1、第三章第三章 生產運作系統的選址與設施布置生產運作系統的選址與設施布置 第一節第一節 生產運作系統的選址生產運作系統的選址一、設施選址的基本問題及其重要一、設施選址的基本問題及其重要性性設施：設施：生產運作過程得以進行的硬件手段。生產運作過程得以進行的硬件手段。設施選址：設施選址：如何運用科學的方法決定設施的地理位置，使之如何運用科學的方法決定設施的地理位置，使之 與企業的整體經營運作系統有機結合，以便有效、與企業的整體經營運作系統有機結合，以便有效、 經濟地達到企業的經營目的。經濟地達到企業的經營目的。（一）基本問題（一）基本問題設施選址包括兩個層次的問題：設施選址包括兩個層次的問題：1、選

2、位（選擇什么地區）； 2、定址。設施選址包括兩類問題：設施選址包括兩類問題：1、選擇一個單一的設施位置； 2、在現有的設施網絡中布新點。（二）重要性（二）重要性1、投資：、投資：不同地點建廠對投資有很大影響。2、成本：、成本：涉及原材料、運輸成本及職工工資。3、職工：、職工：影響到職工的生活和工作積極性。4、改變困難，作用深遠、改變困難，作用深遠二、設施選址的影響因素二、設施選址的影響因素（一）是否接近于市場（一）是否接近于市場1、產品運輸不便；、產品運輸不便；2、產品易變化和變質；、產品易變化和變質；3、大多數服務業。、大多數服務業。一般說來，下述情況應該接近消費市場：（二）是否接近于原材料

3、供應地（二）是否接近于原材料供應地（三）運輸問題：（三）運輸問題：根據產品及原材料、零部件的運輸特點，考慮應靠近鐵路、海港還是其它運輸條件較好的區域。（四）與外協廠家的相對位置（四）與外協廠家的相對位置（五）勞動力資源（五）勞動力資源不同地區的勞動力，其工資水平，受教育狀況都是不同的。（八）氣候條件：（八）氣候條件：溫度、濕度、氣壓等氣候條件。（七）政策法規條件（七）政策法規條件（六）基礎設施條件（六）基礎設施條件主要指企業生產運作所需的水、電、氣等的保證。一項在全球范圍內對許多制造業企業制造業企業所作的調查表明，企業認為下列5組因素是進行設施選址時必須考慮的：三、選址的難度三、選址的難度（一

4、）選址因素相互矛盾；（一）選址因素相互矛盾；（二）不同因素的相對重要性很難確定和度量；（二）不同因素的相對重要性很難確定和度量；即涉及影響因素之間的權衡和取舍。即涉及影響因素之間的權衡和取舍。1、勞動力條件、勞動力條件2、與市場的接近程度、與市場的接近程度3、生活質量、生活質量4、與供應商和資源的接近程度、與供應商和資源的接近程度5、與企業其它設施的相對位置、與企業其它設施的相對位置（三）不同的決策部門利益不同，所追求的目標不同；（三）不同的決策部門利益不同，所追求的目標不同；（四）判別的標準會隨時間變化。（四）判別的標準會隨時間變化。2、對于服務性企業，更多地考慮定址。考慮設施周圍的人、對于

5、服務性企業，更多地考慮定址。考慮設施周圍的人群密度、收入水平、交通條件等。設施必須靠近顧客群，群密度、收入水平、交通條件等。設施必須靠近顧客群，并考慮與競爭對手的相對位置；并考慮與競爭對手的相對位置；3、對于制造業企業，選址決策應使整個生產分配鏈的成本、對于制造業企業，選址決策應使整個生產分配鏈的成本最低。與競爭對手的相對位置并不重要。最低。與競爭對手的相對位置并不重要。四、選址的評價方法四、選址的評價方法主要有量本利分析法、評分法、線性規劃法及仿真法。評分法：評分法：對選址涉及的多方面因素給以不同的評分，并根據對選址涉及的多方面因素給以不同的評分，并根據不同的決策目標給選址因素分配權重。將每

6、個方案的各項因不同的決策目標給選址因素分配權重。將每個方案的各項因素分值乘以各項因素的權重之后求和，取加權和最大者。素分值乘以各項因素的權重之后求和，取加權和最大者。注意：制造業企業與服務性企業選址的不同注意：制造業企業與服務性企業選址的不同1、制造業企業更多地考慮地區因素；、制造業企業更多地考慮地區因素； 選址因素選址因素權重權重 備備 選選 廠廠 址址 A B C交通條件交通條件0.25 70 100 80土地狀況土地狀況0.10 80 70 100停車場地可獲性停車場地可獲性0.20 70 60 80公眾態度公眾態度0.25 90 80 90擴展潛力擴展潛力0.20 70 80 80加權

