弹性生产布置



为了使人员及生产弹性化，必须将传统的定员 定量生产线布置方式改变成非定员非定量的布 置方式。 有弹性的生产线布置，可以实现非定员制的弹 性生产。 例如，如下生产线： 当需求量较高时（1000件/天），安排3人作业， 当需求量较低时（ 600件/天），安排2人作业。
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有弹性的生产线布置
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U形生产线产量与人员配置表
作业 安排 客户 需求/件 产品 每日可用 总周期/s 时间/s 生产 节拍/s 操作人员 配置/人
A B C
500 1000 1500
60 60 60
30000 30000 30000
60 30 20
1 2 3
15
1 5
需求量为500件时
成品 9 9 8 7


在大批量生产方式下，机器设备的设计多 是采用高速度、高产量、多功能的所谓大 型专用设备。 这种以设备为本的设计理念，经常使得作 业人员必须迁就设备，必须适应设备的要 求。
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三、设备合理设计


在单件流生产中，为了满足品种少批量、交 货期短、市场多变的生产要求，实施流程化 生产，生产线按产品原则进行布置。 设备的设计和选用也应适应流程化生产的要 求，而采用小型化、柔性好、容易搬动的设 备，使设备配合人的需要。
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按产品原则布置


按“产品原则”布置，即设备按产品加工工 艺顺序进行布置，这是适合精益生产---单件 流的布置方式。 可以一人一机操作，当作业人员有较多等待 时，可以考虑一人多机操作，即操作相近的 不同工序的设备，这称为“一人多工序”操 作。
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精益生产的基本出发点


精益生产的基本出发点，是针对多样少量的 市场需求，并以最低的成本及时生产来满足 客户的需求。 精益生产特别强调，在生产的基本观念上必 须放弃传统的固定观念，要以有弹性的生产 形态来适应市场上的变化。
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2、U型生产线布置


U型布置就是依逆时针方向按照加工顺序来 排列生产线，使得生产流程的出口和入口尽 可能靠近，因类似英文字母U，所以称之为 U型生产线。 它有凹形、圆形、M型等变化形式。 U生产线是有弹性生产线布置。
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典型U型线
成品 14
13
12
11
10
9
8
7 6 1 1
材料
1
四角形布置 3 5
2、孤岛型布置





人员可以一人多工序操作。 以多能工的存在为前提，产品能够在各设备之间顺 畅、连续地流转，每个作业人员的步行时间也较短。 但是单元与单元之间会被相互隔离，当产量变化时 不便调整作业员操作台数，作业人员进行作业再分 配也比较困难，作业员之间也不便相互帮助，很难 做到少人化、柔性较差。 这种布置同样不利于物流和人流顺畅。 如下图所示。 3 36 6
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1、弹性生产形态


所谓弹性，主要是指人员配置的弹性化以及 生产的品种及数量的弹性化。 合适的设备布置是实现流程化生产的基础。 设备布置要实现物流、人流和信息流顺畅， 减少作业人员走动距离，方便一人多工序操 作，同时要适应产量变化，以便人员作业再 分配，实现弹性作业人员制、实现少人化。
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“包子”形的模具



也可以用这种观念来设计模具。 模具的外形相同，“模穴”部分不同，在 需要时，只需要更换模穴之后，就可以满 足不同的需要。 而且因为每套模具的外形都一样，因此换 模时间也减少。
出口
F 3 2 E
出口 H
5 入口
G
4 3
1
C
D 入口 3 7
1 A
2 B
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3、直线型布置



把不同类型的设备按工序依次排列成直线 型。 在这种情况下，作业人员在设备与设备之 间走动距离远（返回距离长）。 如下图所示。
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3 8
***
车床 步行
钻床 步行
铣床
***
步行
步行
步行 3 9
三、设备合理设计
2 3 4 5 2 3 4 5
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大通铺式生产线


为了将生产线“大通铺化”，将必须减少各 个生产线的在制品数量，减少堆积的空间， 这样才能在一个有限的空间内容纳更多的生 产线。 物料的供应方式也要改成一组或一套的方式， 采用逐组逐套的供料方式，以避免由于物料 过多供应造成空间狭小、作业人员行动不便 的不良后果。
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一笔画的生产线布置




生产线布置的基本做法是打破各个隔离的设 备界限，进行集中布置。 具体步骤如下： ⑴将机群式布置改为流程式布置； ⑵采用U形生产线； ⑶将长屋形变成大通铺形； ⑷整体上呈一笔画布置。
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⑴将机群式布置改为流程式布置


