1、1第第5 5章章 設施布置與設計設施布置與設計Facility Layout DesignFacility Layout Design工業工程教研室工業工程教研室黃劍鋒黃劍鋒設施規劃與物流分析設施規劃與物流分析國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901本本 章章 主主 要要 內內 容容 5.1 設施布置概述設施布置概述設施布置的內容、設施布置的原則設施布置的內容、設施布置的原則。 5.2 基本布置類型基本布置類型定位式布置、產品原則布置、工藝原則布置、成組單元定位式布置、產品原則布置、工藝原則布置、成組單元布置布置。 5.3 流動模式與空間需求流動模式與空間需求流動模式、人員與空間需求

2、流動模式、人員與空間需求。 5.4 流水線平衡與設計流水線平衡與設計流水線相關概念、流水線平衡、流水線設計流水線相關概念、流水線平衡、流水線設計。 5.5 單元式布置單元式布置精益生產與單元式布置、單元的形成、單元生產線的三精益生產與單元式布置、單元的形成、單元生產線的三種類型、單元生產線布置與設計種類型、單元生產線布置與設計。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901產品型產品型成組型成組型工藝型工藝型固定型固定型PQ 產品產品產量（產量（P-Q）與設施布置的關系與設施布置的關系復習上一節重點復習上一節重點國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901國家十一五教材物流工程伊俊敏

3、 編著 電子社0901流水線產生及原理1. 流水線的產生與作用流水線的產生與作用 1913年，美國亨利年，美國亨利福特發明流水裝配線福特發明流水裝配線 生產標準化原理生產標準化原理作業單純化作業單純化原理原理移動裝配法移動裝配法原理原理流水線的原理：流水線的原理：國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901重要成果：重要成果：勞動生產率大幅度提高勞動生產率大幅度提高: 1908年年514分鐘（分鐘（8.56小時）小時）/每輛車每輛車 1913年年2.3分鐘分鐘/每輛車每輛車 1914年年流水生產線流水生產線1.19分鐘分鐘(71秒秒)/每輛車每輛車社會需求的猛增，又進一步刺激了汽車工業的

4、飛速發展社會需求的猛增，又進一步刺激了汽車工業的飛速發展: 1903年年第一年生產汽車第一年生產汽車產量產量1700輛輛 1908年年T型車投產型車投產上升到一萬輛上升到一萬輛 1914年年裝配線滿負荷時裝配線滿負荷時猛增到猛增到30萬輛萬輛 1923年年本國總產量達本國總產量達190萬輛，占世界汽車總產量萬輛，占世界汽車總產量 44流水線的產生與原理國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901本本 章章 主主 要要 內內 容容 5.1 設施布置概述設施布置概述設施布置的內容、設施布置的原則設施布置的內容、設施布置的原則。 5.2 基本布置類型基本布置類型定位式布置、產品原則布置、工藝原

5、則布置、成組單元定位式布置、產品原則布置、工藝原則布置、成組單元布置布置。 5.3 流動模式與空間需求流動模式與空間需求流動模式、人員與空間需求流動模式、人員與空間需求。 5.4 流水線平衡與設計流水線平衡與設計流水線相關概念、流水線平衡、流水線設計流水線相關概念、流水線平衡、流水線設計。 5.5 單元式布置單元式布置精益生產與單元式布置、單元的形成、單元生產線的三精益生產與單元式布置、單元的形成、單元生產線的三種類型、單元生產線布置與設計種類型、單元生產線布置與設計。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念n（1）期量標準）期量標

6、準n（2）50s節拍規則節拍規則n（3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念n也稱也稱作業計劃標準作業計劃標準，是經過科學分析和運算，對加，是經過科學分析和運算，對加工對象在生產過程中的運動所規定的一組時間和數工對象在生產過程中的運動所規定的一組時間和數量標準。量標準。n流水線期量標準流水線期量標準包括包括：節拍、節拍、作業指示圖表、作業指示圖表、在制品占用量定額。在制品占用量定額。（1 1）期量標準）期量標準國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901節拍節拍 TaktTakt time timen

