生产运作系统的选址与设施布置

第三章第三章 生产运作系统的选址与设施布置生产运作系统的选址与设施布置 第一节第一节 生产运作系统的选址生产运作系统的选址一、设施选址的根本问题及其重要一、设施选址的根本问题及其重要性性设施：设施：生产运作过程得以进行的硬件手段。生产运作过程得以进行的硬件手段。设施选址：如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之设施选址：如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之 与企业的整体经营运作系统有机结合，以便有效、与企业的整体经营运作系统有机结合，以便有效、经济地到达企业的经营目的。经济地到达企业的经营目的。一根本问题一根本问题设施选址包括两个层次的问题：设施选址包括两个层次的问题：1、选位选择什么地区；、选位选择什么地区；2、定址。、定址。设施选址包括两类问题：设施选址包括两类问题：1、选择一个单一的设施位置；2、在现有的设施网络中布新点。二重要性二重要性1、投资：、投资：不同地点建厂对投资有很大影响。2、本钱：涉及原材料、运输本钱及职工工资。、本钱：涉及原材料、运输本钱及职工工资。3、职工：、职工：影响到职工的生活和工作积极性。4、改变困难，作用深远、改变困难，作用深远二、设施选址的影响因素二、设施选址的影响因素一是否接近于市场一是否接近于市场1、产品运输不便；、产品运输不便；2、产品易变化和变质；、产品易变化和变质；3、大多数效劳业。、大多数效劳业。一般说来，下述情况应该接近消费市场：二是否接近于原材料供给地二是否接近于原材料供给地三运输问题：根据产品及原材料、零部件的运输特点，考三运输问题：根据产品及原材料、零部件的运输特点，考虑应靠近铁路、海港还是其它运输条件较好的区域。虑应靠近铁路、海港还是其它运输条件较好的区域。四与外协厂家的相对位置四与外协厂家的相对位置五劳动力资源五劳动力资源不同地区的劳动力，其工资水平，受教育状况都是不同的。不同地区的劳动力，其工资水平，受教育状况都是不同的。八气候条件：温度、湿度、气压等气候条件。八气候条件：温度、湿度、气压等气候条件。七政策法规条件七政策法规条件六根底设施条件六根底设施条件主要指企业生产运作所需的水、电、气等的保证。主要指企业生产运作所需的水、电、气等的保证。一项在全球范围内对许多制造业企业所作的调查说明，企业认为以下5组因素是进行设施选址时必须考虑的：三、选址的难度三、选址的难度一选址因素相互矛盾；一选址因素相互矛盾；二不同因素的相对重要性很难确定和度量；二不同因素的相对重要性很难确定和度量；即涉及影响因素之间的权衡和取舍。即涉及影响因素之间的权衡和取舍。1、劳动力条件、劳动力条件2、与市场的接近程度、与市场的接近程度3、生活质量、生活质量4、与供给商和资源的接近程度、与供给商和资源的接近程度5、与企业其它设施的相对位置、与企业其它设施的相对位置三不同的决策部门利益不同，所追求的目标不同；三不同的决策部门利益不同，所追求的目标不同；四判别的标准会随时间变化。四判别的标准会随时间变化。2、对于效劳性企业，更多地考虑定址。考虑设施周围的人、对于效劳性企业，更多地考虑定址。考虑设施周围的人群密度、收入水平、交通条件等。设施必须靠近顾客群，群密度、收入水平、交通条件等。设施必须靠近顾客群，并考虑与竞争对手的相对位置；并考虑与竞争对手的相对位置；3、对于制造业企业，选址决策应使整个生产分配链的本钱、对于制造业企业，选址决策应使整个生产分配链的本钱最低。与竞争对手的相对位置并不重要。最低。与竞争对手的相对位置并不重要。四、选址的评价方法四、选址的评价方法主要有量本利分析法、评分法、线性规划法及仿真法。评分法：评分法：对选址涉及的多方面因素给以不同的评分，并根据对选址涉及的多方面因素给以不同的评分，并根据不同的决策目标给选址因素分配权重。将每个方案的各项因不同的决策目标给选址因素分配权重。