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第一节 生活和生产中的流程
【学习要求】：
1、了解流程的含义及其对生产生活和工作的意义。分析流程设计要考虑的的两个基本要素：时序和环节。
2、掌握常用的流程表达方式。
3、能阅读简单的流程图。能根据所学知识，对日常生活、生产中的某一过程进行流程分析（画流程图）。
三个重要概念：时序　　环节　　流程
一、认识流程
1、什么是流程：
（1）含义。流程就是做事方法，它不仅包括先后顺序（先做什么、接着做什么、最后做什么），还包括做事的内容。是一种有组织连续性的活动顺序（程序）。科学合理的流程是实现高效、高质量的保证。
【研讨1】考试后试卷分析的整个过程：逐题整体分析。
1、“知识不清”，就是在考试之前没有把知识学清楚，丢分发生在考试之前。
2、“问题不清”，就是没有把问题看明白，这是一个审题能力、审题习惯问题。
3、“表述不清”，就是虽然知识具备、审题清楚，问题能够解决，但表述凌乱、词不达意，因果紊乱。
4、进行对策分析，找到具体方法（会而做错的题、模棱两可的题、不会做的题）。
上述问题逐步由低级发展到高级。研究这三者所造成的丢分比例，用数字说话，也就能够得到整体结论，找到整体方向了。
整个分析过程分成四个步骤称为“环节”，这四个环节的先后顺序称为“时序”，按规定的时序完成整个任务（分析）的过程称为“流程”。
【研讨2】：P38为装自行车改为修补自行车轮胎。没有研磨胎皮就直接将补丁粘上，行吗？
正确的顺序应该是：在粘补前进行研磨是非常重要的，顺序不能调整。
整修的修补过程可以描述为：扒胎---à查漏---à研磨---à粘补---à装胎。
这就是修补工作的流程。
【小结】从以上两个研讨事例中可以看出流程包含两个重要的概念：
时序：时间上的先后顺序，时序有可颠倒的，也有不可颠倒的。
环节：根据某种逻辑，将一项活动分为若干小的过程（阶段、步骤），称为环节。环节的划分是相对的，环节本身又可以是一个流程，即流程具有层次性。即：有不同的划分 ，又可以分解。
（2）【理解】：
【从时序理解流程】：先做什么，后做什么，强调的是时间的先后顺序。时序一般不能调整。
（1）、煎鸡蛋时，先放鸡蛋再放油，行吗？
（2）、QQ注册过程。
（3）、炒菜时，是一开始先放盐还是出锅前放盐？（后者碘利用率达63%，前者碘利用率为19%）
【从环节理解流程】：强调的是完成工作的步骤。环节有的可以调整顺序，有的可以省略（流程的优化）
（1）、一天学习生活中有哪些环节？
（2）、运动会的项目安排。
（3）、高一新生入学手续（简化入学手续就是流程的优化）。
（4）、照明电路出现故障, 检修前要做那些工作？
【流程、环节、时序的关系】：任何流程体现出一定的环节，反映了一定的时序。
2、流程的表达
为了使流程的描述清晰可见，我们一般采用流程图来表达流程。流程图的表达是多种多样的，有方框、文字、表格、图形等。其中，方框流程图用的比较多。
（1）方框流程图（程序流程图）表达：
绘制方框流程图首先要确定流程的环节和时序，然后利用预先约定的几何图形或符号进行绘制。
常用方框流程图的图形和符号：

开始/结束
环节
时序

选择/判断
矩形
圆角矩形
菱形

【解读：串行工序和并行工序】（工序就是环节在生产过程中的表述）
串行工序：各工序依次进行。
特点：上一道工序完成之后才能进行下一道工序。　
并行工序：多道工序可以同时进行。
特点：多人或多台设备可以同时进行工作，大大提高生产效率。
【研讨】：P44 [案例分析]生活中的流程（由学生分析，写出流程框图。）
分析：首先确定洗衣、烧饭、炒菜整个过程可以划分为5个环节。然后依据生活经验进行流程设计。
在流程设计中应该结合串行工序和并行工序的特点综合考虑。
注意：整个过程无论采用串行还是串并结合，都是由一个人独立完成，所以如何减少时间是主要考虑的目标。
每项工作单独做，需2小时40分钟，若将洗衣、烧菜和做饭交替做，就会节省时间，用90分钟。
可见，合理的流程安排可以节约时间，提高效率，这就是流程优化的思想，也是流程设计的目标与要求。
思路1：全部采用串行工序，用时2小时40分钟。

