当前课程知识点：工业生产管理概论 > 第五章 流程选择与设施布置 > 第七节 产品原则布置 > 产品原则布置
它具体怎么个设计法呢
先看看大批量生产的生产线应该怎么设计
这就是产品原则布置方案的设计问题
我们追求的目标是按照需要执行的
生产操作任务的顺序
来安排工人或者机器进行生产
这就是我们一般说的生产线或者装配线
比如我们在鞋厂
有一条鞋面缝制的生产线
我们25个人摆成一条U形线
工人们背对背的坐在这儿
做生产线设计的时候
首先我们要把生产工作的任务分解成一系列的
基层操作任务
我们管这个叫做工序
所谓工序
就是指一些简单快捷的例行的操作
工人们抓起来就干
不用琢磨
是一种熟练的操作
我用比较低技能的员工和一些专业化的设备
来干这个活
一个工序的持续时间
一般来说从几秒到几分钟不等
这个在不同的行业不同的产品差异会很大
给大家举几个例子
比如在汽车制造厂
节拍是一分钟
一分钟出一辆汽车
一个工序可能就是几秒或者十几秒
如果在手机制造厂装配手机
节拍本身就很快
七八秒就出一台手机
一个工序可能会分解到零点几秒
如果到飞机制造厂
我三天出一架飞机
这个节拍是大于天这个级别的
一道工序可能就会十几分钟甚至几十分钟或者
一两个小时了
比如我把垂直尾翼装上去需要花半个小时
所以在不同的行业工序时间可能会差异很大
在右边这个图里边大家看到
这就是一个工艺流程的工序图
我们看到要把一个产品做出来
我们一共要经过这12道工序
其中有一条主线
BFHJKL这是一条主线
然后旁边它有三条辅助的线
A和C做了一个部件
到F这个工序合到产品上
让E这个工序做一个小部件合到H这道工序上去
然后D G I做一个小部件合到J这道工序上去
所以如果我们要做一个流程的话
你可以按照123456一直到12这个顺序
这样的话
一个产品就做完了
接下来我们要把这些所有的工序
给它分成几个小组
每一组任务交给一个真正的生产工位来执行
这个工位
可能是一个工人
比如我们生产鞋
一个工人一个工位
如果生产汽车的话
一个工位上可以容纳多人操作
因为这个空间比较大
比如说在工位上有四个人操作
一个人在前面的发动机舱里装东西
一个人在左边的驾驶员仪表盘这个位置装东西
一个人在右边的后座上这个位置装东西
一个人在后备箱里装东西
四个人互不干涉都可以
流水线设计里边最重要的一件事情
就是生产线平衡
这直接决定了你这条线的生产效率怎么样
也就是说我们要把工序任务进行分组
然后指派到各个工位去
我们希望整条生产线上工人们的空闲时间
要尽可能的小
希望提高人员和设备的利用率
但是现实中我们很难通过这个分组
使得各工位的操作时间是完全一致的
因为技术上有一些工艺顺序的约束
我们前面说了
你必须先干啥后干啥
另外我们使用的设备工具在不同的工序上
各不相同
时间很难一致
而且有一些工序任务之间还是互相不兼容的
比如你想把两道工序搁到一起不行
举个例子
在加油区不能干打磨这种见得着火星的活
否则的话火星一出来溅到油上就很危险
关键是各个工序的任务的持续时间都是
各不相同的
我们举一个简单的例子
可能我们很多人都体验过这种自动洗车房
你开着车进去之后
三道工序自动的就把你这个车给洗完
烘干了
第一道工序是旋转的布轮
带着去污剂来给你去污
第二道工序是清水冲洗
把这些脏水都给冲掉
然后第三道工序烘干
由热风机来把汽车的表面都给烘干
我们看在自动洗车房里边去污用两分钟
冲洗用四分钟
烘干用两分钟
瓶颈就是冲洗这个环节
它用的时间最长
我们在设计的时候能不能这么想
既然去污和烘干都是两分钟
我能不能把这两分钟合起来交给一个工位来干
我在一个工位上既去污又烘干再冲洗
行不行
这不符合工艺路线的要求
这是技术上的限制
接下来我们看生产线的节拍时间
怎么来设定
节拍时间在英文里边
叫Cycle Time
缩写是CT
也就是说每一个工位在每件产品上完成
你指定的这一组工序任务
所允许的最长时间
也就是说你必须在这么长时间内把这活都干完
因为每隔一个节拍时间
生产线就会往前运动一位了
所以你必须在节拍内做完
我们举个例子
如果有一项生产任务
我们可以把它分解成五道工序
分别是0.1分钟
0.7分钟
1分钟 0.5分钟 0.2分钟
大家看瓶颈在哪
第三道工序
一分钟这儿
你生产这个产品
有没有可能比一分钟的这个节拍更短
被这个环节给限制住了 是不可能的
所以最短可能的节拍时间
我们在这用CT min 来表示
就是一分钟
那么最长的可能的节拍时间是多少
如果我只用一个工位把这五个工序全干了
那就是它们的总工时之和2.5分钟
那么我们来算算
如果按照这种节排时间的话
我们每天的产出率产量会怎么样
你就可以把每天的工作时间除以节拍时间
就算出来每天的产出率了
如果我们取最短的节拍时间一分钟的话
你一天八个小时
每小时60分钟
一共480分钟
一天可以干480件
当然你如果是用后边最长的节拍时间
2.5分钟的话
你能干多少件
