第一節、流水線概述第二節、流水線組織設計概要第三節、單一對象流水線組織設計第四節、多對象流水線組織設計第五節、裝配流水線時間平衡第八章流水生產組織一、流水生產的發展亨利·福特（HenryFord）于20世紀20年代創立了汽車工業的流水生產線，由此揭開了現代化流水生產的序幕。現代流水生產方式起源于福特制，福特制的主要內容如下：第一、實施零件及產品的標準化、設備以及工具的專業化和工場專業化。第二、創造了流水作業的生產方法，建立了傳送帶式的流水生產線。二、流水生產的基本概念流水生產是指勞動對象按照一定的工藝路線，順序地通過各個工作地，并按照一定的生產速度（節拍）完成工藝作業的連續重復生產的一種生產組織形式。節拍指流水線上出產相鄰兩件制品的時間間隔。流水生產線的本質：將高度的對象專業化生產組織與勞動對象的平行移動方式有機地結合。第一節、流水線概述三、流水生產的基本特征第一、工作地專業化程度高。流水線上生產的品種：一種或幾種。每個工作地完成的工序：一道或幾道。第二、明顯的生產節奏性。按節拍進行生產。第三、各道工序的工作地（設備）數量與各該工序單件工時的比值相一致。令：流水線上各工序的工作地（設備）數為S1，···Si，···Sm；各工序的工時定額為t1，···，ti，···tm；流水線生產節拍為r，則：第四、封閉的工藝過程，工作地（設備）按工藝順序排列成鏈索形式，勞動對象在工序間作單項移動。第五、生產過程具有高度的連續性。四、流水線分類1）按生產對象的移動方式劃分：固定流水線、移動流水線固定流水線：是指生產對象固定，工人攜帶工具沿著順序排列的生產對象移動，經過一個循環完成一批產品的加工或裝配。移動流水線又可再劃分為工作式流水線、分配式流水線、自動機床流水線。工作式流水線：是工人直接在流水線的傳送帶上工作，制品不從傳送帶上取下，工人在傳送帶前進時進行進行作業。分配式流水線：是工作地配置在傳送帶旁，工人由傳送帶上取下制品，完成自己的作業后再把它放到傳送帶上。自動機床流水線：由自動機床和自動化運輸裝置組成，制品在一道工序加工完成后，自動地由一機床送到另一機床。2）按流水線上生產對象的數目劃分：單一對象流水線、多對象流水線單一對象流水線：又稱為不變流水線，它固定地生產一種制品。多對象流水線：生產兩種活兩種以上的制品。依據生產中的轉換方式不同，又可分為可變流水線和成組流水線。可變流水線：是輪流地、成批地、固定地生產幾種對象，當變換對象時，要相應地調整設備和工藝裝備。成組流水線：也是固定地生產幾種對象，但不是輪番成批生產，而是按照成組加工工藝規程和使用專門的成組加工設備及工藝裝備成組地生產，更換對象時也基本不需要重新調整設備和工藝裝備。3）按生產的連續程度劃分：連續流水線、間斷流水線連續流水線：生產對象從投入到出產連續地從一個工序轉向下一個工序，不停流地進行作業，無論在加工或傳送中都沒有等待停歇現象。間斷流水線：由于各工序的生產能力不平衡，因而在單位時間內各工序上所能生產的對象數量不等，這就使得生產對象在工序間不能連續地移動而產生了間斷時間。4）按流水線的機械化程度劃分：手工流水線、機械化流水線、自動化流水線5）按流水線的節奏性程度劃分：強制節拍流水線、自由節拍流水線、粗略節拍流水線強制節拍流水線：是準確地按照既定節拍出產產品的流水線。自由節拍流水線：不要求嚴格按節拍出產產品，生產節拍主要靠工人的熟練操作來保證。粗略節拍流水線：當各工作地的生產能力不平衡時，為了充分地利用人力和設備，工作地可以在一段時間內連續生產，各個工作地經過不同的時間達到相同的產量。因此可以確定一個合理的時間間隔，按照它來組織各工作地的連續生產，這個規定的時間間隔就是粗略節拍。分類標志對象移動方式對象數目對象輪換方式連續程度節奏性機械化程度固定流水線單一對象流水線多對象流水線移動流水線不變流水線成組流水線連續流水線間斷流水線強制節拍流水線粗略節拍流水線自動線流水線可變流水線自由節拍流水線機械化流水線手工流水線流水線分類示意圖五、流水線生產的優缺點

