第5章工艺选择与设施布置课件

第第5 5章章 工艺选择与设施布置工艺选择与设施布置1本章主要内容本章主要内容n第一节第一节 工艺选择工艺选择n第二节第二节 设施布置设施布置n第三节第三节 对产品原则布置进行设计：生产对产品原则布置进行设计：生产线平衡线平衡n第四节第四节 对工艺原则布置的设计对工艺原则布置的设计2第一节第一节 工艺选择工艺选择n一、工艺选择要考虑的主要问题一、工艺选择要考虑的主要问题n1、系统需要处理多少品种的产品或服务？、系统需要处理多少品种的产品或服务？n2、需要具有什么样柔性的设备？、需要具有什么样柔性的设备？n3、期望的产量是多少？、期望的产量是多少？3n二、工艺类型二、工艺类型n1 1、单件生产、单件生产n对于制造业来说单件生产如：订做鞋、对于制造业来说单件生产如：订做鞋、订做服装、船舶、特制设备等。订做服装、船舶、特制设备等。n对于服务业来说如对于服务业来说如1对对1服务：诊疗，汽服务：诊疗，汽车修理，建筑设计，企业咨询，翻译等。车修理，建筑设计，企业咨询，翻译等。45世界上最贵的鞋世界上最贵的鞋nBerluti鞋厂创立于鞋厂创立于1895 年，一个家族年，一个家族生意的品牌，只有一位设计师，不超过生意的品牌，只有一位设计师，不超过20位的顶尖手工技师，一双鞋要手工花位的顶尖手工技师，一双鞋要手工花费费250 个小时才能完成，一双鞋的价格个小时才能完成，一双鞋的价格在万元（美元）以上。在万元（美元）以上。6n鞋不只是好看好穿，设计者还能够精确鞋不只是好看好穿，设计者还能够精确判断客户足部的姿势、形态，乃至因为判断客户足部的姿势、形态，乃至因为这些日常习惯所导致的背部疾患。这些日常习惯所导致的背部疾患。nBerluti 的宣传口号是，的宣传口号是，“When Shoes have a soul 当鞋有了灵魂当鞋有了灵魂”。7n2 2、批量生产、批量生产n批量生产如：金属，机器加工，锻造，服装，批量生产如：金属，机器加工，锻造，服装，家具，瓷器等。家具，瓷器等。n在服务业批量指的是提供标准化服务：旅游团，在服务业批量指的是提供标准化服务：旅游团，集体体检等。集体体检等。89n3 3、重复性生产、重复性生产n当企业提供的产品或服务要求的产量较当企业提供的产品或服务要求的产量较大且标准化较高时，采用重复性加工方大且标准化较高时，采用重复性加工方法。法。10n4 4、连续生产、连续生产n连续型制造业分为连续型制造业分为 加工装配式连续生产（大加工装配式连续生产（大量生产）如量生产）如：电视，汽车，电工工具等；：电视，汽车，电工工具等；流流程式连续生产如程式连续生产如：啤酒，肥料，石油，纸张，：啤酒，肥料，石油，纸张，水泥等。水泥等。n连续型提供服务如咖啡店，快餐店，洗衣店，连续型提供服务如咖啡店，快餐店，洗衣店，银行窗口服务，定线定期公汽服务，列车运行银行窗口服务，定线定期公汽服务，列车运行等。等。1112n5、项目型、项目型n项目型制造如：桥梁，堤坝，高速公路等大规项目型制造如：桥梁，堤坝，高速公路等大规模工程。模工程。n项目型服务如：导弹开发，可行性调查等。项目型服务如：导弹开发，可行性调查等。131415第二节第二节 设施布置设施布置n一、设施布置的基本概念一、设施布置的基本概念n（一）设施布置（一）设施布置n设施布置就是确定各个部门、部门内部各工设施布置就是确定各个部门、部门内部各工作地、机器设备等的相对空间位置。作地、机器设备等的相对空间位置。