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1、第四章 设施选址与布置本章内容设施选址设施布置工厂与服务设施总平面布置车间设备布置装配线平衡 在在已已确确定定的的地地理理区区域域内内，经经过过调调查查研研究究、现现场场勘勘察察，选选出出几几个个条条件件较较好好的的场场址址，然然后后进进行行分分析析、比比较较、筛筛选选，最最后后得得出出一一个个最最满满意意的的场场址址，推推荐荐给给上上级级决决策部门作最后批准和决定。策部门作最后批准和决定。任 务设施选址选址决策的重要性长期责任范畴，一旦出错，很难克服长期责任范畴，一旦出错，很难克服影响投资需要、运作成本、税收及运作影响投资需要、运作成本、税收及运作选址原料供应气候地理环境环境保护政治与政府能
2、源动力的供应行业环境基础设施与运输市场顾客建设投资设施选址的主要因素劳动力素质案例：怒江水电开发规划云南怒江傈僳族自治州规划开发怒江，在怒江沿云南怒江傈僳族自治州规划开发怒江，在怒江沿江江760760公里河段内修建公里河段内修建1616个梯形电站。此举引起各个梯形电站。此举引起各界极大关注：界极大关注：正方：水力资源是怒江沿江地区最可利用的水电正方：水力资源是怒江沿江地区最可利用的水电是清洁能源；可使沿江人民脱贫致富是清洁能源；可使沿江人民脱贫致富反方：怒江是目前我国生态保存较好的，为数不反方：怒江是目前我国生态保存较好的，为数不多的几条大江大河，水电开发会导致生态的破坏；多的几条大江大河，水
3、电开发会导致生态的破坏；怒江沿江是地震和泥石流的高发区，会对坝址造怒江沿江是地震和泥石流的高发区，会对坝址造成损害；建坝后，老百姓到底有多少实惠，还不成损害；建坝后，老百姓到底有多少实惠，还不得而知得而知 设施选址流程（工作程序）确定任务列出考虑因素列出各项要求根据选址要求 预选地址满意否?NoYes确定评价方法评价各选址方案满意否?No有优解?Yes确定位置编写设施选址报告领导决策找到新评价方案YesNo市场区域市场潜力、市场份额、经营费用决策标准决策阶段运输成本、原材料成本、劳动力成本和数量、政策分区原材料市场与成本、劳动力成本和数量、公共设施、社区的态度社区运输线路的便利、地点的特点、公
4、共设施的可利用性、土地成本、工程造价地点董事会与当地社区协商场址肯德基的选址心经一、商圈的划分与选择一、商圈的划分与选择 1 1划分商圈划分商圈 商圈规划采取的是记分的方法，例商圈规划采取的是记分的方法，例如，这个地区有一个大型商场，商场如，这个地区有一个大型商场，商场营业额在营业额在1000 1000 万元算一分，万元算一分，50005000万万元算元算5 5分。分。2 2选择商圈选择商圈 在商圈选择的标准上，一方面要考在商圈选择的标准上，一方面要考虑餐馆自身的市场定位，另一方面要虑餐馆自身的市场定位，另一方面要考虑商圈的稳定度和成熟度。考虑商圈的稳定度和成熟度。二、聚客点的测算与选择二、聚
5、客点的测算与选择 三、选址时一定要考虑人流的主要流动三、选址时一定要考虑人流的主要流动线会不会被竞争对手截住。线会不会被竞争对手截住。量本利分析法量本利分析法综合评价法综合评价法线性规划法（运输问题）线性规划法（运输问题）重心法重心法常用的设施选址方法量本利分析法分析步骤分析步骤确定每一备选地点的固定成本和可变成本确定每一备选地点的固定成本和可变成本在同一张图表上绘出各地点的总成本线在同一张图表上绘出各地点的总成本线确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的总确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的总成本最少或者那一地点的利润最高成本最少或者那一地点的利润最高量本利分析法假设条件：假设条件：产出在一
6、定范围时，固定成本不变产出在一定范围时，固定成本不变可变成本与一定范围内的产出成正比可变成本与一定范围内的产出成正比所需的产出水平能近似估计所需的产出水平能近似估计只包括一种产品只包括一种产品成本分析：成本分析：总成本总成本=FC+VCQ FC 固定成本；固定成本；VC 单单位可位可变变成本成本 Q 产产出出产产品的数量或体品的数量或体积积成本分析方案比较CQQ10Q2方案1方案2方案3成本分析实例下表列出了四个可能成为工厂所在地的地下表列出了四个可能成为工厂所在地的地点的固定成本和可变成本点的固定成本和可变成本地址地址每年的固定成本每年的固定成本/美元美元每单位的可变成本每单位的可变成本/美
