第3章 生产过程与生产类型

第3章生产过程与生产类型本章关键词生产过程(Production Process) 生产类型(Production Type)单件生产(Simplex Production) 大量生产(Mass Production)成批生产(Batch Production) 工艺专业化(Process Focus）对象专业化(Production Focus)均衡率(Equality Rate)均衡能力指数(Equality Capability Index) 并行作业(Parallel Task)互联网资料/tour//3.1 生产过程的概念和划分3.1.1 生产过程的概念生产过程是指从准备生产一种产品开始一直到这种产品生产出来为止的全部过程，它是工业企业的生产活动的最基本过程。

现代生产的复杂性质使生产中产生了不同过程的阶段，而生产过程则是这制造产品中所必需的不同阶段的总合。

无论是制造行业，还是服务行业，其生产系统都存在着利用运营资源把投入转换成产出的生产过程。

而生产运营资源由生产运营管理中的５P组成：人力（People）；工厂(Plant)；部件（Part）；工艺（Process）；以及计划控制体系（Planning and control system）。

对生产过程的含义可以从不同的方面来理解。

生产过程是一个动态过程。

生产过程所处的外部环境和内部环境都处于不断运动过程之中，如图3.1所示。

图3.1 生产过程所处的内部与外部环境企业的生产过程根据市场需求来进行生产，而生产过程投入的原材料由外部的供应商按合同供给，产出的产品由承运商运给客户或经销商。

尽管上述活动都制定了合理的计划，但其中任何一项都可能由于这样那样的原因而变化。

市场需求常常是变化无常的，以合同形式签订下来的定单也经常会变化，而生产过程内部每时每刻生产的状态都在变化，如生产的品种、数量、完成的程度等。

这样的一种动态过程，就要求运营管理必须用动态而不是静态的方法进行管理。

3.1.2 生产过程的划分现代产品制造需要经过设计、工艺制订、工艺装备制造、材料准备等等一连串的过程。

按生产过程的作用来分，企业生产过程一般可以分成下列的四个过程：1. 基本生产过程所谓基本生产过程，是指企业生产基本产品的过程。

企业所生产的产品，按其专业特点及使用对象，可分为基本产品、辅助产品和附属产品。

基本产品是指代表企业专业方向并满足市场需求的产品，如机床厂生产的机床、航空公司提供的航班服务、医院为病人治疗等。

辅助产品是指企业生产的某些产品是为了保证基本生产的需要，而不是用来满足社会需求，如机床厂生产的为保证机床制造所需要的工装、蒸汽、压缩空气。

这些工装、蒸汽、压缩空气是机床厂自己使用的，而不是为社会提供的。

附属产品是指企业有时生产一些不代表企业专业方向而满足市场需要的产品，如飞机制造厂生产的铝制品、锅炉厂生产的液化气罐。

按照生产这三类产品的分类，分别把生产这三类产品的生产过程定义为基本生产过程、辅助生产过程和附属生产过程。

2. 辅助生产过程辅助生产过程是指为保证基本生产过程的正常进行所必需的各种辅助性生产活动，包括设备维修、劳力供应、工艺装备（工夹模具）制造等。

3. 生产技术准备过程产品在正式投产以前，在生产技术方面所做的工作都属于生产技术准备过程，具体包括市场调研、产品开发、产品设计、工艺设计、工时定额制定、工装设计、新产品试制和鉴定等内容。

4. 生产服务过程生产服务是为保证企业生产活动正常进行所做的服务性工作，如物料的保管和供应、物料运输、理化试验、计量工作等。

3.1.3 基本生产过程的细分基本生产过程是工业生产的核心部分。

它受行业生产性质的影响，具有行业的特点。

例如机械制造行业的生产性质是属于先加工零件后装配型生产，这就使机械制造的基本生产过程根据这一特点，组成了不同的工艺阶段。

这些不同的工艺阶段是先用原材料制造铸件、锻件、冲压件和其他毛坯，或直接用钢材下料的毛坯工艺阶段；再经由金属切削机床进行切削加工的加工工艺阶段；然后有热处理、化学加工及其他处理加工的热处理工艺阶段；最后由零件组成部件以及总装成产品的装配工艺阶段。