将原来依据不同工艺形成的“离岛式”或“鸟 笼式”的水平布置生产线，改为以不同产品的 加工顺序所需要的机器设备的垂直布置。 同时，尽可能设立更多的生产线，每一条生产 线的产量虽然较少，但是每一个产品在每一条 生产线上都能很快地加工完，使得流程时间缩 短，此即“细流而快”的原理，也更能满足多 样少量、交货期短的市场需求。



在实际生产中，可根据生产场地、设备以 及资源的可利用情况，将生产线设计成C形、 L形、S形、M形、V形等结构。 需要注意的是：为了使U形布置能够有效实 施，前提条件是员工的多能工化。 为此，对员工的作业训练以及标准化作业 是非常重要的。
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3、一笔画的生产线布置


一笔画的布置也即实现单件流生产线流程化。 对一个车间来说，生产线一般不会只有一条， 并且具有前后流程上的关联，所以整体生产 线该如何布置也不容忽视。 设备的布置要考虑整体流程化，即朝向一笔 画的方向努力，不要将个别的生产线布置在 个别的房间里。
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U 型 线 特 征
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U型线的特征

⑴能够按需求量变化增减作业人员，但要 求员工多能工化。
当产量增加时，作业人员增加； 当产量减少时，作业人员减少。 作业人员要能操作多种工序（多种设备、多能 工化）。



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举例


生产线的布置每日产能为500~3000台，人员 配置为1~6人，当订单增加时，流水线节拍加 快，增加人员； 当订单减少时，节拍减慢，作业人员减少。 下表和下图描述了这种现象。
进料与出货都有一名员工操作，便于质量检验 与控制。


⑶便于相互协作，易于提高整条生产线的效 率。
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U型线的特征


⑷步行距离最短，每位作业员操作的多工序 形成圆形，每一道工序与最后一道工序相邻。 ⑸U形线按照逆时针布置，以方便作业员在 生产线内移动部件时使用右手做各项活动。
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2 0
U型线的变化
4 5 6 O 3 4 3
2 1I 65ຫໍສະໝຸດ 2 1IO
出口 入口 需求量高人员多
出口 入口 需求量低人员少 8




要做到生产弹性化，应注意布置的“三不” 原则： ⑴多数设备不永久固定布置，即设备要便于 移动，适应需求变化的调整； ⑵设备不依附其它设施布置，即避免设备一 定要依附其它设备才能运转； ⑶设备不单独隔离布置，如果设备、生产线 单独隔离，就不能与整个生产流程衔接，影 响生产的流畅性。
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大通铺式生产线


把几条加工不同零部件的U形生产线合并成 一条生产线，称为组合U型生产线。 这样不仅能依据各个生产线的产距时间作适 当的作业分配，又可将各个生产线需要的零 头人员数，再整合成一个人员的作业量，而 达到少人化的目的。
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⑷整体上呈一笔画布置



在形成大通铺化之后，就可以朝整体流程 化努力。 整个车间内仅有1人有零头数作业，各个不 同产距时间的生产线将连成一体，形成一 个总体的U形生产线，整个设备将形成一笔 画的布置。 如下图所示。
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3、设备柔性化




设备的柔性化是指当被加工对象或加工数量变化 时，设备不用更换，仍可满足加工要求。 产品有一定的寿命周期，品种规格也很多，因此， 使设备满足不同产品的加工需求就成为设备设计 的关键。 当产品变化时，只要改变设备的附属机构就可以 满足要求。 在产能上要保留适当的余地以应对数量的增减。
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1、鸟笼型布置



一般呈三角形或四角形布局，作业人员可 以操作多台同类设备，每个作用人员的步 行路线也较短，但人员被设备包围。 这种布置不利于物流和人流顺畅，并且不 便调整作业人员操作台数，柔性较差。 如下图所示。
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钻床 1 2 3 车 2 床
车床 1
4 车 床
3 车床
三角形布置
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“细流而快”与“粗流而慢”



与“细流而快”相反， “粗流而慢”就不符 合精益生产的原则。 如果生产线少的话，每一条线的量就多了， 流速就慢下来，就是“粗流而慢”了。 这种情况就无法满足市场的需求，同时也容 易隐藏问题。
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⑵采用U形生产线


流程式的布置只是强调将设备依据制程加工 顺序布置，其方式有许多种，一般都以一字 排开的方式布置，这些布置缺乏对U形生产 线布置的认识。 为了实现弹性生产，应尽量采用U形生产线。