【正文】 原則布置的柔性特點，因而是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ牟贾梅绞健? ? 盡管成組原則布置概念來自于制造業(yè)，但是其思想對服務(wù)業(yè)也同樣存在。醫(yī)院總的來說也是工藝（過程）原則布置，但手術(shù)室等則為固定式布置。但總的來說，水平模式是最基本的。 ? 實際設(shè)施布置的流動規(guī)劃常常是上述幾種模式的組合。 流動模式 : 工作站內(nèi) 考慮工作站內(nèi)的流動模式要用動作分析和人因工程。 ? U形最大的好處是收發(fā)口在同一位置，有利于物料搬運，人員、搬運設(shè)備和站臺都可以只建一個，形成既不占很大空間又具有高速度的生產(chǎn)線。 ? 有效的流動要遵守以下的原則：有向流的路徑最大化原則，流量最小化原則，流動成本最小化原則。 Flow Planning (cont.) 最小流量原則就是工作簡化原則在物料流動中的應(yīng)用。通過規(guī)劃使得兩個連貫使用點之間的流動盡可能次數(shù)少，最好是一次。 ? 選擇流動模式時主要考慮收發(fā)口、場地和建筑物的限制、生產(chǎn)流程和生產(chǎn)線的特點、通道和運輸方式等。 空間與人員需求 ? 現(xiàn)代制造技術(shù)使得生產(chǎn)、存儲和辦公的空間需求發(fā)生了顯著的變化。 ? 在確定倉儲作業(yè)的空間需求時，則要考慮庫存水平、存儲單位、存儲方法和策略、設(shè)備需求、建筑物條件和人員需求 ? 因為存在多種不確定因素，各部門人員為求穩(wěn)妥，給出的空間需求數(shù)據(jù)都偏大。 ? 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)拍是不能測量的，而是要計算的。 ? 周期時間是可以測量的，它可以小于、大于或等于節(jié)拍時間。指示圖表根據(jù)節(jié)拍和工序時間定額來確定。 ? 如日本豐田市就有 14家豐田工廠，但很多工廠只生產(chǎn)一班，少量兩班，但絕無三班。 ? 動作浪費比例小， 3s/30s=10%與 3s/50s=6%可容許，比例適當(dāng)，還有調(diào)整回旋的余地。更寬的范圍（如 5060s）內(nèi)容多變，肌肉組織有恢復(fù)時間。實驗表明，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。 ? 所謂流水線平衡就是把作業(yè)要素進行適當(dāng)合并，并分配給每個工作地，使各工作地的作業(yè)時間等于周期時間或周期時間的整倍數(shù)。 ? 可行的平衡方案要滿足先后次序約束。對工作站 k，它的空閑時間為 C－ t (Sk )。 ? 完成工作站分配后，要計算流水線效率（也稱為平衡率）。 ? 計算滿足節(jié)拍要求的最少工作站理論值（取不少于計算值的最小整數(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。該部件每天需組裝 369臺，每天的生產(chǎn)時間 480min。 82 (2) 畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。 =周期時間 (78秒 )工作站時間 86 裝配線效率 =完成作業(yè)所需時間總和 /（實際工作站總數(shù) *節(jié)拍） = % 221 ????? CK tE sum? 我國企業(yè)的普通流水線平衡率一般在 80%左右，而日本等國家的先進企業(yè)普遍在 90%以上。 ? 但對簡單問題可以用 Excel和 VBA來編制簡單程序計算，十分方便。 ?裝配啟動時，每一工人都獨立開始一件產(chǎn)品的裝配。 ? 流水線平衡問題還在不斷發(fā)展中，典型的有再平衡問題，如在我國很多勞動密集型流水線工人流動很頻繁，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，隨時對流水線進行再平衡 ? 解決流水線平衡問題，尤其是改善時可使用山積表。 ? 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。這種平面布置的主要優(yōu)點是安裝和拆卸設(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單。 96 ? 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及以上時，就應(yīng)當(dāng)考慮同類工作站排列方法的問題。 97 ? 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、升降機集中型、升降機分散型流水線等，以及這幾種形式的組合型流水線。不考慮人和機器的平衡就推進自動化，這是造成孤島的原因。 ? 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、開間長度、設(shè)備種類、尺寸與數(shù)量、運輸方式的種類與毛坯運入、成品運出的條件、通信設(shè)備與動力系統(tǒng)的位置等。傳送帶要同時滿足周期時間長短不同的工作站的需要。 ? 例如某產(chǎn)品裝配每個工作站需要 1200mm的長度，該產(chǎn)品的周期時間為 ，則傳送帶速度為 /分。 ? 