多品种中小批量的生产组织及生产作业计划1多品种中小批量生产与成组技术2中小批量生产先进的组织形式3成批生产类型的期量标准及生产作业计划1
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的应用2
一成组技术（GT）的产生与发展•成组技术于1959年米特洛凡诺夫创立•德国阿亨工业大学的奥匹兹领导制定了“工件分类编码系统”•美国与日本将GT与数控技术、计算机技术结合,为在GT基础上发展CAD,CAPP和建设FMS创造了必要条件3
二成组技术的基本原理即对于不同制品之间客观存在的相似性进行识别，并根据一定的目的，按其相似特征进行归类分组，并找出同一类制品中的典型制品，以典型制品为基础编制成组工艺和进行成组生产，以避免不必要的重复劳动和组织管理中不应有的多样化，达到简化、统一、高效和经济目的的生产组织技术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6
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，发挥每个人的积极性创造性9
成组生产单元设计步骤（1）正确制定企业生产纲领（2）产品零件分类成组●目检法●功能名称法●分类编码系统法●工艺流程分析法（3）计算各种设备需求量与设备配备（4）成组生产单元的平面布置10
计算各种设备需求量与设备配备P Nƒi tij i 1 Sj计●F0 ΚS: j设备需要量（计算值）j计●N: i产品（零件）年需求量（件）(i=1……P)i●t: i产品（零件）在j设备上加工的单件工时ij●F0: 设备年制度工作时间●η: j设备的利用系数，一般取～●P: 零件族中零件种数11
成组生产单元的平面布置按生产线形式布置按U型布置CNCCNCABA、B、C、1D成组生NCNCNC1产单元253NCNCNC21、2、3、4相邻单元协作区，1、2配套辅助设备45多单元边界协作区按功能布置CD分区联合布置12
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2 特点（1）可同时加工多种不同工件（2）一台机床加工完一种零件后可在不停机调整的条件下，按计算机指令转换加工另一种零件（3）各机床之间的联系是灵活的，工件在机床间的传输无固定的流向和节拍3 组成4 采用FMS的经济收益13
FMS的组成（1）加工系统：回转体非回转体（2）物料储运系统（3）计算机管理和控制系统生产数据数据库资源数据信息输入输出运行数据物料进出口管理计算机主控制系统系统管理软件制定生产日程计划工具管理系统控制软件运行控制系统级监视系统监视软件设备级监视14
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1 累计编号法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 gn R gυR：生产间隔期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n最小：最小批量●∵∴t准备：一批产品准备结束时间 ∆τt准备n 最小 t准备nα：调整时间损失系数t单 件 ∆t单 件t单件：单件工时●例：某零件经三道工序加工，其加工数据资料如表，设α=，求最小批量序号工序名称单件时间（分）设备调整时间（分）t调/ti1 车15 30 22 铣20 120 63 磨30 90 3解：①计算t调/t③i②选择第二道工序计算120n最小 υ 1 20(件)
经济批量法●以零件生产费用最低为原则确定批量的方法E=E1+E费用2E1=（n/2）Cn：批量：年产量E2=（N/n）NAn0：经济批量n0批量A：设备调整一次费用C：单件年平均库存费用dE C N A 0 2NAn0 dn2n20C●例：某产品年总产量为20000件，每批产品的设备调整费用为100元，每件产品年平均保管费用为1元，求经济批量。解：n 2 2υ0000 1υ0001 2 000(件)18
以期定量法1 选择采用的生产间隔期标准批类生产间隔期批量每月批次日批1天1/24月产量24三日批3天1/8月产量8周批6天1/4月产量4旬批8天1/3月产量3半月批12天1/2月产量2月批24天1月产量1季批72天3月产量一季一次半年批144天6月产量半年一次2 将产品和零件分类，归入不同批类3 计算批量n R gυ19
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20
零件各工艺阶段生产周期的计算（1）按生产周期的时间构成计算m ƒtili Tntpm tq ts tr 1 C Si K ƒ iimT：一批零件加工的生产周期m：车间内该零件的工序数n：批量t：零件在工序i上的单件工时定额iC：每日有效工时S：执行工序i的工作地数iK：预计定额完成系数li：工序之间的平行系数itp：调整设备时间tq：等待加工时间ts：工艺规定的自然时效时间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一批零件加工的总劳动量（小时）工序数16以下16 ～3232 ～6464 ～128128 ～256256 ～注：表中生产周期是以两班制的工作日为单位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毛-加毛胚制造周期保险期机加工周期加-装保险期装配周期T毛T毛-加T机T加-装T装D装投=T装D机出=D装投+T加-装D机投=D机出+T加D毛出=D机投+T毛-机D毛投=D毛出+T毛●产品在最后车间的出产提前期=0●产品在最后车间的投入提前期=该车间的生产周期●产品在某车间的出产提前期=后车间投入提前期+保险期●产品在某车间的投入提前期=该车间出产提前期+该车间生产周期例1：设各车间生产间隔期皆为R=15天，批量皆为n=10件，T装=20天，T机=40天，T毛=20天，T装-机=10天，T机-毛=5天。