第2章
生产过程的组织
1
一、生产过程的基本概念
二、生产过程的空间组织
三、生产过程的时间组织
四、流水线生产的组织设计
本章主要内容
2
第一节 生产过程的基本概念
生产过程组织：对生产系统内各个要素包括生产者、生产工具
设备和生产对象以及生产过程中的各个环节、各个阶段进行合
理安排，使得生产过程在时间和空间上紧密衔接，提高生产效
率，从而保证产品的质量、规格、数量、时间等各方面的要求。
目标：使作业行程最短、时间最省、耗费最小，能按市
场的需要，提供优质的产品和服务。
一、生产过程的概念
从原材料投入到成品出产的全过程。
包括工艺过程、检验过程、运输过程、等待过程、自然过程等。
过程 工序 工作地
3
1. 基本生产过程：将劳动对象直接加工成为产品。
2. 生产技术准备过程：产品投产前所进行的一系
列准备工作，如产品与工艺设计，工装设计制
造等。
3. 辅助生产过程：提供辅助产品或劳务，如动力
供应、设备维修、工具制造
4. 生产服务过程：如材料供应、工具保管、理化
检验等。
二、生产过程主要组成部分
4
三、组织生产过程的基本要求
1、生产过程的连续性
物料处于不停的运动之中，且流程尽可能短。
结果：缩短生产周期，降低在制品库存，加快资金周转。
保证措施：合理布置企业的各个生产单位；组织好生产的各
个环节
2、生产过程的比例性
生产过程各环节的生产能力要保持适合产品制造的比例关系。
结果：生产顺利进行的重要条件，保证连续性的前提。
注意：生产过程的比例性并不是固定不变的。
5
4、生产过程的柔性
生产过程具有适应外界环境变化的需要。具有灵活进行多品
种小批量生产的适应能力。
5、生产过程的准时性
生产过程各阶段、各工序都按后续阶段和工序的需要生产。
即在需要的时候、按需要的数量生产所需的产品和零部件。
准时性是市场经济对生产过程的要求，将企业与用户紧密联
系起来。
3、生产过程的均衡性（节奏性）
产品在生产过程中的各个阶段，从投料到最后完工入库，能
保证按计划、有节奏均衡地进行，要求在相同的时间间隔内
完成大体相等的工作量。
结果：保证资源的合理利用和产品质量。
措施：加强组织管理。
6
第二节 生产过程的空间组织
一、生产单位的类型
二、工厂总平面布置
三、车间平面布置
四、办公室布置
7
生产设施布置 服务设施布置
工厂总
体布置
服务设施
总体布置
服务设施
内部布置
车间内
部布置
设施布置种类
8
设施布置要考虑的四个问题
1、应包括哪些经济活动单元？
2、每个单元需要多大空间？
3、每个单元空间的形状如何？
4、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？
9
一、生产单位的类型
1、基本生产单位
（1）准备车间：如铸造车间、锻压车间、下料车间
（2）加工车间：如机加工车间、热处理车间
（3）装配车间：如部件装配车间、总装车间
2、辅助生产单位
（1）辅助车间：如工具车间、模具车间、机修车间
（2）动力部门：如变电站、锅炉房、压缩空气站
10
一、生产单位的类型
3、生产服务部门
（1）运输部门：如汽车队、装卸队、起重队
（2）仓库：如原材料库、在制品库、半成品库、
工具库、成品库
（3）检验与计量部门
4、生产技术准备部门：如研究所、工艺科、试
制车间
11
二、工厂总平面布置
产品或服
务的种类
物流合理
性
专业化与
协作化水
平
技术装备
企业规模
投资规模
设施
布置因素
设施布置
的柔性
其他…
（一）影响布置决策的因素
12
（二）设施布置的要求
• 厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交
叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用
• 生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置
• 充分利用现有运输条件
• 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区
• 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占
地面积最小
• 工厂布置应考虑有扩建的余地
13
（三）布置原则
11、工艺原则、工艺原则——产品的结构和特点、生产规模、
生产单位的专业化原则等。
22、经济原则、经济原则——密切联系部门尽可能靠拢，满足
工艺要求前提下，寻求最小运输量的布置方案等。
33、安全和环保原则、安全和环保原则
