生產(chǎn)運(yùn)作管理Productionandoperationsmanagement,章節(jié)目錄,第一章現(xiàn)代生產(chǎn)運(yùn)作管理概論第二章生產(chǎn)過程組織第三章流水線、成組技術(shù)和柔性制造系統(tǒng)第四章研究、發(fā)展與企業(yè)新產(chǎn)品第五章工作研究和工作設(shè)計(jì)第六章生產(chǎn)計(jì)劃管理第七章從MRP到ERP第八章項(xiàng)目管理和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù),章節(jié)目錄,第九章質(zhì)量管理第十章物流、庫(kù)存和供應(yīng)鏈管理第十一章設(shè)備綜合管理第十二章其他先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)第十三章生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理,第三章流水線、成組技術(shù)和柔性制造系統(tǒng),第一節(jié)流水線生產(chǎn)第二節(jié)成組技術(shù)第三節(jié)柔性制造系統(tǒng),第一節(jié)流水線生產(chǎn),一、流水線概述流水線生產(chǎn)：勞動(dòng)對(duì)象按規(guī)定的工藝路線、生產(chǎn)速度、連續(xù)不斷地通過各個(gè)工作地，順序加工，并出產(chǎn)產(chǎn)品（零件）的一種生產(chǎn)組織形式。,1.流水線生產(chǎn)的主要特點(diǎn)（1）工作地專業(yè)化程度高，每道工序只固定完成一道或少數(shù)幾道工序（2）工作地按工藝順序排列，勞動(dòng)對(duì)象在工序間單向移動(dòng)（3）節(jié)奏性強(qiáng)，按規(guī)定的節(jié)拍生產(chǎn)產(chǎn)品（4）流水線上各工序之間生產(chǎn)能力是平衡的，成比例的。,2.組織流水線生產(chǎn)的條件（1）產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝相對(duì)穩(wěn)定（2）制品要有足夠大的產(chǎn)量（3）制品加工各工序細(xì)分和合并，能達(dá)到工序同期化,3.流水線的分類（1）按流水線上生產(chǎn)對(duì)象的種類劃分單一對(duì)象流水線多對(duì)象流水線,（2）按流水線連續(xù)程度劃分連續(xù)流水線間斷流水線（3）按流水線節(jié)奏性劃分強(qiáng)制節(jié)拍流水線自由節(jié)拍流水線粗略節(jié)拍流水線,二、流水線組織幾個(gè)主要問題1.確定流水線的節(jié)拍節(jié)拍是流水線生產(chǎn)的核心問題。一般以每件生產(chǎn)產(chǎn)品所需作業(yè)時(shí)間計(jì)算，表明流水線的生產(chǎn)速度或生產(chǎn)效率的高低。節(jié)拍縮短1倍，流水線生產(chǎn)效率就提高1倍，可以更加節(jié)拍計(jì)算流水線的產(chǎn)量。例如：某車間流水線節(jié)拍為6秒，每天2班，各15分鐘休息，日班9.5小時(shí)，中班9小時(shí)，每年285天計(jì)算。該流水線的產(chǎn)量=（9+9.5）3600285/6=316.35臺(tái),節(jié)拍：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)量，各工序完成單位成品所需的作業(yè)時(shí)間。節(jié)拍=有效出勤時(shí)間/生產(chǎn)計(jì)劃量（1+不良率）例：每月工作20天，正常工作每班480分鐘，該企業(yè)每天2班倒，如果該企業(yè)月生產(chǎn)計(jì)劃量為19200個(gè)，不良率為0%，求節(jié)拍。480220/19200（1+0%）=60傳送帶速率=間隔標(biāo)記距離/節(jié)拍,2.工序同期化又叫裝配線平衡（assemblylinebalancing），通過各種技術(shù)組織措施來調(diào)整流水線各工序時(shí)間，使得其等于流水線節(jié)拍或與節(jié)拍成整數(shù)倍數(shù)關(guān)系。工序同期化是組織連續(xù)流水線的必要條件。工序同期化程度高，流水線設(shè)備負(fù)荷就高，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和縮短生產(chǎn)周期。工序同期化的方法：（1）工序的分解和合并（2）改裝機(jī)床，改變加工用量，改進(jìn)工藝裝備，合理布置工作地等錯(cuò)施，縮短工序機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間。,3.合理配備流水線工人（1）以手工勞動(dòng)和使用手工工具為主的流水線不需考慮后備工人（2）以設(shè)備加工為主的流水線要考慮后備工人和工人的設(shè)備看管定額4.確定流水線節(jié)拍的性質(zhì)和運(yùn)輸工具的選擇（1）強(qiáng)制性節(jié)拍：分配式、連續(xù)工作、間歇式傳送帶（2）自由節(jié)拍：工序同期化和連續(xù)性比較低，允許工序間存在一定數(shù)量在制品（3）粗略節(jié)拍：連續(xù)性很差,5.流水線的平面布置運(yùn)輸距離最短、便于操作、節(jié)約空間（1）流水線形狀：直線、直角、開口、山字、環(huán)形、蛇形等（2）排列方法：?jiǎn)蝹?cè)或雙側(cè)（3）銜接：符合產(chǎn)品總流向6.