生产运作管理第六章 生产和服务设施布置课件

1、第六章 生产和服务设施布置6.1 设备/设施布置决策 6.1.1 影响企业生产单位构成的因素 6.1.2 生产单位的专业化原则和形式 6.1.3 影响生产和服务设施布置决策的因素 6.1.4 几种典型的布置形式6.1 设备/设施布置决策生产和服务设备/设施布置就是指合理安排企业或某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。生产和服务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。6.1 设备/设施布置决策生产和服务设施布置分为：工厂总体布置设计车间布置设计生产和服务设施布置的任务6.1 设备/设施布置决策6.1.1 影响企业

2、生产单位构成的因素 生产车间 工段或生产小组产品的结构与工艺特点企业的专业化与协作化水平企业的生产规模6.1 设备/设施布置决策6.1.2 生产单位的专业化原则和形式工艺专业化原则布局，是指按照产品生产的工艺流程，将相同机器设备、生产功能设置在同一生产工作单位的布局方式。它又称为工艺原则布局，工艺导向布局，车间布局，功能布置。工艺专业化原则布局实例 6.1 设备/设施布置决策6.1.2 生产单位的专业化原则和形式工艺原则布局的优点：(1) 产品品种适应市场需求变化的能力强，有利于更新换代；(2) 设备可以替代使用，生产面积利用充分，负荷系数高；(3) 系统受个别设备出故障的影响不大；(4) 采

3、用通用设备，投资和维护费用较低；(5) 有利于设备维修和工具供应等工艺管理；(6) 有利于工人技术熟练程度的提高。 6.1 设备/设施布置决策6.1.2 生产单位的专业化原则和形式工艺专业化原则布置的缺点：(1) 产品加工路线长，生产环节多，生产周期长；(2) 运输投入和中间仓库增多，使厂内运输费用增加；(3) 在制品数量多，资金占用大；(4) 相关单位联系与协作关系复杂；(5) 计划管理、在制品管理、质量管理等工作难度大。 6.1 设备/设施布置决策6.1.2 生产单位的专业化原则和形式对象专业化原则布局，是指按照生产的产品特点，将不同机器设备、生产功能设置在同一生产工作单位的布局方式。又称

4、为产品对象原则布局，产品导向布局，产品布局，生产线布局。6.1 设备/设施布置决策6.1.2 生产单位的专业化原则和形式对象专业化原则布局的缺点：(1) 不利于充分利用设备和生产面积；(2) 不利于对工艺进行专业化管理；(3) 对产品变化的适应性差；(4) 不利于工作单位的工艺管理；(5) 不利于工人技术熟练程度的提高。工艺原则布局与对象原则布局的比较6.1 设备/设施布置决策6.1.3 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按照生产性质、防火和环保要求，合

5、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6.1 设备/设施布置决策6.1.4 几种典型的布置形式物料流程形式 可分为水平的和垂直的 所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑 生产运作是在多个楼层周转时，按垂直方式考虑物料流程形式6.1 设备/设施布置决策6.1.4 几种典型的布置形式布置类型固定式布置（Fixed Position Layout） 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。6.1 设备/设施布置决策6.1.4 几种典型的布置形式布置类型 按产品布置 （Product Layout） 按对象专业化原

6、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。加工设备加工设备6.1 设备/设施布置决策6.1.4 几种典型的布置形式布置类型按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床磨床 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C形制造单元布置示意图 U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）76543217654321入口出口入口出口工人的行走路线U形制造单元及生产线布置6.2 布置决策的定量分析6.2.1 作业相关图作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部

7、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。关系密切程度的分类及代号如下表所示代号密切程度A绝对重要E特别重要I重要O一般U不重要X不予考虑关系密切程度的原因及代号如下表所示代号关系密切原因1使用共同的原始记录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做类似的工作8共用设备9其他6.2 布置决策的定量分析6.2.1 作业相关图 例题1AAXUOEXOAAU IAAX