16n（二）设施布置的目标（二）设施布置的目标n1、使企业内部的物流畅通、使企业内部的物流畅通n2、内部人员和外部顾客出入便利、内部人员和外部顾客出入便利n3、提高工作效率、提高工作效率n4、减低运输成本、减低运输成本17n二、设施布置的基本形式二、设施布置的基本形式n（一）根据工作流程布置（一）根据工作流程布置181 1、产品原则布置、产品原则布置n（1）产品原则布置是一种根据产品制造）产品原则布置是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的方式；的步骤来安排设备或工作过程的方式；19n（2）适用于标准化极高的产品或者服务）适用于标准化极高的产品或者服务；n（3）典型实例是生产线或装配线；）典型实例是生产线或装配线；n（4）关键问题是生产线的平衡。）关键问题是生产线的平衡。2021原料或者顾客原料或者顾客工作地工作地1工作地工作地2工作地工作地3工作流程工作流程制成品制成品产品原则布置简图产品原则布置简图2213245办公室办公室办公室办公室传送带传送带传送带传送带流水生产的现场布置流水生产的现场布置23BCADE3 3 分分分分办公室办公室办公室办公室6 6 分分分分5 5 分分分分2 2 分分分分4 4 分分分分每每每每6 6 6 6分钟分钟分钟分钟生产生产生产生产1 1 1 1件件件件分分 派派 结结 果果 现现 场场 演演 示示24n（4）产品布置原则的优点）产品布置原则的优点n产量高，单位成本低；产量高，单位成本低；n增强了工人操作的熟练程度，减少了培训成本；增强了工人操作的熟练程度，减少了培训成本；n简化了物料运输；简化了物料运输；n人力和设备得到充分利用。人力和设备得到充分利用。25n（5）产品布置的缺点）产品布置的缺点n工人缺少发展机会，容易导致厌倦情绪的产生；工人缺少发展机会，容易导致厌倦情绪的产生；n设备和工人对变化的适应能力较差，柔性较差；设备和工人对变化的适应能力较差，柔性较差；n某个工人或者某个环节出现问题，将会影响整个生某个工人或者某个环节出现问题，将会影响整个生产系统；产系统；n系统需要具备迅速修复的能力和备用件库存，增加系统需要具备迅速修复的能力和备用件库存，增加了一定的成本了一定的成本。26n（1）工艺原则布置是将相似的设备或功）工艺原则布置是将相似的设备或功能集中放在同一个部门，使其相对位置达能集中放在同一个部门，使其相对位置达到最优的一种布置。到最优的一种布置。2 2、工艺原则布置、工艺原则布置27n（2 2）最优的布置）最优的布置n将彼此之间物流量较大的部门相邻布置，将彼此之间物流量较大的部门相邻布置，以减少物料的搬运费用。以减少物料的搬运费用。n（3 3）工艺原则布置的关键问题）工艺原则布置的关键问题n如何安排好工作部门之间的相对位置。如何安排好工作部门之间的相对位置。28银行银行 1995 Corel Corp.机工车间机工车间 1995 Corel Corp.医院医院 1995 Corel Corp.工艺原则布置举例工艺原则布置举例29电锯和电钻的生产工序图示电锯和电钻的生产工序图示钻孔机钻孔机车床车床研磨机研磨机存储存储电锯零件电锯零件电钻零件电钻零件上漆上漆搬运搬运检查检查装配装配30LLLLLLLLLL车工班LLLLLLLLLLMMMMDDDDDDDDGGGGGGPPAAA发货和收货装配涂漆班车工班磨工班钻工班碾磨班工工 艺艺 布布 置置 示示 意意 图图31n（4 4）工艺原则布置的优点）工艺原则布置的优点n个别设备出了故障或个别工人缺席对整个生产个别设备出了故障或个别工人缺席对整个生产系统的影响较小；系统的影响较小；n上下工序之间的相互依赖性较小；上下工序之间的相互依赖性较小；n设备维修费用较低，投资于备用件上的成本也设备维修费用较低，投资于备用件上的成本也较低。较低。