西安交通大学管理学院：《生产与运作管理》第三章 生产运作系统的设计和分析

s3生产运作系绕的投计和分析 §3.1运作系统的布置及其分析 、选址 1单一选址 2设施网络选址 二、布置原则 1满足生产过程要求 2追求高效率和合理的设备利用率 3保持生产的柔性 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 §3 生产运作系统的设计和分析 §3.１运作系统的布置及其分析 一、选址 1 单一选址 2 设施网络选址 二、布置原则 1 满足生产过程要求 2 追求高效率和合理的设备利用率 3 保持生产的柔性

、布置分析及其改进 ■工艺原则布置:如何使物流有序 ˉ对象原则布置:如何使每个单元的操作时间大致相等 ■混合原则布置:物流有序,瓶颈的解决 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 三、布置分析及其改进 ◼ 工艺原则布置：如何使物流有序 ◼ 对象原则布置：如何使每个单元的操作时间大致相等 ◼ 混合原则布置：物流有序，瓶颈的解决

四、装配线的柔性分析 ■直线型: ■U型: 环型: ■人的柔性调节装配线 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 四、装配线的柔性分析 ◼ 直线型： ◼ U型： ◼ 环型： ◼ 人的柔性调节装配线

五、装配线的平衡 ■节拍:相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间 工作站:操作者传递零件或完成装配作业 ■作业基本单元:工作站的操作组成 个工作站要完成的工作总量与分配到工作站的基本作业单元总 数是一致的。 ■平衡:将基本工作单元分配到各个工作站,使每个工作站在节 拍内都处于繁忙状态,使各工作站的闲置时间最小。 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 五、装配线的平衡 ◼ 节拍：相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间 ◼ 工作站：操作者传递零件或完成装配作业 ◼ 作业基本单元：工作站的操作组成 ◼ 一个工作站要完成的工作总量与分配到工作站的基本作业单元总 数是一致的。 ◼ 平衡：将基本工作单元分配到各个工作站，使每个工作站在节 拍内都处于繁忙状态，使各工作站的闲置时间最小

装配线平衡的步骤 1)流程图表示作业先后关系 2)求节拍C=每天的工作时间/每天的计划产量 3)满足节拍最少的工作站 理论值=完成作业的总工作时间/节拍C 4)选择作业分配原则一安排多后续作业或持续时间很长的作业) 将所有作业分配到各工作站 向第一工作站分配作业,逐项增加,直至作业 完成时间等于节拍 5)平衡后的效率: 完成作业的总工作时间/(实际工作站数目大节拍C) ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 装配线平衡的步骤 1）流程图表示作业先后关系 2）求节拍C=每天的工作时间／每天的计划产量 3）满足节拍最少的工作站 理论值=完成作业的总工作时间／节拍C 4）选择作业分配原则－安排多后续作业或持续时间很长的作业） 将所有作业分配到各工作站 向第一工作站分配作业，逐项增加，直至作业 完成时间等于节拍。 5）平衡后的效率： 完成作业的总工作时间／（实际工作站数目＊节拍C）

装配线平衡例 J型玩具马车要在一个传送带上组装,每天需生产500辆。每天的生产时间为420分钟。 根据节拍和作业次序的限制,求工作站最少的平衡方式。 作业时间/秒描述 必须提前的作业 45 安装后轮支架,拧紧四个螺母 ABCDEFGH 插入后轴 A 拧紧后轴支架螺栓 B 50 安装前轴,拧紧四个螺母 15 拧紧前轴螺栓 D 12 安装1#后车轮,拧紧轮轴盖 12 安装2#后车轮,拧紧轮轴盖 12安装1#前车轮,拧紧轮轴盖 E 12安装2#前车轮,拧紧轮轴盖 E 8 安装前轴上的车把手,拧紧螺栓和螺钉F,G,H, K」⑨上紧全部螺栓和螺钉 195 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 装配线平衡例 ◼ J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆。每天的生产时间为420分钟。 根据节拍和作业次序的限制，求工作站最少的平衡方式。 作业 时间／秒 描述 必须提前的作业 A 45 安装后轮支架，拧紧四个螺母 － B 11 插入后轴 A C 9 拧紧后轴支架螺栓 B D 50 安装前轴，拧紧四个螺母 － E 15 拧紧前轴螺栓 D F 12 安装1＃后车轮，拧紧轮轴盖 C G 12 安装2＃后车轮，拧紧轮轴盖 C H 12 安装1＃前车轮，拧紧轮轴盖 E I 12 安装2＃前车轮，拧紧轮轴盖 E J 8 安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉 F，G，H，I K 9 上紧全部螺栓和螺钉 195

