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1、生产物流分析与设施规划生产物流分析与设施规划生产物流分析与设施规划生产物流分析与设施规划华南理工大学 物流工程系华南理工大学 物流工程系张智勇 博士张智勇 博士Email:Tel:1341 6349 3152008-4-5主要参考书目?蔡临宁编著：物流系统规划物流系统规划-建模及实例分析建模及实例分析，机械工业出版社，2003?杰伊.海泽,巴里.伦德尔著：运作管理运作管理（第（第8版）版），中国人民大学出版社2008-4-5目录0绪论1企业物流相关信息2企业物流分析3设施布置方法绪论绪论(0)2008-4-55简介简介?对于企业内部的物流而言，对于企业内部的物流而言，物流优化物流优化的途径主要
2、通过的途径主要通过合理地平面布置合理地平面布置，优化物流路径优化物流路径及及合理配置装卸、运输机械，提高物流质量以及改善生产节奏合理配置装卸、运输机械，提高物流质量以及改善生产节奏，尽可能降低库存，加快物流速度来实现。，尽可能降低库存，加快物流速度来实现。?工业企业总体布置和各种生产设施、辅助设施的合理配置是企业物流合理化的前提。优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少工业企业总体布置和各种生产设施、辅助设施的合理配置是企业物流合理化的前提。优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少10一30，10一30，通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化企业总体布置，合理配置各种生产设施、辅助设
3、施、避免或减少物流迂回、交叉以及无效的往复运输、倒运，避免物流输送过程混乱、线路过长等，达到物流短捷、顺畅。通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化企业总体布置，合理配置各种生产设施、辅助设施、避免或减少物流迂回、交叉以及无效的往复运输、倒运，避免物流输送过程混乱、线路过长等，达到物流短捷、顺畅。2008-4-56国外成功案例国外成功案例?某制作所将原来设计、制造能力分散的3座工厂，改建为一个集约化的工厂。把原有230台以上的生产设备中的几十台妨碍物流的旧有设备废弃，只引进几台新的设备，新工厂的设备不到200台，依靠改善物流充分发挥生产率，他们没有采用价格昂贵的FMS及机器人生产线、而
4、把注意力故在工厂内布置的改造，来提高生产率降低成本。某制作所将原来设计、制造能力分散的3座工厂，改建为一个集约化的工厂。把原有230台以上的生产设备中的几十台妨碍物流的旧有设备废弃，只引进几台新的设备，新工厂的设备不到200台，依靠改善物流充分发挥生产率，他们没有采用价格昂贵的FMS及机器人生产线、而把注意力故在工厂内布置的改造，来提高生产率降低成本。?某生产自动调节阀的工厂，以提高生产率为目标，为了实现在库零件量减半禁止使用自动仓库，将在库零件改在装配线旁布置。这样做，使物流更有效，而且使在库零件处于可以眼见的状态，防止库存过量。预计即使不引进新的生产设备，仅因工厂内改善了物流，生产效率可以
5、提高五成左右。某生产自动调节阀的工厂，以提高生产率为目标，为了实现在库零件量减半禁止使用自动仓库，将在库零件改在装配线旁布置。这样做，使物流更有效，而且使在库零件处于可以眼见的状态，防止库存过量。预计即使不引进新的生产设备，仅因工厂内改善了物流，生产效率可以提高五成左右。?某工厂有的轴类零件在加工途中要求涂装和清洗。过去的做法是在加工过程中把这些零件运到涂装车间成批进行处理，然后再运回到加工工序中去，好处是可以防止在加工线中涂料飞散，也可提高涂装效率。但他们认为加工工序与涂装工序间的运输是无效的，因此在加工线中设置了小型涂装装置和清洗装置，采用强力集尘装置防止涂料的飞散，技术上没有难点，却减少
6、了物流的损失。某工厂有的轴类零件在加工途中要求涂装和清洗。过去的做法是在加工过程中把这些零件运到涂装车间成批进行处理，然后再运回到加工工序中去，好处是可以防止在加工线中涂料飞散，也可提高涂装效率。但他们认为加工工序与涂装工序间的运输是无效的，因此在加工线中设置了小型涂装装置和清洗装置，采用强力集尘装置防止涂料的飞散，技术上没有难点，却减少了物流的损失。2008-4-5国内成功案例国内成功案例?某汽车发动机厂，经某设计院进行了物流系统规划，某汽车发动机厂，经某设计院进行了物流系统规划，调整了厂内车间位置，把库房合并建立了立体库调整了厂内车间位置，把库房合并建立了立体库，使当时的物流搬运量减少了4
