第三章制造業(yè)的系統(tǒng)設計

第三章制造業(yè)的系統(tǒng)設計本章結(jié)構生產(chǎn)過程組織1制造業(yè)的物質(zhì)系統(tǒng)設計2制造業(yè)的信息系統(tǒng)設計352細節(jié)決定成敗，過程決定結(jié)果。

－－日常諺語過程做得好，結(jié)果自然好。

－－可口可樂公司的名言第一節(jié)生產(chǎn)過程組織3一、生產(chǎn)過程組織的概念生產(chǎn)過程組織，是以最理想的方式將各種生產(chǎn)要素結(jié)合起來，對生產(chǎn)的各個階段、環(huán)節(jié)、工序進行合理的安排，使其在空間上、時間上形成一個協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。目的是在運行距離最短、花費時間最省、耗費成本最小的情況下，生產(chǎn)出符合合同規(guī)定或市場需求的品種、質(zhì)量、數(shù)量、成本交貨期的產(chǎn)品。4生產(chǎn)過程增值供應商顧客5二、產(chǎn)品生產(chǎn)過程?（一）生產(chǎn)過程的概念——P36生產(chǎn)過程是動態(tài)的以勞動過程為主

勞動過程自然過程工藝過程

檢驗過程

運輸過程

冷卻、干燥、發(fā)酵

6（二）生產(chǎn)過程的形式加工裝配式生產(chǎn)過程流程式生產(chǎn)過程——原材料由工廠的一端投入生產(chǎn)，順序經(jīng)過連續(xù)的加工，最后成為產(chǎn)成品。如：化工（塑料、藥品、肥皂、肥料等）、煉油、冶金、食品、造紙等——原材料先加工成零件再裝配成部件，最后將部件總裝配成產(chǎn)成品。如：機床、汽車、家具、電子設備、服裝等產(chǎn)品。7三、生產(chǎn)過程的組成生產(chǎn)服務過程為保證企業(yè)基本和輔助生產(chǎn)所做的如物料的保管和供應、物料運輸、理化試驗、計量工作等服務性工作。生產(chǎn)過程基本生產(chǎn)過程直接對勞動對象進行加工而制成產(chǎn)品的過程，即產(chǎn)品的加工過程。產(chǎn)品在正式投產(chǎn)以前，在生產(chǎn)技術方面如市場調(diào)研、產(chǎn)品設計、工藝設計、工時定額設計、工裝設計、新產(chǎn)品試制和鑒定等工作。生產(chǎn)技術準備過程輔助生產(chǎn)過程為保證基本生產(chǎn)過程正常進行所做的如設備維修、勞動力調(diào)配、工裝制造等各種輔助性生產(chǎn)活動。按各個階段對產(chǎn)品生產(chǎn)所起的不同作用和所需要的勞動的性質(zhì)的不同8補充：基本生產(chǎn)過程的結(jié)構：工序－工種－工藝階段工序：是指一個或幾個工人，在一個工作地上對一個或幾個勞動對象連續(xù)進行加工的那一部分生產(chǎn)活動。工藝工序：是使勞動對象發(fā)生物理或化學變化的工序。檢驗工序：是對原材料、半成品和成品的質(zhì)量進行檢驗的工序。運輸工序：是在工藝工序之間、工藝工序與檢驗工序之間運送勞動對象的工序。工種：工種是根據(jù)勞動管理的需要，按照生產(chǎn)勞動的性質(zhì)、工藝技術的特征、或者服務活動的特點而劃分的工作種類。