将每个方案的各项因素分值乘以各项因素的权重之后求和，取加权和最大者。素分值乘以各项因素的权重之后求和，取加权和最大者。注意：制造业企业与效劳性企业选址的不同注意：制造业企业与效劳性企业选址的不同1、制造业企业更多地考虑地区因素；、制造业企业更多地考虑地区因素；选址因素选址因素权重权重 备备 选选 厂厂 址址 A B C交通条件交通条件0.25 70 100 80土地状况土地状况0.10 80 70 100停车场地可获性停车场地可获性0.20 70 60 80公众态度公众态度0.25 90 80 90扩展潜力扩展潜力0.20 70 80 80加权和加权和 76 80 88.5第二节第二节 设施布置设施布置设施布置：合理安排某一组织内部各个生产作业单位和辅助设设施布置：合理安排某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积，车间内部生产设备的布置。施的相对位置与面积，车间内部生产设备的布置。一、设施布置的根本类型一、设施布置的根本类型一按产品布置一按产品布置Product layout它使对象专业化的生产组织方式得以实现。它使对象专业化的生产组织方式得以实现。1、在这种布置下，设备是按照某一种或某几种产品的、在这种布置下，设备是按照某一种或某几种产品的 加工路线或加工顺序顺次排列常称为生产线。加工路线或加工顺序顺次排列常称为生产线。输入输入输出输出加工设备加工设备加工设加工设备备2、生产线并不一定是一条直线，可以是、生产线并不一定是一条直线，可以是L型、型、O型、型、S型、型、U型等多种，或这几种形状的组合。型等多种，或这几种形状的组合。3、这种布置下的主要课题：如何使每一单元的操作时间、这种布置下的主要课题：如何使每一单元的操作时间 都大致相等。否那么，整个生产线的产出速度只能是费都大致相等。否那么，整个生产线的产出速度只能是费 时最多的单元的产出速度。时最多的单元的产出速度。-生产线的平衡问题。生产线的平衡问题。它与工艺专业化的生产组织方式相对应。广泛用于制造企业、学校、银行、飞机场、图书馆等。二间歇型工艺过程的布置二间歇型工艺过程的布置Process layout工作中心工作中心1工作中心工作中心3工作中心工作中心21、不同的产品流或客流沿不同的路径通过设施，所以其、不同的产品流或客流沿不同的路径通过设施，所以其流程模式很复杂；流程模式很复杂；3、布置决定了加工中心部门的相对位置，以保证在特、布置决定了加工中心部门的相对位置，以保证在特定的定的 布置限制下到达设定的决策标准物料处理本钱最小化，布置限制下到达设定的决策标准物料处理本钱最小化，相关部门的接近程度最大化，客户通过距离最小化等；相关部门的接近程度最大化，客户通过距离最小化等；4、这种布置下的一个主要课题是：如何设置各个不同的生、这种布置下的一个主要课题是：如何设置各个不同的生产单位，使本来无序的物料稍加有序。产单位，使本来无序的物料稍加有序。2、对产品的适应性较高，设备的利用率也较高，但产品的物、对产品的适应性较高，设备的利用率也较高，但产品的物料比较复杂、无序；料比较复杂、无序；锯床组包装组 磨床组 车床组 滚齿组 热处理车间门车间门126534走道78工艺专业化原那么布置的齿轮车间工艺专业化原那么布置的齿轮车间 锯 床 锯 床 车 床磨 床滚 床车 床滚 床车 床车 床磨 床 包 装 包 装 热处理A齿轮车间门B齿轮A齿轮B齿轮车间门车间门走道C齿轮生产线齿轮生产线D齿轮生产线齿轮生产线产品专业化原那么布置的齿轮车间产品专业化原那么布置的齿轮车间三按成组制造单元布置三按成组制造单元布置Layouts based on group technology布置的根本步骤：布置的根本步骤：1、将零件分类；、将零件分类；2、识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置的根底；、识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置的根底；3、将机器和工艺分组，组成工作单元。