第4章 生产服务设施选址与布置

1、华中科技大学管理学院生产运营管理，陈荣秋，陈荣秋，生产与运作管理，陈荣秋，编著。第四章生产/服务设施的选址与布局优化，4.1选址决策4.2设备/设施布局决策4.3仓库布局4.4选址与布局定量分析决策4.5装配线平衡4.6非制造业设施布局，陈荣秋、马士华编著生产与运作管理，4.1选址决策，选址问题是在系统的基础上进行优化的。现代企业运作不仅要关注企业的业务流程，还要考虑整个供应链系统。选址的意义已经延伸到整个供应链中的合作伙伴。图4-1:供应链结构示意图，生产与运作管理由陈荣秋、马士华编辑，企业的竞争力将直接受到地理位置和环境的影响。对于制造企业来说，地理布局决定了一些直接成本的水平。对于服务企

2、业来说，选址问题直接影响到供需关系(如客流)。选址也会影响员工的情绪、相互关系和公共关系。生产与运作管理，陈荣秋、马士华编著，选址决策的基本概念“设施选址”，是为了实现企业的战略目标，综合平衡各种因素，确定在何处建设工厂或服务设施的过程。设施选址不仅关系到设施建设的投资和速度，而且在很大程度上决定了所提供的产品和服务的成本，从而影响企业的生产管理活动和经济效益。生产与运作管理，陈荣秋、马士华主编。选址决策与物流系统。企业的选址决策与供应商、消费者等相关因素密切相关。理想情况下，企业做出的选址决策应该使企业利润最大化，并且至少使物流得到控制。从物流系统出发，要综合考虑各种因素，使物流链中的每个节

3、点都能做到最好。生产与运作管理，陈荣秋，马士华编著，影响选址的因素，经济因素，运输条件和费用，运输工具：航空，铁路，水路，管道运输和陆运企业应考虑是否靠近原材料产地或消费市场，劳动力可得性和费用，能源可得性和费用，场地条件和费用，陈荣秋，马士华编著，生产与运作管理，其他因素：政治形势，健全的法律制度，公平的税收负担，社会因素，居民的生活习惯， 文化教育水平，宗教信仰和生活水平，自然因素，气候条件和水资源，生产与运作管理陈荣秋和马士华编辑，选址的一般步骤，选择某一地区，在同一地区选择一些合适的地方，比较不同的地方，并作出决定。 生产与运作管理陈荣秋、马士华主编，4.2设备/设施布局决策，生产服务

4、设备/设施布局是指合理安排企业或组织内各生产作业单元和辅助设施的相对位置和面积，以及车间内生产设备的布局。生产和服务设施的布局只有在确定企业内部生产单位的构成和生产单位内部采用的专业形式后才能进行。生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、生产与运作管理、03010、03生产与运作管理、0303010、0303010、0303010、过程聚焦原则(Process focused principle)产品聚焦原则(p

5、roduct focused principle)较少单纯按照过程专业形式或对象专业形式来安排，往往采用两种专业形式同时安排车间或企业。生产与运作管理陈荣秋、马士华主编影响生产服务设施布局决策的因素。工厂的布局符合生产工艺的要求，避免了交叉和迂回运输，缩短了生产周期，节约了生产成本。生产联系和合作密切的单位应就近安排，充分利用现有运输条件，根据生产性质、防火和环保要求合理划分厂区。在考虑防火和卫生条件的情况下，总平面布置应力求最小的建筑面积。工厂布局应该有扩大的空间。生产与运作管理陈荣秋、马士华主编，几种典型的布局形式，物流形式和流动形式可分为横向和纵向。当所有的设备和设施都在同一个车间时，当

6、周转在同一楼层时，生产作业被认为是水平的，而被认为是垂直的。生产与运作管理由陈荣秋、马士华编辑，版式类型为固定位置版式。加工对象是固定的，生产工人和设备是固定的。零件、工位器具，图4-6:固定位置布局示意图，陈荣秋、马士华生产与运作管理编辑，根据产品布局和对象专业化原则，布置相关机器设备，如装配线或产品装配线。生产与运作管理，陈荣秋、马士华编辑，也叫工艺布局。也就是说，根据流程专业化的原则，相似的机器聚集在一起完成相同的处理任务。L、L、D、D、D、G、接收和转运、L、D、G、车床组、镗床组、磨床组、钻床、车床根据基于成组技术的布局、L、D、G、G、L、p、G、L、原材料、成品仓库、1号机组、

7、2号机组、3号机组、G、D、L、车床、钻床、磨床、生产与运作管理陈荣秋、马士华编著，按C形制造单元布局，2号机、1号机、3号机、4号机、5号机、6号机、出入口，图4-10: C形制造单元布局示意图，生产与运作管理陈蓉3、2、1、7、6、5、4、3、2、1、出入口、出口、机器、工人行走路线，图4-11:U形制造单元及生产线布局假设仓库中每个物品的每周存取时间如表4-1所示，如何安排不同物品的货物区域以使总处理能力最小化？生产与运作管理陈荣秋、马士华编，货物区、通道，表4-1:家电仓库仓储信息，图4-12:仓库平面图，生产与运作管理陈荣秋、马士华编，通道、货物区，图4-13:布局仓库平面图，生产与