7、6.7，自制件和外购件的搬运距离大大缩短，而且节约了用地，减少丁储运设备。，使当时的物流搬运量减少了46.7，自制件和外购件的搬运距离大大缩短，而且节约了用地，减少丁储运设备。?某矿山机器厂经某设计院通过物流分析发现，某矿山机器厂经某设计院通过物流分析发现，作业区之间的搬运活动过多、有相当一部分处于长距离大物流量的范围作业区之间的搬运活动过多、有相当一部分处于长距离大物流量的范围，如果零件要2次进出焊接车间，3次进出加工车间，生产周期最长。经过生产布局的调整，使，如果零件要2次进出焊接车间，3次进出加工车间，生产周期最长。经过生产布局的调整，使零件只在工段内移动，消化了搬运的往返零件只在工段内
8、移动，消化了搬运的往返。调整后，整机的生产周期下降，产量迅速增长。调整后，整机的生产周期下降，产量迅速增长。?某变压器厂，由厂校合作进行了物流、仓储系统的分析和论证，某变压器厂，由厂校合作进行了物流、仓储系统的分析和论证，发现了车间、仓库布置不合理等不符合物流系统设计原则的问题，实际搬运费为有效搬运费的33.2发现了车间、仓库布置不合理等不符合物流系统设计原则的问题，实际搬运费为有效搬运费的33.2。经过规划，改变了线圈运输路线、迁移了线圈干燥炉、增设门式起重机、新设钢材序等，缩短了搬运距离和费用，在主要建筑物不变动的情况下，改善了物流系统。经过规划，改变了线圈运输路线、迁移了线圈干燥炉、增设
9、门式起重机、新设钢材序等，缩短了搬运距离和费用，在主要建筑物不变动的情况下，改善了物流系统。企业物流相关信息(1)2008-4-59基本信息的分类和相互关系基本信息的分类和相互关系在形成一个新的设施规划前，下面这6个问题是必须要考虑清楚的：在形成一个新的设施规划前，下面这6个问题是必须要考虑清楚的：1)生产什么?1)生产什么?2)产品如何生产?2)产品如何生产?3)什么时候生产?3)什么时候生产?4)每种产品生产多少?4)每种产品生产多少?5)生产该产品的周期是多长?5)生产该产品的周期是多长?6)产品在哪里加工、装配?6)产品在哪里加工、装配?前5个问题可以由前5个问题可以由产品设计(Pro
10、duct Design)、工艺设计(Process Design)、流程设计(Schedule Design)产品设计(Product Design)、工艺设计(Process Design)、流程设计(Schedule Design)来回答。假如产品是在现有设备的基础上生产，那么最后一个问题也可以在流程设计中解决。来回答。假如产品是在现有设备的基础上生产，那么最后一个问题也可以在流程设计中解决。2008-4-510基本信息的分类和相互关系基本信息的分类和相互关系?产品设计过程详细说明了产品的尺寸信息、材料组成信息?工艺设计可以决定产品将怎样生产，从而得到相关的产品的加工工艺信息。?设施规划设
11、计是根据产品的生产和加工时间，完成生产设备的布置等。?流程设计则是如何使整个生产过程更为有效地执行和运转。用并行工程并行工程的概念和思想，使4个过程最为有效地执行。在这4个部分中，设施规划是连接其他3个部分的纽带，它与产品设计、工艺设计、流程设计都有着极为密切的关系。设施规划的有效进行，必须依赖这3个部分信息的及时、准确地输入。2008-4-511产品设计信息产品设计信息?产品设计的内容包括决定要生产生产哪种产品哪种产品和每种要生产产品的详细设计信息每种要生产产品的详细设计信息两部分的内容。?而关于生产哪种产品，一般是要求决策部门项目执行中的市场信息、生产能力、资金流转等基本企业信息的基础作出
12、决策。在作出决策的同时，还要求确定要生产的产品的规格、功能要求等基本信息。而详细产品设计(所以一个完整的装配图应该在图上注明详细的尺寸、加工符号、公差精度要求、材料、重量。)则是专门的产品设计人员的任务。2008-4-512产品设计与加工工艺柔性产品设计与加工工艺柔性?设施规划人员必须对一个执行中项目的设施布置的不确定性有着十分清楚地认识和保持极高的警觉性，因为可能仅仅其中一个加工工艺的变更会影响到其他所有的工艺过程的布置。在进行设施规划和布置时，要求尽可能地增加布置和设施规划的柔性。?某一电子元器件的生产公司在开始的时候准备生产半导体，并按照需要进行了物流分析和设施规划，形成完整的布置方案。