、将机器和工艺分组，组成工作单元。LGLLGLGDDP原材料原材料成品库成品库单元单元1单元单元3单元单元2成组原那么应用的目的是要在工艺专业化生产车间中获得成组原那么应用的目的是要在工艺专业化生产车间中获得产品布置的好处：产品布置的好处：1、改善人际关系：工人组成团队来完成任务；、改善人际关系：工人组成团队来完成任务；2、提高操作技能；、提高操作技能；3、减少在制品和物料搬运；、减少在制品和物料搬运；4、缩短生产准备时间。、缩短生产准备时间。四固定布置四固定布置Fixed layout加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。的某一位置而转移。材料工具、设备人制造对象制造场所完成品难点：难点：1、空间限制；、空间限制；2、不同阶段需要不同材料；、不同阶段需要不同材料；3、材料需求量是动态的。、材料需求量是动态的。1、建设工程：如建造房屋、高速公路、大坝等、建设工程：如建造房屋、高速公路、大坝等主要的考虑问题：主要的考虑问题：材料处理本钱材料处理本钱 重视材料的有效布置和阶段性重视材料的有效布置和阶段性技术的先后顺序技术的先后顺序材料根据使用顺序分阶段供给材料根据使用顺序分阶段供给2、固定位置制造：大型产品固定位置制造：大型产品同心圆规那么同心圆规那么材料定位在同心圆上，产品在中心。材料定位在同心圆上，产品在中心。在内环上是经常使用的配件，而非常用件在离中心较远的地方。在内环上是经常使用的配件，而非常用件在离中心较远的地方。3、混合工程：广告机构、制片厂的工程等、混合工程：广告机构、制片厂的工程等每个工程都是单独的间歇型流程每个工程都是单独的间歇型流程采用工艺原那么采用工艺原那么二、二、设施布置的常用方法设施布置的常用方法一间歇型工艺过程的布置一间歇型工艺过程的布置间歇型的布置问题分为根本的两类：间歇型的布置问题分为根本的两类：1定量化的决策标准；定量化的决策标准；2定性化的决策标准定性化的决策标准1、定量化的方法、定量化的方法C=TijCijDiji=1 j=1NNTij部门部门i与部门与部门j之间的往返次数之间的往返次数Cij从部门从部门i到部门到部门j的每次行程的单位距离的本钱的每次行程的单位距离的本钱Dij从部门从部门i到部门到部门j的距离的距离C 总本钱总本钱N 部门的数量部门的数量Part art,Part science考虑问题：所需能力和空间；在各考虑问题：所需能力和空间；在各种工作区之间的流动本钱距离；材料处理设备；信息流动；种工作区之间的流动本钱距离；材料处理设备；信息流动；环境和美学。环境和美学。2、定性化方法、定性化方法作业相关图法作业相关图法Relationship ChartCRAFT试图用布置方案的总物流本钱来衡量方案的优劣，试图用布置方案的总物流本钱来衡量方案的优劣，并不断改进。并不断改进。计算机辅助布置技术计算机辅助布置技术CRAFT：CRAFT的输入是单位本钱矩阵和最初布置方案；然后通过对的输入是单位本钱矩阵和最初布置方案；然后通过对部门间交换位置来减少最初的总本钱部门间交换位置来减少最初的总本钱以迭代的方式不断以迭代的方式不断交换两个车间的位置来改进布置，直到所得布置方案的总本钱交换两个车间的位置来改进布置，直到所得布置方案的总本钱不能再降低为止。不能再降低为止。作业相关图法是由穆德提出的。它是根据企业各个部门作业相关图法是由穆德提出的。它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。之间的活动关系密切程度布置其相互位置。代号AE I O U X密切程度绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不予考虑2、列出导致不同程度关系的原因、列出导致不同程度关系的原因代号123456789关系密切原因使用共同的原始记录公用人员公用场地人员接触频繁文件交换频繁工作流程连续做类似的工作公用设备其它4、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原那么安排出最合理的布置方案。