（精选）第六章_工厂布置.ppt

第五章设施规划与设计 第一节设施规划与设计的概述第二节设施规划与设计研究的范围第三节设施布置类型第四节系统布置设计 1 第一节设施规划与设计的概述 5 1 1设施规划与设计的定义5 1 2设施规划与设计的意义5 1 3设施规划与设计的目标5 14设施规划与设计的原则 2 定义 生产设施布置指合理安排企业或某一组织内部各个生产单位和辅助设施的相对位置与面积 在特定的设施范围内 对生产运作活动单元进行布置 第一节设施规划与设计的概述 作用 提高生产率 降低成本 增加收益 加快资金流动速度 降低生产周期 提高投资回报率 3 生产设施布置 服务设施布置 工厂总体布置 服务设施总体布置 服务设施内部布置 车间内部布置 二 设施布置种类 4 在已确定的空间场所内 将物流全过程的人员 设备 物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合 设施规划与设计的目标 总体目标 原则 5 2 具体目标 最好的工艺流程 保证工艺流程畅通 生产时间短 生产连续 最少的物料搬运费用 运输路线简化 避免往返和交叉 最有效地利用空间 使建筑设备和单位制品的占有空间小 最好的柔性 设施布置适应产品需求的变化 工艺和设备的更新 最舒适的作业环境 保证安全 满足生理 心理要求 最便捷的管理 使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置 6 整体协调性 运输便捷性 变化灵活性 面积有效性 环境良好性 发展合理性 厂区平面布置应有整体观念 各要素间要相互协调 任何一个进出口布置都应使得发放和接收部门最方便 物流与信息流的距离最短 可节约成本 提高效率 灵活 富于弹性的布置对于企业未来的发展及应变能力都具有重要的意义 有效利用面积是降低经营成本最好的手段 有利于提升企业的社会形象及员工士气 合理的厂区布置能为企业的发展提供适当的余地 设施规划与设计的原则 7 第二节设施规划与设计的研究范围 5 2 2布置设计 5 2 3物料搬运系统设计 5 2 4建筑设计 5 2 5公用工程设计 5 2 5信息网络设计 5 2 1设施布置要考虑的四个问题 8 设施布置要考虑的四个问题 1 应包括哪些经济活动单元 产品 工艺 规模 专业化水平 协作水平 2 每个单元需要多大空间 空间小影响效率 空间大浪费土地 3 每个单元空间的形状如何 形状影响物流成本 4 每个单元在设施范围内的位置 相对位置与绝对位置 物流路线与方式 通讯便利性 A B D C E A B D C E 相对位置未变绝对位置已变 9 二 布置设计 生产系统 建筑物 机器设备 运输通道 其它 仓库 各组成部分的相对位置关系直接决定了系统运营的效率 对各组成部分进行位置布置是设施规划的中心内容 布置设计是通过对系统人流 物流 信息流进行分析 对各组成部分进行合理配置 使系统内部布置达到最优 10 例 一生产企业 有 个部门 同时这三个部门必须按图 的形式分布 部门间的工作量和工作中心间的流动距离见下表 设运费为 元 千米 试确定最佳布置方案 部门间的工作量 11 12 各种方案每周总费用 c d为最优 13 物料搬运系统设计主要是物料搬运路线 运量 搬运方法及储存场地做合理安排 在产品制造费用中 的费用是用来物料搬运 因而合理的物料搬运系统可以减少物料搬运费用 从而降低产品的成本 增强企业的竞争能力 同时也可以巩固企业低成本战略 三 物料搬运系统的设计 14 四 建筑设计建筑设计要考虑建筑物的功能和空间 同时要满足美观 经济 安全 适用的要求 五 公用工程设计公用工程即生产系统中有附属系统 主要有热力 电力 给排水 采暖通风等设施 六 信息网络设计生产状况的信息反馈直接影响生产调度 管理 同时也反映了企业现代化水平 15 第三节设施布置的类型 一 物料流程形式二 设施布置的类型三 设施布置的方法 16 