計(jì)算流水線的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)品成本率、勞動(dòng)生產(chǎn)率及增速、流動(dòng)資金占用量節(jié)約額、產(chǎn)品成本降低額及降低率、投資回收期、年度綜合節(jié)約額等,流水線的形狀一般有直線形、直角形、開口形、山字形、環(huán)形、蛇形等,三、流水線生產(chǎn)的發(fā)展前景20世紀(jì)初(19141916年)美國(guó)人亨利福特在他著名的福特汽車公司創(chuàng)造了機(jī)械化流水線。當(dāng)時(shí)就使T型汽車每輛裝配時(shí)間從13小時(shí)縮短為l小時(shí)30分，工效提高了近10倍。隨著社會(huì)對(duì)同類產(chǎn)品需求量的大量增加，以及生產(chǎn)專業(yè)化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品單一化的發(fā)展背景下，流水線生產(chǎn)方式在世界各國(guó)許多企業(yè)中廣泛采用，對(duì)提高企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率確實(shí)起了極大的推動(dòng)作用。,時(shí)代的發(fā)展給流水線生產(chǎn)帶來兩大問題，一是現(xiàn)代市場(chǎng)需求將越來越多元化，而流水線生產(chǎn)對(duì)多變的市場(chǎng)適應(yīng)性較差；二是流水線上單調(diào)枯燥的作業(yè)，使工人普遍發(fā)生厭煩情緒。,瑞典把美國(guó)傳統(tǒng)的直線式流水線改成圓形，在流水線上摻進(jìn)了單件小批生產(chǎn)特點(diǎn)。每個(gè)工作地是一個(gè)工人小組、人數(shù)較多，有3040人，負(fù)責(zé)一大套工序，如這組裝變速箱，那組裝檔泥板。工廠只規(guī)定小組工作量和人數(shù)，具體生產(chǎn)組織形式由小組決定。,瑞典式流水線生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量比美國(guó)要高，因?yàn)楣と丝吹阶约旱纳a(chǎn)成果，同時(shí)也有助于改善工人干活枯燥無味，簡(jiǎn)單重復(fù)的問題。但它的缺點(diǎn)是產(chǎn)量低，最高日產(chǎn)量為5080臺(tái)(汽車)，而且在制品積壓也多。而美國(guó)流水線則為55秒/臺(tái)。瑞典方式適用于生產(chǎn)量不大的豪華轎車，而美國(guó)方式則適用于生產(chǎn)量大的普通汽車。,1.改變流水線的形式,2.自動(dòng)線組織（1）特征整個(gè)生產(chǎn)過程具有高度連續(xù)性產(chǎn)品生產(chǎn)完全自動(dòng)化（2）基本形式按自動(dòng)線上零件移動(dòng)方式：脈沖式、連續(xù)式按自動(dòng)線類型：?jiǎn)我?、綜合按加工設(shè)備連續(xù)方式：剛性連接、柔性連接按設(shè)備排列方式：順序、平行、順序平行混合按布局：直線、折現(xiàn)、封閉式,（3）組織自動(dòng)線條件加工對(duì)象：零部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度高工藝：設(shè)備先進(jìn)勞動(dòng)組織：挑選和培訓(xùn)管理：工序在數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)間上符合標(biāo)準(zhǔn),（4）自動(dòng)線組織的優(yōu)點(diǎn)比流水線更高的生產(chǎn)效率保證高度的連續(xù)性和節(jié)奏性節(jié)約生產(chǎn)面積有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,第二節(jié)成組技術(shù),一、成組技術(shù)概述1.概念成組技術(shù)（grouptechnology）又稱為群組技術(shù)，20世紀(jì)50年代起源于前蘇聯(lián)與歐洲等一些國(guó)家是指以零件結(jié)構(gòu)和工藝相似行為基礎(chǔ)，合理組織生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作和產(chǎn)品生產(chǎn)過程的方法。依據(jù)相似性理論將產(chǎn)品零件按零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求等的相似性分類歸組，并配備相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備，采用成組工藝裝備，使用成組工藝文件，選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備布局，達(dá)到擴(kuò)大批量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，減少生產(chǎn)資金，縮短周期，降低成本，提高效益。,具有相似工藝特征而設(shè)計(jì)特征不同的一組零件,2.