思路2：串、并工序结合，用时1小时30分钟。

“炒菜”完成后，等待20分钟（“洗衣”完成 ），再“吃饭“，浪费20分钟，不合理。
改进：“绿线”改动成“红线”。变成下面的流程框图。

思路3：串、并工序结合，用时1小时10分钟。
洗衣
1小时
煮饭
30分
炒菜
40分
吃饭
20分
读报
10分

提问：把“吃饭”与“读报”同时进行可以吗？
尽管节省10分钟，却不符合健康的饮食习惯，也不可取。
所以，一定要在保证合理性的前提下尽可能节省时间 。

综合分析：第三种方案为最优化方案。

【研讨】分析并画出青霉素注射流程（P44案例分析）学生分析，写出流程框图。
分析：由4个环节组成。
按串行设计，需要有判断的分支结构。

是否过敏
开始
针试
结束
否
是
观察20min
打针

【分析】：由于青霉素具有过敏性，所以在注射前必须要经过皮下试验，以保证安全。从流程图可以看出这些环节是不能省略的，而且时序也不能调整，凸显流程设计在整个工作中的重要性。
【研讨】下面是单打比赛程序的结构图，共16个代表队，请划分出环节（P43马上行动）
决赛环节
半决赛环节
1/4决赛环节
1/8决赛环节

【研讨】程序流程图。画出求自然数列1+2+3+……+100的程序框图（P43）
I=1，S=0
I=1，S=0

分为2个，因为有先后顺序

【分析】：画流程图的前提是设计出算法。所以先讨论算法的设计思想：（算法：函数+执行过程）
首先要设计函数：S=f（I） 函数设计为 S=S+I
I=I+1
第二，完成函数执行过程的分析，形成整个算法。变量初值 I=1，S=0。
+
+
+
+
+
I 1 2 3 …… 100
循环相加，共100次。
注意：分析第99次、第100次执行过程，分析为什么第101次就不执行了。
S=S+I 0 1 3 6 …… 5050
第三，对照算法，画出流程图。
由此可见，在整个流程设计中，算法设计是关键。
【要求学生进一步分析下面的流程图】
（1）求100以内偶数之和。（I=0，I=I+2，I<=100）
（2）求100以内奇数之和。（I=1，I=I+2，I<=100） (I=1，I=I+1，I<=K)
（3）求K以内的自然数、偶数、奇数之和（K是正整数） (I=0，I=I+2，I<=K)
(I=1，I=I+2，I<=K)

（2）文字表达：P42（说明：（2）-（4）略讲）
【研讨】：P42开学典礼活动安排
【学生研讨】：节目单。
（3）表格表达：P42
【学生研讨】：课程表、个人的学习计划表、列车时刻表。
（4）图示表达：P42
【研讨】：工厂生产工艺流程图、工作流程图、建筑工程图。
【工艺名称解读】P47
淬火：将工件加热保温后，在水、油等特定的介质中快速冷却。淬火后工件变硬，但同时变脆。
回火：为了降低工件的脆性，提高韧性，将淬火后的工件在高于室温而低于临界温度的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。这样使材料既保持较高硬度，同时又具有较高的韧性。
通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高工件的硬度、韧性及疲劳强度。
3、流程的意义：效率、质量、安全。
【总结】：
流程：为了一定的目的去做事情的方法，包括环节与时序两个因素。
环节：流程中的每个阶段或步骤。
时序：环节执行在时间上的先后顺序。
流程的表达方式：方框图表达、文字表达、表格表达、图形表达。
【学生练习】合成氨的生产流程：（P51案例分析，注意：书中流程的文字要稍加改动）
首先用适当的方法生产出合成氨的原料氮气与氢气；然后除去CO、H2S等杂质气体；将纯净的氢、氮混合气通过压缩机（300atm）进行压缩；送入合成塔，在高温（500℃）和催化剂的作用下合成氨；再通过氨分离器分离出来，以液氨的形式贮存；同时未转化的反应气体（一般只有10%~20%）再次进入合成塔循环加工。
问题1：整个生产过程包括几个环节？时序如何？
简答：整个生产过程包括五个环节。时序如下：
（1）原料制取环节：原料气N2与H2的制取；
（2）净化环节：除去原料气体以外的其它气体（如CO、H2S等）；
（3）压缩环节：用压缩机将原料气体压缩至高压（300atm）状态；
（4）合成环节：在合成塔内，高温催化剂作用下合成氨；
（5）分离环节：氨的分离，得到液氨，并将未完全反应的N2与H2送回合成塔循环加工。
问题2：画出合成氨的生产工艺流程图。