32n（5 5）工艺原则布置的缺点）工艺原则布置的缺点n如果批量加工，在制品库存量会很大；如果批量加工，在制品库存量会很大；n要经常进行工艺路线选择及进度安排；要经常进行工艺路线选择及进度安排；n设备利用率低；设备利用率低；n加工的多样性要求频繁地调整设备，造成加工的多样性要求频繁地调整设备，造成工作流的不连续性，形成间歇加工；工作流的不连续性，形成间歇加工；n物料传输慢，效率低，单位运输成本较高。物料传输慢，效率低，单位运输成本较高。33产品原则布置的齿轮车间产品原则布置的齿轮车间热处理热处理走走 道道车间门车间门车间门车间门锯锯床床车车 床床滚滚 床床 车车 床床磨床磨床包包装装A齿轮齿轮B齿轮齿轮锯锯床床车床车床滚床滚床车床车床磨床磨床包包装装C齿轮生产线齿轮生产线D齿轮生产线齿轮生产线A齿轮齿轮B齿轮齿轮车间门车间门两种布置类型的比较两种布置类型的比较34 锯床组锯床组包装组包装组 车床组车床组滚齿组滚齿组热处理热处理磨床组磨床组12345678走走 道道车车间间门门车间门车间门工艺原则布置的齿轮车间工艺原则布置的齿轮车间两种布置类型的比较两种布置类型的比较35n（1）生产设备需要移到要加工的产品处，）生产设备需要移到要加工的产品处，而不是产品移到设备处。而不是产品移到设备处。n（2）广泛应用于耕种、消防、筑路、建）广泛应用于耕种、消防、筑路、建筑、钻探石油、医院中的手术室等方面。筑、钻探石油、医院中的手术室等方面。3 3、定位布置、定位布置36定位布置示意图定位布置示意图制造对象制造对象制造对象制造对象制造场所制造场所完成品完成品完成品完成品物料物料物料物料人人人人工具、设备工具、设备工具、设备工具、设备3738 定位布置定位布置建筑建筑39n（1）混合布置是指企业同时存在两种或）混合布置是指企业同时存在两种或两种以上形式的布置。两种以上形式的布置。n（2）比如：医院的布置）比如：医院的布置n科室按照工艺原则布置科室按照工艺原则布置 n手术室按照定位布置设置手术室按照定位布置设置 4 4、混合布置、混合布置40n1 1、仓储布置、仓储布置n（1）仓储布置是在仓库中安排物资存）仓储布置是在仓库中安排物资存放的布置。放的布置。（二）其他布置的形式（二）其他布置的形式41n（2 2）仓储布置的原则）仓储布置的原则n最大限度地利用仓储空间，以最低成本最大限度地利用仓储空间，以最低成本保管、处理物资。保管、处理物资。4243n（3 3）仓储布置需要考虑的因素）仓储布置需要考虑的因素n订货次数、物品间的相关性、走道的数订货次数、物品间的相关性、走道的数量和宽度等。量和宽度等。44n2 2、零售布置、零售布置n（1）使单位面积的净收益达到最大。）使单位面积的净收益达到最大。n（2）为顾客提供最便捷的、最赏心悦）为顾客提供最便捷的、最赏心悦目的店铺布局。目的店铺布局。45464748495051527-11卖场陈设图卖场陈设图 5354n3 3、办公室布置、办公室布置n（1 1）办公室布置的趋势）办公室布置的趋势n开放式，为员工提供了更多的交流和团队开放式，为员工提供了更多的交流和团队合作的机会和空间。合作的机会和空间。55565758n（2 2）办公室布置的基本模式）办公室布置的基本模式n1）传统的封闭式办公室）传统的封闭式办公室n2）开放式的办公室）开放式的办公室n3）半截屏风的组合办公模式）半截屏风的组合办公模式59开放式办公室设计图开放式办公室设计图606162第三节第三节 对产品原则布置进行设计：对产品原则布置进行设计：生产线平衡生产线平衡n一、生产线平衡的基本概述一、生产线平衡的基本概述n1 1、生产线平衡、生产线平衡n按照产品生产的工艺顺序布置工作地，使按照产品生产的工艺顺序布置工作地，使产品连续、协调、均衡地在各个工作地加产品连续、协调、均衡地在各个工作地加工和装配直到生产出成品的过程。