第3章流程分析技術

——流動、空間、作業(yè)關系3.1概述3.2部門劃分3.3作業(yè)關系3.4流動模式3.5流動規(guī)劃3.6

流動的度量3.7

空間需求XIONGYANHUACompanyLogo3.1概述一、流動影響因素批量；集裝單元大小；物料搬運設備及策略；布置安排和建筑物配置；XIONGYANHUACompanyLogo二、空間影響因素

批量；存儲系統(tǒng)；生產設備類型及尺寸；布置安排；建筑物配置；保管及組織策略；物料搬運設備；辦公室、餐廳和休息室的設計。XIONGYANHUACompanyLogo三、影響作業(yè)單位關系的因素物料和人員的移動；環(huán)境；組織結構；控制要求；工藝過程要求；……XIONGYANHUACompanyLogo強調：（1）設施規(guī)劃是一項需要多次反復進行的過程。（2）設施規(guī)劃人員不僅要與產品、工藝和計劃的設計人員交流，還要與公司高層交流，以確定在進行具體分析時，要考慮的不同問題和策略。（3）設施規(guī)劃人員要不斷調查現(xiàn)代制造方法對流動、空間和作業(yè)單位相互有關系三者的影響。XIONGYANHUACompanyLogo3.2

部門劃分一、部門劃分概述管理型部門服務型部門生產型部門輔助型部門廠前區(qū)生產區(qū)1、按功能部門總體劃分總體變化趨勢：管理型部門、服務型部門中的部分部門向生產區(qū)轉移。為簡化對物流、空間、作業(yè)關系的考慮，將對象進行部門劃分。對部門級別的設施規(guī)劃時，可不需過分關注企業(yè)自身。XIONGYANHUACompanyLogo2、生產型部門的劃分一般原則：將有“相似”功能的工作站歸并在同一個

生產型部門中。高低產量低高產品品種變化產品型部門產品原則布置料位固定型部門料位固定式布置產品族型部門成組技術布置工藝型部門工藝原則布置+processingtimematerial-handlingtime-flexibility+processingtimematerial-handlingcostWIPinventory-processingtimematerial-handlingtime+flexibility+lowdamagecost-lowutilizationXIONGYANHUACompanyLogo部門劃分和工作站歸屬的基本原則產品特性劃分部門類型及布置工作站歸屬標準化產品，需求量大且穩(wěn)定產品型部門生產線（產品原則）布置包括生產此產品的所有工作站體積大、難以移動且零星需求料位固定型部門料位固定式布置生產此產品的所有工作站和產品暫存區(qū)可歸入相似零件族并可用工作站群來生產產品族型部門成組技術布置生產此產品族的所有工作站以上皆不是工藝型部門工藝原則布置將相同、相近工作站劃分在一起注：大多數(shù)設施都是以綜合產品和工藝過程來劃分部門的。XIONGYANHUACompanyLogo3、輔助型、管理型和服務型部門劃分常按工藝型部門進行劃分與布置。4、現(xiàn)代制造的一些特點（1）將生產、輔助、管理和服務型部門結合起來形

成綜合的連貫型部門。（2）將設施轉換為產品型與產品族型相結合的部門。

在單元式制造中采取成組技術與準時制生產相

結合的方式。XIONGYANHUACompanyLogo二、制造單元1、定義

產品族型部門按照相似的制造工藝或設計屬性講產量與品種變化幅度中等的零件歸為零件族。通常按照相似的制造工藝或設計屬性將生產同一零件族的機器、人員、工具、搬運存儲設備等進行的分組，形成制造單元。制造單元的概念是和JIT、LP、TQM緊密聯(lián)系的。

()XIONGYANHUACompanyLogo2、成功實現(xiàn)制造單元需要解決構造、設計、運作和控制等方面的問題。構造：是指對某一特定單元確定它的機器和零件類型。設計：是指設計符合生產和物料搬運要求的布置形式。運作：則需要確定生產批量、時間進度安排、操作工人

數(shù)量與類型和生產控制類型等問題?？刂疲褐傅氖怯糜诙攘恐圃靻卧冃У姆椒?。XIONGYANHUACompanyLogo3、制造單元的構造方法直接簇聚法的步驟：（1）將行、列排序。將機器—零件矩陣每行、列的1相加。各行以行總和遞減的方式從上到下排列，各列以列總和遞增的方式從左到右排列。如果行或列的總和相同，再以零件號或機器號遞減方式排列。XIONGYANHUACompanyLogo機器號行總和列總和零件號364152511

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13322211機器號行總和列總和零件號123456111