7、又稱生產節拍又稱生產節拍，指流水生產一件產品所需的時間，即一天，指流水生產一件產品所需的時間，即一天的工作時間除以一天要生產產品的數量。的工作時間除以一天要生產產品的數量。n一天的所需生產數量是一天的所需生產數量是根據生產計劃來確定的根據生產計劃來確定的，而生產計，而生產計劃是基于市場預測和訂單情況制定的。劃是基于市場預測和訂單情況制定的。n屬性屬性1：節拍實際是一種節拍實際是一種目標時間目標時間，是隨需求數量和需求，是隨需求數量和需求期的有效工作時間變化而變化的，是期的有效工作時間變化而變化的，是人為制定人為制定的。的。 n屬性屬性2：節拍是節拍是不能測量不能測量的，而是要計算的。的，而是要

8、計算的。 節拍節拍 = 每日工作時間每日工作時間 / 計劃每日產量計劃每日產量 n年產年產6萬臺發動機的節拍？萬臺發動機的節拍？n52*5*8*3600/60000=124.8(秒秒)稼動率和稼動率和合格率合格率5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901稼動率稼動率Performance RatePerformance Raten定義定義 ：指設備在所能提供的時間內為了創造價值而指設備在所能提供的時間內為了創造價值而占用的時間所占的比重占用的時間所占的比重(去掉無效時間去掉無效時間) n生產線稼動率生產線稼動率= 生產線實際工作時間生

9、產線實際工作時間 每日工作時間每日工作時間n節拍節拍 = 每日工作時間每日工作時間生產線稼動率生產線稼動率 計劃每日產量計劃每日產量合格品率合格品率 5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901周期時間（周期時間（Cycle TimeCycle Time）n周期時間周期時間反映流水線的生產速度，以生產一件產品所反映流水線的生產速度，以生產一件產品所需要的時間（秒）來表示。需要的時間（秒）來表示。n周期時間是生產效率的指標，周期時間是生產效率的指標，比較穩定比較穩定，它受一定時，它受一定時期的設備加工能力、勞動力配置情況、工藝方法等因期的

10、設備加工能力、勞動力配置情況、工藝方法等因素影響，只能通過管理和技術改進才能縮短。素影響，只能通過管理和技術改進才能縮短。n周期時間是周期時間是可以測量的可以測量的，它可以小于、大于或等于節，它可以小于、大于或等于節拍時間。拍時間。5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念節拍和周節拍和周期時間？期時間？國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901生產節拍與周期時間的關系生產節拍與周期時間的關系n1）當生產周期小于生產節拍時）當生產周期小于生產節拍時n生產能力相應過剩：生產能力相應過剩：如果按照實際生產能力安排生產就會造成生產過剩，如果按照實際生產能力安排生產就會造成生產過剩，

11、導致大量中間產品積壓，引起庫存成本上升、場地使導致大量中間產品積壓，引起庫存成本上升、場地使用緊張等問題。用緊張等問題。如果按照生產節拍安排生產，就會導致設備閑置，勞如果按照生產節拍安排生產，就會導致設備閑置，勞動力等工等現象，造成生產能力浪費。動力等工等現象，造成生產能力浪費。n2）當生產周期大于生產節拍時）當生產周期大于生產節拍時n生產能力不能滿足生產需要生產能力不能滿足生產需要n這時就會出現加班、提前安排生產、分段儲存加大等這時就會出現加班、提前安排生產、分段儲存加大等問題。問題。 5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念按哪個按哪個生產？生產？國家十一五教材物流工程伊俊敏

12、編著 電子社0901節距時間節距時間(Pitch Time)(Pitch Time)n 節距時間節距時間是流水線傳送帶流過兩相鄰工作站的時間是流水線傳送帶流過兩相鄰工作站的時間n 一般取節距時間一般取節距時間等于等于周期時間周期時間n 只要不是固定節拍流水線，即傳送帶的速度可調，則只要不是固定節拍流水線，即傳送帶的速度可調，則可根據人的生理周期來設定節距時間。可根據人的生理周期來設定節距時間。5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念節距時間節距時間節距時間節距時間國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901例題例題n一個小商店每小時平均有一個小商店每小時平均有25個顧客，假設

