第 2章 生产系统设计
2.1 产品与工艺设计
2.2 厂址选择与趋势
2.3 三流统一的生产过程
2.4 生产类型及其选择
2.5 生过程的空间和时间组织
2.6 柔性制造系统
2.1 产品与工艺设计
2.1.1 产品设计
2.1.2 工艺设计
2.1.1 产品设计
1）产品设计的重要意义
2)促使产品不断设计的因素
3)新产品设计的程序和内容
1）产品设计的重要意义
所谓 产品设计,是指对产品的效用、形
态、质料、结构，以及外貌的色彩等一切
特性的周详计划。
产品设计的 重要意义 如下：
(1)产品设计是 C-DPS导向系统的龙头
(2)产品设计影响产品的功能和成本。
(3)产品设计影响产品的销路、生产企业的生
存和发展。
(4)产品设计影响产品满足使用要求。
(5)产品设计影响产品满足制造工艺的要求。
2)促使产品不断设计的因素
(1)配合企业生产政策。
(2)受特殊时机的刺激。
(3)新的设计构想。
3)新产品设计的程序和内容
(1)
(2)
4)
(1)
(2)可靠性设计。
(3)电子计算机辅助设计。
2.1.2工艺设计
其内容主要包括：产品图纸的工 艺
分析和审查，工艺方案的制订，编制工
艺规程，工艺装备的设计、制造，工艺
方案的经济 分析，计算机辅助工艺过
程设计等。
CAP基本形式：
(1)检索式
(2)创成式
(3)混合式
2.2 厂址选择与趋势
2.2.1厂址选择的重要性
2.2.2建厂地点的选择
2.2.3厂址选择的方法
2.2.4国外厂址选择的趋向
2.2.1厂址选择的重要性
(1)影响新厂的建设速度和投资规模。
(2)影响新厂的投资效益和运营效益。
(3)影响企业的发展、迁移和转让。
(4)影响企业的竞争。
2.2.2 厂址的选择的基本要求
1)
2)
(1)从技术因素考虑。
(2)从经济因素考虑。
(3)从社会因素考虑。
2.2.4 国外厂址选择的趋向
西方国家的企业选择厂址出现了如下趋
势 (一 )：
(1)在国外设厂。
(2)向郊区发展。
(3)到工业中心或工业园区建厂。
(4)工厂位置趋向分散。
西方国家的企业选择厂址出现了如下趋势 (二 )：
(5)厂址选择有利于污染控制。
(6)选址向动态长期均衡决策发展。
(7)选址已由工厂向仓库、服务设施方向扩展。
(8)厂址选择普遍应用多目标规划和计算机。
(9)出现拉工业在该地建厂的竞争。这是指各州、
市、公共团体组织之间为拉工业在该地建厂的竞争。
2.3
2.3.1企业生产过程的含义
2.3.2企业生产过程的组成
2.3.1
一种产品生产过程，是指从准备生产这种
工业产品开始，直到把成品生产出来为止的全
部。
劳动过程
自然过程
2.3.2
生产技术准备过程、基本生产过程辅助生产
过程和生产服务过程。
2.4生产类型及其选择
2.4.1生产类型的概念和种类
2.4.2按接受生产任务的方式划分
2.4.3按生产的连续程度划分
2.4.4生产类型的选择
2.4.1
广义的生产类型，是按照一定的标志，对工
业企业 (车间、班组、工作地 )进行的生产分类。
它适用于各个行业。狭义的生产类型，是指工业
企业 (车间、生产班组、工作地 )按照它在较长时
期内工作地专业化 (生产专业化 )程度而进行的生
2.4.1生产类型的概念和种类
1)按生产方法划分
2）按接受生产任务的方式划分
3)新产品设计的程序和内容
4)产品设计的方法
1)按生产方法划分
(1)合成型
(2)分解型
(3)调制型
(4)提取型
2）
(1)订货生产方式
(2)存货生产方式
3)
(1)连续生产