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12213212行排序結果XIONGYANHUACompanyLogo機器號行總和列總和零件號364152511

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13322211列排序結果XIONGYANHUACompanyLogo機器號行總和列總和零件號364152511

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13322211機器號行總和列總和零件號364152511

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13322211（2）列移動。

從矩陣的第一列開始，將第一行有1值的各列移到矩陣左邊。對下面各列重復上述過程，直到不能再移動。XIONGYANHUACompanyLogo機器號行總和列總和零件號365142511

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1113321221機器號行總和列總和零件號364152511

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13322211（3）行移動。

將第一列有1的行盡可能往上移。為了有可能形成由1組成的集中塊，接下來將第二列有1的行開始往上移。對后面各行重復上述過程。XIONGYANHUACompanyLogo機器號行總和列總和零件號365142511

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1113321221機器號行總和列總和零件號365142511

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1113321221結果：此時5臺機器可分成兩個單元，零件3、5和6由機器2、4和5組成的單元加工，零件1、2和4由機器1和3組成的單元加工。（4）形成單元。

查看是否有單元形成，每個零件的所有加工都在該單元內進行。XIONGYANHUACompanyLogo示例2：如下左圖所示的機器——零件矩陣。采用直接簇

聚法得到排序后的機器——零件矩如右圖所示。機器號行總和列總和零件號123456111

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12213222機器號行總和列總和零件號365412511

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1113322221存在沖突!怎么劃分單元？XIONGYANHUACompanyLogo解決方法一：

布置兩個單元時使機器2和機器3相對靠近，即在兩個單元的邊界處。XIONGYANHUACompanyLogo解決方法二：增加機器。注：最終使用哪種方案？取決于成本、效率、搬運、安全等多種因素的綜合確定。XIONGYANHUACompanyLogo4、設計單元制造系統(tǒng)單元制造系統(tǒng)類型：集成式分離式完成零件加工后，采用單獨的存儲區(qū)來存儲同類零件。不管另一個單元或部門何時需要加工這些零件，都要從存儲區(qū)提取這些零件。因此，存儲區(qū)作為一個分離器，使得不同單元或部門互相獨立。

單元和部門間通過看板相聯(lián)系。采用“拉式”生產組織方式。缺點：過量的物料搬運且反應遲緩。XIONGYANHUACompanyLogoPOK：生產看板WLK：取貨看板集成的單元式制造系統(tǒng)XIONGYANHUACompanyLogoHP公司Greely分部磁盤驅動器裝配單元布置單元制造系統(tǒng)的布置XIONGYANHUACompanyLogo3.3

作業(yè)關系需考慮的主要作業(yè)關系：

組織關系

受控制幅度和從屬關系影響。XIONGYANHUACompanyLogo流動關系貨物、材料、能量、信息、人員的移動流動過程可以通過流動的對象、產生流動的資源和協(xié)調資源的信息交流三個方面來說明。對象：要加工的物品。資源：完成所需流動的加工和運輸設施。信息交流：簡化流動過程管理的各種措施。XIONGYANHUACompanyLogo對象：生產產品需要的材料、零件、外購品供應物流系統(tǒng)（物料管理系統(tǒng)）的流動關系信息交流：生產預測、庫存記錄、請購單、采購訂單、提單、傳票、驗收報告、看板、EDI、訂單付款XIONGYANHUACompanyLogo生產物流系統(tǒng)的流動關系生產物流系統(tǒng)由物料流經的作業(yè)單位或部門組成。產品型部門、工藝型部門等流動關系是有所不同的。XIONGYANHUACompanyLogo銷售物流系統(tǒng)的流動關系供應、生產、銷售組成了綜合物流系統(tǒng)XIONGYANHUACompanyLogo產品型部門的生產物流系統(tǒng)產品原則布置(生產線)大量,有穩(wěn)定需求的標準化產品的生產XIONGYANHUACompanyLogo固定型部門的生產物流系統(tǒng)固定工位式結構尺寸很大的產品的單件、零星需求XIONGYANHUACompanyLogo產品族型部門的生產物流系統(tǒng)產品聚簇布置

(成組技術)相似零件的一般批量需求XIONGYANHUACompanyLogo工藝型部門的生產物流系統(tǒng)工藝原則布置(機群式)同類設備和人員集中布置在一個地方XIONGYANHUACompanyLogo控制關系；環(huán)境關系；包括物控是集中還是分散、庫存控制是即時還是分批、現(xiàn)場管理和自動化集成水平。包括安全因素和溫度、噪聲、煙霧、濕度和灰塵等。XIONGYANHUACompanyLogo3.4