14
（三）常用方法
1 物料流向图法
2 物料运量图
3 作业相关图
15
1、物料流向图法
含义：按原材料进厂，零部件加工、
产品装配等环节总流动方向，绘制
物料流向图，来布置各车间、仓库
和设施的相互位置。
目标：减少各生产环节间的交叉往返
运输时间。
16
物料流向图示意图
原
材
料
进
厂
仓
库
准
备
车
间
机
加
车
间
装
配
车
间
成
品
库
出
厂
热 处 理 车 间
17
2、物料运量图
含义：
比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定
布置方案的一种方法。
方法：
相互间运量大的单位尽量靠近布置。
目标：总运量减少，降低运输费用 。
18
例如：某企业有5个生产单位，各单位之间的运输量
已知，根据统计绘制物料运量表如下：
从
至
15
19
24
18
8
19
绘制运量图：
05
0001
01
05
02
03 04
2吨
1吨
20
各生产单位运输吞吐量按大小顺序排列为：
03—02—04—01—05
各单位平面布置为：
0302
01
04
05
21
3、作业相关图
• 作业相关图法由穆德提出，它是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。
1、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。
2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定
出相互关系
3、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。
22
表：关系密切程度分类表 表：关系密切原因
23
某企业各单位生产活动相关图
A
24
关系密切程度及积分统计表关系密切程度及积分统计表
25
分析
（1）机加工车间得分最高，布局时首先确定
（2）毛胚车间、装配车间、中间零件库和机加工车间都是A
级关系，应围绕机加工车间进行布置，并尽量靠近；
（3）成品库和装配车间是A级关系，应布置在一起
（4）原材料库与毛胚车间是A级关系，两者应相邻
26
根据以上要求可以大致确定各单位的相对位置
成品库成品库机加工车间机加工车间
餐厅餐厅
装配车间装配车间
中间零件库中间零件库原材料库原材料库
毛胚车间毛胚车间
办公室办公室
平面布置图初始方案平面布置图初始方案
27
成成
品品
库库
机加工车间机加工车间
餐厅餐厅
装配装配
车间车间
中间零中间零
件库件库
原材原材
料库料库
毛毛
胚胚
车车
间间
办公办公
楼楼
平面布置图草图平面布置图草图
根据上图各单位的相对位置，再按各单位的面积和厂根据上图各单位的相对位置，再按各单位的面积和厂
区出入口对运输线路的要求，按一定的比例，可画出区出入口对运输线路的要求，按一定的比例，可画出
工厂的平面布置草图工厂的平面布置草图
28
三、车间平面布局
（一）考虑要素
1．按生产过程的流向和工艺顺序布置设备，尽量使技工对
象成直线运动，减少倒流；
2．方便运输；
3．合理布置工作地，保证安全，尽可能为工人创造良好的
工作条件；
4．考虑多机床看管工人作业方便；
5．合理利用车间生产面积，正确规定设备、墙壁、柱子、
过道之间的距离；
6．注意维护设备精度、照顾设备工作的特点。如精加工设
备，光线好，振动小。
29
（二）基本组织形式
1、工艺专业化（工艺原则）
• 将完成相同工艺或工作的设备和工人布置在一
个区域内。
• 在此区域内对不同产品和零部件的某一相同或
相似工艺进行加工。
对象原则布置 定位布置工艺原则布置
30
车工段 铣工段
检验组
钻工段
原材料
磨工段
磨工段 半成品库
A B
B
A
工艺专业化原则有什么特点？
31
优点：1、系统能满足多样的工艺要求，对产品品
种变化的适应能力强；
2、个别设备出故障对系统影响不大，生产
系统的可靠性较高；
3、工艺及设备管理较方便。
缺点：1、物料运输路线长，效率低；
2、多为通用设备，生产效率低；
3、在制造系统中有加工间歇，因而生产周
期长，在制品多；
4、协作关系复杂。
32
2、产品专业化（对象原则）
• 将加工某种产品或完成某种服务所需的设备和工人布置在
一个区域内；
• 所有生产设备和工作地按产品加工装配的工艺路线顺序排
列；
产品原则布置旨在使大量产品或顾客顺利迅速地通过系
统。
33
车 钻 铣 磨 检验
铣 钻 车 磨 检验
A
原
材
料
B
A
半
成
品
库
B
A生产车间
B生产车间
产品专业化原则有什么特点？
34
优点：1、运输路线短，物流通顺，加强了生产过程的
连续性。从而缩短了加工周期，在制品少；
2、工艺流程简单，减少了工作单元之间的联系，
便于管理和协调，协作关系简单；
3、对工人技能要求不高，培训费用低，可采用
高效专用设备。
缺点：1、对品种和产量变化的适应能力差；
2、个别设备出问题或工人缺勤对生产系统影响
极大，生产系统的可靠性差；
3、工人分工太细，工作重复单调。 。
实际应用中，两种原则相结合。
35
案例：上海拖拉机厂齿轮车间的布置
原车间为工艺原则布置：
锯床组 磨床组
车床组
包装组
滚齿组
热处理车间门
车间门
36
现在改为产品原则布置：
A齿轮生产线
B齿轮生产线
车床
滚床
磨床
车床
锯
床
包
装
热处理
锯
床
滚床车床 磨床
37
3、定位布置
在定位布置中，加工对象保持不变，工人、
材料和设备按需要四处移动。
38
39
企业如何选择组织形式？
40
（四）车间布置的几种典型形式
• 物料流程形式
可分为水平的和垂直的
–所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑
–生产运作是在不同一个楼层周转时，按垂直方式考虑
41
• 固定式布置（Fixed Position
Layout）
加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工
产品所在的某一位置而转移。
42
• 按产品布置 （Product Layout）
按对象专业化原则布置有关机器和设备，
常见的如流水生产线或产品装配线。如图6－1
所示。
加工设备
加工设备
按产品（对象）布置的示意图
43
– 按工艺过程布置（Process Layout）
又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化
原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加
工任务。
L
L
L
D
D
D
D
G
G
接收和转运
L
D
G
车床组 镗床组 磨床组
磨床
钻床
车床
按工艺过程布置示意图
44
• 按成组制造单元布置（Layouts Based
on Group Technology）
L D D G
GL
PGLL
原
材
料
成
品
库
单元1
单元2
单元3
G
D
L 车床
钻床
磨床
成组生产单元布置示意图
45
对象组1
对象组4
对象组3
对象组2
车床 滚床 磨床
车床
车床
滚床
磨床
装
配
热处理
热处理锯床
磨床 热处理 组4
组3
组2
组1
成组制造单元布置
46
• C形制造单元机器2
机器1
机器3
机器4
机器5
机器6
入口
出口
C形制造单元布置示意图
47
• U形制造单元（U-line Cell）
7 6 5
4
321
7
6
5
4
3
2
1
入口
出口
入口
出口
工人的行走路线
图U形制造单元及生产线布置
48
为了实现无库存生产，JIT生产方式中，设备按U
型布置成组加工单元布局：
入口
出口
截
断
车 车
铣
立
铣
磨
检验成品
立
铣
物流 工人在单元中运动 49
四、办公室布置
• 办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同
的特点：
–制造系统——有形物品；办公室——信息以及组织
内外的来访者
–办公室的工作效率——人的工作速度；制造系统—
—设备速度
–办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布
置有多种。
–组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互
关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影
响。
50
1、考虑的因素
51
2、几种基本模式
• 封闭式办公室：将办公楼分割成多个小房间
• 开放式办公室：将工作人员容纳在一间很大的办公
室内共同工作。
• 组合办公模块：带有半截屏风的组合办公模块布置
方式，这种模块式布置有很好的柔性。
• 活动中心：将封闭式布置和开放式布置结合使用的
新型办公布置方式。
• “远程”办公：利用信息网络技术，将处于不同地
点的人们联系在一起，共同完成工作。
52
第三节 生产过程的时间组织
一、加工对象在生产过程中的移动方式 加工一批产品时，制品在生产过程中的移动方
式对生产周期有直接的影响。制品在生产过程
中的移动方式有三种：
• 顺序移动方式
• 平行移动方式
• 平行顺序移动方式
生产过程时间组织的目标：减少时间损失，缩生产过程时间组织的目标：减少时间损失，缩
短生产周期，提高生产效率，降低在制品占用量，短生产周期，提高生产效率，降低在制品占用量，
提高生产效益。提高生产效益。————计划的作用计划的作用
53
1、顺序移动
一批零件在上道工序全部加工完毕后才整批
转移到下道工序继续加工。
时间
工
序
t1
t4
t2
t3
54
• 优点：组织管理容易，设备集中使用，设备没有间断性停
歇现象，可以减少设备调整
• 缺点：加工对象等待时间长，延长生产周期，减缓资金周
转
• 适用对象：批量不大，工序时间较短和加工体积小的情况
55
t1
t4
t2
t3
时间
工
序
按顺序移动方式加工完这一批
零件需要多长时间？
56
一批零件的加工周期为：
57
t1
t4
t2
t3
例：已知n=4，t1=10分，t2＝5分钟，t3＝15分钟，
t4＝10分钟，求T顺:
解：
T顺＝4×(10+5+15+10+5)=180（分钟）
时间
工
序
40 60 120 160
t2
58
2、平行移动方式
每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移
到下道工序继续加工，形成前后交叉作业。
t1
t3
时间
工
序
t4
t2
59
• 优点：加工对象没有等待，生产周期短
• 缺点：运输工作量大而频繁，且在工序时间不均
衡时造成许多工作地人机负荷不足，设备会出现
间断性停歇
• 适用对象：工序单件加工时间比较协调（如接近
或成整数倍），加工对象体积较大
60
t1
t3
时间
工
序
t4
t2
按平行移动方式，加工完这一批零
件需要多长时间？
61
一批零件的加工周期为：
62
t1
t3
时间
工
序
t4
t2
T平＝（10＋5＋15＋10＋5）＋（4-1) ×15
=90(分钟）
30 75 90
例：已知n=4，t1=10分，t2＝5分钟，t3＝15分钟，
t4＝10分钟，求T平:
t5
63
3、平顺移动方式
• 当ti≤ti+1时，零件按平行移动方式转移；
• 当ti＞ti+1时，只有当前道工序上完工的零件数量
足以保证后道工序连续加工时，才开始将完工的零
件转入后道工序。这样既可以避免后道工序发生工
作时断时续的现象，又可以集中利用时间。
t1
t4
t3
工
序
时间
t2
64
• 兼顾了前两种的优点，加工周期介于二者之间，
消除了设备在加工过程中的间断性停歇，能使工
作地充分负荷，有效利用工时。但是生产组织工
作比较复杂，不容易掌握在制品的移动。
• 一批零件的加工周期为：
即用顺序移动方式下的加工周期减去各重合
部分的时间求得。
65
t1
t4
t3
工
序
时间
t2
T平顺＝4 ×（10＋5＋15＋10）－（4－1）
×（5＋5＋10）＝100（分钟）
100 160
例：已知n=4，t1=10分，t2＝5分钟，t3＝15分钟，
t4＝10分钟，求T平顺:
66
二、合理选择三种移动方式
67
一、流水生产的发展过程
• 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。
第四节 流水线生产组织
68
• 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
69
二、流水生产概念及特点
• 概念：
– 流水线是指加工对象按照一定的工艺路线、有规律地从前道工
序流到后道工序加工，并按照一定的生产速度（节拍）连续完
成工序作业的生产过程。
• 特点：
1. 流水线上固定生产一种或少数几种产品（零件），工作地专业
化程度高
2. 流水线上每个工作地按照产品工艺过程（零件）顺序安排，产
品按单向运输路线移动
70
71
• 特点：
3. 工艺过程是封闭的，工作地按工艺顺序安排为索链形式，劳动
对象在工序间作单向流动，自成系统，便于管理和控制
4. 生产具有明显的节奏性
5. 生产具有较高连续性
6. 流水线上各工序之间的生产能力是平衡的，成比例的
72
• 优点：
– 产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性以及均衡性
要求；
– 生产率较高
– 缩短生产周期，减少在制品的占用量和运输工作量，加速资金周
转；
– 简化生产管理工作
73
• 缺点：
–柔性差
–工人工作单调、紧张、易疲劳，不利于
提高工人生产技术水平
74
三、流水线的分类
分类标志
对象移动方式
对象数目
对象轮换方式
连续程度
节奏化
机械化程度
流水线
固定流水线 移动流水线
单一对象流水线 多对象流水线
不变流水线 可变流水线 成组流水线
连续流水线 间断流水线
强制节拍流
水线
自由节拍
流水线
粗略节拍流
水线
自动生产线 机械化流水线 手工流水线
混合流水线
75
1. 按生产对象的移动方式：固定流水向线和移动流水线
• 固定流水线：是指生产对象位置固定,生产工人携带
工具沿着顺序排列的生产对象移动.主要用于不便运
输的大型制品的生产,如重型机械、飞机、船舶等的
装配。
• 移动流水线：生产对象移动，工人和设备及工具位置
固定的流水线。这是常用的流水线的组织方式。
1 32
固定流水线
移动流水线
76
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。
77
3. 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。
78
4. 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。
79
5. 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。
6. 按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线
80
81
82
四、流水线的组织条件
1. 产品结构和工艺稳定，便于采用专用设备和工具；
2. 产品的产量足够大，长期供货，单位劳动量大，
以保证设备足够负荷；
3. 原材料、协作件必须是标准化的且能按时供应；
4. 工艺过程既可划分为简单的工序，又可以相互合
并；
5. 产品检验能在流水线上进行；
6. 厂房和生产面积适合安装流水线。
83
五、流水线的组织设计
• 技术设计：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。
• 组织设计：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。
技术设计
组织设计
流水线的设计：
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
84
流水线组织设计的主要内容
计算流水
线的节拍
进行工序同
期化
计算设备需
要量和负荷
计算工人需
要量
运输装置的选
择和计算
进行流水线平
面布置
制定标准工作
指示图表
确定节拍的
性质
85
（一）单一对象流水线设计
• 节拍——流水线上顺序出产两件相同制品的时间
间隔，是流水线最重要的工作参数。它表明流水
线生产效率的高低。
11、计算流水线的节拍、计算流水线的节拍
其中：其中：
r——r——流水线的节拍（流水线的节拍（min/min/件）件）
F——F——计划期内有效工作时间（计划期内有效工作时间（minmin））
N——N——计划期的产品产量（件）计划期的产品产量（件）
（除计划中规定的任务外,还包括不可避免
的废品）
86
（（11）计划期有效工作时间）计划期有效工作时间FF
（考虑设备修理停歇时间和操作者必要的工间休息时间）（考虑设备修理停歇时间和操作者必要的工间休息时间）
其中：其中：k——k——时间利用系数时间利用系数
F F00————计划期内制度工作时间（计划期内制度工作时间（minmin））
F0F0 =全年制度工作日数×班次×每班工作时间
例：计划期为例：计划期为33周，每周工作周，每周工作55天，每天工作天，每天工作88小时小时
87
（（22）计划期产品产量）计划期产品产量NN（合格品＋废品）（合格品＋废品）
（考虑生产中不可避免的废品数量）（考虑生产中不可避免的废品数量）
其中：其中：NN00————生产计划大纲中规定的计划期出产量生产计划大纲中规定的计划期出产量
αα————允许的工艺废品率允许的工艺废品率
88
例 题
某流水线本计划期计划产量为4000件，
本计划期为4周时间，每周工作5天，
两班制，每班工作8小时，已知流水线
上废品率为2％，流水线停工检修率为
5％，试计算流水线节拍。
89
解：计划期有效工作时间计划期有效工作时间
计划期产品产量（合格品＋废品）计划期产品产量（合格品＋废品）
节拍节拍
90
（（33）如果计算出来的节拍数值很小，同时制品）如果计算出来的节拍数值很小，同时制品
的体积、重量也很小，不适合按件传递时，则实的体积、重量也很小，不适合按件传递时，则实