7、元美元A25000011B10000030C15000020D20000035a.在一张图上绘出各地点的总成本线在一张图上绘出各地点的总成本线b.指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最低）指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最低）c.如果要选择的地点预期每年产量为如果要选择的地点预期每年产量为8000个单位，哪一地的个单位，哪一地的总成本最低总成本最低利润分析：总利润总利润=Q(R-VC)-FC0 盈亏平衡点 Vo V1 V2 产（销）量FC2FC1TC1TC2收入利润多因素多目标的系统评价方法提出备选场址列出考虑因素因素量纲转换建立原始评价矩阵归一化处理确定因素（指标）的权重综合
8、评价（计算）综合评价法综合评价法实例有一购房者正在选购一套房子，有四个地点可供选择。考虑的选址因素大概有四种：价格、使用面积、住房与工作地点的距离、周边环境。价格价格/万元万元使用面积使用面积/平平方米方米与工作地点的与工作地点的距离距离/公里公里周边环境周边环境13010010好好225808中中3185020差差4227012中中将定性的指标转化为定量的指标：好=5，中=3，差=2.（1）建立原始评价矩阵（2）归一化处理（3）确定各指标的权重 W=0.35,0.3,0.25,0.1（4）综合评价从综合评价结果看，第从综合评价结果看，第2方案是最佳选择，第方案是最佳选择，第1方方案也接近最佳
9、选择案也接近最佳选择因素评分法这是一种普遍的地点评估方法，它考虑了质和量的输入。这是一种普遍的地点评估方法，它考虑了质和量的输入。步骤：步骤：A A 选择有关因素（如市场位置、水源供应、停车场、潜在收选择有关因素（如市场位置、水源供应、停车场、潜在收入等）入等）B B 赋予每个因素一个比重，以此显示它与所有其它因素相比赋予每个因素一个比重，以此显示它与所有其它因素相比的相对重要性。各因素比重总和一般是的相对重要性。各因素比重总和一般是1.001.00C C 给所有因素确定一个统一的数值范围（如给所有因素确定一个统一的数值范围（如0-1000-100）D D 给每一待选地点打分给每一待选地点打分
10、E E 把每一因素的得分与它所占的比重值相乘，再把各因素乘把每一因素的得分与它所占的比重值相乘，再把各因素乘积值相加就得到待选地点的总分积值相加就得到待选地点的总分F F 选择其中综合得分最高的地点选择其中综合得分最高的地点21举例：一家摄影公司打算开张一家分店，下表是两个可供选择的地点的信息22因素因素比重比重得分得分(100)衡量值衡量值地点地点1地点地点2地点地点1地点地点2邻近已有商店邻近已有商店交通繁华交通繁华租金租金大小大小布局布局运营成本运营成本0.100.050.400.100.200.151.0010080708640806080909270900.10（100）=10.00
11、.05（80）=4.00.40（70）=28.00.10（86）=8.60.20（40）=8.00.15（80）=12.0 70.60.10（60）=6.00.05（80）=4.00.40（90）=36.00.10（92）=9.20.20（70）=14.00.15（90）=13.5 82.7地点地点2综合得分高，是更好的选择。综合得分高，是更好的选择。产量、销量及运距（运价）表产量、销量及运距（运价）表bnb2b1销 量amcmncm2cm1Ama2c2nc22c21A2a1c1nc12c11A1产 量BnB2B1销地单位运价或运距产地线性规划法产销平衡表、单位运距（运价）表产销平衡表、单位运
12、距（运价）表销 量xmnxm2xm1Amx2nx22x21A2bnb2b1ama2a1x1nx12x11A1产 量BnB2B1销地xij产地cmncm2cm1Amc2nc22c21A2c1nc12c11A1BnB2B1销地单位运价产地运输问题线性规划模型运输问题线性规划模型 用X ij表示从A i到B j的物资运量，则线性规划模型如下：这是运输问题的数学模型，它包含mn个变量，(m+n)个约束条件。单一设施选址决策的方法。根据系统中设施之间的距离和运量的大小，选择一个使得各个设施之间路程与运量之乘积最小的地点。常用于中间仓库或分销仓库的选址问题。重心法数学模型Wi-第i个供应点（或需求点）的运