工藝階段：是按照使用勞動手段的不同和加工性質(zhì)不同劃分的局部生產(chǎn)過程。9四、組織生產(chǎn)過程的要求連續(xù)性Continuity比例性Proportion均衡性Parallel柔性Flexibility生產(chǎn)過程先進、合理10連續(xù)性連續(xù)性指時間上的連續(xù)性和空間上的連續(xù)性：時間上的連續(xù)性是指生產(chǎn)對象在加工過程各工序的安排上緊密銜接，始終處于連續(xù)狀態(tài)，消除生產(chǎn)中斷和不應有的停頓、等待現(xiàn)象?？臻g上的連續(xù)性是要求生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)在空間布置上合理緊湊，使加工對象所經(jīng)歷的生產(chǎn)流程路線短，沒有迂回往返的現(xiàn)象。好處：節(jié)省基本投資，減少運輸費用和在制品管理費用，降低產(chǎn)品成本，并可加速流動資金周轉(zhuǎn)，提高資金和設備利用率。11比例性（協(xié)調(diào)性）?生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力要保持適當?shù)谋壤蛊渑c所承擔的生產(chǎn)任務所需求的能力相匹配。?如果生產(chǎn)過程的比例性不符合要求，那么企業(yè)的生產(chǎn)能力可能達到的水平，將取決于生產(chǎn)過程中生產(chǎn)能力最低的那個環(huán)節(jié)，通常稱之為瓶頸環(huán)節(jié)，其它環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力則有剩余而得不到充分利用。?保持生產(chǎn)過程的比例性應該是動態(tài)的。12均衡性（節(jié)奏性）?所謂“均衡”是要求在相等的時間間隔內(nèi)完成大體相等的生產(chǎn)工作量。企業(yè)的生產(chǎn)任務從投料到最后完工能夠按照預定計劃均衡地完成。?實現(xiàn)均衡生產(chǎn)是生產(chǎn)管理的一項基本要求。只有實現(xiàn)均衡生產(chǎn)，建立起正常的生產(chǎn)秩序，生產(chǎn)能力才能得到充分利用，才能保證有穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。13柔性（適應性）?當企業(yè)產(chǎn)品進行更新?lián)Q代或品種組成發(fā)生變化時，能夠由生產(chǎn)一種產(chǎn)品迅速轉(zhuǎn)到生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的應變能力。?社會對產(chǎn)品的需求是多變的和不均衡的，而企業(yè)擁有的人員和設備是相對穩(wěn)定的。所以企業(yè)要在滿足多變的、不均衡的社會需求的條件下，保持生產(chǎn)過程的比例性和均衡性，就必須有一個柔性很強的生產(chǎn)系統(tǒng)。?所謂“柔性”是指用同一組設備和工人，在生產(chǎn)組織形式不變的條件下，它具有適應加工不同產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，并且能保持高生產(chǎn)率和良好的經(jīng)濟效益。14?通用公司多種車型公用平臺，即不同品牌的車使用同樣的底盤、發(fā)動機或變速箱通用汽車：更加靈活的類似策略德國大眾的“B平臺”應用的車型?斯柯達?高爾夫?甲殼蟲?奧迪產(chǎn)品零部件的結(jié)構構成?通用件易替代，容易找到供應商15第二節(jié)制造業(yè)的物質(zhì)系統(tǒng)設計一、物質(zhì)系統(tǒng)設計概述生產(chǎn)過程的組織可分為兩類：生產(chǎn)過程的空間組織（物質(zhì)系統(tǒng)設計）是指在一定的空間內(nèi)合理地確定企業(yè)內(nèi)部各生產(chǎn)單位和其他設施并在車間內(nèi)合理布置機器設備。生產(chǎn)過程的時間組織（信息系統(tǒng)設計）就是確定勞動對象在生產(chǎn)過程中各車間、各工序之間的移動方式，確定生產(chǎn)要素在時間上的銜接關系。它要求生產(chǎn)對象的移動在時間上緊密銜接，以實現(xiàn)有節(jié)奏、連續(xù)的生產(chǎn)。16生產(chǎn)過程的空間組織需要解決三個問題廠址選擇工廠布置廠內(nèi)設備布置17二、工廠選址（一）工廠選址的重要性

投資運作成本稅收員工對諸多方面產(chǎn)生深遠的影響18

珠海著名的“巨人大廈”，其項目選址恰好在三條地震斷裂帶交叉點上，并且其設計方案一變再變，從原來的38層改成48層，繼而58層、64層，最后定為70層。在設計為38層時不需要打鋼樁，只需20米深水泥樁就可支撐住大廈，工程預算為造價2.2億人民幣。而改為70層時，選址的地質(zhì)條件決定了必須打65米深的鋼樁，穿過地震斷裂帶坐在巖層上，整個工程造價便飆升至12億人民幣，造成至今該項目仍未“拔地而起”，使這一珠海市的“標志性建筑”成為“標志性遺憾”。引例1：巨人大廈的選址失誤－－錯誤選址遺患無窮19引例2：家樂福選址要求－－成功選址受益匪淺

自家樂福1995年進入中國市場至今，已擁有超過2萬多名員工，所開店已遍布中國20多個城市。家樂福在中國每開一家新店都嚴格按照其選址要求進行。

1、地理位置要求：交通方便（私家車、公交車、地鐵、輕軌）人口密度相對集中兩條馬路交叉口，其一為主干道202、建筑物要求：建筑占地面積15000平方米以上最多不超過兩層總建筑面積2萬－4萬平方米建筑物長寬比例10：7或10：63、停車場要求：至少600個機動車停車位，非機動車停車場地2000平方米以上，免費提供家樂福公司及顧客使用

21（二）廠址選擇的影響因素成本因素非成本因素1、運輸成本2、原料成本3、動力和能源供應量和成本4、水力供應5、勞工成本6、建筑成本和土地成本7、稅率、保險和利率8、財務供應：資本和貸款的機會9、各類服務和保養(yǎng)費用1、社區(qū)情況2、氣侯和地理環(huán)境3、環(huán)境保護4、政治穩(wěn)定性5、文化習俗6、當?shù)卣?、擴展機會8、當?shù)馗偁幷?、公眾對工商業(yè)的態(tài)度22制造業(yè)市場位置的選擇著重考慮原材料成本，企業(yè)距原材料產(chǎn)地很近是出于三個主要原因：必要性采礦業(yè)、農(nóng)場、林業(yè)、漁業(yè)易損壞性新鮮水果或蔬菜的制冷保鮮、罐頭生產(chǎn)、奶產(chǎn)品加工、烘烤行業(yè)運輸成本鋁精煉、造紙業(yè)23歸納：工廠選址的程序?確定選址總體目標；?收集新建（或擴建）工廠的各方面與選址有關的資料(如企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)能力、工藝流程、運輸要求、三廢處理等)；?收集目標地區(qū)資料(一般目標地區(qū)應根據(jù)選址總體目標選擇，候選數(shù)量不宜多，亦不宜過少)；