試確定： 1）該流水線的節(jié)拍； 2）傳送帶速度。第一個工件分離之后，剩下三個仍隨傳送帶并列前行，直到第二個轉(zhuǎn)向機位。 ? 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。 108 ? 精，即少而精，不投入多余的生產(chǎn)要素，只是在適當(dāng)?shù)臅r間生產(chǎn)必要數(shù)量的市場急需產(chǎn)品（或下道工序急需的產(chǎn)品）；益，即所有經(jīng)營活動都要有益有效，具有經(jīng)濟效益。它是從豐田相佐詰開始，經(jīng)豐田喜一郎及大野耐一等人的共同努力，直到 20世紀(jì) 60年代才逐步完善而形成的。 ? JIT重視和追求一切生產(chǎn)活動的可視化、簡化、柔性化、組織化和標(biāo)準(zhǔn)化，消除浪費是精益生產(chǎn)和 JIT的首要任務(wù) ? 準(zhǔn)時制強調(diào)“一個流”生產(chǎn) , 最高境界 即在制品最少，生產(chǎn)批量和轉(zhuǎn)移批量都只有一個 ? 根據(jù)李特爾法則：生產(chǎn)周期 =存貨數(shù)量 生產(chǎn)節(jié)拍。 ? 進行單元式布置需要如下的措施或要求： ? 按產(chǎn)品或零件簇來構(gòu)建生產(chǎn)單元 ? 采用一個流生產(chǎn)，盡量使庫存最少，距離最短 ? 培養(yǎng)多能工，增加人員靈活性，改進員工之間的交流 ? 采用防呆設(shè)備和柔性的、可移動的設(shè)備 單元的形成 ? 單元生產(chǎn)就是采用制造單元的生產(chǎn)方式。 ? 分組可基于工藝路線、加工機床、設(shè)計屬性和物料搬運成本等，具體方法有分類和編碼法、生產(chǎn)流程分析法、簇聚法、啟發(fā)式方法和數(shù)學(xué)模型法等。各行以行總和遞減的方式從上到下排列，各列以列總和遞增的方式從左到右排列。對下面各行重復(fù)上述過程，直到不能再移動 ⑶ 行移動。 ? 單元形成時可能會產(chǎn)生“ 瓶頸 ”機器，即一臺機器由兩個單元共用。 零 機器號 裝配件 1 2 4 8 10 3 6 9 5 7 11 12A 1 1 1 1 1 10 9 12D 1 1 1 1 1F 1 1 1C 1 1 1G 1 1 1 1B 1 1 1 1 1 3 5H 1 1 1E 1 1 1 原材料 ADF CG BHE單元一單元二單元三2811674 單元生產(chǎn)線的三種不同類型 ? 單元生產(chǎn)線的三種形態(tài)： ? 屋臺式 ? 。 ? 試?yán)脝卧纬煞椒▽⑵涓臑閱卧讲贾谩? ⑷ 形成單元。 ⑵ 列移動。 DCA法 ⑴ 將行、列排序。 ? 選擇是指對某一特定單元確定它的機器和零件類型，也就是單元形成。 ? 精益生產(chǎn)在布置中的表現(xiàn)如采用單元布置的單元制造（Cellular Manufacturing）就是一種創(chuàng)新。 ? LP考慮生產(chǎn)中的各種物流，如設(shè)備外圍的、各生產(chǎn)線之間的倉庫內(nèi)的、生產(chǎn)和裝配之間的、生產(chǎn)和進料之間、裝配和發(fā)貨之間等等，和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的無縫銜接、緊湊運行。精益生產(chǎn)方式的優(yōu)越性不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)制造系統(tǒng)，同樣也體現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)、協(xié)作配套、營銷網(wǎng)絡(luò)以及經(jīng)營管理等各個方面，它是當(dāng)前工業(yè)界最佳的一種生產(chǎn)組織體系和方式，也必將成為二十一世紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)的全球生產(chǎn)體系。 ? 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 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、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。剩下的兩個工件繼續(xù)隨傳送帶前進，分別先后自動地導(dǎo)向 3號和 5號操作者。 ? 當(dāng)工件接近鉚接臺時，傳送帶上的轉(zhuǎn)向機自動使工件在工作臺的左端積累 ? 4號工作站內(nèi)的作業(yè)周期時間較長，所以流水線采用雙列雙位布置，共 4個工位，需要4名操作者。 ? 若工作站長度不一，取平均值，或傳送帶分段處理 例 ? 某流水線設(shè)計日產(chǎn)量為 800件，工作時間為 8小時制，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個工作站，各工作站的平均間距為 。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，工人或機器人就不必趕上主流動節(jié)拍。 ? 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)拍要求的速度運行，產(chǎn)品的加工和裝配都在傳送帶上進行， ? 