设施选址和布置培训教材(PPT 145页).ppt

第四章设施选址和布置,运营系统布置是指应用科学的方法和手段对组成企业的各个部分、各种物质要素（设施、设备等）进行合理的配置和空间及平面布置，使之形成有机的系统，以最经济的方式和较高的效率为企业的经营服务。,讨论：,建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家年产20万轿车发动机厂有什么不同？,讨论,假定两种发动机仅仅是体积上的差异，形状相似，零部件数量相等。假定零部件种数为200件，平均每件的加工工序为5道。,讨论：,20台/12月=1.67台/月20万/12月=16700台/月800台/天,船用发动机缸体:1.67台/月,轿车发动机缸体:16700台/月;800台/天,讨论:,可以想象船用发动机厂采用流水线加工,设备利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式.,造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线平均需要5台设备,每天生产800套.共需要设备1000台,要建几个车间.,如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67套.请想象一下,会是怎样一种情景.,讨论:,船用发动机该怎样造?为了提高设备利用率,必须减少设备数量,使用少量设备生产200种零件.应该购置多少台设备?取决于加工工艺的需要,生产数量和设备利用率.采用多品种小批量生产方式,相同工艺的设备放在一起,组成班组.,主要内容,第一节设施选址第二节设施布置,第一节设施选址,一、选址决策的本质二、影响选址决策的因素三、选址方案评估,一、选址决策的本质,（一）选址决策的重要性是一个长期责任范畴选址决策经常会影响投资需要、运作成本、税收和运作,一、选址决策的本质,（二）选址方案设施选址包括两个方面的问题：第一、选位，即选择什么地区（区域）设置设施。第二、定址。地区选定后，具体选择在该地区的什么位置。具体决策时，实际要考虑的是四种选择：扩展现有的工厂、增加新地点、放弃现有地点、保持原有状态。,LocationDecisionFactors,RegionalFactors,Site-relatedFactors,MultiplePlantStrategies,CommunityConsiderations,InfluencingFactors,StrategicTechnologicalMacroeconomicPoliticalInfrastructure基础设施CompetitiveLogisticsandfacilitycosts,一、选址决策的本质,（三）制定选择决策的一般程序决定评估地点好坏的标准。鉴别重要因素，如市场和原材料的位置。找出可供选择的地点。评估这几项选择并挑出其中一种,Customer,DC,Whereinventoryneedstobeforaoneweekorderresponsetime-typicalresults-1DC,Customer,DC,Whereinventoryneedstobefora5dayorderresponsetime-typicalresults-2DCs,Customer,DC,Whereinventoryneedstobefora3dayorderresponsetime-typicalresults-5DCs,Customer,DC,Whereinventoryneedstobeforanextdayorderresponsetime-typicalresults-13DCs,Customer,DC,Whereinventoryneedstobeforasameday/nextdayorderresponsetime-typicalresults-26DCs,二、影响选址决策的因素,许多因素会影响选址决策，但是，经常只有一个或几个最重要的因素对该决策起决定作用。在制造业中，潜在的决定性因素通常包括丰富能源的可得性、水的供应和原材料的邻近程度。在服务行业，潜在的决定因素则与市场有关，包括交通方式、便利性、竞争者所处的位置及与市场的邻近程度。,二、影响选址决策的因素,区域因素社区因素与地点相关的因素多工厂制造策略,二、影响选址的因素,（一）选择建厂地区的基本要求1、接近市场2、接近原材料产地3、水、电、气等基础设施完备4、气候条件能满足生产技术要求,（二）选择建厂城镇的基本要求,1、当地城镇建设规划允许2、劳动力市场：劳动力的成本和可得性3、当地生活条件较好4、当地工资水平较低,（三）选择建厂用地的基本要求,1、地质条件适于建厂2、有可靠的水源保证3、有足够的用地面积和扩展余地4、靠近水陆交通要道5、有利于三废（水、电、气）处理,三、选址方案评估,成本利润产量定址分析因素评分：考虑了质和量的输入重心法,三、选址方案评估,、成本、利润、产量定址分析（生产成本比较分析法）假设：（1）当产出在一定范围内，固定成本不变。（2）可变成本与一定范围内的产出成正比。（3）所需的产出水平可以近似估计。（4）一般只包括一种产品。