多品种小批量生产的技术(ppt 38页)
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多品种中小批量的生产与生产作业计划
多品种中小批量的生产与生产作业计划首先，对于多品种生产，我们需要进行合理的生产排程安排。
针对不同产品的生产周期、成本和需求量等因素，可以采用按订单生产、按批次生产或者混合生产的方式进行排程安排。
按订单生产适合于定制产品或需求不稳定的产品，按批次生产适合于需求相对稳定的产品，混合生产则可以根据实际情况进行灵活调整。
通过合理的排程安排，可以有效地优化生产资源，提高生产效率。
其次，针对多品种生产，我们需要优化生产作业流程。
可以通过工艺调整、设备更新和工序合并等方式，减少产品转换时间，提高生产效率。
同时，通过精细化管理，优化物料流程和信息流程，降低生产成本，提高产品质量。
此外，对于中小批量生产，我们还需要合理安排生产作业人力。
可以通过灵活的排班管理、技能培训和绩效考核等措施，确保生产作业人员在合适的时间、合适的岗位上发挥最大的生产能力。
最后，要加强生产作业计划的监控和调整。
及时收集生产过程中的数据，分析生产效率和产品质量，发现问题并及时进行调整和改进。
通过不断地优化生产作业计划，提高生产效率和产品质量，实现多品种中小批量生产的高效运作。
综上所述，针对多品种中小批量生产，需要从排程安排、生产作业流程、人力安排和计划监控等方面进行综合考虑和优化，以实现生产效率和产品质量的最大化。
制造企业可以根据实际情况，结合先进的生产管理技术和方法，制定出适合自身的生产作业计划，以应对多样化的市场需求，提升竞争力。
针对多品种中小批量生产的挑战，制造企业可以采取多种方法来优化生产作业计划，以提高生产效率和产品质量。
在制定生产作业计划的过程中，需要综合考虑市场需求、生产资源、生产工艺等多方面因素，以实现多品种中小批量生产的高效运作。
首先，制造企业可以采用先进的生产排程系统来优化生产作业计划。
通过引入先进的排程系统，可以实现对多品种生产的有效优化，合理安排生产订单的顺序和优先级，有效利用生产资源，减少生产周期，提高交货准时率。
同时，排程系统可以根据实际情况灵活调整生产计划，提高生产资源的利用率。
小批量多品种的生产计划
33
3 粗产能计划（rough-cut capacity plan)
粗产能计划检查的是关键性的物料是否足以支持初步的主生产计划， 并对瓶颈处产能提出预警。
如果需求的产能大于可用产能 要么增加产能 要么更改计划
34
二、主生产计划和订单确认(ATP)
主生产计划
Units
客户订单
Available-toPromise
订单驱动
产能 规划
差异
主预测
主计划
解决 输出
原材料供 应问题
考虑
解决
输出 Buy to order
生产成本、 物料、交货 期与产能
MRP
JIT\寄售\VMI 供应商按预测备货
•安全库存 •供应方式
车间计划
Setup time 18
2 engineer to order
销售预测 订单
大类计划
BOM
研发
22
三、需求的特征
5 4.5
• 趋势性
Demand
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
• 季节性
• 随机性
• 周期性
Month
23
1 预测的特点
预测很难100%准确 在预测中应该包含一个预计的错误范围 预测产品大类要比预测具体某款产品更准确 预测近期的比预测远期的准确
长期的需求预测之后，运行主生产计划（MPS）之前，可依据长期的
需求预测数据，来估算完成生产计划所需的资源。 • • 有助于企业解决长期的计划问题，如扩充现有设施、增加新设施、
人员配备、设施资金预算等。
针对中长期计划进行资源评估的工具。它可以用于评估现有资源能 否满足一个中长期计划的需要，以便于及时安排人力、设备等资源 配备。
3 粗产能计划（rough-cut capacity plan)
粗产能计划检查的是关键性的物料是否足以支持初步的主生产计划， 并对瓶颈处产能提出预警。
如果需求的产能大于可用产能 要么增加产能 要么更改计划
34
二、主生产计划和订单确认(ATP)
主生产计划
Units
客户订单
Available-toPromise
订单驱动
产能 规划
差异
主预测
主计划
解决 输出
原材料供 应问题
考虑
解决
输出 Buy to order
生产成本、 物料、交货 期与产能
MRP
JIT\寄售\VMI 供应商按预测备货
•安全库存 •供应方式
车间计划
Setup time 18
2 engineer to order
销售预测 订单
大类计划
BOM
研发
22
三、需求的特征
5 4.5
• 趋势性
Demand
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
• 季节性
• 随机性
• 周期性
Month
23
1 预测的特点
预测很难100%准确 在预测中应该包含一个预计的错误范围 预测产品大类要比预测具体某款产品更准确 预测近期的比预测远期的准确
长期的需求预测之后，运行主生产计划（MPS）之前，可依据长期的
需求预测数据，来估算完成生产计划所需的资源。 • • 有助于企业解决长期的计划问题，如扩充现有设施、增加新设施、
人员配备、设施资金预算等。
针对中长期计划进行资源评估的工具。它可以用于评估现有资源能 否满足一个中长期计划的需要，以便于及时安排人力、设备等资源 配备。
精益生产PPT课件
Rev. 08-99
30
同期化生产要素——生产可运行性
1.生产实时报表
生产可运行性
定义
最大限度减小停机时间(包括设备故 障时间和其他损失时间)
2.计划性维护
5.工位器具和 操作准备
4.快速反应
3.快速换型
Rev. 08-99
31
同期化生产要素——质量系统
Rev. 08-99
质量计划
质量控制
质 量 成 本
Rev. 08-99
5
同期化生产的技术体系
公司整体性利润增加 经济性
适应性
消除浪费降低成本
柔性生产提高竞争力
不
断 暴 露 问 题， 不
质量保证
JIT生产方式 看板管理 均衡化生产 小批量生产
尊
重
人
性
良好的外部协作
，
发
同步化生产
挥
断
人
改 全面质量管 低成本自 设备的快速 设备的合理
善 理防错体系 动化LCIA 切换SMED
他们所需要的 在他们需要的时候 以他们乐意接受的价格
Rev. 08-99
10
制造业的历史
丰田公司认识到答案就是:
精益生产
他们认识到传统的生产经营活动中，存在着大量对最终 产品及客户没有意义的行为，这就是
浪 费!!!