成組技術(shù)在多品種、中小批量生產(chǎn)中的應(yīng)用成組技術(shù)的核心是成組工藝，它是把結(jié)構(gòu)、材料、工藝相近似的零件組成一個(gè)零件族（組），按零件族制定工藝進(jìn)行加工，從而擴(kuò)大了批量、減少了品種、便于采用高效方法、提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。零件的相似性是廣義的，在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性，以基本相似性為基礎(chǔ)，在制造、裝配等生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等方面所導(dǎo)出的相似性，稱為二次相似性或派生相似性。,二、成組技術(shù)的主要內(nèi)容1.零件分組對(duì)零件（自制、外購(gòu)）進(jìn)行結(jié)構(gòu)、材料、工藝、加工設(shè)備、工藝裝備等相似性分析，按一定規(guī)則將零件進(jìn)行分類編碼，按一定的相似性標(biāo)準(zhǔn)和相似性程度建立零件族、零件組。,2.零件組編碼分類需要一個(gè)特定的依據(jù)、規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)，稱為零件分類編碼系統(tǒng)或編碼法則。,3.改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)按照成組加工的要求改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)工作，制訂零件組的工藝方案和工藝規(guī)程，選擇或設(shè)計(jì)制造成組加工機(jī)床，成組工藝裝備，實(shí)行工藝要素的標(biāo)準(zhǔn)化和工藝裝備的標(biāo)準(zhǔn)化，條件具備時(shí)，建立生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備自動(dòng)化系統(tǒng)。,4.建立成組生產(chǎn)單位根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)大綱、設(shè)備數(shù)量與構(gòu)成，以及零件組的劃分情況，建立成組生產(chǎn)單元和成組車間，制定投資規(guī)劃，進(jìn)行設(shè)備布置設(shè)計(jì)和工作地組織。,5.組織生產(chǎn)按照成組工藝文件和成組生產(chǎn)單元來組織生產(chǎn)，相應(yīng)的制訂同成組生產(chǎn)有關(guān)的作業(yè)計(jì)劃、勞動(dòng)組織、勞動(dòng)定額、經(jīng)濟(jì)核算的制度和實(shí)施辦法。6.推廣應(yīng)用,第三節(jié)柔性制造系統(tǒng),一、柔性制造系統(tǒng)概述1.概念柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，簡(jiǎn)稱FMS）是由計(jì)算機(jī)控制的以數(shù)控機(jī)床（NC）和加工中心（MC）為基礎(chǔ)，適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。,FMS一般由多臺(tái)MC和NC機(jī)床組成。它可以同時(shí)加工多種不同的工件。一臺(tái)機(jī)床在加工完一種零件后可以在不停機(jī)調(diào)整的條件下，按計(jì)算機(jī)指令自動(dòng)轉(zhuǎn)換加工另一種零件。各機(jī)床之間的聯(lián)系是靈活的，工件在機(jī)床間的傳輸沒有固定的流向和節(jié)拍。,1967年，英國(guó)莫林斯公司首次根據(jù)威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系統(tǒng)24”。其主要設(shè)備是六臺(tái)模塊化結(jié)構(gòu)的多工序數(shù)控機(jī)床，目標(biāo)是在無人看管條件下，實(shí)現(xiàn)晝夜24小時(shí)連續(xù)加工，但最終由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的困難而未全部建成。1967年，美國(guó)的懷特森斯特蘭公司建成OmnilineI系統(tǒng)，它由八臺(tái)加工中心和兩臺(tái)多軸鉆床組成，工件被裝在托盤上的夾具中，按固定順序以一定節(jié)拍在各機(jī)床間傳送和進(jìn)行加工。這種柔性自動(dòng)化設(shè)備適于少品種、大批量生產(chǎn)中使用，在形式上與傳統(tǒng)的自動(dòng)生產(chǎn)線相似，所以也叫柔性自動(dòng)線。日本、前蘇聯(lián)、德國(guó)等也都先后開展了FMS的研制工作。,1976年，日本發(fā)那科公司展出了由加工中心和工業(yè)機(jī)器人組成的柔性制造單元(簡(jiǎn)稱FMC)，為發(fā)展FMS提供了重要的設(shè)備形式。柔性制造單元(FMC)一般由12臺(tái)數(shù)控機(jī)床與物料傳送裝置組成，有獨(dú)立的工件儲(chǔ)存站和單元控制系統(tǒng)，能在機(jī)床上自動(dòng)裝卸工件，甚至自動(dòng)檢測(cè)工件，可實(shí)現(xiàn)有限工序的連續(xù)生產(chǎn)，適于多品種小批量生產(chǎn)應(yīng)用。