工和装配直到生产出成品的过程。63n2 2、生产线平衡的实质、生产线平衡的实质n决定如何将工作分配到工作地的过程。决定如何将工作分配到工作地的过程。64n3 3、生产线平衡的目标、生产线平衡的目标n使分配到各个工作地的作业所需要的时使分配到各个工作地的作业所需要的时间大致相等，从而使生产线上各活动同间大致相等，从而使生产线上各活动同步进行，实现工人和设备的最大利用。步进行，实现工人和设备的最大利用。65n4 4、生产线平衡可能遇到的困难、生产线平衡可能遇到的困难n（1 1）设备问题；）设备问题；n（2 2）基本作业的时间差异不能通过分配）基本作业的时间差异不能通过分配作业组而解决；作业组而解决；n（3 3）生产或装配所要求的技术顺序对理）生产或装配所要求的技术顺序对理想的分配有约束力。想的分配有约束力。66n二、生产线平衡的方法二、生产线平衡的方法n1 1、计算生产线的节拍、计算生产线的节拍67n（1 1）节拍的概念）节拍的概念n各工作地完成分配给它的作业直到工作地可各工作地完成分配给它的作业直到工作地可以往下进行所容许的最长时间。以往下进行所容许的最长时间。n用用CT来表示。来表示。68n（2 2）可能最小的节拍）可能最小的节拍n等于最长的那个作业时间等于最长的那个作业时间n（3 3）可能最大的节拍）可能最大的节拍n等于各作业时间之和等于各作业时间之和n生产线节拍的确定取决于使用几个工作地生产线节拍的确定取决于使用几个工作地69n（4 4）可能最小节拍和可能最大节拍）可能最小节拍和可能最大节拍的作用的作用n1）确定生产线产能范围）确定生产线产能范围 n2）帮助调整计划期产能）帮助调整计划期产能 70n产出能力产出能力=OT/CTn其中，其中，OT每日运转时间；每日运转时间；CT节拍。节拍。n如果计划期产量已定，而计算出来的节拍没有处如果计划期产量已定，而计算出来的节拍没有处于最大和最小节拍之间，那么就必须对计划期的于最大和最小节拍之间，那么就必须对计划期的产量做出修改。产量做出修改。71n（5 5）计算节拍的公式）计算节拍的公式nCT=OT/D n其中：其中：OT每日运转时间；每日运转时间；D计计划期的产量。划期的产量。72n2 2、计算工作地、计算工作地数的理论最小值数的理论最小值n工作地数的理论最小值工作地数的理论最小值 Nmin=t/CT式中式中 Nmin工作地数的理论最小值；工作地数的理论最小值；t各作业时间之和。各作业时间之和。73n3 3、作业分配、作业分配n生产线平衡的工具生产线平衡的工具作业顺序图作业顺序图abcd0.1 分分钟钟1.0 分分钟钟0.7分钟分钟0.5 分分钟钟这个作业顺序图表明，作业这个作业顺序图表明，作业b开始的前提是开始的前提是a已完成；而已完成；而d要开始，前提是要开始，前提是b和和c都已经完成都已经完成。e0.2 分钟分钟74作业分配的启发式算法作业分配的启发式算法n（1 1）作业分配的启发式方法）作业分配的启发式方法n1 1）先分配后续作业最多的作业）先分配后续作业最多的作业n2 2）先分配位置权数最大的作业）先分配位置权数最大的作业75n（2 2）先分配后续作业数最多的作业的）先分配后续作业数最多的作业的原则原则n1）各工作地最初的）各工作地最初的“剩余时间剩余时间”等于节等于节拍；拍；n2）只有先行作业已经被分配完、作业时）只有先行作业已经被分配完、作业时间不超过该工作地的剩余时间的作业才够间不超过该工作地的剩余时间的作业才够资格被分配；资格被分配；76n3）如果出现多个作业的后续作业数一样）如果出现多个作业的后续作业数一样多的情况时，则首先分配所需时间最长多的情况时，则首先分配所需时间最长的作业。