8、运作管理陈蓉任何选址方案都有一定的固定成本和可变成本。图4-15显示了两种不同选址方案的成本和收益随产量而变化。收入，TC2(厂址2的总成本)，TC1(厂址1的总成本)，FC1(厂址1的固定成本)，FC2(厂址2的固定成本)，成本，销售量，P1，P2，V0，V1，V2，0，图4-15两个厂址选择方案的比较，陈荣秋，马士华编，生产与运作管理有三个候选厂址：A，B，C，它们的经济因素是相等的。现在，根据七个难以量化的因素对它们进行了进一步的比较。这七个因素对选址的重要性是不同的，这可以从表4-2第二列的“最高分”看出。每个方案的分数由专家估算，并得出第3、4和5栏中的数字。比较这些数字，我们可以看

9、到，站点C的每一分都没有超过站点B，站点B和站点A都有各自的优势。因此，站点c可以忽略。厂址B的总得分为900，厂址A的总得分为840，因此可优先选择厂址B。生产与运作管理，陈荣秋、马士华主编；表4-2是评分方法的一个例子；陈荣秋、马士华主编生产与运作管理；评分方法也可以采用其他形式，如表4-3所示的加权法。采用加权法，每个选址因子最高为100分，其重要性用权重来表示。这将使专家更容易评分。表4-3加权法，陈荣秋、马士华编，生产与运作管理。穆德提出的操作相关图是根据企业各部门活动的紧密程度来安排它们的相互位置。首先，将亲密度分为六个等级：A、E、I、O、U和X，然后列出导致不同程度关系的原因。

10、利用这两种数据，逐一确定待排列部门之间的关系，并根据关系的重要程度和重要程度高的部门相邻排列的原则，排列出最合理的排列方案。生产与运作管理，陈荣秋、马士华编辑，经营相关地图，表4-4:贴近度分类表，表4-5:贴近度原因，生产与运作管理，陈荣秋、马士华编辑，例4-1快餐店拟安排生产服务设施。快餐店分为6个部门，计划安排在23个区域。众所周知，这六个部门之间的祖先关系非常密切，如图4-16所示。请根据图4-16进行合理安排。部门6、部门5、部门4、部门3、部门2、部门1、A、A、X、O、X、E、O、U、X、I，列出贴近度分类表(只考虑A和X)。A x 1-21-41-33-62-63-43-54-

11、65-6，生产与运作管理，由陈荣秋和马士华编辑。第二步是根据列表编译主联系人集群，如图4-17所示。原则是从与部门关系最密切的“a”开始，例如，在本例中，部门6出现三次，首先确定部门6，然后用与部门6的关系程度一一联系起来。2，4，5，6，5，4，6，2，3，1，图4-17:连接集群，图4-18:连接集群，陈荣秋，马士华编辑，生产与运作管理，第三步考虑其他“A”在本例中，所有部门都可以加入到主联系集群中，如图4-18所示。第四步，画出“X”关系图。如图4-19所示。第五，根据连接聚类图和可利用区域，实验安排各部门(如图4-20所示)，由0103010陈荣秋和马士华编辑，3，4，1，6，图4-1

12、9: X关系聚类，图4-20:最终结果，0103010陈荣秋基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床和设备，制定设备布局的初步计划，计算设备间的移动距离，确定移动次数，0103010陈荣秋、马士华主编，新设备的布置，这里考虑一个常见的设施布置问题。为了满足生产或服务的要求，人们经常对原来的部门进行改造，例如，在现有的设备和设施中安装新的设备。该问题的目标是最小化新设备到旧设备的加权直线移动距离之和。为方便起见，假设物料或人员在两个设备或部门之间移动时，只能沿相交的垂直路线移动，即两点之间不能有对角线。让坐标中原始设备的点为(a1，b1)，(a2，b2)，(an，bn)，

13、然后目标是找到x，y，使：最小。0103010由陈荣秋和马士华编辑，线性规划法，其优化目标是使总物料搬运成本最小化。这是一个四重分布问题。一般来说，手工解决这个问题非常困难。然而，有许多软件公司开发的优化软件包，如LINGO，可以非常方便地解决这些问题。0103010，陈荣秋、马士华主编，计算机辅助选址决策与设施布局。随着计算机在企业管理中的应用，越来越多的管理者在处理生产和服务设施的布局时，通过计算机来解决一些复杂的问题。下面介绍一种常用的计算机辅助布局软件：craft(计算机化相对设施配置技术)。CRAFT是美国人开发的一种通用计算机辅助工具，用于安排生产和服务设施。其基本内容如下：010

14、3010，陈荣秋、马士华主编。(1)合理安排的目标是使总运输成本最小化。(2)生产中允许对材料和部件使用不同的材料搬运方法和工具，成本与搬运距离成正比。(3)了解每个地块中心的面积及其初始布局图，并在布局图上标出每个地块中心的坐标。(4)如果某些块中心需要特殊位置，它们可以用作约束条件并提前解释。(5)采用计算方法进行计算，使整个系统的综合处理成本最小。0103010，陈荣秋、马士华编著，4.5装配线平衡和装配线时间平衡的概念所谓的装配线平衡，也称为过程同步，是指装配线在给定装配线节拍后，装配线所需的工作场所数量和工人数量最少的方案。装配线问题也可以表达为：对于特定的产品，给定工作场所的数量，找到使装配线节拍最小化的配置方案。0103010陈荣秋、马士华主编装配线节拍的计算，所谓装配线节拍，是指在装配线上连续生产两种相同产品之间的时间间隔。其计算公式为：0103010，陈荣秋、马士华编著，装配线时间平衡法，确定装配线节拍，计算装配线上所需的最小工作场所数，组织工作场所，计