13、但在刚刚完成设备布置的时候，公司改型要求生产另外一种电子产品，由于原有的布置方案的柔性不好，所以该公司只能直接在原有的布置上投产，否则将会急剧地增加成本。结果在实际的生产过程中，经常出现局部的物料运输不畅、堵塞，个别工位的等待线过长，而有的工位则足出现空闲状态，没法实现线平衡。?设施的柔性与设施的成本。2008-4-513产品设计过程的步骤产品设计过程的步骤?要求对产品的各个主要的零部件进行试验。在各项主要功能都符合要求后，画出草图和样品试制图，加工出一个样品。?对样品进行一系列的试验，测试样品的各项性能指标，对不能达到预期效果的指标，寻找出相应的关键步骤，进行改过，直到所有的指标都达到要求。
14、?最后是进行小批的样品的试制直到经过鉴定认可，然后进入最后的详细设计阶段。2008-4-514产品设计与质量功能展开产品设计与质量功能展开?一个产品的设计受产品功能、材料的质地、外观造型的美感等因素的影响，而且还要考虑市场、销售、制造工艺、制造工程、生产工程、质量控制等因素的影响。在设计过程中，还要考虑材料选择、制造方法、零件标准化等。总之，在最后产品分析中，产品必须要能满足客户的需要。?在产品的设计阶段，运用质量功能展开(Quality Fuction DeploymentQuality Fuction Deployment，QFD)进行产品的功能分析，可以很好地满足客户对产品的性能的要求。
15、质量功能展开可以满足不同客户的个性化的需求，但它也需要将设计产品性能、加工工艺、公差要求的信息传递给工艺设计、产品设计、设施规划等部门。基准定义也可以用来满足客户对产品的特殊要求，提高基准甚至可以超出客户对产品的期望。这也是一个十分好的满足客户要求的设计方法。?通过质量功能展开和基准定义，产品设计工作人员可以将他们工作的重点放在客户提出的特殊的要求上，而不是对所有的产品的性能都进行面面俱到的改进。这样实施的结果，可以有效地提升企业的核心竞争力，增强其在供应链联盟中的地位。2008-4-515产品设计与设施规划产品设计与设施规划?对于一个设施规划来说，详细的操作说明书、图示说明、产品原型的说明都
16、是十分重要的信息。这些在装配图(Exploded Assembly Drawing)、零件图(Component Part Drawing)、零件明细表(parts List)等一些产品的信息文件中说明。?零件图应该提供产品足够充分的说明信息和尺寸信息，可以让加工工人看到零件图就可以加工出相应的零件。所以一个完整的装配图应该在图上注明详细的尺寸、加工符号、公差精度要求、材料、重量。对于一些标准件如螺钉、螺母、垫圈等，因为其尺寸、形状都已经是标准化了的，可以不用(省略)零件图。同时对于从外企业采购的零件，也是不需要零件图，它只需要有详细的技术规格和参数就行了。装配图和装配图中组成所有零件的零件图
17、就是所有产品设计的文档。?反求工程反求工程以先进产品或设备的实物、软件(图样、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象，应用现代科技方法和相关专业知识对其进行系统的分析和研究，反求其设计理念、设计原理、设计方法、技术诀窍和制造过程等诸多关键技术，以迅速实现其国产化，进而快速开发制造出同类高附加值、高技术水平的新产品。2008-4-516产品设计与设施规划产品设计与设施规划?为了能够更清楚说明零件的信息，绘制一个零件清单是必要的这就是在正式的装配图中的零件明细表。它要求包括所有零件的完整清单、至少应该包括零件号、零件名称、图号、数量、材料、尺寸、自制或外购等信息，这些信息在制图基础等
18、课程中有详细地介绍。一般到了设施规划人员手中都是一张表格。有些时候，零件明细表还附有其他的一些信息：1)详细的技术参数。2)外购件的来源。3)零件价格等。2008-4-517工艺流程信息工艺流程信息?工艺设计师和工艺设计人员的一个重要职责是决定产品是如何加工和生产的。作为决策的一个部分，工艺设计人员应该明确由谁来负责处理和完成这些加工工艺过程，也就是说，一个特别的产品、零部件是不是应该自己制造或者通过转包合同由其他的承包商来生产、提供。自制或外购(“MakeorBuy”)决策也是工艺设计过程的一个部分。?工艺设计师除了要做出一个零件是自制或外购决策外，同时还要确定该零件是如何生产的，哪些设备相