7、和加權和 76 80 88.5第二節第二節 設施布置設施布置設施布置：合理安排某一組織內部各個生產作業單位和輔助設設施布置：合理安排某一組織內部各個生產作業單位和輔助設施的相對位置與面積，車間內部生產設備的布置。施的相對位置與面積，車間內部生產設備的布置。一、設施布置的基本類型一、設施布置的基本類型（一）按產品布置（一）按產品布置（Product layout）它使對象專業化的生產組織方式得以實現。1、在這種布置下，設備是按照某一種或某幾種產品的、在這種布置下，設備是按照某一種或某幾種產品的 加工路線或加工順序順次排列（常稱為生產線）。加工路線或加工順序順次排列（常稱為生產線）。輸入輸入輸出輸

8、出加工設備加工設備加工設加工設備備2、生產線并不一定是一條直線，可以是、生產線并不一定是一條直線，可以是L型、型、O型、型、S型、型、 U型等多種，或這幾種形狀的組合。型等多種，或這幾種形狀的組合。3、這種布置下的主要課題：如何使每一單元的操作時間、這種布置下的主要課題：如何使每一單元的操作時間 都大致相等。否則，整個生產線的產出速度只能是費都大致相等。否則，整個生產線的產出速度只能是費 時最多的單元的產出速度。時最多的單元的產出速度。-生產線的平衡問題。生產線的平衡問題。它與工藝專業化的生產組織方式相對應。廣泛用于制造企業、學校、銀行、飛機場、圖書館等。（二）間歇型工藝過程的布置（二）間歇型

9、工藝過程的布置（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21、不同的產品流或客流沿不同的路徑通過設施，所以其、不同的產品流或客流沿不同的路徑通過設施，所以其流程模式很復雜；流程模式很復雜；3、布置決定了加工中心（部門）的相對位置，以保證在特、布置決定了加工中心（部門）的相對位置，以保證在特定的定的 布置限制下達到設定的決策標準（布置限制下達到設定的決策標準（物料處理成本最小化，物料處理成本最小化，相關部門的接近程度最大化，客戶通過距離最小化等相關部門的接近程度最大化，客戶通過距離最小化等）；）；4、這種布置下的一個主要課題是：如何設置各個不同的生、這種

10、布置下的一個主要課題是：如何設置各個不同的生產單位，使本來無序的物料稍加有序。產單位，使本來無序的物料稍加有序。2、對產品的適應性較高，設備的利用率也較高，但產品的物、對產品的適應性較高，設備的利用率也較高，但產品的物料比較復雜、無序；料比較復雜、無序；鋸床組包裝組 磨床組 車床組 滾齒組 熱處理車間門車間門126534走道78工藝專業化原則布置的齒輪車間工藝專業化原則布置的齒輪車間 鋸 床 鋸 床 車 床磨 床滾 床車 床滾 床車 床車 床磨 床 包 裝 包 裝 熱處理A齒輪車間門B齒輪A齒輪B齒輪車間門車間門走道C齒輪生產線齒輪生產線D齒輪生產線齒輪生產線產品專業化原則布置的齒輪車間產品專

11、業化原則布置的齒輪車間（三）按成組制造單元布置（三）按成組制造單元布置（Layouts based on group technology）布置的基本步驟：布置的基本步驟：1、將零件分類；、將零件分類；2、識別零件組的物流類型，以此作為工藝布置的基礎；、識別零件組的物流類型，以此作為工藝布置的基礎；3、將機器和工藝分組，組成工作單元。、將機器和工藝分組，組成工作單元。LGLLGLGDDP原材料原材料成品庫成品庫單元單元1單元單元3單元單元2成組原則應用的目的是要在工藝專業化生產車間中獲得成組原則應用的目的是要在工藝專業化生產車間中獲得產品布置的好處：產品布置的好處：1、改善人際關系：工人組成團

12、隊來完成任務；、改善人際關系：工人組成團隊來完成任務；2、提高操作技能；、提高操作技能；3、減少在制品和物料搬運；、減少在制品和物料搬運；4、縮短生產準備時間。、縮短生產準備時間。（四）固定布置（四）固定布置（Fixed layout）加工對象位置固定，生產工人和設備都隨加工產品所在加工對象位置固定，生產工人和設備都隨加工產品所在的某一位置而轉移。的某一位置而轉移。材料工具、設備人制造對象制造場所完成品難點：難點：1、空間限制；、空間限制； 2、不同階段需要不同材料；、不同階段需要不同材料； 3、材料需求量是動態的。、材料需求量是動態的。1、建設項目：如建造房屋、高速公路、大壩等、建設項目：如

