生产和服务设施布置教材

企业管理,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, *,盐城师范学院商学院,*,Nr.,*,生产与运作管理 Production and Operations Management,第6章 生产和服务设施布置,老师：葛长飞,时间：2010年4月,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,1,盐城师范学院商学院,主要内容：,6.1 布置决策,6.2 设备布置的定量分析,（重点和难点）,6.3 装配线平衡,6.4 非制造业的设施布置,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,2,盐城师范学院商学院,第1节 设施/设备布置决策,生产和服务设施布置,就是,指合理安排企业或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,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,3,盐城师范学院商学院,1.1 影响企业生产单位构成的因素,产品的结构与工艺特点,例如：生产机械产品的制造企业，生产单位由 毛坯 加工 装配车站构成,流程式生产按照生产工艺流程完成。,企业的专业化与协作化水平,专业化程度高 则需要大量协作化生产,企业的生产规模,（企业职工人数 固定资产 产品总值）,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,4,盐城师范学院商学院,1.2生产单位的专业化原则和形式,按照生产流程的不同 分为工艺专业化和对象专业化,1.2.1 工艺专业化,：按照工艺的专业化的特征建立生产单位，形成工艺专业化车间。集中相同工艺的设备和工人，完成的是,不同产品,上相同的工艺。,例如：制造企业中机械加工车间，锻造车间，车工车间 铣工车间,1.2.2 对象专业化,：按照产品建立生产单位。生产单位内完成,同一产品,的所需的设备 人员。,如：汽车制造厂的发动机车间，去抽车间。,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,5,盐城师范学院商学院,1.3 生产和服务设施布置的影响因素,厂房布置满足生产过程的要求，缩短生产周期，节省生产费用,生产联系和协作单位互相靠近布置,利用现有运输条件和公共设施,按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区,在考虑防火和卫生条件下，总平面布置力求占地面积最小,考虑扩建余地,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,6,盐城师范学院商学院,1.4 典型布置形式,1.4.1,物料流程形式,1.4.2,布置类型,固定式布置,按产品布置,按工艺过程布置,按成组制造单元布置,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,7,盐城师范学院商学院,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,8,盐城师范学院商学院,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,9,盐城师范学院商学院,按工艺过程布置,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,10,盐城师范学院商学院,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,11,盐城师范学院商学院,第2节 设备布置的定量分析,作业相关图,从一至表法,新设备的布置问题,线性规划方法,计算机辅助布置,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,12,盐城师范学院商学院,1.2.1 作业相关图法：,是由,穆德,提出了的，它是根据企业各个部门之间的活动关系的紧密程度,布置其相互位置,。,布置的原则：将待布置的部门一一确定相互关系，根据相互关系重要程度，,按等级高的部门相邻的,，安排出最合理的布置方案。,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,13,盐城师范学院商学院,代号,关系密切原因,1,使用共同的原始记录,2,共用人员,3,共用场地,4,人员接触频繁,5,文件交换频繁,6,工作流程连续,7,做类似的工作,8,共用设备,9,其它,关系密切原因,代号,密切程度,A,绝对重要,E,特别重要,I,重要,O,一般,U,不重要,X,不予考虑,关系密切程度分类表,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,14,盐城师范学院商学院,例 一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分6个部分，计划布置在23的区域内。,A,A,X,U,O,X,O,A,E,A,U,I,A,A,X,1、列出关系密切程度（A、X）,A：1-2，1-3，2-6， 3-5，4-6，5-6。,X：1-4，3-6，3-4。,2、编制主联系簇（如图1）,3、考虑其它有A联系的部门（图2）,6,2,5,4,图1,6,2,5,4,3,1,图2,部门4,部门1,部门2,部门3,部门5,部门6,部门4,部门1,部门2,部门3,部门5,部门6,部门4,部门1,部门2,部门3,部门5,部门6,部门4,部门1,部门2,部门3,部门5,部门6,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,15,盐城师范学院商学院,4、画出X关系图（如图3）,5、安置各部门（如图4,）,1,6,3,4,1,2,6,3,5,4,图3,图4,6,2,5,4,3,1,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,16,盐城师范学院商学院,一种比较科学的求,物料总运量最小,的布置方案的方法，比较适合于,多品种、小批量生产,的情况。,（1）选择典型零件，制定典型工艺路线，确定机床设备,（2）制定初始方案，统计设备间移动距离,（3）确定零件在设备间的移动次数和单位运量成本,（4）用实验法确定最满意的方案,例 一金属加工车间有六台设备，已知其加工的零件品种及加工路线，零件在设备间移动次数和单位移动成本如表所示。