用于產(chǎn)量較大的大型產(chǎn)品的生產(chǎn) ? 脈沖式傳送帶：時停時開，停止時進行加工和裝配，開動和停止的周期與流水線的節(jié)拍相符， ? 適用于工序時間較長、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。另外一人看守一臺機器的話，無論怎樣都會產(chǎn)生空手等待的浪費。 ? 在廠房的每一層中，按單層的情況考慮平面形狀。當(dāng)幾臺設(shè)備由一名工人看管時，應(yīng)考慮工人作業(yè)的方便和巡回路線最短問題。 ? 當(dāng)工序或工作站更多時，可采用 L形、 U形和 S形等布置。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。 ?山積表分為負(fù)荷山積表和要素山積表。 ?這樣所有工人都會獲得最佳工作量分配，整個流水線產(chǎn)出率最高 ? Bucket brigades方法不需要復(fù)雜的測時和平衡工作，生產(chǎn)靈活，產(chǎn)出率高，值得研究 ? 上面探討的都是簡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、隨機作業(yè)時間、并行工作站和其他工藝方案等。 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、蜜蜂等社會性動物傳遞作業(yè)的本能經(jīng)驗，按工作量來自平衡流水線，協(xié)調(diào)人員勞動強度。這需要我們不斷的努力。圖中圓圈為作業(yè)，箭頭為操作順序。根據(jù)周期時間和作業(yè)順序限制，求工作站數(shù)最少情況下的平衡流動及裝配線效率。 ? 首先根據(jù)先后次序圖求出每個作業(yè)單元的位置權(quán)值 (Ranked Positional Weight)——作業(yè)時間與其后續(xù)所有作業(yè)時間的總和，然后根據(jù)位置權(quán)值的高低進行作業(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)。下圖是該手推車的裝配網(wǎng)絡(luò)圖（雙代號），請根據(jù)周期時間和作業(yè)次序限制，求使工作地數(shù)量最小的平衡方式。 ? 為組合優(yōu)化問題，難以求解，常用啟發(fā)式算法 ? 生產(chǎn)周期時間和最少工作站（或工作地點）數(shù)目，接下來才是按不同方法確定工作站的作業(yè)分配。 ? 流水線 100%平衡時，所有工作站的周期時間都等于流水線周期時間 C。作業(yè)是最小的獨立工作單元，對一項作業(yè) j，都有一個作業(yè)時間 tj。 ? 流水線可按多種形式分類，如按生產(chǎn)對象、移動方式、轉(zhuǎn)換方式、節(jié)拍等。 ? 3）質(zhì)量（ Quality）。 ? 實踐表明節(jié)拍在 50多秒的流水線比更快節(jié)拍的流水線，在生產(chǎn)率上可提高 30% ? 2）安全與人因工程（ Safety Ergonomics）。當(dāng)需要更多的產(chǎn)量時可以加班，或設(shè)置慢節(jié)拍的生產(chǎn)線（如兩條 90s的而不是一條 45s的）應(yīng)對產(chǎn)量的波動。 ? 標(biāo)準(zhǔn)是盡可能地將相關(guān)操作步驟尤其是關(guān)鍵控制點進行細化、量化和優(yōu)化。 ? 周期時間是生產(chǎn)效率的指標(biāo)，比較穩(wěn)定，它受一定時期的設(shè)備加工能力、勞動力配置情況、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)計劃來確定的，而生產(chǎn)計劃是基于市場預(yù)測和訂單情況制定的。 流水線相關(guān)概念 ? 一、期量標(biāo)準(zhǔn) ? 也稱作業(yè)計劃標(biāo)準(zhǔn)，是經(jīng)過科學(xué)分析和運算，對加工對象在生產(chǎn)過程中的運動所規(guī)定的一組時間和數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)。 工作站空間 設(shè)備、物料、人員 入口 部門空間 ? 并非各工作站空間的簡單相加 ? 工作站之間有很多空間可共享 ? 每個部門內(nèi)需要有內(nèi)部物料搬運的通道空間。 確定空間需求 ? 采用“從下到上”的系統(tǒng)的方法。 ? 如組合成分枝和脊柱式，最適用于離散制造中部件和產(chǎn)品的裝配，分枝為部件裝配，主干為總裝，兩邊對稱的分枝就是脊柱式。通過規(guī)劃使得物料、信息或人員的移動與下一步驟合并。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，消除中間步驟。這里不中斷是指不與其他路徑交叉。 ? 環(huán)形流動模式常見于由物料搬運機器人服務(wù)的制造單元中，S形則常用于長的流水裝配線布置。 42 ? 對工藝原則布置，工作站間的流動應(yīng)當(dāng)盡量少，流動應(yīng)當(dāng)在工作站和通道之間 Aisle Aisle Aisle Dependent on interactions among works