?評價各目標地區(qū)，確定選位區(qū)域；?綜合分析，確定具體廠址。24（三）廠址選擇的方法31線性規(guī)劃運輸模型2分級評分法4量本利分析法積點法25?把有關的影響因素列成一個清單(只需列出主要的、與各廠址方案有明顯差異的影響因素，如市場位置、水源供應、停車場、潛在收入等)；?確定每個影響因素的權重；?按照統(tǒng)一規(guī)定的評價標尺，制定各因素的評價標準，評價標尺一般用分數(shù)表示，規(guī)定好最低分、最高分（0-100分），甚至不同等級標度(如好、較好、一般、較差、差)的分數(shù)；?為各方案的各影響因素評分；?排出取舍的先后順序。各方案的得分為加權評分值，即方案在各影響因素下的分數(shù)與該影響因素的權重的乘積之和。分級評分法（加權評分法）26舉例1：一家攝影公司打算開張一家分店，下表是兩個可供選擇的地點的信息因素比重得分(100)衡量值地點1地點2地點1地點2鄰近已有商店交通繁華租金大小布局運營成本0.100.050.400.100.200.151.0010080708640806080909270900.10（100）=10.00.05（80）=4.00.40（70）=28.00.10（86）=8.60.20（40）=8.00.15（80）=12.070.60.10（60）=6.00.05（80）=4.00.40（90）=36.00.10（92）=9.20.20（70）=14.00.15（90）=13.582.7地點2綜合得分高，是更好的選擇。27序號影響因素權重廠址方案ABC1建設費用0.210050802交通運輸0.187050903原料供應0.168585604動力供應0.146540755發(fā)展余地0.180100506環(huán)境保護0.0850100757協(xié)作條件0.089060808政治因素0.061008090總分80.565.875.1排序132舉例2：某工廠三個可供選擇的地點的信息例3:學生案例”六維空間咖啡吧”28（一）工廠總布置的含義?有統(tǒng)計資料表明，在制造業(yè)中，總經(jīng)營費用的20%-50%是物料的搬運費用，而優(yōu)良的廠區(qū)平面布置可使這一費用至少減少10%-30%。?是在廠址選定，生產(chǎn)單位確定之后進行的一項重要的生產(chǎn)空間組織工作，它是根據(jù)已選定的廠址地貌，對組成企業(yè)的各個部分，如基本生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉庫、公用設施、辦公部門等進行合理布置，確定其平面或立面的位置，并相應地確定物料流程，運輸方式和運輸路線。三、工廠布置29工廠布置的原則?總體原則?有利于企業(yè)內(nèi)各項生產(chǎn)活動的正常進行，提高經(jīng)濟效益(最基本原則)?有利于加強管理?有利于保證生產(chǎn)的安全，增進職工的身心健康?具體原則?綜合的原則(整體協(xié)調(diào)):在可能的條件下使廠區(qū)布置各要素之間相互協(xié)調(diào)。如任何一個單位的進出口處應布置得對于另一個發(fā)放或接收的單位是最方便的。?單一流向的原則。避免在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)迂回。?最小最大的原則。用最小的人的活動量、物的搬運量、信息的傳遞量等去實現(xiàn)生產(chǎn)出最大量的適銷對路的產(chǎn)品或服務。?安全的原則?立體的原則?彈性的原則301．生產(chǎn)活動關系圖法。

2．物料流向圖法（物料流量分析法）。

3．塊狀區(qū)劃圖法

工廠布置的方法31物料流向圖法

(MaterialFlowChart)這種方法是按照原材料、在制品及其他物資在生產(chǎn)過程中總的流動方向及運輸量這兩個方面來布置工廠的車間、設施和生產(chǎn)服務單位，并且編制物料流向圖的方法。在該圖上要標明物料的流向。

例1：某企業(yè)有六個生產(chǎn)單位，各生產(chǎn)單位的運輸量為已知，編制物料運量表如下：32物料運量圖

至某車間從某車間

1

2

3

4

5

6總計

1

6

2

2

4

14

2

6

4

3

13

3

6

6

4

4

20

4

6

2

4

12

5

1

1

6

3

4

7

總計

0

15

16

13

11

12

6733452631圖例：—2噸

---1噸為了得到更為直觀和清晰的觀點，可把以上物料運量用物料運量相關線圖來表示：?使相互間流量最大的兩個部門放到運距最短的位置，次大的放到次短的位置，…以此類推，使總運輸費用最小。34各生產(chǎn)單位平面布置圖65243135至從ABCA—2040B20—30C4030—?例2某工廠三個部門，部門間的距離及工作流量分別如下圖所示：位置間的距離(單位：米)部門間工作流量(每天物料流量)至從1231——1080220——3039070——要求：將1、2、3三個部門分配到位置A、B、C。ABC36?先把工作流量最大的兩個部門分配至相互最近的兩個位置，以下依次類推。得出下圖：行程距離（米）部門配備工作流量A-B203-190B-A201-380B-C303-270C-B302-330A-C402-120C-A401-210ABC?13237物料運量圖練習