Rev. 08-99
11
关于成本
成本 + 利润 = 售价 卖方市场 售价 - 利润 = 成本 买方市场
新产品开发速度——企业研制新产品以及建 立可生产的新产品工艺流程所需的时间。
Rev. 08-99
4
同期化生产追求的目标
一、基本目标
工业企业是以盈利为目的的社会经济组织。因此，最大限度地获取利 润就成为同期化生产的基本目标。
30
同期化生产要素——生产可运行性
1.生产实时报表
生产可运行性
定义
最大限度减小停机时间(包括设备故 障时间和其他损失时间)
2.计划性维护
5.工位器具和 操作准备
4.快速反应
3.快速换型
Rev. 08-99
31
同期化生产要素——质量系统
Rev. 08-99
质量计划
质量控制
质 量 成 本
Rev. 08-99
5
同期化生产的技术体系
公司整体性利润增加 经济性
适应性
消除浪费降低成本
柔性生产提高竞争力
不
断 暴 露 问 题， 不
质量保证
JIT生产方式 看板管理 均衡化生产 小批量生产
尊
重
人
性
良好的外部协作
，
发
同步化生产
挥
断
人
改 全面质量管 低成本自 设备的快速 设备的合理
善 理防错体系 动化LCIA 切换SMED
他们所需要的 在他们需要的时候 以他们乐意接受的价格
Rev. 08-99
10
制造业的历史
丰田公司认识到答案就是:
精益生产
他们认识到传统的生产经营活动中，存在着大量对最终 产品及客户没有意义的行为，这就是
浪 费!!!
Rev. 08-99
11
关于成本
成本 + 利润 = 售价 卖方市场 售价 - 利润 = 成本 买方市场
新产品开发速度——企业研制新产品以及建 立可生产的新产品工艺流程所需的时间。
Rev. 08-99
4
同期化生产追求的目标
一、基本目标
工业企业是以盈利为目的的社会经济组织。因此，最大限度地获取利 润就成为同期化生产的基本目标。
多品种 小批量 生产管理模式的规划
山东中泰龙办公用品有限公司山
多品种 小批量生产管理模式的管理方式规划
一.多品种 小批量生产管理策划的目的
为适应目前应用车间的多品种小批量生产计划 的需求，保障车间各项工作的顺利进行， 避免在以后的工作中出现因为质量生产效率等 问题引起的管理混乱及客户满意度的降低， 特制订此规划。
一.多品种 小批量生产含义理解
一.多品种 小批量生产的缺陷(3)
缺陷5.物料的短缺 缺陷 物料的短缺
多品种小批量的生产模式就决定了企业不可能每个材料都由充分的库存，现在有些 企业为提升资金的周转速度都提出零库存的管理理念。按照目前我们企业的状况及 产品设计范围，我们也不可能做到每个材料都具有安全库存。 那么当我们的材料出现异常情况或生产过程中出现物料超埙耗我们将如何处理？没 有合格的材料我们如何应对业务交期？
不同的产品在生产过程中，每个工人的工作岗位没有办法具体定位，每次生产不可 避免的出现新手操作的可能性。或长时间未做某个工作技能生疏，导致品质控制困 难的可能性。
一.多品种 小批量生产的缺陷(2)
缺陷4.订单完成后的清尾工作困难 缺陷 订单完成后的清尾工作困难
在实际生产过程中，出现不合品是非常正常的事情， 在实际生产过程中，出现不合品是非常正常的事情，有些产品可以修复但同时某 些缺陷是不可以修复的，生产型企业生产部门往往过于注重生产进度， 些缺陷是不可以修复的，生产型企业生产部门往往过于注重生产进度，容易忽视 尾数的修复或补数工作， 尾数的修复或补数工作，当要出货的时候才发现有一个或几个产品还在修补或重 新制作，从而影响到整批货的出货计划。 新制作，从而影响到整批货的出货计划。更有甚者单独为了几个产品付出高昂的 运输费用。 运输费用。 2008年我在的企业因为 左右的位数产品清理不及时，导致位数单独空运到德国。 年我在的企业因为10左右的位数产品清理不及时 年我在的企业因为 左右的位数产品清理不及时，导致位数单独空运到德国。 10个产品的总价值不及空运费用的十分之一。 个产品的总价值不及空运费用的十分之一。 个产品的总价值不及空运费用的十分之一 尾数产品对品质的影响 由于尾数的制作往往是个人制作，操作随意性大，没有严格的质量控制。 由于尾数的制作往往是个人制作，操作随意性大，没有严格的质量控制。所以问 题往往较多发生。 题往往较多发生。
多品种 小批量生产管理模式的管理方式规划
一.多品种 小批量生产管理策划的目的
为适应目前应用车间的多品种小批量生产计划 的需求，保障车间各项工作的顺利进行， 避免在以后的工作中出现因为质量生产效率等 问题引起的管理混乱及客户满意度的降低， 特制订此规划。
一.多品种 小批量生产含义理解
一.多品种 小批量生产的缺陷(3)
缺陷5.物料的短缺 缺陷 物料的短缺
多品种小批量的生产模式就决定了企业不可能每个材料都由充分的库存，现在有些 企业为提升资金的周转速度都提出零库存的管理理念。按照目前我们企业的状况及 产品设计范围，我们也不可能做到每个材料都具有安全库存。 那么当我们的材料出现异常情况或生产过程中出现物料超埙耗我们将如何处理？没 有合格的材料我们如何应对业务交期？