,EvaluatingLocations,Cost-volumeAnalysisDeterminefixedandvariablecostsPlottotalcostsDeterminelowesttotalcosts,Example1:Cost-VolumeAnalysis,Fixedandvariablecostsforfourpotentiallocations,Example1:Solution,Example1:Solution,、因素评分(分级加权评分法)步骤：把所有影响选址因素列出清单，并按各影响因素的重要程度确定权数。对每个候选地址在每个因素下评级打分。把各方案所得分数与权数相乘再加总，得到各方案的总分。此种方法中，得分最高的方案较优。,三、选址方案评估,例：,一家摄影公司打算开张一家分店，下表是两个可供选择的地点的信息,CenterofGravityMethodDecisionbasedonminimumdistributioncosts,三、选址方案评估,CenterofGravityMethod重心法,FindslocationofsingledistributioncenterservingseveraldestinationsUsedprimarilyforservicesConsidersLocationofexistingdestinationsExample:Markets,retailersetc.VolumetobeshippedShippingdistance(orcost)Shippingcost/unit/mileisconstant,CenterofGravityMethodSteps重心法的步骤,PlaceexistinglocationsonacoordinategridGridhasarbitraryoriginDemandConstraints：W11+W21=50000;W12+W22=100000;W13+W23=50000;SupplyConstraints:P11+P12=140000;P21+P22=60000;LogisticsBalance：P11+P21-W11-W12-W13=0;P11P22=0;P12+P22-W21-W22-W23=0;W11W23=0.,在计算机上用优化软件运算:LINGO结果如下：,TheCapacitatedPlantLocationModel,P1,P2,C1,C2,C3,P3,CustomerDemand,PotentialCapacity(K),Fixedcostofkeepingfactoryopen,Producingandshippingcost,n,m,第二节设施布置,布置是对车间、工作中心和设备进行布局，以确保系统中工作流（顾客或材料）的畅通.布置决策是非常重要的，原因在于：它们需要投入大量的资金和精力；它们具有长期性，这使得问题改起来不容易它们对短期运作的费用和效率有很大影响。,一、布局,一、布局（Layout）,决定长期作业效率的决策,一、布局,裁剪,缝纫,包装,空盒,一、布局（Layout）,决定长期作业效率的决策,一、布局（Layout）,布局的目标,布局的决策标准,定量化决策标准,定性化决策标准,材料的运输成本,客户的通过时间或距离,对象之间的关系,合理的物料流动,工作的有效性和高效率,环境和美观,满足容积和空间的限制,决定长期作业效率的决策,二、布局的类型,1、固定位置的布局（Fixed-positionlayout）,制造对象,材料,工具设备,人,完成品,2、办公室布局,（Officelayout）,办公室布局,（Officelayout）,办公室布局,（Officelayout）,办公室布局,封闭式布局,（Officelayout）,办公室布局,开放式布局,（Officelayout）,办公室布局,（Officelayout）,OfficeLayoutFloorPlan,总裁,工程顾问,工程师区,秘书,办公室人员构成,关系图,通过对一些影响因素进行分析，确定各部门之间的关系和接近程度，然后将这一信息汇集到活动相关图中，据此进行部门布置。,RelationshipChart,RelationshipChart,说明1两部门交叉处方块中的符号表示这两个部门接近程度的类型2实际相关图中符号下还常标有数字，用来表示影响这一程度类别的因素,关系图,办公室人员构成,相关程度分类,关系图,办公室人员设备关系图,1、总裁,2、工程顾问,3、工程师区,4、秘书,5、办公室入口,6、中心文件柜,7、设备间,8、影印设备,O,U,A,I,I,U,O,U,A,I,I,I,O,U,O,O,I,I,E,E,O,A,A,E,A,I,X,U,U,X,O,O,A,U,E,E,9、储存室,关系图,1、总裁,2、顾问,3、工程师,4、秘书,5、入口,A4I56O289U7,6、文件柜,7、设备间,8影印设备,9、储存室,入口,设备间,储存室,影印设备,计算机技术：,ALDEP,一点补充内容,工艺专业化与对象专业化,工艺专业化与对象专业化,Example普通医院与牙科医院,（美）斯蒂芬.罗宾斯管理学第四版人大出版,典型的流程,Example普通医院与牙科医院,挂号,内科,外科,牙科,中医,眼科,儿科,化验,注射,划价,收费,西药,中药,观察,手术,病号2,开车撞了,工艺专业化与对象专业化,（美）斯蒂芬.