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第6章运营系统的选址和布局 1 1 生产能力决策2 厂址选择的因素和评价方法 3 工厂总平面布置的原则和方法 4 设备布局的类型 5 从至表法 设备布局 设备单行排列 的方法和计算 6 图解位置法 设备布局 设备多行排列 的方法和计算 2 生产能力决策 生产能力的含义生产能力决策原则生产能力的决策方法 决策树法 3 什么是生产能力 生产能力是指在一定时期内 企业所能生产一定种类和一定质量的产品或提供服务的最大数量 它是反映企业产出可能性的一种指标 4 设备能力和人员能力 设备能力 设备和生产面积所能生产产品的最大数量 取决于设备的数量 生产面积的大小 技术水平 生产率和使用时间 人员能力 企业人员所能生产产品的最大数量 取决于人员的数量 技术素质 出勤率与有效工作时间 5 影响生产能力的因素 1 固定资产的数量 生产性 机器 设备 厂房 2 固定资产工作时间 机器设备的全部有效工作时间 3 固定资产生产效率 机器设备的生产效率和生产面积利用效率 4 人的因素 生产能力规定了企业的最大生产规模 如炼铁厂高炉的容积决定生铁产量 商场的营业面积决定了销售额的大小 旅馆客户数量决定了最大接待能力 餐厅面积决定了营业额和服务数量 6 生产能力决策应依据的原则 生产能力是保证企业长期发展和成功的一个重要问题生产能力过大或过小都不利 影响生产能力决策的因素很多 如资金 市场需求 产品状况 企业人员素质 管理水平等 主要两方面 一方面是需求决定供给的原则 另一方面是规模经济性原则 7 需求决定供给原则 案例 空调大战1994年夏天 天气非常炎热 人们的消费能力也随着国家经济的发展上升 空调脱销 许多大商场和百货批发公司派人吃住在生产厂家催货 厂家三班运转还不能满足需求 夏季过后 各生产厂家纷纷扩能 进行技术改造 加大生产 库存产品 以期1995年夏季能大赚一笔 到了1995年夏季 天气变得不是那么热 供电也限制 使空调滞销 商场 企业空调积压 负债累累 8 规模经济性原则 一些行业具有明显的规模经济性 如汽车制造 电力 家用电器 计算机芯片 冶金 石油化工 造纸 乳品 糖业 甚至于牛肉面馆 服务业的金融 保险 广告 运输 餐饮等 在生产能力决策时 正确分析企业所在行业是否具有规模经济性 正确认识由于规模经济性所带来的进入壁垒 分析生产规模达到什么程度才具有规模经济性 是生产能力决策的另一重要原则 规模经济性分析二方面 分析企业所在行业是否具有规模经济性 分析经济规模 9 规模经济性曲线 规模经济性曲线呈凹型存在成本最低点 该点对应最佳规模 存在最佳经济规模的较宽的范围 在最佳规模点附近一个很宽的范围内 曲线非常平坦 10 生产能力的决策方法 决策树法 决策树就是用数枝分叉形态表示各种方案的期望值 剪掉期望值小的方案枝 剩下的最后的方案即是最佳方案 11 例 建设新工厂的生产能力决策 A公司拟建新厂 有三种方案1 建大厂 需求量大时可很快占领市场 小则亏损 2 建小厂 需求量小时可收回投资获利 如果需求量大时 竞争对手会上马 3 先建小厂 后建大厂 两次投资总和大于一次投资 不能及时占领市场 给对手可乘之机 方案参数如下方案一 建大厂 投资2500万元 销路好时获利1100万元 年 不好时亏损100万元 服务期10年 方案二 建小厂 投资1300万元 销路好时获利400万元 年 不好时获利300万元 年 服务期10年 方案三 先建小厂 1年后销路好时扩建 追加投资1600万元 服务期9年 每年获利950万元 销路好的概率据预测为70 不好的概率为30 决定采用何种方案 12 决策树图 13 计算期望值 结点1的收益期望值 1100 0 7 100 0 3 10 7400结点2的收益期望值 决策点 扩建 950 9 1600 6950不扩建 400 9 3600决策 扩建结点2的收益期望值 6950 400 