13、建造房屋、高速公路、大壩等主要的考慮問題：主要的考慮問題：材料處理成本材料處理成本 重視材料的有效布置和階段性重視材料的有效布置和階段性技術的先后順序技術的先后順序材料根據使用順序分階段供應材料根據使用順序分階段供應2、固定位置制造：大型產品固定位置制造：大型產品同心圓規則同心圓規則材料定位在同心圓上，產品在中心。材料定位在同心圓上，產品在中心。在內環上是經常使用的配件，而非常用件在離中心較遠的地方。在內環上是經常使用的配件，而非常用件在離中心較遠的地方。3、混合項目：廣告機構、制片廠的項目等、混合項目：廣告機構、制片廠的項目等每個項目都是單獨的間歇型流程每個項目都是單獨的間歇型流程采用工藝原

14、則采用工藝原則二、二、 設施布置的常用方法設施布置的常用方法（一）間歇型工藝過程的布置（一）間歇型工藝過程的布置間歇型的布置問題分為基本的兩類：間歇型的布置問題分為基本的兩類：（1）定量化的決策標準；（）定量化的決策標準；（2）定性化的決策標準）定性化的決策標準1、定量化的方法、定量化的方法C= TijCijDiji=1 j=1NNTij部門部門i與部門與部門j之間的往返次數之間的往返次數Cij從部門從部門i到部門到部門j的每次行程的單位距離的成本的每次行程的單位距離的成本Dij從部門從部門i到部門到部門j的距離的距離C 總成本總成本N 部門的數量部門的數量Part art , Part sc

15、ience考慮問題：所需能力和空間；在各考慮問題：所需能力和空間；在各種工作區之間的流動成本（距離）；材料處理設備；信息流動；種工作區之間的流動成本（距離）；材料處理設備；信息流動；環境和美學。環境和美學。2、定性化方法、定性化方法作業相關圖法（作業相關圖法（Relationship Chart）CRAFT試圖用布置方案的試圖用布置方案的總物流成本總物流成本來衡量方案的優劣，來衡量方案的優劣，并不斷改進。并不斷改進。計算機輔助布置技術（計算機輔助布置技術（CRAFT）：CRAFT的輸入是的輸入是單位成本矩陣和最初布置計劃單位成本矩陣和最初布置計劃；然后通過對；然后通過對部門間交換位置來減少最初

16、的總成本部門間交換位置來減少最初的總成本以迭代的方式不斷以迭代的方式不斷交換兩個車間的位置來改進布置，直到所得布置方案的總成本交換兩個車間的位置來改進布置，直到所得布置方案的總成本不能再降低為止。不能再降低為止。作業相關圖法是由穆德提出的。它是根據企業各個部門作業相關圖法是由穆德提出的。它是根據企業各個部門之間的活動關系密切程度布置其相互位置。之間的活動關系密切程度布置其相互位置。代號AE I O U X密切程度絕對重要 特別重要 重要 一般 不重要 不予考慮2、列出導致不同程度關系的原因、列出導致不同程度關系的原因代號123456789關系密切原因使用共同的原始記錄公用人員公用場地人員接觸頻

17、繁文件交換頻繁工作流程連續做類似的工作公用設備其它4、根據相互關系重要程度，按重要等級高的部門相鄰布置的、根據相互關系重要程度，按重要等級高的部門相鄰布置的原則安排出最合理的布置方案。原則安排出最合理的布置方案。1、將關系密切程度劃分為、將關系密切程度劃分為A、E、I、O、U、X六個等級。六個等級。3、將待布置的部門一一確定出相互關系、將待布置的部門一一確定出相互關系例：一個快餐店欲布置生產與服務設施。共分成例：一個快餐店欲布置生產與服務設施。共分成6個部門，個部門，計劃布置在一個計劃布置在一個23的區域內，下圖所示為的區域內，下圖所示為6個部門間的作個部門間的作業關系密切程度。試作出合理布置

18、。業關系密切程度。試作出合理布置。部門1部門2部門3部門4部門5部門6AAXUOEUIAXAXOAA解：第一步，列出關系密切程度（只考慮解：第一步，列出關系密切程度（只考慮A和和X）X：1-4 3-6 3-4A：1-2 1-3 2-6 3-5 4-6 5-6第二步，根據列表編制主聯系簇。第二步，根據列表編制主聯系簇。162453第四步，根據聯系簇圖和可供使用的區域，用第四步，根據聯系簇圖和可供使用的區域，用實驗法實驗法安置安置所有部門。所有部門。 1 2 6 3 5 4 1 2 4 3 5 6第三步，畫出第三步，畫出“X”聯系簇。聯系簇。3416（二）按產品原則的布置（二）按產品原則的布置按產

