第5章生产过程组织.ppt
第5章生产过程组织 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第第5 5章章 生产过程组织生产过程组织2 本章内容本章内容第第5 5章章 生产过程组织生产过程组织5.1 5.1 生产过程及其组成生产过程及其组成5.2 5.2 生产过程时间组织生产过程时间组织5.3 5.3 流水线生产组织流水线生产组织5.4 5.4 成组技术成组技术3 学习要点与学习指导学习要点与学习指导通过本章学习：通过本章学习：掌握生产过程的基本概念，零件在加工过掌握生产过程的基本概念，零件在加工过程中的移动方式；程中的移动方式；流水生产原理、特征、分类；流水生产原理、特征、分类；阐述组织流水生产的条件；阐述组织流水生产的条件；能进行单一对象流水线组织设计。能进行单一对象流水线组织设计。45.1 5.1 生产过程及其组成生产过程及其组成5.1.1 5.1.1 生产过程的概念生产过程的概念 生生产产过过程程有有狭狭义义和和广广义义之之分分：广广义义生生产产过过程程是是指指从从生生产产准准备备开开始始到到产产品品制制造造出出来来为为止止的的全全部部过过程程；狭狭义义生生产产过过程程是是指指从从原原材材料料投投入入开开始始到到产产品品制制造造出出来来为为止止的的全全部部过过程。程。55.1.2 5.1.2 生产过程的组成生产过程的组成（1 1）基本生产过程）基本生产过程（2 2）辅助生产过程）辅助生产过程（3 3）生产技术准备过程）生产技术准备过程（4 4）生产服务过程）生产服务过程65.1.3 5.1.3 组织生产过程的原则组织生产过程的原则（1 1）对象专业化布置）对象专业化布置7（2 2）工艺专业化布置原工艺专业化布置原则则85.1.4 5.1.4 合理组织的要求合理组织的要求 （1 1）生生产产过过程程的的连连续续性性。指指产产品品在在生生产产过过程程的的各各个个阶阶段段、各各个个工工序序，在在时时间间上上紧紧密密衔衔接、连续进行、不发生或很少发生中断现象。接、连续进行、不发生或很少发生中断现象。（2 2）生产过程的比例性（协调性）。指生）生产过程的比例性（协调性）。指生产过程各个工艺阶段、各工序之间，在生产产过程各个工艺阶段、各工序之间，在生产能力上和产品劳动量上保持必要的比例关系。能力上和产品劳动量上保持必要的比例关系。（3 3）生产过程的平行性。生产过程的平行）生产过程的平行性。生产过程的平行性是指平行交叉作业。性是指平行交叉作业。9 （4 4）生生产产过过程程的的节节奏奏性性（均均衡衡性性）。指指生生产产过过程程的的各各工工艺艺阶阶段段、各各个个工工序序在在相相同同的的时时间间间间隔隔内内，产产品品产产量量大大致致相相等等或或均均匀匀递递增增，使使每每个个工工作作地地的的负负荷荷保保持均匀，避免前紧后松现象，保证生产正常进行。持均匀，避免前紧后松现象，保证生产正常进行。（5 5）生生产产过过程程的的准准时时性性。生生产产过过程程的的准准时时性性指指生生产产过程各工艺阶段和工序按照后工艺和工序需要过程各工艺阶段和工序按照后工艺和工序需要.（6 6）生产生产过程的适应性。生产生产过程的适应）生产生产过程的适应性。生产生产过程的适应性指生产过程的组织形式要灵活，能及时地满足市性指生产过程的组织形式要灵活，能及时地满足市场变化要求。场变化要求。105.1.5 5.1.5 生产类型生产类型（一）生产类型（一）生产类型（1 1）生产类型的概念）生产类型的概念 生生产产类类型型是是按按照照工工业业企企业业生生产产过过程程的的专专业业化化程程度度所所作作的的分分类类或或者者说说生生产产类类型型是是生产过程的类型。生产过程的类型。11(2)(2)生产类型的种类及其特点生产类型的种类及其特点 按工作地专业化程度划分：按工作地专业化程度划分：a a、大大量量生生产产：其其专专业业化化程程度度，每每个个固固定定工工作作地完成一道或少数几道工序。地完成一道或少数几道工序。b b、成成批批生生产产：其其工工作作地地轮轮番番生生产产，一一批批一一批批进进行行重重复复生生产产，连连续续性性、专专业业化化程程度度相相对对大大量生产低，其又分为大批，中批，小批。量生产低，其又分为大批，中批，小批。