行成批运送。这时，顺序出产两批相同制品之间行成批运送。这时，顺序出产两批相同制品之间
的时间间隔称为的时间间隔称为节奏或运输批节拍节奏或运输批节拍，它等于节拍，它等于节拍
与运输批量的乘积。用公式表示：与运输批量的乘积。用公式表示：
其中：其中：rrgg————流水线节奏（流水线节奏（min/min/批）批）
QQNN————运输批量运输批量
91
2、计算设备（工作地）数和设备负荷系数
（（11）流水线上各道工序的设备需要量）流水线上各道工序的设备需要量
其中：其中：ttii————第第ii道工序的单件时间定额道工序的单件时间定额
ssii————第第ii道工序理论推算所需设备台数道工序理论推算所需设备台数
• 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 ]
92
（（22）每道工序的设备负荷系数）每道工序的设备负荷系数
工序数为工序数为mm的流水线平均负荷系数（总负荷系数）的流水线平均负荷系数（总负荷系数）
• 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。
流水线设备负荷系数应在
０.7５～１.０５内；
流水线平均负荷率越高，生产的连流水线平均负荷率越高，生产的连
续性就越好；续性就越好；
93
3、工序同期化
• 所谓工序同期化，就是通过各种技术组织措施来调整
流水线各道工序的时间，使它们等于流水线节拍或与
节拍成整数倍关系。
工序同期化是连续流水线的必要条件，工序同工序同期化是连续流水线的必要条件，工序同
期化程度高，流水线设备负荷也高，有利于提期化程度高，流水线设备负荷也高，有利于提
高劳动生产率和缩短生产周期。高劳动生产率和缩短生产周期。
94
工序同期化的主要措施
• 提高设备的生产效率——采用新设备、改造旧设备；
• 改进工艺装备——如采用快速安装的夹具；
• 改进工作地布置；
• 提高工人的技术熟练程度，改进操作方法；
• 详细地进行工序的分解与合并——实现工序同期化的基本方
法。
95
• 工序分解——将较大的工序分为若干较小的工序（或叫工
步） 大工序划小
• 工序合并——把若干有联系的小工序合并为较大的工序
小工序并大
每道工序加工时间＝节拍或其整数倍
这种方法在手工操作为主的装配流水线上比较容这种方法在手工操作为主的装配流水线上比较容
易实现。易实现。
96
经过工序同期化之后：
• Y值在～1之间时，可组织连续流水线；
• Y值在～之间时，可组织间断流水线；
• Y值低于时，则需再对流水线进行工序同期化；
97
[例]假设某流水线的节拍为8分钟/件，由13道小工
序组成，单位产品的总装配时间为44分钟，各工
序之间的装配顺序和每道工序的单件作业时间如
图。
1
124
10
9
11853 13
762
2
5
8
2
3 2
7
2 4
3
1
2
3
98
[解]
（1）计算装配流水线上的最少工作地数
SmiQ=[T/R]=[44/8]=[]=6
（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
（3）计算装配流水线负荷系数
Ki = Si / Sei =
可以组织连续装配流水线
99
100
4、计算工人需要量
（（11）以手工劳动和使用手工工具为主的流水线）以手工劳动和使用手工工具为主的流水线，，
不需考虑后备工人，故整条流水线所需工人总数为不需考虑后备工人，故整条流水线所需工人总数为
各工序工人人数之和。各工序工人人数之和。
第第ii道工序工人人数道工序工人人数 所需工人总数所需工人总数
其中：其中：gg————日工作班次（班）日工作班次（班）
ssii————第第ii道工序工作地数（台）道工序工作地数（台）
wwii————每一个工作地同时工作人数（人每一个工作地同时工作人数（人//台台··班）班）
101
（（22）以设备加工为主的流水线工人需要量）以设备加工为主的流水线工人需要量
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。
其中：其中：
bb————后备工人百分比后备工人百分比
ffii————第第ii道工序每个工人的设备看管定额（台道工序每个工人的设备看管定额（台//人）人）
102
5、确定流水线节拍的性质
• 流水线采用什么样的节拍，主要根据工序同期化
的程度和加工对象的重量、体积、精度、工艺性
等特征决定。
• 在连续流水线上，当工序同期化程度很高，工艺
性良好，制品的重量、精度和其他条件要求容许