19、应被使用，这些加工要持续多久的时间。最后的工艺设计结果与产品设计和流程设计的结果有很大的关系。2008-4-518自制或外购决策自制或外购决策?自制或外购的决策是典型的管理决策，它以一般企业运营的成本为主要衡量标准，同时还考虑了工业工程、市场、工艺、外购，甚至包括人力资源等其他。在进行自制或外购决策中要考虑的一系列问题。在决策过程中，不能完全地生搬硬套决策流程图，而是要根据具体的项目和工程实践灵活地安排和考虑。例如，对于一些笨重部件，考虑到搬运困难，即使有现成的外购，也可能会放弃外购的考虑。同时，随着供应链管理思想的发展，企业需要不断增强自己的核心竞争力，可能会逐渐地放弃一些利润十分薄弱的环节
20、，转而投资和开发自己占有优势的方面。2008-4-5自制-外购决策1.1.1.1.维持核心竞争力维持核心竞争力维持核心竞争力维持核心竞争力2.2.2.2.较低的生产成本较低的生产成本较低的生产成本较低的生产成本3.3.3.3.不合适的供应商不合适的供应商不合适的供应商不合适的供应商4.4.4.4.确保足够的供应确保足够的供应确保足够的供应确保足够的供应(数量或运输数量或运输数量或运输数量或运输)5.5.5.5.利用剩余劳动力和设备实现边际利润利用剩余劳动力和设备实现边际利润利用剩余劳动力和设备实现边际利润利用剩余劳动力和设备实现边际利润6.6.6.6.获得所需的质量获得所需的质量获得所需的质量
21、获得所需的质量7.7.7.7.防止供应商串通防止供应商串通防止供应商串通防止供应商串通8.8.8.8.可以获得从供应商处难以获得的特殊物品可以获得从供应商处难以获得的特殊物品可以获得从供应商处难以获得的特殊物品可以获得从供应商处难以获得的特殊物品9.9.9.9.防止员工使用防止员工使用防止员工使用防止员工使用10.10.10.10.保护专利设计和质量保护专利设计和质量保护专利设计和质量保护专利设计和质量11.11.11.11.扩大或维护公司规模扩大或维护公司规模扩大或维护公司规模扩大或维护公司规模自制的理由自制的理由自制的理由自制的理由2008-4-5自制-外购决策1.1.使管理者有精力处理重
22、要的事务使管理者有精力处理重要的事务使管理者有精力处理重要的事务使管理者有精力处理重要的事务2.2.较低的购置成本较低的购置成本较低的购置成本较低的购置成本3.3.保持与供应商的合作关系保持与供应商的合作关系保持与供应商的合作关系保持与供应商的合作关系4.4.获得技术与管理优势获得技术与管理优势获得技术与管理优势获得技术与管理优势5.5.自身无法满足生存能力需要自身无法满足生存能力需要自身无法满足生存能力需要自身无法满足生存能力需要6.6.降低库存成本降低库存成本降低库存成本降低库存成本7.7.能够选择供应商能够选择供应商能够选择供应商能够选择供应商8.8.自身无法满足管理和技术资源需求自身无
23、法满足管理和技术资源需求自身无法满足管理和技术资源需求自身无法满足管理和技术资源需求9.9.互惠互惠互惠互惠10.10.物品受到专利和贸易保护物品受到专利和贸易保护物品受到专利和贸易保护物品受到专利和贸易保护外购的利用外购的利用外购的利用外购的利用2008-4-521自制或外购决策流程自制或外购决策流程?有没有现成的零件？?公司是否允许外购？?质量是否满意？?资料来源是不是可靠的？?该零件的制造是不是在企业的目标范围内?我们是否具有这项专门技术?企业是不是有空闲的物力和人力?现有的人力与物力能不能满足要求？?生产该零件的可选方案有哪些?将来要多少这种零件?该方案的固定、可变、投资费用是多少？?
24、有哪些因素影响自制或外购?这些资金有哪些边际利用，能产生多大的边际效益？?如果自制有多大的投资?接受外部资金的成本多少？2008-4-522自制或外购决策流程自制或外购决策流程?自制或外购的决策研究的对象就是产品设计中装配图中的所有零件，对于每个零件我们都要求对它进行自制或外购的决策，并且为了方便进行设施规划，可以将对自制或外购的结果也作为明细表的一项。下表就是一个气阀的明细表，在明细表中列举了一个产品的所有零件最后一项就是进行自制还是外购的决策结果。2008-4-523自制或外购决策流程自制或外购决策流程?随着计算机技术的应用，在 产 品 设 计 过 程中，大量地采用了计算机辅助设计，产品的
25、设计结果一般都是一个电子化的产品模型。例如在 Pro/ENGINEER 中，生产的产品模型就是一个三维的实体模型，它包含了一个产品的组成结构、产品包含所有零件的基本信息等。所以在生产BOM表时，可以直接提取实体中的元素属性、由计算机自动生成。这个 功 能 在 Pro/ENGINEER 2000I中已经实现了，只要选择一条命令就完成了BOM表的生成大大提高了设计的效率。2008-4-524工艺选择的主要原则工艺选择的主要原则(1)质量方面的要求。采用的工艺方法要满足客户对产品的技术条件和质量要求，包括产品的复杂程度、精度和表面粗糙度等要求。(2)工艺方法的成熟性要求。采用的工艺方法应该是既先进而
