第四章 流水生产组织
四、流水线设计 （一）流水线组织设计和技术设计 1、组织设计：是指工艺规程的制定、专用设备的设计、 设备改装设计、专用工夹具的设计、运输传送装置的设 计等等。这是流水线的“硬件”设计。 2、技术设计：是指流水线节拍的确定、设备需要量和设 备负荷系数的计算、工序同期化工作、人员配备、生产 对象传送方式的设计、流水线平面布置设计、流水线工 作制度、服务组织和标准计划图表的制定等等。这是流 水线的“软件”设计。 3、组织设计和技术设计的关系 组织设计是技术设计的前提和条件；技术设计应当保证 组织设计各项指标的实现；组织设计要考虑技术设计实 现的可能性
第四章 流水生产组织
2 .按生产对象的数目：单品种流水线和多品种流水线 单品种流水线：又称不变流水线，是指流水线上只固定生产一种制 品。要求制品的数量足够大，以保证流水线上的设备有足够的负荷 多品种流水线：将结构、工艺相似的两种以上制品，统一组织到一 条流水线上生产。
按产品的轮换方式：可变流水线、成组流水线和混合流水线 可变流水线：集中轮番地生产固定在流水线上的几个对象，当某一制品的 批制造任务完成后，相应地调整设备和工艺装备，然后再开始另一种制品 的生产。 成组流水线：固定在流水线上的几种制品不是成批轮番地生产，而是在一 定时间内同时或顺序地进行生产，在变换品种时基本上不需要重新调整设 备和工艺装备。 混合流水线：是在流水线上同时生产多个品种，各品种均匀混合流送，组 织相间性的投产。一般多用于装配阶段生产。
第四章 流水生产组织
①代表产品法：在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳 动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算 为代表产品的产量，尔后以代表产品来计算节拍。 假设A为代表产品，则：换算后的总产量为 Q = Q A + QB
B
+ QC
C
其中： B = TB / TA，C = TC / TA 则各零件的节拍为： RA = T效 / Q
第四章 流水生产组织
一、流水生产的发展过程 （一）现代流水生产起源于1914年—1920年的福特制。 福特制的主要内容： 1.在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。因而实施 产品、零件的标准化、设备和工具的专用化以及工作场所的专业化。 唯一最佳的“单一产品原则” 2 .创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的流水生产线。 （二）内容和形式上的变化 1 .内容上：产品的装配、零件的机械加工、锻压、铸造、热处理、电 镀、焊接、油漆以及包装等。 2 .形式上：单一产品流水线----可变流水线----混合流水线----成组流水 线----半自动化线----自动化线
∑工序设备数(台) × (1+后备工人百分比)× 班次 流水线工人总数= 工人平均设备看管定额(台/人)
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5、确定流水线节拍的性质 依据：工序同期化程度 强制节拍或自由节拍 6、设计运输工具 (1)强制节拍流水线，由于连续程度较高，一般采用传送带等机械化的运输装 置，有连续式或间歇式传送带。 [传送带参数确定] ①分区单位长度或跨步： 连续流水线的传送带上两相邻制品中 心之间的距离（L0）。 ②工作地长度： 一般情况下，工作地长度 Li = L0· (ti / R) ③传送带速度：传送带速度=相邻两工作地中心距/节拍（节奏） V = L0 / R ④传送带工作部分的总长度：L = ∑Li + Lg ( Lg是后备长度） (2)自由节拍流水线采用分配式传送带、滚道、滑道等运输工具装置。 (3)粗略节拍流水线或间断流水线，由于连续程度低，节拍由工人自己保证。 不要求运输装置保持严格速度，常用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊 车等运输工具。
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3 .按连续程度：连续流水线和间断流水线 连续流水线：制品从投入到产出在工序间是连续进行的没有等待和间断时 间。 间断流水线：由于各道工序的劳动量不等或不成整数倍关系，生产对象在 工序间会出现等待停歇现象，生产过程是不完全连续的。 4 .按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线 强制节拍流水线: 要求准确地按节拍出产制品. 自由节拍流水线: 不严格要求按节拍出产制品,但要求工作地在规定的时间 间隔内的生产率应符合节拍要求. 粗略节拍流水线: 各个工序的加工时间与节拍相差很大,为充分地利用人力、 物力，只要求流水线每经过一个合理的时间间隔，生产等量的制品，而每 道工序并不按节拍进行生产。 5 .按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线
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（3）计算装配流水线负荷系数 Ki = Si / Sei =5.5/6=0.92 可以组织连续装配流水线 4.计算工人人数 为流水线配备工人时，要保证各工作地都能正常工作，还要考虑缺 勤率（病、事假等），为流水线准备一部分后备工人。 (1)以手工操作为主的生产线 Pi = Sei ·g ·Wi 其中： Pi —— 第i道工序的工人人数 g —— 每日工作班次 Wi —— 第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台班） (2)以设备加工为主的生产线
（2）工序同期化，由此确定流水线上实际采用的工作地数 工序同期化通过合并工步进行，即将工步分配到工作地 为工作地分配工步需满足的条件： ①保证各工序之间的先后顺序。 ②每个工作地的作业时间不能大于节拍。
③每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。