0 7 300 0 3 10 6045结点3的收益期望值 0 14 考虑投资 方案一 7400 2500 4900方案二 400 0 7 300 0 3 10 1300 3900方案三 6045 1300 4745选方案一 实际上 在进行生产能力决策时需要考虑净现值 如折现 则方案三最优 15 选址决策 选址的重要性和难度影响选址的因素和选址的一般步骤选址的评价方法 16 选址重要性 一 投资 二 成本 三 职工 四 改变困难 17 1 选址因素相互矛盾 2 不同因素的相对重要性很难确定和度量 3 不同的决策部门利益不同 所追求的目标不同 4 判别的标准会随时间变化 选址的难度 18 6 1厂址选择 战略性决策通信技术使距离缩小选择空间扩大全球经济产业结构的调整全球制造采购中国世界制造基地GE 通用电气 沃尔玛波音 阿尔卡特的移址企业何时需作选址决策新建市场区位原有地址无法扩张原材料耗尽其他 19 6 1 1厂址选择的程序 工厂厂址的选择通常分两个层次进行 首先是选区 即选定若干个区域 地区 对这些区域进行分析评价 其次进行的是定址 厂址选择的工作程序一般可分为以下三个阶段 1 准备阶段 2 现场勘察阶段 3 评选和确定方案阶段 20 6 1 2影响选址的因素 1 影响厂址 选区 选择的主要因素 1 劳动力资源的供应条件 2003年平均每小时的劳动力成本单位 美元 21 产品结构调整与劳动力成本密切相关 22 中国劳动力低成本优势减弱 日本香港澳大利亚韩国中国泰国印度马来西亚菲律宾 23 2 原材料 燃料 动力的供应条件 3 产品销售条件 4 自然资源条件 5 交通运输条件 6 当地社会的生产协作条件 7 法律 法规和政策条件 8 科技依托条件 24 2 影响厂址 定址 选择的具体因素 1 厂区的地形 地貌和地址 水文条件 2 周围环境 3 厂区的可扩展性 一般认为以下五组因素是进行工厂选址时必须认真考虑的 与目标市场的接近程度 劳动力资源供应条件 厂区周围的社会环境 职工的工作环境 与供应商和主要生产资源的接近程度 与本企业有关的其他部门和相关设备协作联系的方便性 25 服务企业选址 服务企业的生产能力与制造业有何不同 服务企业的产品与制造业有何不同 服务企业选址的思路应该是怎样的 26 着眼销售收入消费能力影响客户接触量影响商业交易量两家超市面对面在同一条街上 为什么 如何防止 1995CorelCorp 服务业地址选择须考虑因素 27 6 1 3厂址选择的评价方法 厂址选择的程序 28 分级加权法评价的步骤如下 1 把有关的影响因素列出一个清单 并对各因素确定其权重 2 对每一因素规定一个评价标尺 许多情况下用分数作为标尺 然后对每个候选厂址按规定的评价标尺打分 3 把打分与权重相乘 选择候选厂址 29 方法一 对所有因素给以同样的权重 然后按各因素的评价标尺给每一候选厂址按规定的评价标尺打分 补充例题 假定有8个因素 有3个候选厂址 规定评价标尺用0到10分表示 我们就可以对每个厂址的每一影响因素打分 于是 每个候选厂址的总分将为各因素的分数之和 然后 对这3个厂址各自所得总分进行比较 选总分最高者 30 排序比率 甲方案 62 5 62 5 丙方案 57 5 62 5 0 92 乙方案 47 5 62 5 0 76 31 方法二 方法二 对每一因素规定不同的权重 然后对每一侯选厂址按评价标尺打分 计算并比较各候选方案得分与权重的乘积数 选取得分最高的候选方案 32 方法二补充例题 33 方法三 方法三 对每一因素规定不同的权重 各个因素都用共同的评价标尺来进行每一候选方案的定级 将每一因素评定的等级乘以规定的权重 即得各候选厂址的每一因素的得分 将所有因素的得分加起来就是该厂址的方案的总分数 用1 2 3 4等级 代替方法二的1 10分 34 方法三补充例题 35 方法四 建立一个所有因素共用的主观评价标尺 例如 可建立一个很差 中 良 优的标尺 按此标尺对每一因素规定一个分数 