不同的产品在生产过程中，每个工人的工作岗位没有办法具体定位，每次生产不可 避免的出现新手操作的可能性。或长时间未做某个工作技能生疏，导致品质控制困 难的可能性。
一.多品种 小批量生产的缺陷(2)
缺陷4.订单完成后的清尾工作困难 缺陷 订单完成后的清尾工作困难
在实际生产过程中，出现不合品是非常正常的事情， 在实际生产过程中，出现不合品是非常正常的事情，有些产品可以修复但同时某 些缺陷是不可以修复的，生产型企业生产部门往往过于注重生产进度， 些缺陷是不可以修复的，生产型企业生产部门往往过于注重生产进度，容易忽视 尾数的修复或补数工作， 尾数的修复或补数工作，当要出货的时候才发现有一个或几个产品还在修补或重 新制作，从而影响到整批货的出货计划。 新制作，从而影响到整批货的出货计划。更有甚者单独为了几个产品付出高昂的 运输费用。 运输费用。 2008年我在的企业因为 左右的位数产品清理不及时，导致位数单独空运到德国。 年我在的企业因为10左右的位数产品清理不及时 年我在的企业因为 左右的位数产品清理不及时，导致位数单独空运到德国。 10个产品的总价值不及空运费用的十分之一。 个产品的总价值不及空运费用的十分之一。 个产品的总价值不及空运费用的十分之一 尾数产品对品质的影响 由于尾数的制作往往是个人制作，操作随意性大，没有严格的质量控制。 由于尾数的制作往往是个人制作，操作随意性大，没有严格的质量控制。所以问 题往往较多发生。 题往往较多发生。
小批量多品种生产管理方案PPT
设计成在搬运时可以叠置的机壳结构
多品种少量生产(小批量生产)
间接部门的作用 * 采购部门
需求变动
零库存 零人员 零在制品
JUST IN TIME
部品投入 同步化
多品种少量生产(小批量生产)
间接部门的作用 * 生产技术部门（包括有关部门） （1）基础技术开发（包括设备仪器的开发）
与设计部门合作，提前研发下一代基础技术，有助于缩短设计周期。 （2）引入生产设计方法 a、由生产技术部门提出标准化方案 b、追求简易化制造，创造高品质 c、提高评审技术（结构、电路），确保高度安全可靠性
小批量、多品种生产管理的基本理念及目标
2、使制造问题及其弱点显露出来······减少了在制品，会暴露 出什么问题？
·品质故障 ·设备故障 ·工作量失衡 ·转产时间
库存大造成什么影响？
• 1、库存品的保存费用、利息支付增加 • 2、资金周转率的恶化 • 3、销售—制造之间的问题无法表面化 • 4、市场变化的应对力迟钝 • 5、隐藏了制造系统的缺陷，麻痹了部门间的合同感觉 • 6、发生设备故障、部品材料缺料时的制造警报
多品种少量生产(小批量生产)
ABC分析法是从能够认清这种区分界限的PQ分析法而来的。
机 型 名 称
产量（以三个月为单位）
多品种少量生产(小批量生产)
生产方式：
A、为大批量生产 B、为中批量生产 C、为小批量生产
因为市场变化多端，所以大批量生产成 为库存增加的原因，应该极力 避免这种生产方式。能够减少库存ຫໍສະໝຸດ 生产方式是每日生产 （小批量生产）。
(PRODUCTION ALARM）无法运转 • 7、增加空间
库存大造成什么影响？
是否库存绝对为零？
CTV为预测生产，且市场需求变化多端。库存是必要的， 但是基本原则是应保持必要的最小量的库存。
多品种少量生产(小批量生产)
间接部门的作用 * 采购部门
需求变动
零库存 零人员 零在制品
JUST IN TIME
部品投入 同步化
多品种少量生产(小批量生产)
间接部门的作用 * 生产技术部门（包括有关部门） （1）基础技术开发（包括设备仪器的开发）
与设计部门合作，提前研发下一代基础技术，有助于缩短设计周期。 （2）引入生产设计方法 a、由生产技术部门提出标准化方案 b、追求简易化制造，创造高品质 c、提高评审技术（结构、电路），确保高度安全可靠性
小批量、多品种生产管理的基本理念及目标
2、使制造问题及其弱点显露出来······减少了在制品，会暴露 出什么问题？
·品质故障 ·设备故障 ·工作量失衡 ·转产时间
库存大造成什么影响？
• 1、库存品的保存费用、利息支付增加 • 2、资金周转率的恶化 • 3、销售—制造之间的问题无法表面化 • 4、市场变化的应对力迟钝 • 5、隐藏了制造系统的缺陷，麻痹了部门间的合同感觉 • 6、发生设备故障、部品材料缺料时的制造警报
多品种少量生产(小批量生产)
ABC分析法是从能够认清这种区分界限的PQ分析法而来的。
机 型 名 称
产量（以三个月为单位）
多品种少量生产(小批量生产)
生产方式：
A、为大批量生产 B、为中批量生产 C、为小批量生产
因为市场变化多端，所以大批量生产成 为库存增加的原因，应该极力 避免这种生产方式。能够减少库存ຫໍສະໝຸດ 生产方式是每日生产 （小批量生产）。
(PRODUCTION ALARM）无法运转 • 7、增加空间
库存大造成什么影响？
是否库存绝对为零？
CTV为预测生产，且市场需求变化多端。库存是必要的， 但是基本原则是应保持必要的最小量的库存。
CAPP技术教学课件PPT
3
计算机辅助工艺设计
第一节 第二节 成组技术 CAPP系统的发展概况和工作原理
第三节