一 物料流程形式 选择布置形式的目标是物流成本最小 因而流程分析在布置中就很重要 流程形式可分为水平的和垂直的 如果设施在同一个车间 则按水平方式考虑 当生产作业是多个楼层周转时 按垂直方式考虑 实际中多是两者的混合 下面是几种常见的流程布置图 17 入口 18 升降机集中型 升降机分散型下降型 升降机集中型上升型 19 二 设施布置的类型 1 固定式布置2 面向产品布置3 面向工艺4 按成组单元组织布置 20 1 固定布置 固定布置是指加工对象位置固定 生产工人和设备随产品所在的某一位置面转移 适用于大型产品的生产 装配过程 它广泛应用于大型建设项目 飞机 造船等 图 21 2 面向产品布置 面向产品布置 对象专业化原则或流水线布置 按产品或顾客的性质分别设置相应的生产单位 使某种产品或顾客在一个生产作业单位里得到几乎全部的加工处理或服务 面向产品布置借助于高度标准化的产品或服务及其所需的高标准化的作业得已实现 一项工作被划分为一系列的标准作业 以实现劳动和设备的专业化 然后把所需的设备和工人按此顺序排列布置 图 一同三不同 产品工人工艺设备 22 适用于生产相似的 标准化的产品 生产成本低 23 3 面向工艺布置 面向工艺布置 工艺专业化布置 指按加工处理的工艺性质分别设置相应的生产单位 使产品或顾客依次经过相应的各生产单位接受所需的特殊加工处理或服务 一个生产单位是一种工艺性质的设备 工人等的集合体 进行一种工艺性质的加工处理或服务 即同类设备集中在一起 完成相同工艺的加工任务 面向工艺布置需要熟练的工人和各种各样的多用途设备 即通用设备和熟练工人 图 三同一不同 工人工艺设备产品 24 适用于多品种批量生产 医院 火车站等 25 4 按成组制造单元布置 成组制造单元布置 顺序完成一组相似的零件加工机器所组成的闭环 基本原理 按一定的标准将结构和工艺相似的零件组成一个零件组 确定出零件组的典型工艺流程 再根据典型工艺流程的加工内容选择设备和工人 由这些设备和工人组成一个单元 成组制造单元具有对象专业化的优点 同时也具有较高的柔性 适合于多品种小批量生产 有C型和U型两种 见下图 图 26 成组原则布置优缺点比较 优点 1 由于产品成组 设备利用率高2 流程通畅 运输距离较短 搬运量少3 有利于发挥班组合作精神4 有利于扩大员工的作业技能5 兼有产品原则布置和工艺布置的优点 缺点 1 需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2 若单元间流程不平衡 需中间储存 增加了物料搬运3 班组成员需掌握所有作业技能4 减少了使用专用设备的机会5 兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点 27 二 布置类型 1 按工艺过程布置 processlayout 即工艺专业化形式 2 按产品布置 productlayout 即产品专业化形式 3 按成组制造单元布置 Layoutsbasedongrouptechnology 即对象专业化基础上的混合形式 4 固定式布置 fixedlayout 即定位形式 28 三 基本要素的分析 P Q分析步骤 将产品归类 统计每类产品的数量 按递减顺序排列所有产品 并且绘图 一 P Q分析 Q J P M 29 30 三 设施布置的方法 一 工艺原则布置方法 工艺方法布置目的 使相互影响作用大的工作中心相邻 以使不相邻工作中心材料和人员流动最小 布置设施的方法 1 简单图表法 2 工作顺序法 3 从 至表法 4 系统性布置规划 31 1 简单图表法 原则 活跃部门置于中心 用试错法得出最小非相邻物流 用圆圈表工作中心 边线表运量 相互靠近的和处于对角线上部门视为相邻 例 某电子厂有6个生产区 A B C D E F 各相邻部门间每天的流动次数见下表 求一个使不相邻的物流流动最小的布置 32 33 确定联系次数 8 