④应使工作地的数目最少。 分配和平衡方法：列举—消去法
F=F制×K K=0.9~0.96
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[例]某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产 备件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时 间有效利用系数95%，求流水线的节拍。 [解] T效 = 254× 2 × 8 ×60×95% = 231648 分钟 Q = (20000+1000) / (1－2%) = 21429 件 R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分/件）
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2、确定工作地数 （1）设备数量
某工序需要工作地（设备）数=
该工序单件时间定额 流水线节拍
用公式表示为： Si = ti / R 其中： Si —第 i 道工序所需设备数 ti —第 i 道工序单件时间定额
• 当计算所得的工作地数不是整数时，实际采用的工作地 数应取大于或等于计算值的最小整数。 即:Sei=[Si ]
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（2）设备负荷系数 • 计算所得工作地数与实际采用的工作地数的比值称工作地负荷系 数，表明该工作地的负荷程度。
某工序工作地(设备)平均负荷系数 ＝ 实际采用工作地数
用公式表示为： Ki = Si / Sei
计算所得工作地数
流水线设备负荷系数= ∑工作地需要数/∑实际采用工作地数 • 流水线设备负荷系数应在０.7５～１.０５内
第四章 流水生产组织
二、流水线生产的特征和形式
（一）特征： 流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线,顺序的通过各个工作地， 并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生 产过程。
流水生产是把高度的对象专业化生产和劳动对象的平行移动方式 有机结合起来的一种先进的生产组织形式。
它具有以下特征：
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工作地 顺序号 1 2 3 4 5 6 工序号 工序单件 作业时间 工作地单件 作业时间 7 8 8 7 8 6 工作地空闲 时 间 8–7=1 8–8=0 8–8=0 8–7=1 8–8=0 8–6=2
1 2
3 4 5 8 10 6 7 9 11 12 13
2 5
8 2 2 4 7 3 2 3 1 2 3
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3.工序同期化 工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地 的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比 关系。 实现工序同期化的措施: (1)分解与合并工序 (2)经过改装机床、改变加工用量、改进工艺装备、合理布置工作 地等错施，缩短工序机动时间和辅助时间。 通过工序同期化后，流水线的设备负荷系数达到０.８５～１.０５ 之间，一般可组织连续流水线，在0.75～ ０.８５组织间断流水 线。
第四章 流水生产组织
(三)多品种流水线设计
1.多品种可变流水线的组织设计 多品种可变流水线的特征： ①成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。 ②每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。 ③整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段 时间内只生产一种制品。 (1)可变流水线节拍的计算 可变流水线节拍应分别按每种制品 计算。 设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别 为QA、QB、QC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、 TC。有两种方法计算节拍：
第四章 流水生产组织
三、流水线的组织条件
（一）品种稳定单一，产量足够大，长期供货，单位劳动量大，保 证设备足够负荷。
（二）产品结构和工艺相对稳定
1 .先进性 2 .良好的工艺性和互换性 3 .标准化程度高 （三）工艺过程既可划分为简单的工序，又可以相互合并。 （四）原材料和协作件的标准化、规格化，且按时供应。 （五）机器设备始终处于完好状态，严格执行计划预修制度。 （六）工作必须符合质量标准。 （七）厂房和生产面积适合安装流水线。
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（二）单一品种流水线的设计
1.确定流水线的节拍 节拍:是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。 节拍是一种重要的期量标准，它决定了流水线的生产能力、生产速度 和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即： R=T效/Q 式中: R—节拍 (分/件) T效: —计划期有效工作时间 (分) Q: —计划期制品产量(件).除计划中规定的任务外,还包括不 可避免的废品 计划期有效工作时间=计划期制度工作时间×时间利用系数 计划期制度工作时间=全年制度工作日数×班次×每班工作时间 [节奏]：如果R很小，且加工制品的体积小重量轻，不适于按件传 递，则可以按批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔 就称为节奏。 即：Rg=R· n 其中 Rg: 节奏 n: 批量