【正文】 設(shè)施規(guī)劃 36 ? 產(chǎn)品原則布置的基礎(chǔ)是 標(biāo)準(zhǔn)化 及 作業(yè)分工 。 ? 生產(chǎn)速度取決于 最慢 的機(jī)器 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 41 ? 工藝原則布置 ? 工藝原則布置（ Process Layout），又稱 功能布置 （ Functional Layout）。 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 ?由于采用通用搬運(yùn)設(shè)備，其運(yùn)輸效率低下，單位 運(yùn)輸費(fèi)用較高 ，單位產(chǎn)品的成本較高，整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間必然較長，且整個(gè)車間的 物流比較混亂 ； ?對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求較高，組織和管理工作也較困難。 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。 ? 成組技術(shù)就是 識(shí)別 和 利用產(chǎn)品零部件的相似性 ，將零件分類。 ? 成組生產(chǎn)單元是一種靈活的布置，會(huì)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)量的改變，而相應(yīng)改變。 ? 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。 ? 節(jié)拍是不能測(cè)量的，而是要計(jì)算的。 ? 節(jié)距時(shí)間 (Pitch Time)是流水線傳送帶流過兩相鄰工作站的時(shí)間，一般取節(jié)距時(shí)間等于周期時(shí)間 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 （ 2）作業(yè)指示圖表 ? 為確保流水線按規(guī)定的節(jié)拍工作，必須對(duì)每個(gè)工作地詳細(xì)規(guī)定它的工作制度，編制作業(yè)指示圖表 ? 作業(yè)指示圖表對(duì)提高生產(chǎn)效率、設(shè)備利用率、減少在制品起著重要作用。 ? 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)。 ? 由于裝配工藝的要求，作業(yè)順序并不是任意的，而是有一定的先后次序，我們可以用先后次序圖（ Precedence Graph，也稱前列圖）來表示。 ? 第一步：確定工作周期時(shí)間 C=H/Q – H——每天生產(chǎn)時(shí)間； – Q—每天在 H時(shí)間內(nèi)要求的產(chǎn)量； ? 第二步：確定最少工作站數(shù)目 K0 – 注意實(shí)際分配工作站數(shù) m≥K0）； – tsum —完成一件產(chǎn)品全部作業(yè)的時(shí)間總和。這是滿意解，平衡率不高，需要考慮其他更好的平衡方法。 ? 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)。圖中圓圈為作業(yè)，箭頭為操作順序。 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 4．流水線平衡問題進(jìn)一步探討 ? 流水線平衡問題的線段表示 (a)先后次序圖 (b)工作站及周期時(shí)間 (c)平衡的工作站作業(yè)分配 ? 流水線平衡問題與下料問題都是屬于切割與裝箱問題 1s 3s 5s 7s 周期時(shí)間 c = 24s ( a )( b )( c )t =131 3t =125t =34t =182t =6 6t =58t =1510t =1211t =99t =137t =6t =131t =626t =5t =358t =15t =1210t =1234t =18t =679t =1311t =9s 1 2s 3s 4s 5s 6s 42s 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 ? 流水線平衡問題當(dāng)然可以用計(jì)算機(jī)編程來計(jì)算，如 COMSOAL（ Arcus AL, 1966. COMSOAL: A Computer Method of sequencing Operations for Assembly Lines. International Journal of Production Research, Vol. 4, No 4）和 ASYBL（ General Electric’s Assembly Line Configuration program）在美國廣泛使用，可以處理上千的作業(yè)單元問題。 ? 由于流水線在企業(yè)的普遍應(yīng)用，流水線平衡問題在理論上和實(shí)際應(yīng)用都有很重要意義。 ? 但同時(shí)工廠生產(chǎn)離不開職工，職工的活動(dòng)也是一種流動(dòng)，因此合理的物流流動(dòng)模式也要考慮 人員的流動(dòng) 情況。 ? 實(shí)際設(shè)施布置的流動(dòng)規(guī)劃常常是上述幾種模式的組合。 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 98 流水線單列和雙列直線布置示意圖 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 99 ? 單列直線形流水線，多在 工序數(shù)少 、 每道工序的工作站也少 的條件下應(yīng)用。 ? 流水線的位置以及流水線之間的銜接，應(yīng)根據(jù)加工、部裝和總裝和系統(tǒng)圖所要求的順序安排，盡可能使零件加工的完結(jié)處，恰好是部件裝的開始處，而部件裝配的完結(jié)處正是該部件進(jìn)入總裝的開始處，從而 使所有流水線的布置符合產(chǎn)品生產(chǎn)過程的總流向 。因此，為了消除浪費(fèi)，應(yīng)讓這位員工多擁有一臺(tái)機(jī)器，在一臺(tái)機(jī)器加工的期間，給另一臺(tái)機(jī)器安裝、取下零部件。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。 )≈分鐘，則周期時(shí)間也取 ? 2）傳送帶速度 =Sc = Ls / C = / = /分 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 6 流水線設(shè)計(jì)示例 2202 20S F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I S S F I S S F I SS F I SS F I SS F I SP3 80203 801 102 20PP20P1 10總檢總檢 總檢總檢S F I S1 102 202 201 102 202 20S F I S總檢總檢 總檢總檢1 10P20PP2 201 103 80203 80PS F I SS F I SS F I SS F I SS F I S2 202 202 201 102 202 201 10S F I SS F I SS F I SS F I S S F I S S F I S物 料 暫 存 區(qū)amp。 2 2S F I S全檢amp。 23周轉(zhuǎn)箱操作者1操作者 鉚接臺(tái)料箱料箱工作臺(tái)工作臺(tái)料箱 料箱操作者周轉(zhuǎn)箱完成零件的周轉(zhuǎn)箱45夾具完成零件的周轉(zhuǎn)箱工作站 3工作站 4某流水線設(shè)計(jì)的部分示意圖 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 單元式布置 ? 單元式布置（ Cellular layout）是單元生產(chǎn)的硬件要求之一。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。 ? 介紹 Singh和 Rajamani提出的直接簇聚算法 DCA。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。屋臺(tái)式命名來源于一種日本的小吃作坊。 ? 缺憾：平衡率高達(dá) 100%，意味著極高的生產(chǎn)效率，極低的庫存水平，那么，為什么屋臺(tái)式僅僅限于上述領(lǐng)域呢？其主要原因在于屋臺(tái)式有兩項(xiàng)極高的要求： – 機(jī)器設(shè)備數(shù)量充足 – 員工技能多樣 118 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 二、逐兔式單元生產(chǎn)線 Rabbit Chasing ? 逐兔式單元生產(chǎn)線，作業(yè)員仍然采用一人完結(jié)式作業(yè)方法，每個(gè)人從頭做到尾。 缺憾： ? 逐兔式單元生產(chǎn)線很好地彌補(bǔ)了屋臺(tái)式單元生產(chǎn)線對(duì)設(shè)備數(shù)量要求過高的缺陷。 ? 在制品的出現(xiàn)是必然的，但是可以人為地控制在制品的數(shù)量。要想再進(jìn)一步叫低對(duì)員工的要求，還需要采用分割式單元生產(chǎn)線。這些人并不進(jìn)行工序分割，并不是靜止不動(dòng)的，而是仍然采用一人完結(jié)方式，進(jìn)行你追我趕的作業(yè)。這么小的車子，老板當(dāng)然只有一位。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。將機(jī)器 零件矩陣每行、列的 1相加。 ? 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。 ? 