CAPP系统零件系统的描述、
输入和输出
第四节
派生式CAPP系统
4
第一节
一、 概述
成组技术（GT）
1．成组技术的发展概况 1950年代：成组技术（Group Technology）概念 起源。 1959年；苏联科学家S.P.Mitrofanor在《成组技 术科学原理》一书中，正式提出“成组技术”一词。 1960年，原西德和英国科学家开始对成组技术进行深 入研究，以探讨成组技术在生产中的实用性。
41
三、CAPP的优点
有利于工艺规程的合理化、标准化和最优化 提高工艺规程的设计效率
可获得良好的经济效益
有利于CAD/CAPP/CAM的集成 CAPP是联接CAD和
CAM的桥梁和纽带，只有实现工艺设计的自动化，才
能真正实现CAD/CAPP/CAM的一体化。
42
四．CAPP系统的工作原理
20
零件加工表
PFA分组表
21
三、零件分类编码系统
零件的分类编码是由代表零件的设计或制造
的特征符号组成的，一般情况下，大多数分类编
码系统是用数字来描述零件的几何特征和工艺特 征，也就是零件特征的数字化。 应用广泛的编码系统： 德国OPITZ 荷兰MICLASS 日本KK-3 中国JLBM-1
22
18
2）零件分类和编码分组法 这是三种方法中最复杂、最常用、最有效的一 种方法。它通过分类编码系统对零件的各设计特征 或制造特征进行编码，然后利用所得编码确定零件 得相似性，从而将零件分组。
19
3）生产流程分析（Production flow analysis， 简称PFA）分组法 PFA法通过对零件现有加工工艺流程的分析， 把具有相似或相同加工工序和加工工艺流程的零 件作为一个零件族。
计算机辅助工艺设计
第一节 第二节 成组技术 CAPP系统的发展概况和工作原理
第三节
CAPP系统零件系统的描述、
输入和输出
第四节
派生式CAPP系统
4
第一节
一、 概述
成组技术（GT）
1．成组技术的发展概况 1950年代：成组技术（Group Technology）概念 起源。 1959年；苏联科学家S.P.Mitrofanor在《成组技 术科学原理》一书中，正式提出“成组技术”一词。 1960年，原西德和英国科学家开始对成组技术进行深 入研究，以探讨成组技术在生产中的实用性。
41
三、CAPP的优点
有利于工艺规程的合理化、标准化和最优化 提高工艺规程的设计效率
可获得良好的经济效益
有利于CAD/CAPP/CAM的集成 CAPP是联接CAD和
CAM的桥梁和纽带，只有实现工艺设计的自动化，才
能真正实现CAD/CAPP/CAM的一体化。
42
四．CAPP系统的工作原理
20
零件加工表
PFA分组表
21
三、零件分类编码系统
零件的分类编码是由代表零件的设计或制造
的特征符号组成的，一般情况下，大多数分类编
码系统是用数字来描述零件的几何特征和工艺特 征，也就是零件特征的数字化。 应用广泛的编码系统： 德国OPITZ 荷兰MICLASS 日本KK-3 中国JLBM-1
22
18
2）零件分类和编码分组法 这是三种方法中最复杂、最常用、最有效的一 种方法。它通过分类编码系统对零件的各设计特征 或制造特征进行编码，然后利用所得编码确定零件 得相似性，从而将零件分组。
19
3）生产流程分析（Production flow analysis， 简称PFA）分组法 PFA法通过对零件现有加工工艺流程的分析， 把具有相似或相同加工工序和加工工艺流程的零 件作为一个零件族。
《精益生产》PPT课件
设备现场管理应用
在精益生产方式中，设备故障被视为无效劳动和浪费， 提出设备故障要向零进军，这就要求设备运行过程尽量 不发生故障，少发生故障。
实行全员维修和保养； 实行针对性预防检修； 实行改善性维修；
精益生产系统的五项原则
质量是 制造出来的
标准化
精益的 制造系统
持续改进
员工参与
短的制造周期
拉动式方法的特点：
坚持一切以后道工序需求出发，宁肯中断生产，也不搞超前超
1 量生产。拉动式生产的核心就是准时化，就是要求在需要的事
后，生产需要的产品和需要的数量，所以又把它称为准时化生 产（Just In Time）。
生产指令不仅仅是生产作业计划，而且还用看板进行为调节。
2 看板成为实施拉动式生产的重要手段。
看板来源于大野耐一从美国超级市场的启示。
拉动式方法 在生产制造过程中的具体运用
1 以市场需求拉动企业生产。
在企业内部，以后道工序拉动前道工序生产，以总装配拉动总
2 成装配，以总成装配拉动零件加工，以零件拉毛坯生产，用以
大幅度压缩在制品储备，消除无效劳动。
U型平面布置的“一个流”生产线； 多工序管理和多机床操作 成批轮番作业的生产线 快速换模技术，实现小批量多批次生产