罗宾斯管理学第四版人大出版,典型的流程,Example普通医院与牙科医院,挂号,内科,外科,牙科,中医,眼科,儿科,化验,注射,划价,收费,西药,中药,观察,手术,病号3,老人,工艺专业化与对象专业化,（美）斯蒂芬.罗宾斯管理学第四版人大出版,典型的流程,Example普通医院与牙科医院,病号2,开车撞了,病号3,老人,挂号,内科,外科,牙科,中医,眼科,儿科,化验,注射,划价,收费,西药,中药,观察,手术,工艺专业化与对象专业化,（美）斯蒂芬.罗宾斯管理学第四版人大出版,典型的流程,Example普通医院与牙科医院,病人1,病人2,病人3,挂号,划价,收费,治疗,工艺专业化与对象专业化,（美）斯蒂芬.罗宾斯管理学第四版人大出版,挂号,划价,收费,治疗,典型的流程,牙科医院,普通医院,作业顺序,服务的提供,顺序相同,顺序不同,单一性,多样性,医务人员设施的安排,按就诊顺序安排,按科室安排,工艺专业化与对象专业化,典型的流程,工艺导向,产品导向,工艺专业化与对象专业化,典型的流程,产品导向流程,洗瓶机,冲瓶机,压盖机,管道,可乐,ProductFocus,？,工艺专业化与对象专业化,典型的流程,工艺导向流程,电锯零件,电钻零件,ProcessFocus,？,工艺专业化与对象专业化,二、布局的类型,3、产品导向的布局,生产线,装配线,（Product-orientedlayout）,Case草籽娃娃,Case草籽娃娃,？,日产量,作业赋闲,库存变化,如何提高日产量,填充,塑型,组装,涂染,包装,眼睛,眼镜,0.25分/个,0.2,0.2,0.27,0.2,0.25,0.16,？,填充,塑型,组装,涂染,包装,眼睛,眼镜,0.25分/个,0.2,0.2,0.27,0.2,0.25,0.16,日产量（每天2班，每班7小时）,每小时晾干量,？,填充,塑型,组装,涂染,包装,眼睛,眼镜,0.25分/个,0.2,0.2,0.27,0.2,0.25,0.16,哪些作业有空闲,？,填充,塑型,组装,涂染,包装,眼睛,眼镜,0.25分/个,0.2,0.2,0.27,0.2,0.25,0.16,哪些作业有空闲,填充,塑型,组装,涂染,包装,眼睛,眼镜,0.25分/个,0.2,0.2,0.27,0.2,0.25,0.16,平衡,填充,塑型,组装,涂染,包装,眼睛,眼镜,0.25分/个,0.2,0.2,0.27,0.2,0.25,0.16,平衡,生产平衡,装配线的平衡问题,给定生产时间和产量，找到工作台、所需工人的最小数量.,给定工作台或工人的数量、给定生产时间，求最大产量。,Example,司机驾照的更换,A检查更新申请,B付费,C检查违章与限制档案,D视力测试,E申请者照相,F发放临时执照,15s,30,60,40,20,30,平均花费时间,职员构成,普通$8/人.小时,普通,普通,普通,照相师$8,警察$9,计划每小时接待达到120人,？,生产平衡,装配线的平衡问题,给定生产时间和产量，找到工作台、所需工人的最小数量.,给定工作台或工人的数量、给定生产时间，求最大产量。,领表和以往病史（10分钟）,血液检查（8分钟）,眼科检查（4分钟）,测量（体重、身高、血压）（7分钟）,内科检查（16分钟）,心理测试（12分钟）,健康评价（10分钟）,4个护士3个内科医生（假设只有内科医生可进行健康评价和心理测试）,？,每小时最多能检查多少人,医院体检,RepetitiveLayout,生产平衡,装配线的平衡问题,给定生产时间和产量，找到工作台、所需工人的最小数量.,给定工作台或工人的数量、给定生产时间，求最大产量。,K=平衡效率=,生产平衡,装配线平衡程序,1、确定节拍，求最少所需工作台数。,2、从工作台1开始，按顺序给工作台分配作业。,3、在分配前，用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。,a所有先行作业都已被分配,b该作业时间不超过该工作台的剩余时间,装配线平衡程序,3、在分配前，用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。,A所有先行作业都已被分配,先行作业：沿顺序图上的所有路径前进直至起点所遇到的所有作业,后续作业：,a的后续作业：,装配线平衡程序,3、在分配前，用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。,A所有先行作业都已被分配,a,b,c,e,f,d,0.2分,0.8,0.2,0.2,0.2,0.2,先行作业：沿顺序图上的所有路径前进直至起点所遇到的所有作业,后续作业：,a的后续作业：b、e、d、f,装配线平衡程序,3、在分配前，用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。,A所有先行作业都已被分配,先行作业：沿顺序图上的所有路径前进直至起点所遇到的所有作业,后续作业：,a的后续作业：b、e、d、f,e的先行作业：,装配线平衡程序,3、在分配前，用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。