13、一名店員服個顧客，假設一名店員服務一各顧客的平均時間為務一各顧客的平均時間為4分鐘，問需要多少個店員分鐘，問需要多少個店員？n商店的節拍商店的節拍=60/25=2.4分鐘分鐘n即平均每即平均每2.4分鐘服務一名顧客分鐘服務一名顧客n所以需要店員數所以需要店員數=4/2.4=1.7，即最少需要，即最少需要2名店員。名店員。5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間小練習課間小練習1 1n某產品流水生產，計劃日產量為某產品流水生產，計劃日產量為150件，兩班生產，件，兩班生產，每班規定有每班規定有12分鐘停歇時間，計劃廢品率為分鐘停歇

14、時間，計劃廢品率為5%，那，那么該產品生產的節拍的計算公式應為（）么該產品生產的節拍的計算公式應為（）5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間小練習課間小練習2 2n某流水線月計劃裝配某產品某流水線月計劃裝配某產品4000件。計劃每月為件。計劃每月為4周時間，每周工作周時間，每周工作5天，兩班制，每班工作天，兩班制，每班工作8小小時。已知流水線上廢品率為時。已知流水線上廢品率為2%，流水線停工檢修，流水線停工檢修率為率為5%，試根據以上資料計算該流水線節拍。，試根據以上資料計算該流水線節拍。n生產節拍生產節拍=4*5*2*8*3

15、600*(1-5%) n 4000*(1-2%)n=279.8(秒秒)5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901作業指示圖表作業指示圖表n為確保流水線按規定的節拍工作，必須對每個工作地為確保流水線按規定的節拍工作，必須對每個工作地詳細規定它的工作制度，詳細規定它的工作制度，編制作業指示圖表編制作業指示圖表n最常見的是最常見的是SOP（Standard Operation Procedure），即），即標準作業程序或作業指導書標準作業程序或作業指導書，用來指導和規范，用來指導和規范日常的作業。日常的作業。n標準是盡可能地將相關操作步驟尤

16、其是標準是盡可能地將相關操作步驟尤其是關鍵控制點關鍵控制點進進行細化、量化和優化。行細化、量化和優化。 (并不是每一工序都需要并不是每一工序都需要SOP)5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901編制編制SOPSOP是是IEIE工程師最基本的技能工程師最基本的技能n編制編制SOP基本步驟：基本步驟： 1) 先做流程和程序。（控制點分類？合并？）先做流程和程序。（控制點分類？合并？） 2) 確定每一個需要做確定每一個需要做SOP的工作的執行步驟。（專的工作的執行步驟。（專業）業） 3) 套用公司模板，制定套用公司模板，制定SOP。（圖文

17、并茂）。（圖文并茂） 4) 用心去做，才能把用心去做，才能把SOP做好。做好。5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901SOPSOP樣例樣例5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念標題標題編號編號作業名稱作業名稱注意事項注意事項核心內容核心內容規格規格數量數量版本、批準日期等版本、批準日期等材料材料國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901 在制品占用量定額在制品占用量定額n在制品在制品指原料或零件已被處理成半成品，但尚未成為指原料或零件已被處理成半成品，但尚未成為

18、成品，尚未完成入庫手續的產品。成品，尚未完成入庫手續的產品。 n在制品占用量在制品占用量包括：工藝占用量、運輸占用量、周轉包括：工藝占用量、運輸占用量、周轉占用量和保險占用量四種。占用量和保險占用量四種。n在制品優缺點：在制品優缺點：n適量的在制品能保證生產的連續進行，但過多的在制適量的在制品能保證生產的連續進行，但過多的在制品會造成流水線擁堵，也增加了碰撞損傷的機率。品會造成流水線擁堵，也增加了碰撞損傷的機率。n應根據工廠實際情況確定在制品的數量，使生產效率應根據工廠實際情況確定在制品的數量，使生產效率最大化，這就是最大化，這就是在制品占用定額在制品占用定額。5.4.1 5.4.1 流水線相

19、關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念n（1）期量標準）期量標準n（2）50s節拍規則節拍規則n（3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2 2）50s50s節拍規則節拍規則n節拍按生產計劃、周期時間和機器速度人為制定，那么多節拍按生產計劃、周期時間和機器速度人為制定，那么多少節拍是最合適的呢？少節拍是最合適的呢？n如日本豐田市就有如日本豐田市就有14家豐田工廠，但很多工廠只生產一班家豐田工廠，但很多工廠只生產一班，少量兩班，但絕無三班。為什么不采用一半的節拍，產，少量兩班

