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1、生产运作管理生产运作管理Production&Operations Management陈荣秋 马士华Rongqiu Chen and Shihua Ma第四章 生产/服务设施选址与布置优化 4.1 选址决策 4.2 设备/设施布置决策 4.3 库房布置 4.4 选址与布置决策的定量分析 4.5 装配线平衡 4.6 非制造业的设施布置4.1 选址决策供应商制造商仓储和配送中心客户：物流：需求信息流图图4-1:供应链结构示意图供应链结构示意图 选址的问题是在系统的基础上加以优化的。现代的企业运作，不仅要关注本企业的业务流程，而且要考虑整个供应链系统，选址的含义早已扩展到整个供应链上的合作伙伴那里
2、。n 一个企业的竞争力将直接受到其地理位置和环境的影响。n 对于制造业企业，地理布局决定着某些直接成本的高低，如原材料成本、运输成本。n 对于服务业企业，选址问题直接影响着供需关系（如客流量）。n 选址的问题还影响着员工的情绪、相互之间的关系以及公共关系等。4.1 选址决策（续）4.1.1 选址决策的基本概念n设施选址（Facility Location），就是为实现企业战略目标、综合平衡各种因素，确定在何处建厂或建立服务设施的过程。n设施选址不仅关系到设施建设的投资和建设的速度，而且在很大程度上决定了所提供的产品和服务的成本，从而影响到企业的生产管理活动和经济效益。4.1.2 选址决策与物流
3、系统n 一个企业的选址决策，与供应商、消费者及其他相关因素有密切关系。n 理想情况下，一个企业作出的选址决策应使企业的利润最大化，至少应使物流处于控制之中。n 从物流系统出发，就是要综合考虑所有的因素，使得物流链上的每一个节点都能达到最优。参考P95：图4-24.1.3 影响选址的因素n 经济因素 运输条件与费用运输工具：航空、铁路、水路、管道运输、陆路企业选址要考虑是接近原材料产地还是消费市场 劳动力可获性与费用 能源可获性与费用厂址条件和费用 n 其他因素 政治因素 政治局面、法制的健全、税负的公平 社会因素 居民的生活习惯、文化教育水平、宗教信仰和生活水平 自然因素 气候条件和水资源状况
4、4.1.3 影响选址的因素（续）4.1.4 选址的一般步骤n选择某一个地区n在同一地区选择若干适当的地点n比较不同地点，作出决定案例：华为的选址、家乐福的选址案例：华为的选址、家乐福的选址4.2 设备/设施布置决策 生产和服务设备/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。生产和服务设施布置要在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。4.2.1 影响企业生产单位构成的因素n产品的结构与工艺特点n企业的专业化与协作化水平n企业的生产规模4.2.2 生产单位的专业化原则和形式 生产单位专业化形式，影响企
5、业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量，他是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。按照生产流程的不同类型，生产单位专业化原则有：n工艺专业化原则（process focused）n对象专业化原则（product focused）说明：纯粹按工艺专业化形式或对象专业化形式布置的说明：纯粹按工艺专业化形式或对象专业化形式布置的较少，常常是同时采用两种专业化形式进行车间或企业较少，常常是同时采用两种专业化形式进行车间或企业的布置。的布置。4.2.3 影响生产和服务设施布置决策的因素n厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用n生产联系和
6、协作联系密切的单位应相互靠近布置n充分利用现有运输条件n按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区n在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小n工厂布置应考虑有扩建的余地4.2.4 几种典型的布置形式n 物料流程形式 流程形式可以分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑生产运作是个楼层周转时，按垂直方式考虑参考P101：图4-5n 布置类型 固定式布置（Fixed Position Layout）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。零部件零部件工位器具工位器具图图4-6:固定位置布置示意图固定位置布置示意图4.2.4 几种典型
7、的布置形式（续）按产品布置（Product Layout）按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。加工设备加工设备加工设备加工设备流水线流水线图图4-7:按产品（对象）布置的示意图按产品（对象）布置的示意图4.2.4 几种典型的布置形式（续）LLLDDDDGG接收和转运接收和转运LDG 车床组镗床组磨床组磨床钻床车床图图4-8:按工艺过程布置示意图按工艺过程布置示意图4.2.4 几种典型的布置形式（续）按工艺过程布置（Process Layout）按工艺专业化原则布置生产和服务设施，完成相同工艺加工任务。LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻
8、床磨床图图4-9:成组生产单元布置示意图成组生产单元布置示意图4.2.4 几种典型的布置形式（续）按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）根据一定的标准，将结构和工艺相似的零件组成一个零件组，确定出零件组的典型工艺流程，再根据工艺流程的加工内容选择设备和工人，由这些设备和工人组成一个生产单元。机器机器2机器机器1机器机器3机器机器4机器机器5机器机器6入口入口出口出口图图4-10:C形制造单元布置示意图形制造单元布置示意图4.2.4 几种典型的布置形式（续）按C形制造单元布置（C-Line Cell）成组制造单元具体的可以布置成C形，简称C形制造