原那么安排出最合理的布置方案。1、将关系密切程度划分为、将关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级。六个等级。3、将待布置的部门一一确定出相互关系、将待布置的部门一一确定出相互关系例：一个快餐店欲布置生产与效劳设施。共分成例：一个快餐店欲布置生产与效劳设施。共分成6个部门，个部门，方案布置在一个方案布置在一个23的区域内，以下图所示为的区域内，以下图所示为6个部门间的个部门间的作业关系密切程度。试作出合理布置。作业关系密切程度。试作出合理布置。部门1部门2部门3部门4部门5部门6AAXUOEUIAXAXOAA解：第一步，列出关系密切程度只考虑解：第一步，列出关系密切程度只考虑A和和XX：1-4 3-6 3-4A：1-2 1-3 2-6 3-5 4-6 5-6第二步，根据列表编制主联系簇。第二步，根据列表编制主联系簇。162453第四步，根据联系簇图和可供使用的区域，用第四步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法实验法安置安置所有部门。所有部门。1 2 6 3 5 4 1 2 4 3 5 6第三步，画出第三步，画出“X联系簇。联系簇。3416二按产品原那么的布置二按产品原那么的布置按产品原那么布置的典型例子就是装配线流水线按产品原那么布置的典型例子就是装配线流水线装配线：由一些物料搬运设备连接起来的连续生产线。装配线：由一些物料搬运设备连接起来的连续生产线。流水线的类别：流水线的类别：固定流水线固定流水线移动流水线移动流水线单一对象流水线单一对象流水线多对象流水线多对象流水线强制节拍流水线强制节拍流水线自由节拍流水线自由节拍流水线最常用的装配线：以相同的时间间隔节拍顺次经过各个最常用的装配线：以相同的时间间隔节拍顺次经过各个工作地的移动输送生产线。工作地的移动输送生产线。连续流水线连续流水线间断流水线间断流水线手工手工机械化机械化自动化自动化节拍：流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔。节拍：流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔。2、计算节拍：节拍、计算节拍：节拍r=方案期有效工作时间方案期有效工作时间/方案期内方案产量方案期内方案产量1、用一个流程图表示作业先后顺序。、用一个流程图表示作业先后顺序。装配线平衡的根本步骤：装配线平衡的根本步骤：装配线的平衡问题就是将所有根本工作单元分派到各个工作装配线的平衡问题就是将所有根本工作单元分派到各个工作地，以使每个工作地在节拍内都处于繁忙状态，完成最多的地，以使每个工作地在节拍内都处于繁忙状态，完成最多的操作量，从而使各工作地的未工作时间闲置时间最少。操作量，从而使各工作地的未工作时间闲置时间最少。3、计算最少的工作地数目、计算最少的工作地数目Smin：各工作地的工序时间要和节拍相等。Smin=ti/rti为工序i的工作时间4、组织工作地：、组织工作地：1保证各工序之间的先后顺序产品加工的时序约束；保证各工序之间的先后顺序产品加工的时序约束；2各工作地分配到的工序作业时间之和各工作地分配到的工序作业时间之和Teir；3各工作地的作业时间尽量接近或等于各工作地的作业时间尽量接近或等于r；4使工作地数使工作地数S尽量少。尽量少。5、计算工作地的设备负荷率、计算工作地的设备负荷率=工作地时间工作地时间/r6、计算工作地时间损失系数、计算工作地时间损失系数L，平滑系数，平滑系数SI。例：一装配线方案每小时出产例：一装配线方案每小时出产30件产品，每小时用于生产的时间件产品，每小时用于生产的时间是是50分钟。