(2)间断生产
4)按生产专业化程度划分
(1)
(2)成批轮番生产
(3)单件小批生产
2.4.3各种生产类型的技术特点和经济和经
济效果
2.4.4
选择生产类型，应考虑产品生命周期、产量
大小、定价策略等。
2.5生产过程的空间和时间组织
2.5.1合理组织生产过程的基本要求
2.5.2生产过程的空间组织
2.5.3生产过程的时间组织
2.5.1合理组织生产过程的基本要求
连续性
比例性
均衡性
适应性
2.5.2
(1)工艺专业化
(2)对象专业化
(1)工艺专业化
工艺专业化，指按照生产工艺性质的不同
设置车间、工段或小组。 工艺专业化的特点主
要是工艺特点相同。具体表现为, 三个相同，一
个不同,,即设备、工 种、工艺方法相同，产
品不同。
工艺专业化的优点
工艺专业化的缺点
对产品品种多变的适应性较强；在品种多变
的情况下，便于充分利用 机器设备和生产面积
的能力；便于加强专业化的技术指导，有利于提
高工人技术熟练程度； 便于开展同工种工人之
间劳动竞赛；产品易于进行更新换代等。
工艺专业化的优点是
生产 周期长；产品运输路线长，消耗于运
输在制品的辅助劳动量大；在制品占用量大，资
金占 用量多，资金周转缓慢；生产单位之间协
作关系和各项管理工作比较复杂等。
工艺专业化的缺点是
(2)对象专业化
对象专业化，指按照加工对象来设置生产单
位。在对象专业化生产单位里，集中着加工 同
种类产品所需要的各种机器设备和各种工人，对
同种产品进行不同工艺的加工。也就是, 三个
不相同，一个相同, 。
2.5.3
(1)顺序移动方式，指一批零件在前道工序
全部加工完毕之后一起运到下道工序。其特点是
零件在工作地之间整批地运输，前后两道工序的
加工时间是顺次衔接的。
顺序移动方式优点是管理方便；缺点是时间
最长。生产周期其公式为,
?
?
?
m
i
tinT
1
顺
(2)平行移动方式，指每个零件 (产品 )完成了
前道工序之后，立即送到下道工序。其特点是,
零件在工作地之间单个地运输，前后几道工序平
行或同时地对一批中的若干零件进行加工 。
平行移动方式的优点是时间最短；缺点是工
(台 )时利用率较低，运输量较大。
生产周期确定的计算公式为,
式中,T平 — 平行移动方式的生产周期
te－加工单件产品时间最长的工序单
件加工时间
e
m
t
tlntiT )(
1
??? ?
?
平
(3)平行顺序移动方式，指平行移动方式和顺
序移动方式的结合。它是每批中的各个零件在 上
一道工序还没有全部加工完毕以前，就开始在下
一道工序上进行加工。其特点：一是一批 加工零
件是单个与部分的从上道工序转到下道工序。也
就是说当后道工序的劳动量和前道工 序相等，或
大于前道工序时，前道工序的零件要逐个地运送
到后道工序。如果后道工序的劳 动量小于前道工
序，则前道工序的零件，可以积到一定数量后再
(一部分 )送往后道工序，按 运送组运输。二是该
批加工零件分散在若干道工序上同时加工。三是
每道工序开始时间计 算得恰好能够保证在该工序
平行顺序移动方式的优点是：劳动过程中
断时间比顺序移动方式的少，零件生产周期较短。
在一定程度上消除了工人与设备的空间时间，使
工人和设备的空间时间集中起来，便于用来 做
平行顺序移动方式生产周期的确定，用公式计
算法，其公式为：
式中：Ｔ 平顺 — 平行顺序移动方式的生产周期
t大 — 比前后相邻式序单件加工时间都大
的工序单件加工时间
t小 — 比前后相邻式序单件加工时间都小
的工序单件加工时间
? ?? ????
?
