流水线设计例子讲解
流水线设计的思想介绍与设计实例
流水线设计的思想介绍与设计实例
流水线设计
流水线概述
如下图为工厂流水线，工厂流水线就是将一个工作（比如生产一个产品）分成多个细分工作，在生产流水线上由多个不同的人分步完成。
这个待完成的产品在流水线上一级一级往下传递。
图片来自网络
比如完成一个产品，需要8道工序，每道工序需要10s，那么流水线启动后，不间断工作的话，第一个产品虽然要80s才完成，但是接下来每10s就能产出一个产品。
使得速度大大提高。
当然这也增加了人员等资源的付出。
对于电路的流水线设计思想与上述思想异曲同工，也是以付出增加资源消耗为代价，去提高电路运算速度。
流水线设计实例
这里以一个简单的8位无符号数全加器的设计为实例来进行讲解，实现
assign {c_out,data_out [7:0]} = a[7:0] + b[7:0] +c_in
c_out 为进位位。
（源码链接：https://pan.baidu/s/1-imO5A51dJ_pfWpRfOYcHg 提取码：dx0k ）
如果有数字电路常识的人都知道，利用一块组合逻辑电路去做8位的加法，其速度肯定比做2位的加法慢。
因此这里可以采用4级流水线设计，每一级只做两位的加法操作，当流水线一启动后，除第一个加法运算之外，后面每经过一个2位加法器的延时，就会得到一个结果。
整体结构如下，每一级通过in_valid,o_valid信号交互，分别代表每一级的输入输出有效信号。
工程设备流水线设计方案
工程设备流水线设计方案一、前言随着科技的不断发展和工业生产的提高，工程设备流水线的应用越来越广泛。
流水线可以有效提高生产效率和降低生产成本，因此在各种工业领域得到了广泛的应用。
本文将针对工程设备流水线的设计方案进行详细的介绍和分析。
二、流水线设计的重要性1. 提高生产效率：流水线可以实现生产自动化，减少人工操作，提高生产效率。
2. 降低生产成本：流水线可以降低生产过程中的能耗和材料损耗，实现生产成本的降低。
3. 优化生产流程：通过流水线的设计，可以优化生产流程，减少生产浪费，提高生产质量。
因此，流水线的设计对于提高生产效率、降低生产成本和优化生产流程具有重要的意义。
三、工程设备流水线设计方案1. 设备选型首先需要根据生产需求和产品特性，选择合适的设备进行流水线的设计。
设备选型应考虑到设备的生产能力、适用范围、稳定性、易维护性等因素。
例如，对于生产装配线，需要选择高性能的机械手臂和传动设备；对于生产包装线，需要选择高速包装机和自动封箱机等设备。
2. 设备布局设备布局是流水线设计的重要环节。
合理的设备布局可以确保生产流程的顺畅进行，减少设备之间的交叉影响，提高生产效率。
设备布局应考虑设备之间的连线、通道宽度、作业空间、设备维修等因素。
通过合理的设备布局，可以实现生产过程的自动化、高效化。
3. 输送方式流水线的输送方式包括链式输送、辊道输送、皮带输送、气浮输送等多种方式。
输送方式的选择应根据产品特性、生产速度、生产场地等因素进行综合考虑。
例如，对于重型产品的生产线，可以选择链式输送方式；对于高速生产线，可以选择辊道输送方式。
通过合理的输送方式的选择，可以保证产品的顺畅流动，提高生产效率。
4. 安全设施在流水线设计中，安全设施是不可忽视的重要环节。
流水线设计应该设置应急停车系统、防护罩、警示标识等安全设施，确保生产过程中人员和设备的安全。
5. 自动化控制流水线的自动化控制是提高生产效率的关键。
通过PLC控制系统、传感器检测系统、计量系统等自动化控制设备，可以实现生产过程的智能化管理，提高生产效率。
生产流水线设计范文
生产流水线设计范文一、引言生产流水线是一种高效率的生产方式，通过将生产过程分解成不同的环节，并由不同工人负责各自环节的操作，从而实现高速连续生产。
本文将就生产流水线的设计进行详细说明，包括流水线布局、工位数量与配置、工人与设备的安排等方面。
