2.3 流程的优化课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修二

2.3流程的优化 追求更高效、更合理的设计 苏教版·必修《技术与设计2》 从“挑水浇园”到“自来水灌溉”—— 流程的魔力 去河边→弯腰打水→挑担走路→弯腰舀水→泼向菜地 打开水龙头 从“挑水浇园”到“自来水灌溉”—— 流程的魔力 环节变化：从原来复杂的5个环节，减少为1个环节（打开开关）。 时序变化：原来的“挑水”和“浇灌”是分开的，现在是“边放水边浇灌”。 流程的优化 p64 定义：对现有的流程进行改进的过程。 目的：提高工作效率，降低成本，降低劳动强度，降低能耗，减少环境污染，保证安全生产。 内容：优化可以是整体优化，也可以是某个指标的优化。主要包含：工期优化、工艺优化、成本优化等。 1. 工期优化 定义：目的是为了缩短时间，提高工作效率。 手段：主要将串行工序改为并行工序 案例分析：竹凉席的钻孔加工 竹凉席由许多小竹块用线串接而成，每个竹块上都需要钻孔。随着工艺的改进，钻孔流程经历了三个阶段的优化： 讨论： 以上案例说明，并行工序比创新工序的作业方式效率更高，工期更短，但事物总是相对的，在生活或工作上有没有这样的案例，并行工序比创新工序的作业方案效率低，工期长呢？ 当流程的时序中，每一个环节都是最后一个环节的前提是这样的流程就无法并行工作，如果采用并行工序，会让一部分人处于等待状态，浪费了时间。 案例一：厨房做饭的“人手不足”困境 场景：一个人准备一顿三菜一汤的晚餐。 结论：在资源（空间、灶台）有限的情况下，盲目并行反而拉长了工期。这里的“资源约束”使并行无法发挥优势。 串行工序：先炖排骨（40分钟），利用炖煮的间隙洗菜、切菜、炒菜。总耗时约50分钟。 强行并行：如果强行安排两个人同时做，但厨房空间狭小，两个人转身都困难，洗菜池只有一个，灶台只有两个。结果两个人互相干扰，配合不畅，反而需要60分钟才能完成。 案例二：工地施工的“工序依赖”问题 场景：装修一套房子，需要完成“水电改造”和“墙面处理”。 结论：当工序之间存在强依赖关系（前一工序的输出是后一工序的输入）或空间冲突时，并行会导致返工和等待，反而延长工期。 串行工序：水电改造——>泥工进场修补墙面——>油漆工刷墙。各工种依次进场，互不干扰，总工期20天。 强行并行：为了赶工期，让水电工和油漆工同时进场。但水电开槽会产生大量灰尘，污染刚刷好的墙面，导致墙面返工；同时两个工种在同一个房间作业，工具材料互相阻挡。结果墙面需要重新打磨、重新刷漆，最终工期延长到30天。 案例三：制造业的“设备瓶颈” 场景：某工厂生产一个产品需要经过“冲压”和“电镀”两道工序。 结论：当存在瓶颈工序时，盲目并行只会加剧拥堵，无法缩短工期。 串行工序：冲压机先生产100个零件（1小时），然后送到电镀车间电镀（2小时）。总工期3小时，设备利用率合理。 强行并行：为了缩短工期，要求冲压机和电镀机同时工作。但电镀机只有一台，冲压机生产速度是电镀机的两倍。结果冲压机生产出来的零件堆积在电镀机前，形成“半成品库存”，电镀机超负荷运转，故障率升高，反而需要4小时才能完成。 小结 案例 强行并行导致的问题 根本原因 厨房做饭 空间拥挤、配合不畅 资源有限（灶台、空间） 工地装修 灰尘污染、返工 工序依赖、空间冲突 工厂生产 半成品积压、设备故障 瓶颈工序存在 流程优化不是简单的“串行改并行”，而是要在资源、依赖关系、成本等约束条件下，寻找整体最优解。 2.工艺优化 定义：通过改变制造工艺，提高质量、节约材料或能耗。 课本案例分析：法兰的加工工艺优化 什么是法兰？？ 方法二（少切削法）：加热锻压成型，少量切削。 方法一（切削法）：直接将圆钢切削成型。 少切削法相对于切削法来说效率高，质量优，但是需加入新的设备和人员，增加了成本，采用哪种工艺，主要依据增加的成本和总收益的比较进行权衡。 57000kg 4222kg 3. 成本优化 p67 定义：降低生产成本、管理成本或资金占用。 讨论： 应如何进行流程优化，以解决汤勺消失的问题，结合材料找出自己学校食堂餐具的归类放置存在的不足，并给出具体的优化措施。 解答：可以通过改变流程的时序来解决此问题。 因为汤勺一般放在喝汤的碗里，很容易随着汤碗一起掉进第一个桶里，放置桶的顺序可改为： 收筷勺——>收残渣——>收汤碗——>放餐盘 二、流程优化的条件 内部条件：建立在对流程内在机理的进一步研究基础上。 比如对洗涤原理的深入研究，才有了科学的水流和漂洗次数设计。 外部条件：建立在设备和工艺水平提高的基础上 。 例子：法兰从切削法到少切削法，依赖于锻压设备的出现。 例子：银行从手工记账到ATM机，依赖于计算机与通信技术的发展 人员条件：技术水平的提高。 三、流程优化的步骤 分析现状：找出原有流程存在的问题（如：费时、费料、不安全）。 确定目标：明确改进的方向（如：缩短工期、降低成本）。 确定方案：制定具体的改进措施（如：并行工作、更换工艺）。 流程改进实施的方法一般有以下三种， 对流程的环节进行合并，删减，重排和简化； 对流程的持续进行调整； 对流程的环节和时序都进行调整。 知识总结 流程优化的核心：追求最佳效果。 优化的内容：工期、工艺、成本、技术、质量等 。 优化的辩证观：一个指标的优化可能导致另一个指标下降。 如技术优化（引入新设备）可能暂时增加成本。因此，要综合权衡，整体优化 判断题：工期优化只能通过增加设备和人力来实现。（ ） 工期优化的核心手段是将串行工序改为并行工序，但实现并行不一定非要增加设备和人力。 实现工期优化的方式还包括： 改进方法：如优化工序顺序、减少不必要的环节 技术改进：如使用更高效的设备（非单纯增加数量） 流程重组：如调整资源分配、合理安排作业时间 错误 EV录屏5.2.4软件录制 Lavf60.16.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $