第6章生产和服务设施布置.ppt

第6章生产和服务设施布置 善阵者不战 2 3 第6章生产和服务设施布置 6 1设备 设施布置决策6 2布置决策的定量分析6 3装配线平衡6 4非制造业的设施布置 4 第一节设备 设施布置决策 一 设备 设施布置决策概述二 设施布置要考虑的4个问题三 生产单位的专业化原则和形式四 影响生产和服务设施布置决策的因素五 几种典型的布置形式 5 一 设施布置 FacilityLayout 概述 设施布置是指在一个给定的设施范围内 对多个经济活动单元进行位置安排 设施布置决策需要决定部门的位置 部门的工作组 工作站 机器的位置及在制品储存点 所谓经济活动单元 是指需要占据空间的任何实体 也包括人 例如 机器 工作台 通道 桌子 储藏室 工具架等等 所谓给定的设施范围 可以是一个工厂 一个车间 一座百货大楼 一个写字楼 或一个餐馆等 设施布置在设施位置选定之后进行 它要确定组成企业的各个部分的平面或立体位置 并相应地确定物料流程 运输方式和运输路线等 6 设施布置的目的 使物料搬运成本最小化空间的有效利用劳动力的有效利用消除瓶颈环节便于员工和员工之间 员工与管理者之间 员工与用户之间信息沟通 7 应包括哪些经济活动单元每个单元需要多大空间每个单元空间的形状如何每个单元在设施范围内的位置 二 设施布置要考虑的4个问题 8 1 应包括哪些经济活动单元 这个问题取决于企业的产品 工艺设计要求 企业规模 企业的生产专业化水平与协作化水平等多种因素 2 每个单元需要多大空间 空间太小 可能会影响到生产率 影响到工作人员的活动 有时甚至会容易引起人身事故 空间太大 是一种浪费 同样会影响生产率 并且使工作人员之间相互隔离 产生不必要的疏远感 设施布置要考虑以下4个问题 9 3 每个单元空间的形状如何 每个单元的空间大小 形状如何以及应包含哪些单元 这几个问题实际上相互关联 例如 一个加工单元 应包含几台机器 这几台机器应如何排列 因而占用多大空间 需要综合考虑 10 4 每个单元在设施范围内的位置 这个问题应包括两个含义 单元的绝对位置与相对位置 有时 几个单元的绝对位置变了 但相对位置没变 相对位置的重要意义在于它关系到物料搬运路线是否合理 是否节省运费与时间 以及通讯联络是否便利 此外 如内部相对位置影响不大时 还应考虑与外部的联系 例如 将有出入口的单元设置于靠近路旁 11 生产单位专业化形式 影响企业内部的生产分工和协作关系 决定着物料流向 物流路线和运输量 它是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题 三 生产单位的专业化原则和形式 12 四 影响生产和服务设施布置决策的因素 厂房的布置满足生产过程的要求 以避免互相交叉和迂回运输 缩短生产周期 节省生产费用生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置充分利用现有运输条件 TransportationConditions 按照生产性质 防火和环保要求 合理划分厂区在考虑防火和卫生条件下 总平面布置应力求占地面积最小工厂布置应考虑有扩建的余地 ExpansionandRebuilding 13 五 几种典型的布置形式 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 14 几种典型的布置形式 续 布置类型固定式布置 FixedPositionLayout 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 用于产品不能移动的项目 15 16 按产品布置 ProductLayout 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6 1所示 加工设备 加工设备 按产品 对象 布置的示意图 几种典型的布置形式 续 17 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6 2所示 L L L D D D D G G 接收和转运 L D G 车床组 镗床组 磨床组 磨床 钻床 车床 图6 2 按工艺过程布置示意图 几种典型的布置形式 续 18 按成组制造单元布置 LayoutsBasedonGroupTechnology 成组技术 按照产品或零件在某种特征上的相似性把它们分组归类 然后在不同的设备群上进行加工的一种方法 所谓 某种特征的相似性 是指形状的相似性 加工工艺或加工路线的相似性 好处 减少作业更换时间 减少中间在制品库存 使物流量减少 缩短生产周期 易于实现自动化 19 按成组制造单元布置 LayoutsBasedonGroupTechnology L D D G G L P G L L 原材料 成品库 单元1 单元2 