13、量；di-第i个供应点（或需求点）与选择的配送中心（中心仓库）的距离；（xi,yi)-第i个供应点（或需求点）的地理坐标；（x*，y*)-待确定的设施的地理坐标。重心法实例某公司由于业务发展的需要，计划在某地建立一个配送中心，以解决货物的供应问题。现有四个销售点，其每月的销售量以及它们的地理坐标如表所示。现根据这个表的数据确定一个最佳的配送中心位置。销售点销售点地理位置（地理位置（x,y）每月销售量每月销售量甲（10，50）100乙（20，80）120丙（50，100）150丁（100，50）200按照重心法，确定配送中心的最佳位置：按照重心法，确定配送中心的最佳位置：608040201002
14、0406080100甲（10，50）乙（20，80）丙（50，100）丁（100，50）重心（54，67）XY设施布置布置：对车间、工作中心和设备进行布局，布置：对车间、工作中心和设备进行布局，以确保系统中工作流（顾客或材料）的畅以确保系统中工作流（顾客或材料）的畅通。通。重要性：重要性：需要投入大量的资金和精力需要投入大量的资金和精力具有长期性，改起来不太容易具有长期性，改起来不太容易对短期运作的费用和效率有很大的影响对短期运作的费用和效率有很大的影响设施布置的必要性无效运营例如:高成本瓶颈问题产品/服务设计的改变新产品/服务的导入事故安全隐患设施布置的必要性环境或法律的改变 产品批量或种类
15、的改变方法或设备的改变士气问题设施布置的目的使物料搬运成本最小化空间的有效利用劳动力的有效利用消除瓶颈环节便于员工和员工之间、员工与管理者之间、员工与用户之间信息沟通设施布置的类型工艺专业化布置：相似的资源聚集在一起对象专业化布置：有效生产某一具体产品 固定位置布置：产品很难移动，如：船舶、飞机装配成组布置：根据零件结构与工艺相似性来组织生产车刨铣钻磨钳机加工车间送装配车间送装配车间毛坯制造车间毛坯制造车间A-1A-1零件零件工艺专业化布置工艺专业化布置主要特征按照不同的工艺特征来设置生产与运作单按照不同的工艺特征来设置生产与运作单位。位。在一个工艺专业化的生产与运作单位里，在一个工艺专业化的
16、生产与运作单位里，配备着同类型的工艺设备和同工种的工人，配备着同类型的工艺设备和同工种的工人，专业于执行一定的工艺。专业于执行一定的工艺。每个生产运作单位里都能同时加工许多种每个生产运作单位里都能同时加工许多种对象（产品、部件、零件）对象（产品、部件、零件）优点 对产品品种变化的适应性很强 设备和生产面积的利用率较高 便于同工种工人之间的技术交流和对工艺 进行专业化管理 缺点加工路线长，运输工作量大 停顿和等待的时间多，生产周期长 生产运作单位之间联系复杂，不便于管理对象专业化布置A产品制造车间A-1A-1A-5A-5A-6A-6A-9A-9A-10A-10A-12A-12A A 产产 品品
17、装装 配配 线线原材料库原材料库外协件库外协件库成品库成品库优缺点与工艺原则布置正好相反 对象专业化布置主要特征按照不同的产品来设置生产运作单位。按照不同的产品来设置生产运作单位。在一个产品专业化的生产运作单位里，配在一个产品专业化的生产运作单位里，配备着生产该产品所需要的各种设备和各工备着生产该产品所需要的各种设备和各工种的工人。种的工人。基本上独立完成该产品的全部工艺过程基本上独立完成该产品的全部工艺过程。夏利汽车生产线U型产品线12345678910InOut Workers对象和工艺专业化布置特性比较 对象专业化布置对象专业化布置 工艺专业化布置工艺专业化布置1.描述描述设备连续安排设
18、备连续安排 设备按功能分组设备按功能分组2.加工类型加工类型连续连续,大量生产大量生产 间断式生产间断式生产,车间批量车间批量主要是组装产品主要是组装产品生产生产,主要是制造产品主要是制造产品3.产品产品标准化的标准化的 多变的多变的,生产储存型生产储存型订货生产型订货生产型4.需求需求稳定稳定变动变动5.数量数量高高低低6.设备设备专用设备专用设备通用设备通用设备7.工人工人有限技能有限技能多技能多技能产品式和工艺式布置特性比较 对象专业化布置对象专业化布置 工艺专业化布置工艺专业化布置 8.库存库存低在制品低在制品,高在制品高在制品,高产成品库存高产成品库存低产成品库存低产成品库存 9.储