jit以小批量生产为准则换模工作必须尽快完成消除浪费的方设计流程连接操作平衡工作站能力减小批量规减少安装换模时间2tqm全面质量管理尊重员工qcc小组合理化建议3稳定计划均衡计划不超过生产能力建立冻结区间指计划固定不弯一个时间区段4看板控制由后向前传送指令5与供应商紧密合作缩短提前期增加供货频率交货要及时保证质量可靠性6减少额外存货寻找其他区采用传送带运输机7改进产品设计产品标准化零件标准化及零件数减少改进过程设计产品质量期望jit七个前提条件61传统生产管理中的生产指令生产计划实际生产数量生产顺序表库存工序a工序b工序c库存完成生产指令计划生产数量与实际生产数量不同生产指令生产指令62jit生产计划实际生产数量生产顺序表看板工序a工序b工序c看板完成生产指令计划生产数量与实际生产数量相同63确定看板数量每个容器内数量64防止过量生产生产没有看板不能生产也不能运送目视管理看板必须附在实物上按照取下看板的顺序进行生产改善工具不能把不良品送往下一工序看板机能生产及运送的工作指令65生产系统
柔性制造技术PPT课件
2-11
传统的独立垂直生产体系
2018/9/11
现代制造技术
2-12
专 业 化 生 产 结 构 体 系
2018/9/11 现代制造技术 2-13
分类系统组成
码位 横向环节Ⅰ 分类环节 横向环节Ⅱ 特征项或特征信息 纵向环节 0 1 2… 纵向环节 0 1 2…
分 类 系 统
分类标志
粗分
细分 表示各分类环节的具体含义， 如结构形状、尺寸、材料等。
1) 棱柱体类（包括箱体形、平板形）
2) 回转体类（长轴形、盘套形）
对加工系统而言，通常用于加工棱柱体类工件的FMS由立、卧式加工中心， 数控组合机床（数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等） 和托盘交换器等构成；用于加工回转体类工件的FMS由数控车床、车削中心、数控 组合机床和上下料机械手或机器人及棒料输送装置等构成。
现代制造技术 2-21
2018/9/11
FMS 加工系统的配置
1 互替式（并联）
2 互补式（串联） 3.混合式（并串联） FMS的加工对象
当所选定零件组的全部工序可以被一种机床独 立完成时，FMS可以只配置数量足够的相同型号机 床，这些机床之间是可以相互代替的。
当所选定零件组的全部工序不能被一种机 床独立完成时，FMS需要配置几种不同型号的机 床，各自完成特定的工作，这些机床之间是互 相补充的，不能相互替代。
2018/9/11 现代制造技术 2-23
FMS 对机床的要求
1 工序集中 2 控制功能强、柔性好
3 具有通信接口
4 高刚度、高精度、高速度 5 其它要求
a) 使用经济性好 b) 操作性、可靠性、维修性好
c) 自保护性、自维护性好
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2
一 成组技术（GT）的产生与发展
• 成组技术于1959年米特洛凡诺夫创立 • 德国阿亨工业大学的奥匹兹领导制定了
“工件分类编码系统” • 美国与日本将GT与数控技术、计算机技术
结合,为在GT基础上发展CAD,CAPP和建设 FMS创造了必要条件
3
二 成组技术的基本原理
即对于不同制品之间客观存在的相 似性进行识别，并根据一定的目的，按 其相似特征进行归类分组，并找出同一 类制品中的典型制品，以典型制品为基 础编制成组工艺和进行成组生产，以避 免不必要的重复劳动和组织管理中不应 有的多样化，达到简化、统一、高效和 经济目的的生产组织技术
（3）批量与生产间隔期的确定方法 g：平均日产量
①以量定期法—先确定批量，再确定生产间隔期
●最小批量法
●经济批量法
②以期定量法——先确定生产间隔期，再确定批量 16
最小批量法
● ∵ t准备
n t单件
t准备 ∴ n最小
t单件
n最小：最小批量 t准备：一批产品准备结束时间
α： 调整时间损失系数
6
2中小批量生产先进的组织形式
一 成组生产单元（GTPC) 1 概念 2 优越性 3 成组生产单元设计步骤
二 柔性制造系统（FMS)
7
成组生产单元
● GTPC是为一个或几个工艺过程相似的零 件族组织成组生产而建立的生产单位。 在成组生产单元里配备了成套的生产设 备和工艺装备以及相关工种的工人，以 便能在单元里封闭地完成这些零件族的 全部工艺过程
例1：设各车间生产间隔期皆为R=15天，批量皆为n=10件，
T装=20天，T机=40天，T毛=20天，T装-机=10天，
T机-毛=5天。求各车间生产提前期和投入提前期。
解： D装出=0
D装投=0+20=20（天）
D机出=20+10=30（天） D机投=30+40=70（天）
D毛出=70+5=75（天） D毛投=75+20=95（天）
每月批次 24 8 4 3 2 1
一季一次 半年一次
2 将产品和零件分类，归入不同批类
3 计算批量 nRg 19
2 生产周期
（1）生产周期概念： 指一批制品从原材料投入生产起，到最后完 工为止，制品在生产过程中经历的日历时间
（2）生产周期的确定： ①零件各工艺阶段生产周期的计算 ②产品生产周期
装配周期
T毛-加
T机
T加-装
T装
D装投=T装
D机出=D装投+T加-装
D机投=D机出+T加
D毛出=D机投+T毛-机 D毛投=D毛出+T毛
● 产品在最后车间的出产提前期=0
● 产品在最后车间的投入提前期=该车间的生产周期
● 产品在某车间的出产提前期=后车间投入提前期+保险期
● 产品在某车间的投入提前期=该车间出产提前期+该车间生产周期