单元3 G D L 车床 钻床 磨床 如6 3 成组生产单元布置示意图 几种典型的布置形式 续 20 一人多机基本原理 如果生产量不足以使一个人看管一台机器就足够忙的话 可以设置一人可看管的小生产线 即可使操作人员保持满工作量 又可在这种小生产线内使物流流向有一定秩序 小生产线即指一人同时看管的几台机器 21 GroupTechnology Machine1 Machine2 Machine3 Machine4 Machine5 Materialsin Finishedgoodsout OneWorker MultipleMachines 22 几种典型的布置形式 续 按C形制造单元布置 机器2 机器1 机器3 机器4 机器5 机器6 入口 出口 如6 4 C形制造单元布置示意图 23 几种典型的布置形式 续 U形制造单元及生产线布置 U lineCell 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 入口 出口 入口 出口 工人的行走路线 图6 5 U形制造单元及生产线布置 24 第二节布置决策的定量分析 一 作业相关图二 从 至 from to 表法 25 一 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 26 货区 通道 表6 1 家电用品仓库的存储信息 图6 6 仓库平面示意图 解 若各种物品所需货区面积相同 则只需要把搬运次数最多的物品货区布置在靠近出入口之处 若各种物品所需货区面积不同 就需要计算物品搬运次数与货区数量之比 取该比值最大者靠近出入口 该例中 比值大小顺序为 3 1 5 6 4 2 7 27 6 2 1作业相关图 续 通道 货区 图6 7 布置好的仓库平面示意图 28 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 29 表4 2 关系密切程度分类表 表4 3 关系密切原因 30 31 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 如图6 4所示 请根据图6 4作出合理布置 表6 4 作业相关图示例 部门1 部门2 部门3 部们4 部门5 部门6 A E U X O A I A X A A A X O U 这里的符号表示两者的关系绝对重要 32 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 33 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 2 4 5 6 5 4 6 2 3 1 图6 8 联系簇 图6 9 联系簇 34 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 35 3 4 1 6 图6 10 X关系联系簇 图6 11 最后结果 36 二 从 至 from to 表法 从 至表法是一种常用的生产和服务设施布置方法 利用从 至标列出不同部门 机器或设备之间的相对位置 以对角线元素为基准计算个工作点之间的相对距离 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 适合于多品种 小批量生产情况 37 二 从 至 表法 续 从 至 表是一种常用的生产和服务设施布置方法 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 38 例6 2一金属加工车间有6台设备 已知其生产的零件品种及加工路线 并据此给出如表6 3所示的零件在设备之间的每月移动次数 表6 4给出了单位距离运输成本 请用这些数据确定该车间的最佳布置方案 表6 3设备间月平均移动次数矩阵 表6 4单位距离运输成本矩阵单位 元 表6 5单位距离每月运输成本单位 元 表6 6单位距离每月总运输成本单位 元 43 44 三 新设备的布置问题 f x y wi x ai y bi 方法 将x的坐标按递增的顺序排列 同时求出累计加权值 从累计加权值中从小到大找出第一个大于或等于总加权值的一半的加权值 该加权值对应的x坐标即为x的解y的求法相同 45 四 线性规划的方法一般的建立线性规划的模型 可以用相关软件求解 LING0五 计算机辅助设计利用计算机辅助布置的软件进行设计 46 第三节装配线平衡 装配线是一种特殊的产品原则布置形式 装配线指的是由一些物料搬运设备连接起来的连续生产线 47 1 节拍 所谓装配线节拍 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 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 48 装配线节拍的计算 