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1、-1-设施布置设计 重点：设施布置设计的内容是什么？设施布置中出现目标矛盾怎么办？如何选取设施布置型式来适应市场变化？如何避免工序交错流动、制成品混杂？如何进行布置的定量分析？2总体目标总体目标 在在已已确确定定的的空空间间场场所所内内，将将物物流流全全过过程程的的人人员员、设设备备、物物料料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。具体目标具体目标：最好的工艺流程最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生产时间短，保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。生产连续。最少的物料搬运费用最少的物料搬运费用运输路线简化，避免往返和交叉。运输路线简化，避免往返和交叉。最有
2、效地利用空间最有效地利用空间使建筑设备和单位制品的占有空间小。使建筑设备和单位制品的占有空间小。最好的柔性最好的柔性设施布置适应产品需求的变化、工艺设施布置适应产品需求的变化、工艺 和设备的更新。和设备的更新。最舒适的作业环境最舒适的作业环境 保证安全，满足生理、心理要求。保证安全，满足生理、心理要求。最便捷的管理最便捷的管理使有密切关系或性质相近的作业单位使有密切关系或性质相近的作业单位 布布置置在在一一个个区区域域或或靠近布置。靠近布置。力求投资最省力求投资最省三、设施布置设计的目标三、设施布置设计的目标布置决策要考虑的内容布置决策要考虑的内容物流和物料搬运设备物流和物料搬运设备。确定物流
3、的重要性和形式，采用何种设备，是传送带、起重机、自动仓库还是自动小车来发送和存储物料。并考虑物料在不同工作单元间移动的成本。容量和空间要求容量和空间要求。只有先确定了人员、机器和设备的要求后，才能进行布置，为每一作业单位分配合理的空间，并考虑通道、洗手间、餐厅、楼梯等附属设施的要求。环境和美学环境和美学。布置决策也要求确定窗户、分隔高度、室内植物等环境因素，以降低噪音、改善空气流通和提供隐密性等。信息流信息流。通信交流对公司都是很重要的，布置必须方便交流，在办公室布置中尤其重要。-4-设施布置的内容是什么一、工厂总体布置设计：解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公
4、场所等作业单位相互位置；解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。二、车间布置设计：解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置；解决工作、设备、通道、管线间的相互位置；解决物料搬运流程和运输方式。三、设备布置设计5 “作业单位作业单位”（ActivityActivity）：）：是指布置图中各个不同的工作区是指布置图中各个不同的工作区或存在物，是设施的基本区划。可大至一个建筑物或一个车间，或存在物，是设施的基本区划。可大至一个建筑物或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机器亦可小至一个出入口或一台机器如何划分，须看规划设计如何划分，
5、须看规划设计工作所处的阶段或层次。工作所处的阶段或层次。作业单位的最高层次是要设计的作业单位的最高层次是要设计的作业单位的最高层次是要设计的作业单位的最高层次是要设计的设施（设施（设施（设施（Facility)Facility)Facility)Facility)，它包括一系列，它包括一系列，它包括一系列，它包括一系列部门部门部门部门(Departments)(Departments)(Departments)(Departments)，部门可以是车间或其他机构。，部门可以是车间或其他机构。，部门可以是车间或其他机构。，部门可以是车间或其他机构。部门由部门由部门由部门由工作中心工作中心工作中心
6、工作中心(Work Center)(Work Center)(Work Center)(Work Center)组成，若是工厂这些工作中心可以组成，若是工厂这些工作中心可以组成，若是工厂这些工作中心可以组成，若是工厂这些工作中心可以是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造单元是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造单元是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造单元是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造单元(FMS)(FMS)(FMS)(FMS)。工作中心由工作中心由工作中心由工作中心由工作站工作站工作站工作站(Workstation)(Workstation)(Workstation)
7、(Workstation)组成。工作站也称组成。工作站也称组成。工作站也称组成。工作站也称工作地工作地工作地工作地，是最，是最，是最，是最小作业单位，它一般由一台机器和小作业单位，它一般由一台机器和小作业单位，它一般由一台机器和小作业单位，它一般由一台机器和/或一个作业人员组成。或一个作业人员组成。或一个作业人员组成。或一个作业人员组成。-6-设施布置中出现目标矛盾怎么办二、目标矛盾来源：例：对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足 管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导 致物流量的增大；满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反 柔性目标根源与：生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略思路）