c c、单单件件生生产产：其其工工作作地地经经常常变变换换地地完完成成不不固固定的工序，工作地专业化程度低。定的工序，工作地专业化程度低。12a a 合合成成型型。将将不不同同的的原原材材料料（零零件件）合合成成或或装装配成一种产品。配成一种产品。b b 分分解解型型。将将原原材材料料加加工工后后生生产产多多种种产产品品，即即化工性质的产品。化工性质的产品。c c 提取型。通过从地下、海洋中提取产品。提取型。通过从地下、海洋中提取产品。d d 调调制制型型。通通过过改改变变加加工工对对象象的的形形状状或或性性能能而而制成产品。制成产品。按接受生产方法划分按接受生产方法划分13按接受生产任务的方式划分按接受生产任务的方式划分a a 订订货货生生产产方方式式。它它是是根根据据拥拥护护提提出出的的具具体体定定货货要要求求后后，才才开开始始组组织织生生产产进进行行设计、供应、制造、出厂等工作。设计、供应、制造、出厂等工作。b b 存货生产方式。它是在对市场需求量存货生产方式。它是在对市场需求量进行预测的基础上，有计划地进行生产，进行预测的基础上，有计划地进行生产，产品有库存。产品有库存。14生产的连续程度划分生产的连续程度划分 a a 连连续续生生产产方方式式。它它是是长长时时间间连连续续不不断断地地生生产产一一种种或或很很少少几几种种产产品品,生生产产的的产产品品、工工艺艺流流程程和和使使用用的的生生产产设设备备都都是是固固定定的的、标标准准的的，工序之间没有在制品储存。工序之间没有在制品储存。b b 间间断断生生产产方方式式。它它是是指指输输入入生生产产过过程程的的各各种种要要素素是是间间断断性性地地投投入入，生生产产设设备备和和运运输输装装置置必必须须适适合合多多种种产产品品加加工工的的需需要要，工工序序之之间间要求有一定的在制品储存。要求有一定的在制品储存。15三种类型技术经济特点三种类型技术经济特点 生产生产类型类型 单件小批单件小批生产生产 成批成批生产生产 大量大大量大批生产批生产 产品品种产品品种产量产量工作地专业化程度工作地专业化程度机械设备机械设备工艺装备工艺装备劳动分工劳动分工工人技术水平工人技术水平效率效率生产周期生产周期成本成本适应性适应性更换品种更换品种多、不稳多、不稳单件或少量单件或少量基本不重复基本不重复万能设备万能设备通用通用粗粗多面手多面手低低长长高高强强易易较多、较稳定较多、较稳定较多较多定期轮番定期轮番部分专用设备部分专用设备部分专用设备部分专用设备一定分工一定分工专业操作多序专业操作多序中中中中中中较差较差一般一般少、稳定少、稳定大大重复生产重复生产多数专用设备多数专用设备专用设备专用设备分工细分工细专业操作专业操作高高短短低低差差难难16（3 3）生产类型的划分方法）生产类型的划分方法 a a、工工序序数数目目法法：按按工工作作地地所所担担负负的的工工序序数数目目来来确确定定生生产产类类型型。具具体体划划分分可可参参考考划划分分表表.17工序数目参考值工序数目参考值生产类型目生产类型目 工作地所担负工序数工作地所担负工序数大量生产大量生产 1 12 2大批生产大批生产 2 21010中批生产中批生产 10102020小批生产小批生产 20204040单件生产单件生产 4040以上以上18b b、产量法、产量法 根据产量的不同来判定企业类型的方法，根据产量的不同来判定企业类型的方法，在机械制造业普遍采用。如下表是机械制在机械制造业普遍采用。如下表是机械制造企业按零件大小和产量来区分生产类型。造企业按零件大小和产量来区分生产类型。19按零件大小和产量划分生产类型按零件大小和产量划分生产类型企业生企业生 年年 产产 量量产类型产类型 重型产品重型产品 中型产品中型产品 轻型产品轻型产品 (15000kg)(2000kg)(100kg)(15000kg)(2000kg)(100kg)单件生产单件生产 5 10 1005 10 100小批生产小批生产 5 5100 10100 1020 10020 100500500中批生产中批生产 100100300 200300 200500 500500 50050005000大批生产大批生产 3003001000 5001000 5005000 50005000 50005000050000大量生产大量生产 1000 5000 500001000 5000 5000020对于大量生产和单件生产其产品移动没有必要对于大量生产和单件生产其产品移动没有必要过多研究过多研究.