流動模式一、工作站內的流動解決方法：動作研究和人因工程方法。一般要求：操作者的個人動作應當是同時的、對稱的、有節(jié)奏的和習慣性的。XIONGYANHUACompanyLogo二、部門內的流動部門內的流動模式取決于部門的類型。1、產品型或產品族型部門工作流伴隨著產品流。（1）一個操作者一個工作站情況前流背流角流XIONGYANHUACompanyLogo（2）一個操作者兩個工作站情況折返流（3）一個操作者兩個以上工作站情況環(huán)流XIONGYANHUACompanyLogo2、工藝型部門流動一般應發(fā)生在工作站和通道之間，部門內工作站之間的流動應當盡量少。流動模式取決于工作站與通道的方向。平行式垂直式斜角式結論：具體的工作站與通道取向安排和流動模式取決于各工作站的交互作用、可用空間及搬運物料的大小XIONGYANHUACompanyLogo三、部門間的流動1、基本的流動模式（1）直線形

適用于入口和出口在相對位置，生產過程

短而且比較簡單，或只有少量零部件和少

數(shù)生產設備的情況。（2）L形

適用于現(xiàn)有設施或建筑物不允許直線流動

的情況。XIONGYANHUACompanyLogo（3）U形

適用于入口與出口在同一相對位置。（4）環(huán)形

適用于要求物料返回到起點的情況。XIONGYANHUACompanyLogo（5）S形

適用于生產線比實際可安排的距離長。注：實際的部門間流動模式往往是這五種基本模式

的組合，從而形成各式各樣的流動模式。XIONGYANHUACompanyLogo2、選擇流動模式要考慮的因素首要因素是入口(接受地點)和出口(發(fā)送地點)的

位置。場址或建筑物的輪廓尺寸；生產工藝流程的特點；生產線長度、通道設置；物料搬運方式及其設備；儲存要求、發(fā)展需要等。XIONGYANHUACompanyLogo考慮出入口位置的設施內流動模式示例：出入口在同一位置出入口在相鄰邊出入口在同一邊兩端出入口在相對邊XIONGYANHUACompanyLogo3.5流動規(guī)劃一、流動規(guī)劃的層次結構部門間的有效流動部門內的有效流動工作站內的有效流動XIONGYANHUACompanyLogo二、流動規(guī)劃的原則（1）有向流路徑最大化原則指流動路徑從起點到終點，既連續(xù)不間斷（即與其它路徑不交叉）也無回退（逆流）現(xiàn)象。無中斷的流動路徑有中斷的流動路徑XIONGYANHUACompanyLogoAD50BC50507525流動路線：A→B→C→D長度路徑（50+50）+50+（75+25）=250流動路線：A→B→A→C→D（50+50）+（50+50）+（50+50）+50+（75+25）=450回退懲罰XIONGYANHUACompanyLogo（2）流量最小化原則①消除不必要的流動。即通過規(guī)劃使得物料、信息和人員的交付直接發(fā)生在最終使用點，消除中間步驟。②流動次數(shù)最小化。通過規(guī)劃使得兩個連貫使用點之間的流動盡可能次數(shù)少，最好是一次。③盡可能合并流動和作業(yè)。通過規(guī)劃使得物料、信息或人員的移動與下一步驟合并。XIONGYANHUACompanyLogo（3）流動成本最小化原則①盡量減少手工搬運，包括盡可能減少行走次數(shù)、距離和動作；②盡量消除手工搬運，通過流動過程的機械化和自動化，使得工人全部時間投入到分配的任務，而不是浪費在不增值的搬運上。XIONGYANHUACompanyLogo一、流動的定量度量的基本單位1、當量物流量物流量：指一定時間內通過兩物流點間的物料數(shù)量。當量物流量：是指物流運動過程中，一定時間內按規(guī)

定標準修正、折算的裝卸和運輸?shù)牧?。當量物流量的計算公式：f——當量物流量，當量t/日、當量t/月、當量kg/h

q——一個搬運單元的當量重量，當量t、當量kg

n——單位時間內流經某一區(qū)域或路徑的單元數(shù)，單元數(shù)/年（月…）3.6

流動的度量XIONGYANHUACompanyLogo類別每節(jié)車箱可乘人數(shù)每人的當量重量硬座硬臥軟臥副部級正部級1180.5085T601T2T4T7.5T30158每節(jié)車廂額定載荷60噸(1)反推法XIONGYANHUACompanyLogo當量系數(shù)Ki值的確定方法如下：

