第4章_生产过程规划与设计

生产计划与控制
主讲教师：吴紫建
第四章 生产过程规划与设计
本章教学要求：
（1）了解生产技术选择、装配流程图、生产过程流程图内 容和方法 （2） 掌握生产过程类型、生产系统定位常用的方法、平衡 点分析方法、自制或外购决策
本章重点：
生产组织类型种类及优缺点， 生产过程类型种类及异同、平衡点分析方法
第四章 生产过程规划与设计
= 160
T顺 60 80 100 120 140
2.平行移动
时间组织形式
n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10
(1)特点:单件移动 (2)图示:
T平=∑ti +(n-1)tL i=1 =(10+5+15+10) +(4-1) × 15
= 85
m
M1 M2 M3 M4 0 20 160 T平 40
模块式生产是按成组技术（ GT) 原理，将不同的产品 中特征相似的零件集合成组，建立以零件组为对象 专业化单位，即成组生产单元。
优点： 批量变更引起的调整费用减少，降低在制品数量， 提高劳动生产率。 缺点： 生产模块内会有重复设备。生产模块外的零件加工 效率不高。
生产过程时间组织
是指产品在生产过程各工序之间的 移动方式。 工业产品的生产过程，必需经历一定的时间，经历的时间 越短，越有利于企业提高经济效益。
大且重；大量大批； 加工时间长，调整 时间短；对象专业 化。
小而轻；大量大批； 加工时间长，调整 时间短；对象专业 化。
影响企业竞争力的因素
主 要 竞 争 因 素 的 变 化 价格 低 消费水平的变化 高 环保 信誉
时间
品种 质量
企业竞争优势的确立
V对顾客的价值 V-P顾客的剩余 P-C企业的利润 V-C 企业 创造 的价 值
3.平行顺序移动
时间组织形式
n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10
(1)特点:两者结合,
扬长避短。
(2)图示:
T平顺=n∑ti －(n-1) ∑ min(tj ,tj+1 ) = 4 ×(10+5+15+10)－(4-1)×
(5+5+10) = 100
M1 M2 M3 M4 0 20 160 T平顺 40 60 80 100 120 140
影响生产类型选择的重要因素： 1、产量和品种 2、多产品 3、生命周期阶段的过渡 4、预测需求量与实际生产量之间的关系 说明生产系统柔性的重要性。
能力弹性是指生产系统具有应付偏离设计要求的能力。
1、预测； 2、分析。从图可知，对于新产品，重点应放在B-C-D区间，对 于正常产品，重点应放在C-D-E区间，对老产品重点应放在F点， 并尽力延缓产品的衰退。
优点：
1.
缩短运输路线
2.
3. 4. 5.
提高连续性，缩短周期，减少在制品
专业化水平高 有利于按期、按量、按质、成套的完成生产 便于生产管理
缺点：
① ②
要求专用的设备和工装，需较高的初始投资。 对产品品种变化的适应能力较差。
工艺专业化原则
生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段 和班组，这些单位按两种基本原则组织的： 工艺专业化原则 —— 即按生产工艺的特点来组织生 产单位，在一个单位（如车间）集中同种类型的设备及 工人。如：
零件 1
A
零件 2
D
E
C
零件 2
零件 3
E
(b)
F
A
零件 3
3、模块式生产（重复型）
将对象原则和工艺原则结合，而形成的一种 新的生产组织形式。 它主要有两种形式： 1）在对象专业化基础上，采用工艺专业化原则建 立生产单位。如齿轮车间又分车工工段、磨工工 段等。 2）在工艺专业化基础上，采用对象专业化原则建 立生产单位。如装配车间又分变速箱工段和总装 工段等。
新产品试行
经济和技术可行 性研究
产品设计
生产过程规划及设 计
新产品生产及销 售
第一节
生产过程的类型
对生产过程规划和设计有影响的分类： 一、生产过程的组织类型
二、库存策略
三、过程结构
一、生产过程的组织类型
按产品或生产工艺来划分生产单位。
1、对象原则（对象专业化、产品导向型）
生产过程分为： 加工-装配型生产—-生产线或装配线 流程型生产——连续生产 2、工艺原则（工艺专业化、工艺导向型） 间歇生产 3、模块式生产 （成组生产单元、重复型生产）
输入信息 过程规划与设计 输出信息
1.产品信息
性能技术特点 产品市场信息 竞争环境
2.生产战略信息
竞争重点
1.生产系统定位 2.确定纵向集成 度 3.生产技术选择 4.确定生产流程
1.生产过程流程设计 2.设备选定 3.车间布置图 4.人力需求测算
3.生产系统信息
生产要素来源 生产技术
生产过程的规划及设计系统
机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段
热处理车间：淬火工段、退火工段
装配车间
2、工艺原则
生产过程按工艺来划分生产单位。
特点：三“同”一“不同” 。同类设备、同工 种的工人、相同的工艺方法，只是加工对象不 同。如：铸造车间、机加工车间、喷漆车间。
图3-2 工艺原则示意图
优点：
① 产品生产具有柔性。
E1
E2
P
年产量
运作杠杆
三、平衡点分析
主要考虑成本和产量两个因素，用来分析比较不同 生产类型方案。
例：设有自动装配线,模块式生产和单件生产三个方案, 其成本如下表.