基本生产过程由图3.2所示。

图3.2 基本生产过程构成图每一种工艺阶段的最基本组成部分是工序。

在一个工作地上连续进行的加工全过程便成为一道工序。

工序是制订生产计划的基本单元。

指定该道工序所需的加工时间，便是该道工序的劳动定额。

工作地是指工人利用生产手段对生产对象进行加工的场所。

一个零件不可能在一次加工中即能获得必要的几何形状、尺寸、精度、光洁度、物理性能等，往往要经过多次不同工序的加工及通过多种不同的设备和不同工种工人的操作。

相同的工艺便合成一种同工艺阶段，不同工艺阶段的总合便成为基本生产过程。

一个工作地有时固定地只加工一道工序，有时却要不断地掉换加工对象或工序。

这种工序的稳定程度标志着一个工作地的专业化程度，而这种专业化程度便成为生产过程组织中决定生产类型的主要因素。

一个工序有时需要掉换刀具、切削用量或加工面，便分解为若干工步。

工步因属于同一个工作地和同一个人的操作，因此不算作基本计算的单位。

基本生产过程的不同工艺阶段有毛坯工艺阶段、加工工艺阶段、热处理工艺阶段和装配工艺阶段。

每一个工艺阶段都有其自身的特点，这些特点都影响着生产的组织与计划。

1.毛坯工艺阶段毛坯是由材料铸造、锻造、冲压成形的坯件。

毛坯工艺过程阶段是近代机械制造基本生产过程的必要准备阶段。

准备好复杂形状的毛坯可以减少下一阶段加工时的切削余量，或达到一定的物理性质要求。

毛坯工艺过程最为典型的是铸造过程，这一过程可以铸造出大量的各种形状复杂的毛坯铸件。

在铸造中不论毛坯形状和重量如何，总是重复同一类的工艺过程，同时工艺过程的顺序也相同。

铸造设备的通用化程度一般是相当高的，设备的结构与铸件的规格尺寸二者关系不大，因此使生产组织得以简化，企业可根据铸造成立铸造车间和铸造工段。

但是铸造是按铸件所用金属实现专业化，因此根据材料又可划分为铸铁、铸钢、有色金属或按铸件的尺寸、形状、重量划分。

另一种金属毛坯准备是锻造过程。

一般在锻造或锻压车间进行。

锻造工艺过程的特点是工序不多，不同锻坯的工序相同，设备具有通用性。

由于这种工艺过程的工序数量不大和性质相同，使锻造生产的组织和计划的制订比较容易。

2. 加工工艺过程阶段在机械制造工业基本生产过程中，最重要的是加工工艺阶段。

加工工艺过程要完成零件的成形工作。

各个零件、部件和整个产品的质量与加工工艺过程有很大的关系。

加工过程一般在加工车间进行，占有工作量最大。

加工工艺过程的重要特点是划分细，零件同产要经过很多道工序，各种零件工序的顺序并不一样。

采用的金属切削设备为零件的尺寸、形状所决定，因此金加工车间往往置备各种各样的金属切削设备、工具和工艺装备。

这一切都使零件机械加工工艺过程的计划和组织复杂化。

3. 热处理工艺阶段金属加工时广泛采用的热处理过程是：淬火、退火、渗碳以及电镀等。

热处理就是在高温中加热处理，改变钢的性质（硬度、抗拉强度、弹性等），表面处理主要是电镀、发蓝等防锈处理。

热处理过程既在加工工艺过程阶段进行，或可在毛坯和金加工车间的热处理工段进行，或附设在生产线上。

热处理过程的特点是工序不多，加工形式和工序都相同，设备不受零件的影响，因此在生产组织工作和计划上比较简单。

4. 装配工艺阶段装配过程是产品的完成阶段，借助紧固体、材料焊接等把零件组装成部件的过程，以及最后的修整、试车，均属装配工艺过程。