49 例6 4 某流水线计划日产量为150件 采用两班制生产 每班规定有21分钟停歇时间 计划不合格品率为2 计算该流水线的节拍r 6分 件 计划期有效工作时间 计划期内计划产量 8 2 60 21 2 150 1 0 02 计划期内的总产量 包括不合格产品 50 装配线平衡的概念所谓装配线平衡 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 装配线问题还可以表述为 对于特定的产品 给定工作地数量 求出使流水线节拍最小的配置方案 装配线平衡的目的和要求是什么 51 装配线时间平衡方法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计算工作地时间损失系数 平滑系数 52 53 54 55 56 57 6 4办公室的设施布置 办公室与生产制造系统相比 有许多根本不同的特点 制造系统加工处理的对象是有形物品 而办公室则是信息以及组织内外的来访者办公室的工作效率往往取决于人的工作速度 而生产制造系统与设备速度有相当大的关系办公室布置中 同一类工作任务可选用的办公室布置有多种 组织结构 各个部门的配置方式 部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响 58 1 办公室布置的主要考虑因素有两个 信息传递与交流的迅速与方便 人员的劳动生产率 2 办公室布置的基本模式 传统的封闭式办公室 近20年发展起来的开放式办公室布置 带有半截屏风的组合办公模块 具有各种功能的称之为 活动中心 的新型办公室布置 随着信息技术发展起来的新型办公形式 远程办公 59 60 亨利 库普是州机动车辆管理部门首府分支机构的管理者 他准备做一次司机驾照更换作业的分析 这一过程分为几步进行 经过对执照更换过程的观察 他确定出各个步骤及其所需要的时间 如下表所示 库普发现每一步是分派给不同的人去做的 每次申请根据上述的顺序构成一个独立过程 库普计划每小时接待的申请人数最多到120个 他观察到每位职员的工作量是不等的 负责检查违章记录的职员必须尽力简化他的工作才能赶上真他职员的速度 在申请者较多的时间里总会排起长队 库普还发现步骤1到4是由普通职员完成 每人的小时工资为 60 步骤5是由时薪 8的照相师完成 发临时执照的步骤6是根据州警署的规定 由统一的机动车辆警察来完成 警察的时薪为 9 他们除了照相外 还可以安排其他任何工作 第一步检查更新申请必须先于其他步骤 同样 第六步发放执照必须放在最后 每台照相机每照相1小时会花掉分支办公室 5 亨利 库普面临着提高效率和降低成本的压力 而且机动车辆管理部门的地区督导也让他尽量满足申请者执照更换的需要 那么 他得 必须开动脑筋 61 步骤 内容 耗时 秒 123456 检查申请书的正确性处理和纪录收费检查违规和限制情况身体 尤其是眼睛测试为申请人拍照片填写并颁发执照 153060402030 讨论题 1 被据目前申请过程的状况 每小时最多可接待多少申请者 2 若检查违章记录的职员增加为2个 那么每小时接待的申请者可达多少 3 假设增加一名雇员 每小时最多接待的申请者是多少 4 为了达到每小时接待120人的要求 你建议这个过程应做些什么改动 州车辆执照更新过程时间表 62 63 作业序号 小时流量 花费时间 作业框图示意 按照目前的流程方式 上述任务显然无法完成 那么增加一名办事员又如何呢 请设计一条合理的作业流程 目前的作业流程 1 2 3 4 5 6 240 120 60 90 180 120 15 30 60 40 20 30 评判 当前系统能力不超过60人 小时 瓶颈为作业3 64 解 1 最初的改进 增加一名办事员 与原作业3的办事员共同处理作业3的事务 改进 1 的作业流程 1 2 3 4 5 6 240 120 60 90 180 120 15 30 60 40 20 30 评判 当前系统能力不超过90人 小时 瓶颈为作业4 3 60 60 65 解 2 其次的改进 在改进 1 基础上合并作业1与作业4 形成流程 2 改进 2 的作业流程 1 4 2 3 5 6 65 120 60 65 180 120 55 30 60 55 20 30 评判 当前系统能力已达到120人 小时 满足要求 3 60 60 1 4 66 解 3 进一步的改进 合并作业1 5 形成流程 3 1 5 6 22 120 165 30 1 5 22 165 1 5 22 165 1 5 22 165 1 5 22 165 1 5 22 165 改进 3 的作业流程 评判 达到要求并增加了顾客的选择 减少了作业中断的风险损失 但须增加投资 67 课后习题讲解 1 方案A月运输量 2000 15 15 2000 15 10 3000 30 10 1000 15 10 3000 20 35