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1、第第4 4章章 生产生产/服务设施选址与服务设施选址与布置布置 第一节第一节 生产运作系统的选址生产运作系统的选址一、设施选址的基本问题及其重要性一、设施选址的基本问题及其重要性设施：设施：生产运作过程得以进行的硬件手段。生产运作过程得以进行的硬件手段。设施选址：设施选址：如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之 与企业的整体经营运作系统有机结合，以便有效、与企业的整体经营运作系统有机结合，以便有效、经济地达到企业的经营目的。经济地达到企业的经营目的。（一）基本问题（一）基本问题设施选址包括两个层次的问题：设施选址包括两个层次的问题：1、选位（选择什
2、么地区）；2、定址。设施选址包括两类问题：设施选址包括两类问题：1、选择一个单一的设施位置；2、在现有的设施网络中布新点。（二）重要性（二）重要性1、投资：、投资：不同地点建厂对投资有很大影响。2、成本：、成本：涉及原材料、运输成本及职工工资。3、职工：、职工：影响到职工的生活和工作积极性。4、改变困难，作用深远、改变困难，作用深远二、设施选址的影响因素二、设施选址的影响因素（一）是否接近于市场（一）是否接近于市场1、产品运输不便；、产品运输不便；2、产品易变化和变质；、产品易变化和变质；3、大多数服务业。、大多数服务业。一般说来，下述情况应该接近消费市场：（二）是否接近于原材料供应地（二）是
3、否接近于原材料供应地（三）运输问题：（三）运输问题：根据产品及原材料、零部件的运输特点，考虑应靠近铁路、海港还是其它运输条件较好的区域。（四）与外协厂家的相对位置（四）与外协厂家的相对位置（五）劳动力资源（五）劳动力资源不同地区的劳动力，其工资水平，受教育状况都是不同的。（八）气候条件：（八）气候条件：温度、湿度、气压等气候条件。（七）政策法规条件（七）政策法规条件（六）基础设施条件（六）基础设施条件主要指企业生产运作所需的水、电、气等的保证。一项在全球范围内对许多制造业企业制造业企业所作的调查表明，企业认为下列5组因素是进行设施选址时必须考虑的：三、选址的难度三、选址的难度（一）选址因素相互
4、矛盾；（一）选址因素相互矛盾；（二）不同因素的相对重要性很难确定和度量；（二）不同因素的相对重要性很难确定和度量；即涉及影响因素之间的权衡和取舍。即涉及影响因素之间的权衡和取舍。1、劳动力条件、劳动力条件2、与市场的接近程度、与市场的接近程度3、生活质量、生活质量4、与供应商和资源的接近程度、与供应商和资源的接近程度5、与企业其它设施的相对位置、与企业其它设施的相对位置（三）不同的决策部门利益不同，所追求的目标不同；（三）不同的决策部门利益不同，所追求的目标不同；（四）判别的标准会随时间变化。（四）判别的标准会随时间变化。2、对于服务性企业，更多地考虑定址。考虑设施周围的人、对于服务性企业，更
5、多地考虑定址。考虑设施周围的人群密度、收入水平、交通条件等。设施必须靠近顾客群，群密度、收入水平、交通条件等。设施必须靠近顾客群，并考虑与竞争对手的相对位置；并考虑与竞争对手的相对位置；3、对于制造业企业，选址决策应使整个生产分配链的成本、对于制造业企业，选址决策应使整个生产分配链的成本最低。与竞争对手的相对位置并不重要。最低。与竞争对手的相对位置并不重要。注意：制造业企业与服务性企业选址的不同注意：制造业企业与服务性企业选址的不同1、制造业企业更多地考虑地区因素；、制造业企业更多地考虑地区因素；四、选址的评价方法四、选址的评价方法主要有量本利分析法、评分法、线性规划法及仿真法。评分法：评分法
6、：对选址涉及的多方面因素给以不同的评分，并根据对选址涉及的多方面因素给以不同的评分，并根据不同的决策目标给选址因素分配权重。将每个方案的各项因不同的决策目标给选址因素分配权重。将每个方案的各项因素分值乘以各项因素的权重之后求和，取加权和最大者。素分值乘以各项因素的权重之后求和，取加权和最大者。选选址址因素因素权重权重 备备 选选 厂厂 址址 A B C交通条件交通条件0.25 70 100 80土地状况土地状况0.10 80 70 100停车场地可获性停车场地可获性0.20 70 60 80公众态度公众态度0.25 90 80 90扩展潜力扩展潜力0.20 70 80 80加权和加权和7680