积极性创造性
9
成组生产单元设计步骤
（1） 正确制定企业生产纲领 （2） 产品零件分类成组
●目检法 ●功能名称法 ●分类编码系统法 ●工艺流程分析法 （3） 计算各种设备需求量与设备配备 （4） 成组生产单元的平面布置
10
计算各种设备需求量与设备配备
P
N i tij
S j计 i1
F 0
29
前车间成批入库，后车间分批领用
●设前车间入库批量60件，后车间领用批量为10件。前车间计划期最后批量 入库的标准日期为到期末9天，后车间生产间隔期（领用间隔期）为2天。 求周转半成品占用量。
解：
工作日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425 1 2 3
D机出=20+10+（45-15）=60（天）
D机投=60+40=100（天）
D毛出=100+5+（45-45）=105（天）
D毛投=105+20=125（天） 26
4 在制品定额
概念：指在一定的技术组织条件下，为保证 生产衔接，必须占用的在制品的最低 储备量
1 车间内部在制品定额 2 车间之间半成品定额（库存在制品定额）
8
GTPC的优越性
（1）可采用专业化程度较高的机床设备和工艺装备 （2）按一定的生产纲领和各工序加工工作量配备生产
设备和工人 （3）设备可按零件族典型工艺顺序布置，使物流顺畅 （4）工件在工序间的传递可采用平行或平行顺序方式，
以缩短生产周期减少在制品 （5）对生产单元可实行经济类责任制，发挥每个人的
5
• 成组技术在机械行业中小批量生 产中的应用
1 利用成组分类编码系统，相似件图库和CAD 软件进行成组设计
2 应用成组分类编码系统，零件族成组工艺库 和工艺专家系统进行成组工艺设计
3 利用相似性原理进行工时定额，材料消耗定 额和成本定额的制定，可事半功倍，保持定 额水平的一致性
4 把GT原理应用于生产组织和计划管理
流 动 最占 大用 占量 用 量 保险储备量
前入 后领
周转半 成品占 用量
周转半 成品占 用量
=
前车 间批 量－[来自前车间计划最 后一批零件入 库的标准日期 到期末的天数
÷
后车间 生产间 隔期
]
×
后车 间批 量
30
= 60 －[9/2]×10 = 10
前车间成批入库，后车间每日领用
●前车间期初第一次零件入库标准日期为3天。交库间隔 日数为5天，批量为50件
25
前后车间批量不相等情况
车间出 后车间 保
该车间 后车间
产提前 = 投入提 + 险 +（ 生产间 - 生产间 ）
期
前期
期
隔期 隔期
例2：设n装=10，R装=15天，n机=30，R机=45天， n毛=30， R毛=45天，其他条件如例1。求各车间 生产提前期和投入提前期
解： D装出=0
D装投=20（天）
CNC NC NC
CNC NC 1
NC NC NC 2
1、2配套辅助设备
按功能布置
按U型布置
A 1
B A、B、C、 D成组生 产单元
2
5
3
1、2、3、4相
邻单元协作区，
4
5多单元边界
协作区
C
D
12
分区联合布置
柔性制造系统（FMS）
1 概念：FMS是由计算机控制的、以数控机床（NC）和 加工中心（MC）为基础、适应多品种中小批 量生产的自动化制造系统
（1）库存周转（流动）在制品定额
①前车间成批入库，后车间分批领用
②前车间成批入库，后车间每日领用
③前车间成批入库，后车间整批领用
（2）库存保险半成品定额
用途：在前车间出现出产误期或出现过多废
品时，为了保证生产正常进行而准备
的储备量
公式： 保险半 前车间可能
后车间
成品定 = 误期交库日 × 平均每
额
数（保险期） 日用量
20
零件各工艺阶段生产周期的计算
（1）按生产周期的时间构成计算
m
Tn
tili
tpm tqtstr
i 1CSiK i m
T： 一批零件加工的生产周期 m：车间内该零件的工序数
n： 批量
C： 每日有效工时
Ki：预计定额完成系数 tp：调整设备时间 ts：工艺规定的自然时效时间
ti： 零件在工序i上的单件工时定额 Si：执行工序i的工作地数 li：工序之间的平行系数
tq：等待加工时间 tr：跨车间协作工序的时间
（2）通过资料核算和现场调查，制定典型的生产周期概略标准
21
机械加工生产周期的概略标准图表
注：表中生产周期是以两班制的工作日为单位
22
产品生产周期
（1）网络计划技术（第九章） （2）图表法
4
三 机械产品应用成组技术的可行性
• 不同产品功能构成基本相同 • 功能相似的产品，其零件构成也相似 • 其零件一般可分为三类
A:复杂件（专用件） B:相似件 C:标准件 • 各种相似件在一定范围的产品中出现率有着稳
定的分布 • 相似的零件由于在功能、形状，尺寸，性质等
固有特征存在相似性，往往导致设计、制造呈 现相似性 • 零件工时定额，材料消耗定额，生产管理上的 期量标准等都具有相似性
元，每件产品年平均保管费用为1元，求经济批量。
解：
n0
22000100 0200 (件 0) 1
18
以期定量法
1 选择采用的生产间隔期标准
批类 日批 三日批 周批 旬批 半月批 月批 季批 半年批