,A所有先行作业都已被分配,B该作业时间不超过该工作台的剩余时间,a,b,c,e,f,d,0.2分,0.8,0.2,0.2,0.2,0.2,先行作业：沿顺序图上的所有路径前进直至起点所遇到的所有作业,后续作业：,a的后续作业：b、e、d、f,e的先行作业：a、b、c,Example,a所有先行作业都已被分配,b该作业时间不超过该工作台的剩余时间,A+C,B+H,平衡方案,工作台1：,工作台2：,工作台3：,工作台4：,A+B,C+H,计算机技术：COMSOALASYBLC,启发式方法,？如何将作业分配给工作台,例如：,一个作业的位置权数等于该作业及其后续作业的时间总和,(1.6),？节拍的确定,节拍将完成单位产品所需要的作业分配到各工作地时，各工作地完成其上的作业所容许的最大时间。节拍也确定了一条生产线的产量。,例：,假定要求做的工作是制造某件产品，该工作可分解为5个基本作业，每一作业所需时间及各作业顺序关系如下图所示,0.1分,0.7分,1.0分,0.5分,0.2分,？可能最小的节拍最长的作业时间（1.0分）,？可能最大的节拍各作业时间之和（2.5分）,如果利用5个工作地，该节拍就是可能最小的节拍；如果所有作业在一个工作地上完成，节拍就等于可能最大的节拍,？最小节拍&最大节拍,最小节拍和最大节拍是重要的，因为它们确定了生产线可能的产量范围Q=F/R作为一般法则，节拍是由计划期的产量决定的,二、布局的类型,3、产品导向的布局,装配线平衡中还应考虑的问题,（Product-orientedlayout）,产量约束,技术约束,二、布局的类型,3、产品导向的布局,装配线平衡中还应考虑的问题,（Product-orientedlayout）,Example,顺序图,30S,工作小组,对单一速度装配线的替代方法,动态的生产线平衡,60S,30S,60S,对单一速度装配线的替代方法,锻压机,机1,机2,机3,机4,存储箱,焊接,(a)原布局,油漆,PaddyHopkirk汽车配件厂轴承生产线,二、布局的类型,3、产品导向的布局,生产线,装配线,锻压机,机1,机2,机3,机4,存储箱,焊接,(a)原布局,油漆,PaddyHopkirk汽车配件厂轴承生产线,二、布局的类型,3、产品导向的布局,生产线,装配线,U型生产线或工作单元,原工作方式,U型生产线或工作单元,原工作方式,柔性生产布置,原工作方式,物料流,ImprovingLayoutsbyMovingtotheWorkCellConcept,二、布局的类型,4、工艺导向的布局,（Processorientedlayout）,二、布局的类型,4、工艺导向的布局,工艺导向布局优化技术,目标：物料传送成本最小,单位时间的运送量,运送距离,物料运送难易,40英尺,10,10,工艺导向布局优化技术,假设物料运送成本（元/单位）：,非相邻部门间20元,相邻部门间10元,非相邻房间间30元,原始布局,总移动成本6700元,工艺导向布局优化技术,假设物料运送成本（元/单位）：,非相邻部门间20元,相邻部门间10元,非相邻房间间30元,改善后的布局,总移动成本4800元,工艺导向布局优化技术,ij部门间每单位对象移动的成本,ij部门间移动量,ij部门间单位距离的移动成本,ij部门间的距离*移动次数,计算机技术：,CRAFTFactoryFlow,WarehouseLayoutFloorPlan,二、布局的类型,5、仓库的布局(Warehouselayout),计算机仓储信息管理系统,6、零售业布局(Retail/servicelayout),Retail/ServiceLayout-GridDesign,Retail/ServiceLayout-Free-FlowDesign,6、零售业布局,?零售业布局考虑的主要因素,目标：销售量和利润率,有限空间如何尽量陈列商品,美观,提高商品的吸引力,激发购买欲望,6、零售业布局,?零售业布局考虑的主要因素,目标：销售量和利润率,商店入口,商店入口,6、零售业布局,?零售业布局考虑的主要因素,目标：销售量和利润率,有限空间如何尽量陈列商品,美观,提高商品的吸引力,激发购买欲望,6、零售业布局,?零售业布局考虑的主要因素,目标：销售量和利润率,货架陈列的排面Facing,货架高度,货架整体丰满,黄金段,习题课,相关图物料运量表从至表装配线平衡列举消去法,例1,部门1,部门2,部门3,部门4,部门5,部门6,A,A,X,U,O,E,U,I,A,X,A,X,O,A,A,把上图中的六个部门分配到分布为2*3的6个位置中去，要求利用启发式方法：先确定（分配）关键的两部门,解：1）关键的两部门是指接近程度为A或X的两部门,2）从在A列中出现次数最多的部门开始（6），找出有类别A的一组部门,2,6,4,5,主组,3）按次序选取A列中的剩余部门，将它们与主组相连，必要时对该组重新调整，对不能与主组相连的部门划出独立的组,6,4,5,2,1,3,4）接下来，图示x的部门,3,4,6,1,5）分配位置,1,2,6,4,3,5,几点说明,1）这一布置也满足了较低类型的要求，虽没有明确考虑E和I类型2）在工作部门相对位置图中，边与边相接或角与角相邻两部门都应认为是接近的。,例2,从至表零件从一个工作中心（地）至另一个