压、催化剂
合成

环节是一个相对的概念，依据不同的问题性质，环节的划分可能会有所不同。环节中又可包含若干可以分解的、目标更具体的事项。这就是环节的可分解性。
问题3：请说明合成氨的生产工艺流程要考虑的因素。
基本因素
详细分析
材料
氮气和氢气的混合气体
工艺
高温500℃，高压300atm，催化剂，气体循环利用。
设备
合成塔、分离器
人员与资金
人员，设备、材料的资金
环境
由于生产过程易造成氨泄露，场地应建在郊区。
这就是流程设计要考虑的五大基本因素。
第二节 流程设计的优化
一、流程优化的含义：
上节内容：流程=环节+时序。在实际设计中需要对流程进行改进：增减、串并合并环节，或者调整时序等，使整个生产过程最优化（时间、成本、效率）。这就是流程的优化。
故事导入：田忌赛马。战国时期，齐王常与大将田忌赛马。田忌的宾客孙膑（孙武后代）给田忌出了个主意，田忌战胜了齐王，赢得千金（孙膑和庞涓师从鬼谷子先生一起学习兵法。孙膑大败庞涓率领之魏军，后又用“减灶之计”引庞涓魏军至马陵，于夜间夹击，庞涓自刎，全歼魏军十万）。
中马—上马 上马—中马 下马—下马
方案三
中马—上马 下马—中马 上马—下马
方案四
上马—中马 中马—下马 下马—上马
方案五
下马—上马 中马—中马 上马—下马
方案六
上马—上马 下马—中马 中马—下马
方案二
上马—上马 中马—中马 下马—下马
方案一
比赛结果
田忌—齐王

3：3
2：2
2：2
1：2
2：2
2：1

只是改变了三个环节的时序，结果就大相竟庭。这就是流程优化的思想。
二、流程优化的内容：
1、工期优化：目的在于节约时间。
【研讨】：（P54案例分析）：

由图可知：按照串行工序安排，总工期为18天。
现在将“电器修理”工序进行并行处理，则总工期可以减少3天。见下图：

【提问】：将串行式序改为并行工序后，节省了时间，但又增加了什么呢？
【总结】：把串行工序改为并行工序时，要考虑到并行工作需要的人力和物力的增加，要把人力和物力增加的成本与缩短工期的成本进行比较，提高综合效益。

【练习】：P55马上行动。
①
③
②
④
⑤
⑥
买电器元件
2小时
焊底座
做灯罩
调试
2小时
4小时
组装
2小时
1小时

【分析】：整个工作流程由5个环节组成，按照串行工序安排，需要11小时，现将部分环节进行并行处理，以减少时间，考虑到改为并行环节后要增加人工成本，所以以改动为2个环节并行为宜。见下图，整个工作流程没有减少环节，而是将“做灯罩”环节进行并行处理，节省4小时，整个工作用时7小时，但是增加1个人的人工成本。
①
③
②
④
⑤
买元件
2小时
焊底座
做灯罩
调试
2小时
4小时
组装
2小时
1小时

2、工艺优化：目的在于节约原材料。
切削、少切削（锻造）、无切削（注塑）。
3、成本优化：目的在于节约资金。
【研讨】：P56案例分析
如右图，设计从配送中心出发送货，然后返回配送中心的最佳方案。
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
１１
１０
１８
１３
１４
９
１２
１５
配送中心
【分析】：最佳的配送方案应该以路程最短为宜。

方案
路线
路程（Km）
1
ABCDA
51
2
ABDCA
46
3
ACBDA
59
4
ACDBA
47
5
ADCBA
51
6
ADBCA
58

【说明】：成本优化的实例有很多：如邮递员投递线路的优化、由手工制作到批量生产的优化等。

4、技术优化：目的在于改进技术，提效率。
比如，银行存取款：由柜台操作-à自动柜员机；由手工操作改为计算机自动化操作，从技术上做了改进，亦减少人物材，提高技术水平。
【研讨】洗衣流程的优化-----量少多次
一件湿衣服含水1kg，其中含洗涤剂20g，若用4kg水漂洗一次，随即拧干至0.5kg水，那么这件衣服还留2g洗涤剂；若换一种方法先把湿衣服拧干到只剩0.5kg水，然后先用2kg水漂洗一次，拧干剩下0.5kg水，再用2kg水重复一次，这样同样用4kg水漂洗，衣服中的洗涤剂只剩下0.4g，洗涤效果大为改观（提高5倍）。
【分析】：前后浓度保持不变。
方法一：依题可知：20/（1+4）=X/0.5 X=2g
方法二：依题可知：第一次 10/(0.5+2)=X/0.5 X=2g
第二次 2/(0.5+2)=Y/0.5 Y=0.4g
故流程设计时，有用水量桢的情况下，不用一次漂洗方案，采用“量少多次”即用2次漂洗的方案。
【进一步研讨】从保护环境角度讲应采用无洗涤剂的方式清洗衣服。-------超声波洗衣机。
【分析】：人耳能听到的声波频率范围在20Hz----20KHz，声波依靠振动进行传播，在传播过程中产生的能量与声波振动频率成正比。因此超声波会产生巨大的能量，使得污物分子团离开衣物，从而达到洁净衣物的目的。
医学应用：超声波击碎结石。
【研讨】汉字输入法的变化：拼音输入法（音码）------à五笔字型输入法（形码）。

5、质量优化：目的在于减少环节，提高工作质量。