480除2.5
就只有192件了
当然我们经常是来反算节拍时间的
根据我们要求
产出率达到什么水平
因为前面产能给你规划好了
要求你这条生产线每天生产多少
那么你就算算节拍
该排到多少
如果要求每天生产480件的话
你节拍只能是一分钟
不能再长了
如果这个节拍确定下来
我们看看这条生产线需要多少个工位呢
最少的工位数应该等于
累计的总工时数
除以你设定的节拍时间
前面我们说了
干这五道工序
一共需要2.5分钟
除以你节拍的一分钟
也就是说你最少也需要2.5个工位
才能达到这样一个生产效率
当然2.5个工位是不现实的
在现实中我们不可能雇0.5个人来干活
所以就是三个工位了
关于工序任务之间的这个技术上的
先后顺序要求的关系
我们可以用这种先后顺序图来表示
英文里边叫Precedence Diagram
就是把任务之间的这种优先先后的顺序关系
给表达出来
你必须先干什么后干什么
刚才我们举的那个例子
如果不是从一干到五的话
而是中间这个工艺顺序关系比较复杂
我们来看看
在右上角的这个图里边
它是这么表达的
你可以在最开始干A或者是C
但是必须先干完了A才能干B
然后B和C都干完了才能干D
D干完了才能干E
这样的话就把各个工序之间先后顺序关系
用这样一个网络图来给它表达清楚了
对于零件的加工生产
往往是由工艺来决定这个先后顺序
如果是装配生产
那就是由产品的装配结构来决定这些工序上的
先后顺序
大家知道简单的产品
比如一部智能手机
可能有上百道的装配工序
如果是一辆普通的家用轿车的话
可能会用到上万道的装配工序
那就高度的复杂了
我们这个生产系统该怎么规划啊
工程师们处理这类复杂问题的办法就是
先分析 再综合
我们可以把这样一个复杂的网络体系
把这个复杂的产品先分段
分成几大段之后
每一段再分区域
比如中间的一段
我们分上下前后左右分六个区
让每个区域我还可以再分层次
这样的话就把一个大型的复杂问题逐渐分解成
一些小规模的比较简单的问题
我们就容易处理了
把小问题处理完了之后
我们再把它综合起来来考虑
-第一节 工业生产
--工业生产
-第二节 生产系统与流程
--生产系统与流程
-第三节 生产运营管理
--生产运营管理
-第四节 运营管理的历史与发展
-第五节 课程大纲
--课程大纲
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--竞争力
-第二节 使命与战略
--使命与战略
-第三节 运营战略
--运营战略
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--生产率
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-第二节 新产品创意
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-第四节 产品对环境的影响
--产品对环境的影响
-第五节 产品设计的策略
--产品设计的策略
-第六节 质量功能展开
--质量功能展开
-第七节 产品开发的流程
--产品开发的流程
-第八节 面向制造的设计
--面向制造的设计
-第九节 服务系统设计
--服务系统设计
-第十节 服务蓝图
--服务蓝图
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--产能规划概述
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--产能测度
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-第九节 成本-产量分析（2）
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-第二节 生产流程类型（1）
-第三节 生产流程类型（2）
-第四节 产品与品种对流程选择的影响
-第五节 技术与自动化
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--产品原则布置
-第八节 生产线平衡的方法
--生产线平衡的方法
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--流程图与人机图
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-第七节 运输模型
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--因素评分法
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--重心法