单位可变成本 （V） 2 4 5
类型 A (自动线） C（模块式） J（单件生产）
固定成本（F） 110000 80000 75000
。
一批工件在工序间存在着三种移动方式，主要有顺 序移动、平行移动和平行顺序移动三种。
时间组织形式
1.顺序移动方式 (1)特点:整批移动 (2)图示:
n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10
m
T顺=n∑ti =4×(10+5+15+10)
i=1
M1 M2 M3 M4 0 160 20 40
自动线
50 10万件 25万件
年产量


运作杠杆
反映销售和盈利的杠杆关系。指在企业生产经营中由于 存在固定成本而使利润变动率大于产销量变动率的规律。 运作杠杆作用小，则角 度小，利润增长缓慢，反 之运作杠杆度大，夹角大， 利润或亏损变化迅速。
年 销 售 收 入 ， 成 本 年销售收入 模块生产 自动线
构成： 横坐标：产品生命周期阶段(A、B、C、D四级) 纵坐标：生产过程生命周期（1、2、3、4四级） 绩效指标：成本和柔性两项 生产柔性：快速响应用户需求的能力，并适应产品和生产过 程生命周期阶段变化。 产品柔性：生产系统从生产某种产品快速转变到生产另 一种产品或品种的能力。 产量柔性：快速增加或减少生产数量的能力。
60
80
100
120
140
3.平行顺序移动
1、当前道工序加工时间小于或等于后道工序加工 时间时，按平行移动的方式移送； 2、当前道工序加工时间大于后道工序时间时，后 道工序开始加工第一件在制品的时间，比前道工序 加工完第一件制品的时间要往后移。后移时间的长 短，以保证该工序能够连续加工该批制品为原则。
产品生命周期的应用
产品生命周期的应用
3、控制。产品更新换代时，B，B ′、B″分别 是产品的1、2、3代形成大量生产的起点，是产品 进入成长期的转折点。何时将新产品第2代、第3 代投放市场，是一项重要的产品策略，也是控制 产品更新换代的关键问题。
第三节 生产系统定位
批 量
A
对象专业： B 大量 对象专业： C 批量 D 成组生产 单元 工艺专业化 形式
年 成 本 （ 千 元 ） 110 80 75
10000
单件生产J 模块生产C 自动线A
E1
E2
年产量
平衡点分析
解：年总成本计算公式
C = F + VQ 当Q=10000件时，
CA=130000 （元）
CC=120000（元） CJ=125000 （元）
选方案C
在模块式生产和单件生产的交点（平衡点）， CC= CJ 选方案J 同理：模块式生产和自动线的平衡点 即 80000+4Q = 75000+5Q
② 采用通用的设备和工装，初始投资较小。
缺点：
① 运输路线长、运输工作量大、运输费用高。 ② 生产周期长，在制品积压占用流动资金较多。 ③ 生产率低 ④ 管理工作复杂。
生产布置的形式
零件 3
按 工 艺 专 业 化
零件1
A
B
C
零件 2
零件2
D (a)
E
F 零件 1
零件 3 B D 零件 1
按 产 品 专 业 化
产品-生产过程矩阵
产品生命周期 产品结构 单件非标 生产流程 单件生产 单一项目 重型机器 食品加工 丧失高 效率 柔性 多品种小 有限品种 大批量标 准化（A） 批量（B） 大批（C） 准化（D） 单位成本
生 产 过 程 生 命 周 期
高
成批生产
自动装配 流水线
大量生产
化工、造纸 制糖、面粉
连续生产
B、（B,2）
C、（C,3）
D、（D,4）
C
12.大量客户化生产企业可定位在产品-生产过程矩阵的 [ 上。 A、(B,1) B、（A,2）
C C、（A,3 ）
]坐标位置
D、（C,4） ]坐标位置上。
D D 、（D,4）
13.快餐店可定位在产品-生产过程矩阵的 [