19、存场地储存场地小小大大10.物料搬运物料搬运固定路线（传送带）固定路线（传送带）变化的路线（铲车）变化的路线（铲车）11.过道过道窄小窄小宽大宽大12.进度安排进度安排部分平衡部分平衡动态的动态的13.规划决策规划决策生产线平衡法生产线平衡法设备位置设备位置14.目的目的使每一工作中心使每一工作中心使物料搬运成本最小化使物料搬运成本最小化 的工作负荷平衡的工作负荷平衡15.优点优点效率高效率高柔性柔性 产品的位置固定，而设备、人员、材料等按照工艺过程移动变化。例如：大型设备装置、造船厂、建筑工地、电影外景制片场地等。固定位置布置成组布置工艺原则与产品原则相集成工艺原则与产品原则相集成保留产品专
20、业化布局的一些效率保留产品专业化布局的一些效率保留工艺专业化布局的一些柔性保留工艺专业化布局的一些柔性两种表现形式两种表现形式以产品专业化布局为主，只对某些过程采用过以产品专业化布局为主，只对某些过程采用过程专业化布局程专业化布局以工艺专业化布局为主，只对某些零部件采用以工艺专业化布局为主，只对某些零部件采用产品专业化布局产品专业化布局 Wiley 2007成组布置成组技术（成组技术（Group Technology）以零件的相似性为基础进行零件成组以零件的相似性为基础进行零件成组以零件的相似性为基础进行零件成组以零件的相似性为基础进行零件成组 Wiley 2007切齿切齿铣床铣床钻床钻床车床
21、车床磨床磨床热处理热处理Assembly111333222444222111444111 3331111 222222233331114441113333333334444433333322222成组布置制造单元（制造单元（Manufacturing Cell）以工艺的相似性为基础对设备成组化为手段以工艺的相似性为基础对设备成组化为手段以工艺的相似性为基础对设备成组化为手段以工艺的相似性为基础对设备成组化为手段 Wiley 2007-1111-1111 222222222-2222Assembly 3333333333-333344444444444444-4444车车车车铣铣车车铣铣铣铣钻钻
22、钻钻钻钻热处理热处理热处理热处理热处理热处理切齿切齿切齿切齿磨磨磨磨优点工艺原则与对象原则相结合 提高了生产运作系统的柔性 不足组织工作较为复杂 产品零件的成套性不容易掌握 工厂布置（工厂总平面布置）合理规划系统内各生产单位之间或服务设施的相对位置与占地大小，使之形成高效的运作系统。工厂与服务设施总平面布置工厂与服务设施总平面布置原则原则原则通畅且最短功能性关联性经济性弹性协调性安全环保基本程序1.单位划分与组织单位划分：基本生产单位、辅助生产单位、生产服务单位、技术准备部门、附属生产单位单位组织：关联分析法、往来分析法2.面积的计算机器占用的面积、材料占用的面积、人员工作场地占用的面积、运输
23、车辆占用的面积、附属设施的面积资料收集与整理资料收集与整理单位划分与组织单位划分与组织面积计算面积计算确定初步布置方案确定初步布置方案审查与修改审查与修改确定最终方案并实施确定最终方案并实施确定布置目标与要求确定布置目标与要求工厂与服务设施总平面布置的方法关联分析法根据单位之间关系的紧密程度布置总平面的结构步骤划分等级与原因表示关联关系根据紧密程度试布置根据面积等调整布置代号代号原因原因1 1顾客类别顾客类别2 2便于管理便于管理3 3共用人员共用人员4 4必要的联系必要的联系5 5公用场地公用场地6 6心理因素心理因素代号代号密切程度密切程度符号符号 权重权重A A绝对必要绝对必要1616E
24、 E特别重要特别重要8 8I I重要重要4 4O O一般一般2 2U U不重要不重要0 0X X不宜靠近不宜靠近8080关系密切程度分类表关系密切原因表实例：某商场的平面布置设计关联分析表12453AXXEII初始相关图52314初始布置35214根据面积调整的布置2 23 34 45 5面积面积/平方米平方米1.1.信贷部信贷部I IU UE EU U1001006 6-4 4-2.2.玩具部玩具部U UI IA A400400-1 11,61,63.3.果酒部果酒部U UX X300300-1 14.4.照相机部照相机部X X1001001 15.5.糖果部糖果部100100往来分析法分析
