【正文】 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 Flow Patterns Store Turning Milling Press Plate Assembly Warehouse Stores Turning Milling Warehouse Assembly Plate Press Stores Press Plate Assembly Turning Milling Warehouse Stores Milling Warehouse Turning Press Plate Assembly Straightline flow Ushaped flow Wshaped flow Sshaped flow 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 考慮出入口位置的設(shè)施內(nèi)流動(dòng) At the same location On adjacent sides 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 流動(dòng)規(guī)劃 ? 要規(guī)劃有效的流動(dòng)涉及到上節(jié)介紹的各種流動(dòng)模式的組合，并要留有足夠的通道以滿足從起點(diǎn)到終點(diǎn)的暢通移動(dòng)。通過規(guī)劃使得物料、信息和人員的交付直接發(fā)生在最終使用點(diǎn)，消除中間步驟。通過規(guī)劃使得物料、信息或人員的移動(dòng)與下一步驟合并。 ? 對(duì)制造和辦公設(shè)施，空間需求的確定要先從單個(gè)工作站開始，然后才是工作站集合而成的部門需求。 ? 本節(jié)內(nèi)容： ?流水線相關(guān)概念：期量標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)拍規(guī)則、分類。 ? 流水線期量標(biāo)準(zhǔn)包括：節(jié)拍、作業(yè)指示圖表、在制品占用量定額。 ? 節(jié)拍是不能測(cè)量的，而是要計(jì)算的。 ? 周期時(shí)間是可以測(cè)量的，它可以小于、大于或等于節(jié)拍時(shí)間。指示圖表根據(jù)節(jié)拍和工序時(shí)間定額來(lái)確定。 工具 名稱 : / TO O L N A M E作業(yè)指導(dǎo)書 作業(yè)名稱 / W O RK N A M E :S TAND AR D O P E R ATI O N P R O CE DU R E 貼附 L CD 前蓋 RUB B E R注意事項(xiàng) RE M A RK1 . 脫去保護(hù)衣 .2 . 用手彈動(dòng)兩次前蓋卡勾檢查是否能正?；貜?，並檢查卡勾有無(wú)變形和異色3 . 檢查 L CD 前蓋圈示處螺絲無(wú)漏鎖 ， 並貼下面 5 個(gè) ( 如圖 ) Ru b b er ( 凸 ) ， 貼附Ru b b er 后需用手按一下 ， 防止有浮貼 ， 貼附不緊密等現(xiàn)象 .國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 2． 50s節(jié)拍規(guī)則 ? 節(jié)拍按周期時(shí)間和機(jī)器速度人為制定，那么多少節(jié)拍是最合適的呢？ ? 全自動(dòng)化的流水線，節(jié)拍主要由機(jī)器速度來(lái)決定 ? 對(duì)以人為操作、看管為主的流水線則有 50~60s的最優(yōu)范圍。 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 50s節(jié)拍的優(yōu)越性 ? 1）生產(chǎn)率（ Productivity）。 Ergonomics）。 ? 3）質(zhì)量（ Quality）。 ? 流水線可按多種形式分類，如按生產(chǎn)對(duì)象、移動(dòng)方式、轉(zhuǎn)換方式、節(jié)拍等。作業(yè)是最小的獨(dú)立工作單元，對(duì)一項(xiàng)作業(yè) j，都有一個(gè)作業(yè)時(shí)間 tj。 ? 流水線 100%平衡時(shí)，所有工作站的周期時(shí)間都等于流水線周期時(shí)間 C。 ? 為組合優(yōu)化問題，難以求解，常用啟發(fā)式算法 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 ? 生產(chǎn)周期時(shí)間和最少工作站（或工作地點(diǎn)）數(shù)目，接下來(lái)才是按不同方法確定工作站的作業(yè)分配。