8、；方法 不存在能解决一切问题的方法（系统最优不如系统合理）；科学与艺术结合（谁说得清家庭布置更科学还是更艺术）；理性与感性结合（建立学习型组织）-7-设施布置中出现目标矛盾怎么办三、设施布置决策依据：公司目标布置应达到的目标是存储费用、劳动力、闲置设备保 持在一定的水平之下，从而达到预期的产量和利润，但它们的相对重要性却不完全相同（决策中的货比三家现象）。用户需求我们关心的是当前与未来的需求量水平及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明显不同）。加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。空间利用布置总是约束在建筑物内的实际范围内。生产能力当公司目标、用户需求、加工过程和空间有效利用率确定
9、后，便可估算所需的生产能力和重新布置后所获得的生产能力（应适当选择生产能力的测定单位，如机械车间可用机器小时，大学可用学生数/年，酒店可用房间床位数）。最理想的布置应能适应环境的变化8P（Product）产品或材料或服务）产品或材料或服务Q（Quantity）数量或产量）数量或产量R（Route）生产路线或工艺过程生产路线或工艺过程S（Supporting Service）辅助服务部门）辅助服务部门T（Time）时间或时间安排时间或时间安排三、设施布置设计的基本要素三、设施布置设计的基本要素9 车间布置的基本形车间布置的基本形式式 设施布置移动式布置移动式布置成组布置成组布置工艺原则布置工艺原
10、则布置产品原则布置产品原则布置固定式布置(混合类型混合类型)v 产品原则布置产品原则布置（Product layoutProduct layout）一、产品原则布置的概念一、产品原则布置的概念 按加工产品（零件、部件）为对象划分生产单位按加工产品（零件、部件）为对象划分生产单位 产品原则布置产品原则布置(Product Layout)，又称流水线布置，又称流水线布置（Assembly Line Layout）或对象原则布置。）或对象原则布置。当生产产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺当生产产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺过过 程顺序来配置设备，形成流水生产线或装配线布置程顺序来
11、配置设备，形成流水生产线或装配线布置 。Ford首创流水线生产，受屠夫启发。首创流水线生产，受屠夫启发。二、产品原则布置的特点二、产品原则布置的特点 不同类型的设备、不同工种的工人、不同加工不同类型的设备、不同工种的工人、不同加工方法的加工、完成产品全部或大部分工艺过程、专用方法的加工、完成产品全部或大部分工艺过程、专用设备、专用工装、流水线或自动线设备、专用工装、流水线或自动线 三、产品原则布置的方式三、产品原则布置的方式 (对象专业化原则对象专业化原则)仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库产品原则布置的基础是标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作业，由专门的人
12、力及加工设备来完成。以汽车装配线为例，对于一条装配线而言，其车型基本不变或变化不大，整个装配顺序固定不变，这样，通过作业分工将汽车装配分解为若干标准化的装配作业，各个工作站配备有专用的装配设备来完成固定的装配作业，不同工作站间的运输采用专用的、路径固定的运送设备。在服务系统中，服务对象的个性千差万别，流水线布置的应用相对较少。但可以分解为一系列标准作业的服务也可以采用这种布置方式，如自助餐厅服务线及汽车的自动清洗服务等。产品原则布置优缺点比较产品原则布置优缺点比较 优点：优点：优点：优点：1、由于布置符合工艺过程，物流 畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化
13、，对工人技 能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自 动化搬运方法 缺点：缺点：缺点：缺点：1、设备发生故障时引起整个生产 线中断2、产品设计变化将引起布置的重 大调整3、生产线速度取决于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生 厌倦6、维修和保养费用高v工艺原则布置工艺原则布置 (Process layout)(Process layout)一、工艺原则布置的概念一、工艺原则布置的概念 按加工工艺的特点划分生产单位按加工工艺的特点划分生产单位二、工艺原则布置的特点二、工艺原则布置的特点 同类型的设备、同工种的工
14、人、同一同类型的设备、同工种的工人、同一加工加工 方法、完成产品某一工艺加工过程，方法、完成产品某一工艺加工过程，通用通用 设备，通用工装，机群式布置设备，通用工装，机群式布置三、适用范围三、适用范围 适合多品种小批量生产的产品布置原适合多品种小批量生产的产品布置原则则为了适应多种加工对象及工艺路线，为了适应多种加工对象及工艺路线，需要采用可变运输路线的物料搬运需要采用可变运输路线的物料搬运设备，如叉车、手推车等设备，如叉车、手推车等.q 工艺原则布置方式工艺原则布置方式车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接165 5、工艺原则布置优缺点比较、工艺原则布置优
