教学PPT生产设施设计

1、生产设施设计生产设施设计 chapter 9 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 主要内容主要内容 n9.1 设施选址 q影响因素 q基本方法 n9.2 设施布置 q生产系统 q服务系统 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 9.1 设施选址 一个工厂设施或服务设施建在何处一个工厂设施或服务设施建在何处, ,对公司来说是涉对公司来说是涉 及经营战略的重要决策及经营战略的重要决策, ,尤其是大型工业设施的选址对一尤其是大型工业设施的选址对一 个国家的国民经济全局有重大的影响。个国家的国民经济全局有重大的影响。 生产系统工程生产系统工程 usstusstmem

2、mem 思考与讨论思考与讨论 n1、为什么啤酒厂通常位于市场附近，而葡萄酒厂 通常位于其投入品原产地？ n啤酒厂和葡萄酒厂都是运输指向型企业，运输成本（采购 成本和配送成本）作为选址的主导因素。 n啤酒厂市场指向型，重量增加的生产活动； n葡萄酒厂资源指向型，重量减轻的生产活动。 n那么，食糖加工中心，木材加工中心、商业服务中心宜靠那么，食糖加工中心，木材加工中心、商业服务中心宜靠 近哪里选址呢？近哪里选址呢？ 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 思考与讨论思考与讨论 n2、为什么原本并无矿产资源的上海、宁波等沿海 城市可以建成庞大的钢铁、石化生产基地？ n技术和交通运输的

3、进步，带来运费的大幅下降，资源指向 的区位类型可能转变为市场指向的区位类型。 n临海型，临空型，高智能型等； n选择有利于企业生产率增长的地方。 n大城市的商务成本很高，但商务成本最高的城市却往往是大城市的商务成本很高，但商务成本最高的城市却往往是 最吸引企业发展的地方，为什么呢？最吸引企业发展的地方，为什么呢？ 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 1、选址问题分类、选址问题分类 （1 1）单一设施选址）单一设施选址 （2 2）复合设施选址）复合设施选址 单一设施的场址选择就是根据企业生产纲领或服务目标为一个独单一设施的场址选择就是根据企业生产纲领或服务目标为一个独 立的设

4、施选择最佳位置。立的设施选择最佳位置。 复合设施选址就是为一个企业的若干个部门（分厂、仓库、连锁复合设施选址就是为一个企业的若干个部门（分厂、仓库、连锁 店等）确定最佳数量和最佳位置。店等）确定最佳数量和最佳位置。 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 2、重要性及意义、重要性及意义 （1）设施与响应时间）设施与响应时间 物流设施的数量物流设施的数量 响应时间响应时间 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 成本成本 设施数量设施数量 （2）设施与物流成本）设施与物流成本 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 国家国家 1995 corel

5、corp. 地区地区 1995 corel corp. 地点地点 1995 corel corp. 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 3、影响选址的主要因素、影响选址的主要因素 宏观政治及经济因素、基础设施与环境、竞争对手等宏观政治及经济因素、基础设施与环境、竞争对手等外因：外因： 内因：内因： 发展战略、产品、技术或服务等发展战略、产品、技术或服务等 （1）地区选址应考虑的因素）地区选址应考虑的因素 市场条件、资源条件、运输条件、社会环境市场条件、资源条件、运输条件、社会环境 （2）对地点选择的要求）对地点选择的要求 地形地貌条件、地质条件、占地原则、施工条件、供排水环

6、境地形地貌条件、地质条件、占地原则、施工条件、供排水环境 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 思考与讨论思考与讨论文化选址文化选址 n1、李约瑟之谜：为什么中国的科技水平和经济发展在、李约瑟之谜：为什么中国的科技水平和经济发展在16世纪世纪 前一直遥遥领先于西方文明？为什么现代科学没有在中国（或前一直遥遥领先于西方文明？为什么现代科学没有在中国（或 印度）文明中成长？印度）文明中成长？ n不同文明的社会的、思想的、经济的结构等影响。 n制度说制度说中国古代社会财产所有权未得到应有的尊重和保护；中国古代社会财产所有权未得到应有的尊重和保护； n中央集权说中央集权说高度垄断（大