20、，但絕無三班。為什么不采用一半的節拍，產量加倍、工廠資產減半？量加倍、工廠資產減半？5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090150s50s節拍的四大優越性節拍的四大優越性n1）生產率（）生產率（Productivity）。）。動作浪費比例小，動作浪費比例小， 3s/30s=10%與與3s/50s=6%可容許，比例適當可容許，比例適當，還有調整回旋的余地。，還有調整回旋的余地。更長的節拍則導致產出率難以達到一定的規模。更長的節拍則導致產出率難以達到一定的規模。實踐表明節拍在實踐表明節拍在50多秒的流水線比更快節拍的流水線，在生產率多秒的

21、流水線比更快節拍的流水線，在生產率上可提高上可提高30%n2）安全與人因工程（）安全與人因工程（Safety & Ergonomics）。）。短時重短時重復操作易致人體有關部位的累積性疲勞與傷害。更寬的范復操作易致人體有關部位的累積性疲勞與傷害。更寬的范圍（如圍（如50-60s）內容多變，肌肉組織有恢復時間。動素分）內容多變，肌肉組織有恢復時間。動素分析，在析，在50s內分配的操作要素既不單調，也不太多正適合內分配的操作要素既不單調，也不太多正適合操作工人掌握和形成連貫動作。操作工人掌握和形成連貫動作。n3）質量（）質量（Quality）。）。幾項操作由一人做，會更注意質量幾項操作由一

22、人做，會更注意質量n4）員工士氣（）員工士氣（Morale）。）。實驗表明，在其他條件一致的實驗表明，在其他條件一致的情況下，工人重復完成情況下，工人重復完成54s周期的作業比周期的作業比27s的更具有工的更具有工作成就感。作成就感。5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2 2）50s50s節拍規則節拍規則n經驗表明，重復性手工作業的周期時間最好不要低于經驗表明，重復性手工作業的周期時間最好不要低于50s。當需要更多的產量時可以加班，或設置多條慢節拍的生。當需要更多的產量時可以加班，或設置多條慢節拍的生產線（如兩條產線（如兩條9

23、0s的而不是一條的而不是一條45s的）應對產量的波動的）應對產量的波動。n總結：總結：全自動化的流水線，節拍主要由機器速度來決定（速度最全自動化的流水線，節拍主要由機器速度來決定（速度最慢的機器，慢的機器，稱為稱為瓶瓶頸頸 ）。）。對以人為操作、看管為主的流水線則有對以人為操作、看管為主的流水線則有5060s的最優范的最優范圍。圍。5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念廣州豐田生產線廣州豐田生產線87秒，一汽轎車秒，一汽轎車160秒秒國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念n（1）期量標準）期量標準n（2）50s節拍規

24、則節拍規則n（3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901n流水線可按多種形式分類流水線可按多種形式分類，如按生產對象、移動方，如按生產對象、移動方式、轉換方式、節拍等。式、轉換方式、節拍等。 5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念（3 3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901分類標志分類標志對象移動方式對象移動方式對象數目對象數目對象輪換方式對象輪換方式連續程度連續程度節奏性節奏性機械化程度機械化程度連續流水線連續流水線間斷流水線間斷流水線自動流水線自動流水線手工流水線手工流水線機械化流水線機械化流水線粗略節拍

25、流水線粗略節拍流水線自由節拍流水線自由節拍流水線強制節拍流水線強制節拍流水線固定流水線固定流水線移動流水線移動流水線流水線流水線Assembly line單一對象流水線單一對象流水線多對象流水線多對象流水線可變流水線可變流水線不變流水線不變流水線成組流水線成組流水線Better5.4.1 5.4.1 流水線相關概念流水線相關概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901本本 章章 主主 要要 內內 容容 5.1 設施布置概述設施布置概述設施布置的內容、設施布置的原則設施布置的內容、設施布置的原則。 5.2 基本布置類型基本布置類型定位式布置、產品原則布置、工藝原則布置、成組單元定位式布

