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1、本章的目的,上一章涉及到了工艺设计，但仅说明了从产品设计到工艺设计的过程，以及过程中总的指导原则（并行、稳健、可拆装）。本章继续讲工艺设计（本章叫工艺选择）；但本章的内容更具体：1、工艺选择的后果（影响到了什么）；2、有哪些工艺（类型）可供选择：3、不同工艺类型下如何布置生产设施（被影响的方面）；4、各种设施布置方式中的关键问题。,工艺选择与其它系统设计问题的关系,工艺选择,需求预测,产品设计,技术预测,工作设计,布置,设施装备,核心地位承前启后,产能规划,相关术语,工艺过程：是对生产对象进行实际转化的技术过程。注意：一个完整的生产过程还包括生产准备、工序间运输、质量检验等环节。但它们不属于工
2、艺过程。,毛坏铸造,车外圆、端面,铣齿,热处理,工艺阶段1：铸造,工艺阶段2：机器加工,工艺阶段3：热处理,生产齿轮的工艺过程,检验、运输等,检验、运输等,工艺阶段：工艺过程中需要特定生产技术和物质技术条件的一个阶段(子过程)。如：铸造阶段、机械加工阶段、热处理阶段。工序：在一个工作地（或一台设备）上，由一个工人（或一组工人）对一定的劳动对象连续进行的加工（或装配）作业(子阶段)。如：铸造金属准备、铸型准备、铸件处理等工序 工艺：每一个工艺阶段(或工序)所使用的生产技术。如：铸造工艺、机械加工工艺、热处理工艺。车端面工艺、铣齿工艺,工艺类型,产品不同、工艺过程就不同，但不同的过程经常包括生产组
3、织方式相似的工艺阶段，如：汽车生产过程，包括了很多相似的工艺阶段（见下张幻灯片）。这种具有相似生产组织特点的工艺阶段被划入同一工艺类型。,裁剪,冲压,焊装,油漆,车身,铸造,机加,发动机体变速箱体,锻造,热处理,发动机零件变速器零件,机加,热处理,发动机装配线,变速箱装配线,整车装配线,成批生产,单元式生产,流水线生产,常见的工艺类型,一连续加工如：石油的分馏，电力供应，纯矿泉水生产全相同的产品连续地通过生产线高度专业化的设备，造价很贵需要大批量生产摊低成本,二重复性加工（大量生产）如：福特的T型车组装线、各种单一品种的装配线，自动洗车房。全相同产品或服务对象逐个通过生产线高度专业化的设备，造
4、价很高需要大批量生产摊低成本 注：产品只有一种规格的情况不多，如果经常要换规格，这就过渡为成批生产。,三间歇式加工（成批生产）如：饮料灌装，车身冲压，本科生教育每批产品规格不同，通用设备，设备可针对产品规格进行调整批量通常小于重复性加工,上页的生产类似于流水线，但设备是可调整的；也有的批量生产采用下图的生产方式，其中1、2、3、4代表不同批次的加工对象。,四工艺专门化生产（单件生产）如果上页中生产批量变为1，则成为单件生产。每件（或每几件）产品要求不同，加工路线不同如：非标设备生产、医院看病、通用设备产量通常很小,运作类型的选择,设 施 布 置,设施布置是指对业务部门、工作中心和设备进行布局，
5、以确保系统中工作流（顾客或材料）运行通畅。设置布置影响生产的效率、成本、质量。,L型布置减少工人走动距离,打磨工位,喷涂工位,焊接工位,工位间互为质量隐患和安全隐患,车间,超市出入口太近引起人流紊乱,产品专业化原则,工序1,工序4,工序3,工序2,制成品,原材料,材料人工,材料人工,材料人工,材料人工,按产品加工顺序布置设备和人员，以提供标准化的加工；适用于连续生产、重复生产、大批量加工,工艺专业化原则,按不同工艺划分设备和人员，以提供多样化的加工。适用于中小批量加工、单件生产,产品原则与工艺原则的比较,制造单元一种柔性的混合布置,产品专业化适合于加工：单品种大批量产品工艺专业化适合于加工：多
6、品种小批量产品多品种大批量怎么办制造单元卖出了第一步！,第三种布置定位布置,加工对象不动、材料、设备、人员围绕对象移动；如：建筑施工项目、造船、飞机制造、管理咨询都是对象不易移动运作系统；设计的核心：1、材料、人员、设备何时到场；2、进场时的路线；3、到场后的摆放位置。参考见“项目管理”,产品专业化的设计生产线平衡问题,洗车房的工艺流程第582号螺丝！忙闲不均问题！应该怎样安排？,去污3分钟,冲洗4分钟,烘干2分钟,检查2分钟,这样就好多了！把作业打包，每个作业包对应一个工作地，每个工作地一个(组)工人；每4分钟完成一辆车，即节拍=4分钟,去污3分钟,冲洗4分钟,烘干2分钟,检查2分钟,去污3