7、众消费品、教育出版等）的国家控高度垄断（大众消费品、教育出版等）的国家控 制；制； n人地比例说人地比例说技术发展跟不上科学的发展源于人力资源过于丰技术发展跟不上科学的发展源于人力资源过于丰 富，没有发明机器的动力。富，没有发明机器的动力。 n技术供给说技术供给说林毅夫为代表林毅夫为代表 n企业和个人选址的自由和效率！中印对比企业和个人选址的自由和效率！中印对比 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 思考与讨论思考与讨论空间选址空间选址 n1、家庭选址：孟母三迁的故事、家庭选址：孟母三迁的故事 n2、中国共产党早期发展历程中的移动和选址路线、中国共产党早期发展历程中的移动和选

8、址路线 n3、改革开放经济特区的选址、改革开放经济特区的选址 n4、戏曲选址、戏曲选址京剧（皮黄戏）和越剧京剧（皮黄戏）和越剧 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 选址选址地理因素地理因素 n1、从全球范围来看，温带的临海经济体的表现一直明显、从全球范围来看，温带的临海经济体的表现一直明显 优于热带内陆地区。优于热带内陆地区。why？ n世界有人居住的陆地面积的8%，人口23%，gdp53%。温带 地区的国家，人均收入比热带国家高出5倍 n气候气候热的地方生活节奏慢，经济社会最不发达的国家都分布热的地方生活节奏慢，经济社会最不发达的国家都分布 在离赤道在离赤道2020的范围

9、内；的范围内； n土壤土壤微量元素的影响；微量元素的影响； n临海性临海性市场范围更广阔，劳动分工更发达。市场范围更广阔，劳动分工更发达。 n理论上，通过完善基础设施可以部分的改善地理因素，但理论上，通过完善基础设施可以部分的改善地理因素，但 可能投入大效益小。关键是教育和科技！可能投入大效益小。关键是教育和科技！ 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 选址选址地理因素地理因素 n1、资源、交通和时区。、资源、交通和时区。how？ n资源资源：中国矿产资源的分布，造就了一些大城市和工业企业的发展。：中国矿产资源的分布，造就了一些大城市和工业企业的发展。 如包头、克拉玛依等。如

10、包头、克拉玛依等。 n交通交通：扬州：运河的兴衰；上海：海洋城市的打造：扬州：运河的兴衰；上海：海洋城市的打造 n时区时区：人们都在白天工作！金融中心：纽约、伦敦和东京。：人们都在白天工作！金融中心：纽约、伦敦和东京。 n什么是什么是“总部经济总部经济”？需要哪些支撑？需要哪些支撑？ n方言与地理的影响方言与地理的影响 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem （3）经济性因素和非经济性因素）经济性因素和非经济性因素 经济因素经济因素非经济因素非经济因素 1 1运输费用运输费用1 1当地政策法规当地政策法规 2 2土地成本和建设费用土地成本和建设费用2 2经济发展水平经济发展水平

11、 3 3原材料供应价格原材料供应价格3 3环境保护标准环境保护标准 4 4燃料价格燃料价格4 4人文环境人文环境 5 5水、电等资源成本水、电等资源成本5 5气候条件气候条件 6 6劳动力价格劳动力价格 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 讨论讨论 n1、家庭选址，你考虑哪些因素？、家庭选址，你考虑哪些因素？ n经济能力经济能力 n自然环境自然环境 n交通交通 n学区学区 n与工作地的距离与工作地的距离 n与父母亲人的距离与父母亲人的距离 n其他因素其他因素 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 4、设施选址的评价方法、设施选址的评价方法 （1）成本因素评

12、价法）成本因素评价法 例例9-1 9-1 某外资企业拟在国内新建一条生产线，确定了三个备选场址，由某外资企业拟在国内新建一条生产线，确定了三个备选场址，由 于各场址土地费用、建设费用、原材料成本不尽相同，从而生产成本也于各场址土地费用、建设费用、原材料成本不尽相同，从而生产成本也 不相同，三个场址的生产成本已经计算如下表，试确定最佳场址。不相同，三个场址的生产成本已经计算如下表，试确定最佳场址。 1、盈亏点平衡法（量本分析法）、盈亏点平衡法（量本分析法） 场址 生产成本 a b c 固定费用/元 800000 1500000 4000000 可变费用/ （元/件） 60 36 18 生产系统工

