j 设施规划与设计.ppt

第二章设施规划与设计 设施规划与设计 FacilityPlanningandDesign 设施规划设计起源于早期制造业的工厂设计 是物流工程的一个重要的组成部分 是工业工程学科的一个重要分支 设施指一个企业所拥有的有形资产 包括实体建筑 机器设备 物品物料和工作人员四个部分 规划是指如何将一个系统中的资产进行最有效的分配 最合理的安排 使系统达到最佳的表现 设施规划设计的任务是对系统的各类设施 人员 投资进行系统的规划与设计 用以优化人员流 物流和信息流 从而有效 经济 安全地实现系统的预期目标 第一节设施规划与设计的基本概念 一 关于设施规划设计的定义设施规划与设计的对象是新建 扩建或改建的生产系统或服务系统设施规划设计的内容是通过综合分析 设计 规划 论证 修改和评价 使资源得到合理配置 使系统能够有效 经济 安全地运行 实现各个组织制定的预期目标 可持续发展 二 设施规划设计的研究范围 设施选址 设施设计 布置设计 建筑设计 公用工程设计 信息通信设计 工厂作业布局图 物流中心规划设计方案 仓储中心规划图 建筑方案鸟瞰图 小区的给排水规划方案示意图 三 设施规划设计的原则 可持续发展的原则系统最优原则柔性原则人机工效与以人为本原则动态原则合理规划作业环节 减少或消除不必要的作业反馈原则 四 设施规划与设计的阶段结构 第二节设施选址 一 设施选址的任务和意义1 设施选址的任务总体任务 场址选择就是要对可供选择的地区和地点的因素进行分析评价 力争达到场址的最优化 具体任务 单一设施的场址选择复合设施的场址选择 2 设施选址的内容 选位 即选择在什么地区 区域 设置设施 定址 选定地区以后 企业要选择在该地区的某一具体位置开展运营 即在已定的地区内选定一片土地作为设施的具体位置 3 设施选址的意义 设施选址的恰当与否 对生产力布局 城镇建设 企业投资 建设速度及建成后的生产经营状况都具有重大意义 如果先天不足 会造成很大损失 因此 设施选址必须在进行充分的调查研究与勘察的基础上 充分考虑可持续发展的需求 利用科学技术方法进行可行性分析和论证 工业生产力布局 工业企业在全国各地区的地理分布 工业生产力布局的过程 设施选址过程 二 工业生产力布局原则 完全成本是指产品生产过程中的制造费用 输入物料的运输费用以及产品到达客户地点流通费用的总和 工业生产力布局应遵循的原则 最低成本原则专业化分工协作原则分散与集中相结合原则重点开发原则吸引外资合理投向原则 根据其与成本的关系分类 与成本有直接关系的因素 称为成本因素 与成本无直接关系 但能间接影响产品成本和未来企业发展的因素称为非成本因素 三 设施选址考虑的因素 建筑成本 劳动力素质 水供应 动力 能源的供应量和成本 运输成本 原料供应 成本因素 1 四个阶段 1 准备阶段 绘制草图 估算数量 质量要求 获取信息 2 地区选择阶段 选择若干地区进行方案比较 3 地点选择阶段 对确定地区进行调查研究和勘测 4 编制报告阶段 四 设施选址的步骤和内容 1 场址选择的依据 2 建设地区的概况及自然条件 3 以设施规模及概略技术经济指标 4 各场址方案的比较 5 对各场址方案的综合分析和结论 6 当地有关部门的意见 7 附件 2 设施选址报告的内容 五 设施选址的方法 常用的场址选择的方法 优缺点比较法重心法线性规划 运输法德尔菲分析模型 定量分析 定性分析 常见的场址方案非经济因素 1 区域位置 2 面积及地形 3 地势与坡度 4 风向 日照 5 地质条件 6 土石方工程量 1 优缺点比较法 最简单的设施选址方法 适用于非经济因素的比较 常见的场址方案非经济因素 7 场址现在所有者 拆迁 赔偿情况 8 铁路 公路交通情况 9 与城市的距离 10 供电 供水 排水 11 地震 12 防洪措施 13 经营条件 14 协作条件 15 建设速度等 如果运费是相当重要的因素 而且多种原材料由多个设施供应 则可根据重心法确定场址位置 重心法的思想是在确定的坐标中 各个原材料供应点坐标位置与其相应供应量 运输费率之积的总和等于场所位置坐标与各供应点供应量 运输费率之积的总和 2 重心法 例题 某汽车制造厂 每年需要从P1地运钢材 从P2地运铸铁 从P3地运焦炭 从P4地运各种造型材料 各地与某城市中心的距离和每年的材料运量如表中所示 加入各点运输的费率都相等 X0 20 2000 60 1200 20 1000 50 2500 2000 1200 1000 2500 35 4KmYO 70 2000 60 1200 20 1000 20 2500 2000 1200 1000 2500 42 1Km该场址应选在坐标为 35 4 42 1 的位置 单位 Km 3 线性规划 运输法 线性规划方法是一种最优化技巧线性规划在考虑特定约束条件下 从许多可用的选择中挑选出最佳行动方案运输法的目的是在给定的供给 需求和能力的约束条件下 使生产 输入 输出运输的可变成本最小化 目标函数 约束条件 例题 已有两个工厂F1和F2 供应四个销售点P1 P2 P3 P4 由于需求量不断增加 需再建一个工厂以满足其销售点的需求 可供选择的地点是F3和F4 试求 在其中选择一最佳厂址 根据资料分析 各厂单位产品生产和运输费用的总和如表所示 