二、流水线布局1.布局类型2.工位分布根据产品的加工过程和工序的先后顺序，确定各个工位的位置和数量。
合理的工位分布可以减少物料和工人的移动距离，从而提高生产效率。
三、工位数量与配置1.工位数量确定生产流水线的工位数量需要考虑到生产需求和生产节拍。
根据产品的加工时间、生产周期和目标产量确定每个工位的工作内容和工作时长。
2.工位配置根据产品的加工流程确定各个工位之间的排列顺序。
相邻工位之间的匹配需要考虑到生产过程中物料的流转和工序之间的协调性。
四、工人与设备的安排1.工人数量与技能根据生产流水线的设计，确定所需的工人数量和技能水平。
根据各个工位的工作内容和难易程度，确定不同工人在不同工位的分配比例。
2.设备选择与安装根据生产流水线的要求，选择合适的设备。
设备的性能和质量对整个流水线的效率和稳定性有重要影响。
严格按照设备的安装要求进行安装和调试。
五、生产效率的提高与控制1.定时维护与保养定期对设备进行维护和保养，确保设备的正常运转。
定期更换磨损严重的零部件，避免设备故障对生产造成影响。
2.生产过程的监督与管理建立严格的生产管理制度，监督生产过程中各个环节的运行情况。
对生产情况进行及时记录和分析，及时发现问题并采取措施进行调整和优化。
六、风险与安全措施在设计生产流水线的过程中，需要考虑到生产过程中可能出现的风险和安全隐患，并采取相应的安全措施，确保工作人员的身体健康和生产环境的安全。
七、总结本文介绍了生产流水线的设计要点，包括流水线布局、工位数量与配置、工人与设备的安排等方面。
通过合理的设计和管理，生产流水线可以提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
同时，需要注意安全风险和工人健康的保障，确保生产过程的可持续发展。
A21模块化生产流水线设计
A21模块化生产流水线设计
各种流水线的设计均包括确定流水线节拍、人员数、工位数、设备种类及数量、流水线平面布置图等。
一确定流水线的节拍
流水线的节拍就是连续生产前后两件产品的时间间隔。
节拍是流水线最重要的工作参数，它表明了流水线生产速度的快慢。
为男衬衫生产工序分析图，共分为60 道工序，每道工序的标准作业时间在图上已经标出，男衬衫的平均流水线节拍：r = 20.05 s。
二所需人数及工位数
领子模块所需人数为13.07 人，需安排13 个工位。
袖子模块所需人数为11.97 人，需安排12 个工位。
同理组合模块所需人数为13.19 人，需安排13 个工位。
大身模块所需人数为11.89 人，需安排12 个工位。
整烫包装模块所需人数为7.53 人，需安排8 个工位。
三流水线平面布置图
网络定制男衬衫模块化生产流水线平面图采用综合式布局。
目的是为了适应多品种、小批量生产，满足网络定制
服装的快速变化需求。
此种布置按作业模块及流程将机器设备进行组合排列，所有模块都以烫台为中心，按左循环方式配置机器设备。
当男衬衫款式变化时，流水线只是局部模块的个别工序的变化，生产流水线的整体不需要进行大的改变，能非常好的适应服装产品变化的需要。
网络定制男衬衫模块化生产流水线的设计可以帮助服装企业规模化生产的同时，进行差异化生产。
同一批产品之间在细节上的差别，就能展现出不同的服装风格，帮助服装生产企业进行产品的差异化生产。
同时也可以帮助传统服装生产企业尽快适应网络经济时代的快速反应。
学习生活中的流水线例子
学习生活中的流水线例子[案例1]某机床公司的成组生产单元实例某机床公司生产多种系列工业用机床，公司用1050台机床加工大约70000种零件。
为了使生产适应精确的短期顶测，公司正在建立一个单元生产系统。
通过将前置时间从最长18个月降到平均6个月，减少库存和在制品，改进生产方法，使适应批量更小的经济生产的机床得到更充分地利用，企图使这个生产系统柔性更好，以符合市场需求。
公司决定做的第一件工作就是在划分零件族之前对一个厂的40000个零件进行编码。