J型玩具马车的流程图 12 A45 B G12 D50 2 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 J型玩具马车的流程图 A 45 B 11 C 9 F 12 G 12 J 8 K 9 D 50 E 15 H 12 I 12

计算节拍:C=60*420/500=504(秒辆) 工作站数量的理论最小值:N=T/C=190/50.4=3.87=4 选择作业分配规则:按后续作业数量的多少;2)按作业时间最长 根据后续作业最多规则平衡装配线 作业作业剩余的可安排的紧后作业时间最长 时间时间紧后作业最多的作业的作业 工作站1A 5 5.4 工作站2D 50 0.4 无无 工作站3B 394C,E CE E 15244C,H C C 9154F,G,H,|FG,H F.G. H. 12 34无 工作站4G 12 384H. H. I H 12 26.4 12 14.4 64无 工作站5K9414无 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 ◼ 计算节拍： C＝60＊420／500＝50.4(秒/辆) ◼ 工作站数量的理论最小值:N=T/C=190/50.4=3.87=4 ◼ 选择作业分配规则: 按后续作业数量的多少; 2)按作业时间最长 ◼ 根据后续作业最多规则平衡装配线 作业 作业 剩余的 可安排的 紧后作业 时间最长 时间 时间 紧后作业 最多的作业 的作业 工作站1 A 45 5.4 无 工作站2 D 50 0.4 无 工作站3 B 11 39.4 C,E C,E E E 15 24.4 C,H,I C C 9 15.4 F,G,H,I F,G,H,I F,G,H,I F 12 3.4 无 工作站4 G 12 38.4 H,I H,I H,I H 12 26.4 I I I 12 14.4 J J 8 6.4 无 工作站5 K 9 41.4 无

■效率计算效率=TNC)=1955*504)=0.77 评价平衡方案:装配线不平衡,置时间为23% ■更好的方案:規則2平衡装配线规则1作为第二 规则,可得到更好的平衡方案 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 ◼ 效率计算: 效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77 ◼ 评价平衡方案:装配线不平衡,闲置时间为23% ◼ 更好的方案: 規則2平衡装配线,规则1作为第二 规则,可得到更好的平衡方案

六、作业分解 最长的作业时间决定了生产线上节拍的最小可能值 种作业的时间为40秒,大于节拍36秒,此作业如何 处理? ■可能的方法有: 作业分解:使一个作业分解到两个工作站 作业共享:作业能不能在相邻工作站(协助)进行一点共享 设立平行工作站: 聘用操作技巧高的工人 加班:以每40秒生产1件的速度进行生产 重新设计 工作团队 ( 币步交通大净管理学院 SCHOOL OF MANAGEMENT XI'ANJIAOTONG UNVERSITY

SCHOOL OF MANAGEMENT, XI’AN JIAO TO NG UNIVERSITY 管理学院 六、作业分解 ◼ 最长的作业时间决定了生产线上节拍的最小可能值 ◼ 一种作业的时间为40秒，大于节拍36秒，此作业如何 处理？ ◼ 可能的方法有： – 作业分解：使一个作业分解到两个工作站 – 作业共享：作业能不能在相邻工作站（协助）进行一点共享 – 设立平行工作站： – 聘用操作技巧高的工人 – 加班：以每40秒生产1件的速度进行生产 – 重新设计 – 工作团队