生产与作业系统的配置课件

第三讲，生产与作业系统配置张志英工业工程与管理系上海交通大学年11月10/2/1主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第1页主要内容生产能力决议选址决议设备管理流水线组织和平面布置10/2/2主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第2页生产能力决议定义：一定时间内企业所能生产一定种类和一定质量产品或服务最大数量。制造企业一定时间通常是一年生产能力取决于固定资产及其技术组织条件服务企业一定时间是指天或一个轮班取决于设施、设备、人力10/2/3主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第3页生产能力与生产规模生产能力决定生产规模炼铁厂高炉容积生铁产量处于经营场所商场，营业面积决定销售额旅馆客房数量决定接待能力餐厅营业面积，影响营业额和服务质量10/2/4主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第4页企业生产成本怎样降低成本？(中西方观点差异)节约原材料和费用？提升生产能力利用率？10/2/5主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第5页生产能力提升生产效率提升生产能力利用率降低费用和劳动力支出10/2/6主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第6页生产能力决议市场需求决定能力预测需求（长久需求、前瞻性需求）例子94、95年空调企业丰田摩托生产1958年，送货轻型摩托车生产新工厂月产30,000量，是当初市场需求能力10倍，进军美国10/2/7主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第7页规模经济性规模经济性：单位成本或单位产出成本随规模增大而下降性质。怎样确定规模才能取得最大经济性？（不一样行业有不一样规模经济指标）经验曲线法：单位产品成本随产量单位（规模单位）增大而呈下降趋势特征。学习曲线法：单位产品成本随操作工人重复生产该种产品次数增加而下降趋势。（针对手工操作）10/2/8主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第8页经验曲线法(ExperienceCurve)10/2/9主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第9页经验曲线公式y(x):产量为x时单位产品成本；x-产量经验曲线百分率，描述成本随产量下降幅度工人熟练程度10/2/10主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第10页经验曲线公式10/2/11主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第11页经验曲线法(ExperienceCurve)EC能够刻画规模增大生产成本下降工人熟练生产成本下降百分率越高，规模改变对单位成本影响越小。10/2/12主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第12页经验曲线对数形式指数形式对数形式10/2/13主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第13页经验曲线对数形式10/2/14主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第14页例子：核发电厂规模经济性在美国，发电行业规模经济性y:美元/千瓦K:常数R：规模A：规模指数：经过规模-成本数据曲线拟合来确定。10/2/15主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第15页例子：核发电厂规模经济性(Cont’d)规模与利用系数相关利用系数规模大轻易造成利用系数下降，如图10/2/16主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第16页例子：核发电厂规模经济性(Cont’d)综合考虑10/2/17主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第17页生产能力决议几个观点除了规模经济性外，其它原因仍需考虑W.斯金纳认为，聚焦工厂有效管理生产能力超出预测水平（柔性）10/2/18主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第18页决议树法建厂三种考虑方案一：建大厂，投资2500万元，销路好，每年赢利1100万元，不好亏损100万元，服务期限方案二：建小厂，投资1300万元，销路好，每年赢利400万元，不好时，仍可赢利300万元，服务期限方案三：先建小厂，1年后销路好再扩建，追加1600万元，服务期限9年，每年赢利950元生产能力决议方法：探索式决议过程10/2/19主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第19页10/2/20主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第20页决议树法i:依据银行贷款利息率和投资风险率综合确定折现率10/2/21主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第21页方案一NPV建厂需要一年成功概率10/2/22主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第22页方案二NPV10/2/23主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第23页方案三NPV10/2/24主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第24页决议树法(Cont’d)综合比较应该选方案三10/2/25主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第25页选址决议产品销售条件：方便购物或订货提供服务条件：方便享受服务交通条件：便于运输、及时送货等劳动力条件资源供给条件基础设施条件地价和税收条件环境保护法规政治和文化条件扩展条件影响原因工业企业（企业产品特点）商业企业服务业（饭店、银行、学校）10/2/26主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第26页加权评分法影响原因等级：把相关影响原因列成一个清单，并对每一原因要求统一度量等级标度。确定每一影响原因权数分别对每一个影响原因确定每个候选方案标度等级和分数。将每个候选方案在每种影响原因下分数，乘以该影响原因权数，然后汇总起来，得到每个候选方案总得分选择总分最高候选方案为最正确方案10/2/27主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第27页加权评分法影响原因权数候选方案ABCD等级分数等级分数等级分数等级分数销售条件2551252503754100服务条件5420315315420交通10330440220550劳动力5210525420315资源供给515210420315基础设施10330440440330地价税收20120360360240环境保护5315315210420政治文化5420525315315扩展10330220440330总计30530031533510/2/28主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第28页线性规划法例多点布局问题东风制氧企业在某市建有A，B，C三个制氧厂，分别向10个单位供氧，相关生产能力以及运费见下表。问怎样安排运输，在满足用户要求同时使得费用最少？10/2/29主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第29页工厂用户所在地点12345678910A0.210.240.190.480.370.290.20.410.50.47B0.390.290.40.270.240.230.410.340.340.35C0.350.340.290.260.320.410.320.190.180.1810/2/30主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第30页10/2/31主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第31页线性规划模型10/2/32主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第32页设备布置类型及标准工艺布置产品布置定位布置研究在生产场所或工作场所，怎样合理地布置各种设备和设施，使得物流和业务流能够以尽可能短时间经过系统，缩短运输距离，降低在制品存放，提升生产效率和服务效率。10/2/33主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第33页工艺布置医院依据是专业化分工标准：同一类型设备和同工种操作人员集中在一起。优点：有利于提升操作人员专业技能提升设备利用率适应面广缺点：在制品，运输时间长，交流频繁10/2/34主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第34页产品布置汽车、食品加工、家用电器、玩具等对象专业化：按照某种产品或零件，或者是某种业务加工次序来排列相关设备和加工中心。市场需求量大、重复性生产和标准化产品优点：降低在制品、交流少、运输距离短缺点：可靠性低柔性差（适应性）10/2/35主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第35页定位布置