7、88.5第二节第二节 设施布置设施布置设施布置：合理安排某一组织内部各个生产作业单位和辅助设设施布置：合理安排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。施的相对位置与面积，车间内部生产设备的布置。一、设施布置的基本类型一、设施布置的基本类型（一）按产品布置（一）按产品布置（Product layout）它使对象专业化的生产组织方式得以实现。在这种布置下，设备是按照某一种或某几种产品的在这种布置下，设备是按照某一种或某几种产品的 加工路线或加工顺序顺次排列（常称为生产线）。加工路线或加工顺序顺次排列（常称为生产线）。输入输入输出输出加工设备加工设备加工设备加
8、工设备生产线并不一定是一条直线，可以是生产线并不一定是一条直线，可以是L型、型、O型、型、S型、型、U型等多种，或这几种形状的型等多种，或这几种形状的组合。组合。这种布置下的主要课题：如何使每一单元的操作时间这种布置下的主要课题：如何使每一单元的操作时间 都大致相等。否则，整个生产线的产出速度只能是费都大致相等。否则，整个生产线的产出速度只能是费 时最多的单元的产出速度。时最多的单元的产出速度。-生产线的平衡问题。生产线的平衡问题。流水线工作地排列方式：单列式优点：安装、拆卸、上下料以及清除残料方便；缺点：占用面积较多。双列式对称排列交互排列优点：节省空间，可压缩流水线长度；缺点：维修、拆卸、
9、清除残料不便。1、装配线平衡的定义与原因u装配线平衡定义 又称工序同期化，对于装配流水线，在给定流水线的节拍后，通过采取一系列组织技术措施来调整各工序的时间，使之与节拍相等或为节拍的整数倍，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。u装配线平衡的原因时间资源浪费忙闲不均，引起矛盾人力资源浪费u装配线（手工流水线）工序同期化的主要措施：（1）适当分解、合并或重新组合工序；（2）合理调配力量；（3）采用高效率工具；（4）改进工艺方法。u机械加工流水线工序同期化的主要措施：（1）采用高效新设备，或改造、改装旧设备，提高设备生产效率；（2）采用高效专用工装；（3）改进工作地布置；（4）改变加
10、工方法；（5）提高工人技术熟练程度。u装配线（流水线）节拍r是指流水线上顺序出产两件相同制品的时间间隔 r 流水线节拍；F0计划期制度工作时间；时间利用系数；N 计划期产品产量。例：生产大纲中规定A部件的目标年产量为20000件，允许的工艺废品率为2%，生产A部件的流水线准备安排两班制，每周5个工作日，时间利用系数取95%，求生产A部件流水线的平均节拍。解：2、装配线平衡的方法与步骤以适当的方式将装配线上若干个相邻工序合并成一个大工序（又称工作地），并使这些大工序的作业时间接近或等于装配线的节拍（或节拍的整数倍）。u步骤确定装配流水线节拍 计算装配线上需要的最少工作地数 组织工作地，按以下条件
11、向工作地分配作业元素：u保证各工序之间的先后顺序；u每个工作地分配到的作业元素作业时间之和不能大于节拍；u各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍（或节拍的整数倍）；u工作地数目尽量少。计算工作地时间损失系数,平滑系数 L时间损失系数SI 平滑系数Tei每个工作地分配到的作业时间之和Temax工作地作业时间的最大值S 工作地数；r节拍；3、装配线平衡举例u例：启明公司开发出一种款式新颖的三轮童车，试销结果表明深受顾客欢迎。公司决定建立一条装配流水线，大批量生产这种三轮童车。现需要对这条装配线进行组织设计，装配线平衡过程如下。A1A2S1A3A4A5S213245678910前轮装在车架上车架右轮
12、左轮前轮挡泥板前叉套管和定位螺丝车把橡胶手柄车座将后轮装在车架上将车把装在套管中将车座装在车架上完工检验图1：童车装配工艺示意图1234567891011121314151617182119200101810151710181015170181115181212918图2：三轮童车装配作业先后顺序装配作业的分解和节拍的确定 由生产计划和工作班次，三轮童车装配线的节拍为：r=20 秒/件计算最小工作地数 Smin=253/20=12.65=13组织工作地 根据装配作业顺序图，用试算法进行工作地重新划分，共划分出15个工作地。计算装配线的时间损失系数和平滑系数 三轮童车装配线工作地重新布置方案 1
13、124671345899 101213141515101101018101517101810151701811151812129180它与工艺专业化的生产组织方式相对应。广泛用于制它与工艺专业化的生产组织方式相对应。广泛用于制造企业、学校、银行、飞机场、图书馆等。造企业、学校、银行、飞机场、图书馆等。（二）间歇型工艺过程的布置（二）间歇型工艺过程的布置（Process layout）工作中心工作中心1工作中心工作中心3工作中心工作中心2产品A产品B1、不同的产品流或顾客流沿不同的路径通过设施，所以、不同的产品流或顾客流沿不同的路径通过设施，所以其流程模式很复杂；其流程模式很复杂；3、布置决定了