15、缺点比较 优点优点优点优点机器利用率高，可减少机器利用率高，可减少机器利用率高，可减少机器利用率高，可减少设备数量设备数量设备数量设备数量设备和人员柔性程度高，设备和人员柔性程度高，设备和人员柔性程度高，设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便更改产品和数量方便更改产品和数量方便更改产品和数量方便操作人员作业多样化，操作人员作业多样化，操作人员作业多样化，操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和有利于提高工作兴趣和有利于提高工作兴趣和有利于提高工作兴趣和职业满足感。职业满足感。职业满足感。职业满足感。缺点缺点由于流程较长，搬运路线由于流程较长，搬运路线不确定，运费高不确定，运费高生产计划与控制
16、较复杂，生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高要求员工素质的提高库存量相对较大库存量相对较大固定工位式布置固定工位式布置 (Fixed-Position Layout)也称项目布置，它主要是工程项目和大也称项目布置，它主要是工程项目和大型产品生产所采用的一种布置形式。型产品生产所采用的一种布置形式。它的加工对象位置，生产工人和设备都它的加工对象位置，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。之随加工产品所在的某一位置而转移。之所以要固定，是因为加工对象大而重，所以要固定，是因为加工对象大而重，不易移动。不易移动。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等
17、器厂等。v定位布置定位布置（Fixed position layout)Fixed position layout)固定式布置问题还没有很好解决，问题有三问题有三：场地空间有限；不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组织和管理带来较大困难；物料需求量是动态的。因此一般不采用固定式布置，即使采用，也尽量将大的加工对象先期分割，零部件标准化，尽可能分散在其他位置和车间批量生产，以降低生产组织管理难度。如工程建设的预制件生产和大型机器设备的部件生产。固定式布置是人类最早的生产布置形式，用于农业种植、房屋建造、道路建设和采掘开矿等方面。随着技术的进步和工业化生产，便有了产品原则布置和工艺原则布
18、置。（4 4）成组布置原则（混合布置）成组布置原则（混合布置）成组技术就是识别和利用产品零部件的相似性，将零件分类。一系列相似工艺要求的零件组成零件族。针对一个零件族的设备要求所形成的一系列机器，称作机器组（制造单元）。成组原则布置可以认为是产品原则布置的缩影，是将工艺原则布置系统转化为接近产品原则布置系统。成组原则布置的特点成组原则布置的特点加工时间较短、物流效率较高；在制品较低、准备时间较短；具有工艺原则布置的柔性。20 成组原则布置优缺点比较成组原则布置优缺点比较优点：优点：优点：优点：1 1、由于产品成组，设备利用率、由于产品成组，设备利用率高高2 2、流程通畅，运输距离较短，、流程通
19、畅，运输距离较短，搬运量少搬运量少3 3、有利于发挥班组合作精神、有利于发挥班组合作精神4 4、有利于扩大员工的作业技能、有利于扩大员工的作业技能5 5、兼有产品原则布置和工艺布、兼有产品原则布置和工艺布置置 的优点的优点缺点缺点缺点缺点：1 1、需要较高的生产控制水平以平、需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程衡各单元之间的生产流程2 2、若单元间流程不平衡，需中间、若单元间流程不平衡，需中间储存，增加了物料搬运储存，增加了物料搬运3 3、班组成员需掌握所有作业技能、班组成员需掌握所有作业技能4 4、减少了使用专用设备的机会、减少了使用专用设备的机会5 5、兼有产品原则布置和工艺原
20、则、兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点布置的缺点表表 不同布置类型的特征不同布置类型的特征布置形式生产时间产品原则布置在制品技术水平产品柔性机器利用率工人利用率单位产品成本维护性设备投资规模工艺原则布置成组原则布置固定式布置 短 低 低 低 高 高 低 难 大长 高 高 高 中.低 高 高 易 小短 低 中.高 中.高 中.高 高 低 中 中中 中 混合 高 中 中 高 -22-如何选取设施布置型式来适应市场变化产品的变化大规模定制模式大规模生产模式持续改善模式创新模式动态的静态的静态的动态的连接开发模块化更新过程的变化图一：生产模式的演变-23-如何选取设施布置型式来适应市场变化生产类型按
21、产品产量分少品种大批量生产多品种小批量生产中品种批量生产定制生产按产品预测程度分订货生产存货生产图二：不同的生产类型-24-如何选取设施布置型式来适应市场变化三、适合少品种大批量生产的产品布置原则：以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工 艺过程顺序布置，形成一定的生产线。仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库产品原则示意图-25-如何选取设施布置型式来适应市场变化产品原则布置优缺点：优点：1、由于布置符合工艺过程，物流 畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技 能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机