请确定最佳布置方案。,1.2.2 从至表法,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,17,盐城师范学院商学院,锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床,锯床,0.15 0.15 0.16 0.15 0.16,磨床,0.18 0.16 0.15 0.15 0.15,冲床,0.15 0.15 0.15 0.15 0.16,钻床,0.18 0.15 0.15 0.15 0.16,车床,0.15 0.17 0.16 0.20 0.15,插床,0.15 0.15 0.16 0.15 0.15,锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床,锯床,32.6 62.7 9.8 6.3 28.8,磨床,38.9 8.3 28.5 9.2 1.5,冲床,60.0 17.1 14.3 2.4 3.2,钻床,2.9 63.3 9.3 6.2 10.9,车床,18.9 12.1 16.0 63.0 7.5,插床,6.3 14.3 13.3 17.1 58.5,锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床,锯床,71.5 122.7 12.7 25.2 35.1,磨床,25.4 91.7 21.3 15.8,冲床,23.6 18.4 16.5,钻床,69.2 28.0,车床,66.0,插床,设备间月平均移动次数,单位距离运输成本,单位距离每月运输成本,单位距离每月总运输成本,锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床,锯床,217 418 61 42 180,磨床,216 52 190 61 10,冲床,400 114 95 16 20,钻床,16 421 62 41 68,车床,126 71 100 315 50,插床,42 95 83 114 390,锯床,冲床,插床,磨床,钻床,车床,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,18,盐城师范学院商学院,1.2.3 厂区布置的常用方法,物料运量图法,：,按照生产过程中物料的流向及生产单位之间运输量布置,企业的车间及各种设施的相对位置。,步骤：,1、根据原材料、在制品在生产过程中的流向，初步布置各个生产车间和生产服务单位的相对位置，绘出初步物流图。,2、统计车间之间的物料流量，制定,物料运量表,。,01,02,03,04,05,总计,01,7,2,1,4,14,02,6,2,8,03,4,5,1,10,04,6,2,8,05,2,2,总计,0,11,14,10,7,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,19,盐城师范学院商学院,3、优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布置，以此类推。,4、最后，考虑其它因素进行改正和调整。,4,11,2,2,1,01,04,03,05,02,4,10,1,7,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,20,盐城师范学院商学院,1.2.4仓库布置,存储物品,搬运次数(每周),所需货区,A 电烤箱,280,1,B 空调,160,2,C 微波炉,360,1,D 音响,375,3,E 电视,800,4,F 收音机,150,1,G 其它,100,2,原则: 在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的物料运送成本。,法则：（1）等面积存储法则：,各种物品所需货区面积相同，则次数越多应越靠近出入口,（2）非等面积存储法则：,各种物品所需货区面积不同，考虑次数货区数量，比值大近出入口（？）,C（），A（），E（），F（），D（），,B（），G（）,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,21,盐城师范学院商学院,C,E,E,F,D,B,G,通 道,A,E,E,D,D,B,G,C: 360 A: 280 E: 200 F: 150,D: 125 B: 80 G: 50,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,22,盐城师范学院商学院,1.2.5 新设备的布置问题,设原有设备在坐标内的点为（a,1,b,1,）, （a,2,b,2,）, （a,n,b,n,）,则目标是求出x,y,使得,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,23,盐城师范学院商学院,先讨论一个简化问题：,（x,y）的最优解应为5x20, 10y30。,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,24,盐城师范学院商学院,例6.4 某大学购买一台新设备，以便全校教师制作教学录像带，这台设备由校园内六个学院的教师使用。这六个学院的位置如图6-16所示。其坐标和各学院使用该设备的教师人数见表6-9。各学院间用草坪隔开，故通道都是交叉垂直的。问该录像带制作设备安置在何处，使所有教师的,总行程,最小。,学院,坐标,教师人数,商学院,（5，13）,31,教育学院,（8，18）,28,工学院,（0，0）,19,人文学院,（6，3）,53,法学院,（14，20）,32,理学院,（10，12）,41,表6-9 学院坐标和使用人数,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,25,盐城师范学院商学院,学院,X坐标,权数,累计加权值,工学院,0,19,19,商学院,5,30,51,人文学院,6,53,103,教育学院,8,28,131,理学院,10,41,172,法学院,14,32,204,学院,y坐标,权数,累计加权值,工学院,0,19,19,人文学院,3,53,72,理学院,12,41,113,商学院,13,31,144,教育学院,18,28,172,法学院,20,32,204,录像带制作设备应布置在坐标为,（6，12）,的地方。