優點：

1）產品的生產過程較好地符合連續性、平行性、比例性以及均衡性要求。

2）生產率較高。

3）生產周期縮短，在制品的占用量和運輸工作量減少，資金周轉加速。

4）生產管理工作簡化。缺點：

1）柔性差。

2）工人工作單調、緊張、易疲勞，不利于提高工人生產技術水平。1、組織流水線生產的必要條件組織流水生產須具備一定的條件、這些條件主要是：第一、產品結構和工藝相對穩定；第二、工藝過程能劃分為簡單工序，且能根據工序同期化的要求把某些工序適當合并與分解，各工序工時相近；第三、產品產量足夠大，以保證流水線個工作地（設備）有足夠的符合。第二節、流水線組織設計概論2、流水線的組織設計與技術設計流水線的設計包括技術設計和組織設計。第一、流水線的組織設計。是指流水線的節拍和生產速度的確定、設備需要量和負荷的計算、工序同期化設計、工人配備、生產對象運輸傳送方式的設計、流水線平面布置設計、流水線工作制度、服務組織和標準計劃圖表的制定等。第二、流水線的技術設計。是指工藝路線、工藝規程的制訂、專業設備的設計、設備改裝設計、專業工夾具設計、運輸傳送裝置的設計以及信號裝置設計等。3、流水線組織設計的準備工作

在進行流水線組織設計之前，要做好以下各項準備工作。第一、產品零件的分類。目的：1）識別適用于流水生產的產品、零部件。

2）確定流水線的形式。第三、改進產品結構，使之適于流水生產。

1）各構成部分應當是獨立裝配單位。

2）零部件應保證充分的互換性。第三、審查和改進工藝規程。

1）生產對象的全部工序應封閉地在流水線上完成。

2）提高工序作業的機械化程度、減少手工操作，使工序時間保持穩定。第四、收集整理設計所需資料。如設備明細表、廠房面積、平面布置圖、工時定額等。單一對象流水線組織設計的一般程序

1.確定流水線的節拍

2.確定各工序所需的工作地（設備）數，計算設備負荷系數

3.工序同期化

4.計算流水線所需作業人數

5.確定流水線節拍性質，選擇運輸方式和裝置

6.流水線的平面布置設計

7.編制流水線作業指示圖表第三節、單一對象流水線組織設計1.

確定流水線的節拍 節拍是流水線的最重要工作參數，它表明流水線生產率的高低。流水線節拍計算公式：式中r——流水線節拍（分/件）

Fe——計劃期有效工作時間（分）

N——計劃期制品產量（件）

Fo——計劃期制度工作時間（分）

——時間有效利用系數（0.9-0.96）節奏（運輸批節拍）：順序出產兩批同樣制品之間的時間間隔。節奏的計算公式：式中rg——節奏（分/批）

n——運輸批量（如何正確確定？）2.確定各工序所需的工作地（設備）數，計算設備負荷系數為了是制品在流水線各工序間平行移動，每道工序的工作地數目應當是工序時間和流水線節拍的比值，即：式中：Si——流水線第i道工序所需工作地（設備）數量；

ti——流水線第i道工序的單件時間定額；注意：工序單件時間定額內應當包括加工對象的從帶的取放時間，實際采用設備數Sei應取接近于Si的整數，一般Sei≥Si。各工序設備負荷系數Ki與工序數為m的流水線總設備負荷系數Ka計算式如下：