22、械化、自 动化搬运方法 缺点：1、设备发生故障时引起整个生产 线中断2、产品设计变化将引起布置的重 大调整3、生产线速度取决于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生 厌倦6、维修和保养费用高-26-如何选取设施布置型式来适应市场变化四、适合多品种小批量生产的产品布置原则：根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中 布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。-27-如何选取设施布置型式来适应市场变化工艺原则示意图车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接-28-如何选取设施布
23、置型式来适应市场变化工艺原则布置优缺点：优点：1、机器利用率高，可减少 设备数量2、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职 业满足感 缺点：1、由于流程较长，搬运路 线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高3、库存量相对较大-29-如何选取设施布置型式来适应市场变化五、适合持续改善生产模式的成组布置原则：把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成 机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布 置形式。成组原则示意图NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2-30-如何选取设
24、施布置型式来适应市场变化成组原则布置优缺点：优点：1、由于产品成组，设备利用率高2、流程通畅，运输距离较短，搬 运量少3、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技能5、兼有产品原则布置和工艺布置 的优点 缺点：1、需要较高的生产控制水平以平 衡各单元之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点-31-如何选取设施布置型式来适应市场变化 六、如何实现大规模定制：1、两种概念的思考：面向市场是否就是面向顾客？多样化是否就是定制？2、实现大规模定制需解决的基本问题：产品策
25、略定制产品和适应性产品 产品结构模块化产品及工艺 工艺过程基础设施模块化设施，工作流而非仅仅是群件技术 3、模块化的基础：产品合理化使产品系列与企业战略目标一致 产品标准化将某些首选的零件标准化，从而减少零件数目 -32-如何选取设施布置型式来适应市场变化一种现象：某中档次轿车车型中使用了110种散热片，300种烟灰缸、437种仪表盘，1200种车内地毯，6000种紧固件思考与讨论：零件激增的原因和后果是什么？如何进行模块化设计 按功能分割模块化？-33-如何选取设施布置型式来适应市场变化模块化设施布置：模块化设施布置：由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地
26、解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。脊柱ACBDE脊柱型模块建筑装配模块装配模块装配模块修整模块办公室模块试验面积沃尔沃汽车装配模块工厂34流动模式可以分为水平和竖直的，如是单层设施，流动模式可以分为水平和竖直的，如是单层设施，就只用考虑水平流动模式，多层设施布置时还要就只用考虑水平流动模式，多层设施布置时还要考虑竖直模式。但总的来说，水平模式是最基本考虑竖直模式。但总的来说，水平模式是最基本的。的。不论布置对象的大小是工厂级、车间级，还是工不论布置对象的大小是工厂级、车间级，还是工作单元
27、级；也不论采用何种原则布置，都要考虑作单元级；也不论采用何种原则布置，都要考虑物料的流动模式。物料的流动模式。工厂生产离不开职工，职工的活动也是一种流动，工厂生产离不开职工，职工的活动也是一种流动，因此合理的物流流动模式也要考虑人员的流动情因此合理的物流流动模式也要考虑人员的流动情况。况。五、物料的流动模式五、物料的流动模式-35-如何避免工序交错流动、制成品混杂？一、考虑要素：最重要的是要考虑出、入口的位置由于 外部运输条件或原有布置的限制，需要按照 给定的出入口位置来规划流动模式。此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。-36-如何避免工序交错流动、制
28、成品混杂？二、基本流动模式：直线型生产过程短且简单 L 型绕开一定的建筑物或设施 U 型出入口在同一相对位置 环 型出入口在同一点 S 型较大面积内安排较长的生产线 储存铣仓库装配涂装压车A）直线流动储存压涂装铣装配车仓库B）S型流动五种基本的流动模式五种基本的流动模式直线形是最简单的流动模式，它将入口和出口分开。直线形是最简单的流动模式，它将入口和出口分开。L形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。U形最大的好处是收发口在同一位置，有利于物料搬运，人员、形最大的好处是收发口在同一位置，有利于物料搬运，人员、搬运设备和站台都可以只建一个，形成既不占很