至某車間從某車間

A

B

C

D

E

F總計

A

410

3

2

19

B

15

15

C12

5

8

25

D

20

20

E

6

6

F

8

8

總計

12

9

44

23

32

67某工廠有六個生產(chǎn)部門,部門間每天流動次數(shù)見下表,試合理布置這6個部門的位置38（二）車間布置1.車間的概念?車間是進行產(chǎn)品生產(chǎn)的場所，占有一定的廠房或場地，擁有為完成一定生產(chǎn)任務所必須的設備、工具、原材料、半成品，以及一定數(shù)量的工人、技術人員和管理人員。?一般大型的生產(chǎn)車間由以下六個部分組成：?基本生產(chǎn)部分，如機械加工車間的各種機加工設備；?輔助生產(chǎn)部分，如機修組、電工組等；?倉庫部分，如中間庫、工具室等；?過道部分，如主要過道、次要過道等；?車間管理部分，如辦公室、資料室等；?生活福利部分，如休息室、盥洗室、更衣室等。德國大眾的透明生產(chǎn)車間?車間的生產(chǎn)單位包括:組、班、工段、科室等。?工段：工廠的一個車間內(nèi)按生產(chǎn)過程劃分的基層生產(chǎn)組織39?生產(chǎn)過程空間組織有兩種典型的專業(yè)化形式，即工藝專業(yè)化和對象專業(yè)化。

工藝專業(yè)化(Process-OrientedSpecialization)?按工藝特征建立生產(chǎn)單位?集中了相同類型的設備和相同工種的工人，對不同種類的工件進行相同工藝方式的加工。

對象專業(yè)化

(Product-OrientedSpecialization)?按加工對象建立生產(chǎn)單位?集中了為加工某種產(chǎn)品(零件)所需的全套設備、工藝裝備和各有關工種的工人，對同種或相似的產(chǎn)品(零件)進行該產(chǎn)品(零件)的全部(或大部分)工藝加工。2.車間的組織形式40工藝專業(yè)化LLLDDDDGG接收和轉(zhuǎn)運LDG

車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床圖4－8：按工藝過程布置示意圖41?例工藝原則布置-病人在專門化的治療中心之間移動將相似的設備或功能放在一起以達到不同生產(chǎn)要求的布置?例工藝原則布置-產(chǎn)品在專門化的加工中心之間移動42?工藝專業(yè)化的特點、優(yōu)缺點?優(yōu)點?便于充分利用生產(chǎn)設備和生產(chǎn)面積，個別設備一時出現(xiàn)故障或進行維修，對整個生產(chǎn)的進程影響較小。由于提高了設備的利用率，所以相應地減少了設備的投資費用；?便于進行專業(yè)化的技術管理和技術指導工作，有利于培養(yǎng)技術力量，提高同工種工人的技術水平。?缺點?產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的運輸路線較長，消耗于運送原材料、半成品的勞動量較大，增加了運輸費用；?產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中停放、等待時間增多，延長了生產(chǎn)周期，增加了在制品，多占用了流動資金；?各生產(chǎn)單位之間的協(xié)作、往來頻繁，使計劃管理、在制品管理、質(zhì)量管理，以及產(chǎn)品的成套性等工作比較復雜。特點：三同一不同，即同設備、同工種工人、同工藝方法、不同加工對象。43對象專業(yè)化圖4－7：按產(chǎn)品（對象）布置的示意圖加工設備加工設備流水線44?例對象原則布置-伊利奶粉流水生產(chǎn)線?例對象原則布置-上海大眾Polo流水生產(chǎn)線45?對象專業(yè)化的優(yōu)缺點?優(yōu)點?可以大大縮短產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的運輸路線，節(jié)省運輸?shù)娜肆?、設備和費用，減少倉庫和生產(chǎn)面積的占用；?可以減少產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的停放、等待時間，提高生產(chǎn)過程的連續(xù)性，縮短生產(chǎn)周期，減少生產(chǎn)中的在制品占用量，節(jié)約流動資金；?有利于按期、按質(zhì)、按量、成套地完成生產(chǎn)任務。?便于采用先進的生產(chǎn)組織形式(如流水生產(chǎn)、生產(chǎn)線、成組加工等)。?減少了車間之間的協(xié)作聯(lián)系，從而可以簡化計劃管理、生產(chǎn)控制、質(zhì)量管理、經(jīng)濟核算等工作。?缺點?適應產(chǎn)品品種變化的能力差，?需要較多的生產(chǎn)設備，投資費用大，又由于分散使用，設備的利用率較低，有時一臺設備出了故障，會影響整個生產(chǎn)線的工作不便于對工藝進行專業(yè)化管理和指導。特點：三不同一同，即不同設備、不同工種、不同加工方法、同加工對象。46?兩種布置的適用條件?工藝專業(yè)化?企業(yè)的專業(yè)方向未定，生產(chǎn)的產(chǎn)品不穩(wěn)定，，生產(chǎn)類型屬于單件小批生產(chǎn)。?對象專業(yè)化?企業(yè)的專業(yè)方向已經(jīng)確定，產(chǎn)品的結(jié)構、產(chǎn)量、品種比較穩(wěn)定，工種和設備比較齊全配套，生產(chǎn)類型屬于大量大批生產(chǎn)或成批生產(chǎn)。?混合原則?在實際工作中，上述兩種專業(yè)化形式，往往是結(jié)合起來應用的，即兼有兩種專業(yè)化形式的優(yōu)點，而避免其缺點。?例如：在機械制造企業(yè)中，既有按工藝專業(yè)化建立的車間（如鑄工車間、鍛工車間），也有按對象專業(yè)化建立的車間。47存儲物品搬運次數(shù)（每周）所需貨區(qū)1.電烤箱28012.空調(diào)16023.微波爐36014.音響37535.電視80046.收音機15017.其他1002貨區(qū)通道表4－1：家電用品倉庫的存儲信息圖4－12：倉庫平面示意圖例子(庫房布置)