7、分钟,冲洗4分钟,烘干2分钟,检查2分钟,生产描述：每天有效工作时间为8小时；计划产量600件；每件产品需要5道工序：ae，合计2.1分钟,计划节拍=8小时60分钟/小时600件=0.8分钟/件实际节拍：取0.8分钟/件。（1.0分钟可以吗？）一个加工对象从上线到下线需要2.1分钟，假设有X个工作地，则在每个工作地停留时间应为0.8分钟，即 2.1分钟/X=0.8分钟 X=2.1分钟/0.8分钟=3,a 0.5分,b 0.2分,c 0.7分,d 0.1分,e 0.6分,工作地1,工作地2,工作地3,算法举例,生产线效率=（0.7+0.8+0.6）(0.8+0.8+0.8).=87.5%,举 例
8、,条件：每天有效工作时间为8小时；计划产量600件；每件产品需要5道工序：ae，合计2.5分钟,问题：应该设几个工作地？每个工作地分配哪些作业？,8小时60分钟/小时600件=0.8分钟/件,但是，工序c需要1.0分钟，计划的节拍不可行！,最短节拍1.0分钟/件；最长节拍 2.5分钟/件。,生产线,也就是说，最大产量为860分钟1分钟/件=480件 设定：节拍1分钟/件（产量480件/天），工作地数=工序时间之和节拍=2.51=3个下面分配工序！,工作地一,工作地二,工作地三,a 0.1分钟,b 0.7分钟,c 1.0分钟,d 0.5分钟,e 0.2分钟,a 0.1分钟,b 0.7分钟,c 1
9、.0分钟,d 0.5分钟,e 0.2分钟,空闲：0.2分钟,空闲：0.0分钟,空闲：0.3分钟,生产线效率=（0.8+1.0+0.7）(1+1+1).=83%,总 结,第一步：分析生产线充许的最短节拍 最短节拍=各工序中最长的作业时间第二步：求计划节拍 计划节拍=有效工作时间计划产量第三步：判断计划节拍是否大于生产线允许的最短节拍 若小于，调整产量第四步：计算工作地数 工作地数=各工序的作业时间之和已定的节拍第五步：分配作业。原则是：1.在流程图上，从左向右选取作业进行分配，紧前作业未完成的工序不能被分配；2.尽量让每个工作地的作业时间接近节拍,直到不能再增;,实际问题的处理,有些工序不能放在
10、同一工作地！如打光与喷漆 喷漆作业放到后面的工作地，增加工作地有些工作地的员工不能在标准的工序时间内完成作业 安排到空闲时间多的工作地上个别工序标准作业时间太长，成为瓶颈 采用并行工作地,计划产量30单位/小时 计划节拍2分钟/单位，在25分钟之内，可行工作地=5分钟2分钟/单位（节拍）=3个,1分钟,1分钟,2分钟,1分钟,1分钟,1分钟,2分钟,1分钟,1分钟,1分钟,2分钟,1分钟,2分钟,2分钟,1分钟,并行工作地,工艺专业化的设计,目标一：物料运送费用最低 方法：从至表法目标二：综合目标 1、共用设备设施接近 2、共用人员或原始记录接近 3、生产流接续接近 4、需要经常交流的接近 5
11、、互为安全隐患、互相影响的远离 6、完成工作相似的接近 方法：作业相关法,工作地1,工作地1,工作地1,3次5米0.1元/米=1.5元,2次4米0.15元/米=1.2元,1次5米0.1元/米=0.5元,2次7米0.15元/米=2.1元,总运费=0.5+1.2+2.1=3.8元,运费=运输次数距离单位距离运费,由工艺路线决定,由运输方式决定,例：一金属加工车间有六台设备，已知其生产的零件品种及加工路线，并据此给出如表1所示的零件在设备之间的每月移动次数，表2给出了单位距离运输成本。请用这些数据确定该车间的最佳布置方案。,返回,关系密切程度分类表,例：一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分为六个部门，计划布置在23区域内。已知这六个部门间的作业关系密切程度如下图所示。请做出设施布置的合理方案。,A级出现次数：6（3）、1235（2）、4（1）X级出现次数：4（2）、3（2）、1（1）,6,4,2,1,5,3,6,4,2,5,4,3,1,6,