小大平顺 ttlntiT
m
i
)((
1
企业在选择工序结合方式时考虑如下因素：
(1)
(2)工序劳动量大小和零件的重量。
(3)改变加工对象时，调整设备的劳动量大小。
(4)生产类型。
(5)企业内部生产单位的专业化形式。
2.6
2.6.1柔性制造系统的概念
2.6.2柔性制造系统
2.6.3采用 FMS的经济效益
2.6.1
柔性制造系统,指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。
2.6.2柔性制造系统
1)加工系统
2)
3)计算机管理与控制系统
3)计算机管理与控制系统
2.6.3采用 FMS
采用 FMS的经济效益主要表现在,提高了生
产系统的柔性，适宜于多品种生产；缩短制造周
期，减少在制品量，加速资金周转；提高设备利
用率，加快投资回收等。例如，日本山崎铁 工
所生产的 H20型 MC机床，原来加工周期需要 13周，
装配 3周，调试 1周半，共需 4个月 。采用 FMS后，
加工周期只需 3天，再加装配、调试、检验，整
个周期缩短为 1
2.1 产品与工艺设计
2.2 厂址选择与趋势
2.3 三流统一的生产过程
2.4 生产类型及其选择
2.5 生过程的空间和时间组织
2.6 柔性制造系统
2.1 产品与工艺设计
2.1.1 产品设计
2.1.2 工艺设计
2.1.1 产品设计
1）产品设计的重要意义
2)促使产品不断设计的因素
3)新产品设计的程序和内容
1）产品设计的重要意义
所谓 产品设计,是指对产品的效用、形
态、质料、结构，以及外貌的色彩等一切
特性的周详计划。
产品设计的 重要意义 如下：
(1)产品设计是 C-DPS导向系统的龙头
(2)产品设计影响产品的功能和成本。
(3)产品设计影响产品的销路、生产企业的生
存和发展。
(4)产品设计影响产品满足使用要求。
(5)产品设计影响产品满足制造工艺的要求。
2)促使产品不断设计的因素
(1)配合企业生产政策。
(2)受特殊时机的刺激。
(3)新的设计构想。
3)新产品设计的程序和内容
(1)
(2)
4)
(1)
(2)可靠性设计。
(3)电子计算机辅助设计。
2.1.2工艺设计
其内容主要包括：产品图纸的工 艺
分析和审查，工艺方案的制订，编制工
艺规程，工艺装备的设计、制造，工艺
方案的经济 分析，计算机辅助工艺过
程设计等。
CAP基本形式：
(1)检索式
(2)创成式
(3)混合式
2.2 厂址选择与趋势
2.2.1厂址选择的重要性
2.2.2建厂地点的选择
2.2.3厂址选择的方法
2.2.4国外厂址选择的趋向
2.2.1厂址选择的重要性
(1)影响新厂的建设速度和投资规模。
(2)影响新厂的投资效益和运营效益。
(3)影响企业的发展、迁移和转让。
(4)影响企业的竞争。
2.2.2 厂址的选择的基本要求
1)
2)
(1)从技术因素考虑。
(2)从经济因素考虑。
(3)从社会因素考虑。
2.2.4 国外厂址选择的趋向
西方国家的企业选择厂址出现了如下趋
势 (一 )：
(1)在国外设厂。
(2)向郊区发展。
(3)到工业中心或工业园区建厂。
(4)工厂位置趋向分散。
西方国家的企业选择厂址出现了如下趋势 (二 )：
(5)厂址选择有利于污染控制。
(6)选址向动态长期均衡决策发展。
(7)选址已由工厂向仓库、服务设施方向扩展。
(8)厂址选择普遍应用多目标规划和计算机。
(9)出现拉工业在该地建厂的竞争。这是指各州、
市、公共团体组织之间为拉工业在该地建厂的竞争。
2.3
2.3.1企业生产过程的含义
2.3.2企业生产过程的组成
2.3.1
一种产品生产过程，是指从准备生产这种
工业产品开始，直到把成品生产出来为止的全
部。
劳动过程
自然过程
2.3.2
生产技术准备过程、基本生产过程辅助生产
过程和生产服务过程。
2.4生产类型及其选择
2.4.1生产类型的概念和种类
2.4.2按接受生产任务的方式划分
2.4.3按生产的连续程度划分
2.4.4生产类型的选择
2.4.1
广义的生产类型，是按照一定的标志，对工
业企业 (车间、班组、工作地 )进行的生产分类。
它适用于各个行业。狭义的生产类型，是指工业
企业 (车间、生产班组、工作地 )按照它在较长时
期内工作地专业化 (生产专业化 )程度而进行的生
2.4.1生产类型的概念和种类
1)按生产方法划分
2）按接受生产任务的方式划分
3)新产品设计的程序和内容
4)产品设计的方法
1)按生产方法划分
(1)合成型
(2)分解型
(3)调制型
(4)提取型
2）
(1)订货生产方式
(2)存货生产方式
3)
(1)连续生产
(2)间断生产