隨著時(shí)間的推移，F(xiàn)MS在技術(shù)上和數(shù)量上都有較大發(fā)展，實(shí)用階段，以由35臺(tái)設(shè)備組成的FMS為最多，但也有規(guī)模更龐大的系統(tǒng)投入使用。,1982年，日本發(fā)那科公司建成自動(dòng)化電機(jī)加工車間，由60個(gè)柔性制造單元（包括50個(gè)工業(yè)機(jī)器人）和一個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)組成，另有兩臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)臺(tái)車傳送毛坯和工件，此外還有一個(gè)無人化電機(jī)裝配車間，它們都能連續(xù)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種自動(dòng)化和無人化車間，是向?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)集成的自動(dòng)化工廠邁出的重要一步。與此同時(shí)，還出現(xiàn)了若干僅具有FMS基本特征，但自動(dòng)化程度不很完善的經(jīng)濟(jì)型FMS，使FMS的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)成就得到普及應(yīng)用。,2.柔性制造系統(tǒng)的組成任何一個(gè)FMS按其功能要求應(yīng)由以下幾部分組成：加工系統(tǒng)、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)。,（1）加工系統(tǒng)加工系統(tǒng)設(shè)備的種類和數(shù)量取決于加工對(duì)象的要求。進(jìn)行機(jī)械加工的FMS其加工對(duì)象一般分為回轉(zhuǎn)體和非回轉(zhuǎn)體兩大類。FMS的柔性化程度通常以能同時(shí)加工的工件類型為評(píng)價(jià)指標(biāo)。能加工的工件類型越多，則柔性程度越高。但加工的工件類型越多，對(duì)設(shè)備的要求也越高，設(shè)備的投資就越大。所以不要盲目追求FMS的柔性化程度。采用成組技術(shù)組織成組生產(chǎn)，可以使每一個(gè)FMS加工工件的類型趨于簡(jiǎn)單，節(jié)省設(shè)備投資，從而達(dá)到高效與經(jīng)濟(jì)的目的。,（2）物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)是FMS的重要組成部分。它的功能包含物料的存取、運(yùn)輸和裝卸。工業(yè)機(jī)器人作為運(yùn)輸工具，適用于短距離運(yùn)輸，運(yùn)送小工件和回轉(zhuǎn)體零件。它是加工回轉(zhuǎn)體的FMS的重要運(yùn)輸工具。,（3）計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)是FMS的“大腦”，由它指揮整個(gè)FMS的一切活動(dòng)。以FMS計(jì)算機(jī)為主的主控制系統(tǒng)直接指揮和監(jiān)控加工系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、工具系統(tǒng)和檢驗(yàn)系統(tǒng)等執(zhí)行子系統(tǒng)。,計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)主控制系統(tǒng)的核心是系統(tǒng)控制軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存放三大類數(shù)據(jù)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)；資源數(shù)據(jù)；運(yùn)行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制軟件。系統(tǒng)控制軟件包含系統(tǒng)管理、系統(tǒng)監(jiān)視和質(zhì)量監(jiān)控等。系統(tǒng)管理軟件，負(fù)責(zé)組織與指揮FMS的日常運(yùn)行。系統(tǒng)監(jiān)視軟件，系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)視一般分兩級(jí)進(jìn)行：系統(tǒng)級(jí)和設(shè)備級(jí)。,3.采用FMS的經(jīng)濟(jì)效益（1）提高了生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性，適宜于多品種生產(chǎn)FMS的柔性比成組生產(chǎn)單元更好，對(duì)加工對(duì)象變化的適應(yīng)能力更強(qiáng)，是多品種小批量生產(chǎn)理想的組織形式因此被認(rèn)為是21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的方向。,（2）縮短制造周期、減少在制品量、加速資金周轉(zhuǎn)。制造周期是反映企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要指標(biāo)。日本山崎鐵工所生產(chǎn)H20型MC機(jī)床，原來加工周期需要13周，