第四節 生產過程組織的具體形式
一、生產線組織
生產線是產品生產過程所經過的路線,即從原料進入生產現場開始,經過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產活動所構成的路線。
生產線的種類,按范圍大小分為產品生產線和零部件生產線,按節奏快慢分為流水生產線和非流水生產線,按自動化程度分為自動化生產線和非自動化生產線。
二、流水生產線組織
流水生產線是指加工對象連續不斷地像流水似的,按既定的工藝順序,以規定的節拍通過各道工序的加工。現代流水線生產方式起源于福特制,福特創立了汽車工業的流水線,適應了大規模生產的要求。
(一)流水生產線的特征
(1)流水生產線按對象專業化原則組織,線上的加工對象是固定的,工作地的專業化程度較高,因此流水線一般具有較高的生產率。
(2)線上的設備和工藝、裝備是針對加工對象的工藝要求配置的,一般能封閉地完成加工對象的全部生產工藝,線上各工序的工作地數量與各該工序單件工時的比值保持一致,即各工序的生產能力符合比例性的要求。
(3)流水線的各工作地按工藝過程的順序排列,前后工序在空間緊密銜接,工件沿流水線做單向流動,運輸距離短,生產過程的連續性好。
(4)經過周期化工作,線上各道工序具有大體相等的生產率,且使各道工序的加工時間等于或接近于流水線的節拍,或與節拍成整數比。
由于流水生產線具有良好的連續性、比例性、平等性和節奏性,所以流水生產能取得良好的經濟效益。
(二)流水生產線的分類
(1)按加工對象的移動方式來分,可分為固定流水線和移動流水線。
(2)按流水線生產對象的種數分,有單對象流水線和多對象流水線。
(3)按加工對象的輪換方式,有不變流水線、可變流水線和成組流水線等形式。
(4)按生產過程的連續程度,有連續流水線和間斷流水線之分。
(5)按流水線的節奏性來衡量,有強制節拍流水線、自由節拍流水線和粗略節拍流水線之分。
(三)組織流水線生產的條件
(1)產品結構和工藝要相對穩定。
(2)產量要足夠大。
(3)工藝能同期化。
(4)生產面積容納得下。
(四)流水生產線的組織設計
這里只介紹單對象流水線的組織設計,具體步驟如下。
1.計算流水線的節拍
節拍是指流水線生產上連續生產兩個相同制品的間隔時間。流水線的平均節拍可按下式計算:
r=Te/Q=βT0/Q
式中 r——流水線的平均節拍;
Te——計劃期流水線的有效工作時間;
T0——計劃期流水線的制度工作時間;
β——工作時間有效利用系數,一般為0.9~0.96;
Q——計劃期的產品產量(包括計劃產量和預計廢品量)。
【例3】 某企業為零件轉向節進行單對象流水線的組織設計,日生產量為60件,每日工作8小時,時間有效利用系數為0.95,廢品率為l%,試求該轉向節的平均節拍。
解 Te =βT0=0.95×8×60=456(分鐘)
Q=60/0.99=60.6(件)
r= Te/Q=456/60.6=7.5(分鐘/件)
2.進行工序同期化流水線節拍確定后,要根據節拍來調節工藝過程,使各道工序的時間與流水線的節拍相等或成倍數關系,這個工作稱為工序同期化。工序同期化措施主要有:(1)提高設備的生產效率;(2)改進工藝裝備;(3)改進工作地布置與操作方法,減少輔助作業時間;(4)提高工人技術的熟練程度和工作效率;(5)詳細地進行工序的合并與分解。
3.確定各工序的工作地數(設備數量),計算設備的負荷率
工序同期化后,可根據新確定的工序時間來計算各道工序的設備需要量。
Si=ti/r
式中 Si——第i道工序計算所需工作地的計算數;
ti——第i道工序所需加工時間。
一般來說,計算的設備數都不是整數,所取的設備數只能是整臺數,這樣設備負荷系數Ki為:
Ki=Si/Sei
式中 Ki——設備負荷系數;
Si——第i道工序所需工作地的計算數;
Sei——為第i道工序安排的實際工作地數。
4.計算流水線所需工人人數
根據任務指派及班次,安排每個工序所需工人及整個流水線人員。
5.確定運輸方式,選擇運輸裝置
在強制節拍流水生產線上,為保證嚴格的出產速度,一般采用機械化的傳送帶作為運輸工具。在自由節拍流水生產線上,由于工序同期化水平和連續性較低,一般采用連續式運輸帶、滾道或其他運輸工具。
6.流水生產線的平面布置
流水生產線的平面布置應當有利于工人操作,制品運動路線最短,流水線上互相銜接流暢和充分利用生產面積。而這些要求同流水線的形狀、工作地的排列方式等有密切的關系。流水線的形狀一般有直線形、直角形、U形、山字形、環形、S形等。
三、自動線組織
自動線是指在生產線和流水線的基礎上發展起來的,技術上更為先進的一種生產組織形式。
(一)自動線的特征
(1)較一般流水線效率更高。
(2)生產過程具有高度的連續性和節奏性。
(3)有利于穩定產品質量。
(4)能從事人體所不能勝任的特殊工作。
(5)有利于降低產品制造成本。
(6)生產過程是完全自動進行的。
(二)組織自動線的條件
(1)在加工對象方面,要求有很高的標準化、通用化水平,零件的結構便于自動裝夾運輸和加工。
(2)在工藝方面,必須采用先進的工藝方法和設備,采用的工藝規程應盡量減少裝夾次數。
(3)在勞動組織方面,對自動線上的勞動力進行必要的挑選和培訓,使其具備正確調整、診斷設備故障的能力。
(4)在生產管理、原材料供應、設備維修、環境衛生和工具更換方面,提出了更嚴格的要求。
(三)自動線的形式
自動線的形式有:
(1)按零件是否通過機床上的裝夾器具,可分為通過式自動線和非通過式自動線。
(2)按零件運輸方式,可分為直接運輸自動線、間接運輸自動線、懸掛運輸自動線和工件升起運輸自動線。
(3)按加工設備的連接方式,可分為剛性連接自動線和柔性連接自動線。
(4)按設備排列方式,可分為順序排列的自動線、平行排列的自動線和順序平行混合排列的自動線。
(5)按布局形式,可分為直線式自動線、折線和封閉式自動線。
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