8、部门1部门2部门3部门4部门5部门66.2 布置决策的定量分析6.2.1 作业相关图 例题2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（如图所示）。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表所示，应该如何布置不同物品的货区，使总搬运量最小？6.2 布置决策的定量分析6.2.1 作业相关图 例题2物品 搬运 占用种类 次数 面积物品 搬运 占用种类 次数 面积A 电烤箱 280 1E 电视 800 4B 空调 160 2 F 收音机 150 1C 微波炉 360 1G 其他 100 2D 音响 375 3 通道出入口6.2 布置决策的定量分析6

9、.2.2 从至表法（From-to） 从至表法是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较适合于多品种、小批量生产的情况。具体步骤如下：（1）选择典型零件，制定典型工艺路线，确定机床设备。（2）制定初始方案，统计设备间移动距离。（3）确定零件在设备间的移动次数和单位运量成本。（4）用实验法确定最满意的方案。例题一金属加工车间有六台设备，已知其加工的零件品种及加工路线，零件在设备间移动次数和单位移动成本如表所示。请确定最佳布置方案。车间平面图锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 217 418 61 42 180磨床 216 52 190 61 10冲床 400 114 95 16

10、20钻床 16 421 62 41 68车床 126 71 100 315 50插床 42 95 83 114 390锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 0.15 0.15 0.16 0.15 0.16磨床 0.18 0.16 0.15 0.15 0.15冲床 0.15 0.15 0.15 0.15 0.16钻床 0.18 0.15 0.15 0.15 0.16车床 0.15 0.17 0.16 0.20 0.15插床 0.15 0.15 0.16 0.15 0.15锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 32.6 62.7 9.8 6.3 28.8磨床38.9 8.3 28.5 9.2

11、1.5冲床60.0 17.1 14.3 2.4 3.2钻床2.9 63.3 9.3 6.2 10.9车床18.9 12.1 16.0 63.0 7.5插床6.3 14.3 13.3 17.1 58.5锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 71.5 122.7 12.7 25.2 35.1磨床 25.4 91.7 21.3 15.8冲床 23.6 18.4 16.5钻床 69.2 28.0车床 66.0插床设备间月平均移动次数单位距离运输成本单位距离每月运输成本单位距离每月总运输成本 运用给出数据求出总运输成本锯床冲床插床磨床钻床车床最后布置方案： 锯床 冲床 122.7 磨床 钻床 91.7

12、 锯床 磨床 71.5 钻床 车床 69.2车床 插床 66物料运量图法（从至表法的扩展） 1 、统计车间内物料流量，绘制物料运量表。0102030405总计01721414026280345110046280522总计01114107 （2）优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布置，以此类推。 （3）最后，考虑其它因素进行改正和调整。010403050271044112216.3 装配线平衡装配线平衡的概念 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

13、作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。6.3 装配线平衡6.3.1 进行装配线时间平衡的原因 为了解决以下问题：浪费时间资源；忙闲不均，引起矛盾；浪费人力资源。装配线平衡的目的是： 减少时间的损失。 提高生产过程的连续性与节奏性； 提高资源的利用率；6.3 装配线平衡6.3.2 装配线（流水线）节拍计划期有效工作时间/计划期内计划产量=例题见书上P1656.3 装配线平衡6.3.3 装配线平衡的方法 计算节拍和最小工作地数 节拍：公式见上节 最小工作地数：在满足生产的前提下，流水生产线的工作地数目越小越好，最小工作地数目按照下面的公式计算：6.3 装配线平衡6.3.3 装配线平衡的方法 组

14、织工作地按照如下的原则组织工作地： 保持工序的先后次序； 工作地综合作业时间小于节拍，尽可能接近节拍； 工作地数目尽量少，但是不能少于最小工作地数目。6.3 装配线平衡6.3.3 装配线平衡的方法 在分配作业给各工作地时，可以按照如下两条规则分配作业： 优先分配后续作业数较多的作业； 优先分配作业时间最长的作业。计算时间损失系数，计算公式为：例题： 光华机械公司正在建立一条生产一种小型器械的流水线。你被要求去平衡这条生产线，表中给出的是要进行的工序、工序作业时间要求以及紧前工序要求。这条生产线将在8小时内生产300单位产品。(1) 选择能在每个机会中被分配的最长工序把任务分配到各工作地。(2)

