1
第六章 流水线生产的组织设计一、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场的专业化。
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。
2
二、流水线生产的特征和形式
（一）特征,流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。 (将对象专业化和平行移动方式结合起来 )
它具有以下特征：
1。工作地的专业化程度高
2。具有明显的节奏性
3。各工序的生产能力平衡或成比例
4。产品按工艺路线单向移动
5。具有高度的连续性第六章 流水线生产的组织设计
3
（ 二）流水线的分类：
1。按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线
2。按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线
3。按连续程度：连续流水线和间断流水线
4。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
5。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线第六章 流水向生产的组织设计
1 32
4
三、流水线的组织条件
（一）品种稳定单一，产量足够大，长期供货，单位劳动量大，保证设备足够负荷。
（二）产品结构和工艺相对稳定
1。先进性 2。良好的工艺性和互换性 3。标准化程度高
（三）工艺过程能既可划分为简单的工序，又可以相互合并。
（四）原材料和协作件的标准化、规格化，且按时供应。
（五）机器设备始终处于完好状态，严格执行计划预修制度。
（六）工作必须符合质量标准。
（七）厂房和生产面积适合安装流水线。
第六章 流水线生产的组织设计
5
四、单一品种流水线的设计 技术设计和组织设计
（ 一）确定流水线的节拍节拍 是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。
确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即：
R=T效 /Q
R,节拍 T效,计划其有效工作时间 Q,计划期制品产量
[节奏 ],如果 R很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。 即,Rg=R·n 其中 Rg,节奏 n,批量
（二）工序同期化 （组织流水线的重要环节）
工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。
第六章 流水线生产的组织设计
6
第六章 流水线生产的组织设计
[例 ]某制品流水线计划年销售量为 20000件，另需生产备件 1000件，废品率 2%，两班制工作，每班 8小时，时间有效利用系数 95%，求流水线的节拍。
[解 ] T效 = 254× 8× 2× 60× 95% = 231648 分钟
Q = (20000+1000) / (1－ 2%) = 21429 件
R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分 /件）
7
[例 ]假设某流水线的节拍为 8分钟，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。
第六章 流水线生产的组织设计
1
124
10
9
11853 13
762
2
5
8
2
3 2
7
2 4
3
1
2
3
8
[解 ] 1。计算流水线上的最少工作地数
Nmin=[T/R]=[44/8]=[5.5]=6
2。组织工作地需满足的条件：
（ 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（试凑法）
第六章 流水线生产的组织设计
9
第六章 流水线生产的组织设计工作地顺序号 工序号工序单件作业时间工作地单件作 业 时 间工作地空闲时 间
1 12 25 7 8 – 7 = 1
2 3 8 8 8 – 8 = 0
3
4
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2
2
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8 8 – 8 = 0
4 10 7 7 8 – 7 = 1
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8 8 – 8 = 0
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6 8 – 6 = 2
工序同期化方法二 分枝定界法
10
例：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦ ⑧
⑨
4
6
10
5
7
5
6
4
1
步骤 1 列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。
方案 1-1,① ② ③,Te11=15min
方案 1-2,① ② ④,Te12=16min
节拍 r=16分钟第六章 流水线生产的组织设计
11
步骤 2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数，公式为：
Sij=I+[ ]T--∑Teijr
式中,Sij----根据第 i 个工作地中第 j
个编组方案计算的所需最少工作地,
Teij---- 已分配和正在分配编组的各工序定额时间,
T------所有工序定额时间之和。
本例中：
T=48,Te11=15
Te12=16,r=16
S11=1+[ ]= 448--1516
S12=1+[ ]= 348--1616
第六章 流水线生产的组织设计
12
步骤 3 从各编组方案中，找出 Sij最小的值，该值所在的编组方案即为分支点。 当各方案的 Sij相等时，选取 Teij较大的编组方案作为分支点。 本例中，取方案 2。
步骤 4 顺序进行第二个工作地编组，
重复上述步骤。
方案 2-1,③ ⑤,Te21=16min
方案 2-2,③ ⑥ ⑨,Te22=15min
S21=2+[ ]= 3 48-（ 16+16）16
S22=2+[ ]= 448-（ 16+15）16
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦ ⑧
⑨
4
6
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5
7
5
6
4
1
第六章 流水线生产的组织设计
13
根据以上原则，应取方案 1。
接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合。即方案 3-1,⑥⑦⑧⑨ Te31=16
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦ ⑧
⑨
4
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5
7
5
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4
1
S31=3+[ ]= 3 48-（ 16+16+16）16
步骤 5 检查故此例中,Ⅰ ① ② ④ T1=16
Ⅱ ③ ⑤ T2=16
Ⅲ ⑥⑦⑧⑨ T3=16
第六章 流水线生产的组织设计
14
（三）计算设备数量和设备负荷系数
1。设备数量
Si = ti / R 其中,Si —第 i 道工序所需设备数
ti —第 i 道工序单件时间定额
2。设备负荷系数
Ki = Si / Sei
（ 四）计算工人人数
Pi = Sei ·g ·Wi
其中,Pi —— 第 i道工序的工人人数
g —— 每日工作班次
Wi —— 第 i道工序每一工作地同时工作人数（人 /台班）
第六章 流水线生产的组织设计
15
（五）确定流水线节拍的性质依据：工序同期化程度 强制节拍或自由节拍