26、置、產品原則布置、工藝原則布置、成組單元布置布置。 5.3 流動模式與空間需求流動模式與空間需求流動模式、人員與空間需求流動模式、人員與空間需求。 5.4 流水線平衡與設計流水線平衡與設計流水線相關概念、流水線平衡、流水線設計流水線相關概念、流水線平衡、流水線設計。 5.5 單元式布置單元式布置精益生產與單元式布置、單元的形成、單元生產線的三精益生產與單元式布置、單元的形成、單元生產線的三種類型、單元生產線布置與設計種類型、單元生產線布置與設計。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡n（Assembly Line Balancing，AL

27、B）n所謂流水線平衡就是把作業要素進行適當合并，并分配給所謂流水線平衡就是把作業要素進行適當合并，并分配給每個工作地，使各工作地的作業時間等于周期時間或周期每個工作地，使各工作地的作業時間等于周期時間或周期時間的整倍數。時間的整倍數。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901 問題的描述問題的描述 n裝配一個工件所需要的所有工藝分為裝配一個工件所需要的所有工藝分為n項作業（項作業（tasks），），它們形成集合它們形成集合V = 1, n。作業是最小的獨立工作單元。作業是最小的獨立工作單元，對一項作業，對一項作業j，都有一個作業時間，都有一個作業時間tj。n由于裝配工藝的要求，作業順序

28、并不是任意的，而是有一由于裝配工藝的要求，作業順序并不是任意的，而是有一定的先后次序，我們可以用定的先后次序，我們可以用先后次序圖（先后次序圖（Precedence Graph，也稱前列圖、裝配順序圖），也稱前列圖、裝配順序圖）來表示。來表示。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901先后次序圖樣例先后次序圖樣例5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K365214879523622145雙代號雙代號單代號單代號國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0

29、901基本公式和步驟基本公式和步驟n生產周期時間和最少工作站（或工作地點）數目，接下來生產周期時間和最少工作站（或工作地點）數目，接下來才是按不同方法確定工作站的作業分配。才是按不同方法確定工作站的作業分配。n第一步：第一步：確定工作周期時間確定工作周期時間C=H/QH每天生產時間；每天生產時間；Q每天在每天在H時間內要求的產量；時間內要求的產量；n第二步：第二步：確定最少工作站數目確定最少工作站數目K0注意實際分配工作站數注意實際分配工作站數mK0）；）；tsum 完成一件產品全部作業的時間總和。完成一件產品全部作業的時間總和。n第三步：第三步：完成工作站分配后，要計算流水線效率（也稱為完成

30、工作站分配后，要計算流水線效率（也稱為平衡率）。流水線效率為全部作業的時間總和與實際工作平衡率）。流水線效率為全部作業的時間總和與實際工作站總數站總數m與周期時間乘積的百分比，即：與周期時間乘積的百分比，即：sum100%tEm CCtKsum05.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901* 簡單的手工作業統計圖簡單的手工作業統計圖* 各作業各配置各作業各配置1名作業人員名作業人員* 日工作時間日工作時間: 8小時小時* Neck（瓶瓶頸頸）作業作業: 第第5號工程號工程(42秒秒)* 流水線平衡率流水線平衡率 LB=(30+32+31+33+

31、42+33+34+35+31+36)/(4210) 100% =337/420 100%=80.2%12345678910510152025303540時間時間 (Seconds)313231334233343531365.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡課間練習課間練習確定生產確定生產節拍及平節拍及平衡率？衡率？工作站工作站國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901流水線平衡四種基本方法流水線平衡四種基本方法n（1）基本平衡法）基本平衡法n（2）最大設定準則法最大設定準則法n（3）位置加權法（韓格遜）位置加權法（韓格遜-伯尼法）伯尼法）5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線

32、平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（1 1）基本平衡方法：）基本平衡方法：優先分配后續作業較多的作業優先分配后續作業較多的作業n某手推車要在一個傳送帶流水線上組裝，每天需生產某手推車要在一個傳送帶流水線上組裝，每天需生產500輛，每天的生產時間為輛，每天的生產時間為420min。下圖是該手推車的裝配。下圖是該手推車的裝配網絡圖（雙代號），請根據周期時間和作業次序限制，求網絡圖（雙代號），請根據周期時間和作業次序限制，求使工作地數量最小的平衡方式。使工作地數量最小的平衡方式。 1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K5.4.2 5