严格地按节拍出产制品时，应采用强制节拍，否
则就用自由节拍。
• 在间断流水线上，采用自由节拍或粗略节拍。
103
6、设计运输装置
• 流水线节拍的性质决定了流水线采用运输装置的
种类
（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） 104
（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。
分配式传送带——工人从传送带上取下加工对象
到工作台上加工，然后将完工的制品放回传送带。
传送带通过连续或间歇运动按照自由节拍所要求
的平均速度转移制品。
（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。
105
106
7、流水线的平面布置
• 保证零件的运输路线最短；工人操作方便；辅助
服务部门工作便利；能最有效地利用生产面积；
流水线间衔接合理。
（1）流水线布置的形状，一般有直线形、直角形、
Ｓ形、Ｏ形、Ｕ形和其他不规则形状等。
直线形 直角形 S形 O形 U形 山字形
107
（2）流水线内工作地的排列
单列式：是将工作地布置在传送带的一侧。工序、
工作地少
双列式：是将工作地布置在传送带的两侧。工序、
工作地数目多，车间面积小
（3）流水线的衔接 应根据加工、部件装配及总装
配所要求的顺序进行安排，整个布置符合产品的
总流向，以缩短运输路线，减少运输工作量。
108
（二）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。
109
(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：
110
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 = QA + QB B + QC C
其中： B = TB / TA，C = TC / TA
则各零件的节拍为：
RA = T效 / Q
= T效 / (QA + QB B + QC C)
RB = RA B
RC = RA C
111
②劳动量比重法：按各种制品在流水线上总劳动量中所
占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各制品的节
拍。
设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为αA 、
αB 、αC ，则：
αA = QATA / (QATA + QBTB + QCTC)
αB = QBTB / (QATA + QBTB + QCTC)
αC = QCTC / (QATA + QBTB + QCTC)
三种零件的节拍分别为：
RA =αA T效 / QA
RB =αB T效 / QB
RC =αC T效 / QC
112
(2)计算设备需要量及要求
分别按不同的制品计算各工序的设备需要量，
公式和前面单一品种流水线一样。
Si = T i / R，算出 SAi、SBi、Sci
要求： SAi = SBi = SCi
113
[例]设可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划月产量分
别为2000、1875、1857件；每种产品在流水线上各工序单
件作业时间之和分别为40、32、28分钟。流水线按两班制
生产，每月有效工作时间为24000分钟。用代表产品法和
劳动量比例法计算每种产品的节拍。
解： ①代表产品法
选A为代表产品，用A表示的计划期总产量：
Q = QA + QB B + QC C
= 2000+1875×32/40+1857 ×28/40
= 2000+1500+1300=4800(件)
代表产品A的节拍:RA = T效 / Q= 24000/4800=5(分/件)
产品B的节拍:RB = RA B = 5 ×32/40=4(分/件)
产品C的节拍:RC = RA C = 5×28/40=(分/件)
114
②劳动量比重法
产品A劳动量占总劳动量的比重:
αA = QATA / (QATA + QBTB + QCTC)=
产品B劳动量占总劳动量的比重:
αB = QBTB / (QATA + QBTB + QCTC)=
产品C劳动量占总劳动量的比重:
αC = QCTC / (QATA + QBTB + QCTC)=
根据各种产品的劳动量比重,分配计划期的有效工作时间,并计算节拍.