假設有一個家電用品倉庫，共有14個貨區(qū)，分別存儲7種家電。倉庫有一個出入口，進出倉庫的貨物都要經(jīng)過該口（如圖4－12所示）。假設該倉庫每種物品每周的存取次數(shù)如下表所示，應該如何布置不同物品的貨區(qū)，使總搬運量最小？4872465537244551通道貨區(qū)圖4－13：布置好的倉庫平面示意圖49（三）設備布置1.設備(工作地)布置原則盡可能按照生產(chǎn)過程的流向和工藝順序布置設備和工作地，盡量使加工路線最短，同時避免生產(chǎn)對象的倒流。便于運輸，充分發(fā)揮運輸工具的作用。大型的加工設備應盡可能布置在有橋式吊車的車間里。盡可能為工人創(chuàng)造安全、良好的工作環(huán)境，充分保證采光、照明、衛(wèi)生、取暖、防塵、防污染等要求，設備的傳動部分應有保護裝置。考慮工人的作業(yè)方便，設備及工作地之間應留有必要的工人走動、操作，放置工具、圖紙、工位器具的地方。多設備看管時，應使工人在設備與設備之間的走動距離最短。502.設備布置的方法從至表法的定義——零件從一個工作地至另一個工作地搬運次數(shù)的匯總法。從至表法的原理——保證物料的運輸路線最短和總運量最小。設備布置的方法有模型布置法、物料流向圖法、作業(yè)相關圖法、從至表法等。

從至表法的基本步驟為：①選擇典型零件，制定典型零件的工藝路線，確定所用機床設備；②根據(jù)工藝路線編制“從至表”，統(tǒng)計出設備之間的移動距離；③優(yōu)化設備排列。重復第二步的工作，反復調(diào)整，直至獲得滿意方案51初始零件從至表至從1毛坯庫2銑床3車床4鉆床5鏜床6磨床7壓床8內(nèi)圓磨床9鋸床10檢驗臺合計1毛坯庫28142172銑床121153車床24113114鉆床11215105鏜床116磨床1127壓床2688內(nèi)圓磨床119鋸床21310檢驗臺合計51110128131758i＝1i=252零件運輸總距離計算表

次別前進后退第一次格數(shù)×對角線上各次數(shù)之和1×(2+1+4+1)=82×(8+2+1)=223×(2+6)=244×(1+1+1)=125×（1+1)=106×(4+5+1)=607×3=218×(2+1)=24格數(shù)×對角線下各次數(shù)之和1×(2+1)=32×（1+1）=43×(2+1)=94×0=05×0=06×2=127×0=0小計181小計28零件移動總距離181+28=209(單位距離)53如何嘗試改進？在運次保持不變的前提下可通過改變排列減少運輸距離。運輸次數(shù)大的數(shù)字盡量調(diào)近對角線；能產(chǎn)生順流的盡量不產(chǎn)生逆流。至從1毛坯庫2車床3鉆床4壓床5銑床6鋸床7檢驗臺8鏜床9磨床10內(nèi)圓磨床合計1毛坯庫84221172車床41213113鉆床21511104壓床2685銑床121156鋸床2137檢驗臺8鏜床119磨床11210內(nèi)圓磨床11合計1110853171215854改進零件運輸總距離計算表

次別前進后退第一次格數(shù)×對角線上各次數(shù)之和1×(8+4+2)=142×(1+1+1)=63×(2+4+1+6)=394×(2+1+5)=325×（2+3+1）=306×0=07×1=78×1=8格數(shù)×對角線下各次數(shù)之和1×(1+2)=32×(1+2)=63×（1+1）=64×2=85×1=56×1=6小計136小計34零件移動總距離136+34=170(單位距離)比改進前減少209-170=39(單位距離)55練習：原零件從至表至從

