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1、基础工业工程,本章内容,流水线平衡概述,5.1,详细内容,流水线平衡设计的方法,5.2,详细内容,流水线平衡改善分析,5.3,详细内容,由设备、工作地和传送装置组成的设施系统，以流水方式生产各种产品。,流水线基本概念,流水线的优缺点,流水线布局,U型装配线、环形装配线和一字型装配线,适用于产量足够、单位产品的劳动量比较大，制造工艺能够分解成多道工序，结构相对稳定的产品,流水线基本概念,流水生产是指生产对象按照一定的工艺路线顺序地通过各个工作地，并按照一定的生产速度完成工艺作业的连续重复的生产过程。,工作的专业化程度高 生产按节拍进行 工艺过程是封闭的 生产对象在工序间作单向移动 工作地之间有传
2、送装置连结,流水生产方式具有以下特点：,由设备、工作地和传送装置组成的设施系统，以流水方式生产各种产品。,流水线基本概念,流水线的优缺点,流水线布局,U型装配线、环形装配线和一字型装配线,适用于产量足够、单位产品的劳动量比较大，制造工艺能够分解成多道工序，结构相对稳定的产品,一字型布局,环形布局,U型布局,由设备、工作地和传送装置组成的设施系统，以流水方式生产各种产品。,流水线基本概念,流水线的优缺点,流水线布局,U型装配线、环形装配线和一字型装配线,适用于产量足够、单位产品的劳动量比较大，制造工艺能够分解成多道工序，结构相对稳定的产品,流水线平衡的概念和意义,流水线平衡又称工序同期化，指在规
3、定的生产速度下，使工作地间的负荷均衡化，从而使得工作地上的作业时间相同或相近的一种技术。,本章内容,流水线平衡概述,5.1,详细内容,流水线平衡设计的方法,5.2,详细内容,流水线平衡改善分析,5.3,详细内容,平衡设计的准备工作和基本问题,单产品流水线平衡方法,确定生产节拍,计算最少工作站数,作业指派以平衡流水线,当流水线的运输批量等于1时，生产节拍C,若按批运输(批量为Q)时，则生产节拍C批,根据生产节拍，计算理论最少工作站数Smin,评价与再平衡,单产品流水线平衡方法,作业指派时，要满足三种约束条件：,作业指派以平衡流水线,工艺顺序约束先后次序图,技术约束使两项或多项工作不能在一个工作站
4、上,每个工作站上的作业总时间不能大于节拍,具体平衡方法(指派原则),简单平衡法阶位法(或后续作业数量法，作业时间法),复杂平衡法人工智能法和运筹学方法,某J型玩具小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。表3-1列出了J型小车的装配步骤及其定额时间，请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的生产线平衡方式。,单产品流水生产线平衡实例分析,表3-1 J型小车的装配步骤及其时间,单产品流水生产线平衡实例分析,某J型玩具小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。表3-1列出了J型小车的装配步骤及其定额时间，请根据节拍和作业次序的限制，
5、求使工作站数量最少的生产线平衡方式。,单产品流水生产线平衡实例分析,单产品流水生产线平衡实例分析,(1)平衡方案A：选用规则1(后续作业数量最多规则)来平衡装配生产线。各项作业的后续作业数量如表3-2所示。在该规则遇到问题时，采用其他规则，直至所有作业安排完毕。表3-3列出了实际的安排。,表3-2 各项作业的后续作业数量,单产品流水生产线平衡实例分析,表3-3 根据后续作业最多规则平衡装配生产线,单产品流水生产线平衡实例分析,计算流水线的整体负荷率：,表3-4 平衡方案A中各工作地负荷率,单产品流水生产线平衡实例分析,(2)平衡方案B：选用规则2（阶位法），即按该项作业元素时间与后续作业元素时