29、大空间又具有搬运设备和站台都可以只建一个，形成既不占很大空间又具有高速度的生产线。它能减少工人数量，还是一种有利于高速度的生产线。它能减少工人数量，还是一种有利于JIT布置布置的物流模式，工人位于的物流模式，工人位于U形的中心，因而可以互相看到彼此的形的中心，因而可以互相看到彼此的进展且易于合作。进展且易于合作。环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中，环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中，S形形则常用于长的流水装配线布置，如汽车装配线。则常用于长的流水装配线布置，如汽车装配线。5.3 产品原则布置设计产品原则布置设计 流水线的设计包括：流水线的设计包括：技术设计技术设
30、计是指工艺路线、工艺规程的制订、专用是指工艺路线、工艺规程的制订、专用设备的设计、设备改装设计、专用工具设计、运输设备的设计、设备改装设计、专用工具设计、运输传送装置的设计以及信号装置的设计等。传送装置的设计以及信号装置的设计等。组织设计组织设计是指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要是指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备、生产对象运量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备、生产对象运输传送方式的设计、流水线平面设计、流水线工作制度、服输传送方式的设计、流水线平面设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制订等等。务组织和标准计划图表的制订等等
31、。1.流水线的平面布置设计流水线的平面布置设计（1）流水线平面布置设计原则）流水线平面布置设计原则：有利于工人操作方便；有利于工人操作方便；在制品运动路线最短；在制品运动路线最短；有利于流水线之间的自然衔接；有利于流水线之间的自然衔接；有利于生产面积的充分利用有利于生产面积的充分利用。（2）流水线的布置模式）流水线的布置模式单列直线形流水线单列直线形流水线双列直线形流水线双列直线形流水线图10 流水线单列和双列直线布置示意图2.流水线生产平衡流水线生产平衡（1）生产线平衡的定义）生产线平衡的定义生产线的平衡：生产线的平衡：要根据产品设定工作站数目，再将各工作单元分配到工作站，并使各工作站分配的
32、工作量大致平衡，而每个操作工人在工作站上完成指定工作单元的工作，同时要使得生产线所需得工作地和用工人数最少的方案。按萨尔凡森提出“在规定的装配线速度下，使总在规定的装配线速度下，使总的空闲时间最少，或使做一额定工作量的操作人数的空闲时间最少，或使做一额定工作量的操作人数最少以使平衡延迟最少最少以使平衡延迟最少”的原则进行装配线平衡调整。为什么生产线平衡？为什么生产线平衡？232.82.54.51 12 23 34 45 5浪费时间资源；忙闲不均，引起矛盾；浪费人力资源。节省时间；提高效率；降低成本。生产线平衡5分/件装配线平衡（工序同期化）流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道
33、工序的时间与流水线的节拍基本相等或成整数倍比例关系。装配线平衡步骤p 确定装配线节拍（生产周期）p计算装配线上需要的最少工作站的数目p组织工作站（作业分配）确定工作周期时间确定工作周期时间C C C=H/Q 式中：H每天（计划期内）有效生产时间；Q每天在H时间内要求的产量；（2 2）生产周期的确定）生产周期的确定例题例题1 1某流水线计划日产量为150件，采用两班制，每班规定有21分钟停歇时间，计划不合格品率为2，计算该流水线的节拍。（3 3）工作站数目的确定）工作站数目的确定确定最少工作站（工作地点）数目K，K=t/C 式中：K最少工作站数；t 完成作业所需时间总量。组织工作站需满足的条件组
34、织工作站需满足的条件：保证各工序之间的先后顺序。每个工作站的作业时间不能大于节拍。每个工作站的作业时间应尽量相等和接近节拍。应使工作站的数目最少。工序同期化的措施有：p提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号同时加工几个制件来提高生产效率；p改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具，减少装夹零件的辅助时间；p改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间；提高工人的工作熟练程度和效率；p详细地进行工序的合并与分解。例题例题2 2现拟在传送带上组装某部件。该部件每天需组装369台，每天的生产时间480min。装配顺序及装配时间如下表。根据周期时间和作业顺序限制，求工作站数最少情况下的平衡流动及
35、装配线效率。表 某部件装配顺序 作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9作业时间（s）50 25 20 30 25 25 12 14 20紧前工序 1 2 2 3.4 5 6 6 7.8说明 吊运 装入 放入前 放入 安装 安装 拧紧螺 拧紧螺 安装 箱体定位 齿轮 浮动膜片 后膜片 后盖 前盖 栓螺母 栓螺母 连接盘解解1)画出其先后次序图和先后次序矩阵表。依照装配程序表的要求可以画出先后次序图。图中圆圈为作业，箭头为操作顺序。图12 装配前后次序图先后次序矩阵表。图13 先后次序矩阵图延后-1领先+1无先后关系0+1 +1+1 +1 +1+1 +1 +1 +1+1 +1 +1 +1 +1+