選定統(tǒng)一的物料影響因素。如體積、價格、形狀、易損傷性、其它等；給每個因素打分。不同因素要根據其對物料影響程度的大小來打分。一般可分為4、3、2、1、0五個等級，影響大的得分高，反之得分少；將各因素的得分轉化為影響系數(shù)值，如：4、3、2、1、0分別轉化為1.00、0.75、0.50、0.25、0；確定各類物料的當量系數(shù)Ki。(2)當量系數(shù)法其中i——代表某種物料

j——代表某個因素XIONGYANHUACompanyLogo式中f——當量物流量，單位：當量噸/年，當量噸/月

qi——某種物料的當量物流量，單位：當量噸，當量公斤

ai——某種物料的運輸重量，單位：噸，公斤

n——單位時間內流經某一區(qū)域或路徑的單元數(shù)，單位：單元數(shù)/年第i種物料當量重量：總當量物流量：XIONGYANHUACompanyLogo示例：某通用電器廠生產的產品品種較多，物料種類也多。為了便于計算運輸量，首先根據物料的性質、外形尺寸、單件重量、是否易于損壞以及對搬運設備類型的要求等因素，對物料進行分類。該廠產品所需物料分為五大類。由于各類物料搬運的難易程度不同，對各類物料還需要通過當量系數(shù)來反映同樣一噸物料實際工作量并不一樣的特點.XIONGYANHUACompanyLogo當量系數(shù)計算表：XIONGYANHUACompanyLogo2、瑪格數(shù)瑪格數(shù)是一種在美國使用的當量物流量計量單位。用來衡量不同物料的可運性（即搬運難易程度）（1）一瑪格的物料具有的特征：可以方便地拿在一只手中；相當密實；結構緊湊，且有可堆垛性；不易受損壞（表面粗糙，不怕碰）相當清潔、堅固和穩(wěn)定（說明了化學狀態(tài)）約10in3，通常認為類似兩包香煙大小的干燥木塊。XIONGYANHUACompanyLogo（2）瑪格數(shù)的計算步驟①計算物料的外輪廓體積；②查閱圖表曲線；③得到瑪格數(shù)基本值A；④查表得修正參數(shù)；⑤按公式計算瑪格數(shù)。XIONGYANHUACompanyLogo①計算物料的外輪廓體積；②查閱圖表曲線；③得到瑪格數(shù)基本值A；XIONGYANHUACompanyLogo級B松密程度或密度C形狀D損傷危險率E狀態(tài)-3

十分簡單并且容易堆垛或可以充分套疊（如金屬板材）

-2非常輕或空的（體積龐大的板金制品）易于堆垛或套疊的（湯盆）根本不易受損傷（廢鐵削）

-1輕的和龐大的（拆散的瓦楞紙板箱）輕易堆垛或略可套疊（書，茶杯）實際上不易受損傷或受損極?。▓詫嵉蔫T件）

0相當堅實的（干燥木塊）基本上方形，并且有一些可堆垛的性能（木塊）略易受損傷（加工成一定尺寸的木料）清潔，結實（木塊）修正因素及參數(shù)值④查表得修正參數(shù)；XIONGYANHUACompanyLogo1相當重及堅定的（空心鑄件）長的、圓的或有些不規(guī)則形狀（袋裝谷類，短棒）易受擠壓、破裂、擦傷等損傷（油漆過的物品有油的、脆弱的、不穩(wěn)定的或難于搬運的（帶油切屑）2重的及堅實的（空心鑄件，鍛件）十分長的、球狀的或不規(guī)則的形狀（桌式電話機）非常容易受一些損傷或容易受許多損傷(電視顯像管)熱的、非常脆弱或滑溜的，非常難于搬運的3非常重及堅實的（模塊，實心鉛特別長，彎曲的，或形狀高度不規(guī)則的（長鋼梁）極易受到損傷(水晶玻璃高腳器皿)發(fā)粘的膠面4

特別長及彎曲的，或格外不規(guī)則的（成形管，木扶手椅）極易受到非常多的損傷（瓶裝酸類及炸藥）熔化的鋼等XIONGYANHUACompanyLogo式中：B——密度修正系數(shù)；

C——形狀修正系數(shù)；

D——損傷修正系數(shù)；

E——狀態(tài)修正系數(shù)；

F——價值因素，如不考慮價值，則F=0；

A——基本值。M=A+A（B+C+D+E+F）/4瑪格數(shù)計算公式：兩點間物流量：n——單位時間內兩點間運輸?shù)膯卧獢?shù)。⑤按公式計算瑪格數(shù)。XIONGYANHUACompanyLogo1線圖（stringdiagram物流路徑圖）