根据公司制定的分类编码系统，将事先制成缩微胶片的零件图进行了分类编码，然后将每个零件的描述数据，连同它在预测生产纲领中的年需要量一起输入计算机，由计算机打印出顺序排列的可供初步划分零件族的资料。
根据产品知识，某些零件（如床身、床头箱、上滑板等）很容易按照它们的功能名称分族；而另一些零件（如齿轮），则是根据它们所需的特殊加工方法（如切齿）归入一类；其余零件是根据其形状和尺寸分类的。
这样，总共分成50个零件族。
这个分析的结果之一，就是突出地发现了多年积累下来的零件设计的大量不必要的多样化。
挡圈类零件直径l至2英寸，长度小于1英寸的有896种；衬套类零件直径和长度在1至2英寸之间的有289种；螺钉长度在1英寸或以下的有347种；盖板类零件10英寸见方1英寸厚或以下的有74种，这些盖板每种都要求不同的木模和钻模。
于是，公司进行了零件标准化的工作。
建立了推荐的尺寸和公差，设计了标准的钻模、夹具和刀具装置。
据估计，使零件多样化减少25%，就可以使通过生产单元的零件批数减少，批量增大，从而增加生产10%。
例如，有15种盖板可以立即用5种代替，这五种盖板只需用5个木模和4个钻模。
接下来，公司制定了一个计算机程序利用现有生产数据来分析各个初步划分的零件族中每个零件的工艺流程，打印出矩阵表，表示出每个零件的工艺流程、所用机床以及每台机床的年负荷量。
打印出来的资料表明：公司多年来设计了大量多种多样的工艺过程。
流水线设计——精选推荐
目的：女装产业是杭州市纺织服装工业的重要组成部分，2003年围绕打造“中国女装之都”的战略目标，在总量规模、经济运行质量、影响力等方面再上台阶，整个产业快速发展。
全市有服装企业2122个，总资产82亿元，从业人员12万人，职业或半职业的服装设计师6000余人。
其中民营服装生产企业2000个，年销售规模超过100亿元。
全年女装产业完成工业总产值149亿元，比上年增长22%；产品销售收入139亿元，增长26.3%；出口交货值92亿元，增长28.2%。
利税总额10.5亿元，增长33.9%；实现利润6亿元，增长26.9%。
其中规模以上企业291个，完成工业总产值98亿元，产品销售收入94亿元，利税总额8亿元，其中利润5亿元，分别增长24.9%、27.9%、33.3%和36.9%。
杭州女装产业影响力扩大。
据中国服装协会统计，2003年全国30个服装产业集聚地中，杭州服装企业个数居第9位、服装销售总量列第11位，杭州与大连、青岛、北京、上海、宁波、温州、石狮、广州、东莞、深圳等城市形成了中国服装业的黄金线。
杭州女装在业内被称为杭派女装，与京派、粤派、汉派、沪派服装齐名，“中国女装看杭州”的口号已具有一定影响。
从省内看，浙江服装业杭、甬、温三足鼎立，服装销售额均超过100亿元，宁波、温州以男装为主，杭州以女装见长。
女装的特点就是少批量多品种，大批量生产的服装有点是成本低而缺点是服装大小是按照标准的尺寸去做的，而每一个人的身材都是不尽相同的，大部分人穿大规模生产的服装都不是十分合适，世界上每个女孩子都希望自己穿的衣服和身体最合体，同时希望自己穿的衣服是独一无二的，可是按照以前的个人裁缝的做法成本太高，而且质量没有办法保证，这就要求我们服装厂能够个性的为顾客解决服装问题，一般的服装厂大批量生产某些产品比较容易，可是个性化生产服装会面临很多问题，第一个就是设备利用率，不同的服装面料需要不同的生产工艺，一般制衣设备都是在一个固定的位置，操作者也是做固定的工序，当工序经常改变时，操作工会无所适从。
流水线的形式与设计介绍课件
率和管理水平。
环形流水线
环形流水线是一种闭合的流水线形式。
它由多个工作站按环形布置组成，物料或工件在 一个闭环路径上连续流动。
环形流水线适合于需要循环加工的工序和大型生 产系统。
03
流水线的设计要素
工艺流程选择
确定产品加工顺序
根据产品类型和生产需求，选择 合适的工艺流程，明确生产加工 的顺序及各工序之间的衔接方式
流水线的形式与设计 介绍课件