4)按生产专业化程度划分
(1)
(2)成批轮番生产
(3)单件小批生产
2.4.3各种生产类型的技术特点和经济和经
济效果
2.4.4
选择生产类型，应考虑产品生命周期、产量
大小、定价策略等。
2.5生产过程的空间和时间组织
2.5.1合理组织生产过程的基本要求
2.5.2生产过程的空间组织
2.5.3生产过程的时间组织
2.5.1合理组织生产过程的基本要求
连续性
比例性
均衡性
适应性
2.5.2
(1)工艺专业化
(2)对象专业化
(1)工艺专业化
工艺专业化，指按照生产工艺性质的不同
设置车间、工段或小组。 工艺专业化的特点主
要是工艺特点相同。具体表现为, 三个相同，一
个不同,,即设备、工 种、工艺方法相同，产
品不同。
工艺专业化的优点
工艺专业化的缺点
对产品品种多变的适应性较强；在品种多变
的情况下，便于充分利用 机器设备和生产面积
的能力；便于加强专业化的技术指导，有利于提
高工人技术熟练程度； 便于开展同工种工人之
间劳动竞赛；产品易于进行更新换代等。
工艺专业化的优点是
生产 周期长；产品运输路线长，消耗于运
输在制品的辅助劳动量大；在制品占用量大，资
金占 用量多，资金周转缓慢；生产单位之间协
作关系和各项管理工作比较复杂等。
工艺专业化的缺点是
(2)对象专业化
对象专业化，指按照加工对象来设置生产单
位。在对象专业化生产单位里，集中着加工 同
种类产品所需要的各种机器设备和各种工人，对
同种产品进行不同工艺的加工。也就是, 三个
不相同，一个相同, 。
2.5.3
(1)顺序移动方式，指一批零件在前道工序
全部加工完毕之后一起运到下道工序。其特点是
零件在工作地之间整批地运输，前后两道工序的
加工时间是顺次衔接的。
顺序移动方式优点是管理方便；缺点是时间
最长。生产周期其公式为,
?
?
?
m
i
tinT
1
顺
(2)平行移动方式，指每个零件 (产品 )完成了
前道工序之后，立即送到下道工序。其特点是,
零件在工作地之间单个地运输，前后几道工序平
行或同时地对一批中的若干零件进行加工 。
平行移动方式的优点是时间最短；缺点是工
(台 )时利用率较低，运输量较大。
生产周期确定的计算公式为,
式中,T平 — 平行移动方式的生产周期
te－加工单件产品时间最长的工序单
件加工时间
e
m
t
tlntiT )(
1
??? ?
?
平
(3)平行顺序移动方式，指平行移动方式和顺
序移动方式的结合。它是每批中的各个零件在 上
一道工序还没有全部加工完毕以前，就开始在下
一道工序上进行加工。其特点：一是一批 加工零
件是单个与部分的从上道工序转到下道工序。也
就是说当后道工序的劳动量和前道工 序相等，或
大于前道工序时，前道工序的零件要逐个地运送
到后道工序。如果后道工序的劳 动量小于前道工
序，则前道工序的零件，可以积到一定数量后再
(一部分 )送往后道工序，按 运送组运输。二是该
批加工零件分散在若干道工序上同时加工。三是
每道工序开始时间计 算得恰好能够保证在该工序
平行顺序移动方式的优点是：劳动过程中
断时间比顺序移动方式的少，零件生产周期较短。
在一定程度上消除了工人与设备的空间时间，使
工人和设备的空间时间集中起来，便于用来 做
平行顺序移动方式生产周期的确定，用公式计
算法，其公式为：
式中：Ｔ 平顺 — 平行顺序移动方式的生产周期
t大 — 比前后相邻式序单件加工时间都大
的工序单件加工时间
t小 — 比前后相邻式序单件加工时间都小
的工序单件加工时间
? ?? ????
?
小大平顺 ttlntiT
m
i
)((
1
企业在选择工序结合方式时考虑如下因素：
(1)
(2)工序劳动量大小和零件的重量。
(3)改变加工对象时，调整设备的劳动量大小。
(4)生产类型。
(5)企业内部生产单位的专业化形式。
2.6
2.6.1柔性制造系统的概念
2.6.2柔性制造系统
2.6.3采用 FMS的经济效益
2.6.1
柔性制造系统,指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。
2.6.2柔性制造系统
1)加工系统
2)
3)计算机管理与控制系统
3)计算机管理与控制系统
2.6.3采用 FMS
采用 FMS的经济效益主要表现在,提高了生
产系统的柔性，适宜于多品种生产；缩短制造周
期，减少在制品量，加速资金周转；提高设备利
用率，加快投资回收等。例如，日本山崎铁 工
所生产的 H20型 MC机床，原来加工周期需要 13周，
装配 3周，调试 1周半，共需 4个月 。采用 FMS后，
加工周期只需 3天，再加装配、调试、检验，整
个周期缩短为 1
