生产与运作管理——工作设计与工作研究

SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院§3 §3 生产运作系统的设计和分析生产运作系统的设计和分析§3.§3.运作系统的布置及其分析运作系统的布置及其分析 一、选址一、选址 1 1 单一选址单一选址 2 2 设施网络选址设施网络选址 二、布置原则二、布置原则 1 1 满足生产过程要求满足生产过程要求 2 2 追求高效率和合理的设备利用率追求高效率和合理的设备利用率 3 3 保持生产的柔性保持生产的柔性SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院三、布置分析及其改进n工艺原则布置：如何使物流有序n对象原则布置：如何使每个单元的操作时间大致相等n混合原则布置：物流有序，瓶颈的解决SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院四、装配线的柔性分析n直线型：nU型：n环型：n人的柔性调节装配线SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院五、装配线的平衡n节拍：相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间n工作站：操作者传递零件或完成装配作业n作业基本单元：工作站的操作组成n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。n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。SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院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C4）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）SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院装配线平衡例nJ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 AC 9 拧紧后轴支架螺栓 BD 50 安装前轴，拧紧四个螺母 E 15 拧紧前轴螺栓 DF 12 安装1后车轮，拧紧轮轴盖 CG 12 安装2后车轮，拧紧轮轴盖 CH 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 EJ 8 安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉 F，G，H，IK 9 上紧全部螺栓和螺钉 195SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院J型玩具马车的流程图n A 45B 11C 9F 12G 12J 8K 9 D 50 E 15H 12I 12SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院n计算节拍： C6042050050.4(秒/辆)n工作站数量的理论最小值:N=T/C=190/50.4=3.87=4n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n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 EE 15 24.4 C,H,I CC 9 15.4 F,G,H,I F,G,H,I F,G,H,IF 12 3.4 无工作站4 G 12 38.4 H,I H,I H,IH 12 26.4 I II 12 14.4 J J 8 6.4 无工作站5 K 9 41.4 无SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院n效率计算: 效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77n评价平衡方案:装配线不平衡,闲置时间为23%n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SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院六、作业分解n最长的作业时间决定了生产线上节拍的最小可能值n一种作业的时间为40秒，大于节拍36秒，此作业如 何处理？n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SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院n效率计算: 效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77n评价平衡方案:装配线不平衡,闲置时间为23%n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SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院混合装配线的平衡n混合装配线的平衡要解决产品的生产排 序问题，从而使同一生产线在指定的日 期内生产不同型号的产品，实现多种产 品循环生产。SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院七、工艺原则布置SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院SLP法（系统布置法）1 系统布置基本要素P、Q、R、S、T·产品P：影响生产系统的组成及其作业单位间的相互关系、生 产设备的类型、物料搬运方式。·产量Q：影响生产系统的规模、设备数量、运输量、建筑物面 积·生产路线R：工艺流程，影响作业单位间的关系、物料搬运路 线、仓库及堆放地的位置。·辅助服务部门S：生产系统的生产支持系统部分·时间T：什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操 作时间、更换批量的次数SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院2 SLP程序步骤·准备原始资料：明确基本要素P、Q、R、S、T ·物流分析与作业单位相互关系分析产品制造费用的2050用作物料搬运，有效的布置能减少搬运费用的30左右。物流分析方法工艺流程图：在工艺过程图上注明各工序间的物流量，适用大批量，产品品种单一的生产。工艺布置多种产品工艺过程表：将各产品的生产工艺流程汇总在一起。多品种，批量较大的生产。（10种左右）成组方法：分组，再用工艺过程图或多种产品工艺过程表分析。中、小批量生产，品种达到数十种时。从至表：方阵，方阵的行物料移动的源，从方阵的列物料移动的目的地，至行列交叉点标明由源到目的地的物流量。SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院物流强度登记划分表 物流强度等级 符号 物流路线比例 承担物流量的比例 超高物流强度 A 特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略搬运 ·绘制作业单位位置相关图作业单位相互关系等级含义 符号 比例绝对重要 特别重要 重要 一般密切 不重要 不希望接近 酌情而定SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院·作业单位占地面积计算 ·绘制作业单位面积相关图 ·修正：修正因素包括物料搬运方式、操作方式、存 储周期等。 ·方案评价与择优选择方案评价因素，如物料搬运效率及方便 性、扩建可能性、生产管理的方便性、安全生产、辅 助服务方便性等。确定各因素的相对重要性（权值）。评比各方案的优劣等级计算各方案的得分，确定最佳方案。 例：百货大楼某层的布置SCHOOL OF MANAGEMENT, XIAN JIAOTONG UNIVERSITY管理学院管理学院§3.2 §3.2 生产系统的工作研究生产系统的工作研究一、几个基本概念1 工作研究基本内容生产过程分析方法研究 制定动作分析 标准作业新工作 实施 工作研究 标准 新标 准制定时间