第5章 生产和服务设施布置.ppt

第5章生产和服务设施布置 2020 3 5 页面2 2020 3 5 页面3 面临布置决策的常见原因 新运作系统建立无效率 高成本的运作意外事故产品或服务设计上的改变引入新产品或服务产量或产出构成上的改变方法或设备的改变环境或法律要求的改变情绪问题 顾客沟通 员工沟通 2020 3 5 页面4 布置的重要性 1 决定了运作系统的设施 机器 人员如何安置的实体结构 同时也决定了可转化资源 物料 信息 顾客等运作方 2 范围 全球 全国 区域 地区 整体 部门 单元 设备3 涉及的转化资源数量 体积和重量 花费时间长 难度大 4 影响可转化资源流程 布置不当则成本上升 质量下降 柔性 速度和可靠性都受到影响 5 重新布置 扰乱正常运作 导致顾客不满和竞争力下降 2020 3 5 页面5 第5章生产和服务设施布置 5 1设备 设施布置决策5 2对工艺原则布置的设计5 3对产品原则布置的设计 2020 3 5 页面6 5 1设备 设施布置决策 设备 设施布置 facilityLayout 合理安排企业或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 设施布置要在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行 2020 3 5 页面7 5 1设备 设施布置决策 5 1 1影响企业生产单位构成的因素5 1 2生产单位的专业化原则和形式5 1 3影响生产和服务设施布置决策的因素5 1 4几种典型的布置形式 2020 3 5 页面8 5 1 1影响企业生产单位构成的因素 产品的结构与工艺特点 根据产品结构要求设置相应的制造车间根据产品不同工艺方法设置相应的制造车间 2020 3 5 页面9 企业的专业化与协作化水平 企业生产专业化形式不同 应设置不同的生产单位产品专业化 较完整的生产单位零件专业化 多数没有完整的加工过程工艺专业化 只设置相应工艺阶段的车间协作范围越广 企业的生产车间组成越简单 2020 3 5 页面10 企业的生产规模 大型企业 规模大 同类生产性质的车间有多个小型企业 车间少除以上因素外 厂区的集中与分散 厂区面积的大小 物料运输量等 也是影响企业生产单位设置的因素 2020 3 5 页面11 5 1 2生产单位的专业化原则和形式 一 工艺专业化原则 特征 以工艺为核心建立生产单位 形成工艺专业化车间 工艺方法相同 而加工对象不同 2020 3 5 页面12 优点 对产品品种变化适应能力强生产系统可靠性高便于进行工艺专业化管理缺点 加工路线长运输量大 运输成本高生产周期长组织管理工作复杂设备利用率低 2020 3 5 页面13 二 对象专业化原则特征 按照加工对象的种类建立生产单位 钻 检验 磨 车 检验 车 材料A 产品A 材料B 产品B A生产车间 B生产车间 例 纺织企业加工流程 2020 3 5 页面14 按对象专业化原则布置有关机器和设备 常见的如流水生产线或产品装配线 如图所示 加工设备 加工设备 按产品 对象 布置的示意图 2020 3 5 页面15 优点 专业化程度高产量高工人和设备的利用率高缩短生产周期简化生产管理方式缺点 适应市场需求变化的应变能力较差个别设备出故障对整个生产系统的影响较大 企业采用何种生产单位组织形式主要考虑是否有利于生产资源的有效利用 不是随意可以决定的 在工厂中 这两种组织形式常常是共存的 人们把它称为混合原则 2020 3 5 页面17 混合工艺形式 混合工艺设施布置与加工流程示意图 2020 3 5 页面18 1 主要考虑因素 1 按照生产性质 合理安排区域关系 2 满足生产要求 避免物料移动的交叉迂回 3 生产与协作关系紧密的部门应相互靠近 4 方便与外界交流 充分利用现有运输条件 5 考虑防火 卫生要求 力求占地最少 5 1 3影响生产和服务设施布置决策的因素 2020 3 5 页面19 5 1 4几种典型的布置形式 固定式布置 FixedPositionLayout 加工对象体积 重量大 不方便移动 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 适用于大型产品如大型飞机 船舶 建筑物 电影外景等单件或极小批量生产的产品 公路 房屋建设 太大 手术 没办法 美容院 餐厅 不愿意 船舶 机车 发电机组 2020 3 5 页面20 U型产品生产线 2020 3 5 页面21 按工艺过程布置 ProcessLayout 又称工艺专业化布置 即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起 完成相同工艺加工任务 如 图书馆 医院 超市按成组制造单元布置 LayoutsBasedonGroupTechnology 根据一定的标准将结构和工艺相似的零件组成零件组 由加工零件组的设备和工人组成生产单位适用多品种中小批量 2020 3 5 页面22 单元布置 2020 3 5 页面23 成组加工单元设施布置与加工流程示意图 2020 3 5 页面24 对被加工零部件组进行特征分析 按特征的相似性对零部件分组 按分组零部件的加工要求布置设施 对零部件实行分组加工 1 成组技术实施步骤 2 成组技术的优越性 成组技术 混合形式高级化的基础 减少作业转换时间和物流紊乱 缩短生产周期 易于实现自动化生产 典型布置类型的优缺点 2020 3 5 页面26 总之 设施布置选择会受到众多因素影响 应遵循工艺性 经济性和安全性原则 工艺性 保持生产过程的连续性 减少中断 保持流畅经济性 运输费用少 充分利用生产用面积 减少在制品占用资金安全性 安全措施 建筑限制还应对各种设施布置方案进行技术和经济评估 从而选出最优化的布置方案 