26、又成熟的，符合当时国内的客观条件，而且最好是本企业已有生产经验的，以保证产品质量的稳定。(3)工艺规模的考虑。采用的工艺和设备应与生产纲领规定的产量相适应，根据批量和生产类型的不同而采用不同的自动化、机械化水平，以达到在保证质量的前提下提高设备的利用效率，降低生产成本的目的。(4)环境因素的考虑。生产采用的工艺应该对环境没有污染的，提倡绿色工业。(5)采用的工艺要有一定的柔性，以便工艺能够适应产品的更新和发展，在企业改进时尽可能少地减少损失。2008-4-525计算机辅助工艺设计?计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)是通过向计算机输入被
27、加工零件的几何信息(图形)和加工工艺信息(材料、热处理、批量等)，由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。?计算机辅助工艺过程设计无论是对单件小批量生产还是大批量生产都有重要意义。(1)可以替代工艺工程师的繁重劳动。(2)提高工艺过程设计的质量。(3)缩短生产准备周期，提高生产率。(4)减少工工艺过程设计费用及制造费用。(5)在计算机集成制造系统中，计算机辅助工艺设计是连接计算机辅助设计与与计算机辅助制造的桥梁。2008-4-526计算机辅助工艺设计?根据当前机械制造工程中知道零件加工工艺的实际情况。可将零件的工艺分为标准工艺、典型工艺和生成工艺3种类型。标准工艺。工艺人员经
28、过多年实践，发现有不少零件，其工艺常年不变，形成了标准工艺。当制定某零件的工艺与某代号标准工艺相同时则不必编制工艺过程、填写工艺过程卡片，只要标明采用的标准工艺代号即可。典型工艺。虽然零件的种类繁多、数量很大，但总可以利用相似性原理将它们分组分类，形成零件族或零件组。同一类的零件工艺过程虽有差异，但是基本上相同，因此对每个零件族设计出一个具有代表性的零件及其工艺，称为典型零件。一个零件根据其组成分类编号，首先查询出属于哪个零件族，再找出该零件族的典型工艺，根据特殊零件的结构，对典型工艺进行修订，最终得到该零件的加工工艺过程。生成工艺。对于既不属于标准工艺，又不属于典型工艺的零件，就可以直接用计
29、算机进行工艺决策，设计出工艺过程，这种工艺称作生产工艺或创成工艺。2008-4-527工艺选择流程?第l步要求决定每一个零件要求的加工步骤。为了作出合理的决策，对原材料的性能和对基本加工操作类型等都应该是事先确定和了解的。?第2步是对各种不同设备的加工能力的了解。人力、机械化、自动化等设备都应该考虑。?第3步要确定每种产品的单位生产时间和所选用方案的设备的利用率，这些都要在第4步进行标准化中用到。?第5步是对各种可选方案进行经济评价。经济评价的结果和其他的一些模糊因素，如生产柔性、通用性、可靠性、可维护性、可维修性、安全性等因素，都是第6步进行选择的参考依据。计算机还可以对不同的工艺组合执行时
30、间和成本的双重评价，提供一个综合的评价指标。2008-4-528工艺路线卡?工艺选择的输出结果是对自制零件的所需原材料、设备、加工工艺过程等。输出的结果一般可以用一个工艺路线卡(Route Card)来表示。一个工艺路线卡至少要包括以下信息：?零件名称和编号。?加工说明和编号。?所需要使用的设备信息。?使用的时间。?原材料的信息。2008-4-529工艺排序?工艺路线卡提供了各个零部件加工方法方向的信息，如何将这些零部件组装起来，需要查阅装配表。某种气阀的装配表(Assembly Chart)，如图所示。建立这样一个装配表格最简单的方法是从完整的产品开始，追溯到装配前的零部件。圆圈里表示的是装
31、配操作，方框里表示了指导内容。2008-4-530加工工艺过程表?虽然路线卡提供了加工方法方向的信息，装配表说明了各个部件是怎样组装起来的。其中的任何一个都没有提供在各个设备中的流程情况。但是通过综合这两张表格可以得到一个完整的结果、这张表就称作加工工艺过程表(Operation Process Chart)。?建立这样一张加工工艺过程表应该从右上角中最先装配的部件做起。如果这些部件是购买的，它们应该在水平方向上适当的操作中表示出来；如果是加工得到的。则应该从其中分出来，表示到垂直方向上适当的装配操作中。继续这些操作直到产品已经可以送到库房为止，你就能得到一张加工工艺过程表。2008-4-53
