5
四 成组技术在机械行业中小批量生 产中的应用
1 利用成组分类编码系统，相似件图库和CAD 软件进行成组设计
2 应用成组分类编码系统，零件族成组工艺库 和工艺专家系统进行成组工艺设计
3 利用相似性原理进行工时定额，材料消耗定 额和成本定额的制定，可事半功倍，保持定 额水平的一致性
4 把GT原理应用于生产组织和计划管理
二批半 三批
R 5
10 0.5
半批 一批
（2）不定期（生产进度未定）情况在制品定额
Z
T R
n T q
在制品定额
生产周期 生产间隔期
批量
生产周期
平均日产量
28
2 车间之间半成品定额
（1）库存周转（流动）在制品定额
①前车间成批入库，后车间分批领用
②前车间成批入库，后车间每日领用
③前车间成批入库，后车间整批领用
（3）批量与生产间隔期的确定方法 g：平均日产量
①以量定期法—先确定批量，再确定生产间隔期
●最小批量法
●经济批量法
②以期定量法——先确定生产间隔期，再确定批量 16
最小批量法
● ∵ t准备
n t单件
t准备 ∴ n最小
t单件
n最小：最小批量 t准备：一批产品准备结束时间
α： 调整时间损失系数
解： D装出=0
D装投=20（天）
D机出=20+10+（45-15）=60（天）
D机投=60+40=100（天）
D毛出=100+5+（45-45）=105（天）
D毛投=105+20=125（天） 26
4 在制品定额
概念：指在一定的技术组织条件下，为保证 生产衔接，必须占用的在制品的最低 储备量
1 车间内部在制品定额 2 车间之间半成品定额（库存在制品定额）
27
1 车间内部在制品定额
（1）定期（生产进度已定）情况下的在制品定额—图表法 在制品定额=计划期末在制品占用量
生产 生产间 T 周期 隔期R R （天） （天）
T=R 10
10
1
上旬
进度 中旬
下旬
在制品 平均占 用量
一批
在制品 期末占 用量
一批
T>R 20
10
2
二批 二批
T>R 25
10 2.5
D毛出=70+5=75（天） D毛投=75+20=95（天）
25
前后车间批量不相等情况
车间出 后车间 保
该车间 后车间
产提前 = 投入提 + 险 +（ 生产间 - 生产间 ）
期
前期
期
隔期 隔期
例2：设n装=10，R装=15天，n机=30，R机=45天， n毛=30， R毛=45天，其他条件如例1。求各车间 生产提前期和投入提前期
解：
工作日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425 1 2 3
流动占用量 最大占用量
保险储备量
前入 后领
周转半 成品占 用量
周转半 成品占 用量
=
前车 间批 量
－[
前车间计划最 后一批零件入 库的标准日期 到期末的天数
÷
后车间 生产间 隔期
（2）库存保险半成品定额
用途：在前车间出现出产误期或出现过多废
品时，为了保证生产正常进行而准备
的储备量
公式： 保险半 前车间可能
后车间
成品定 = 误期交库日 × 平均每
额
数（保险期） 日用量
29
前车间成批入库，后车间分批领用
●设前车间入库批量60件，后车间领用批量为10件。前车间计划期最后批量 入库的标准日期为到期末9天，后车间生产间隔期（领用间隔期）为2天。 求周转半成品占用量。
22
产品生产周期
（1）网络计划技术（第九章） （2）图表法
23
3 生产提前期
（1）概念：指一批制品（零件、毛胚或产品）在各 工艺阶段投入（出产）的时间比产品出 产时间提前的天数。可分为投入提前期 和出产提前期
（2）计算公式： ①前后车间生产批量相等情况 ②前后车间生产批量不相等情况
24
前后车间批量相等情况
4
三 机械产品应用成组技术的可行性
• 不同产品功能构成基本相同 • 功能相似的产品，其零件构成也相似 • 其零件一般可分为三类
A:复杂件（专用件） B:相似件 C:标准件 • 各种相似件在一定范围的产品中出现率有着稳
定的分布 • 相似的零件由于在功能、形状，尺寸，性质等
固有特征存在相似性，往往导致设计、制造呈 现相似性 • 零件工时定额，材料消耗定额，生产管理上的 期量标准等都具有相似性
8
GTPC的优越性
