程的时间组织一批零件的移动方式,零件移动方式选择，主要是针对装配式生产的批量生产而言。,前提：一批零件都相同，同一工序，每个零件加工时间相同,1.顺序移动方式,2.平行移动方式,3.平行顺序移动方式,27,1. 顺序移动方式,一批零件在上工序全部加工完后，再整批移动到下道工序进行加工。,生产周期：,式中,T,o,顺序移动方式的加工周期；,n,批量,t,i,零件在第,i,工序的单件工时；,m,工序数目,28,顺序移动,例：如图所示，已知,n,=4，,t,1,=10,分钟，,t,2,=5,分钟，,t,3,=12,分钟，,t,4,=7,分钟，则,T,o,=4(10+5+12+7)=136(,分钟),工序,1,4,3,2,时间.分,10,5,12,7,时间（分）,10,30,50,70,90,110,130,T,o,29,2.平行移动方式,若一批零件的每一件在完成上工序的加工后，就立即转移到下工序，这叫平行移动方式，如图所示。,平行移动方式的生产周期为,式中,Tp,平行移动方式的生产周期；,t,l,最长的单件工序时间。,30,平行移动,将上例的单件工序时间代入上式，可求得,Tp,为：,Tp=(10+5+12+7)+(4-1)12=70(,分钟),工序,1,4,3,2,时间.分,10,5,12,7,时间（分）,10,30,50,70,90,31,3.平行顺序移动方式,若一批零件中一部分(一件或多件不等)完成上工序加工后，便先转移到下工序去，以保证下工序在上工序结束之前尽早开始连续的加工过程，这就叫平行顺序移动方式。在这种移动方式中，一部分零件是顺序移动的，另一部分则是平行移动的，如图所示。,平行顺序移动方式的生产周期为,式中,T,po,平行顺序移动方式的生产周期；,t,si,每相邻两工序中较短的单件工序时间。,32,平行顺序移动,将上例单件工序代入上式，可求得,T,po,为：,T,po,=4(10+5+12+7)-(4-1)(5+5+7)=85,分钟,工序,1,4,3,2,时间.分,10,5,12,7,T,po,时间（分）,10,30,50,70,90,t,i,t,i+1,，,立刻下移；,t,i,t,i+1,，,零件数能保证下工序连续时再下移,33,三种移动方式的特点比较,34,第三节 流水生产组织,一、流水生产的概念和特点,流水生产是劳动对象按工艺顺序依次流过各工作地，并以预定速度（节拍）连续完成生产过程的一种生产组织形式。,特点,1、工作地专业化程度高，每个工作地固定完成一道或几道工序,2、工作地按工艺顺序排列，被加工对象单向流动,3、按统一节拍生产，生产具有明显的节奏性,4、各工序生产能力协调一致,5、生产过程有高度连续性,35,二、流水线的分类,1、按被加工对象种类分,单一对象流水线,：固定生产一种产品,多种对象流水线,：生产两种以上产品。,产品换产方式不同,可变流水线,成组流水线,混合流水线,36,流水线的分类,2、生产连续程度分,连续流水线,间断流水线,3、按被加工对象的移动方式分,强制节拍流水线,自由节拍流水线,粗略节拍流水线,37,三、组织流水生产的三个条件,1、产品结构与工艺要相对稳定。,各工作地专业化程度高，采用专用设备和工 艺装备，不允许产品工艺、结构经常改变。,2、工艺过程既能分解也能合并。,适应工序同期化的要求,3、产品的年产量要足够大。,38,四、单一对象流水线的组织设计,确定流水线节拍,工序同期化,计算设备需求量和设备负荷系数,计算工人人数,流水线的平面布置,选择流水线的运输方式,编制流水线标准计划图表,计算流水线的经济效益,39,1、确定流水线节拍,节拍：流水线连续生产前后两件产品的时间间隔。,节拍是流水线最重要的工作参数，表明流水线生产速度的快慢。,节拍计算,节奏,40,2、工序同期化,确定节拍以后，根据节拍调整流水线上各道工序，使各工序单件时间定额（分/件）与节拍相等或成整数倍关系。,粗略同期化,：原工序分解为更小的工步，然后把工艺上相邻的工步重新组合成新的工序，使新工序的单件时间接近节拍或节拍的整倍,精确同期化,：改进设备和操作方法，把熟练工人调到高负荷工序，使各工序的单件时间与节拍相等,41,3、计算设备需要量和设备负荷系数,各工序设备需要量,S,i,=t,i,/r,t,i,i,工序单件时间定额。,r,=2,分/件，,t,i,=4,分/件，,S,i,=2,S,i,/ S,ei,=K,i,i,工序设备负荷系数,整条流水线总设备负荷系数,42,4、计算工人人数,两种情况,以手工劳动和使用手工工具为主的流水线,第,i,工序工人人数：,整条流水线所需工人人数,：,以设备加工为主的流水线,43,5、流水线平面布置,安排各工作地和运输装置的相互位置。,原则：,被加工产品的运输路程最短，工人操作方便，且节省占地面积。,直线型,：工序、工作地较少,直角型,：工序、工作地较多,开口（,U,）,型,：工序较多，一个工人看管多台设备,山字型,：几个零件生产线汇合为一个部件装配线,环型,：工序循环,工作地可布置在传送带一侧或两侧：单列、双列,44,第四节 成组生产组织,一、成组技术的概念,成组技术,GT(Group Technology),是为了有效地进行多品种小批量生产，将具有相似性的零件（形状相似、尺寸相似、加工过程相似）汇集成组，对各零件组提供适当的生产设备和工艺装备进行成组加工，实现扩大批量、减少设备调整时间，大幅度地提高生产效率的一种合理化地组织生产的科学方法。,45,二、成组技术的技术经济效果,简化了生产技术准备工作,为中小批量生产广泛采用高效率设备，为实现自动化创造了条件,缩短了产品生产周期，提高了按期交货率,促进产品结构及零部件的标准化,简化了生产管理,46,三、零件分类编码,对研究对象进行识别和分类的特定法则或标准称为零件分类编码系统（编码法则）,零件分类编码的作用,（1）达到“以数代形”的目的，不用看图纸，只要根据编码就可以了解零件的类型，内外形状，材质，加工工艺等,（2）根据零件代码，可以以一定相似性准则将零件归类成组（成组技术核心），组织成组生产,（3）实现计算机辅助设计和制造的重要条件,47,奥匹兹系统,48,五、成组生产的组织形式,成组生产的组织形式有多种，最基本最常见的是,成组生产单元（,GTPC）。,成组生产单元：按一个或几个零件组的共同工艺流程布置设备，它是能完成类似零件全部工序的一种封闭式生产组织形式。,49,典型成组生产单元形式,优点：既有对象专业化的特点，又适合于多品种中小批量生产,50,成组生产单元的类型,（1）单机成组生产单元：,一个生产单元只有一种类型设备,适用：单一工序或少工序的零件组加工；,（2）多机成组生产单元：,一般说的成组生产单元即为此类，一个生产单元有多种设备。,特点：允许某些零件在生产单元内作非单向流动或跳跃某些工序进行加工。,（3）流水成组生产单元：,比多机成组生产单元高一级的形式,适用：零件间相似性高，零件产量大,（4）自动化成组生产单元,：,比流水成组生产单元更高一级形式,51,