下圖是該手推車的裝配網(wǎng)絡(luò)圖（雙代號(hào)），請(qǐng)根據(jù)周期時(shí)間和作業(yè)次序限制，求使工作地?cái)?shù)量最小的平衡方式。 ? 首先根據(jù)先后次序圖求出每個(gè)作業(yè)單元的位置權(quán)值 (Ranked Positional Weight)——作業(yè)時(shí)間與其后續(xù)所有作業(yè)時(shí)間的總和，然后根據(jù)位置權(quán)值的高低進(jìn)行作業(yè)安排，優(yōu)先安排權(quán)值高的作業(yè)，從而盡量減少工作站數(shù)。根據(jù)周期時(shí)間和作業(yè)順序限制，求工作站數(shù)最少情況下的平衡流動(dòng)及裝配線效率。圖中圓圈為作業(yè)，箭頭為操作順序。這需要我們不斷的努力。 GATECH ? 與傳統(tǒng)流水線平衡找瓶頸再分配的方法不同，這種方法吸取螞蟻、蜜蜂等社會(huì)性動(dòng)物傳遞作業(yè)的本能經(jīng)驗(yàn)，按工作量來(lái)自平衡流水線，協(xié)調(diào)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。 ? 這樣所有工人都會(huì)獲得最佳工作量分配，整個(gè)流水線產(chǎn)出率最高 ? Bucket brigades方法不需要復(fù)雜的測(cè)時(shí)和平衡工作，生產(chǎn)靈活，產(chǎn)出率高，值得研究 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 ? 上面探討的都是簡(jiǎn)單的流水線平衡問題（ SALP），更一般的問題還要考慮諸如 U形流水線、區(qū)域限制、學(xué)習(xí)曲線、隨機(jī)作業(yè)時(shí)間、并行工作站和其他工藝方案等。 ? 山積表分為負(fù)荷山積表和要素山積表。每種形狀的流水線在工作站的布置上又有單列和雙列之分。 ? 當(dāng)工序或工作站更多時(shí)，可采用 L形、 U形和 S形等布置。當(dāng)幾臺(tái)設(shè)備由一名工人看管時(shí)，應(yīng)考慮工人作業(yè)的方便和巡回路線最短問題。 ? 在廠房的每一層中，按單層的情況考慮平面形狀。另外一人看守一臺(tái)機(jī)器的話，無(wú)論怎樣都會(huì)產(chǎn)生空手等待的浪費(fèi)。 ? 適合于產(chǎn)量較大的小型產(chǎn)品的生產(chǎn) ? 連續(xù)工作傳送帶：按照節(jié)拍要求的速度運(yùn)行，產(chǎn)品的加工和裝配都在傳送帶上進(jìn)行， ? 用于產(chǎn)量較大的大型產(chǎn)品的生產(chǎn) ? 脈沖式傳送帶：時(shí)停時(shí)開，停止時(shí)進(jìn)行加工和裝配，開動(dòng)和停止的周期與流水線的節(jié)拍相符， ? 適用于工序時(shí)間較長(zhǎng)、產(chǎn)量不太大、產(chǎn)品精度要求較高的產(chǎn)品加工或裝配 ? 自由節(jié)拍流水線 ：以一定量的在制品調(diào)節(jié)節(jié)拍的抖動(dòng)。這就要求工作站模塊設(shè)有集納產(chǎn)品的容器和離線工作的緩沖空間，工人或機(jī)器人就不必趕上主流動(dòng)節(jié)拍。 ? 若工作站長(zhǎng)度不一，取平均值，或傳送帶分段處理 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 例 ? 某流水線設(shè)計(jì)日產(chǎn)量為 800件，工作時(shí)間為 8小時(shí)制，其中午餐休息 45分鐘，上下午另外各休息 10分鐘 ? 已知傳送帶上共有 16個(gè)工作站，各工作站的平均間距為 。 ? 當(dāng)工件接近鉚接臺(tái)時(shí)，傳送帶上的轉(zhuǎn)向機(jī)自動(dòng)使工件在工作臺(tái)的左端積累 ? 4號(hào)工作站內(nèi)的作業(yè)周期時(shí)間較長(zhǎng)，所以流水線采用雙列雙位布置，共 4個(gè)工位，需要 4名操作者。剩下的兩個(gè)工件繼續(xù)隨傳送帶前進(jìn)，分別先后自動(dòng)地導(dǎo)向 3號(hào)和 5號(hào)操作者。 ? 在小批量多品種生產(chǎn)的殘酷環(huán)境下，單元式布置放棄了傳送帶，但卻是達(dá)到了甚至超過了大量生產(chǎn)條件下傳送帶流水線的效果， ?看不見的傳送帶 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 精益生產(chǎn)與單元式布置 ? 