生产间隔期 1天 3天 6天 8天 12天 24天 72天 144天
批量 1/24月产量 1/8月产量 1/4月产量 1/3月产量 1/2月产量 1月产量 3月产量 6月产量
● Sj计 : j设备需要量（计算值） ● Ni: i产品（零件）年需求量（件）(i=1……P) ● tij: i产品（零件）在j设备上加工的单件工时 ● F0: 设备年制度工作时间 ● η j: j设备的利用系数，一般取0.9～0.98 ● P : 零件族中零件种数
11
成组生产单元的平面布置
按生产线形式布置
t单件： 单件工时
● 例：某零件经三道工序加工，其加工数据资料如表，设α=0.05，
求最小批量
序号 工序名称 单件时间（分） 设备调整时间（分） t调/ti
1
车
15
30
2
2铣
20
120
6
3磨
30
90
3
解： ①计算t调/ti
一 成组技术（GT）的产生与发展
• 成组技术于1959年米特洛凡诺夫创立 • 德国阿亨工业大学的奥匹兹领导制定了
“工件分类编码系统” • 美国与日本将GT与数控技术、计算机技术
结合,为在GT基础上发展CAD,CAPP和建设 FMS创造了必要条件
3
二 成组技术的基本原理
即对于不同制品之间客观存在的相 似性进行识别，并根据一定的目的，按 其相似特征进行归类分组，并找出同一 类制品中的典型制品，以典型制品为基 础编制成组工艺和进行成组生产，以避 免不必要的重复劳动和组织管理中不应 有的多样化，达到简化、统一、高效和 经济目的的生产组织技术
（3）批量与生产间隔期的确定方法 g：平均日产量
①以量定期法—先确定批量，再确定生产间隔期
●最小批量法
●经济批量法
②以期定量法——先确定生产间隔期，再确定批量 16
最小批量法
● ∵ t准备
n t单件
t准备 ∴ n最小
t单件
n最小：最小批量 t准备：一批产品准备结束时间
α： 调整时间损失系数
6
2中小批量生产先进的组织形式
一 成组生产单元（GTPC) 1 概念 2 优越性 3 成组生产单元设计步骤
二 柔性制造系统（FMS)
7
成组生产单元
● GTPC是为一个或几个工艺过程相似的零 件族组织成组生产而建立的生产单位。 在成组生产单元里配备了成套的生产设 备和工艺装备以及相关工种的工人，以 便能在单元里封闭地完成这些零件族的 全部工艺过程
例1：设各车间生产间隔期皆为R=15天，批量皆为n=10件，
T装=20天，T机=40天，T毛=20天，T装-机=10天，
T机-毛=5天。求各车间生产提前期和投入提前期。
解： D装出=0
D装投=0+20=20（天）
D机出=20+10=30（天） D机投=30+40=70（天）
D毛出=70+5=75（天） D毛投=75+20=95（天）
每月批次 24 8 4 3 2 1
一季一次 半年一次
2 将产品和零件分类，归入不同批类
3 计算批量 nRg 19
2 生产周期
（1）生产周期概念： 指一批制品从原材料投入生产起，到最后完 工为止，制品在生产过程中经历的日历时间
（2）生产周期的确定： ①零件各工艺阶段生产周期的计算 ②产品生产周期
装配周期
T毛-加
T机
T加-装
T装
D装投=T装
D机出=D装投+T加-装
D机投=D机出+T加
D毛出=D机投+T毛-机 D毛投=D毛出+T毛
● 产品在最后车间的出产提前期=0
● 产品在最后车间的投入提前期=该车间的生产周期
● 产品在某车间的出产提前期=后车间投入提前期+保险期
● 产品在某车间的投入提前期=该车间出产提前期+该车间生产周期
积极性创造性
9
成组生产单元设计步骤
（1） 正确制定企业生产纲领 （2） 产品零件分类成组
●目检法 ●功能名称法 ●分类编码系统法 ●工艺流程分析法 （3） 计算各种设备需求量与设备配备 （4） 成组生产单元的平面布置
10
计算各种设备需求量与设备配备
P
N i tij
S j计 i1
F 0
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前车间成批入库，后车间分批领用
●设前车间入库批量60件，后车间领用批量为10件。前车间计划期最后批量 入库的标准日期为到期末9天，后车间生产间隔期（领用间隔期）为2天。 求周转半成品占用量。
解：
工作日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425 1 2 3
D机出=20+10+（45-15）=60（天）
D机投=60+40=100（天）
D毛出=100+5+（45-45）=105（天）
D毛投=105+20=125（天） 26
4 在制品定额
概念：指在一定的技术组织条件下，为保证 生产衔接，必须占用的在制品的最低 储备量
1 车间内部在制品定额 2 车间之间半成品定额（库存在制品定额）
8
GTPC的优越性
（1）可采用专业化程度较高的机床设备和工艺装备 （2）按一定的生产纲领和各工序加工工作量配备生产
设备和工人 （3）设备可按零件族典型工艺顺序布置，使物流顺畅 （4）工件在工序间的传递可采用平行或平行顺序方式，