目 录
• 流水线的基本概念 • 流水线的形式 • 流水线的设计要素 • 流水线的应用场景与案例 • 流水线的优化与改进建议 • 总结与展望
01
流水线的基本概念
定义与分类
定义
流水线是一种将生产过程划分为多个连续的阶段，每个阶段都负责完成特定的任务或操作，从而形成 一条生产线。
流水线生产可以实现大规模、 批量生产，从而降低单位产品 的生产成本。
质量保证
流水线生产过程中，每个环节 都有严格的质量控制，有助于 确保产品质量。
灵活响应市场需求
通过调整流水线的配置和参数 ，企业能够灵活响应市场需求
的变化。
未来流水线的发展趋势与挑战
智能化 柔性化 绿色环保 应对供应链风险
随着工业4.0和物联网技术的发展，未来流水线将更加智能化， 实现实时监控、数据分析和自适应优化。
优化生产计划与调度
制定合理的生产计划
根据市场需求、产能和资源状况制定合理的生产计划。
优化排产顺序
根据产品特性和关键资源需求，优化排产顺序，提高生产效率。
实时监控与调整
对生产过程进行实时监控，及时调整计划和调度，确保生产顺利 进行。
采用先进生产管理方法与技术
引入精益生产理念
月饼制作流水线分析设计
1 流水线背景图 2 月饼制作流程图 3 原始流水线 4 5W1H分析 5 改善后流水线
目录
背景介绍
月饼制作流程图
• 本车间月饼制作过程采用传统的粗 略节拍流水线，各工序的加工时间 与节拍相差很大，为充分地利用人 力、物力，只要求流水线每经过一 个合理的时间间隔，生产等量的制 品，而每道工序并不按节拍进行生 产。
减少等待时间
加工 团面、捏合、称重三道工序是否可以合并
搬运
团馅、团面是否可以更换顺序以减少搬运距 离
检查 是否能提高工人技术减少称重次数
储存
是否可以增加散热器以减少晾晒时间，缩短 储存时间
改善方案
• 通过研究分析： 1、改变了工厂的布局； 2、改变流水线的形状为U型，增加一条流水
线； 3、合并了捏合、称重两道工序； 4、增加一台烤箱，以减少等待时间。
改善后流水线各工序时间（车）
• 进行工序的改进之后，再分析工序3、4、5、6、7、8、9 的节拍。
• 一条流水线的计划日产量为10车，一班制工作，每班10小 时，计划废品率为3%，时间有效利用系数为90%。
• 1、流水线的节拍为： r=FK/N=10*60*90%/[10/(1-3%)]=52.38（mi水线的负荷系数： • K3=S3/Se3=0.095 • K4=S4/Se4=0.478 • K5=S5/Se5=0.351 • K6=S6/Se6=0.153 • K7=S7/Se7=0.086 • K8=S8/Se8=0.057 • 则整个流水线的负荷系数为：
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2021/4/2
8
8
10
Te32 6
4
Sk32 3 46 10 8 6/10 6
5
由于 Sk31 ＜ Sk32 ，因此决定采用方案3-1。
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6
方案4-1组合（⑦），
10
1
Te41 6
2
Sk41 4 46 10 8 8 6/10 6 6
最小工序数超过5，说 明此时继续走下去不是 很合适。需要尝试新途 径。
解：①计划期内有效的工作时间为：
T 有效时间 300 2 8 0.95 60 273600 （分钟）
计划期节拍为：
R T有效时间 273600 7.3
Q
36000
（分/件）
2021/4/24
1
R
2．工序同期化
工序同期化是通过技术组织措施调整流水线各工序时间， 使各工序时间与节拍相等或成倍数。它是组织连续流水线的必 要条件。
4.6
5
第一步：计算重新组合安排第1个工序
方案1-1 组合（①，②，⑤）， Te11 6 2 1 9
Sk11 1 46 9/10 5