9、单元布置。76543217654321入口出口入口出口机器工人的行走路线图图4-11:U形制造单元及生产线布置形制造单元及生产线布置4.2.4 几种典型的布置形式（续）U形制造单元布置（U-Line Cell）成组制造单元具体的可以布置成U形，简称U形制造单元布置。4.4 选址与布置决策的定量分析收入收入TC2（厂址（厂址2总成本）总成本）TC1（厂址（厂址1总成本）总成本）FC1（厂址（厂址1固定成本）固定成本）FC2（厂址（厂址2固定成本）固定成本）成成本本销售量销售量P1P2V0V1V20图图4-15 两个选址方案比较两个选址方案比较量本利分析法量本利分析法：量本利分析法可以用来评价不同
10、的选址方案。任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本，图4-15表示两种不同的选址方案的成本和收入随产量变化的情况。表表4-24-2为评分法的举例。有为评分法的举例。有3 3个候选厂址：个候选厂址：A A、B B和和C C，它们的，它们的经济因素相当。现按经济因素相当。现按7 7个难以量化的因素对它们进行进一步比个难以量化的因素对它们进行进一步比较。这较。这7 7个因素对选址的重要性不同，这种不同从表个因素对选址的重要性不同，这种不同从表4-24-2中第中第2 2列列“最高分数最高分数”可以看出。通过专家估计每个方案的分数，得可以看出。通过专家估计每个方案的分数，得出第出第3 3、4 4、5
11、5列中的数字。比较这些数字可以看出，厂址列中的数字。比较这些数字可以看出，厂址C C的每的每项分数都没有超过厂址项分数都没有超过厂址B B的分数，厂址的分数，厂址B B与厂址与厂址A A都有优于对方都有优于对方的因素。因此，可以不考虑厂址的因素。因此，可以不考虑厂址C C。厂址。厂址B B的总分数为的总分数为900900，厂，厂址址A A的总分数为的总分数为840840，可以优先选择厂址，可以优先选择厂址B B。4.4 选址与布置决策的定量分析（续）评分法评分法：量本利分析法只是从经济上进行比较，选址涉及多方面因素，由于不同的目标对选址决策的重要程度不同，就要对不同的目标分配不同的权重，最终形
12、成评分法。选址因素选址因素最高分数最高分数候候选选 厂厂址址ABC未来燃料可获性未来燃料可获性水源供应的充足程度水源供应的充足程度劳动力供应情况劳动力供应情况生活条件生活条件运输的灵活性及前景运输的灵活性及前景环境污染法规环境污染法规税收稳定性税收稳定性共共 计计30010025015020050501100200802201201603030840250902001201604040900220802001001403030800表表4-2 评分法举例评分法举例4.4 选址与布置决策的定量分析（续）选选 址址 因因 素素权权 重重 备备选选 厂厂 址址ABC交通条件交通条件土地状况土地状况停
13、车场地可获性停车场地可获性公众态度公众态度扩展潜力扩展潜力0.250.100.200.250.2070807090901007060808080100609080表表4-3 加权法加权法 4.4 选址与布置决策的定量分析（续）n 首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级。n然后列出导致不同程度关系的原因。n使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，根据相互关系重要程度。n按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。4.4 选址与布置决策的定量分析（续）作业相关图法作业相关图法：作业相关图法由穆德提出，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。代号
14、代号密切程度密切程度A绝对重要绝对重要E特别重要特别重要I重要重要O一般一般U不重要不重要X不予考虑不予考虑代号代号关系密切原因关系密切原因1使用共同的原始记录使用共同的原始记录2共用人员共用人员3共用场地共用场地4人员接触频繁人员接触频繁5文件交换频繁文件交换频繁6工作流程连续工作流程连续7做类似的工作做类似的工作8共用设备共用设备9其他其他表表44：关系密切程度分类表：关系密切程度分类表表表45：关系密切原因：关系密切原因作业相关图4.4 选址与布置决策的定量分析（续）例 41 一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个23的区域内。已知这6个部门间的作业关系
15、密切程度，如图416所示，请根据416作出合理布置。部门部门6部门部门5部门部门4部门部门3部门部门2部门部门1AAAAAAXOXEOUXIU这里的符号表示两这里的符号表示两者的关系绝对重要者的关系绝对重要图图416：作业相关图示例：作业相关图示例4.4 选址与布置决策的定量分析（续）其基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备 制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离 确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本 用实验法确定最满意的布置方案。4.4 选址与布置决策的定量分析（续）从从至表法至表法 ：列出不同部门、机器或设施之间的相对位置，以对角线元素为基准
16、计算各工作点之间的相对距离，从而找出整个单位或生产单元物料总运量最小的布置方案。4.6 非制造业的设施布置 办公室与生产制造系统相比，有许多不同的特点：办公室与生产制造系统相比，有许多不同的特点：生产制造系统加工处理的对象是有形物品，而办公室则是生产制造系统加工处理的对象是有形物品，而办公室则是信息以及组织内外的来访者。信息以及组织内外的来访者。办公室的工作效率往往取决于人的工作速度，而生产制造办公室的工作效率往往取决于人的工作速度，而生产制造系统与设备速度有相当大的关系。系统与设备速度有相当大的关系。办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。种。组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。图图4-32 办公室布置示意图办公室布置示意图