1、工藝選擇在運作系統設計中的地位工藝選擇需求預測產品設計技術預測工作設計布置產能規劃設施裝備核心地位承前啟后工藝選擇本課程能講什么？工藝是一個組織用來生產產品或提供服務的技術方法；工藝選擇是一個技術性很強的問題，要由相關的行業的技術專家來具體完成。但技術專家們確經常給出很“短視”的工藝方案。因為他們缺少關于成本、效率、柔性方面的考慮。這正是本課程能發揮作用的領域！工藝選擇的幾個戰略性問題自制還是外購？采用何種運作類型？哪里用機器？哪里用人？自制或外購的選擇支持自制的理由： 1已擁有設備、技術和相應的專業管理人員；需要對質量進行直接控制；需求高且穩定；支持外購的理由 和上述情況相反；綜合評價標準：

2、 1成本最低注意，要考慮運輸成本； 2供應的可靠性 案例拆衷的策略： 部分自制部分外包柔性、籌碼案例：自制還是外包？F電器公司，中日合資，年產29英寸數字彩電12萬臺 JIT方式生產，零部件庫存僅有2天的用量。電視機殼外包給附近的A公司，附近只此一家注塑廠。每月為F公司生產1次，然后2天一發貨某日，F公司發現庫存的機殼表面不合格，A重新送貨，同樣不合格，最終導致F公司停產！五種解決意見：1、F公司增加庫存水平；2、要求A公司改為JIT方式；3、多找幾家供應商；4、F公司自已生產機殼；5、還用A公司，但每月1次派質檢員到A公司。你認為哪種方案好？有第6方案嗎？ 返回運作類型 運作類型的選擇，取決

3、于產品的標準化程度和產量一連續加工如：石化的分餾，電力供應，全相同的產品連續地通過生產線高度專業化的設備，價格很貴需要大批量生產攤低成本二重復性加工（大量生產）如：福特的T型車組裝線，自動洗車房， 大批量內完全相同產品或服務逐個通過生產線 高度專業化的設備，價格很貴需要大批量生產攤低成本產品只有一種規格的情況不多，總是要換規格，這就是成批生產三間歇式加工（成批生產）如罐頭生產，本科生教育每批產品規格不同，設備可針對產品規格進行調整批量通常小于重復性加工通用設備四工藝專門化生產（單件生產）每件（或每幾件）產品要求不同，加工路線不同如非標設備生產、醫院看病、通用設備產量通常很小普通醫院普通醫院病號

4、病號1頭暈發燒頭暈發燒兒童兒童病號病號3老人老人掛號掛號內科內科外科外科牙科牙科中醫中醫眼科眼科兒科兒科化驗化驗注射注射劃價劃價收費收費西藥西藥中藥中藥觀察觀察手術手術病號病號2運作類型的選擇產品差異性高中等低很低要求設備柔性高中等低很低低產量單件生產單件生產？中等產量批量生產批量生產高產量重復性組裝重復性組裝極高產量柔性制造柔性制造連續加工連續加工自動化問題一、是否實行自動化自動化的特點用人代替機器1、機器不會厭倦、產品質量穩定 適用于重復性（但不一定簡單）勞動2、節約了人工成本，但固定成本高，需要很大的產量來分攤成本3、可調整性差，但在逐漸提高4、沒有創造性舉例：清華大學幾位專家生產的一種

5、表面涂裝材料二、采用什么樣的自動化自動化的類型1、固定型自動化：（底特律型）20世紀初的福特 專門化設備、低柔性、大批量生產、低成本高質量； 2、可編程自動化：數控機床（NC）、機器人、CAM 通用設備、可調整、程序+計算機+加工設備 適用于多品種小批量生產 3、制造單元：由一臺或幾臺數控機床組織，能加工一組相似的零件4、FMS：計算機+自動物料傳送裝置+自動化加工設備與人工比： 低成本、質量穩定性與固定型自動化比：低投資、高柔性缺點：柔性有限、技改時間長、要求一次性投入5、CIM： 計算機系統控制著從接到定單到交貨的全部環節， 人的作用：編程、監控運行設 施 布 置什么意思？重要嗎？怎么決策