约束条件是各工厂的生产量不能超过其生产能力 各工厂供给某销售点总量之和不能超过该销售点的需求总量 设厂建于F3处 全部费用至少为 C3 6500 7 70 500 7 80 5500 7 15 4000 7 15 8000 7 05 500 7 18 181865 万元 设厂建于F4处 全部费用至少为 C4 7000 7 70 5500 7 15 4000 7 08 8000 7 20 500 7 45 182870 万元 两方案比价 C4 C3 应选F3 节省1005万元 4 德尔菲分析模型 涉及多个设施和多个目标 决策目标相对模糊 使用德尔菲分析模型的步骤如下 德尔菲法是一种典型的综合性群体决策方法 识别存在的威胁和机遇 确定企业的战略方向和战略目标 提出备选方案 优化备选方案 成立三个小组 确定企业的战略目标及优先次序 协调小组 预测小组 战略小组 充当协调者 负责设计问卷和指导调查 负责预测社会的发展趋势和影响企业的外部环境 德尔菲分析法的三个小组 设施布置 FacilityLayout 设计 研究制造企业各种不同情况下的布置问题 提出某些有助于布置设计的技术方法和指导方针 第三节设施布置设计 设施布置设计 指根据企业的经营目标和生产纲领 在已确认的空间场所内 按照从原材料的接收 零件和产品的制造 成品的包装 发运的全过程 力争将人员 设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合 以获得最大的经济效益 一 设施布置设计的含义和内容 设施布置包括 工厂总体布置设计 解决各种作业单位和运输设施的相互位置及运输方式问题 车间布置设计 解决作业单位及工作地 设备 通道 管线之间的相互位置 也解决物料搬运的流程及运输方式 一 设施布置设计的含义和内容 布置图中各个不同的工作区或存在物 是设施的基本区划 作业单位可大可小 可分可合 作业单位 Activity 设施布置决策为确定生产系统内各物质部分的最优安排 设施布置决策的目的是以一种顺利的工作流安排部门的位置 机器的位置 在制品存储点等要素 二 设施布置决策的依据 布置决策的依据 1 系统应达到的目标 2 系统对产品和服务的需求 3 加工过程的要求 4 建筑物或场所的有效空间 5 系统各部门之间物流和人流的大小 下一步应把这些因素转变为需要容量和有效容量的数量进行估算 需要容量指必须满足目前需要的生产能力和满足经过一段时间后的生产能力两方面 有效容量指通过重新布置现有设施而获得的生产能力 或是通过布置新的设施而获得的生产能力 需要容量 和 有效容量 三 设施布置的目标 符合工艺过程的要求 最有效地利用空间 物料搬运费用最少 保持生产和安排的柔性 适应组织结构的合理化管理的方便 为职工提供方便 安全 舒适的作业环境 四 布置的基本形式 按工作流程形式分类 按生产系统功能分类 按工作流程形式分类 工艺原则布置 ProcessLayout 产品原则布置 ProductLayout 定位布置 FixedLayout 成组技术布置 GroupLayout 工艺原则布置用于对具有类似工艺流程的工作部门进行布置 使其相对位置达到最优 最优布置意味着妥善安置相互有大量运输量的部门 使总的物流运输管理费用最小 工艺原则布置 ProcessLayout 产品原则布置 也称装配线布置 是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作工程的方式 产品原则布置 ProductLayout 是将所有基本工作单元分派到各个工作站 以使每个工作地点在周期时间内都处于繁忙状态 完成最多的操作量 装配线平衡 装配线布置 通常是为完成给定工作量的特定位置 不一定由固定人员操作 指相邻产品在装配线上通过所需的时间 工作地点 周期时间 思考题1 工艺原则布置与产品原则布置的区别 明显不同的特征是工件流程的模式 工艺原则布置中 产品原则布置中 物流线路可变性强 设备和车间服务于专门的产品线 定位布置特点是具有相对较少的产品数量 定位布置 FixedLayout 成组技术布置 广泛应用于金属加工 计算机芯片制造和装配作业 成组技术布置 GroupLayout 思考题2 根据上面介绍 总结后 填写下面表格 按系统功能分类 存储布置销售布置工程项目布置 思考题3 根据上面介绍 总结后 填写下面表格 第四节系统布置设计 SLP 系统布置设计 SLP 是一种条理性强 物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合 求得合理布置的技术 它使布置设计由定性阶段发展到定量阶段 一 影响布置设计最基本的要素P Product 产品 或材料或服务 Q Quantity 数量 或产量 R Route 生产路线 或工艺过程 S SupportingService 辅助服务部门T Time 时间 或时间安排 第四节系统布置设计 SLP 指系统所生产的商品 原材料 加工的零件 成品或提供服务的项目 这些资料由生产纲领 工厂的和车间的 和产品设计提供 1 P 产品或材料或服务 指所生产 供应或使用的商品量或服务的工作量 其资料由生产统计和产品设计提供 用件数 重量 体积或销售的价值表示 2 Q 数量或产量 这一要