流水线设计例子

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

T R

46 10


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
1
Sk41 4 46 10 7 10 10/10 5 2
6
7 7
5 5
10
11
3
3
5
8
10
9
7 4
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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：
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全部工步
①②⑤
5
9
③，⑤
56
①②⑥
5 10
④，⑤
5
8
⑤，⑦
57
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③，⑧
5
8
⑦
66
③，⑨
5 10
④
67
④，⑧
5 10
⑩，⑾
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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
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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。
（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。
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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：
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。
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）
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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。
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%
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；
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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；
5
方案3-2组合（④），
6
3
7
Te32 7
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
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9
方案4-1组合（④，⑧），
10
Te41 7 3 10
（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：
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。
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
Sk23 2 46 10 7/10 5
Sk 21 Sk 22 Sk 23 Te21 Te23 Te22
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
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
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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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。
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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
3
5
8
8
10
Te32 6
4
Sk32 3 46 10 8 6/10 6
Sk12 1 46 10/10 5
Sk11 Sk12 Te11 Te12 因此决定采用方案1-2。
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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）， 6Байду номын сангаас
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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。
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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。
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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
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。
6
5
7
9
5
8 3
8
8
4
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？