以缩短生产周期减少在制品 （5）对生产单元可实行经济类责任制，发挥每个人的
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• 成组技术在机械行业中小批量生 产中的应用
1 利用成组分类编码系统，相似件图库和CAD 软件进行成组设计
2 应用成组分类编码系统，零件族成组工艺库 和工艺专家系统进行成组工艺设计
3 利用相似性原理进行工时定额，材料消耗定 额和成本定额的制定，可事半功倍，保持定 额水平的一致性
4 把GT原理应用于生产组织和计划管理
流 动 最占 大用 占量 用 量 保险储备量
前入 后领
周转半 成品占 用量
周转半 成品占 用量
=
前车 间批 量－[来自前车间计划最 后一批零件入 库的标准日期 到期末的天数
÷
后车间 生产间 隔期
]
×
后车 间批 量
30
= 60 －[9/2]×10 = 10
前车间成批入库，后车间每日领用
●前车间期初第一次零件入库标准日期为3天。交库间隔 日数为5天，批量为50件
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前后车间批量不相等情况
车间出 后车间 保
该车间 后车间
产提前 = 投入提 + 险 +（ 生产间 - 生产间 ）
期
前期
期
隔期 隔期
例2：设n装=10，R装=15天，n机=30，R机=45天， n毛=30， R毛=45天，其他条件如例1。求各车间 生产提前期和投入提前期
解： D装出=0
D装投=20（天）
CNC NC NC
CNC NC 1
NC NC NC 2
1、2配套辅助设备
按功能布置
按U型布置
A 1
B A、B、C、 D成组生 产单元
2
5
3
1、2、3、4相
邻单元协作区，
4
5多单元边界
协作区
C
D
12
分区联合布置
柔性制造系统（FMS）
1 概念：FMS是由计算机控制的、以数控机床（NC）和 加工中心（MC）为基础、适应多品种中小批 量生产的自动化制造系统
（1）库存周转（流动）在制品定额
①前车间成批入库，后车间分批领用
②前车间成批入库，后车间每日领用
③前车间成批入库，后车间整批领用
（2）库存保险半成品定额
用途：在前车间出现出产误期或出现过多废
品时，为了保证生产正常进行而准备
的储备量
公式： 保险半 前车间可能
后车间
成品定 = 误期交库日 × 平均每
额
数（保险期） 日用量
20
零件各工艺阶段生产周期的计算
（1）按生产周期的时间构成计算
m
Tn
tili
tpm tqtstr
i 1CSiK i m
T： 一批零件加工的生产周期 m：车间内该零件的工序数
n： 批量
C： 每日有效工时
Ki：预计定额完成系数 tp：调整设备时间 ts：工艺规定的自然时效时间
ti： 零件在工序i上的单件工时定额 Si：执行工序i的工作地数 li：工序之间的平行系数
tq：等待加工时间 tr：跨车间协作工序的时间
（2）通过资料核算和现场调查，制定典型的生产周期概略标准
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机械加工生产周期的概略标准图表
注：表中生产周期是以两班制的工作日为单位
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产品生产周期
（1）网络计划技术（第九章） （2）图表法
4
三 机械产品应用成组技术的可行性
• 不同产品功能构成基本相同 • 功能相似的产品，其零件构成也相似 • 其零件一般可分为三类
A:复杂件（专用件） B:相似件 C:标准件 • 各种相似件在一定范围的产品中出现率有着稳
定的分布 • 相似的零件由于在功能、形状，尺寸，性质等
固有特征存在相似性，往往导致设计、制造呈 现相似性 • 零件工时定额，材料消耗定额，生产管理上的 期量标准等都具有相似性
元，每件产品年平均保管费用为1元，求经济批量。
解：
n0
22000100 0200 (件 0) 1
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以期定量法
1 选择采用的生产间隔期标准
批类 日批 三日批 周批 旬批 半月批 月批 季批 半年批
生产间隔期 1天 3天 6天 8天 12天 24天 72天 144天
批量 1/24月产量 1/8月产量 1/4月产量 1/3月产量 1/2月产量 1月产量 3月产量 6月产量
● Sj计 : j设备需要量（计算值） ● Ni: i产品（零件）年需求量（件）(i=1……P) ● tij: i产品（零件）在j设备上加工的单件工时 ● F0: 设备年制度工作时间 ● η j: j设备的利用系数，一般取0.9～0.98 ● P : 零件族中零件种数
11
成组生产单元的平面布置
按生产线形式布置
t单件： 单件工时
● 例：某零件经三道工序加工，其加工数据资料如表，设α=0.05，
求最小批量
序号 工序名称 单件时间（分） 设备调整时间（分） t调/ti
1
车
15
30
2
2铣
20
120
6
3磨
30
90
3
解： ①计算t调/ti