（六）设计运输工具流水线上采取何种运输方式主要取决于 加工对象的重量 和 外形尺寸,流水线的类型和实现节拍 的方法。
[传送带参数确定 ]
1。分区单位长度或跨步（产品间隔）,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（工序间隔）,一般情况下，工作地长度 Li
3.传送带速度,V = L0 / R
4.传送带工作部分的总长度,L = ∑Li + Lg ( Lg是后备长度）
（ 七）流水线的平面布置第六章 流水线生产的组织设计
16
五、多品种流水线的组织设计 （可变流水线和混合流水线）
（一）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。
1。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 NA,NB,NC； 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：
第六章 流水线生产的组织设计
17
（ 1）代表零件法,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
N = NA + NBEB + NCEC
其中,EB = TB / TA,EC = TC / TA
则各零件的节拍为：
RA = T效 / N
= T效 / (NA + NBEB + NCEC)
RB = RA EB
RC = RA EC
第六章 流水线生产的组织设计
18
（ 2）加工劳动量比重法 （时间分配法） 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 = NATA / (NATA + NBTB + NCTC)
αB = NBTB / (NATA + NBTB + NCTC)
αC = NCTC / (NATA + NBTB + NCTC)
三种零件的节拍分别为：
RA =αA T效 / NA RB =αB T效 / NB RC =αC T效 / NC
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
第六章 流水线生产的组织设计
19
（二）多品种混合流水线的组织设计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
1。确定零件组的节拍
Rg = T效 / Ng 其中,Ng—— 零件组数量
2。 确定各工序设备数量
Si = tgi / Rg
3。 零件组的构成及组内排序（生产比倒数法）
第六章 流水线生产的组织设计
20
[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。 确定组数、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。 确定组内产品顺序第六章 流水线生产的组织设计
21
第六章 流水线生产的组织设计过 程 产 品 品 种 顺 序 备 注A B C
1 1/3※ 1/2 1 A
2 2/3 1/2※ 1 AB
3 2/3※ 1 1 ABA
4 1 1※ 1 ABAB
5 1※ —— 1 ABABA
6 —— —— 1※ ABABAC
第六章 流水线生产的组织设计一、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场的专业化。
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。
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二、流水线生产的特征和形式
（一）特征,流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。 (将对象专业化和平行移动方式结合起来 )
它具有以下特征：
1。工作地的专业化程度高
2。具有明显的节奏性
3。各工序的生产能力平衡或成比例
4。产品按工艺路线单向移动
5。具有高度的连续性第六章 流水线生产的组织设计
3
（ 二）流水线的分类：
1。按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线
2。按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线
3。按连续程度：连续流水线和间断流水线
4。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
5。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线第六章 流水向生产的组织设计
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三、流水线的组织条件
（一）品种稳定单一，产量足够大，长期供货，单位劳动量大，保证设备足够负荷。
（二）产品结构和工艺相对稳定
1。先进性 2。良好的工艺性和互换性 3。标准化程度高
（三）工艺过程能既可划分为简单的工序，又可以相互合并。
（四）原材料和协作件的标准化、规格化，且按时供应。
（五）机器设备始终处于完好状态，严格执行计划预修制度。
（六）工作必须符合质量标准。
（七）厂房和生产面积适合安装流水线。
第六章 流水线生产的组织设计
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四、单一品种流水线的设计 技术设计和组织设计
（ 一）确定流水线的节拍节拍 是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。
确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即：
R=T效 /Q
R,节拍 T效,计划其有效工作时间 Q,计划期制品产量
[节奏 ],如果 R很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。 即,Rg=R·n 其中 Rg,节奏 n,批量
（二）工序同期化 （组织流水线的重要环节）
工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。
第六章 流水线生产的组织设计
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第六章 流水线生产的组织设计
[例 ]某制品流水线计划年销售量为 20000件，另需生产备件 1000件，废品率 2%，两班制工作，每班 8小时，时间有效利用系数 95%，求流水线的节拍。
[解 ] T效 = 254× 8× 2× 60× 95% = 231648 分钟
Q = (20000+1000) / (1－ 2%) = 21429 件
R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分 /件）
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[例 ]假设某流水线的节拍为 8分钟，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。
第六章 流水线生产的组织设计
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11853 13
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5
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[解 ] 1。计算流水线上的最少工作地数
Nmin=[T/R]=[44/8]=[5.5]=6
2。组织工作地需满足的条件：
（ 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（试凑法）
第六章 流水线生产的组织设计