13、程生产系统工程 usstusstmemmem 2.9 13.9 q（万件） 80 150 400 c q1 1 q2 a方案 b方案 c方案 解解: : 先求先求a a、b b两场址方案的临界产量。设两场址方案的临界产量。设g gf f表示固定费用，表示固定费用，b bf f表示单件表示单件 可变费用，可变费用，q q为产量，则总费用为为产量，则总费用为g gf f+qb+qbf f。 1 1）设）设q qc1 c1表示 表示a a、b b点的临界产量。则有下列方程：点的临界产量。则有下列方程： 800000+60800000+60* *q qc1 c11500000+36 1500000+3

14、6* *qc1 qc1 得：得： qc1 c12.9万件 万件 2 2）设）设q qc2 c2表示 表示b b、c c两点的临界两点的临界 产量，同理有产量，同理有 q qc2 c213.9 13.9万件万件 3 3）结论）结论 当产量小于当产量小于2.92.9万件万件 a a 2.92.9万件万件 - 13.9- 13.9万件万件 b b 大于大于13.913.9万件万件 c c 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem （2 2）重心法）重心法 以整体运输费用最小为目标，运输费用是最主要的考虑因以整体运输费用最小为目标，运输费用是最主要的考虑因 素素 生产系统工程生产系统工程

15、 usstusstmemmem 简化重心法公式简化重心法公式 * 1 1 () () n iii i n ii i r qx x r q * 1 1 () () n iii i n ii i r qy y r q 例例9-2 9-2 某公司拟在某城市建设一座化工厂，该厂每年要从某公司拟在某城市建设一座化工厂，该厂每年要从a a、b b、c c、d d四四 个原料供应地运来不同的原料。各地与城市中心的距离和年运量如下表个原料供应地运来不同的原料。各地与城市中心的距离和年运量如下表 ，假定各种材料运输费率相同，用重心法确定该厂的合理位置。，假定各种材料运输费率相同，用重心法确定该厂的合理位置。 原

16、 材 料 供 应 地 a b c d x 1 y 1 x 2 y 2 x 3 y 3 x 4 y 4 供 应 地 坐 标 （ k m ） 4 0 5 0 7 0 7 0 1 5 1 8 6 8 3 2 年 运 输 量 /t 1 8 0 0 1 4 0 0 1 5 0 0 7 0 0 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem * 40 180070 1400 15 150068 700 =44.5km 1800 1400 1500700 x * 50 180070 1400 18 150032 700 44.0km 1800 1400 1500700 y 解：因为解：因为 * 1

17、1 () () n iii i n ii i r qx x r q * 1 1 () () n iii i n ii i r qy y r q 所以：所以： 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 当设施选址受多种因素影响时，就需对定性量进行定量化处理，才能进当设施选址受多种因素影响时，就需对定性量进行定量化处理，才能进 行方案的评比。行方案的评比。 各方案等级及分数 考虑因素 权 重 a b c d 场址位置 9 a/36 e/27 i/18 i/18 面积和外形 6 a/24 a/24 e/18 u/0 地势和坡度 2 o/2 e/6 i/6 i/6 风向、日照 5 e/1

18、5 e/15 i/10 i/10 铁路接轨条件 7 i/14 e/21 i/14 a/28 施工条件 3 i/6 o/3 e/9 a/12 同城市规 划的关系 10 a/40 e/30 e/30 i/20 合计 - 137* 126 105 94 （3）加权因素法）加权因素法 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 练习练习1：盈亏点平衡法：盈亏点平衡法 某集团初选四个地点作为物流中心（具体情况如下表） 地址地址 每年的固定成本每年的固定成本 单位变动成本单位变动成本 a 250000 11 b 100000 30 c 150000 20 d 200000 35 计算总成本并在

19、图上绘出各地点的总成本曲线；计算总成本并在图上绘出各地点的总成本曲线； 指出各生产量区段上的最优选址。指出各生产量区段上的最优选址。 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 练习练习1：盈亏点平衡法答案：盈亏点平衡法答案 a c b d q1q2 解得：解得：q1 = 5000； q2 = 11111 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 练习练习2：重心法：重心法p224 13 思考：思考：重心法的选址结果合理吗？为什么？重心法的选址结果合理吗？为什么？ 练习练习3：加权：加权因素法因素法p224 12 思考思考：加权因素加权因素法的局限性？法的局限性？ 生

20、产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 案例讨论案例讨论：选址与大气污染：选址与大气污染 n人为污染：工业、农业污染、交通运输污染和生活污染。 n1952年12月5日至10日，伦敦烟雾事件及其治理： n1、减少煤炭用量，污染企业迁址（电厂），建造高大 烟囱，严控废气排放标准；清洁空气法 n2、大力发展公共交通，控制私家车进入市区； n3、发明新技术治理空气污染。 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 9.2 设施布置 (1) 简化加工过程；简化加工过程； (2)有效地利用设备、空间、能源和人力资源；有效地利用设备、空间、能源和人力资源； (3) 最大限度地减少物