飞机或造船优点：加工对象移动较少，节约费用工序易于设计易于管理缺点：不适应于大批量生产不易于用科学管理方法10/2/36主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第36页活动相关图法调查或预计各功效部门或功效区之间流量绘制活动相关图（反应紧密程度和原因）活动相关图：反应各种活动或功效部门之间相互关系及其紧密程度矩阵图表，字符表示相关紧密程度，数字表示紧密程度原因。采取关系图法进行平面布置10/2/37主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第37页例：小区诊所平面布置

10/2/38主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第38页相关程度分类相关程度分类相关程度类别代码评分绝对必要A6很主要E5主要I4普通O3不主要U2不宜靠近X110/2/39主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第39页相关程度原因及代码10/2/40主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第40页关系卡1。确定各功效部门相对位置，建立关系卡,然后，选出“A”关系数量最多样板。然后，取一块与已选取样板有一个A关系，而与其它样板A关系最多。10/2/41主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第41页排列方案2。把各部门详细面积反应到详细位置图中，然后结合实际建筑物平面图进行布置10/2/42主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第42页实际排列3。结合实际建筑物平面图进行布置10/2/43主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第43页从至表法（From-ToTable）定义：从至表法是一个依据零件或作业在各种设备或工作中心之间移动次数，合理地安排设备布置方案尝试法主要用于车间内设备布置或是工作场所设备布置10/2/44主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第44页机械加工设备布置工艺表（见P81）10/2/45主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第45页初始至从表初始零件至从表依据零件工艺路线图编制零件从至表。从至表：零件从一个工作中心（设备）至另一个工作中心（设备）移动次数汇总表。按工作中心数n作一个n*n矩阵直列为起始工序，横行为终至工序对角线右上方表示按箭头方向前进移动次数对角线左下方表示按箭头方向后退移动次数分析和改进初始零件从至表，取得满意布置方案10/2/46主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第46页修改后至从表改进后初始零件至从表使从至数最大设备排列在越靠近对角线位置上。10/2/47主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第47页至从表移动总距离计算编号i斜线穿过从至数j10/2/48主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第48页流水线组织和平面布置基本特征固定生产一个或少数几个产品，生产过程是连续重复进行，最大程度地降低了制品等候时间和设备加工间歇时间工作中心专业化程度高节拍：流水线上相继出产两件相同产品之间时间间隔生产能力是平衡工艺过程是封闭：连续性、平行性、百分比性、节奏性高，工序单件工作时间工作中心数10/2/49主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第49页流水线分类固定和移动（产品）固定：生产对象固定，工人按次序流动，船舶装配（虚拟流水线）移动：生产对象移动，工人、设备不懂，如汽车装配线单一对象和多对象单一对象：只生产一个产品，适于大量生产多对象：生产两种或以上产品。可变流水线和混流生产线连续和间断连续：生产过程完全连续间断：生产对象在各工序之间出现停放等候强制性节拍和自由节拍（工作中心之间）（设安全在制品库存）无专用运输和有专有运输（有没有运输设备）手工、机械、自动化（机械化程度）10/2/50主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第50页固定和移动（产品）固定，比如船等重型设备移动，汽车、电视机装配10/2/51主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第51页单一对象和多对象多产品可变流水线（成批轮番）混合流水线（物料组织和配送）10/2/52主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第52页连续和间断

生产过程中间是否有停顿？生产能力不均衡10/2/53主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第53页强制性节拍和自由节拍工作中心时间能够调整是否设备控制？操作者自行控制？10/2/54主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第54页装配线平衡问题给定流水线节拍，求出使装配线所需工作中心数量或人工数量最少给定工作中心数量，求流水线节拍最小配置使各工作中心单件作业时间尽可能等于节拍或节拍倍数，使每个工作中心或工人作业空闲时间最少10/2/55主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第55页装配线几个基本概念N，工作中心数量C，节拍，工作中心最大允许作业时间ti

第i个作业时间10/2/56主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第56页装配线基本平衡方法细分：将整个任务细分为许多小工序合并：将相邻小工序合并成大工序，使大工序单件作业时间靠近于节拍或节拍倍数。10/2/57主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第57页装配平衡基本步骤（一）确定装配线节拍某产品装配线计划日产量为150件，采取两班生产（8hr），每班21分钟停歇时间，计划不合格率为2%10/2/58主讲：张志英生产与作业系统的配置课件第58页装配平衡基本步骤（二）计算装配线上需要最少工作站(工作中心)数