然后对各因素打分 每一候选厂址各因素的得分总和 就表示有该厂址的优劣等级 由于不同因素的同一等级已经赋于了不同的分数 因此已考虑了因素的权重 36 厂址方案等级分值表 厂址方案等级分值表 37 今有甲 乙 丙三个候选方案 经专家组打分后各方案的得分情况列于表 38 四种方法排序比率的比较表 39 其他方法 线性规划法 40 线性规划运输问题算法 计算所有备选厂址 服务设施的供应成本 通过比较 选择最优方案例XY二选一问题 41 习题讲解 42 习题讲解 总运输费 800 5 700 6 600 8 100 13 14300元 假设在A城新建分配中心A 例题1 43 总运输费 800 5 700 6 600 7 100 13 13700比较分配中心A W 选择W较好 假设在w城新建分配中心 44 例题2 400 0 950 1350 总运输费 600 18 500 24 500 24 50 27 36150 假设在X城新建一工厂 45 假设在Y城新建一工厂 总运输费 600 18 500 24 500 21 50 21 34350 46 4 仿真方法 对于难于建模 难于求解的问题 可以用仿真方法 通过不断的反复试验求优 与实施实验相比 仿真的费用比较低 而且可在较短的时间内得到结果 47 讨论 在交大南门附近和西门附近开一礼品店 你认为合适的地点在哪里 选址应该考虑哪些因素 48 6 2总平面布置 通常来说 总平面布置主要指厂区平面布局 厂区平面布局是在厂址选定 生产单位确定之后进行的一项重要的生产过程的空间组织工作 它是根据已选定的厂址的地貌 对组成企业的各个部分确定其平面或空间的位置 并相应地根据物料流程 确定运输方式和运输路线 49 1 满足生产过程的要求 避免相互交叉 迂回运输 2 生产联系和关系密切的单位应靠近布置 3 充分利用现有运输条件 4 按生产性质 防火和环保要求合理划分厂区 5 力求占地面积小 6 有扩建的余地 布置的影响因素 50 典型布置形式 物料流程形式所有的设备 设施都在同一个车间里时 按水平方式考虑生产运作是在同一个楼层周转时 按垂直方式考虑 51 固定式布置 52 按产品布置 加工设备 加工设备 按产品 对象 布置的示意图 53 按工艺过程布置 54 L G G D D L P G L L 原材料 成品库 单元1 单元2 单元3 按成组制造单元布置 55 6 2 1厂区平面布局的原则 1 以本生产单位为中心 保持厂区内各要素之间的协调配合 2 合理划分厂区 3 在全厂范围内规划合理的物流路线 1 厂区的平面布局应尽量紧凑 2 厂区的绿化和美化 3 厂区布局要考虑企业的远景发展 4 充分利用外部环境提供的便利条件 5 厂区布局要与周围环境相协调 56 6 2 2厂区平面布置的程序 1 明确目标 2 收集资料 3 计算和确定各生产单位和业务部门所需的面积 4 设计初步方案 5 方案评价 6 方案实施 57 6 2 3工厂总平面布置的方法 生产活动相关图布置法此方法通常用六个等级来区分各组成单位相关关系的密切程度关系密切程度分类表 58 关系密切程度的原因分类表 59 例有一个小型企业由八个部门组成 各部门在生产经营活动中的相关关系 如图所示 相关程度 相关原因 如有n个部门 则有个关系 n n 1 2 60 关系密切程度及积分统计表 61 作业相关图 例子假设有一个家电用品仓库 共有M个货区 分别存储7种家电 仓库有一个出入口 进出仓库的货物都要经过该口 如图4 12所示 假设该仓库每种物品每周的存取次数如表4 1所示 应该如何布置不同物品的货区 使总搬运量最小 62 货区 通道 表 家电用品仓库的存储信息 图 仓库平面示意图 63 通道 货区 图6 7 布置好的仓库平面示意图 64 作业相关图法由穆德提出 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 首先将密切程度划分为A E I O U X六个等级 