1、1多品種中小批量的生產組織及生產作業計劃1.1多品種中小批量生產與成組技術1.2中小批量生產先進的組織形式1.3成批生產類型的期量標準及生產作業計劃21.1多品種中小批量生產與成組技術1成組技術的產生與發展2成組技術的基本原理3機械產品應用成組技術的可行性4成組技術在機械行業中小批量生產中的應用3一 成組技術（GT）的產生與發展 成組技術于1959年米特洛凡諾夫創立 德國阿亨工業大學的奧匹茲領導制定了“工件分類編碼系統” 美國與日本將GT與數控技術、計算機技術結合,為在GT基礎上發展CAD,CAPP和建設FMS創造了必要條件 4二 成組技術的基本原理 即對于不同制品之間客觀存在的相似性進行識別

2、，并根據一定的目的，按其相似特征進行歸類分組，并找出同一類制品中的典型制品，以典型制品為基礎編制成組工藝和進行成組生產，以避免不必要的重復勞動和組織管理中不應有的多樣化，達到簡化、統一、高效和經濟目的的生產組織技術5三 機械產品應用成組技術的可行性 不同產品功能構成基本相同 功能相似的產品，其零件構成也相似 其零件一般可分為三類 A:復雜件（專用件） B:相似件 C:標準件 各種相似件在一定范圍的產品中出現率有著穩定的分布 相似的零件由于在功能、形狀，尺寸，性質等固有特征存在相似性，往往導致設計、制造呈現相似性 零件工時定額，材料消耗定額，生產管理上的期量標準等都具有相似性 64成組技術在機械

3、行業中小批量生 產中的應用1 利用成組分類編碼系統，相似件圖庫和CAD軟件進行成組設計2 應用成組分類編碼系統，零件族成組工藝庫 和工藝專家系統進行成組工藝設計3 利用相似性原理進行工時定額，材料消耗定 額和成本定額的制定，可事半功倍，保持定 額水平的一致性4 把GT原理應用于生產組織和計劃管理71.2中小批量生產先進的組織形式一 成組生產單元（GTPC) 1 概念 2 優越性 3 成組生產單元設計步驟二 柔性制造系統（FMS)8成組生產單元 GTPC是為一個或幾個工藝過程相似的零件族組織成組生產而建立的生產單位。在成組生產單元里配備了成套的生產設備和工藝裝備以及相關工種的工人，以便能在單元里

4、封閉地完成這些零件族的全部工藝過程9GTPC的優越性（1）可采用專業化程度較高的機床設備和工藝裝備（2）按一定的生產綱領和各工序加工工作量配備生產 設備和工人（3）設備可按零件族典型工藝順序布置，使物流順暢（4）工件在工序間的傳遞可采用平行或平行順序方式， 以縮短生產周期減少在制品（5）對生產單元可實行經濟類責任制，發揮每個人的 積極性創造性10成組生產單元設計步驟（1） 正確制定企業生產綱領（2） 產品零件分類成組 目檢法 功能名稱法 分類編碼系統法 工藝流程分析法（3） 計算各種設備需求量與設備配備（4） 成組生產單元的平面布置11計算各種設備需求量與設備配備 Sj計 : j設備需要量（計

5、算值） Ni: i產品（零件）年需求量（件）(i=1P) tij: i產品（零件）在j設備上加工的單件工時 F0: 設備年制度工作時間 j: j設備的利用系數，一般取0.90.98 P : 零件族中零件種數01FtNSPiijij計12成組生產單元的平面布置 按生產線形式布置按生產線形式布置按按U型布置型布置CNCCNCNCNCNC1NCNCNC2按功能布置按功能布置1、2配套輔助設備ABCD12345分區聯合布置分區聯合布置A、B、C、D成組生產單元1、2、3、4相鄰單元協作區，5多單元邊界協作區13柔性制造系統（FMS）1 概念：FMS是由計算機控制的、以數控機床（NC）和 加工中心（MC

6、）為基礎、適應多品種中小批 量生產的自動化制造系統2 特點 （1）可同時加工多種不同工件 （2）一臺機床加工完一種零件后可在不停機調整的 條件下，按計算機指令轉換加工另一種零件 （3）各機床之間的聯系是靈活的，工件在機床間的 傳輸無固定的流向和節拍3 組成4 采用FMS的經濟收益14FMS的組成（1）加工系統加工系統： 回轉體 非回轉體（2）物料儲運系統物料儲運系統（3）計算機管理和控制系統計算機管理和控制系統 生產數據 數據庫 資源數據 信息輸入輸出 運行數據 物料進出口管理計算機主控制系統 系統管理軟件 制定生產日程計劃 工具管理 系統控制軟件 運行控制 系統級監視 系統監視軟件 設備級監