6、？設施布置是指對生產（服務）設備的空間位置擺放進行決策 影響生產系統的運行效率和運行費用 如：超市的收銀口太少，造成顧客排隊； 機床擺放不合理，會導致車間內物流運送費用增加；設施布置取決于運作類型： 連續加工、重復加工產品專業化布置原則 批量生產、單件生產工藝專業化布置原則復習運作類型一連續加工如：石油的分餾，電力供應高度專業化的設備，完全相同的產品連續地通過生產線二重復性加工（大量生產）如：福特的T型車組裝線，自動洗車房高度專業化的設備，大批量內完全相同產品或服務逐個通過生產線三間歇式加工（成批生產）如罐頭生產，本科生教育專業化設備，每批產品規格不同，設備可針對產品規格進行調整四工藝專門化生

7、產（單件生產）每件（或每幾件）產品要求不同，加工路線不同、通用設備如非標設備生產、醫院看病、產品專業化原則工序1托盤餐具工序4工序3工序2制成品制成品材料人工材料人工材料人工材料人工甜點色拉主菜面包卷餅飲料收銀臺顧 客工藝專業化原則3 3銑床車床熱處理切齒鉆床磨床裝 配2 24 41 1掛號掛號內科內科外科外科牙科牙科中醫中醫眼科眼科兒科兒科化驗化驗注射注射劃價劃價收費收費西藥西藥中藥中藥觀察觀察手術手術產品原則與工藝原則的比較 產品專業化工藝專業化描述按產品加工順序布置設備和人員，以提供標準化的加工按不同工藝劃分設備和人員，以提供多樣化的加工適用于連續加工、重復性加工比如：石油分餾、汽車組裝

8、、自動洗車房成批生產、單件生產比如：罐頭生產、非標電梯 本科教學、病人就醫產量高、或較高單位費用低、效率高、質量穩定中、等或低產品種類單一、或幾種多種、或非常多種產品差異無差異、或很小較大、或每個都不同生產線的適應性很窄較寬、或非常寬柔性好要求人員的技術水平不高較高，或很高（如醫生）運轉特點任何環節出現問題，都會使系統停止運行設計的核心問題是生產線平衡部分出現問題不影響整體運行物料運輸沿固定路線變動的路線設計的核心是物料運送費用最低第三種布置定位布置加工對象不動、材料、設備、人員圍繞對象移動； 如：建筑施工項目、造船、飛機制造、管理咨詢都是對象不易移動運作系統；設計的核心： 1、材料、人員、設

9、備何時到場； 2、進場時的路線； 3、到場后的擺放位置。詳見第十九章“項目管理”機械化種植混合布置單品種大批量多品種小批量對象不易移動對象容易移動產品專業化工藝專業化定位布置住院病人變速箱廠制造單元一種柔性的混合布置產品專業化適合于加工：單品種大批量產品工藝專業化適合于加工：多品種小批量產品多品種大批量怎么辦制造單元賣出了第一步！鉆熱處理切齒裝 配車銑鉆熱處理磨銑銑床 熱處理磨車銑鉆切齒1357982641 3 4295 867成組技術產品專業化的設計生產線平衡問題第582號螺絲！作業包工作地；你們安排的不合理！應該怎樣安排：節拍工作地作業分配舉 例 條件： 每天有效工作時間為8小時； 計劃產

10、量600件； 每件產品需要5道工序：ae，合計2.5分鐘問題：應該設幾個工作地？ 每個工作地分配哪些作業？目標：（1）工作地最少，（2）時間最均衡a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘8小時60分鐘/小時600件=0.8分鐘/件 這就是節拍，即生產線終端每下來一件產品所需要的時間 但是，工序c需要1.0分鐘，計劃的節拍不可行！ 最短節拍1.0分鐘/件； 最長節拍 2.5分鐘/件。生產線也就是說，最大產量為860分鐘1分鐘/件=480件 設定：產量480件，節拍1分鐘/件 工作地數=所工序時間之和節拍=2.51=3個下面分配工序！a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1

11、.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘工作地一工作地二工作地三a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘空閑：0.2分鐘空閑：0.0分鐘空閑：0.3分鐘生產線效率=（0.8+1.0+0.7）(1+1+1).=83%總 結第一步：求生產線充許的最短節拍、最長節拍 最短節拍 = 各工序中最長的作業時間 最長節拍 = 各工序的作業時間之和第二步：求計劃節拍 計劃節拍 = 有效工作時間計劃產量第三步：判斷計劃節拍是否位于生產線節拍范圍內 并調整產量，使計劃節拍落在生產線節拍內第四步：計算工作地數 工作地數