21、料搬运；最大限度地减少物料搬运； (4) 缩短生产周期；缩短生产周期； (5)力求投资最低；力求投资最低； (6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的件。为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的件。 (1)减少或消除不必要的作业减少或消除不必要的作业; (2)从流动的观点出发，并贯穿始终从流动的观点出发，并贯穿始终; (3)运用系统的概念运用系统的概念; (4)运用人机工程理论，进行综合设计。运用人机工程理论，进行综合设计。 (5)反复迭代、并行设计的过程反复迭代、并行设计的过程 目标 目标 原则 原则 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 阶段结构阶段结构 v 规划后 iv

22、.规划实施 iii.详细规划 ii.总体规划 i.确定方针 o 预规划 规划时间 规 划 阶 段 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 布局设计的方法布局设计的方法 （1）摆样法）摆样法 （2）数学模型法）数学模型法 （3）图解法）图解法 （4）系统布置设计）系统布置设计slp 利用同等比例的平面图，通过关系分析，调整样片直至得到较好的布置方案。利用同等比例的平面图，通过关系分析，调整样片直至得到较好的布置方案。 利用运筹学、系统工程学的模型进行优化设计。利用运筹学、系统工程学的模型进行优化设计。 运用螺旋线法、简化布置规划法、运输行程法等进行布置设计。运用螺旋线法、简化布置

23、规划法、运输行程法等进行布置设计。 一套系统化的规划设计方法，当前工厂布局设计的主流。一套系统化的规划设计方法，当前工厂布局设计的主流。 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 设某厂生产设某厂生产3 3种零件种零件a a、b b、c c，其工艺路径及日产量如表其工艺路径及日产量如表1 1所示（所示（1 15 5： 分别表示分别表示5 5个部门）个部门） 部门12345 面积m22040406020 表表1 工艺路线及日产量工艺路线及日产量 表表2 各部门占地面积各部门占地面积 练习练习4：slp法法 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 从至1 12 23

24、34 45 5 1 140501500 2 200504015 3 301500 4 400050 5 50000 从至表从至表: 习题解答一习题解答一 根据表根据表1给出的工艺流程和生产计划可以得到各部门间的物流从至表给出的工艺流程和生产计划可以得到各部门间的物流从至表 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 习题解答二习题解答二 序号路线物流强度等级 11-21-29090 22-52-55555 32-42-45050 44-54-55050 51-31-31515 63-23-21515 总计275275 物流强度分析表物流强度分析表 生产系统工程生产系统工程 usst

25、usstmemmem 物流强度等级符号 物流路线比 例(%) 承担物流量 比例(%) 超高物流强度a1040 特高物流强度e2030 较大物流强度i3020 一般物流强度o4010 可忽略搬运u 27540%=110 27530%=82.5 27520%=55 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 习题解答二习题解答二 序号路线物流强度等级 11-21-29090a a 22-52-55555e e 32-42-45050i i 44-54-55050i i 51-31-31515o o 63-23-21515o o 总计275275 物流强度分析表物流强度分析表 生产系统工

26、程生产系统工程 usstusstmemmem 习题解答三习题解答三 物流相关图物流相关图 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 习题解答四习题解答四 1 12 23 34 45 5 1 1a/4o/100 2 2a/4o/1i/2e/3 3 3o/1o/100 4 40i/20i/2 5 50e/30i/2 综合综合510245 排序排序21543 综合密级程度综合密级程度 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 习题解答五习题解答五 5 12 4 3 位置相关图位置相关图 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 面积相关图面积相关图 习题解答

27、六习题解答六 5 12 4 3 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 习题解答七习题解答七 4 5 2 1 3 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 练习练习5：制造业设施布置：制造业设施布置p224 14、15题题 生产系统工程生产系统工程 usstusstmemmem 一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分为一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分为6个部门，各部门个部门，各部门 之间相互关系如图之间相互关系如图3所示，计划布置在如下所示，计划布置在如下23的区域内，该快餐店的的区域内，该快餐店的6 个部门该如何布置？个部门该如何布置？ 练习练习6：服务业设施布置：服务业设施布置 部门1 部门2 部门3