7、視151.3成批生產的期量標準及生產作業計劃一 期量標準 1 批量和生產間隔期 2 生產周期 3 生產提前期 4 在制品定額2生產作業計劃的編制方法 1 累計編號法 2 MRP（物料需求計劃） 16批量和生產間隔期（1）概念: 批量: 消耗一次準備結束時間所生產的同種產品或 零件的數量，以n記之（即相同產品或零件一 次投入和出產的數量） 生產間隔期: 相鄰兩批相同產品（零件）投入（或 產出）的時間間隔，以R記之（2）批量和生產間隔期關系（3）批量與生產間隔期的確定方法 以量定期法先確定批量，再確定生產間隔期 最小批量法 經濟批量法 以期定量法先確定生產間隔期，再確定批量gRngnR n：批量R

8、：生產間隔期g：平均日產量17最小批量法 ： 調整時間損失系數 t單件： 單件工時 例：某零件經三道工序加工，其加工數據資料如表，設=0.05， 求最小批量 序號 工序名稱 單件時間（分） 設備調整時間（分） t調/ti 1 車 15 30 2 2 銑 20 120 6 3 磨 30 90 3解： 計算t調/ti 選擇第二道工序計算單件準備ttn 最小)(1202005.0120件最小nn最小：最小批量t準備：一批產品準備結束時間單件準備tnt18經濟批量法 例：某產品年總產量為20000件，每批產品的設備調整費用為100 元，每件產品年平均保管費用為1元，求經濟批量。 解：)(2000110

9、02000020件n費用批量n0E=E1+E2E1=（n/2）C0220AnNCdndECNAn20E2=（N/n）An：批量N：年產量n0：經濟批量A：設備調整一次費用C：單件年平均庫存費用 以零件生產費用最低為原則確定批量的方法19以期定量法1 選擇采用的生產間隔期標準2 將產品和零件分類，歸入不同批類3 計算批量批 類生產間隔期批 量每月批次日批三日批周批旬批半月批月批季批半年批1天3天6天8天12天24天72天144天1/24月產量1/8月產量1/4月產量1/3月產量1/2月產量1月產量3月產量6月產量2484321一季一次半年一次gRn202 生產周期（1）生產周期概念： 指一批制品

10、從原材料投入生產起，到最后完 工為止，制品在生產過程中經歷的日歷時間（2）生產周期的確定： 零件各工藝階段生產周期的計算 產品生產周期21零件各工藝階段生產周期的計算 T： 一批零件加工的生產周期 m：車間內該零件的工序數 n： 批量 ti： 零件在工序i上的單件工時定額 C： 每日有效工時 Si：執行工序i的工作地數 Ki：預計定額完成系數 li：工序之間的平行系數 tp：調整設備時間 tq：等待加工時間 ts：工藝規定的自然時效時間 tr：跨車間協作工序的時間rsqmpmiiiiitttmtKSCltnT1（1）按生產周期的時間構成計算（2）通過資料核算和現場調查，制定典型的生產周期概略標

11、準22機械加工生產周期的概略標準圖表工藝工序數 一批零件加工的總勞動量（小時）16以下16 3232 6464 128128 256256 512211.52331.51.52.5441.5235812522.53.569.51462.5347111673.54.5812.5188459112095.51015.5221061117211271319261415212816172330182532202734注：表中生產周期是以兩班制的工作日為單位23產品生產周期（1）網絡計劃技術（第九章）（2）圖表法243 生產提前期（1）概念：指一批制品（零件、毛胚或產品）在各 工藝階段投入（出產）的時間

12、比產品出 產時間提前的天數。可分為投入提前期 和出產提前期（2）計算公式： 前后車間生產批量相等情況 前后車間生產批量不相等情況25前后車間批量相等情況 毛胚制造周期 機加工周期 裝配周期 T毛 T毛-加 T機 T加-裝 T裝 D裝投=T裝 D機出=D裝投+T加-裝 D機投=D機出+T加 D毛出=D機投+T毛-機 D毛投=D毛出+T毛 產品在最后車間的出產提前期=0 產品在最后車間的投入提前期=該車間的生產周期 產品在某車間的出產提前期=后車間投入提前期+保險期 產品在某車間的投入提前期=該車間出產提前期+該車間生產周期 例1：設各車間生產間隔期皆為R=15天，批量皆為n=10件， T裝=20