14、加工中心（部门）的相对位置，以保证在特、布置决定了加工中心（部门）的相对位置，以保证在特定的布置限制下达到设定的决策标准（定的布置限制下达到设定的决策标准（物料处理成本最小化，物料处理成本最小化，相关部门的接近程度最大化，客户通过距离最小化等相关部门的接近程度最大化，客户通过距离最小化等）；）；4、这种布置下的一个主要课题是：如何设置各个不同的生、这种布置下的一个主要课题是：如何设置各个不同的生产单位，使本来无序的物料稍加有序。产单位，使本来无序的物料稍加有序。2、对产品的适应性较高，设备的利用率也较高，但产品的物、对产品的适应性较高，设备的利用率也较高，但产品的物料比较复杂、无序；料比较复杂
15、、无序；锯床组包装组 磨床组 车床组 滚齿组 热处理车间门车间门126534走道78工艺专业化原则布置的齿轮车间工艺专业化原则布置的齿轮车间原料进入 锯 床 锯 床 车 床磨 床滚 床车 床滚 床车 床车 床磨 床 包 装 包 装 热处理A齿轮车间门B齿轮A齿轮B齿轮车间门车间门走道C齿轮生产线齿轮生产线D齿轮生产线齿轮生产线产品专业化原则布置的齿轮车间产品专业化原则布置的齿轮车间（三）按成组制造单元布置（三）按成组制造单元布置（Layouts based on group technology）布置的基本步骤：布置的基本步骤：1、将零件分类；、将零件分类；2、识别零件组的物流类型，以此作为工
16、艺布置的基础；、识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置的基础；3、将机器和工艺分组，组成工作单元。、将机器和工艺分组，组成工作单元。LGLLGLGDDP原原材材料料成成品品库库单元单元1单元单元3单元单元2成组原则应用的目的是要在工艺专业化成组原则应用的目的是要在工艺专业化生产车间中获得产品布置的好处：生产车间中获得产品布置的好处：1、改善人际关系：工人组成团队来完成任务；、改善人际关系：工人组成团队来完成任务；2、提高操作技能；、提高操作技能；3、减少在制品和物料搬运；、减少在制品和物料搬运；4、缩短生产准备时间。、缩短生产准备时间。（四）固定布置（四）固定布置（Fixed layout）加
17、工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。的某一位置而转移。材料工具、设备人制造对象制造场所完成品难点：难点：1、空间限制；、空间限制；2、不同阶段需要不不同阶段需要不同材料；同材料；3、材、材料需求量是动态料需求量是动态的。的。产品工位器具零部件1、建设项目：如建造房屋、高速公路、大坝等、建设项目：如建造房屋、高速公路、大坝等主要的考虑问题：主要的考虑问题：材料处理成本材料处理成本 重视材料的有效布置和阶段性重视材料的有效布置和阶段性技术的先后顺序技术的先后顺序材料根据使用顺序分阶段供应材料根据使用顺序分阶段供应2、固定位
18、置制造：大型产品固定位置制造：大型产品同心圆规则同心圆规则材料定位在同心圆上，产品在中心。材料定位在同心圆上，产品在中心。在内环上是经常使用的配件，而非常用件在离中心较远的地方。在内环上是经常使用的配件，而非常用件在离中心较远的地方。3、混合项目：广告机构、制片厂的项目等、混合项目：广告机构、制片厂的项目等每个项目都是单独的间歇型流程每个项目都是单独的间歇型流程采用工艺原则采用工艺原则二、二、设施布置的常用方法设施布置的常用方法（一）间歇型工艺过程的布置（一）间歇型工艺过程的布置间歇型的布置问题分为基本的两类：间歇型的布置问题分为基本的两类：（1）定量化的决策标准；（）定量化的决策标准；（2）
19、定性化的决策标准）定性化的决策标准1、定量化的方法、定量化的方法C=TijCijDiji=1 j=1NNTij部门部门i与与部门部门j之间的往返次数之间的往返次数Cij从部门从部门i到部门到部门j的每次行程的单位距离的成本的每次行程的单位距离的成本Dij从部门从部门i到部门到部门j的距离的距离C 总成本总成本N 部门的数量部门的数量设施布置要设施布置要考虑的问题：所需能力和空间；在各种工作区之间考虑的问题：所需能力和空间；在各种工作区之间的流动成本（距离）；材料处理设备；信息流动；环境和美学。的流动成本（距离）；材料处理设备；信息流动；环境和美学。2、定性化方法、定性化方法u作业相关图法（作业