（1）可采用专业化程度较高的机床设备和工艺装备 （2）按一定的生产纲领和各工序加工工作量配备生产
设备和工人 （3）设备可按零件族典型工艺顺序布置，使物流顺畅 （4）工件在工序间的传递可采用平行或平行顺序方式，
以缩短生产周期减少在制品 （5）对生产单元可实行经济类责任制，发挥每个人的
三
1 累计编号法
四
2 MRP（物料需求计划）
15
批量和生产间隔期
（1）概念:
批量: 消耗一次准备结束时间所生产的同种产品或
零件的数量，以n记之（即相同产品或零件一
次投入和出产的数量）
生产间隔期: 相邻两批相同产品（零件）投入（或
产出）的时间间隔，以R记之
（2）批量和生产间隔期关系
n：批量
R n g n R g R：生产间隔期
6
§7.2中小批量生产先进的组织形式
一 成组生产单元（GTPC) 1 概念 2 优越性 3 成组生产单元设计步骤
二 柔性制造系统（FMS)
7
成组生产单元
● GTPC是为一个或几个工艺过程相似的零 件族组织成组生产而建立的生产单位。 在成组生产单元里配备了成套的生产设 备和工艺装备以及相关工种的工人，以 便能在单元里封闭地完成这些零件族的 全部工艺过程
计算机主控制系统
数据库
生产数据
资源数据 运行数据
系统管理软件
系统控制软件
系统监视软件
信息输入输出 物料进出口管理 制定生产日程计划 工具管理 运行控制 系统级监视
设备级监视
14
§7.3成批生产的期量标准及生产作业 计划
一 期量标准
1 批量和生产间隔期
2 生产周期
3 生产提前期
4 在制品定额
二 生产作业计划的编制方法
第七章 多品种中小批量的生产组织及 生产作业计划
§7.1多品种中小批量生产与成组技术 §7.2中小批量生产先进的组织形式 §7.3成批生产类型的期量标准及生产作业计划
1
§7.1多品种中小批量生产与成组技术
一 成组技术的产生与发展 二 成组技术的基本原理 三 机械产品应用成组技术的可行性 四 成组技术在机械行业中小批量生产中
ti： 零件在工序i上的单件工时定额 Si：执行工序i的工作地数 li：工序之间的平行系数
tq：等待加工时间 tr：跨车间协作工序的时间
（2）通过资料核算和现场调查，制定典型的生产周期概略标准
21
机械加工生产周期的概略标准图表
工艺 工序数
16以下
16 ～ 32
一批零件加工的总劳动量（小时） 32 ～ 64 64 ～ 128 128 ～ 256 256 ～ 512
每月批次 24 8 4 3 2 1
一季一次 半年一次
2 将产品和零件分类，归入不同批类
3 计算批量 n R g 19
2 生产周期
（1）生产周期概念： 指一批制品从原材料投入生产起，到最后完 工为止，制品在生产过程中经历的日历时间
（2）生产周期的确定： ①零件各工艺阶段生产周期的计算 ②产品生产周期
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成组生产单元的平面布置
按生产线形式布置
CNC NC NC
CNC NC 1
NC NC NC 2
1、2配套辅助设备
按功能布置
按U型布置
A 1
B A、B、C、 D成组生 产单元
2
5
3
1、2、3、4相
邻单元协作区，
4
5多单元边界
协作区
C
D
12
分区联合布置
柔性制造系统（FMS）
1 概念：FMS是由计算机控制的、以数控机床（NC）和 加工中心（MC）为基础、适应多品种中小批 量生产的自动化制造系统
元，每件产品年平均保管费用为1元，求经济批量。
解：
n0
2 20000100 2000(件) 1
18
以期定量法
1 选择采用的生产间隔期标准
批类 日批 三日批 周批 旬批 半月批 月批 季批 半年批
生产间隔期 1天 3天 6天 8天 12天 24天 72天 144天
批量 1/24月产量 1/8月产量 1/4月产量 1/3月产量 1/2月产量 1月产量 3月产量 6月产量
2
1
1.5
2
3
3
1.5
1.5
2.5
4
4
1.5
2
3
5
8
12
5
2
2.5
3.5
6
9.5
14
6
2.5
3
4
7
11
16
7
3.5
4.5
8
12.5
18
8
4
5
9
11
20
9
5.5
10
15.5
22
10
6
11
17