1毛坯

2銑床

3車床

4鉆床

5

鏜床

6磨床

7檢驗

合計1、毛坯

2

22、銑床

2

23、車床

2

24、鉆床

1

2

35、鏜床

1

16、磨床7、檢驗合計

2

2

3

1

21056改進后的零件從至表

至從

1毛坯

2車床

3銑床

4鉆床

5檢驗

6鏜床

7磨床合計1、毛坯

2

22、車床

2

23、銑床

2

24、鉆床

2

1

35、檢驗

6、鏜床

1

17、磨床合計

2

2

3

2

1

21057排列順流倒流方案一格數(shù)*對角線位上各次之和1*1=12*（2+2）=83*2=6格數(shù)*對角線位上各次之和1*（2+1）=3小計=15小計=3零件移動總距離15+3=18（單位距離）方案二1*（2+2+2+2）=82*1=22*1=2小計=10小計=2零件移動總距離10+2=12（單位距離）調(diào)整后方案二比方案一的排列減少18-12=6個單位距離58方法二：十字形四象限法?十字形四象限法用于驗證相鄰兩臺設備若交換位置后是否還能優(yōu)化至從1毛坯庫2車床3鉆床4壓床5銑床6鋸床7檢驗臺8鏜床9磨床10內(nèi)圓磨床合計1毛坯庫84221172車床41213113鉆床21511104壓床2685銑床121156鋸床2137檢驗臺8鏜床119磨床11210內(nèi)圓磨床11合計1110853171215859?第一、三象限所有格子(“十字”中心的四個格子數(shù)字不考慮)中的數(shù)字相加，再乘以-1：即[(1+2+1+3)+(1+2)]*(-1)=-10?第二、四象限所有格子(“十字”中心的四個格子數(shù)字不考慮)中的數(shù)字相加，再乘以+1：即[(8+(2+1+5+1+1+2+2+1+1)]*(+1)=24?再將上述兩組數(shù)據(jù)相加，即24-10=14，表明若鉆床移到車床前面去，總運距增加14個單位，不可行。練:壓床和銑床是否可換?601243111151工人U型生產(chǎn)線柔性的U型生產(chǎn)布置61缺點：直線型生產(chǎn)線很難平衡優(yōu)點：5個操作者可以減為4個柔性的U型生產(chǎn)布置62第三節(jié)制造業(yè)的信息系統(tǒng)設計制造業(yè)的信息系統(tǒng)設計即如何從時間上組織制造業(yè)的生產(chǎn)過程。本節(jié)需要重點掌握的某些專業(yè)術語的定義與計算。一、產(chǎn)品的生產(chǎn)周期（一）生產(chǎn)周期及時間構成定義：從原材料投入生產(chǎn)時開始，經(jīng)過各道工序加工直到成品出產(chǎn)為止，所經(jīng)歷的全部日歷時間。63時間構成：無效時間作業(yè)時間，也稱有效時間(1)自然過程時間(2)工藝加工時間(3)運輸時間(4)質(zhì)量檢驗時間基本時間輔助時間停歇時間(6)成批等待時間(7)工序之間和工藝階段之間的等待時間(8)午休和工作班之間的停歇時間(9)節(jié)假日停歇時間多余時間，即工作班內(nèi)停歇時間生產(chǎn)周期從生產(chǎn)周期時間構成的研究表明，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期主要從技術和管理上采取措施。生產(chǎn)過程的時間組織，即在生產(chǎn)過程中采用何種移動方式。641.順序移動方式順序移動方式是指一批產(chǎn)品經(jīng)多道工序加工時，采取這批產(chǎn)品在每道工序全部加工完后，統(tǒng)一搬運到下一道工序去加工的方式。（如下圖所示）順序移動方式的特點：零件在工序之間整批運輸。（二）生產(chǎn)零件的移動方式移動方式是指勞動對象從一個工作地到另一個工作地之間的運送形式。移動方式與產(chǎn)品的數(shù)量有關。移動方式有三種：順序移動方式、平行移動方式、平行順序移動方式65

順序移動方式示意圖工序號

時間（每格表示十分鐘）11025320410加工周期長度

102030405060708090100110120130140150160170180190200nt2nt1nt3nt4180分工序時間(分)66?順序移動方式，產(chǎn)品全部生產(chǎn)完成的生產(chǎn)周期計算公式如下：T順=nti

(i=1,2,3….,m)

式中：

T順：順序移動方式下產(chǎn)品加工的生命周期；

n：一批產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量；

ti：第i道工序的單件工時。67舉例工序1工序2工序3工序4工序5T順順序移動方式示意圖某產(chǎn)品生產(chǎn)3件，經(jīng)5道工序加工，每道工序加工的單件工時分別為10分鐘、5分鐘、20分鐘、10分鐘、10分鐘，求在順序移動方式下，將產(chǎn)品全部生產(chǎn)出來的生產(chǎn)周期。T順=3×（10+5+20+10+10）分鐘=165分鐘68優(yōu)點：產(chǎn)品和零部件的集中加工、集中運送有利于提高設備的利用率，管理比較簡單。缺點：一批產(chǎn)品或零部件中大多數(shù)存在等待運輸和等待加工的時間，因此在制品占用多，生產(chǎn)周期長。順序移動方式比較適用于工藝專業(yè)化的企業(yè)或批量較小的情況。692.