然后列出导致不同程度关系的原因 使用这两种资料 将待布置的部门一一确定出相互关系 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 65 关系密切原因 关系密切程度分类表 66 例一个快餐店欲布置其生产与服务设施 该快餐店共分成6个部门 计划布置在一个2 3的区域内 已知这6个部门间的作业关系密切程度 如表6 4所示 请根据表6 4作出合理布置 部门6 部门5 部门4 部门3 部门2 部门1 A A A A A A X O X E O U X I U 这里的符号表示两者的关系绝对重要 表6 4 作业相关图示例 67 解 第一步 列出关系密切程度分类表 只考虑A和X AX1 21 41 33 62 63 43 54 65 6 68 第二步 根据列表编制主联系簇 如图4 17所示 原则是 从关系 A 出现最多的部门开始 如本例的部门6出现3次 首先确定部门6 然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起 6 2 5 4 图1 6 2 5 3 1 图2 4 69 第三步 考虑其他 A 关系部门 如能加在主联系簇上就尽量加上去 否则画出了分离的子联系簇 本例中 所有的部门都能加到主联系簇上去 如图6 8所示 第四步 画出 X 关系联系图 如图6 9所示 第五步 根据联系簇图和可供使用的区域 用实验法安置所有部门 如图6 10所示 70 3 4 1 6 X关系联系簇 最后结果 71 某企业有 个部门 部门之间的关系见下图 试计算各部门的关系积分 并且进行总平面布置 72 73 74 各部门的关系积分 管理办公室关系积分 接收和发运部门关系积分 工具车间关系积分 维修车间关系积分 生产车间关系积分 动力车间关系积分 成品仓库关系积分 职工休息室关系积分 75 76 6 3设备布局的类型和基本方法 一 设备布局的类型1 工艺专业化原则布局 ProcessLayout 工艺专业化原则布局是按生产工艺特征安排生产单位或设备的布局方式 在这种布局方式下 相似的生产单位或设备被放在一起 77 2 对象专业化原则布局 ProductLayout 对象专业化原则布局是按产品 或服务 制造 或提供 的工艺流程安排生产单位或设备的布局方式 在这种布局下 生产单位或设备是按照某一种或某几种 但这几种产品的加工路线基本类似 产品的加工路线或加工顺序顺次排列的 典型的这种设备布局是流水线或生产线 78 如车间的基本生产单位是按生产工艺专业化组织的 通常设备按机群式布局 即把同种工艺类型的设备集中在一起 如车间的基本生产部门是按照产品对象专业化组织的 设备则按产品生产线方式布局 即设备按产品生产工艺过程的工艺顺序进行排列 形成一条条生产线 79 3 其他布局类型工艺专业化原则布局和对象专业化原则布局是设备布局的两种基本类型 从这两种基本的布局类型基础上衍生了其他的布局类型 成批生产 1 综合布局 2 成组技术布局 80 二 从至表法 设备布局 设备单行排列 补充例题 某金加工车间 加工ABCD四种零件 所需的设备单行排列为 料库 铣床 钻床 刨床 车床 检验各零件加工工艺路线如下 A 料 刨 铣 检B 料 车 铣 刨 检C 料 铣 车 刨 钻 检D 料 车 铣 车 铣 钻 检 81 初始方案从至表 交接表 82 零件顺向运输距离 对角线上部的运输距离 1 1 1 1 1 2 1 2 2 3 2 1 4 33 标准单位 零件逆向运输距离 对角线下部的运输距离 1 1 1 1 2 3 3 13 标准单位 共计 33 13 46 标准单位 83 调整排列位置加以优化 A 料 刨 铣 检B 料 车 铣 刨 检C 料 铣 车 刨 钻 检D 料 车 铣 车 铣 钻 检 84 零件顺向运输距离 对角线上部的运输距离 2 3 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1