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第四节 生产过程组织的具体形式
一、生产线组织
生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。
生产线的种类，按范围大小分为产品生产线和零部件生产线，按节奏快慢分为流水生产线和非流水生产线，按自动化程度分为自动化生产线和非自动化生产线。
二、流水生产线组织
流水生产线是指加工对象连续不断地像流水似的，按既定的工艺顺序，以规定的节拍通过各道工序的加工。现代流水线生产方式起源于福特制，福特创立了汽车工业的流水线，适应了大规模生产的要求。
(一)流水生产线的特征
(1)流水生产线按对象专业化原则组织，线上的加工对象是固定的，工作地的专业化程度较高，因此流水线一般具有较高的生产率。
(2)线上的设备和工艺、装备是针对加工对象的工艺要求配置的，一般能封闭地完成加工对象的全部生产工艺，线上各工序的工作地数量与各该工序单件工时的比值保持一致，即各工序的生产能力符合比例性的要求。
(3)流水线的各工作地按工艺过程的顺序排列，前后工序在空间紧密衔接，工件沿流水线做单向流动，运输距离短，生产过程的连续性好。
(4)经过周期化工作，线上各道工序具有大体相等的生产率，且使各道工序的加工时间等于或接近于流水线的节拍，或与节拍成整数比。
由于流水生产线具有良好的连续性、比例性、平等性和节奏性，所以流水生产能取得良好的经济效益。
(二)流水生产线的分类
(1)按加工对象的移动方式来分，可分为固定流水线和移动流水线。
(2)按流水线生产对象的种数分，有单对象流水线和多对象流水线。
(3)按加工对象的轮换方式，有不变流水线、可变流水线和成组流水线等形式。
(4)按生产过程的连续程度，有连续流水线和间断流水线之分。
(5)按流水线的节奏性来衡量，有强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线之分。
(三)组织流水线生产的条件
(1)产品结构和工艺要相对稳定。
(2)产量要足够大。
(3)工艺能同期化。
(4)生产面积容纳得下。
(四)流水生产线的组织设计
这里只介绍单对象流水线的组织设计，具体步骤如下。
1.计算流水线的节拍
节拍是指流水线生产上连续生产两个相同制品的间隔时间。流水线的平均节拍可按下式计算：
r=Te/Q=βT0/Q
式中 r——流水线的平均节拍;
Te——计划期流水线的有效工作时间;
T0——计划期流水线的制度工作时间;
β——工作时间有效利用系数，一般为0.9~0.96;
Q——计划期的产品产量(包括计划产量和预计废品量)。
【例3】 某企业为零件转向节进行单对象流水线的组织设计，日生产量为60件，每日工作8小时，时间有效利用系数为0.95，废品率为l%，试求该转向节的平均节拍。
解 Te =βT0=0.95×8×60=456(分钟)
Q=60/0.99=60.6(件)
r= Te/Q=456/60.6=7.5(分钟/件)
2.进行工序同期化流水线节拍确定后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成倍数关系，这个工作称为工序同期化。工序同期化措施主要有：(1)提高设备的生产效率;(2)改进工艺装备;(3)改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间;(4)提高工人技术的熟练程度和工作效率;(5)详细地进行工序的合并与分解。
3.确定各工序的工作地数(设备数量)，计算设备的负荷率
工序同期化后，可根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量。
Si=ti/r
式中 Si——第i道工序计算所需工作地的计算数;
ti——第i道工序所需加工时间。
一般来说，计算的设备数都不是整数，所取的设备数只能是整台数，这样设备负荷系数Ki为：
Ki=Si/Sei
式中 Ki——设备负荷系数;
Si——第i道工序所需工作地的计算数;
Sei——为第i道工序安排的实际工作地数。
4.计算流水线所需工人人数
根据任务指派及班次，安排每个工序所需工人及整个流水线人员。
5.确定运输方式，选择运输装置
在强制节拍流水生产线上，为保证严格的出产速度，一般采用机械化的传送带作为运输工具。在自由节拍流水生产线上，由于工序同期化水平和连续性较低，一般采用连续式运输带、滚道或其他运输工具。
6.流水生产线的平面布置
流水生产线的平面布置应当有利于工人操作，制品运动路线最短，流水线上互相衔接流畅和充分利用生产面积。而这些要求同流水线的形状、工作地的排列方式等有密切的关系。流水线的形状一般有直线形、直角形、U形、山字形、环形、S形等。
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三、自动线组织
自动线是指在生产线和流水线的基础上发展起来的，技术上更为先进的一种生产组织形式。
(一)自动线的特征
(1)较一般流水线效率更高。
(2)生产过程具有高度的连续性和节奏性。
(3)有利于稳定产品质量。
(4)能从事人体所不能胜任的特殊工作。
(5)有利于降低产品制造成本。
(6)生产过程是完全自动进行的。
(二)组织自动线的条件
(1)在加工对象方面，要求有很高的标准化、通用化水平，零件的结构便于自动装夹运输和加工。
(2)在工艺方面，必须采用先进的工艺方法和设备，采用的工艺规程应尽量减少装夹次数。
(3)在劳动组织方面，对自动线上的劳动力进行必要的挑选和培训，使其具备正确调整、诊断设备故障的能力。
(4)在生产管理、原材料供应、设备维修、环境卫生和工具更换方面，提出了更严格的要求。
(三)自动线的形式
自动线的形式有：
(1)按零件是否通过机床上的装夹器具，可分为通过式自动线和非通过式自动线。
(2)按零件运输方式，可分为直接运输自动线、间接运输自动线、悬挂运输自动线和工件升起运输自动线。
(3)按加工设备的连接方式，可分为刚性连接自动线和柔性连接自动线。
(4)按设备排列方式，可分为顺序排列的自动线、平行排列的自动线和顺序平行混合排列的自动线。
(5)按布局形式，可分为直线式自动线、折线和封闭式自动线。
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