郑州信息科技职业学院教案现代企业生产管理主讲教师常海军授课班级09机械设计与制造（1）（2）（3）班使用时间2011.3——2011.7《生产与运作管理》课程教案[单元章节]第四章制造业的系统设计[教学目标]1.理解一些基本概念，如产品生产过程、企业生产过程、产品生命周期等；2.了解和掌握一些内容，如组织生产过程的要求，企业生产单位的组成及影响因素，工厂选址、工厂布置、车间布置、设备布置等；3.掌握一些计算，如批量生产零件的移动方式中时间的计算，大量、成批、单件生产类型信息系统设计中期量标准的计算等；4.熟练掌握一些方法，如物料流向图法、作业相关图法、计算机模拟法等工厂选址、工厂布置、车间布置、设备布置的方法；[重点难点]1.教学重点：基本车间生产的组织形式，批量生产零件移动方式的计算，期量标准的计算，工厂选址及工厂布置的方法等。

2.教学难点：基本车间生产的组织形式，批量生产零件移动方式的计算，期量标准的概念与计算工厂布置的方法等。

[教学方法]讲授法＋案例讨论[教学手段]多媒体课件[教学时数]2+2+2课时。

[教学内容]一、导语设计（培养学生学习兴趣，引入新课）1.生产过程组织上一章讲到，要对服务过程进行设计，同样，生产过程也需要设计，我们称为生产过程组织。

生产过程是否合理，对企业生产经营的效率、效益都有巨大影响。

因此必须对企业生产过程进行合理组织。

二、授课内容（突出重点、化解难点）1、生产过程组织（1）生产过程组织的概念和内容生产过程组织就是要以最理想的方式将各种生产要素结合起来，对生产的各个阶段、环节、工序进行合理的安排，使其形成一个协调的系统。

这个系统的目标是使产品在生产过程中的行程最短、时间最省、耗费最小，并能生产出适销对路的产品。

（2）产品的生产过程及其形式产品的生产过程是指从准备生产某种产品起，直到把该产品生产出来为止所经历的全部过程或完成劳务的全过程。

是人的劳动过程和自然过程的有机结合。

劳动过程，就是劳动者利用劳动资料（如厂房、设备、工夹具、模具等）按照一定的步骤与方法，直接或间接作用于劳动对象，改变其形状、结构、性质或位置的过程。

自然过程，是指在某些情况下，产品生产过程的进行还需要借助自然力的作用，如铸件的自然冷却过程，油漆的自然干燥过程，食品的自然发酵过程等。

从制造业来看，基本形式有两类：流程式与加工装配式。

（3）企业生产过程的组成企业的生产过程由以下四个过程组成：生产技术准备过程：是指企业为了制造新产品或改进老产品而进行的生产前的一系列准备工作过程。

主要包括产品设计、工艺设计、工装设计与制造、试制与鉴定等。

基本生产过程：是指对劳动对象进行加工而制成产品的过程，即产品的加工过程。

工序：在一个工作地上，由一个或几个工人，对一定的劳动对象所进行连续加工的那一部分生产活动。

分为工艺工序、运输工序和检验工序。

工作地：是指工人工作的场地，通常配备一名或几名工人，占有一定的面积，拥有机器设备和工位器具及劳动对象。

辅助生产过程：是指为了保证基本生产过程正常进行所从事的各种辅助生产活动过程。

如企业所需的动力生产和供应，工模具、夹具的制造，设备的维修等。

生产服务过程：是指为了保证基本生产过程和辅助生产过程正常进行所从事的各种生产服务过程。

如原材料、半成品和工具的供应、保管、运输、试验和检验等过程。

以上过程分别对应生产技术准备部门（研究所、科研所、工艺科、工具科、试制车间等）、基本生产部门（加工、装配车间等）、辅助生产部门（机修车间、热电站、锅炉房、空压机房等）和生产服务部门（运输队、仓库、试验检验部门等）。

（4）组织生产过程的要求组织生产过程必须注意以下原则生产过程的连续性：是指产品在生产过程的各工艺阶段、各工序之间的流动，在时间上是紧密衔接、连续不断的。

生产过程的比例性：是指生产过程的各个工艺阶段之间、各工序之间在生产能力上要保持合理的比例关系。

生产过程的均衡性：是指企业在规定的一段时间间隔内，完成大致相等或稳定递增的产量或工作量，使生产过程不至于出现时松时紧和经常性的突击赶工现象。

生产过程的柔性：是指加工制作的灵活性、可变性和可调节性。

2、制造业的物质系统设计（1）物质系统设计的概念与内容生产过程的物质系统设计就是指在一定的空间内合理地配置企业中的各生产单位（车间、科室、仓库等）和其他设施（道路、管道、供电、消防和绿化场地等），并在车间内合理布置机器设备使之形成一个相互联系、相互协调的生产系统，以便生产活动顺利地进行。

可以看出，主要包括三部分内容：厂址的选择，工厂布置，车间布置。

（2）工厂选址工厂选址的影响因素成本因素与非成本因素，教材59页表4-1工厂选址的方法：分级评分法步骤列出相关因素对每个因素赋予一个权重，各权重之和一般为1.00给所有的因素确定一个统一的数值范围，并在这个范围内对每个备选方案的所有因素进行打分将每个因素的得分与它的权重值相乘，再把每个方案各因素的这个乘积数相加，得到各备选方案的总分比较各方案的总分，选择总分最高的地点缺陷在决策过程中会或多或少地融入决策者的主观因素，结果可能不够客观。