求各车间生产提前期和投入提前期。解：D装出=0 D装投=0+20=20（天）D机出=20+10=30（天）D机投=30+40=70（天）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产后车间保该车间生后车间生提前期=投入提险隔期产间隔期前期++（产间）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：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进度在制品在制品周期隔期RR（天）（天）上旬中旬下旬平均占期末占用量用量T=R10101一批一批T>R20102二批二批T>二批半三批T<半批一批
（2）不定期（生产进度未定）情况在制品定额Z TR nυ T q 在制品定额 生产周期生产间隔期 批υ量 生 产周期 平υ均日产量29
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（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30
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。解：工作日12345678910111213141516171819202122232425123流最动大占占用用量周转半成品占量保险储备量前后入领用量周转半成前车间前车间计划最后一批品占用量=批量零件入库的标准日期后车间生后车间－[到期末的天数÷产间隔期] ×批量31= 60 －[9/2]×10 = 10
前车间成批入库，后车间每日领用●前车间期初第一次零件入库标准日期为3天。交库间隔日数为5天，批量为50件工作日12345678910111213141516171819202122232425123流最动大占占用周转半成用量品占用量量保险储备量周转半成品前车间期初第一次出产前车间交库前车间入库占用量零件入库标准日期间隔日数批量=（÷）×32= （3/5）×50 = 30 （件）
前车间成批入库，后车间整批领用●图表工作日12345678910111213141516171819202122232425123流最动大占占用用量量保险储备量后领前入●计算公式33
计算公式●当交库数量=领用数量；交库间隔日数=领用间隔日数期末周转0 （当车间已领用，下批尚未交库时）半成品占= 用量1批（已交库一批，后车间尚未领用）●当交库数量=领用数量；交库间隔日数≠领用间隔日数前车间计划期最后后车间计划期最后期末周转1批（一批零件交库标准＜领用一批零件的标）半成品占=日期到期末天数准日期到期末天数用量前车间计划期最后0（一批零件交库标准＞后车间计划期最后领用一批零件的标）日期到期末天数准日期到期末天数34
累计编号法（1）概念：根据最终产品（成品）的平均日产量，将预先制定的生产提前期转化为提前量，从而计算同一时期产品在各生产环节的提前量，（用各生产单位在计划期应该达到的投入和产出的累计产品号数表示）以保证各车间之间在生产数量上的衔接的方法（2）适用场合：需求稳定而均匀，周期性轮番生产的产品（3）累计编号方法（4）生产作业计划编制方法●制定“产品进度计划”●制定“零部件进度计划”35
累计编号方法•累计号按产品编制•从计划年度该产品出产的第一台（或从开始生产这种产品的第一台）开始，依成品出产的先后顺序，每出一台增加一号，即为每一件产品编上一个累计编号•在同一时间上，产品在某一环节上的累计号数，与成品出产累计号数相比，相差的号数称为提前量•提前量与提前期的关系为：提前量 提 前期 平υ均日产量36
累计编号法图表项目总装部件K分装零件K（2件/台）第2工序（加工）第1工序（毛胚）批量20台20件80件（40台）80件（40台）生产间隔期（周）1 122生产周期（周）1122保险期0 111出产提前期（周）0258投入提前期（周）13710周出产投入出产投入出产投入出产投入120*406080240320240608010040048036080100120320400480100120140480560作5100120140160400480业6120140160180560640计7140160180200480560划816018020022064072091802002202405606401020022240260720800112202402602806407201224026028030080088037
制定零部件进度计划•计算产品在各车间计划期末应达到的累计出产和投入的号数某车间成品出该车间出每台成品所出产累产提前期×成品的平均日用该计号数= （产累计+车间制号数定额产量）×品数量某车间出投入累=（成品该车间投的产累计+入提前期×成品平均日）×每台成品所用该车间制计号数号数定额产量品数量•各车间在计划期应完成的出产量与投入量计划期车间计划期末出产计划期初已出出产（投入）（或投入）的产（或投入）量=累计号数－的累计号数38
MRP（物料需求计划）●应用场合：应用于短期的需求变化不定，但较长时期内确有需求，安排不定期重复生产的场合●原理：根据反工艺顺序原理，按照产品出产的数量和期限以及各生产阶段的生产周期、库存情况，运用计算机计算出各零部件的生产数量和期限（1）根据成品总任务，自动推算出成品的各个部件、各个零件的生产任务（2）连续推算出下月（或几个月）的计划要求（3）运算速度快、便于计划修正39
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