2020 3 5 页面27 5 2对工艺原则布置的设计 工艺原则布置设计的主要问题是如何安排好工作部门的相对位置 工艺原则布置设计的主要目标是使运输的费用最小 距离最短或时间最少 或者是关系密切的部门相互接近 2020 3 5 页面28 一 作业相关图 作业相关图法由穆德 RichardMuther 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 通过对一些影响因素分析 确定各部门间的相互关系和接近程度 然后将这一信息汇集到作业相关图中 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 2020 3 5 页面29 表 关系密切程度分类表 表 关系密切原因 2020 3 5 页面30 例6 1一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 如下表所示 请根据下表作出合理布置 这里的符号表示两者的关系绝对重要 部门6 部门5 部门4 部门3 部门2 部门1 A A A A1 2 A A X O X E O U X I U 表 作业相关图示例 2020 3 5 页面31 2 以出现A关系最多的部门6为中心绘出初步的联系簇 1 列出关系密切程度分类表 只考虑A和X 2020 3 5 页面32 4 画出 x 关系联系图 5 根据联系簇图和可供使用的区域 用实验法布置所有部门 直到满足条件为止 2020 3 5 页面33 二 从 至 from to 表法 从至表是一种常用的生产和服务设施布置方法 根据本部门之间的物料运输量最少或运输成本最低来布置设备 具体步骤如下 选择典型零件 制定典型零件的工艺路线 确定所用机床设备制定设备布置的初始方案 统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本实验法确定最满意的布置方案 2020 3 5 页面34 从至表法 设备间月平均移动次数矩阵 2020 3 5 页面35 从至表法 单位距离运输成本矩阵 2020 3 5 页面36 从至表法 单位距离每月运输成本 2020 3 5 页面37 从至表法 单位距离每月总运输成本 2020 3 5 页面38 锯床 磨床 冲床 钻床 插床 车床 122 7 91 7 71 5 69 2 66 从至表法 布置方案 2020 3 5 页面39 例 教学设施安置问题 新设备的布置 中值法 2020 3 5 页面40 5 3对产品原则布置的设计 装配线平衡 1 确定装配线节拍 CycleTime 是指装配线上连续出产两件相同制品的时间间隔 或产出一件产品的平均耗费时间 例如 如果节拍是2分钟 则该生产线将每2分钟完成一个产品 它的计算公式是 假定计划期的产量是每天480个单位 则节拍 每天480分钟 每天480个单位 1分钟 2020 3 5 页面41 2 工作地 流水线上可以组成一个单独计时单位的岗位 可由一个或几个员工的一项或几项作业构成 我们可用下面的公式求出工作地数的理论最小值 假设计划期的产量是每天480个单位这一产量 这就决定了节拍为1分钟 那么为达到这一目标最少所需要的工作地为 ti 各道工序时间Smin 完成单位产品需2 5分钟 节拍为1分钟 2 5个工作地 取整为3个工作地 工作地的作业时间接近或等于装配线的节拍 2020 3 5 页面42 Tei 各作地的各道小工序时间之和Temax 各作地的各道小工序时间之和中最大的 小于或等于r 计算工作地时间损失系数 平滑系数 负荷系数 2020 3 5 页面43 3 装配线平衡所谓装配线平衡 又称工序同期化 是对于某装配流水线 在给定流水线的节拍后 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 然后 将作业分成可控制的作业包分配给各个工作地 每一工作地由一个或两个工人操作 决定如何将作业分配到工作地的这一过程就是装配线平衡 主要的决定因素是生产线的节拍和工作地数 2020 3 5 页面44 组织工作地时 要注意几点 1 保证各工序之间的先后顺序 2 每个工作地的小工序作业时间之和不能大于节拍 3 各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍 4 应使工作地数目尽量少 2020 3 5 页面45 流水线设计例示 某产品作业状况如下表所示 假设一天工作8小时 计算 一天要达到产量为400件产品 请为其设计流水线 2020 3 5 页面46 1 依据作业表 画出作业顺序图 2 计算生产节拍 r Fe N 8 60 400 1 2 分 件 3 计算最少所需工作地数量 a 作业总时间 ti 0 2 0 2 0 8 0 6 0 3 1 0 0 4 0 3 3 8 分 b 工作地数量 ti r 3 8 1 2 3 17 取整数 4 个 4 按照 设计程序 要求 给出工作地作业分配表 2020 3 5 页面47 工作地作业分配表 2020 3 5 页面48 5 根据工作地作业分配表 可得出如下工作地作业 分配图 6 时间损失系数和平滑系数 4 1 2 3 8 4 1 2 2020 3 5 页面49 平滑系数越小越好 等于零时表明完全平衡 完全平衡的生产线由于线上各活动同步进行从而实现了工人和设备的最大利用 因此工作流十分顺畅 达到生产线完全平衡的主要障碍在于要组成同样加工时间的作业包是有困难的 由于设备要求不同或一些活动不相容 无法分到同一个作业包中 如用砂纸抛光和喷漆不能分到同一工作地 所要求的技术顺序也可能妨碍一些作业组合 一些作业必须先于其他作业分配到工作地 如汽车清洗中 冲洗必须在烘干之前完成 生产线平衡举例 每天7小时工作 根据下列作业 设计一个电扇装配线