10 12 10 16 7 3 2 7 物流量最小的布置图 4 34 工作顺序法将距离相加 其他同上 从 至表法 列出不同部门间 机器 设施 厂区 的相对位置 计算相对距离 计算运输成本 用实验法确定布置方案例 某加工车间有 台设备 已知生产零件品种及加工路线 并据此给出了零件在设备间每月移动次数 单位运输成本 试确定该车间的最佳布置 35 设备间每月平均移动次数 36 单位运输成本单价表 运输成本 运输次数 单位运输成本 37 设备间每月运输成本 38 设备间每月总运输成本 39 四 相关作业图法 作业相关图是由穆德提出 它是根据企业各部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置 穆德把关系密切程度划为A E I O U X六等级 40 例 一快餐店有6个部门 现欲将其布置在2 3的区域内 据历史资料 得这6个部门的相关密切程度如下图 试布置6部门的位置 2 共用人员 3 共用场地 4 人员接触频繁 5 文件交换频繁 6 工作流程连续 7 做类似的工作 8 共用设备 作业单位关系密切的原因1 使用共同的原始记录 41 列出关系密切程度分类表 A X AX1 42 编制主联系簇 并考虑其它的 6 主联系簇 编制 关联图 3 关联图 43 6 3 布置 仓库布置 布置方案 44 流水线 对象专业化原则 二 产品原则布置 45 1 3 5 2 4 6 2 3 2 3 1 1 5 46 产品布置的装配线平衡 流水线节拍节拍 流水线上连续生产两件相同产品的时间间隔 装配线上最少的工作站数 每个人工作站最少的工人数 等于生产每单位产品所需时间乘以该段时间的计划产量所得的时间总和除以可提供时间 47 ti是完成一单位预算产品所需实际的工作时间总和 平衡效率 ffb N工作站数量 装配线平衡的方法 原则 交装配线上若干相邻工序合并成一个大工序 并使这些大工序的作业时间接近或等于装配线的节拍 48 确定装配线节拍 计算所需的最少工作站数 分配各小工序 计算平衡效率和空闲时间 步骤 保证各工序之间的先后顺序 每个工作站分配到的小工序作业时间之和不能大于节拍 各工作地的作业时间尽量接近于或等于节拍 使工作地数目最小 分配各小工序原则如下 49 例 某装配活动 的顺序如下图 装配线每天运行 小时 计划每天产量为600单位 试平衡其装配线 CT 7 60 600 0 7分钟 单位 50 51 2 58 0 7 4 92 IT 空闲时间 CT N ti 0 7 4 2 58 0 22 分钟 仓库布置 52 三 混合布置的常用方法 一 一人多机 一 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 53 二 图示 54 图示 要素分析 55 一 设施布置的基本要素 布置方案 制造工艺路线R 作业单位划分S 制造作业计划T 布置设计方法 产品P 产量Q 56 方案 57 P 作业单位的组成 物料搬运方式 作业单位相关关系 设备类型 Q 设备数量 生产规模 运输量 建筑面积 58 R 作业单位之间的关系 物料搬运路线 仓库的位置 S 企业占地面积 生产率 T 所需设备数量 操作人员数量 企业占地面积 59 解决布置问题的钥匙 生产单位的合理配置的原则 返回四大问题 60 三 基本要素的分析 P Q分析步骤 将产品归类 统计每类产品的数量 按递减顺序排列所有产品 并且绘图 一 P Q分析 Q J P M 61 二 系统布置设计步骤 62 四 作业单位的划分 一 生产车间 机械制造厂往往设置备料车间 机加工车间和总装车间 机加工车间按工件种类及加工工艺流程的相似性分解成某些零件加工车间 如箱体车间 轴加工车间 齿轮加工车间等 63 装配车间可以分为部件装配和总装两部分 负责把零 部件组装成产品的工作 二 仓储部门 包括原材料仓库 标准件与外购件库 半成品中间仓库及成品库等 三 