25、单位之间流量的大小，把流量大的安排在相邻的位置来布置总平面的结构。步骤根据业务流程初布置根据流量试布置统计单位之间的流量根据其他因素调整布置例：例：某企业有六个生产单位，各生产单位的运输量某企业有六个生产单位，各生产单位的运输量为已知，编制为已知，编制物料运量表物料运量表如下：如下：至某车间至某车间从某车间从某车间 1 2 3 4 5 6总计总计 1 6 2 2 4 14 2 6 4 3 13 3 6 6 4 4 20 4 6 2 4 12 5 1 1 6 3 4 7 总计总计 0 15 16 13 11 12 67452631图例：2吨 -1吨 为了得到更为直观和清晰的观点，可把以上物料运量
26、用物料运量相关线图来表示：652431各生产单位平面布置图车间（部门）内部设备布置的要点有利于加工过程的工艺流程有利于加工过程的工艺流程-工艺过程的连续性工艺过程的连续性 有利于运输与搬运有利于运输与搬运有利于团队氛围的建设有利于团队氛围的建设有利于保持设备和工序的灵活性有利于保持设备和工序的灵活性 有利于提供安全和方便的工作条件有利于提供安全和方便的工作条件 车间设备与服务设施内部布置从-至表法步骤首先根据车间生产的零件情况，选择典型的零件工艺路线，作出综合工艺路线表根据零件工艺路线表，统计不同设备之间的零件移动次数，得到一个车间的设备之间零件移动次数从-至表分析与改进从-至表，把运输次数多
27、的放在相邻位置。根据其他因素进行调整 例如：有一个按对象专业化形式组织例如：有一个按对象专业化形式组织的生产的生产2 2种零件的生产线。生产线包括种零件的生产线。生产线包括7 7个工作地；相邻两工作地的距离都大个工作地；相邻两工作地的距离都大致相等，算作一个单位距离。按照每致相等，算作一个单位距离。按照每一种零件的工序组成的顺序，可编制一种零件的工序组成的顺序，可编制零件综合工艺流程图零件综合工艺流程图如下：如下：零件综合工艺流程图 零件号零件号机床机床 1 2 合计合计 毛坯库毛坯库 铣铣 床床 车车 床床 钻钻 床床 镗镗 床床 磨磨 床床 检检 验验 2 2 2 3 1 21245376
28、54321原零件从至表 至至从从 1毛坯毛坯 2铣床铣床 3车床车床 4钻床钻床 5 镗床镗床 6磨床磨床 7检验检验 合合 计计1、毛坯、毛坯 2 22、铣床、铣床 2 23、车床、车床 2 24、钻床、钻床 1 2 35、镗床、镗床 1 16、磨床、磨床7、检验、检验 合计合计 2 2 3 1 2 10i=1i=2改进后的零件综合工艺流程图 1 2 合合 计计毛坯库毛坯库车车 床床铣铣 床床钻钻 床床检检 验验镗镗 床床磨磨 床床 2 2 2 3 2 1123547654321改进后的零件从至表 至至从从 1毛坯毛坯 2车床车床 3铣床铣床 4钻床钻床 5 检验检验 6镗床镗床 7磨床磨床
29、 合合计计1、毛坯、毛坯 2 22、车床、车床 2 23、铣床、铣床 2 24、钻床、钻床 2 1 35、检验、检验 6、镗床、镗床 1 17、磨床、磨床 合计合计 2 2 3 2 1 2 10排列排列顺流顺流倒流倒流方方案案一一格数格数*对角线位上各次之和对角线位上各次之和1*1=12*（2+2）=83*2=6格数格数*对角线位上各次之和对角线位上各次之和1*（2+1）=3小计小计=15小计小计=3零件移动总距离零件移动总距离15+3=18（单位距离）（单位距离）方方案案二二1*（2+2+2+2）=82*1=22*1=2小计小计=10小计小计=2零件移动总距离零件移动总距离10+2=12（单
30、位距离）（单位距离）调整后方案二比方案一的排列减少18-12=6 个单位距离目的：提高资源利用率提高生产过程的连续性与节奏性减少时间的损失装配线平衡装配线平衡的方法计算节拍计算最小工作地数目组织工作地计算时间损失系数或效率评价方案Step1确定流水线的节拍节拍：生产线上连续生产两个相同在制品的时间间隔。若考虑到废品率p的影响，实际投料的产品产量N为：例：某流水线设计日产量为90件，每日制度工时为8小时，其中上午和下午各用20分钟检修设备，废品率为5%，试计算流水线的节拍。Step2 计算最小工作地数目其中，ti为第i个工序的单件工作时间；方括弧表示取整数。Step3 组织工作地数保持工序的先后次序工作地综合作业时间小于节拍，尽可能接近节拍工作地数目尽量少，但是不能小于最小工作地数目Step 4 计算评价指标流水线效率：时间损失率：本章小结设施选址：考虑因素，评价方法（量本利分析法、综合评价法、运输模型法、重心法）设施布置：不同布置类型布置方法：总平面布置：关联分析法、往来分析法设备布置：从-至表法、装配线平衡法