20、相关图法（Relationship Chart）CRAFT试图用布置方案的总物流成本来衡量方案的优劣，试图用布置方案的总物流成本来衡量方案的优劣，并不断改进。并不断改进。计算机辅助布置技术（计算机辅助布置技术（CRAFT）：CRAFT的输入是单位成本矩阵和最初布置计划；然后通过对的输入是单位成本矩阵和最初布置计划；然后通过对部门间交换位置来减少最初的总成本部门间交换位置来减少最初的总成本以迭代的方式不断以迭代的方式不断交换两个车间的位置来改进布置，直到所得布置方案的总成本交换两个车间的位置来改进布置，直到所得布置方案的总成本不能再降低为止。不能再降低为止。作业相关图法是由穆德提出的。它是根据企
21、业各个部门作业相关图法是由穆德提出的。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。之间的活动关系密切程度布置其相互位置。代号AE I O U X密切程度绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不予考虑2、列出导致不同程度关系的原因、列出导致不同程度关系的原因代号123456789关系密切原因使用共同的原始记录公用人员公用场地人员接触频繁文件交换频繁工作流程连续做类似的工作公用设备其它4、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的、根据相互关系重要程度，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。原则安排出最合理的布置方案。1、将关系密切程度划分为、将关系密切程
22、度划分为A、E、I、O、U、X六个等级。六个等级。3、将待布置的部门一一确定出相互关系、将待布置的部门一一确定出相互关系例：一个快餐店欲布置生产与服务设施。共分成例：一个快餐店欲布置生产与服务设施。共分成6个部门，个部门，计划布置在一个计划布置在一个23的区域内，下图所示为的区域内，下图所示为6个部门间的作业个部门间的作业关系密切程度。试作出合理布置。关系密切程度。试作出合理布置。部门1部门2部门3部门4部门5部门6AAXUOEUIAXAXOAA解：第一步，列出关系密切程度（只考虑解：第一步，列出关系密切程度（只考虑A和和X）X：1-4 3-6 3-4A：1-2 1-3 2-6 3-5 4-6
23、 5-6第二步，根据列表编制主联系簇。第二步，根据列表编制主联系簇。162453第四步，根据联系簇图和可供使用的区域，用第四步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法实验法安置安置所有部门。所有部门。1 2 6 3 5 4 1 2 4 3 5 6第三步，画出第三步，画出“X”联系簇。联系簇。3416u从至表法（从至表试验法）思想 用从-至表列出不同部门、机器或设施之间的相对位置，以对角线元素为基准计算各工作地之间的相对距离，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。应用于多品种、小批量生产车间内设备（工作地）布置。步骤：第一步：根据已作的设备初步布置，绘制零件加工的工艺路线图；第二步
24、：根据零件工艺路线图绘制初始零件从至表，计算初始零件从至表上零件移动总距离；第三步：改进初始零件从至表，将大数目尽量调近对角线（将相互间搬运量多的设备调剂到相邻位置）；第四步：计算调整后的零件从至表上零件移动总距离，并选择移动总距离最小的方案。例：某车间设备的初始排列方案及其承担加工四种零件的加工线路如下表1所示。根据该图绘制出初始从至表。假定表中相邻两个设备之间距离相等，均为一个长度单位，试确定车间各生产设备之间的最佳布置。8.内圆磨床从至1.毛坯库2.铣床3.车床4.钻床5.镗床6.磨床7.压床9.锯床10.检验台1.毛坯库2.铣床3.车床4.钻床5.镗床6.磨床7.压床8.内圆磨9.锯床
25、10检验台28142121116132142613111111 8 7 6 4 3 2 1 1 2 3 6 7前进方向 178后退方向25前后合计 203本表不是按照上面的工艺路线计算出来的。1.毛坯库2.车床3.钻床4.铣床5.压床6.检验台7.锯床8.镗床9.内圆磨床10.磨床1.毛坯库2.车床3.钻床4.铣床5.压床6检验台7.锯床8.镗床9.内圆磨10磨床82421633124111161111112112前进方向 123 后退方向38 前后合计 161从至第4章 思考题：1、分析比较工艺专业化和对象专业化两种生产单位组成原则的利弊，说明两种专业化形式在企业实际工作中的适用条件。2、简述用生产活动相关图法进行厂区布置的基本步骤和作法。3、简述用从至表试验法进行设备布置的基本步骤和作法。4、为什么要进行装配线平衡？简述装配线平衡的基本方法。