方案1-2 组合（①，②，⑥）， Te12 6 2 2 10
Sk12 1 46 10/10 5
Sk11 Sk12 Te11 Te12 因此决定采用方案1-2。
2021/4/24
4
方案2-1组合（③，⑤）
6
10
7
5 9
Te21 5 1 6
1
5
5
Sk21 2 46 10 6/10 5
2
3
11
方案2-2组合（④，⑤）， 6
7
3
5
4
8
10
Te22 7 1 8
1
Sk22 2 46 10 8/10 5
5
方案2-3组合（⑤，⑦），
Te23 6 1 7
14
3．计算设备（工作地）数量和设备负荷系数
为了保证制品在流水生产线上连续移动，每道工序的设备（工作地）数量 应等于工序时间与流水生产线节拍之比：
Si ti R
各工序设备负荷系数计算公式为：
Ki Si Sei
总设备负荷系数计算公式为：
K Si Sei 4.6/ 5 0.92
I
II
III
2021/4/24
16
5．确定流水生产线运输工具的选择
流水生产线采用什么样的节拍，主要根据工序同期化的程 度和加工对象的重量、体积、精度、工艺性等特征而定。按运输 设备将流水生产线划分为无专业运输设备的流水生产线、具有非 机动专用运输设备的流水生产线和机械化运输设备的流水生产线。 按照流水生产线传送方式可分为分配式传送和工作式传送两种。
k
Sk k T ti / R i1
式中，ti 为每个工步的工时，T 为所有工步时间之和，k 为重新组合工序已安排
到第 k 个工序，Sk 公式中方括号[X]为大于等于 X 最小整数。
若出现预期工序数与最少工序数Smin 相等只有一个方案，则按该方案继续探索； 若出现预期工序数都比最少工序数 Smin 多，则回逆寻找出现预期工序数与最少 工序数 Smin 相等的前述方案，然后放弃原来路线继续应用公式4-3来寻找最佳 方案；
2021/4/24
2
现通过举例来说明处理过程。
【例】节拍为10分/件，各工步之间的关系见图4-10；试 开展工序同期化处理。
2021/4/24
3
解： 11
T ti 6 2 5 7 1 2 6 3 5 5 4 46 i 1
最少工序数为：
S min
T R
46 10
5
方案2-3组合（⑤，⑦），
Te23 6 1 7
Sk23 2 46 10 7/10 5
尝试采用方案2-3。
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8
7
方案3-1组合（③，⑨）， 10
7
5
Te31 5 5 10
1
Sk31 3 46 10 7 10/10 5 2
5
方案3-2组合（④），
6
3
7
Te32 7
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6．流水生产线的平面布置
流水生产线的平面布置应当有利于员工操作，制品运输路线 最短，生产空间充分利用。同时，要考虑流水生产线之间的相互 衔接，从而使所有流水生产线的布置符合产品生产过程的流程。
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• 练习
– 一装配线计划每小时装配50件产品，每小时用于生 产的时间是53分钟。
4
Sk32 3 46 10 7 7/10 5
由于 S k31 = S k32 Te32 ＜ Te31，因此决定采用方案3-1。
5
5
9
11
3
5
8
10
2021/4/24
9
方案4-1组合（④，⑧），
10
Te41 7 3 10
1
Sk41 4 46 10 7 10 10/10 5 2
具体装配线平衡处理步骤如下：首先确定装配流水线节拍R， 再者计算装配线上需要的最少工作地数Sm，最后重新组织安排 工序；在对工步进行重新组合安排工序时应按以下规则进行分 配：①保证个工步之间的先后顺序。②每个工序分配到的工步 作业时间不能大于节拍。③各工序的作业时间应尽量接近或等 于节拍。④应使工序数目S尽量少。⑤在相同工序数时以新安 排工序时间越接近节拍为优先选择。⑥全部工步合理组合划分 为工序，且各工序的时间损失最少和比较均匀。