32、1加工工艺过程表?加工工艺过程表中也可以包括用来加工、制造的材料。这些信息可以放到相应部件名称的下方。而且，表中应该包括操作次数并将其放置到操作指示的左边。在表的下方可以列出一个操作指示和操作次数的总的说明。当相关信息能获取的时候，加工工艺过程表上还可以补充加上运输、存储和延期情况(包括距离和时间)。?装配表和加工工艺过程表可以分别看作是装配过程和全部加工过程的模拟模型。如前所述、在产品的装配过程中，圆圈和方框代表时间。水平联系表示的是依次的步骤。2008-4-532加工工艺过程表?在气阀的装配表中，所有的零件都用一个4位的数字进行了编码，它们分别以l、2、3、4开头。而且，所有的部装(Sub
33、-assemblies)和装配(Assembly)过程也都用字母和数字进行了编码。同样的标记方式也在加工工艺过程表中采用、在加工工艺过程表中的所有的操作中进行了数字的编码，每一个加工操作步骤都用一个以o开头的4位数字组合来表示。?在许多公司中，已经建立十分完善的CAPP支撑下的加工工艺选择程序。加工工艺选择的标难化可以大大地降低工作量和缩短从订货到交货的时间，但是，同时工艺选择的标准化也会给流程设计和设施规划带来许多的不变。当形势发生变化时，机械装置必须要适应意外的情形。2008-4-533生产规划信息?在流程设计过程中主要解决的问题有两个，分别是：(1)要生产多少?(2)什么时候生产?生产的
34、数量可以与产品的尺寸有关，不同尺寸的产品在相同的生产数量下的生产规模是不一样的。例如生产超重型产品，只要每年能达到几十台就算是大规模了，但是对于小型的产品，虽然产品达到了上千，仍然不是大规模。而决定什么时候生产则要考虑生产计划的时间安排。除了生产多少和什么时候生产外，知道生产要持续多长时间也是十分重要的，这个可以由市场预测决定。?流程设计的结果影响到机器的选择、机器的数量、轮班的次数、管理人员的数量、需要的空间、存储设备、物料运输设备、需要的职工、存储策略、单位运载设计、尺寸设计等。因此，流程设计人员应该与市场、销售人员、大客户保持密切的联系，给设施规划人员尽可能地提供完整的信息。?为了设计一
35、个设施布置，知道将要生产的产品的数量、趋势、将来需求的预测等信息是必要的。如果对产品、加工工艺和流程设计等信息了解得越不详细，那么设施规划的目标就越是一般，如果对产品、加工工艺和流程设计等信息描述得越是详细，那么设施规划的结果的优化程度就越高，更合适地满足生产的需要。2008-4-534市场信息?一个每月生产10000台电话的公司和一个每月生产1000台电话的公司的设施布置一定是不一样的。同样的，一个适合在第1月生产l0000台，每月增产10的设施布置与一个在将来每月都固定生产10000台电话的设施布置的考虑和设计方法也是不一样的。最后，一个在将来10年都是月产量为10000台电话、一个只是在
36、将来3个月的月产量是10000台和一个不知道将来要生产的产品和产量的设施市置也是一定不一样的。2008-4-535市场信息?如果能够提供一个与设施规划相关的动态的市场需求信息是最为合适的，最为理想的信息如下表所示。如果我们有这些确切的信息，那么一个设施计划可以按照每年产品的动态需求进行设计，保证相应需要的柔性。建立一个设施规划的主计划，每年根据实际的市场信息规划出适合当年的方案，进行调整和改进。不幸的是，下表的信息一般是不可能被准确给出的。因此，典型的设施规划一般使用一些定性的数据。当我们进行设施规划方案的评价时，就采用这些假定的数据和己知的需求信息。2008-4-536市场信息?除了对变动产
37、品的产量、趋势、将来产品需求预测等信息外，下表中所列举的定性信息也是需要得到的。另外，设施规划人员还应该向市场人员了解为什么市场趋势会发生变化，这些信息可以让设施规划人员对市场有一个深人的理解。2008-4-537消耗估测?市场估测确定了每种产品的年产量。为了能够生产需要的产品的数量，在生产规划中要生产的产品数量应该等于市场估测加上废品的估测。否则，当出现消耗时，生产的产品就满足不了市场的需求。?消耗是在制造加工过程中由于形状、质量达不到要求而产生的材料的浪费。例如当一个矩形的钢板被加工成圆零件或卷布用来加工衬衫就会由于形状造成原材料的消耗。在加工或装配过程中，加工失误会造成质量不好而使原材料