辅助服务部门 辅助生产部门 如工具机修车间 生活服务部门 如食堂 及其他服务部门 如车库 传达室 等 64 四 职能管理部门 包括生产 技术 质检 人事 供销等各个部门 负责生产协调与控制等工作 表5 2电瓶叉车总装厂作业单位建筑物汇总表P114 65 三生产单位的合理配置的原则 1有利于组织专业化生产2有利于社会协作3有利于提高产品及工艺的通用化 标准化水平4合理安排基本生产部门与辅助生产部门 生产服务部门的比例 66 影响企业经济活动单元构成的因素 1 产品结构和工艺特点2 企业的规模3 企业的专业化与协作化水平4 企业的技术水平 67 第五节非制造业的设施布置 一 仓库布置二 办公室布置 68 设施布置目标间的关系 设施布置总目标 最小的投入获得最大的效益 一般设施布置目标 仓库布置目标 办公室布置目标 物料运输费用最小 总工作量最小 方便 快捷 69 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 一 仓库布置 70 一 仓库布置 例 有一个家电用品仓库 共有14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 如下图 假定仓库每种物品每周的存取次数如下表 应该如何布置货区 使总搬运量最小 71 72 解 比值 1 280 1 2 160 2 3 360 1 4 375 3 5 800 4 6 150 1 7 100 2 该例中 比值大小顺序为 3 1 5 6 4 2 7 仓库布置图 73 二 办公室布置 1 考虑的因素 主要考虑因素 工作效率 人员往来办事是否方便 信息传递与交流是否方便 工作流程是否合理 布置柔性 74 2 几种基本模式 封闭式办公室 将办公楼分割成多个小房间开放式办公室 将工作人员容纳在一间很大的办公室内共同工作 组合办公模块 带有半截屏风的组合办公模块布置方式 这种模块式布置有很好的柔性 活动中心 将封闭式布置和开放式布置结合使用的新型办公布置方式 远程 办公 利用信息网络技术 将处于不同地点的人们联系在一起 共同完成工作 75 顾客购物习惯及特征人们在购物时 总是倾向于一种环形方式购物 将利润高的物品沿墙摆放会提高他们购买的可能性 超市中 摆放在通道尽头的减价商品总是要比存放在通道里面的相同物品卖得快 信用卡付账区和其他非卖区需要顾客排队等候服务 这些区域应当布置在上层或 死角 等不影响销售的地方 在超市中 离入口最近和邻近前窗展台处的位置最有销售潜力 二 超市布置 76 店面的过道布置不能太拥挤 能使顾客进店后很容易找到自己想要商品的位置 2 两项基本要求 77 3 布置方式 矩阵布置将商品货架按矩形排列 店内通道直线布置 便于仓储管理 斜角布置将商品货架按棱形 三角形或梯形布置 店内主干道按直线布置 次干道及临时通道按 V 字形排列 便于查找货物 78 作业 一制造厂计划在某车间旁增加一侧房 建一条新的生产线可生产五种型号的产品 A B C D E 现有两种布置方案 见下图 五种产品在六部门的移动距离和移动次数见下表 哪种方案的月运输量最小 方案A 方案B 79 80 根据下列作业相关图将9部门安排在3 3的区域内 要求把部门5安排在左下角的位置上 81 一装配线计划装配200件产品 每小时用于生产的时间是50分钟 下表是装配工序 每道工序的作业时间及紧前工序等信息求 1 画出装配工序先后顺序 2 计算装配线的节拍 3 求最小工作地数 4 进行装配线平衡 使损失率最小 82 83 84 影响企业经济活动单元构成的因素 企业产品 根本决定因素 企业规模企业的生产专业化水平与协作水平企业的技术水平 技术水平高 组织相对简单 企业产品的加工工艺流程 85 86 87 返回 88 轧钢企业生产流水线 89 90 91 返回 92 L L L D D D D G G G L D 车床 钻床 磨床 接收和转动 返回 93 急诊室的