产品A的节拍:RA =αA T效 / QA = 24000×%/2000 = 5 (分/件)
产品B的节拍:RB =αB T效 / QB = 24000×%/1875 = 4 (分/件)
产品C的节拍:RC =αC T效 / QC = 24000×%/1857 = (分/件)
2000×40
2000×40+1875×32+1857×28
=%
=%
=%
2000×40+1875×32+1857×28
2000×40+1875×32+1857×28
1875×32
1857×28
115
2、多品种混合流水线的组织设计
• 定义：是将工艺流程、生产作业方法基本相同的若
干个产品品种，在一条流水线上科学地编排投产顺
序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，并
以品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提的
生产方式。
• 多品种混合流水线的特点：
①成组移动
②组内顺序加工
③零件转换不需设备调整
116
（1）确定零件组的节拍
Rg = T效 / Qg
其中：Qg —— 零件组数量，即各制品计划期产
量之和
（2）计算流水线上最少工作地数
Si = [ ]
（3）零件组的构成及组内排序（生产比倒数法）
∑Q∑QiiTTii
RRg g ×∑Q×∑Qii
117
[例] 设某混合流水线成组地生产A、B、C三种产品，计划
产量分别为3000、2000、1000件。
1 .确定生产比和构成
找出三种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零
件组的组数。本例为1000。然后用组数去除各产品产量，
得生产比。即：
XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2;
XC = 1000/1000 = 1。
这样即可确定一个零件组有6件产品，其中有3个A产品，
2个B产品，1个C产品。
2 .计算生产比倒数
MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 1
3 .确定组内产品顺序
118
• 遵循的规则：
– 规则1：从全部品种中，选出生产比倒数最小的品种，
在被选出的品种Mi上标上※并更新Mi值，即在所选定
的产品的Mi上再加上Mi直到Mi等于1为止；
– 规则2：在具有最小值的品种有多个的情况下，选择品
种识别记号较晚的一个；
– 规则3：当按规则2进行而连续为同一品种时，则选择
倒数第二个识别记号较晚的品种。
– 按上述规则重复直到连锁种各品种的数目分别等于它
们的生产比为止。
119
120
1、某产品流水生产，计划日产量为150件，两班生产，
每班规定有12分钟停歇时间，计划废品率为5%，计
算该产品生产的节拍。
2、某流水线上计划生产甲乙丙丁四种产品。其计划
产量分别为3000、2500、2400、2200。每种产品在
流水线上各工序单件作业时间之和分别为50、45、
45、40min。流水线按两班制生产，每月有效工作
时间为24000min。试按代表产品法计算每种产品的
节拍。
3、某混合流水线A,B,C三种产品，它们的计划产量分
别为12000,9000,3000,试用生产比例数法确定这些
产品的投产顺序。
练习题
121