36、1 +1 +1 +1 +1+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +11 2 3 4 5 6 7 8 9 PWa123456789 Ti5025203025251214200 00 00 00 00000022117111612696713234202）完成位置权值矩阵 作业的位置权数等于该作业及其后续作业（+1）的时间总和。图14 位置权值矩阵3）确定周期时间与最少工作站数 周期时间C：C=H/Q=480*60/369=78 秒 用下式计算满足周期时何要求的最少工作站数：K=t/C=(502520 302525121420)/78 =2.833 故最
37、少需3个工作站。4）分配各工作站的作业，进行装配线平衡按位置权值递减的次序，在满足先后次序限制的条件下，指派尽可能多的单元至一工作站，直至接近该站的周期时间。工作站K112223333单元i紧前单元单元时间Ti工作站时间Ti位置权值平衡延迟78-Ti1243568791223.45667.82211711261169671343220502530202525141220507530507525395171283482835339277装配线效率装配线效率=完成作业所需时间总和完成作业所需时间总和/（实际工作站总数（实际工作站总数*时间周期）时间周期）54 4.3 系统布置设计（系统布置设计（S
38、LP）工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图题自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图解技术，解技术，6060年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置。在众年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置。在众多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求最佳物流作为多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求最佳物流作为解决布置问题的主要目标。解决布置问题的主要目标。1961 1961年年R R缪瑟提出的系统布置设计缪瑟提出的系统布置设计SLP(System Layout SLP(System
39、Layout Planning)Planning)最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅适用于工最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅适用于工厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。公楼等设施设计。55以以作业单位作业单位作业单位作业单位物流、物流、非物流因素分析非物流因素分析为主线；采用一为主线；采用一套表达力极强的套表达力极强的图例符号和简明图例符号和简明表格；通过结构表格；通过结构化、条理化的程化、条理化的程序设计模式进行序设计模式进行设施规划的方法。设施规划的方法。561、确定位置确定位置：确定所在布置的相应位
40、置确定所在布置的相应位置2、总体区划总体区划：在布置区域内确定一个总体在布置区域内确定一个总体 布局布局(是最重要的是最重要的阶段阶段)3、详细布置详细布置：确定各个作业单位或各个确定各个作业单位或各个 设设 施的具体位施的具体位置置4、施工安装施工安装：编制计划，进行施工安装编制计划，进行施工安装 一、系统布置设计的四阶段一、系统布置设计的四阶段57选择选择分析分析寻优寻优输入数据（输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）物流物流作业单位的作业单位的相互关系相互关系物流物流作业单作业单 位相互关系图位相互关系图必要面积必要面积可用面积可用面积面积相互关系图面积相互关系图拟定几种布置方案拟定几种布
41、置方案评价评价修正条件修正条件实际制约实际制约二、系统布置设计的程序二、系统布置设计的程序58 SLPSLP的基本思想的基本思想的基本思想的基本思想 考虑：物流强度考虑：物流强度 作业活动关系作业活动关系 达到优化物流路线，节省物流时间和费用的目的达到优化物流路线，节省物流时间和费用的目的.核心内容核心内容核心内容核心内容 关系量化关系量化 系统分析系统分析59 影影影影响响响响布布布布置置置置设设设设计计计计的的的的因因因因素素素素众众众众多多多多，基基基基本本本本要要要要素素素素可可可可以以以以归归归归纳纳纳纳 为为为为5 5 5 5项项项项：P(P(P(P(productproductp
42、roductproduct)产产产产品品品品(或或或或材材材材料料料料或或或或服服服服务务务务)、Q Q Q Q（QuantityQuantity）数数数数量量量量、R R R R(RouteRouteRouteRoute)生生生生产产产产路路路路线线线线(工工工工艺艺艺艺过过过过程程程程)、S S S S(Supporting Supporting Supporting Supporting ServiceServiceServiceService)辅辅辅辅助助助助服服服服务务务务部部部部门门门门、T T T T(TimeTimeTimeTime)时时时时间间间间(或或或或时时时时间间间间安