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-第一节 质量管理概述
--质量管理概述
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-第三节 满足非均匀需求的基本策略
-第四节 综合计划的步骤与计算方式
-第五节 试错调整法
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-第七节 主生产计划概述
--主生产计划概述
-第八节 主生产计划制定
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-第九节 主生产计划示例
--主生产计划示例
-第十章测试 综合计划与主生产计划
-第一节 库存实例
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-第二节 库存控制概念
--库存控制概念
-第三节 库存管理方法与成本因素
-第四节 经济订货批量模型
--经济订货批量模型
-第五节 经济生产批量
--经济生产批量
-第六节 批量折扣
--批量折扣
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--再订货点
-第八节 安全库存
--安全库存
-第十一章测试 库存控制
-第一节 非独立需求
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-第二节 物料需求计划概述
--物料需求计划概述
-第三节 物料清单
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-第四节 物料需求计划的分解计算
-第五节 分解计算示例
--分解计算示例
-第六节 物料需求追溯与更新
-第七节 物料需求计划的应用与发展
-第八节 能力需求计划
--能力需求计划
-第九节 企业资源计划
--企业资源计划
-第十二章测试 物料需求计划
-第一节 作业调度的概述
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-第二节 不同生产规模下的作业调度问题
-第三节 负荷加载与排产方式
-第四节 投料产出控制与指派模型
-第五节 排序的优先规则与绩效指标
-第六节 优先规则示例（1）
-第七节 优先规则示例（2）
-第八节 多机排序算法
--多机排序算法
-第九节 帕尔默算法
--帕尔默算法
-第十节 CDS算法
--CDS算法
-第十一节 关键工件法
--关键工件法
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-第一节 项目管理概述
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-第二节 项目人员组织
--项目人员组织
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-第四节 网络图
--网络图
-第五节 网络图正向推算，确定项目总时间
-第六节 网络图逆向推算，确定关键路径
-第七节 概率性时间估计
--概率性时间估计
-第八节 计算项目完成概率
--计算项目完成概率
-第九节 赶工决策
--赶工决策
-第十四章测试 项目管理
-第一节 精益生产概述
--精益生产概述
-第二节 精益生产的目标与基本思路
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--运用看板
-第五节 快速生产转换
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-第六节 U型线与多能工
--U型线与多能工
-第七节 自主化质量控制
--自主化质量控制
-第八节 现场管理
--现场管理
-第十五章测试 精益生产
-第一节 供应链概念
--供应链概念
-第二节 供应链管理概述
--供应链管理概述
-第三节 管理层的职责
--管理层的职责
-第四节 采购
--采购
-第五节 采购方式与问题
--采购方式与问题
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--供应商管理
-第七节 库存管理与订单执行
-第八节 物流
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-第九节 创建有效供应链
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-第十节 绩效指标与退货管理
-第十六章测试 供应链管理
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