精益生產(chǎn)起源于日本的豐田 JIT生產(chǎn)方式，是在經(jīng)營(yíng)、組織、管理、產(chǎn)品和供銷等都形成的與傳統(tǒng)大量生產(chǎn)方式不同的一整套思想和做法。 ? 看板方式來(lái)協(xié)調(diào)生產(chǎn)、物流及其信息系統(tǒng)，有條不紊地進(jìn)行搬運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)、擺放和加工裝配。 ? 單元布置中機(jī)器設(shè)備按工藝順序采用 U型排列，減少了移動(dòng)的浪費(fèi)，使得物料和零部件能以最小的移動(dòng)和延遲順暢地完成生產(chǎn)過程。 ? 制造單元可以通過多種方式形成，最常見的方法就是將生產(chǎn)同一零件族的機(jī)器、人員、物料、工具和物料搬運(yùn)及存儲(chǔ)設(shè)備分組。將機(jī)器 零件矩陣每行、列的 1相加。從矩陣的第一行開始，將第一行有 1值的各列移到矩陣左邊。查看是否有單元形成，每個(gè)零件的所有加工都在該單元內(nèi)進(jìn)行。從矩陣的最左列開始，如果有可能形成由 1組成的集中塊，就將行向上移動(dòng)，對(duì)后面各列重復(fù)上述過程。如果行或列的總和相同，再以零件號(hào)或機(jī)器號(hào)遞減方式排列。 ? 介紹 Singh和 Rajamani提出的直接簇聚算法 DCA。 ? 制造單元的成功實(shí)現(xiàn)需要解決選擇、設(shè)計(jì)、運(yùn)作和控制等方面的問題。在生產(chǎn)節(jié)拍相對(duì)固定的情況下，要縮短生產(chǎn)周期，就需要降低存貨數(shù)量。 ? LP的基本目的是在一個(gè)企業(yè)里同時(shí)獲得極高的生產(chǎn)率、極佳的產(chǎn)品質(zhì)量和很大的生產(chǎn)柔性。 ? 單元生產(chǎn)是當(dāng)代最新、最有效的生產(chǎn)組織方式，為日本和歐美企業(yè)所廣泛采用。第一個(gè)工件分離之后，剩下三個(gè)仍隨傳送帶并列前行，直到第二個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)位。 ? 試確定： 1）該流水線的節(jié)拍； 2）傳送帶速度。 ? 例如某產(chǎn)品裝配每個(gè)工作站需要 1200mm的長(zhǎng)度，該產(chǎn)品的周期時(shí)間為 ，則傳送帶速度為 /分。傳送帶要同時(shí)滿足周期時(shí)間長(zhǎng)短不同的工作站的需要。 ? 流水線的布置除遵循上述的一般原則之外，還必須考慮具體條件，如車間的生產(chǎn)面積、開間長(zhǎng)度、設(shè)備種類、尺寸與數(shù)量、運(yùn)輸方式的種類與毛坯運(yùn)入、成品運(yùn)出的條件、通信設(shè)備與動(dòng)力系統(tǒng)的位置等。不考慮人和機(jī)器的平衡就推進(jìn)自動(dòng)化，這是造成孤島的原因。 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 90 ? 上述流水線布置均指單層廠房的情況，若為多層廠房，流水線的布置形狀又可分為上升型、下降型、升降機(jī)集中型、升降機(jī)分散型流水線等，以及這幾種形式的組合型流水線。 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 89 ? 流水線內(nèi)工作站的排列，首先應(yīng)符合工藝路線，其次當(dāng)每道工序的工作站為兩個(gè)及以上時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮同類工作站排列方法的問題。這種平面布置的主要優(yōu)點(diǎn)是安裝和拆卸設(shè)備方便；容易供應(yīng)毛坯；容易取下成品；容易清除殘料切屑；工作站同流水線的配合比較簡(jiǎn)單。 ? 這些原則同流水線的形狀、流水線內(nèi)工作站的排列方法、流水線的位置以及它們之間的銜接形式有密切的關(guān)系。 ? 流水線平衡問題還在不斷發(fā)展中，典型的有再平衡問題，如在我國(guó)很多勞動(dòng)密集型流水線工人流動(dòng)很頻繁，如何在新工人不斷加入的情況下，按照流水線平衡和學(xué)習(xí)曲線的原理，隨時(shí)對(duì)流水線進(jìn)行再平衡 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 ? 解決流水線平衡問題，尤其是改善時(shí)可使用山積表。 ? 裝配啟動(dòng)時(shí)，每一工人都獨(dú)立開始一件產(chǎn)品的裝配。 ? 但對(duì)簡(jiǎn)單問題可以用 Excel和 VBA來(lái)編制簡(jiǎn)單程序計(jì)算，十分方便。 =周期時(shí)間 (78秒 )工作站時(shí)間 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 79 裝配線效率 =完成作業(yè)所需時(shí)間總和 /（實(shí)際工作站總數(shù) *節(jié)拍） = % 221 ????? CK tE s u m? 我國(guó)企業(yè)的普通流水線平衡率一般在 80%左右，而日本等國(guó)家的先進(jìn)企業(yè)普遍在 90%以上。 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 75 (2) 畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。該部件每天需組裝 369臺(tái)，每天的生產(chǎn)時(shí)間 480min。 ? 計(jì)算滿足節(jié)拍要求的最少工作站理論值（取不少于計(jì)算值的最小整數(shù)） ? K0 = tsum /C = (45+11+9+50+15+12+12+12+12+8+9)／ = 195／ = ≈4 ? 選擇作業(yè)分配規(guī)則，以確定流水線平衡。 ? 完成工作站分配后，要計(jì)算流水線效率（也稱為平衡率）。對(duì)工作站 k，它的空閑時(shí)間為 C－ t (Sk )。 ? 可行的平衡方案要滿足先后次序約束。 ? 所謂流水線平衡就是把作業(yè)要素進(jìn)行適當(dāng)合并，并分配給每個(gè)工作地，使各工作地的作業(yè)時(shí)間等于周期時(shí)間或周期時(shí)間的整倍數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，在其他條件一致的情況下，工人重復(fù)完成 54s周期的作業(yè)比 27s的更具有工作成就感。更寬的范圍（如 5060s）內(nèi)容多變，肌肉組織有恢復(fù)時(shí)間。 ? 更長(zhǎng)的節(jié)拍則導(dǎo)致產(chǎn)出率難以達(dá)到一定的規(guī)模。為什么不采用一半的節(jié)拍，產(chǎn)量加倍、工廠資產(chǎn)減半？ ? 經(jīng)驗(yàn)表明，重復(fù)性手工作業(yè)的周期時(shí)間最好不要低于 50s。 ? 標(biāo)準(zhǔn)是盡可能地將相關(guān)操作步驟尤其是關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化、量化和優(yōu)化。 ? 周期時(shí)間是生產(chǎn)效率的指標(biāo)，比較穩(wěn)定，它受一定時(shí)期的設(shè)備加工能力、勞動(dòng)力配置情況、工藝方法等因素影響，只能通過管理和技術(shù)改進(jìn)才能縮短。而通常把流水線中生產(chǎn)節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)叫做“瓶頸”（ Bottleneck），瓶頸限制了流水線的產(chǎn)出速度。 ? 一天的所需生產(chǎn)數(shù)量是根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃來(lái)確定的，而生產(chǎn)計(jì)劃是基于市場(chǎng)預(yù)測(cè)和訂單情況制定的。 國(guó)家十一五教材 《 物流工程 》 伊俊敏 編著 電子社 0901 流水線相關(guān)概念 ? 一、期量標(biāo)準(zhǔn) ? 也稱作業(yè)計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，是經(jīng)過科學(xué)分析和運(yùn)算，對(duì)加工對(duì)象在生產(chǎn)過程中的運(yùn)動(dòng)所規(guī)定的一組時(shí)間和數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)。 ? 設(shè)施規(guī)劃人員面對(duì)未來(lái)的不確定因素，要預(yù)測(cè)真正的空間需求就很困難。 ? 空間需求的減少主要原因是： ?① 更小的批量和集裝單元大小來(lái)配送到使用點(diǎn) ?② 在使用點(diǎn)設(shè)置分散化的存儲(chǔ)區(qū)； ?③ 庫(kù)存保有量更少 ?④