Ka是確定流水線連續程度的主要依據，根據Ka值確定按連續還是間斷流水線進行組織設計。當Ka>0.75時——連續流水線；當Ka<=0.75時——間斷流水線。3.工序同期化工序同期化：就是通過技術組織措施來調整流水線各工序的時間定額，使它們等于流水線節拍或者與節拍成整數倍關系。工序同期化是組織連續流水線的必要條件。工序同期化一般分為兩步：1）找出影響同期化的關鍵，使各工序單件時間定額與流水線節拍比達到0.85—1.05的范圍內；2）在流水線的調整過程中進行，發現遺留問題并加以解決，以進一步提高工序同期化的水平。裝配工序同期化的主要措施：

1）適當分解和合并某些工序。這是裝配工序同期化的主要方法。

2）合理調配力量。相鄰工序協作，把熟練工人調到高符合工序，流水線巡回工人設置等。

3）采用高效率的工具，改進裝配工藝方法。機械加工工序同期化的主要措施：

1）在影響同期化的關鍵工序上，改裝機床，增加機床附件、同時加工多個零件。

2）采用高效專用工藝裝備，減少裝夾零件、更換刀具時間。

3）改進工作地布置與操作方法，減少輔助作業時間。

4）改變切削用量，減少工序加工時間。

5）加強對工人的培訓，提高工人的操作熟練程度和工作效率。工序同期化后，各工序所需的工作地（設備）數會發生變化，因此，應根據同期化后的工序時間定額重新計算工作地（設備）數和設備負荷系數。例：試采用工序合并的方法進行同期化4.計算流水線所需作業人數以手工勞動或使用手工工具為主的流水線上，工人人數的計算公式如下：式中：Pi——第i工序所需工作人員人數（人）

Wi——第i工序每一工作地同時工作人數（人/臺.班）；

g——每日工作班次；以設備加工為主的流水線上，計算工人數量時，要考慮后備工人和工人的設備看管定額。計算公式如下：式中：P——整個流水線操作工人數。

b——后備工人百分比（缺勤、臨時離開）

fi——第i工序每個工人的設備看管定額（臺/人）。5.確定流水線節拍性質，選擇運輸方式和裝置流水線節拍性質主要取決于流水線的連續程度，而運輸方式與裝置又與節拍性質相關。如果所組織的是連續流水線，且工序同期化程度高，工藝行良好：強制節拍。如果所組織的是連續流水線，但不能很好地實現同期化，工藝尚不穩定：自由節拍。如果所組織的是間斷流水線：自由節拍或粗略節拍。節拍性質連續程度運輸裝置強制節拍連續流水線分配式傳送帶、連續式工作傳送帶、間歇式工作傳送帶自由節拍連續流水線、間斷流水線連續式工作傳送帶、滾道、運輸車等粗略節拍間斷流水線滾道、滑道、運輸車等傳送帶長度計算設：傳送帶運行速度為V；流水線生產節拍為r；則傳送帶上制品的標準間距為：Lo=r*V問題：如何確定傳送帶運行速度。6.流水線的平面布置設計工作地排列形式

1）單列直線布置見下圖。流水線平面布置設計（流水線單列直線布置示意圖）傳送帶2）雙列直線布置（設備可布置在傳送帶兩邊）傳送帶傳送一條在制品圖a

傳送兩條在制品圖b流水線平面布置設計（流水線雙列直線布置示意圖）傳送帶(a)流水線平面布置設計（流水線雙列直線布置示意圖）傳送帶(b)

流水線布置原則：運輸路線最短

平面布置形式：直線型：山字型：直角型：環型：蛇型：U型：立體布置形式三層二層一層7.編制流水線作業指示圖表

流水生產的期量標準主要有：節拍流水線作業指示圖表在制品占用量定額流水線作業指示圖表，又稱流水線標準計劃圖表，是表明流水線內各工作地在正常條件下的具體工作制度和勞動組織方式的一種標準圖表，是編制生產作業計劃、進行日常管理不可缺少的一項期量標準。流水線作業指示圖表是根據已確定的流水線節拍和工序時間定額，在科學計算的基礎上編制的。但連續流水線與間斷流水線的作業指示圖表形式、內容及編制方法均不同。流水線特點小時一班共計1234中間休息5678間斷次數間斷時間（min）工作時間（min）裝配簡單產品220460裝配復雜產品330450機械加工（使用耐用期長的工具）440440機械加工（使用耐用期短的工具）660420焊接、熱處理等660420工作時間間斷時間連續流水線作業指示圖表的編制主要內容：規定輪班內的中斷次數及時間。中斷次數與時間根據流水線工作的特點而定。