產品種類較少時使用二、流動的定量度量ABCDEF?A設備各種產品在設備上的路徑XIONGYANHUACompanyLogo用途：借以發(fā)現(xiàn)交叉、回運、路徑過長的問題制作依據：布局圖、生產順序、產線平衡改進方法：

1改變生產操作順序（改變工藝比較難）

2移動設備XIONGYANHUACompanyLogo改進前ABCDEFGACBDEFG改進后效率評價理想步數(shù)目前方案步數(shù)（機器數(shù)-1）*產品種類數(shù)目前方案步數(shù)1823效率評價理想步數(shù)目前方案步數(shù)（機器數(shù)-1）*產品種類數(shù)目前方案步數(shù)1820XIONGYANHUACompanyLogo多項產品程序圖（multi-columnprocesschart）

產品種類、數(shù)量中等時使用流程、機器需求相似的產品群組的流程次序的描述理想步數(shù)目前方案步數(shù)（機器數(shù)-1）*產品種類數(shù)目前方案步數(shù)3567XIONGYANHUACompanyLogo理想步數(shù)目前方案步數(shù)（機器數(shù)-1）*產品種類數(shù)目前方案步數(shù)3551改進后XIONGYANHUACompanyLogo從至表（from-to-chart）產品種類多、流程復雜時用于進行物流量統(tǒng)計整理XIONGYANHUACompanyLogo物流從至表主要類型有：主要從至表的特點：距離從至表相對于其對角線是對稱的；流量從至表相對于其對角線并不是對稱的。流量從至表；距離從至表。XIONGYANHUACompanyLogo物流從至表示例理想狀態(tài)：無倒流現(xiàn)象（下三角盡量沒有數(shù)字）物流數(shù)量大的單位對盡量能靠近（搬運路線短）XIONGYANHUACompanyLogo物流從至表編制步驟：(1)把需考慮相互關系的所有部門順序列于表內各行和各

列(盡可能按總體流動模式的順序)；(2)調查和計算各部門之間的物流量；(3)把流量折算為統(tǒng)一的當量

若流動的物品都相同或各項目在流動的難易程度上是一樣的，則移動量=流動次數(shù)或流量。若大小、現(xiàn)狀、重量、價值、易損性不同，則需采用適當?shù)奈锪鳟斄繂挝粊砗饬?；(4)把各部門間的流動當量填入表內。注意在物流從至

表中各部門的流入當量總和與流出當量總和應是相

同的。XIONGYANHUACompanyLogo例：某企業(yè)有五個部門A-E，總體流動模式為A-C-B-D-E。生產三種產品，產品1，2的尺寸、重量、移動難易程度相同，產品3是產品1大小的2倍。產品月產量加工路線

130A-C-B-D-E212A-B-D-E37A-C-D-B-EACBDEACBDE4412301442144214XIONGYANHUACompanyLogo三、流動的定性度量描述部門間的密切程度作業(yè)單位相互關系表（或相關圖）XIONGYANHUACompanyLogoA(apparentlyimportant)絕對重要

作業(yè)單位必須相互為鄰。（≤5%）E(especiallyimportant)很重要

作業(yè)單位要靠緊。（A+E≤12%）I(important)重要

作業(yè)單位最好能靠在一起。（A+E+I≤25%）O(ordinaryimportant)一般

作業(yè)單位在哪里都行。（A+E+I+O≤40%）U(unimportant)不重要

作業(yè)單位放在任何地方都行。

(≥50%，對應格可空著，使圖更清晰)X

不可接近

作業(yè)單位不能靠近。（≤5%）“密切程度”代碼：XIONGYANHUACompanyLogo代碼接近理由1共用人員2共用設備3共用場地4共用信息5工藝流程連續(xù)6做類似工作7人員接觸“密切程度”理由代碼示例：XIONGYANHUACompanyLogo作業(yè)單位相互關系表的編制步驟：(1)把企業(yè)內所有需進行布置的單位(如需簡化，列出

主要單位亦可)列在關系表內；(2)調查這些部門，弄清各部門之間的關系，并把理由

記錄下來；

(3)確定每一對部門之間的關系值和理由代碼，填于表

內。XIONGYANHUACompanyLogo應用提示：(1)部門數(shù)不要太多，n個部門，要考慮n(n-1)/2兩兩關

系，太多可以把可放在一起的部門合并，等其位

置關系確定了，再用相關圖確定小部門的關系。(2)從設施規(guī)劃的角度來說，作業(yè)單位的關系經常被看

作是臨近要求，但如可以采取一些特殊措施時，也

不一定必須要以物流距離、物理分隔來處理