举例：积点法：确定决策时需要考虑的因素确定方案评价的标准总分确定各因素的标准分分析备选方案各因素的得分算出各方案的总积分，总积分最高的方案为最佳方案3、工厂布置（1）工厂总平面布置工厂总平面布置是工厂的总体安排，它是根据已选定的厂址地形，对组成工厂的各个部分，包括基本生产车间、辅助生产车间、仓库、公共设施、服务部门、绿化设施等进行合理布置，确定其平面和立面的位置，并相应地确定物料流程、运输方式和运输线路。

工厂总平面布置的原则各基本车间应按工艺过程顺序布置，使材料、半成品的流动很少有交叉、倒流、迂回等现象；各辅助车间、服务部门应尽量配置在它所服务的主要对象的附近，以减少运输距离；合理利用空间；合理满足“三废”处理、劳动保护措施对布局提出的特殊要求。

工厂总平面布置举例。

工厂总平面布置的方法物料流向图法第一步：绘制物料流向图第二步：绘制物料运量表第三步：绘制运量相关线图作业相关图法根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。

首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。

将待布置的部门一一确定出相互关系，根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。

作业相关图法举例：一个快餐店欲布置其生产与服务设施。

该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个2×3的区域内。

已知这6个部门间的作业关系密切程度，如下图所示，请做出合理布置。

结果：（2）车间布置基本生产车间的组织形式工艺专业化形式：又称工艺原则。

它是把同类型的机器设备和同工种的工人集中在一起，建立一个生产单位（车间、工段），对企业生产的各种产品进行相同工艺的加工。

优点：有利于充分利用生产面积、生产设备的能力；大都采用通用设备，设备的投资费用较少；便于进行专业化的技术管理；灵活性好、适应性强。

缺点：运输路线长，交叉迂回运输多，消耗于运送原材料和制品的劳动量大，增加了制品的数量和制品在制造过程中的停放时间，延长了生产周期，占用流动资金多；增加了各生产单位之间的协作关系，难以掌握零部件的成套性，管理工作复杂。

产品专业化形式：也叫对象原则，它是把不同类型的机器设备和不同工种的工人集中在一起，建立一个生产单位（车间、工段），对相同的制品进行不同工艺的加工。

优点：可以缩短制品的加工路线，节约运输和生产面积；便于采用流水线，减少制品在生产过程中的等待时间，缩短生产周期，降低流动资金占用量；减少车间之间的协作关系，简化管理工作，强化责任制度，可以使用技术等级较低的工人。

缺点：设备专用性强，需要量多，投资大；同类设备分散使用，个别设备的负荷可能不足，可能因一台设备出现故障，导致生产线的全部停工；工艺复杂，难以进行专业化的技术管理；适应性差。

混合专业化形式：很多企业里，有的车间是按工艺原则布置，有的车间是按对象原则布置车间的平面布置生产部分、辅助部分、仓库部分、过道部分、管理部分、服务部分车间的立面布置（3）设备布置设备布置的原则根据性能和工艺要求安置排列，距离适当，避免阻塞运输使产品通过各设备的加工路线最短便于运输确保安全便于操作充分利用车间面积设备布置的方法从至表法：其基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备。

制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离。

确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本。

用实验法确定最满意的布置方案。

举例。

4、制造业信息系统设计（1）产品生产周期产品（零件）生产周期是指从原材料投入生产开始，经过各道工序加工直至成品出产为止，所经过的全部日历时间。

产品生产周期的时间由作业时间、多余时间和无效时间三部分构成。

作业时间是指在一定的技术组织条件和正常生产情况下，生产该产品必要的劳动时间、停放等待时间和自然过程时间等。

多余时间是由于设计和工艺等方面的原因，在生产过程中所增加的时间；无效时间是由于管理不善和生产现场人员的责任所造成的生产中断、等待等原因所产生的无效时间。

多余时间和无效时间的存在，实质上是时间上的浪费，它会增加产品的生产周期并降低经济效益。

缩短产品生产周期额途径，主要从技术上（设计、工艺等）和管理上采取措施。

而生产过程的时间组织，主要是从管理上研究批量生产零件在生产过程中采用何种移动方式，以及多种产品在多台机床上加工次序的优化排列，使工艺工序时间对提高经济效益最为有利。

批量生产零件的移动方式顺序移动方式：指一批零件在上道工序全部完工以后，才送到下道工序去进行加工。

零件在工序之间是整批运输。

T顺=nt1+nt2+‥+ntm=n∑ti优点：管理工作简单，便于组织；零件集中加工、运送，减少了设备调整时间和运输工作量，设备连续加工不停顿，提高了工效。

缺点：大多数零件有等待加工和等待运输时间，生产周期长，资金周转慢，经济效益差。

平行移动方式：指在一批零件中，每一个零件加工完某道工序之后，立即转入下道工序进行加工。

零件在工序之间是逐件地运输。

T平=t1+t2+‥+tm+（n-1）t长=∑ti +（n-1）t长优点：生产周期最短。

缺点：运输工作量大；工人和设备的工作时间不能充分利用，存在零件等机床或机床等零件的情况。

故很少采用。

平行顺序移动方式：一批零件在某道工序上尚未全部加工完毕，就将已加工好的一部分零件转到下道工序加工，并使下道工序能连续地全部加工完成该批零件。

T平顺=n∑ti－（n-1）∑t短峰谷图法的计算：T平顺=t单+（n-1）（∑t峰-∑t谷）（2）成批生产信息系统设计批量：是指一次投入（或出产）的同一制品（产品、部件、零件、毛坯）的数量，也就是说用一次准备和结束时间能连续加工的制品数量。