間斷流水線作業指示圖表的編制主要內容及步驟

1）確定看管期

2）確定看管期內各工作地產量

3）計算看管期內各工作地工作時間長度及工作地（設備）負荷

4）確定工作起止時間

5）確定各工作地工人人數及勞動組織形式

6）繪制作業指示圖表1）確定看管期看管期定義：指流水線上的工人在其所看管設備上生產規定數量制品所需時間的最大值。規定看管期的意義：平衡各道工序的生產效率。在生產效率較高的工序，當生產出規定數量的制品后，可把設備停下來，而工人則到其他設備上去工作。看管期長短的對經濟指標的影響。看管期長，工人在其所看管設備之間的往返次數少，可降低工人勞動強度，但在制品占用量較多。確定看管期依據：制品的特點（尺寸、價值）和工人所看管設備之間的距離。注意點：看管期是輪班時間的約數。2）確定看管期內各工作地產量當工序i的工作地數為1時，該工作地看管期產量與流水線看管期內的產量相等。當工序i的工作地數大于1時，看管期產量由兩種分配方法：平均分配。集中分配。盡可能地使產量分配到幾個工作地，這樣可便于組織工人兼管多工作地。3）計算看管期內各工作地工作時間長度及工作地負荷工作時間長度：是工作地看管期產量與工序單件時間的乘積。工作地負荷：在一個看管期內，工作地生產的持續時間與看管期的比值。4）確定工作起止時間對于負荷不滿的工作地，要確定其在看管期內工作的具體起止時間。在確定起止時間時，考慮工人兼管工作地的可能性。5）確定流水線上工人人數及勞動組織形式確定工人人數的同時，要考慮勞動組織形式，如多機床看管及監管工作地等辦法。6）繪制作業指示圖表。流水線名稱工作班數日產量（件）節拍（r）運輸批量（P）節奏看管時間看管期產量軸加工流水線21606min1件6min2H20件工序號工時定額min工作地號設備負荷率(%)工人編號勞動組織看管期內作業指示圖表102030405060708090100110120產量1120110001多機床看管10021001024036702兼管06工作地2035.2048703多機床看管20450583032058063302507100041565.6089405207309500620831050062096111000720間斷流水線作業指示圖表在制品占用量流水線內在制品占用量流水線間在制品占用量工藝占用量周轉占用量運輸占用量保險占用量保險占用量運輸占用量周轉占用量

在制品占用量定額在制品占用量定額：是指在必要的時間、地點和具體的生產技術與生產組織條件下，為保證有節奏地均衡生產所必需的在制品數量。在制品占用量構成1）流水線內在制品占用量定額的確定工藝占用量定額：是指正在流水線各道工序每個工作地上加工、裝配或檢驗的在制品數量。周轉占用量定額：僅存在于間斷流水線上，是由于上下兩道工序生產率不等或用于工作起始時間不同，為保證下道工序能夠連續完成看管期內的產量，而在該兩道工序之間事先存放的一種供周轉的制品數量。周轉在制品在0和最大值之間周而復始地變化，一般規定以看管期初各工序之間的周轉在制品占用量之和作為流水線內周轉在制品占用量定額。工序間（一個看管期內）周轉在制品最大值計算公式Tk：一個看管期內生產率之差不變的第k個時間段持續時間Si：上工序i在Tk時間內的工作地數Sj：下工序j在Tk時間內的工作地數Ti：上工序單件時間定額Ti：下工序單件時間定額Qk值為正，表示周轉在制品形成與Tk段時間末。