15、 计算由(1)中得到的分配的时间损失系数。(3) 通过选用能在每个机会中被分配的最短工序把任务分配到各工作地。(4) 计算由(3)中得到的流水线的时间损失系数。工序ABCDEFG时间（秒）51222832392020紧前工序AAAABC工序HIJKLMN时间（秒）16124244202012紧前工序DEF,GH,IJKL,M6.3 装配线平衡装配线评价方案和考虑的问题通过平衡方案的时间损失率与效率的分析，对平衡方案进行评价，以决定是否继续寻找新的方案。在进行生产线平衡时，需要考虑如下几个方面的问题： 有些作业相互干扰或不宜靠近，不能放在一个工作地，以免影响生产线的平衡。 人力与空间限制生产线的

16、组织，也影响生产线的平衡。 合理调整工人，把熟练工人调到高负荷工序，选派工人做流水线巡回作业，协助高负荷工序完成任务，有利于生产线的平衡。 采用高效工具，改造装配线，可以降低装配时间，有利于装配性的平衡。 部分工序采用临时加班来降低负荷，有利于生产线的平衡。6.4 非制造业布置办公室布置通常要考虑的因素很多，但综合分析，一般要重点考虑两个因素。1) 信息交流的及时性 2) 人员的工作效率6.4 非制造业布置办公室布置根据经验，搞好办公室布置，要注意以下一些问题：(1) 力求使办公室有一个安静的工作环境。 (2) 有办公大楼的，办公室可以集中布置，这样便于工作上相互联系，又减少人员的移动。 (3

17、) 办公室应有良好的照明采光条件。 (4) 最充分地利用办公室面积，合理布置工作人员的座位。 (5) 办公室布置应力求整齐、清洁。6.4 非制造业布置办公室布置办公室布置根据行业的不同、工作任务的不同有多种，归纳起来，大致可以分为以下几个模式：(1) 封闭式办公室 (2) 开放式办公室布置。 开放式办公室示意图6.4 非制造业布置办公室布置(3) 半开放式办公室布局。就是在开放式办公室布局的基础上，进一步发展起来的用半截屏风将人和人适当隔离开的一种组合式布局方式。据统计，采用这种形式布局，建筑费用比传统的封闭式办公建筑能节省40%，改变布局的成本也较低。 服务业布局 在互联网为代表的新技术革命

18、全方位推动下，服务业产生了飞速发展和惊人的变革。服务业由传统的局限于生活消费领域，转向为整个社会生产、生活服务的各个领域。提起传统的服务业，人们一般会想到百货、餐饮、旅馆、理发等。但时至今日，服务业已经从这些传统的行业扩张到金融、保险、通信、运输、租赁、咨询、维修等众多的行业。 零售服务业布局是比较具有代表性的。 零售服务业布局的目的就是要使零售店铺的面积净收益最大。在实际布局中，“面积净收益最大”一般表现为：“搬运费用最小”、“产品摆放最多”、“空间利用率最大”等，同时还考虑到其他许多的人性化的因素。一般而言，零售服务场所有3个组成部分：环境条件，空间布置及设施功能，徽牌、标志和装饰品。1. 环境条件 1) 光线 2) 颜色 3) 空气 4) 声音 5) 音乐2. 空间布置及设施功能这有两个非常重要的方面：科学设计、合理安排商品分组场地、空间位置、顾客的行走路径。行走路径的设计目的就是要给顾客提供一条线路，使他们沿着这条路线，能够尽可能多地看到商品，按需要程度接受各项服务。通道也非常重要，除了确定通道的数目外，还要决定通道的宽度。通道的宽度也会影响服务流的方向。对于流通规划和商品分组，市场研究提供了以下几条值得注意的指南。(1) 人们在购物中倾向于以一种环型的方式购物。将利润高的物品