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第六章 流水线生产的组织设计工作地顺序号 工序号工序单件作业时间工作地单件作 业 时 间工作地空闲时 间
1 12 25 7 8 – 7 = 1
2 3 8 8 8 – 8 = 0
3
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8 8 – 8 = 0
4 10 7 7 8 – 7 = 1
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8 8 – 8 = 0
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6 8 – 6 = 2
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例：
①
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⑦ ⑧
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步骤 1 列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。
方案 1-1,① ② ③,Te11=15min
方案 1-2,① ② ④,Te12=16min
节拍 r=16分钟第六章 流水线生产的组织设计
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步骤 2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数，公式为：
Sij=I+[ ]T--∑Teijr
式中,Sij----根据第 i 个工作地中第 j
个编组方案计算的所需最少工作地,
Teij---- 已分配和正在分配编组的各工序定额时间,
T------所有工序定额时间之和。
本例中：
T=48,Te11=15
Te12=16,r=16
S11=1+[ ]= 448--1516
S12=1+[ ]= 348--1616
第六章 流水线生产的组织设计
12
步骤 3 从各编组方案中，找出 Sij最小的值，该值所在的编组方案即为分支点。 当各方案的 Sij相等时，选取 Teij较大的编组方案作为分支点。 本例中，取方案 2。
步骤 4 顺序进行第二个工作地编组，
重复上述步骤。
方案 2-1,③ ⑤,Te21=16min
方案 2-2,③ ⑥ ⑨,Te22=15min
S21=2+[ ]= 3 48-（ 16+16）16
S22=2+[ ]= 448-（ 16+15）16
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第六章 流水线生产的组织设计
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根据以上原则，应取方案 1。
接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合。即方案 3-1,⑥⑦⑧⑨ Te31=16
①
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③
④
⑤
⑥
⑦ ⑧
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S31=3+[ ]= 3 48-（ 16+16+16）16
步骤 5 检查故此例中,Ⅰ ① ② ④ T1=16
Ⅱ ③ ⑤ T2=16
Ⅲ ⑥⑦⑧⑨ T3=16
第六章 流水线生产的组织设计
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（三）计算设备数量和设备负荷系数
1。设备数量
Si = ti / R 其中,Si —第 i 道工序所需设备数
ti —第 i 道工序单件时间定额
2。设备负荷系数
Ki = Si / Sei
（ 四）计算工人人数
Pi = Sei ·g ·Wi
其中,Pi —— 第 i道工序的工人人数
g —— 每日工作班次
Wi —— 第 i道工序每一工作地同时工作人数（人 /台班）
第六章 流水线生产的组织设计
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（五）确定流水线节拍的性质依据：工序同期化程度 强制节拍或自由节拍
（六）设计运输工具流水线上采取何种运输方式主要取决于 加工对象的重量 和 外形尺寸,流水线的类型和实现节拍 的方法。
[传送带参数确定 ]
1。分区单位长度或跨步（产品间隔）,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（工序间隔）,一般情况下，工作地长度 Li
3.传送带速度,V = L0 / R
4.传送带工作部分的总长度,L = ∑Li + Lg ( Lg是后备长度）
（ 七）流水线的平面布置第六章 流水线生产的组织设计
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五、多品种流水线的组织设计 （可变流水线和混合流水线）
（一）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。
1。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 NA,NB,NC； 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：
第六章 流水线生产的组织设计
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（ 1）代表零件法,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
N = NA + NBEB + NCEC
其中,EB = TB / TA,EC = TC / TA
则各零件的节拍为：
RA = T效 / N
= T效 / (NA + NBEB + NCEC)
RB = RA EB
RC = RA EC
第六章 流水线生产的组织设计
18
（ 2）加工劳动量比重法 （时间分配法） 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 = NATA / (NATA + NBTB + NCTC)
αB = NBTB / (NATA + NBTB + NCTC)
αC = NCTC / (NATA + NBTB + NCTC)
三种零件的节拍分别为：
RA =αA T效 / NA RB =αB T效 / NB RC =αC T效 / NC
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
第六章 流水线生产的组织设计
19
（二）多品种混合流水线的组织设计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
1。确定零件组的节拍
Rg = T效 / Ng 其中,Ng—— 零件组数量
2。 确定各工序设备数量
Si = tgi / Rg
3。 零件组的构成及组内排序（生产比倒数法）
第六章 流水线生产的组织设计
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[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。 确定组数、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。 确定组内产品顺序第六章 流水线生产的组织设计
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第六章 流水线生产的组织设计过 程 产 品 品 种 顺 序 备 注A B C
1 1/3※ 1/2 1 A
2 2/3 1/2※ 1 AB
3 2/3※ 1 1 ABA
4 1 1※ 1 ABAB
5 1※ —— 1 ABABA
6 —— —— 1※ ABABAC