6、间的总和（阶位值）最大规则优先安排作业。,表3-5 J型小车作业元素阶位表,单产品流水生产线平衡实例分析,表3-6 按阶位法分配作业元素过程,单产品流水生产线平衡实例分析,计算流水线负荷率：,表3-7 平衡方案B中各工作地负荷率,单产品流水生产线平衡实例分析,(3)平衡方案C：选用规则二，按作业元素时间最长规则安排作业，并用规则一作为辅助规则。表3-8给出了按作业元素时间的大小排列的顺序，表3-9列出了平衡方案C的实际安排。,表3-8 各项作业的后续作业数量,单产品流水生产线平衡实例分析,表3-9 按作业元素时间最长规则安排作业,单产品流水生产线平衡实例分析,计算流水线负荷率：,表3-10 平
7、衡方案C中各工作地负荷率,单产品流水生产线平衡实例分析,多品种流水线的平衡设计,基本形式,可变流水线，又称转换流水线。它的基本特征是，在一条流水线上轮番生产几种产品。混合流水线，是指在同一时间内，在同一条流水线上按固定顺序混合地生产多种品种产品。,多品种流水线的平衡设计,节拍的确定,代表产品换算法,劳动量比率法,流水线平衡方法,根据单产品流水线平衡方法进行作业指派，实现平衡,可变流水线的平衡设计,按照产品组计算生产节拍，并据此进行流水线的平衡，其节拍计算为：,多品种流水线的平衡设计,混合流水线的平衡设计,各种产品计划期产量相等时 各种产品的计划期产量成较小的整数比时,编制综合的作业元素顺序图
8、选择平衡工作地作业量的时间周期 计算作业元素在平衡周期内的作业时间,混合流水线平衡工作包括三项内容：,实例分析,多品种流水线的平衡设计,混合流水线的平衡设计,本章内容,流水线平衡概述,5.1,详细内容,流水线平衡设计的方法,5.2,详细内容,流水线平衡改善分析,5.3,详细内容,5.3 生产线平衡改善工作,再平衡原因,平衡步骤,作业测定，确定工序时间,确定生产节拍和瓶颈工序,以瓶颈工序为中心进行调整和优化,运行阶段的调整与优化,方案评价和选择,制定标准,工作抽样法,方法标准,时间标准,秒表法,标准资料法,模特法,首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善 将瓶颈工序的作业内容分担给其他工序 适当增加各作
9、业人员 合并相关工序，重新排布生产工序 分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其他工序,生产线平衡改善实施时，可遵循以下方法,5.3 生产线平衡改善工作,5.3 生产线平衡改善工作,再平衡原因,平衡步骤,作业测定，确定工序时间,确定生产节拍和瓶颈工序,以瓶颈工序为中心进行调整和优化,运行阶段的调整与优化,方案评价和选择,制定标准,工作抽样法,方法标准,时间标准,秒表法,标准资料法,模特法,实例,装配线平衡设计实例1,已知：对该装配线的速度要求是每40小时生产285件产品,=0.37小时,工作站数 K=3,具体指派过程,1、2、3,工作站1,工作站2,工作站3,=各作业时间和/(瓶颈工作站时间*
10、工作站数),平衡率=0.37/(0.14*3)=0.881,已知：对该装配线的速度要求是每8小时生产400件产品,流水线平衡的概念和目的,在流水线设计阶段，如何展开装配线的具体平衡工作,本章重点,流水线运行阶段，如何运用方法研究和作业测定进行分析和改善,起点：从机2刚走到机1,终点：从机2回到机1,停机、取工件 0.2,打毛刺并测量0.2,把工件放好，取新件0.2,装入夹具 0.2,开机，进刀 0.2,步行到另一机床0.2,铣床自 动走刀 1.0min,停机、取工件 0.2,打毛刺并测量0.2,把工件放好，取新件0.2,装入夹具 0.2,开机，进刀 0.2,步行到另一机床0.2,被取出 0.2,被操作 0.2,被取出 0.2,被操作 0.2,空闲 0.4,空闲 0.4,空闲 0.2,空闲 0.2,铣床自动走刀,