对于成批生产对于成批生产,且零件为多个时，且零件为多个时，即按一定批量进行加工时，零件在工序间就即按一定批量进行加工时，零件在工序间就有不同的移动方式。随着移动方式的不同批有不同的移动方式。随着移动方式的不同批量零件的生产周期是不同的。在加工装配的量零件的生产周期是不同的。在加工装配的成批生产类型企业里，由于零件多种多样，成批生产类型企业里，由于零件多种多样，工艺方法，工艺路线和技术装备千差万别，工艺方法，工艺路线和技术装备千差万别，因而，零件在各道工序间的移动方式主要有因而，零件在各道工序间的移动方式主要有三种：三种：顺序移动方式、平行移动方式、平行顺序移动方式、平行移动方式、平行顺序移动方式顺序移动方式。5.2 5.2 生产过程时间组织生产过程时间组织215.2.1 5.2.1 顺序移动方式顺序移动方式 顺序移动方式：指每批零件只有在前道工顺序移动方式：指每批零件只有在前道工序全部加工完之后，才整批地转送到下道序全部加工完之后，才整批地转送到下道工序进行加工。工序进行加工。例：某企业生产产品的批量例：某企业生产产品的批量n=4n=4件，经过件，经过4 4道工序加工，其单件工时为道工序加工，其单件工时为t t1 1=10=10分，分，t t2 2=5=5分，分，t t3 3=20=20分，分，t t4 4=10=10分，其按顺序移动如图分，其按顺序移动如图所示所示 。2223设该批零件在各工艺之间无停放等待时间，设该批零件在各工艺之间无停放等待时间，工序间的运输时间忽略不计，则该批零件工序间的运输时间忽略不计，则该批零件的生产周期，等于该批零件在全部工序上的生产周期，等于该批零件在全部工序上作业时间的总和，用公式表示如下：作业时间的总和，用公式表示如下：T T顺顺=ntnt1 1+nt+nt2 2+nt+ntk k+nt+ntm m =n(t =n(t1 1+t+t2 2+t+tt t+t+tm m)=nt =nti i24 式中式中:m-m-序数序数;t ti i-第第i i道工序上的单件工时道工序上的单件工时;n-n-零件批量零件批量;T T顺顺-顺序移动方式下一批零件的生产周期。顺序移动方式下一批零件的生产周期。本例本例T T顺顺=ntnti i=4(10+5+20+10)=4(10+5+20+10)=180(=180(分钟分钟)255.2.2 5.2.2 平行移动方式平行移动方式 平行移动方式是指每个零件在前道工序加工平行移动方式是指每个零件在前道工序加工完后，立即转移到下道工序进行加工，如例完后，立即转移到下道工序进行加工，如例图图 用公式表示如下用公式表示如下:T T平平=t t1 1+t+t2 2+nt+nte e+t+tm m =t =ti i+(n-1)t+(n-1)te e式中式中:t te e-最长工序单件时间最长工序单件时间本例本例:t te e=20=20分钟分钟,则则,T=tT=ti i+3t+3te e=(10+5+20+10)+320=105(=(10+5+20+10)+320=105(分钟分钟)26275.2.3 5.2.3 平行顺序移动方式平行顺序移动方式 平顺移动方式是指既考虑平行性，又考虑平顺移动方式是指既考虑平行性，又考虑顺序性，既保持工期短，又加工连续，即顺序性，既保持工期短，又加工连续，即是前两种方式的结合。是前两种方式的结合。例：仍上例，以平顺移动方式如图所示例：仍上例，以平顺移动方式如图所示T T平顺平顺：顺序移动的生产周期减工序：顺序移动的生产周期减工序平行移动的时间。平行移动的时间。