生产运作管理课件：生产服务设施选址与布置

生产/服务设施选址与布置设备/设施布置决策（layoutplanning）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。影响企业生产单位构成的因素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生产单位的专业化原则和形式生产单位专业化形式，影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量，他是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。工艺专业化原则（processfocused）对象专业化原则（productfocused）纯粹按工艺专业化形式或对象专业化形式布置的较少，常常是同时采用两种专业化形式进行车间或企业的布置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几种典型的布置形式物料流程形式流程形式可以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，按垂直方式考虑固定式布置（FixedPositionLayout）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。零部件工位器具产品按产品布置（ProductLayout）按对象专业化原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。加工设备加工设备流水线按工艺过程布置（ProcessLayout）又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。LLLDDDDGG接收和转运LDG

车床组镗床组磨床组磨床钻床车床按成组制造单元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床磨床图a的零件具有不同的功能，但形状尺寸相近；图b的零件在形状上有较大差异，但加工工艺过程具有较高相似性。因此，可以将零件进行分类并归并成组。直线型生产线7654321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U形制造单元及生产线布置（U-lineCell）76543217654321入口出口入口出口工人的行走路线库房布置例子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4－12所示）。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表4－1所示，应该如何布置不同物品的货区，使总搬运量最小？存储物品搬运次数（每周）所需货区1.电烤箱28012.空调16023.微波炉36014.音响37535.电视80046.收音机15017.其他1002货区通道表4-1:家电用品仓库的存储信息图4-12:仓库平面示意图72465537244551通道货区图4-13:布置好的仓库平面示意图从-至表法（from-to）从……至……表是一种常用的生产和服务设施布置方法。

其基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本用实验法确定最满意的布置方案。例一个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，并据此给出零件在设备之间的每月移动次数，以及单位距离运输成本。请用这些数据确定该车间的最佳布置方案。锯床磨床冲床钻床车床插床锯床2174186142180磨床216521906110冲床400114951668钻床16421624168车床1267110031550插床429583114390设备间月平均移动次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单位距离运输成本（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插床单位距离每月总运输成本（元）锯床冲床插床磨床钻床车床是不是成本最小的？怎样使成本最小？如果找不到成本最小怎么办？算法设计开始

例

方案一：13572468123456781175500302002025201007590809031788125991804205025501801876374103778车间之间的物料流动12345678117550060400607520100150180240270317881251983604205050501801876374103778成本矩阵总成本：3474（单位运输成本为1）方案二：135726481234567811755006020060752020015090240270317881251983604205025501801876748206778成本矩阵总成本：3736成本变化-200+10-25+374，+103+262例ABCD负荷：AB=10，AC=20，AD=30，

BC=15，BD=10，CD=20ABCD302020151010ABCD102020153010作业相关图（系统规划设计systematiclayoutplanning，SLP）作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部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。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其他表4－4：关系密切程度分类表表4－5：关系密切原因例

一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个2×3的区域内。已知这6个部门间的祖业关系密切程度，如图4－16所示，请根据4－16作出合理布置。部门6部门5部门4部门3部门2部门1AAAAAAXOXEOUXIU这里的符号表示两者的关系绝对重要图4－16：作业相关图示例解：第一步，列出关系密切程度分类表（只考虑A和X）

AX1-21-41-33-62-63-43-54-65-6第二步，根据列表编制主联系簇，如图4－17所示。原则是，从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。2456546231图4－17：联系簇图4－18：联系簇第三步，考虑其他“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出了分离的子联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图4－18所示。第四步，画出“X”关系联系图。如图4－19所示。第五步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门（如图4－20所示）3416126354图4－19：X关系联系簇图4－20：最后结果例：规划百货商店52431基于相关图的初始规划方案23514根据面积和建筑大小调整后的规划方案练习(课后第2题)部门6部门5部门4部门3部门2部门1XAAXAXXXXXUEAI部门9部门8部门7AAEAUEUEXAAXEXAAEUXAAX376318974526381974526装配线平衡（assembly-linebalancing）最常见的装配线是传送带，它以相同的时间间隔经过一系列的工作站，这种时间间隔称为工作站周期时间（workstationcycletime）装配线平衡问题也就是将所有的作业分配给不同的工作站的问题，是每个工作站在工作周期内没有多余的时间做其他工作，这样所有工作站不工作的时间（idletime）达到最小化。装配线平衡的步骤

例：一家玩具公司要在一个传送带上装配J型玩具车，每天需要生产500辆。生产时间为每天420分钟，J型玩具车的组装步骤及其作业时间如表所示。请根据工作站周期和作业次序限制，找出工作站数目最少的平衡方案。（单位：秒）ABCFGJKDEHI4511912125015121289

作业后续工作数量Ａ6Ｂ或Ｄ5Ｃ或Ｅ4Ｆ、Ｇ、Ｈ或Ｉ2Ｊ1Ｋ0４、给工作站１安排工作，然后工作站２，．．．．，直至结束。作业作业时间剩余时间可安排的紧后工作紧后工作最多的作业操作时间最长的作业工作站1A455.4空闲无工作站2D500.4无工作站3B1139.4C、EC、EEE1524.4C、H、ICC915.4F、G、H、IF、G、H、IF、G、H、IF123.4无工作站4G1238.4H、IH、IH、IH1226.4II1214.4JJ86.4无工作站5K941.4无ABCFGJKDEHI4011912125015121289

作业分解例假设一条装配线的作业时间分别为：40、30、15、25、20、18、15（秒）。装配线每天运行时间7.5小时，计划出产量为每天750台。最长的作业时间决定了生产线上最小的工作站周期。如何处理？作业分解。作业共享。使用平行工作站。聘用技能更高的工人。加班重新设计其他。设备升级、安排生产线备用人员、改变原材料以及让多技能工人组成一个团队来操作生产线而不是每个工人独立地各司其职。混合型装配线平衡*JIT生产商经常采用混合型装配线，例如丰田。混合型装配线的目标是生产多品种的产品，并避免大量的库存。混合型装配线平衡就是指在指定的时间内，使用循环的方式为一条装配线上同时生产的不同产品安排生产时间。例玩具公司有一条生产线对J型和K型玩具车支架进行钻孔。两类产品所需钻孔时间不一致。两种产品生