下表所示是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工分钟。下表所示是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工序等信息。请序等信息。请1画出装配工序先后顺序图；画出装配工序先后顺序图；2该装配线的该装配线的节拍是多大；节拍是多大；3计算每小时装配计算每小时装配30件产品的最小工作地数。件产品的最小工作地数。工序工序作业时间（分钟）紧前工序 A 0.69 -B 0.55 A C 0.21 B D 0.59 B E 0.70 B F 1.10 B G 0.75 C,D,E H 0.43 G,F I 0.29 H注：紧前工序注：紧前工序在某工序进行之前必须完成的、且两个在某工序进行之前必须完成的、且两个 工序紧相联。工序紧相联。解：(1)画装配工序先后顺序图D0.69 A BCEGFHI0.210.590.750.430.290.701.100.552节拍r=5060/30=100秒/件3最小工作地数Smin=5.3160/100=4个ABCDEFGHI好的车间与后台布置的特征：好的车间与后台布置的特征：1、直线型流动；、直线型流动；2、回溯最少；、回溯最少；3、生产时间可预先估计；、生产时间可预先估计；4、在制品少；、在制品少；5、有效利用空间；、有效利用空间；6、瓶颈操作可被控制；、瓶颈操作可被控制；7、工作地之间距离较近；、工作地之间距离较近；8、物料的搬运和储存有序；、物料的搬运和储存有序；9、没有不必要的物料搬运；、没有不必要的物料搬运；10、易于根据条件的变化进行调整柔性。、易于根据条件的变化进行调整柔性。第三节第三节 非制造业的设施布置非制造业的设施布置一、办公室布置一、办公室布置1、处理对象主要是信息以及组织内外的来访者、处理对象主要是信息以及组织内外的来访者信息的信息的传递和交流方便与否，来访者办事是否方便、快捷是主要的传递和交流方便与否，来访者办事是否方便、快捷是主要的考虑因素。考虑因素。2、工作效率的上下取决于人的工作速度；、工作效率的上下取决于人的工作速度；3、同一类工作任务可选用的办公室布置有多种；、同一类工作任务可选用的办公室布置有多种；4、要考虑组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相、要考虑组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互联系和相对位置的要求。互联系和相对位置的要求。1、信息传递与交流的迅速、方便；、信息传递与交流的迅速、方便；2、人员的劳动生产率。、人员的劳动生产率。二办公室布置的主要考虑因素二办公室布置的主要考虑因素一与制造系统的区别一与制造系统的区别三办公室布置的根本模式三办公室布置的根本模式1、封闭式、封闭式2、开放式、开放式3、活动中心、活动中心工程型工程型4、远程办公、远程办公二、零售效劳业布置二、零售效劳业布置目的：使店铺的单位面积的净收益到达最大。目的：使店铺的单位面积的净收益到达最大。市场研究提供的布置指南：市场研究提供的布置指南：1、人们在购物中倾向于以一种环行的方式购物，将利润高的、人们在购物中倾向于以一种环行的方式购物，将利润高的物品沿墙摆放会提高他们购置的可能性；物品沿墙摆放会提高他们购置的可能性；空间布置的两个重要方面：空间布置的两个重要方面：1、设计出顾客的行走路径以及将商品分组；、设计出顾客的行走路径以及将商品分组；2、通道的数量和宽度。、通道的数量和宽度。2、需要顾客排队等候效劳的付账区和其他非卖区，应当布置、需要顾客排队等候效劳的付账区和其他非卖区，应当布置在上层或在上层或“死角等不影响销售的地方；死角等不影响销售的地方；3、在百货商店中，离入口最近和临近前窗展台处的位置最、在百货商店中，离入口最近和临近前窗展台处的位置最具有销售能力。具有销售能力。