33、.4.2 流水線平衡流水線平衡先計算周期時間和最少工作站數？先計算周期時間和最少工作站數？國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901n確定工作站節拍確定工作站節拍= 42060500 = 50.4（s），則周期時間），則周期時間C也要達到也要達到50.4s。nK0 = tsum /C = (45+11+9+50+15+12+12+12+12+8+9)50.4 = 19550.4 = 3.874 n規則規則1：優先分配后續作業較多的作業：優先分配后續作業較多的作業n 先對作業進行排序先對作業進行排序 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡1234567891011B11C912G1

34、2F45A50D15E12I12H8J9K國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901n分配各工作站的分配各工作站的作業，分配結果作業，分配結果如下如下作業作業剩余的未剩余的未分配時間分配時間工作站工作站1作業作業時間時間可行的可行的遺留作業遺留作業最多的最多的后續作業后續作業A455.4C=50.4K0=4無無工作站工作站2D500.4無無作業作業時間時間A45B11C9D50E15F12G12H12I12J8K9工作站工作站3B1139.4C, EC, EE1524.4C, H, ICC915.4F, G, H, IF, G, H, IF123.4工作站工作站4G1238.4H, I

35、H, IH1226.4II1214.4JJ86.4工作站工作站5k941.4計算流水線平衡后的效率計算流水線平衡后的效率E1 =195(550.4) =77%合計合計195高嗎？高嗎？請大家計算該流水線的平衡率？請大家計算該流水線的平衡率？1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（1）基本平衡方法：）基本平衡方法：優先分配操作時間最長的作優先分配操作時間最長的作業業 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901作業作業剩余的未剩余的未分配時間分配時間

36、工作站工作站1作業作業時間時間可行的可行的遺留作業遺留作業操作時間操作時間最長的作業最長的作業D500.4C=50.4K0=4無無工作站工作站2A455.4無無作業作業時間時間A45B11C9D50E15F12G12H12I12J8K9工作站工作站3E1535.4B, H, IH, IH1223.4B, II1211.4BF, GB110.4工作站工作站4C941.4F, GF1229.4GG1217.4JJ89.4k90.4合計合計19525613444476F, G考慮約束考慮約束1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K計算流水線平衡后的效率計

37、算流水線平衡后的效率E2 =195(450.4) =97%按時間排序：按時間排序：請大家計算該流水平的平衡率？請大家計算該流水平的平衡率？國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間練習：用基本平衡法解下圖（雙解）課間練習：用基本平衡法解下圖（雙解）n假設節拍為假設節拍為10。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901流水線平衡四種基本方法流水線平衡四種基本方法n（1）基本平衡法）基本平衡法n（2）最大設定準則法最大設定準則法n（3）位置加權法（韓格遜）位置加權法（韓格遜-伯尼法）伯尼法）5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡

38、國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設定準則法最大設定準則法（1 1）第一輪計算中各最小作業單元的加權值標于裝配第一輪計算中各最小作業單元的加權值標于裝配順序圖上，取圖中小于等于節拍時間的第一個最大加順序圖上，取圖中小于等于節拍時間的第一個最大加權值配置成第一個工作站權值配置成第一個工作站。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設定準則法最大設定準則法（2 2）刪除第一個工作站中的單元，重新計算各單元加刪除第一個工作站中的單元，重新計算各單元加權值。再根據（權值。再根據（1 1）取第二個工作站）取第二

39、個工作站。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設定準則法最大設定準則法（3 3）如此類推，直至確定最后一個工作站。）如此類推，直至確定最后一個工作站。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設定準則法最大設定準則法n結果：結果：n 該裝配線被劃分為該裝配線被劃分為3個工作站，它們所對應的裝配單元分配個工作站，它們所對應的裝配單元分配情況為：（情況為：（1，3，6），（），（2，5），（），（4，7，8，9）。）。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡E=

40、（10+10+10）/（310）= 100%國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間練習：用最大設定準則法解下圖課間練習：用最大設定準則法解下圖n假設節拍為假設節拍為78。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡 5 6 3 4 1 2 9 7 8 501225253020252014國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901流水線平衡四種基本方法流水線平衡四種基本方法n（1）基本平衡法）基本平衡法n（2）最大設定準則法最大設定準則法n（3）位置加權法（韓格遜）位置加權法（韓格遜-伯尼法）伯尼法）5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏

41、 編著 電子社090150（3 3）位置加權法（韓格遜）位置加權法（韓格遜- -伯尼法）伯尼法）n步驟：步驟：n第一步，根據先后次序圖求出每個作業單元的第一步，根據先后次序圖求出每個作業單元的位位置權值置權值作業時間與其后續所有作業時間的總作業時間與其后續所有作業時間的總和和；n第二步，根據位置權值的高低進行作業安排，優第二步，根據位置權值的高低進行作業安排，優先安排權值高的作業，從而盡量減少工作站數。先安排權值高的作業，從而盡量減少工作站數。 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090151作業作業作業時間作業時間緊前工序緊前工序說明說明15

42、0s-吊運箱體、定位吊運箱體、定位2251裝入齒輪裝入齒輪3202放入前浮動膜片放入前浮動膜片4302放入后膜片放入后膜片5253,4安裝后蓋安裝后蓋6255安裝前蓋安裝前蓋7126擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母8146擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母9207,8裝連接盤裝連接盤5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡n例題：現擬在傳送帶上組裝某部件。該部件每天需組裝例題：現擬在傳送帶上組裝某部件。該部件每天需組裝369臺，臺，每天的生產時間每天的生產時間480min。裝配順序及裝配時間如下表。根據周。裝配順序及裝配時間如下表。根據周期時間和作業順序限制，求工作站數最少情況下的平衡流動及期時間和

43、作業順序限制，求工作站數最少情況下的平衡流動及裝配線效率。裝配線效率。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090152解解 共共4 4步步(1) 確定周期時間和最少工作站數確定周期時間和最少工作站數n將已知的數據（將已知的數據（該部件每天需組裝該部件每天需組裝369臺，每天臺，每天的生產時間的生產時間480min）代入得周期時間：代入得周期時間：n C=H/Q=480*60/369=78 秒秒n用下式計算滿足周期時何要求的最少工作站數：用下式計算滿足周期時何要求的最少工作站數：n K= t/C=(502520 302525121420)/78 =221/78=2.833n故最少需故最少需

44、3個工作站。個工作站。 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090153作業作業作業時間作業時間緊前工序緊前工序說明說明150s-吊運箱體、定位吊運箱體、定位2251裝入齒輪裝入齒輪3202放入前浮動膜片放入前浮動膜片4302放入后膜片放入后膜片5253,4安裝后蓋安裝后蓋6255安裝前蓋安裝前蓋7126擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母8146擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母9207,8裝連接盤裝連接盤5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡(2)畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。 5 6 3 4 1 2 9 7

45、8 501225253020252014國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901545.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡 5 6 3 4 1 2 9 7 8 (3)完成每個單元的權值計算。完成每個單元的權值計算。501225253020252014(221)(32)(71)(96)(126)(116)(171)(20)(34)國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090155(4) (4) 把作業按權值由高到低分配至工作站把作業按權值由高到低分配至工作站工作站工作站K112223333單元時間單元時間ti 秒秒502520302525121420123456789單元單元

46、i2211711161269671323420位置權值位置權值pwa-1223,45667,8緊前緊前單元單元工作站時間工作站時間ti 秒秒507550307525513971平衡平衡延遲秒延遲秒283284835327397注意先后次序限制注意先后次序限制5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡周期時間周期時間:78秒秒國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090156裝配線效率裝配線效率=完成作業所需時間總和完成作業所需時間總和/（實際（實際工作站總數工作站總數*節拍）節拍）= %44.94783221CKtEsum我國企業的普通流水線平衡率一般在我國企業的普通流水線平衡率一般在80%左右，而日本左右，而日本等國家的先進企業普遍在等國家的先進企業普遍在90%以上。以上。這一差距不僅反映在流水線設計與平衡上，更反映背后這一差距不僅反映在流水線設計與平衡上，更反映背后的生產工藝、技術水平、組織管理和生產計劃等多方面的生產工藝、技術水平、組織管理和生產計劃等多方面的不足。這需要我們不斷的努力。的不足。這需要我們不斷的努力。 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901提高流水線生產效率的方法提高流水線生產效率的方法找出耗時最長的工作站（也