装配工艺过程在分装车间或总装车间或装配工段进行。

装配工艺过程尽管在完成各道工序上的方法简单，但却是各式各样的，难于实现机械化和自动化，，使装配的工作量很大，因而生产的计划与组织也较为复杂。

加工对象的原材料一经进入基本生产过程即成为在制品，要通过不同的工艺阶段加工成为半成品或零件，直至总装结束后方才改变在制品为成品。

在生产过程中，通过生产服务过程的作用，把加工对象不断地搬动，便构成了生产转换中的物料流，方向是从材料采购直至成品发运。

3.1.4 生产过程合理性的原则生产管理的对象是生产过程，组织好生产过程能使企业有效地利用生产资源，根据市场需求快速反应，以合理的消耗水平为社会提供优质产品，并取得最佳经济效益。

如何衡量一个企业的生产过程组织得合理与否？根据生产系统的目标会有不同的判断标准。

一般来说，主要有以下五个原则：1. 连续性所谓生产过程的连续性，是指加工对象一旦投入生产过程，就能连续地经过各道工序和各加工阶段，或者是在被加工或者是在被检验，或者是在被运输，很少出现不必要的等待加工或处理的现象。

提高和实现生产过程中的连续性对企业来说意义是显而易见的。

当生产过程实现了连续性时，减少和消除了生产过程中不必要的停顿和间断，从而加快物流速度，缩短物流时间。

加快物流速度就使得生产过程中的在制品库存减少，流动资金周转速度加快，资金利用率提高。

要做到生产过程的连续性，需要方方面面的工作给予配合。

例如，要求对生产过程的各个生产单位布置合理，使这些生产单位在平面布置和空间布置上符合工艺流向，并且相互之间保持尽可能短的距离，以使生产过程的运输路线缩短而且减少或消除迂回和往返交叉运输，要采用合理的生产组织形式，避免由于组织结构设置不合理而使物流不畅通。

其次，要求合理安排生产计划，使上下工序紧密衔接，减少各种停留时间，并要对生产现场控制得力，发现问题及时调整，要有科学的设备管理和质量管理体系，使生产过程不会由于设备故障和质量问题而中断。

另外，还要做好生产技术准备和生产服务工作，减少停工待料、待工具、待图纸的时间损失。

2. 平行性生产过程的平行性是指生产过程的各个阶段，各个工序实行平行作业。

以机械制造为例，这种生产过程的平行性可以体现在以下几方面：（１）各种零部件生产的平行性由于产品是由许多零件和部件所组成的，每一种零件的生产或者每一种部件的装配，都可以单独进行。

因此可以在不同的工作地上平行地进行各种零件、部件的生产。

（２）一批当中的产品或零部件在各工序平行生产。

各产品是成批生产的时候这批当中的各个产品可以在各工序上平行地进行生产，如图3.3所示。

图中产品加工的批量４，这些产品在各工序很多时间段是同时加工的，如③的１工序、②的２工序和①的３工序是同时进行的。

图3.3 一批产品在各工序平行加工（３）不同产品的平行生产从一个工作地，一道工序来看，它只能一个一个零部件，一种一种产品地进行生产。

但从整个企业来看，就可以平行地同时生产不同类型的产品。

当企业生产品种较多时，平行地进行各种产品的生产可以满足市场或用户对多种产品的需求。

反之，如采用各种产品轮番生产的方式，当市场对它们同时有需求时，就会要么产生缺货现象，要么就会有库存积累。

提高生产过程的平行性，可以大大缩短产品的生产周期，同时也是保证连续生产的必要条件。