的作业。77abcd0.2 分分钟钟1.0 分分钟钟0.5 分分钟钟0.4 分分钟钟将图中的作业分配到三个工作地。已知节拍为将图中的作业分配到三个工作地。已知节拍为1.0分钟分钟e0.2 分分钟钟先分配后续作业数最多的作业举例先分配后续作业数最多的作业举例78n解答：解答：作业分配分析表作业分配分析表 工作工作地地剩余时剩余时间间够资格分配的够资格分配的作业作业分配作分配作业业修正的剩余修正的剩余时间时间工作地闲置工作地闲置时间时间11.0a,ca0.80.8cc0.30.3无无无无0.321.0bb0.00.031.0dd0.60.6ee0.40.40.779n4 4、作业分配的效率测量、作业分配的效率测量 n（1）生产线闲置时间百分比）生产线闲置时间百分比=每节拍内的闲置时间每节拍内的闲置时间/（N实际实际 节拍）节拍）100%n（2）生产线的效率）生产线的效率 100%生产线闲置时间百分比生产线闲置时间百分比 80第第四四节节 对工艺原则布置的设计对工艺原则布置的设计n一、对工艺原则布置设计的主要问题一、对工艺原则布置设计的主要问题n工艺原则布置设计要解决的主要问题是如何工艺原则布置设计要解决的主要问题是如何安排好工作部门的相对位置。安排好工作部门的相对位置。81n二、对工艺原则设计的主要目标二、对工艺原则设计的主要目标n追求运输成本最小或距离最短。追求运输成本最小或距离最短。82n三、对工艺原则布置进行设计的工具三、对工艺原则布置进行设计的工具从从至表至表n是根据各生产单位物料运输数量的大小进行总平面是根据各生产单位物料运输数量的大小进行总平面布置的方法。相互运输量大的单位应尽量靠近布置，布置的方法。相互运输量大的单位应尽量靠近布置，使总的运输量（或总的运输费用）最小。使总的运输量（或总的运输费用）最小。83举例举例n某企业有某企业有5 5个生产单位，各单位之间的运个生产单位，各单位之间的运输量已知，根据统计绘制物料运量表如输量已知，根据统计绘制物料运量表如下：下：840102030405总计总计01721414026280345110046280522总计总计1114107从至车间之间运量表（单位：车间之间运量表（单位：10吨）吨）85绘制运量图：05010502030420吨10吨86 各生产单位运输吞吐量按大小顺序排列为：各生产单位运输吞吐量按大小顺序排列为：03020401050302040105 各单位平面布置之一为：各单位平面布置之一为：030201040587n三、对工艺原则布置进行设计的工具三、对工艺原则布置进行设计的工具网格图法网格图法n1 1、通过对一些影响因素进行分析，确定出各部、通过对一些影响因素进行分析，确定出各部门间的关系和接近程度，然后将这一信息汇总在门间的关系和接近程度，然后将这一信息汇总在一个网格中，据此进行部门布置的方法。一个网格中，据此进行部门布置的方法。88n2、用六个英文字母表用六个英文字母表示关系密切程度，并示关系密切程度，并找出关系密切程度的找出关系密切程度的原因原因。关系密切程度分类及代号关系密切程度分类及代号89n3 3、影响关系密切程度的因素、影响关系密切程度的因素90网格图法举例网格图法举例1 总裁2 佩恩女士3 工程师区4 秘书5 办公室入口6 中心文件柜7 设备间8 影印设备9 储存室OUAIIUOOAIIIOUUOIIEEOAAEAIXUUXOOAU EE字母字母 接近程度接近程度 A 绝对需要接近绝对需要接近 E 临近特别重要临近特别重要 I 临近重要临近重要 O 一般接近一般接近 U 临近不重要临近不重要 X 不能临近不能临近91