38、的消耗。在理想情况下，一个公司应该通过不断地改良来追求零消耗。建立一个对每个加工步骤可能导致消耗的百分比估测机制是必要的。它可以根据历史的数据或其他相似工艺过程的估测结果进行估测。一般来说，自动化程度越高的工艺，消耗率越低；零件的公差要求越松，消耗率越低；采用的保护措施越严密，消耗率越低；原材料的质量等级越高，消耗率越低。2008-4-538消耗估测?在确定了消耗率之后，则输入零件和输出零件(都是合格的)之间的关系是：?式中-第个加工工艺过程的消耗率;-第个加工工艺过程输出无缺陷产品的数量；-第个加工工艺过程输入无缺陷零件的数量.?也就是，对一个有个加工工艺步骤的产品，理论的输入零件和产品数量
39、之间的关系是：式中-最后一个(第个)加工工艺过程的消耗率;-最终(第个加工工艺过程)无质量缺陷产品的数量;-第1个加工工艺过程输入无缺陷零件的数量。)1(kkkPIO=kPkkOkIkkn)1).(1)(1(211nnPPPOI=nO1InPnn2008-4-539习题1、假如你负责设计一个新的企业设施布置。请详细说明你第1步需要完成的内容。2、分析汉堡包的BOM表、装配表、加工工艺过程表，并分析哪些材料或零件是外购的，哪些是自制的?3、某零件需要在磨床上加工(需要A、B两个操作步骤)。确定每周生产2500个零件需要机器设备的数目。假定公司每周工作5天，每天工作8h。其他的信息如下：注意：磨床
40、需要换刀，当加工了400个零件后需要换刀一次，每次换刀需要耗时30min.2008-4-5补充材料：流程策略分析工艺专业化流程工艺专业化流程项目、单件小批(机器、印刷、木工)标准注册公司重复式生产重复式生产(汽车、摩托车)Harley Davidson产品专业化产品专业化(工业烧制产品、钢、玻璃)Nucor Steel大量定制大量定制(很难完成，但有巨大的回报)Dell Computer Co.低劣的策略低劣的策略低劣的策略低劣的策略(固定成本和变动固定成本和变动固定成本和变动固定成本和变动成本都很高成本都很高成本都很高成本都很高)小批量小批量小批量小批量重复式生产流程重复式生产流程重复式生产
41、流程重复式生产流程大批量大批量大批量大批量品种多品种多品种多品种多有一种或少数几有一种或少数几有一种或少数几有一种或少数几种产品种产品种产品种产品(允许大量定制允许大量定制允许大量定制允许大量定制)模块的变化模块的变化模块的变化模块的变化中等批量中等批量中等批量中等批量标准化模块标准化模块标准化模块标准化模块属性的变化属性的变化属性的变化属性的变化(例如等级、质例如等级、质例如等级、质例如等级、质量、尺寸、厚度量、尺寸、厚度量、尺寸、厚度量、尺寸、厚度等等等等)数量数量数量数量2008-4-5工艺专业化生产车工段铣工段检验组车工段铣工段检验组钻工段原材料钻工段原材料磨工段磨工段半成品库磨工段磨
42、工段半成品库A BBA?优点柔性高，有利于充分利用设备和员工时间，便于工艺管理优点柔性高，有利于充分利用设备和员工时间，便于工艺管理?缺点交叉往返运输量大，在制品占用量高，协调难度大，有时会争夺制造资源缺点交叉往返运输量大，在制品占用量高，协调难度大，有时会争夺制造资源2008-4-5重复式生产1232143零件零件零件零件A A零件零件零件零件B BB BX X零件零件零件零件X X零件零件零件零件Y YA AY Y生产工序生产工序生产工序生产工序零件流零件流零件流零件流2008-4-5产品专业化生产车钻铣磨检验车钻铣磨检验铣钻车磨检验铣钻车磨检验A原材料原材料BA半成品库半成品库BA生产车
43、间生产车间B生产车间生产车间2008-4-5运用多种技术完成大量定制模块化技术模块化技术模块化技术模块化技术大量定制大量定制有效的作业计划有效的作业计划有效的作业计划有效的作业计划快速的有效快速的有效快速的有效快速的有效产出产出产出产出重复式生产重复式生产重复式生产重复式生产标准化设计标准化设计柔性设备柔性设备工艺专业化生产工艺专业化生产工艺专业化生产工艺专业化生产品种多、批量小品种多、批量小利用率低（利用率低（5%25%5%25%）多功能设备多功能设备产品专业化生产产品专业化生产产品专业化生产产品专业化生产品种少、批量大品种少、批量大利用率高（利用率高（70%90%70%90%）专用设备专用
44、设备2008-4-5流程分析与设计?流程图流程图流程图流程图 表示材料、产品或人员流动的图表示材料、产品或人员流动的图表示材料、产品或人员流动的图表示材料、产品或人员流动的图解或图形解或图形解或图形解或图形?时间功能绘图时间功能绘图时间功能绘图时间功能绘图-表示流程和时间表示流程和时间表示流程和时间表示流程和时间?价值流图价值流图价值流图价值流图 表示流程、时间和整个生产过表示流程、时间和整个生产过表示流程、时间和整个生产过表示流程、时间和整个生产过程中的增值情况程中的增值情况程中的增值情况程中的增值情况?工艺流程图工艺流程图工艺流程图工艺流程图 使用符号表示关键活动使用符号表示关键活动使用符