2021/4/24
13
若出现预期工序数与最少工序数Smin相等不只是一个方案， 则转入下一步骤处理；
（3）计算重新组合后第 k 个工序时间 Tekj 和节拍 R 的比较，选择第 k 个工序时间 Tekj 愈接近节拍 R
的方案为优选方案，然后依据上述安排工序重新组合 规则判断新组合工序的合理性。
2021/4/24
工序 A
B
C
D
E
F
G
H
I
工时 0.69 0.55 0.21 0.59 0.70 1.10 0.75 0.43 0.29
紧前 工序
A
B
B
B
B
CDE GF H
求:1)画出装配工序先后顺序图；2）该装配线的节拍是多少?3)计算每小时 装配50件的最小工作地数；4）进行装配线平衡，使时间损失最小。
（节拍0.25分钟/件，最小工作地数为5，重新组合地工作地为（A,B） (CDE)(FG)(HI)(J)(KL),效率为83.3%
例题4-2 某流水线计划年产某产品36000件，该流水线 每天工作两班，每班8小时，全年工作天数为300天， 每天工作时间有效利用系数为0.95。（1）试计算该流 水生产线的节拍。（2）若在加工工艺上尚存在某些质 量问题，目前在生产过程中仍有一定的废品发生；如 果把废品率定为5.0%，则该流水生产线的节拍应是多 少？
④，⑤
5
8
⑤，⑦
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③，⑧
5
8
⑦
66
③，⑨
5 10
④
67
④，⑧
5 10
⑩，⑾
59
12
工序同期化小结：
（1）计算处理工序同期化安排的最少工序数为：
Smin T R
式中，方括号T R 为大于等于T / R 最小整数
（2）通过采用公式4-3计算预期工序数，并与最少工序数 Smin 比较：
设备数Si
1
0.7
1
实际设备数Sei
1
1
1
IV
V
1
0.9
1
1
设备利用率
1
0.7
1
1
0.9
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15
4．安排合适员工人数
在流水生产线上安排员工时主要考虑以下几方面 因素：每个岗位工作时同时所需要人数、工作班次、 检验人员数、管理人员和辅助人员数，整条流水生 产线的员工人数是所有岗位员工人数之和。
Sk23 2 46 10 7/10 5
Sk 21 Sk 22 Sk 23 Te21 Te23 Te22
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，因此决定采用方案2-2。
5
方案3-1组合（③，⑧),
6
10
7
5 9
Te31 5 3 8
1
5
5
Sk31 3 46 10 8 8/10 5
2
3
11
方案3-2组合（⑦），
6
5
7
9
5
8 3
8
8
4
11 5
10
5
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7
方案2-1组合（③，⑤）
6
10
7
5 9
Te21 5 1 6
1
5
5
Sk21 2 46 10 6/10 5
2
3
11
方案2-2组合（④，⑤）， 6
7
3
5
4
8
10
Te22 7 1 8
1
Sk22 2 46 10 8/10 5
6
7 7
5 5
10
11
3
3
5
8
10
9
7 4
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10
方案5-1由 第10工步和第11工步组合而成，计算
Te5 为9和 Sk5 为5。
7
7
10
5 1
4
10
11
2
10
4
5
6
3
8
10
9
以上整个解决问题的过程都可以用以下图来表示：