19、品原則布置的典型例子就是裝配線（流水線）按產品原則布置的典型例子就是裝配線（流水線）裝配線：由一些物料搬運設備連接起來的連續生產線。裝配線：由一些物料搬運設備連接起來的連續生產線。流水線的類別：流水線的類別：固定流水線固定流水線移動流水線移動流水線單一對象流水線單一對象流水線多對象流水線多對象流水線強制節拍流水線強制節拍流水線自由節拍流水線自由節拍流水線最常用的裝配線：最常用的裝配線：以相同的時間間隔（節拍）順次經過各個以相同的時間間隔（節拍）順次經過各個工作地的移動輸送生產線。工作地的移動輸送生產線。連續流水線連續流水線間斷流水線間斷流水線手工手工機械化機械化自動化自動化節拍：流水線上連續出

20、產兩件相同制品的時間間隔。節拍：流水線上連續出產兩件相同制品的時間間隔。2、計算節拍：、計算節拍：節拍節拍r=計劃期有效工作時間計劃期有效工作時間/計劃期內計劃產量計劃期內計劃產量1、用一個流程圖表示作業先后順序。、用一個流程圖表示作業先后順序。裝配線平衡的基本步驟：裝配線平衡的基本步驟：裝配線的平衡問題就是將所有基本工作單元分派到各個工作裝配線的平衡問題就是將所有基本工作單元分派到各個工作地，以使每個工作地在節拍內都處于繁忙狀態，完成最多的地，以使每個工作地在節拍內都處于繁忙狀態，完成最多的操作量，從而使各工作地的未工作時間（閑置）時間最少。操作量，從而使各工作地的未工作時間（閑置）時間最少

21、。3、計算最少的工作地數目、計算最少的工作地數目Smin ：各工作地的工序時間要和節拍相等。Smin=ti/rti為工序i的工作時間4、組織工作地：、組織工作地：（1）保證各工序之間的先后順序（產品加工的時序約束）；）保證各工序之間的先后順序（產品加工的時序約束）；（2）各工作地分配到的工序作業時間之和）各工作地分配到的工序作業時間之和Teir；（3）各工作地的作業時間盡量接近或等于）各工作地的作業時間盡量接近或等于r；（4）使工作地數）使工作地數S盡量少。盡量少。5、計算工作地的設備負荷率、計算工作地的設備負荷率=工作地時間工作地時間/r6、計算工作地時間損失系數、計算工作地時間損失系數L，

22、平滑系數，平滑系數SI。例：一裝配線計劃每小時出產例：一裝配線計劃每小時出產30件產品，每小時用于生產的時間件產品，每小時用于生產的時間是是50分鐘。下表所示是裝配工序、每道工序的作業時間及緊前工分鐘。下表所示是裝配工序、每道工序的作業時間及緊前工序等信息。請序等信息。請（1）畫出裝配工序先后順序圖；（）畫出裝配工序先后順序圖；（2）該裝配線的）該裝配線的節拍是多大；（節拍是多大；（3）計算每小時裝配）計算每小時裝配30件產品的最小工作地數。件產品的最小工作地數。 工序工序作業時間（分鐘） 緊前工序 A 0.69 - B 0.55 A C 0.21 B D 0.59 B E 0.70 B F

23、1.10 B G 0.75 C,D,E H 0.43 G,F I 0.29 H注：緊前工序注：緊前工序在某工序進行之前必須完成的、且兩個在某工序進行之前必須完成的、且兩個 工序緊相聯。工序緊相聯。解：(1) 畫裝配工序先后順序圖D0. 69 A BCEGFHI0.210.590.750.430.290.701.100.55（2）節拍r=5060/30=100（秒/件）（3）最小工作地數Smin=5.3160/100=4（個）ABCDEFGHI好的車間（與后臺）布置的特征：好的車間（與后臺）布置的特征：1、直線型流動；、直線型流動；2、回溯最少；、回溯最少；3、生產時間可預先估計；、生產時間可預先估計；4、在制品少；、在制品少；5、有效利用空間；、有效利用空間；6、瓶頸操作可被控制；、瓶頸操作可被控制；7、工作地之間距離較近；、工作地之間距離較近；8、物料的搬運和儲存有序；、物料的搬運和儲存有序；9、沒有不必要的物料搬運；、沒有不必要的物料搬運；10、易于根據條件的變化進行調整（柔性）。、易于根據條件的變化進行調整（柔性）。第三節第三節 非制造業的設施布置非制造業的設施布置一、辦公室布置一、辦公室布置1、處理對象主要是信息以及組織內外的來訪者、處理對象主要是信息以及組織內外的來訪者信息的信息的傳遞和交流