45、号表示关键活动使用符号表示关键活动?服务蓝图服务蓝图服务蓝图服务蓝图 关注消费者和供应商间互动关注消费者和供应商间互动关注消费者和供应商间互动关注消费者和供应商间互动2008-4-5会计会计印刷部门印刷部门配页部门配页部门上胶、捆扎、装订、贴标签上胶、捆扎、装订、贴标签包装部门包装部门装运装运供应商供应商收获收获仓库仓库采购（采购印墨、纸张等）采购（采购印墨、纸张等）印前部门（准备印版和负片）印前部门（准备印版和负片）某商用表格公司生产流程图用户用户销售代表（收集订单）销售代表（收集订单）信息流信息流信息流信息流物流物流物流物流2008-4-5某装配厂的生产流程图装配线装配线装配线装配线进行进
46、行28项测试项测试油箱工作单元油箱工作单元减震减震手把手把防护工作单元防护工作单元空气清洁器空气清洁器液体和消音器液体和消音器燃料箱燃料箱车轮工作单元车轮工作单元滚压测验滚压测验加入零配件加入零配件从密尔沃基市准从密尔沃基市准从密尔沃基市准从密尔沃基市准时送到时送到时送到时送到引擎和变速器引擎和变速器架管弯曲架管弯曲架构工作单元架构工作单元架构加工架构加工高温上漆架构喷漆高温上漆架构喷漆装箱装箱2008-4-5产品专业化生产Nucor Steel PlantNucor Steel Plant不断加入钢水不断加入钢水不断加入钢水不断加入钢水不断轧制成不断轧制成不断轧制成不断轧制成2424吨重的钢
47、板吨重的钢板吨重的钢板吨重的钢板帜热的管道熔炉帜热的管道熔炉帜热的管道熔炉帜热的管道熔炉300300英尺英尺英尺英尺用帜热的抛光机进行抛光，冷却以及卷烧用帜热的抛光机进行抛光，冷却以及卷烧用帜热的抛光机进行抛光，冷却以及卷烧用帜热的抛光机进行抛光，冷却以及卷烧D DE EF FGGH HI IScrap Scrap steelsteelLadle of molten steelLadle of molten steelElectric Electric furnacefurnaceA AB BC C2008-4-5“基线型”时间功能绘图客户客户客户客户营销营销营销营销生产控制生产控制生产控制生
48、产控制工厂工厂工厂工厂A A A A仓库仓库仓库仓库工厂工厂工厂工厂 B B B B运输运输运输运输移动移动收到产品收到产品压制成型压制成型等待等待移动移动等待等待印刷印刷等待等待订购产品订购产品下定单下定单等待等待12 12 12 12 天天天天13131313天天天天1 1 1 1 天天天天4 4 4 4 天天天天1 1 1 1天天天天10 10 10 10 天天天天1 1 1 1 天天天天9 9 9 9 天天天天1 1 1 1 天天天天52 52 52 52 天天天天图图图图 7.77.77.77.72008-4-5“目标型”时间功能绘图客户客户客户客户营销营销营销营销生产控制生产控制生
49、产控制生产控制工厂工厂工厂工厂仓库仓库仓库仓库运输运输运输运输移动移动收到产品收到产品压制成型压制成型等待等待印刷印刷订购产品订购产品下定单下定单等待等待1 1 天天天天2 2 天天天天1 1 天天天天1 1 天天天天1 1 天天天天6 6 天天天天图图图图 7.77.72008-4-5工艺流程图Figure 7.8Figure 7.82008-4-5服务蓝图亲切的招呼顾客亲切的招呼顾客服务诊断服务诊断进行服务进行服务友好的结束服务友好的结束服务顾客到达公司寻求服务顾客到达公司寻求服务热情招呼顾客，明确服务要求热情招呼顾客，明确服务要求将顾客请到等候室将顾客请到等候室告知顾客汽车已经准备好了告
50、知顾客汽车已经准备好了顾客离开顾客离开顾客付款顾客付款完成要求的工作完成要求的工作准备发票准备发票是是是是YesYes是是是是第三层第三层第三层第三层第一层第一层第一层第一层第二层第二层第二层第二层潜在的问题潜在的问题潜在的问题潜在的问题否否否否告知顾客并推荐一个可替代的供应商告知顾客并推荐一个可替代的供应商标准要求标准要求确定顾客的特殊要求确定顾客的特殊要求否否否否我们可以完成这项服务吗？顾客批准我们的服务方案吗我们可以完成这项服务吗？顾客批准我们的服务方案吗?2008-4-5流程工具比较分析?流程图有助于理解整个系统流程图有助于理解整个系统流程图有助于理解整个系统流程图有助于理解整个系统?