《生产运作管理》第六章

1、第六章 生产与服务设施布置第一节 布置决策 生产设施布置：基本生产及辅助生产设施各自位置、占用的面积及相对位置一、影响生产单位构成的因素1.产品特性啤酒厂：灌装、封盖、打码等设备，流水作业；机械制造厂：毛坯制造+零件加工+装配车间组成，机床为主。2.工艺特点 不同产品制造工艺不同，生产单位构成往往不同； 相同产品制造工艺不同，生产单位构成也不相同。车削+磨削? 铸造?3.企业规模与专业化程度生产规模大，生产单位（加工单元）种类多、数量多，否则就小！二、生产设施布置的几个目标1.确保作业便利2.降低物流费用3.保证作业安全设备本身，设备与设备之间设备、人员、环境安全，PX项目三、生产设施布置的要

2、求1.关系密切（工序相邻或物流量大）单元就近布置2.避免交叉、迂回运输：效率 VS 安全3.合理、有效利用空间!（恰到好处）一、车间物料流程的几种形式二、生产设施布置方式1.对象专业化布置工序1工序2工序3 没有交叉作业！第二节 生产设施布置的典型方式车床组车1车2车3铣床组铣1铣2铣3铣4磨床组磨1磨2磨32.工艺专业化布置 工作地1 工作地2 工作地33.固定式布置加工对象固定，加工设备移动一、车间布置的常用方法1.物料运量图法即按照生产过程中物料的流向及生产单位之间的运输量布置车间及各种设施的相对位置。步骤如下：（1）按照工件流向初步布置各车间（加工单位）位置，绘出大致物流图；（2）统计

3、各车间的运量；（3）车间之间运量最大的安排在相邻位置。依据：操作方便+运费节省第三节 车间布置与库房布置0102030405流出总计01721414026280345110046280522流入总计01114107车间之间运量表（单位：吨）第一，流量排序01与02之间运量最大；02与03之间运量最大；03与04之间运量最大；04与05之间运量最大。第二，车间排位彼此运量大的就近安排。01020304052吨1吨2.作业相关图法即将企业部门之间的关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，根据各部门之间活动关系的密切程度布置其相互位置，关系密切就近安排。代号密切程度A绝对重要E特别重要I重

4、要O一般U不重要X不予考虑代号关系密切原因1使用共同原始记录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作类似的工作8共用设备9其它 关系密切程度分类表 关系密切原因例6.1 一个快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个23的区域内。已知这6个部门间的作业关系密切程度，如下图所示，请根据下图作出合理布置。部门1部门2部门3部门4部门5部门6AAXUO EXOAUAA I XA符号表示部门之间关系密切程度第一步：列出部门间关系密切程度（仅考虑A和X）；A：12，13，26，35，46，56；（绝对重要）X：14，34，36。（不予考虑）第二步：从A

5、出现最多的部门开始，列出主联系族，6出现3次，从6开始，将与6关系密切程度为A的一一联系在一起；2 6 1 2 6 5 4 3 5 41263546有三个最密切的部门，放在角上即可，同时4只与6关系最密切，也放在角上第五步：根据联系族和可供使用区域，用实验法安置各部第三步：考虑其它关系为A的部门，并加入主联系族中，形成大的联系族；第四步：画出关系为X的部门联系图；1 4 3 6三、仓库布置1.仓库合理布置缘由便于搬运作业；减少入库/出库总搬运工作量；提高作业效率，降低作业费用；2.仓库布置的两种情形（1）各种物品所需货区数量（假定各货区面积相同,搬运作业强度相同）相同的，把搬运次数最多的物品货

6、区布置在靠近入口处；（2）各种物品所需货区数量不同的，先要计算一种物品单个货区的搬运次数，然后按由大到小顺序排列，大者靠近出入口处。存储物品搬运次数（每周）所需货区 1.电烤箱2801 2.空调1602 3.微波炉3601 4.音响3753 5.电视8004 6.收音机1501 7.其它1002 家电用品仓库的存储信息如下表：例6.2：有一个家电用品仓库，共14个货区，分别储存7种家电。仓库仅有一个出入口。假定该仓库每种物品每周的存取次数如下表所示，应如何布置不同物品的货区，使总搬运工作量最小？各种物品单货区搬运次数分别为：电烤箱：280/1=280； 空调：160/2=80； 微波炉：360

7、/1=360； 音响：375/3=125；电视：800/4=200；收音机：150/1=150；其他：100/2=50单货区搬运次数由大到小排列次序为：3（360），1（280），5（200），6（150），4（125），2（80），7（50）7 2 4 6 5 5 37 2 4 4 5 5 1布置好的仓库平面示意图通 道第四节 设备布置的定量分析一、Fromto表法1.含义先确定加工所用设备及初始布置方案，统计出单位时间内设备之间的搬运次数以及单位距离运输费用，计算出设备之间的单位时间内单位距离总运输费用（双向），并由大到小排序，关系密切（单位时间内单位距离总运费大）的设备就近布置。2.步骤