T T平顺平顺=T T顺顺-T T重复重复=t+(n-1)(tt+(n-1)(ti i-t-ts s)式中式中:t ti i-所有较大工序单件时间之和所有较大工序单件时间之和(相邻两者比较相邻两者比较).2829t ts s-所有较小工序时间之和所有较小工序时间之和(相邻两者比较相邻两者比较)本例本例T T平顺平顺=(10+5+20+10)+=(10+5+20+10)+(4-1)(10+20-5)=120(4-1)(10+20-5)=120(分钟分钟)305.3 5.3 流水线生产组织流水线生产组织 5.3.1 5.3.1 流水线生产组织产生流水线生产组织产生 流流水水生生产产方方式式在在l913l913年年产产生生于于美美国国福福特特汽汽车车公公司司，最最初初用用于于汽汽车车装装配配，使使生生产产效效率率大大大大提提高高，随随着着流流水水生生产产组组织织技技术术的的不不断断改改进进、完完善善和和运运用用到到零零件件的的机机械械加加工工过过程程，福福特特汽汽车车公公司司的的生生产产效效率率远远远远超超过过其其他他工工厂厂，使使汽汽车车进进入入了了普普通通百百姓姓家家庭庭。流流水水生生产产创创造造出出巨巨大大的的汽汽车车市市场场，同同时时也也使使福福特特公公司司的的生生产产规规模模超超过过了了通通用用汽汽车车公公司司。可可以以说说，流流水水生生产产方式方式“掀开了现代工业生产的序幕掀开了现代工业生产的序幕”。31325.3.2 5.3.2 流水生产的特征、形式和组织流水生产的特征、形式和组织条件条件（一）流水线生产的特征（一）流水线生产的特征 流流水水生生产产是是指指劳劳动动对对象象按按照照设设计计好好的的工工艺艺过过程程依依次次顺顺序序地地通通过过每每个个工工作作地地，并并按按照照统统一一的的生生产产速速度度完完成成每每道道工工序序的的加加工工作作业业任任务务，是是一一个个连连续续的的不不断断重重复复的的生生产产过过程程。流流水线生产的特征如下：水线生产的特征如下：1 1）连续性；）连续性；2 2）并行性；）并行性；3 3）节奏性；）节奏性；4 4）封闭性；）封闭性；5 5）比例性。）比例性。33（二）流水线的形式（二）流水线的形式34按生产对象的移动方式分类按生产对象的移动方式分类 固定流水线、移动流水线固定流水线、移动流水线按生产对象的数量分类按生产对象的数量分类 单一品种流水线、多品种流水线单一品种流水线、多品种流水线按生产过程的连续程度分类按生产过程的连续程度分类 连续流水线连续流水线、间断流水线、间断流水线按流水线的自动化程度分类按流水线的自动化程度分类 手工流水线、自动流水线手工流水线、自动流水线 35（三）组织流水生产的必要条件（三）组织流水生产的必要条件 组组织织流流水水生生产产需需要要满满足足一一些些基基本本条条件件。主主要有以下几条：要有以下几条：1 1）产产量量要要足足够够大大，单单位位产产品品的的劳劳动动量量也也比比较大。较大。2 2）制制造造的的工工艺艺过过程程能能划划分分成成简简单单的的工工序序，又又能能根根据据工工序序同同期期化化的的要要求求把把某某些些工工序序适适当当地地合合并并和和分分解解，使使各各工工序序的的作作业业时时间间基基本相等或成整数倍。本相等或成整数倍。3 3）产品结构和制造工艺相对稳定。）产品结构和制造工艺相对稳定。4 4）必必要要的的厂厂房房条条件件。生生产产场场地地的的形形状状面面积积适合布置流水线的传送装置和设备。适合布置流水线的传送装置和设备。365.3.3 5.3.3 单一对象流水生产的组织设计单一对象流水生产的组织设计（一）确定流水线节拍（一）确定流水线节拍 37 例：某产品流水线计划日产量为例：某产品流水线计划日产量为150150件，件，采用两班制生产，每班规定有采用两班制生产，每班规定有1212分钟停歇分钟停歇时间，计划废品率为时间，计划废品率为4 4，节拍应为：，节拍应为：38（二）计算流水线上的设备（二）计算流水线上的设备(工作地工作地)数数 和设备负荷系数和设备负荷系数（1 1）设备数的计算设备数的计算39（2 2）设备负荷系数的计算）设备负荷系数的计算40（三）工序同期化（三）工序同期化（1 1）工序同期化的概念）工序同期化的概念 通过技术组织措施来调整流水线的工序通过技术组织措施来调整流水线的工序时间定额，使它们等于流水线节拍或者与节时间定额，使它们等于流水线节拍或者与节拍成整数倍关系。拍成整数倍关系。41（2 2）机械加工工序同期化的措施）机械加工工序同期化的措施;（3 3）手工装配工序同期化的措施。）手工装配工序同期化的措施。