平行移動方式平行移動方式是指一批產(chǎn)品中的每個產(chǎn)品在某道工序加工完成后，馬上轉(zhuǎn)到下一道工序去加工，由此形成一批產(chǎn)品中的每個產(chǎn)品在各道工序上平行地進行加工。（見下圖）平等移動方式的特點：產(chǎn)品在工序之間是逐件移動。平行移動方式下的產(chǎn)品加工生產(chǎn)周期的計算公式如下：T平=ti

(i=1,2,3….,m)+（n-1)t長式中：T平：平行移動方式下產(chǎn)品加工的生產(chǎn)周期；t長：在各道工序中，單件工時最長的那道工序的單件工時。70平行移動方式示意圖工序號時間11025320410加工周期長度

t4105分工序時間(分)102030405060708090100110120t1+t2+t3(n-1)t371例：某產(chǎn)品生產(chǎn)3件，經(jīng)5道工序加工，每道工序加工的單件工時分別為10分鐘、5分鐘、20分鐘、10分鐘、10分鐘，求在平行移動方式下，將產(chǎn)品全部生產(chǎn)出來的生產(chǎn)周期。T平=（10+5+20+10+10）+（3-1）×20=95分鐘比較：T順=3×（10+5+20+10+10）分鐘=165分鐘練習：某產(chǎn)品生產(chǎn)5件，經(jīng)4道工序加工，每道工序加工的單件工時分別為15分鐘、20分鐘、5分鐘、10分鐘，求在順序及平行移動方式下，將產(chǎn)品全部生產(chǎn)出來的生產(chǎn)周期。72優(yōu)點：能夠把產(chǎn)品加工的在制品減到最少，生產(chǎn)周期壓縮到最短。缺點:由于零部件在各道工序之間按件或按小批運送，大大增加了運輸工作量，同時，由于零部件在各道工序的加工時間不一致，會出現(xiàn)設備等待或零件等待的情況。平行順序移動方式適用于大批大量生產(chǎn)和對象專業(yè)化的企業(yè)。733.

平行順序移動方式平行順序移動方式是將順序移動方式和平行移動方式結(jié)合起來，進行優(yōu)勢互補的方式。即一批零件在一道工序上尚未全部加工完畢，就將已加工好的一部分零件轉(zhuǎn)入下道工序加工，以恰好能使下道工序連續(xù)地全部加工完該批零件。（如下圖）平行順序移動方式的特點：零件在各工序之間有的是按件運輸，有的是集中起來小批量運輸。在平行順序移動方式下產(chǎn)品加工生產(chǎn)周期的計算公式如下：T平順=nti

(i=1,2,3….,m)-（n-1)t短式中：

T平順：平行順序移動方式下產(chǎn)品加工的生產(chǎn)周期；

t短：相鄰兩道工序的單件工時間較短的那個時間。74

平行順次移動方式示意圖工序號

時間11025320410加工周期長度

120分102030405060708090100110120130140工序時間(分)75舉例某產(chǎn)品生產(chǎn)3件，經(jīng)5道工序加工，每道工序加工的單件工時分別為10分鐘、5分鐘、20分鐘、10分鐘、10分鐘，求在平行順序移動方式下，將產(chǎn)品全部生產(chǎn)出來的生產(chǎn)周期。T平順=3*（10+5+20+10+10）-（3-1）×（5+5+10+10）=105（分鐘）比較：

T平=（10+5+20+10+10）+（3-1）×20=95分鐘T順=3×（10+5+20+10+10）分鐘=165分鐘法二：峰谷圖P72576優(yōu)點：采用這種移動方式，克服了平行移動方式下，某些工序開工后又停止等待的缺點，也改善了順序移動方式下生產(chǎn)周期過長的問題，運送量也比平行移動方式下有所減少。原因是：零件在各道工序之間的轉(zhuǎn)送是以保證工序的連續(xù)加工，最大可能地縮短生產(chǎn)周期，減少零件運送量。

缺點：管理工作復雜。77(零件在工序間的移動方式)順次移動方式:

T順次=nΣt平行移動方式：T平行=Σt+（n-1）t最大平行順次移動方式：T平順=nΣt-(n-1)Σmin(tj,tj+1)i=1mi=1mi=1mj=1m-178?三種移動方式的比較移動方式優(yōu)點缺點順序移動組織生產(chǎn)比較簡單，設備在加工產(chǎn)品時不出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，工序之間搬運次數(shù)少。生產(chǎn)周期長。平行移動生產(chǎn)周期最短（聯(lián)系前面例子）一些工序在加工產(chǎn)品時，會出現(xiàn)時停時干的現(xiàn)象，停停干干，對設備的使用不利；同時，運輸次數(shù)多，組織生產(chǎn)比較麻煩。平行順序移動生產(chǎn)周期較短，每道工序在加工一批產(chǎn)品時不發(fā)生停頓現(xiàn)象，給設備的正常運轉(zhuǎn)帶來方便。運輸次數(shù)多，組織生產(chǎn)復雜。79在實際生產(chǎn)中采用哪一種方式，取決于生產(chǎn)類型、企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)單位的專業(yè)化形式、產(chǎn)品需求的輕重緩急、每道工序加工量的輕重、產(chǎn)品的大小，以及改變加工產(chǎn)品時，調(diào)整設備所需要的工作量大小等因素。從生產(chǎn)類型角度考慮：單件小批生產(chǎn)宜采用順序移動方式；大批大量生產(chǎn)，像流水線生產(chǎn)則采用平行移動方式、平行順序移動方式從企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)單位所采取的專業(yè)化形式的角度考慮：對象專業(yè)化由于其生產(chǎn)產(chǎn)品的批量較大，故以采用平行移動或平行順序移動方式為好。而工藝專業(yè)化由于其設備布置有它自身的特點，它的排列組合形式，使生產(chǎn)運輸受到很大限制和影響，采用平行移動、平行順序移動運輸次數(shù)多，很不方便，所以以采用順序移動方式合適在實際生產(chǎn)中采用何種方式呢？80從產(chǎn)品需求的輕重緩急考慮：緊急任務時間要求比較急迫，要想方設法創(chuàng)造一些條件，采用平行移動方式，或平行順序移動方式，確保生產(chǎn)任務的完成?？紤]工序的加工量大小及產(chǎn)品的重量：加工量大、產(chǎn)品比較重的，應采用平行移動方式或平行順序移動方式為好；反之，為了減少在生產(chǎn)現(xiàn)場加工過程中的搬運次數(shù)，減少由搬運多而產(chǎn)生的混亂，可以采用順序移動方式。81二、成批生產(chǎn)的期量指標（一）批量與生產(chǎn)間隔期批量（Q）：一次投入或出產(chǎn)的同一種制品（產(chǎn)品、部件、零件、毛坯）的數(shù)量。生產(chǎn)間隔期（R）：前后相鄰兩批同一制品投入或出產(chǎn)的間隔時間。公式： Q=R*N日（其中，N日指平均日產(chǎn)量：計劃產(chǎn)量/計劃工作天數(shù)）在N日一定的情況下，Q與R成正比例關系。

如何確定批量和生產(chǎn)間隔期?82確定批量和生產(chǎn)間隔期的方法以量定期法最小批量法經(jīng)濟批量法以期定量法83最小批量法——設備利用率與勞動生產(chǎn)率

Qmin=t調(diào)/t序*r調(diào)

（t調(diào)—設備調(diào)整時間；

t序—工序單件時間定額

r調(diào)—設備允許的調(diào)整時間損失系數(shù)）設備允許的調(diào)整時間損失系數(shù)：平均每個零件分攤的調(diào)整時間占單件工序時間的比值。

842.經(jīng)濟批量法——單位產(chǎn)品生產(chǎn)總費用最低經(jīng)濟批量法也稱最小批量法。批量與設備調(diào)整費用和庫存保管費用有關：

Q*=rat(2NA/C)

（N—產(chǎn)品的年產(chǎn)量；

A—每次設備調(diào)整費用

C—每件制品的年平均保管費用）公式的推導學了庫存保管費用再推導。

853.以期定量法86（二）生產(chǎn)周期產(chǎn)品的生產(chǎn)周期由各個零部件的生產(chǎn)周期所組成，各個零部件的生產(chǎn)周期由該零部件在各個工藝階段或工序的生產(chǎn)周期所組成。工藝階段生產(chǎn)周期的確定

P58公式產(chǎn)品生產(chǎn)周期的確定87（三）生產(chǎn)提前期定義：指產(chǎn)品（零件）在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)投入（出產(chǎn)）的時間比成品出產(chǎn)的時間應提前的時間。前者稱為投入提前期，后者稱為出產(chǎn)提前期。車間投入提前期=本車間出產(chǎn)提前期+本車間生產(chǎn)周期

車間出產(chǎn)提前期=后車間投入提前期+保險期

88（四）在制品占用量定額體現(xiàn)各車間在生產(chǎn)期限方面相互配合的關系。在制品：指從原材料投入生產(chǎn)到成品入庫為止，處于生產(chǎn)過程各工藝階段尚未完成的各種制品（包括毛坯、零件、部件）的總稱。在制品占用量定額：指在一定時間、地點和一定生產(chǎn)技術組織條件下，為保證生產(chǎn)連續(xù)、均衡進行所必需的、最低限度的在制品數(shù)量標準。分類：按存放地點的不同分為車間內(nèi)部在制品占用量定額和車間之間庫