單元生產(chǎn)是對(duì)“精益生產(chǎn)”認(rèn)識(shí)不斷深化的產(chǎn)物，采用單元生產(chǎn)的企業(yè)，在布置、人才培養(yǎng)、物料控制上發(fā)生了極大的改變。 2 2S F I S全檢測(cè)試1 102 20S F I S測(cè)試S F I S203 80 P P3 8020S F I S測(cè)試S F I S2 201 10測(cè)試2 20S F I S目檢目檢測(cè)試S F I S1 10目檢2 20測(cè)試S F I S203 80 PS F I S2 20 P203 802 20SFISSFIS2 203 8020 P2 20S F I S P3 80202 20SFIS2 203 8020 P2 20S F I S P3 80202 203 8020 P2 20S F I S P3 80202 20S F I S2 20S F I SS F I SS F I SS F I S S F I S S F I S1 102 202 201 102 202 202 20S F I SS F I SS F I SS F I SS F I SP3 80203 801 102 20PP20P1 10總檢總檢總檢總檢S F I S2 202 201 102 202 201 10S F I S總檢總檢總檢總檢1 10P20PP2 201 103 80203 80PS F I S S F I S S F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I S2 20220物 料 暫 存 區(qū)S F I SS F I SS F I SS F I S S F I S S F I S1 102 202 201 102 202 202 20S F I SS F I SS F I SS F I SS F I SP3 80203 801 102 20PP20P1 10總檢總檢總檢總檢S F I S2 202 201 102 202 201 10S F I S總檢總檢總檢總檢1 10P20PP2 201 103 80203 80PS F I S S F I S S F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I SS F I S2 20220物 料 暫 存 區(qū)基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 ? 轉(zhuǎn)向檔臂分流的傳送帶設(shè)計(jì)大大簡化了物料搬運(yùn)工作，并有助于流水線平衡 ? 中間是傳送帶，兩邊各布置有一個(gè)長工作臺(tái)。 2 2S F I S全檢amp。 ? 例如某產(chǎn)品裝配每個(gè)工作站需要 1200mm的長度，該產(chǎn)品的周期時(shí)間為 ，則傳送帶速度為 /分。 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 3 流水線物料搬運(yùn)設(shè)備 ? 流水線最典型的物料搬運(yùn)設(shè)備就是傳送帶 ? 強(qiáng)制節(jié)拍流水線 物料搬運(yùn)設(shè)備 : – 分配式傳送帶：單件制品的加工時(shí)間有輕微的變化，以一定在制品量來保證流水線的流暢性。立體流水線通常適用于 小型且加工度較高的產(chǎn)品 ，如精密機(jī)械、電子和儀器儀表等。 ? 當(dāng) 工序 與 工作站 的 數(shù)量較多 而空間的 長度不夠大時(shí)，可采用雙列直線排列。 ? 好的設(shè)施布置要認(rèn)真進(jìn)行流動(dòng)規(guī)劃，使之有效合理。 ? L形 適用于設(shè)施或建筑物不允許直線流動(dòng)的情形。 – 所謂山積表就是用柱狀圖表示順序排列的各項(xiàng)作業(yè)所用的時(shí)間，從中查找動(dòng)作和時(shí)間的浪費(fèi)，重新對(duì)作業(yè)的順序進(jìn)行有效組合，以提高作業(yè)效率、減少或調(diào)整勞動(dòng)負(fù)荷和減少人工成本的一種管理技術(shù)工具。 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 ? 自平衡裝配線與消防隊(duì)傳遞作業(yè)法（ Bucket brigades）。 =周期時(shí)間 (78秒 )工作站時(shí)間 基礎(chǔ)工業(yè)工程 設(shè)施規(guī)劃 82 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(jìn)企業(yè)普遍在 90%以上。該部件每天需組裝 369臺(tái)，每天的生產(chǎn)時(shí)間 480min。這樣的規(guī)則很多，如： ⑴優(yōu)先分配操作時(shí)間最長的作業(yè) （ Most Followers），或 ⑵優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)較多的作業(yè) （ Longest Task Time）。流水線效率為全部作業(yè)的時(shí)間總和與實(shí)際工作站