43、安安安排排排排)，抓住这些就是解决布置问题的抓住这些就是解决布置问题的“钥匙钥匙”。五个要素分别回答以下问题：五个要素分别回答以下问题：P P P P生产什么？生产什么？Q Q Q Q生产多少？生产多少？R R R R怎么生产？怎么生产？S S S S用什么支持生产？用什么支持生产？T T T T何时生产？何时生产？三、系统化布置设计影响因素三、系统化布置设计影响因素60 P P来自于生产纲领和产品设计，来自于生产纲领和产品设计，指规划设计指规划设计 的对象所生产的产品、原材料、加工的零部件的对象所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服务的项目。包括原材料、进厂物料、或提供服务的项目。包括原
44、材料、进厂物料、工序间储备、产品、辅助材料、废品、废料、工序间储备、产品、辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。切屑、包装材料等。产品这一要素影响着产品这一要素影响着生产生产系统的结构和作业单位相互关系，设备选择，系统的结构和作业单位相互关系，设备选择，物料搬运方式等物料搬运方式等.QQ指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量。服务的工作量。来自于生产计划，来自于生产计划，影响生产系影响生产系统的规模，设备数量，物流量，建筑物大小等统的规模，设备数量，物流量，建筑物大小等.61R R指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、指根据所生
45、产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。搬运路线、仓库及堆放地的位置等。S S指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务的人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖通的人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它是生风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它
46、是生产的支持系统，产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统的正常运行从某种意义上来说对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用，影响生产支持能力起着举足轻重的作用，影响生产支持能力.T T指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、工序、流动、周转等标准时间。工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备的数这些因素决定着设备的数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。62影响设施布置设计的其他要素影响设施布置设计的其他要素城市规划、城市规划、外部协作条件、外部协作条件、交通运输条件、交通运输条件、地质水文
47、条件、地质水文条件、自然气候条件、自然气候条件、关关于于职职业业安安全全和和卫卫生生、环环境境保保护护等等方方面面的的规规程程、标标准准和和技技术术规规范范等。等。63（1 1）物料分类物料分类物料通常按可运性的物理特征进行分类，物料通常按可运性的物理特征进行分类，其分类依据是外形尺寸、重量、形状、损其分类依据是外形尺寸、重量、形状、损坏的可能性、状态、数量、时限等七种主坏的可能性、状态、数量、时限等七种主要因素要因素(控制在控制在10类左右，不宜超过类左右，不宜超过15类）。类）。也可按物料的基本形态进行分类：也可按物料的基本形态进行分类：固体固体成箱成箱 液体液体成桶成桶 气体气体成瓶成瓶
48、四、系统化布置设计的步骤四、系统化布置设计的步骤1 1、基本要素分析、基本要素分析物料分类程序物料分类程序列表标明所有物料列表标明所有物料名称名称记录其物理特征、记录其物理特征、其他特征其他特征编制物料特征表编制物料特征表每类物料写出每类物料写出分类说明分类说明确定各类的主导确定各类的主导特征特征把相似主导特征把相似主导特征的归为一类的归为一类64ABCPQl ABC分类法分类法65（2 2 2 2）产品产量分析（）产品产量分析（）产品产量分析（）产品产量分析（P-QP-QP-QP-Q分析）分析）分析）分析）企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生企业生产的产品品种的多少
49、以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，直接影响着工厂的总体布局及生产设备的布置形式。即采用什么样产类型，直接影响着工厂的总体布局及生产设备的布置形式。即采用什么样产类型，直接影响着工厂的总体布局及生产设备的布置形式。即采用什么样产类型，直接影响着工厂的总体布局及生产设备的布置形式。即采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。产品产
50、品P产产量量QJM66产品产品种类：种类：数量：数量：ABC少少大大MNO多多中中QRS多多少少XYZ少少极少极少流水线型流水线型成组型成组型机群型机群型产品固定型产品固定型67（3 3 3 3）工艺分析）工艺分析）工艺分析）工艺分析l产品组成分析产品组成分析l工艺过程设计工艺过程设计l设备选择设备选择（4 4）作业单位的划分作业单位的划分l生产车间生产车间l仓储部门仓储部门l辅助服务部门辅助服务部门l职能管理部门职能管理部门68物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。之间移动的最有效顺序及其移动的强