8、（1）确定关键零件，制定关键零件工艺路线，确定所用主要设备；（2）制定主要设备布置的初始方案；（3）确定单位时间内零件在设备之间的移动次数和单位距离运费；（4）计算单位时间内设备间的单位距离运输总费用，并按大小排序；（5）用实验法确定满意的布置方案，优先考虑相互间单位时间内单位距离运输费用最大的设备。车床铣床磨床流程：车 铣 磨例6.3：一金属加工车间有六台设备，已知其生产的零件品种及加工路线，并据此给出如下表所示的零件在设备之间的每月移动次数， （另表给出单位距离运输成本 ）请用这些数据确定该车间的最佳布置方案。目标：总运费尽可能小。锯床磨床冲床钻床车床插床锯床2174186142180磨床

9、216521906110冲床400114951620钻床16421624168车床1267110031550插床429583114390设备间月平均移动次数矩阵（单位时间流量=权数）锯床磨床冲床钻床车床插床锯床0.150.150.160.150.16磨床0.180.160.150.150.15冲床0.150.150.150.150.16钻床0.180.150.150.150.16车床0.150.170.160.200.15插床0.150.150.160.150.15（移动一次）单位距离运输成本矩阵锯床磨床冲床钻床车床插床锯床32.662.79.86.328.8磨床38.98.328.59.21

10、.5冲床60.017.114.32.43.2钻床2.963.39.36.210.9车床18.912.116.063.07.5插床6.314.313.317.158.5单位距离每月运输成本矩阵（元）设备间单位距离每月总运输成本（元）锯床磨床冲床钻床车床插床锯床71.5122.712.725.235.1磨床25.491.721.315.8冲床23.618.416.5钻床69.228.0车床66.0插床按照单位距离月总运费从大到小降序排列，得到设备之间的紧密相邻程度。根据上表中的的顺序，优先考虑锯床，并将锯床与冲床相邻布置，磨床与钻床相邻布置，锯床与磨床相邻布置，钻床与车床相邻布置，最后结果为： 锯

11、床 冲床 插床 磨床钻床 车床形成闭环回路二、新设备的布置问题问题：在已有的设备中，再安装一台新设备。目标：从新设备到老设备加权直线移动距离的总和最小。约定：物料、人员在设备之间的移动只能走交叉垂直路线，不能走对角线。设：原有设备在坐标内的点为(a1,b1),(a2,b2),.,(an,bn)。目标为求出点（x，y），使得:最小 是从新设备到老设备的加权直线移动距离的总和。引进权数W是允许新老设备间有不同的流量。可以分别求出x，y的最优值，即：简化的问题：现假设已有两台设备，分别坐落在（5，10）和（20，30）的位置，如下图所示。取权重 W = 1。试确定新设备的位置，使新设备到两台老设备的

12、距离（交叉垂直路线）和最小。当x取520之间的任何一个数值， 恒等于15；当y取1030之间的任何一个数值， 恒等于20。因此，（x, y）的最优解为5x20，10y30。从该例子可以看出，x等于ai的任何一个值，y等于bi的任何一个值都是最优解。 0 x(5,10)(20,30)y一、装配线（对象专业化布置）平衡装配线平衡又称工序（大工序）同期化，即各（大）工序加工时间相同或者相近，各工序产出均衡。1.装配线平衡问题表述（1）给定节拍，确定装配线所需的最少工作地数量；（2）给定装配线工作地数量，确定最小装配线节拍。2.装配线平衡的缘由（装配线不平衡的弊端）（1）节拍过大，小工序工作负荷率较低

13、；（2）工作地数量多，业务流程长，占用更多空间 ；（3）浪费时间，增加费用。第五节 装配线平衡3.装配线平衡意义（1）限定节拍重组工作地减少工作地数量和面积占用，缩短流程；（2）限定工作地数量缩短节拍提高负荷率、资源利用效率和生产率。 例：某装配线有6道（小）工序，作业顺序和工序作业时间如下图所示。假定节拍为5分钟/件，计算各工序的负荷率。从图上可知，工序负荷率最高的为2工序，负荷率为3/5=60%，最低的为6工序，仅为1/5=20%。（r = 5分钟/件，即允许各小工序最长加工时间为5分钟/件）问题：节拍设置过大；或者说工作地数量过多。 2 32.81.5 3 1r = 5分钟/件措施：工作

14、地数量不变，缩短节拍：可取r=3分钟/件；节拍不变，重组工作地：为一个工作地；合并为一个工作地；为一个工作地。共三个工作地。二、装配线（流水线）节拍节拍是指流水线（或装配线）上连续出产两件相同制品的时间间隔，用r表示。工序1 1 2 3 4工序2关于节拍定义的进一步阐述：（1）存在于流水线或装配线上；（2）各工作地上期望作业时间或者要求时间；（3）不是在全部工序上产出一件制品实际所需时间；（4）流水线上的节拍等于各工序单件作业时间。例6.5某流水线计划日产量为150件合格品，采用两班制生产，每班规定有21分钟的停歇时间，要求不合格品占合格品的2%，计算该流水线的节拍。三、装配线平衡的方法：（给出节拍，再确定最小工作地数目）方法：将装配线上若干个小工序合并成一些大工序（工作地），并使大工序（工作地）的实际作业时间接近或等于装配线的节拍。步骤如下：1.确定装配线节拍；2.计算装配线上需要的最少工作地数 ，设 为某小工序i的作业时间；3.组织工作地。按以下条件向