（四）计算工人配备数（四）计算工人配备数 在以手工作业和使用手工工具为主的流在以手工作业和使用手工工具为主的流水线上，工人人数按下式计算：水线上，工人人数按下式计算：4243在在以以设设备备加加工工为为主主的的流流水水线线上上，工工人人人人数数计算公式如下：计算公式如下：44 （五）确定流水线节拍的性质，选择运输方（五）确定流水线节拍的性质，选择运输方式和运输装置式和运输装置 确定流水线节拍的性质确定流水线节拍的性质 运输方式和运输装置的选择运输方式和运输装置的选择 45传送带的长度和速度计算传送带的长度和速度计算46（六）流水线的平面布置（六）流水线的平面布置4748495.4.1 5.4.1 成组技术的概念和内容成组技术的概念和内容（一）成组技术的概念（一）成组技术的概念 成成组组技技术术是是组组织织多多品品种种，小小批批量量生生产产的的一一种种科科学学管管理理方方法法。它它把把企企业业生生产产的的各各种种产产品品和和零零件件，按按结结构构、工工艺艺上上的的相相似似性性原原则则进进行行分分类类编编组组并并以以“组组”为为对对象象组组织织和和管管理理生生产产。所所以以说说成成组组技技术术是是一一种种建建立立在在以以相相似似性性原原理理为为基基础础的的合合理理组组织织生生产产技技术术准准备备和和产产品品生生产产过程的方法。过程的方法。5.4 5.4 成组技术成组技术50（1 1）依依照照分分类类系系统统进进行行零零件件分分类类编编码码和和零零件分组件分组（2 2）根根据据零零件件组组的的情情况况，建建立立成成组组生生产产单单元元（3 3）按按照照零零件件分分类类编编码码进进行行产产品品设设计计和和选选用用（二）成组技术内容二）成组技术内容515.4.2 5.4.2 成组技术的优点成组技术的优点为了提高多品种中小批生产的技术经济效为了提高多品种中小批生产的技术经济效果，推行成组技术是一种有效措施。果，推行成组技术是一种有效措施。(1)(1)简化了生产技术准备工作；简化了生产技术准备工作；(2)(2)增加生产同类型零件的批量，有利于采用增加生产同类型零件的批量，有利于采用先进的加工方法，从而提高生产效率；先进的加工方法，从而提高生产效率；(3)(3)可以缩短生产周期；可以缩短生产周期；(4)(4)有利于提高产品质量，降低产品成本；有利于提高产品质量，降低产品成本；(5)(5)简化了生产管理工作。简化了生产管理工作。52 零部件的分类方法有很多：零部件的分类方法有很多：(1)(1)目测和经验法目测和经验法 (2)(2)分析法分析法 (3)(3)编号分类法编号分类法 目前世界上已有几十种零件分类系统，按分目前世界上已有几十种零件分类系统，按分类所依据的主要特征来看，主要有三大系统：类所依据的主要特征来看，主要有三大系统：(1)(1)按零部件结构分类，有布里奇分类系统按零部件结构分类，有布里奇分类系统（BrischBrisch）、托斯分类系统（）、托斯分类系统（TosTos）；）；(2)(2)按零部件工艺分类，有米特各方诺夫分按零部件工艺分类，有米特各方诺夫分类系统、鲍尔瓦托夫分类系统；类系统、鲍尔瓦托夫分类系统；(3)(3)按零部件结构和工艺分类，有奥匹兹分按零部件结构和工艺分类，有奥匹兹分类系统。类系统。5.4.3 5.4.3 零件分类编码零件分类编码535.4.4 5.4.4 成组技术的生产组织形式成组技术的生产组织形式（1 1）成组加工中心（）成组加工中心（GT-CenterGT-Center）（2 2）成组生产单元（）成组生产单元（GTGT单元）单元）（3 3）成组流水线（）成组流水线（GTGT流水线）流水线）54 第第5 5章章 小小 结结本章主要介绍生产过程的概念与组成，生本章主要介绍生产过程的概念与组成，生产过程时间组织，流水生产和成组技术。产过程时间组织，流水生产和成组技术。第一节阐述生产过程的概念，生产过程的第一节阐述生产过程的概念，生产过程的组成，合理组织生产过程的要求，生产类组成，合理组织生产过程的要求，生产类型与生产过程形式；第二节讨论了顺序移型与生产过程形式；第二节讨论了顺序移动方式、平行移动方式和平行顺序移动方动方式、平行移动方式和平行顺序移动方式；第三节阐述了流水生产组织的发展过式；第三节阐述了流水生产组织的发展过程，流水线生产的特征、形式和组织生产程，流水线生产的特征、形式和组织生产条件，流水线的设计；第四节讨论了成组条件，流水线的设计；第四节讨论了成组技术。技术。55