13、天，T機=40天，T毛=20天，T裝-機=10天， T機-毛=5天。求各車間生產提前期和投入提前期。 解： D裝出=0 D裝投=0+20=20（天） D機出=20+10=30（天） D機投=30+40=70（天） D毛出=70+5=75（天） D毛投=75+20=95（天）毛-加保險期加-裝保險期26前后車間批量不相等情況例2：設n裝=10，R裝=15天，n機=30，R機=45天， n毛=30， R毛=45天，其他條件如例1。求各車間 生產提前期和投入提前期解： D裝出=0 D裝投=20（天） D機出=20+10+（45-15）=60（天） D機投=60+40=100（天） D毛出=100+5

14、+（45-45）=105（天） D毛投=105+20=125（天）車間出產提前期=后車間投入提前期+（該車間生產間隔期-后車間生產間隔期保險期）274 在制品定額概念：指在一定的技術組織條件下，為保證 生產銜接，必須占用的在制品的最低 儲備量1 車間內部在制品定額2 車間之間半成品定額（庫存在制品定額）281 車間內部在制品定額（1）定期（生產進度已定）情況下的在制品定額圖表法 在制品定額=計劃期末在制品占用量（2）不定期（生產進度未定）情況在制品定額qTnRTZ平均日產量生產周期批量生產間隔期生產周期在制品定額生產周期（天）生產間隔期R（天）TR 進度在制品平均占用量在制品期末占用量上旬中旬

15、下旬T=R10101一批一批TR20102二批二批TR25102.5二批半三批TR5100.5半批一批292 車間之間半成品定額（1）庫存周轉（流動）在制品定額 前車間成批入庫，后車間分批領用 前車間成批入庫，后車間每日領用 前車間成批入庫，后車間整批領用（2）庫存保險半成品定額 用途：在前車間出現出產誤期或出現過多廢 品時，為了保證生產正常進行而準備 的儲備量 公式：保險半成品定額=前車間可能誤期交庫日數（保險期）后車間平均每日用量30前車間成批入庫，后車間分批領用設前車間入庫批量60件，后車間領用批量為10件。前車間計劃期最后批量入庫的標準日期為到期末9天，后車間生產間隔期（領用間隔期）為

16、2天。求周轉半成品占用量。 解：周轉半成品占用量=前車間批量前車間計劃最后一批零件入庫的標準日期到期末的天數后車間生產間隔期 后車間批量= 60 9/210 = 10工作日保險儲備量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流動占用量后領前入周轉半成品占用量31前車間成批入庫，后車間每日領用前車間期初第一次零件入庫標準日期為3天。交庫間隔日數為5天，批量為50件周轉半成品占用量=（前車間期初第一次出產零件入庫標準日期前車間交庫間隔日數）前車間入庫批量= （3/5）50 = 30 （件）工作日保險儲備量1222120191817161514

17、1312111098765432252423321最大占用量流動占用量周轉半成品占用量32工作日保險儲備量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流動占用量后領前入前車間成批入庫，后車間整批領用 圖表 計算公式33計算公式 當交庫數量=領用數量；交庫間隔日數=領用間隔日數 0 （當車間已領用，下批尚未交庫時） = 1批（已交庫一批，后車間尚未領用） 當交庫數量=領用數量；交庫間隔日數領用間隔日數 期末周轉半成品占用量期末周轉半成品占用量前車間計劃期最后一批零件交庫標準日期到期末天數=1批（后車間計劃期最后領用一批零件的標準日期到期末天數

18、）0 （前車間計劃期最后一批零件交庫標準日期到期末天數后車間計劃期最后領用一批零件的標準日期到期末天數）34累計編號法（1）概念：根據最終產品（成品）的平均日產量，將預先 制定的生產提前期轉化為提前量，從而計算同 一時期產品在各生產環節的提前量，（用各生 產單位在計劃期應該達到的投入和產出的累計 產品號數表示）以保證各車間之間在生產數量 上的銜接的方法（2）適用場合：需求穩定而均勻，周期性輪番生產的產品（3）累計編號方法（4）生產作業計劃編制方法 制定“產品進度計劃” 制定“零部件進度計劃” 35累計編號方法 累計號按產品編制 從計劃年度該產品出產的第一臺（或從開始生產這種產品的第一臺）開始，依成品出產的先后順序，每出一臺增加一號，即為每一件產品編上一個累計編號 在同一時間上，產品在某一環節上的累計號數，與成品出產累計號數相比，相差的號數稱為提前量 提前量與提前期的關系為： 平均日產量提前期提前量36累計編號法圖表 項目 總裝 部件K分裝 零件K（2件/臺）第2工序（加工）第1工序（毛胚） 批量生產間隔期（周） 生產周期（周） 保險期出產提前期（周）投入提前期（周） 20臺 1 1 0 0 1 20件 1 1 1 2 3 80件（40臺） 2 2 1 5 7 80件（40臺） 2 2 1 8 10 作 業 計 劃 周出產投入出產投入出產