,学院,坐标,教师人数,商学院,（5，13）,31,教育学院,（8，18）,28,工学院,（0，0）,19,人文学院,（6，3）,53,法学院,（14，20）,32,理学院,（10，12）,41,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,26,盐城师范学院商学院,1.2.6 线性规划方法,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,27,盐城师范学院商学院,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,28,盐城师范学院商学院,约束条件：,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,29,盐城师范学院商学院,五 计算机辅助选址决策与设施布置。,常见的计算机软件：craft,目标函数：使整个系统综合搬运费用最小。,两个点的搬运成本=距离*单位距离成本*搬运的次数,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,30,盐城师范学院商学院,.3 装配线平衡,（Assembly Line Balancing）,装配线平衡即工序同期化：,根据,流水线节拍,的要求，采用技术组织措施来调整工序时间，使,各工作地的单件作业时间尽可能接近流水线节拍或节拍的整数倍.,对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出装备线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案,对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,31,盐城师范学院商学院,6.3.1 为什么要进行装配线平衡,5,3,4,6,2,1,6道工序,3、4两道的工序负荷率为60%,工序1的负荷率为20%,可知：浪费时间,忙闲不均 引起矛盾 浪费人力资源,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,32,盐城师范学院商学院,6.3.2 装配线平衡的方法,全部工步合理划分为工序，且各工序的时间损失最少和比较均匀,确定装配流水线节拍 r = Fe / N,例：某条生产线计划产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，计划不合格率为2%，计算流水线的节拍。,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,33,盐城师范学院商学院,计算装配线上需要的最少工作地数,S,min,=, t,i,/ r,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,34,盐城师范学院商学院,解：S = (6+2+5+7+1+2+6+3+5+5+4)/10 = 46/10= 5,例：节拍为10分钟，共11步，关系见下图：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2,5,7,1,6,3,5,4,5,6,2,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,35,盐城师范学院商学院,6.4 非制造业的设施布置,6.4.1 办公室布置与生产制造系统相对，有很大的,不同点：,(1)生产制造加工对象是有形的物品，所以物料搬运是进行布置时一个重要的考虑因素，办公室加工对象是信息及组织内外的来访者。,（2）生产系统中，产出的速度取决于设备的速度，办公室主要取决于人处理信息的速度。,（3）生产制造系统中，产品的特性决定设施布置的类型，而办公室布置可能存在多种。,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,36,盐城师范学院商学院,6.4 非制造业的设施布置,办公室布置考虑的主要因素：,信息传递与交流迅速、方便,人员劳动生产率,基本模式,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,37,盐城师范学院商学院,习题P171,3.,工序,工序作业时间,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,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,38,盐城师范学院商学院,装配工序先后顺序图,0.69,A,B,C,D,E,F,G,H,I,0.55,0.21,0.59,0.70,1.1,0.75,0.43,0.29,节拍,r = F,e,/ N=50/300=0.167(m/i),每小时装配300件产品的最小工作地数,S = (0.69+0.55+0.21+0.59+0.70+1.1+0.75+0.43+0.29)/0.167,= 31.80,= 32,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,39,盐城师范学院商学院,习题P171,4.,工序,工序作业时间,紧前工序,A,0.20,-,B,0.05,-,C,0.15,-,D,0.06,-,E,0.03,A, B,F,0.08,C, D,G,0.12,E, F,H,0.05,-,I,0.05,-,J,0.12,H, I, J,K,0.15,J,L,0.08,K,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,40,盐城师范学院商学院,装配工序先后顺序图,0.2,A,B,C,D,E,F,G,H,I,0.05,0.15,0.06,0.03,0.08,0.12,0.05,0.05,J,K,L,0.12,0.15,0.08,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,41,盐城师范学院商学院,节拍,r = F,e,/ N,= 50/200,= 0.25,每小时装配200件产品的最小工作地数,S = ,(0.2+0.05+0.15+0.06+0.03+0.08+0.12+0.05+0.05+0.12+0.15+0.08)/0.25,= 4.56,= 5,盐城, 5/9/2020, 5/10/2020, 5/10/2020, 12/29/2021,42,盐城师范学院商学院,