12、= 各工序的作業時間之和已定的節拍第五步：分配作業。原則是： 1.緊前工作都已完成的工序才能被分配； 2.盡量讓每個工作地的作業時間接近節拍,直到不能再增; 3.同一工作地內各工序的時間之和不能超過已定的節拍 。 實際問題的處理有些工序不能放在同一工作地！ 如打光與噴漆 噴漆作業放到后面的工作地，增加工作地有些工作地的員工不能在標準的工序時間內完成作業 安排到空閑時間多的工作地上個別工序標準作業時間太長，成為瓶頸 采用并行工作地別只盯著生產線內部！計劃產量30單位/小時 計劃節拍2分鐘/單位，在25分鐘之內，可行工作地 = 5分鐘2分鐘/單位（節拍） = 3個1分鐘1分鐘2分鐘1分鐘1分鐘1分

13、鐘2分鐘1分鐘1分鐘1分鐘2分鐘1分鐘2分鐘2分鐘1分鐘并行工作地生產線“嫁接”解剖種毒收液培養超濾滅活燈檢分裝檢驗稀配凍溶提取粉碎超濾稀配包裝燈檢分裝檢驗包裝工藝專業化的設計目標一：物料運送費用最低 方法：從至表法目標二：綜合目標 1、共用設備設施接近 2、共用人員或原始記錄接近 3、生產流接續接近 4、需要經常交流的接近 5、互為安全隱患、互相影響的遠離 6、完成工作相似的接近 方法：作業相關法工作地1工作地1工作地13次5米0.1元/米=1.5元2次4米0.15元/米=1.2元1次5米0.1元/米=0.5元2次7米0.15元/米=2.1元總運費=0.5+1.2+2.1=3.8元運費=運輸

14、次數距離單位距離運費由工藝路線決定由運輸方式決定例：一金屬加工車間有六臺設備，已知其生產的零件品種及加工路線，并據此給出如表1所示的零件在設備之間的每月移動次數，表2給出了單位距離運輸成本。請用這些數據確定該車間的最佳布置方案。 表表 1設設備備間間月月平平均均移移動動次次數數矩矩陣陣鋸鋸床床磨磨床床沖沖床床鉆鉆床床車車床床插插床床鋸鋸床床2174186142180磨磨床床2161906110沖沖床床400114951620鉆鉆床床16421624168車車床床1267110031550插插床床429583114390 表表 2 單單位位距距離離運運輸輸成成本本矩矩陣陣鋸鋸床床磨磨床床沖沖床床

15、鉆鉆床床車車床床插插床床鋸鋸床床0.150.150.160.150.16磨磨床床0.180.160.150.150.15沖沖床床0.150.150.150.150.16鉆鉆床床0.180.150.150.150.16車車床床0.150.170.160.200.15插插床床0.150.150.160.150.15 表 3 單位距離每月運輸成本矩陣 鋸床 磨床 沖床 鉆床 車床 插床 鋸床 32.6 62.7 9.8 6.3 28.8 磨床 38.9 8.3 28.5 9.2 1.5 沖床 60.0 17.1 14.3 2.4 3.2 鉆床 2.9 63.3 9.3 6.2 10.9 車床 18.

16、9 12.1 16.0 63.0 7.5 插床 6.3 14.3 13.3 17.1 58.5 表 4 單位距離每月總運輸成本矩陣 鋸床 磨床 沖床 鉆床 車床 插床 鋸床 71.5(3) 122.7(1) 12.7 25.2 35.1 磨床 25.4 91.7(2) 21.3 15.8 沖床 23.6 18.4 16.5 鉆床 69.2(4) 28.0 車床 66.0(5) 插床 鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床 71.5(3)122.7(1)12.725.235.1磨床 25.491.7(2)21.315.8沖床 23.618.416.5鉆床 69.2(4)28.0車床 66.0(5)插床 鋸床鋸床1鉆床2磨床3車床4插床5鋸 床沖 床插 床磨 床鉆 床車 床(1)(2)(3)(5)(4)返回鋸床鋸床1鉆床2磨床3車床4插床5關系密切程度分類表代號代號密切程度密切程度A絕對重要絕對重要 Absolutely necessaryE特別重要特別重要 Especially importantI重要重要 ImportantO一般程度一般程度 OrdinaryU不重要不重要 UnimportantX不宜接近不宜接近例：例： 一個快餐店欲布置其生產與服務設施。該快