Qk值為負，表示周轉在制品形成與Tk段時間初。問題：一個看管期內，在制品周轉量期初與期末是否相等？工序號工時定額min工作地號設備負荷率(%)工人編號勞動組織看管期內作業指示圖表102030405060708090100110120產量1120110001多機床看管10021001024036702兼管06工作地20例：周轉在制品最大值計算10201056157最大周轉在制品占用量69108-93807-837106-75.6655-68504-55413-45.2302-34271-2121期處周轉在制品占用量看管期內周轉在制品形成與消耗示意圖周轉在制品形成地點工序時間工序號102030405060708090100110120保險占用量定額：是用以彌補廢品損失的、或者當實際生產率偏離規定的生產節拍和發生設備臨時性故障時使用以防止流水線中斷的制品數量。保險在制品占用量的設置及大小，根據經驗并考慮以下因素來確定：工序設備工作的可靠程度以及出現故障后消除故障所需的時間。該道工序出現廢品的可能性及數量。工人生產偏離平均節拍的程度。2）流水線間在制品占用量定額的確定與流水線內在制品占用量定額的確定相類似，略。根據各種對象的結構與工藝相似程度和流水生產組織的具體方法不同，多對象流水線可分為：可變流水線：是輪流地、成批地、固定地生產幾種對象，當變換對象時要相應地調整設備和工藝裝備。成組流水線：也是固定地生產幾種對象，但不是輪番成批生產，而是按照成組加工工藝規程和使用專門的成組加工設備及工藝裝備成組地生產，更換對象時也基本不需要重新調整設備和工藝裝備。混合流水線：是在基本上不改變現有生產手段、生產條件和生產能力的條件下，通過改變生產組織方法，在一條流水線上進行多品種搭配，制定科學的投產順序、有序地生產多種產品。多應用于產品結構、工藝特征相似、規格和型號不同的系列產品。第四節、多對象流水線組織設計1）可變流水線可變流水線的主要特征：流水線上加工的若干種加工對象在結構和工藝上相近似；若干種加工對象在流水線上成批輪番地生產，當更換加工對象時，設備和工裝要進行相應地調整，但是調整工作比較容易其工作量不大；每種加工對象在流水線所有工序上設備符合系數應大致相同。由于可變流水線具有上述特征，所以就計劃期來說，可變流水線的加工對象有多種，但是在計劃期的各段時間內，流水線如同單一對象流水線一樣地工作。（“多樣”與“單一”的統一）可變流水線的組織設計與單一對象流水線的組織設計相類似，最主要的不同在于節拍和設備數量的計算。節拍的計算若可變流水線加工3種零件，計劃期產量分別為N1，N2，N3；各零件單件工時定額分別為T1，T2，T3。代表零件法該方法將各種零件的產量按加工勞動量折合為一種零件產量，然后據以計算節拍。加工勞動量比重法該方法按各種零件在流水線上加工總勞動量中所占比重分配有效工作時間，然后據以計算各種零件的節拍。設備數量的計算

步驟：分別按不同的加工對象計算各工序的設備數量。將各種對象在各道工序上的設備數量對比分析，經平衡后確定最終需要量。平衡原則：使流水線上的設備和工人滿負荷工作。2）成組流水線可分為兩種：順序生產成組流水線平行生產成組流水線順序生產成組流水線特征：一個零件組、一個零件組地進行加工，成組地在工序間轉移；在組內各零件不是平行地加工，而是順序地加工，即先加工A零件，再加工B零件，再加工C零件，每道工序都是這樣重復地、順序地加工零件組內的零件；

零件組在各道工序加工的時間與流水線節拍相等或成整數倍比關系。由加工一種零件轉換為加工另一種零件時，不需要設備和工藝裝備進行重新調整。這是區別于可變流水線的主要點之一。

順序生產成組流水線生產過程工序號零件工時定額工作時間（分）ABC合計102030401件1件1件2件123

232332

2.52

3546

1010

10

rgrgrgrg零件A零件B零件C平行生產成組流水線特征：一個零件組、一個零件組地進行加工，成組地在工序間轉移；在組內各零件不是順序地而是平行地加工，因此零件加工時間可以重合，縮短了零件組生產周期；流水線各工序的設備上安