工厂生产计划与控制管理

1、第三章 生产系统设计3.1、生产过程3.2、产品开发3.3、生产及服务设施选址 3.4、生产及服务设施布置 3.5、流水线生产的组织设计3.6、工作设计与工作测量第三章 生产系统设计 生产运作系统的设计是生产运作的重要内容。它涉及的内容主要包括产品开发、工艺设计和技术选择，生产服务设施选址，生产服务设施布置，岗位设计和工作测量。从宏观角度考虑，还有生产布局问题。一、生产过程的组成 1、生产过程的概念 生产过程是指从原材料投入到产品出产的整个过程。 2、生产过程的组成 3.1、生产过程辅助生产过程生产技术准备过程基本生产过程生产服务过程产品生产技术准备过程生产技术准备过程：指产品投产前的各种技术

2、准备工作。如产品与工艺设计、材料消耗与劳动定额制定、设备布置等。基本生产过程基本生产过程：指直接为生产基本产品所进行的加工制造工艺过程，即改变原材料理化性能形成产品的工艺过程。辅助生产过程辅助生产过程：是指为保证基本生产过程的正常进行所必须的辅助性生产活动，它是辅助产品的生产过程。辅助产品是企业制造的自用品，它们在基本生产过程中消耗掉，并不构成产品的实体。例如，企业自用的工具、模具，各种动力、能源的生产、分配、供应过程，以及设备的维修过程。生产服务过程生产服务过程：是指为基本生产、辅助生产提供各种服务活动的过程。例如，物资供应、运输、检测试验、仓库保管等。附属生产过程附属生产过程：不属于企业专

3、业方向的附属产品的生产过程（并非所有企业都有）。生产过程的时间组成 有效时间停顿时间 时间组成基本时 间辅助时 间工作班内停顿时间非工作班时间自然过程时间 工艺加工时间 准备时间 运输时间 质量检验时间 工序等待时间 工艺阶段等待时间 批量加工等待时间 午休和工作班之间的停歇时间 节假日停工时间 3、影响生产流程设计的因素 产品/服务需求性质 从需求的品种、数量、季节波动性等方面考虑对生产能力的影响，从而决定选择哪种类型的生产流程。 自制外购决策 本企业的生产流程主要受自制件的影响。自制件种类越多，批量越大，对生产系统的能力和规模要求越高，不仅投资高，生产准备周期也长。只抓关键零件的生产和整机

4、产品的装配。 生产柔性 品种柔性是指生产系统从生产一种产品快速地转换为生产另一种产品的能力。（多品种中小批量生产）。 产量柔性是指生产系统快速增加或减少所生产产品产量的能力。（产品需求量波动较大或产品不能依靠库存调节供需矛盾） 产品/服务质量水平 接触顾客的程度 顾客是生产流程的一个部分。顾客参与程度高的生产运作过程，应把顾客作为生产流程设计的中心。二、生产过程的组织 1、合理组织生产过程的基本要求 a、连续性 物料在生产过程中始终处于连续不停的运动之中，不出现或少出现不必要的中断、停顿或等待的现象。（时间/空间） b、平行性 物料在生产过程实行平行交叉作业。 平行作业是指相同的零件同时在数台

5、相同的设备上加工。 交叉作业是指一批零件在上道工序未完成时，将已完成加工的部分零件转道下道工序加工。 c、比例性 生产过程各阶段、各工序之间在生产能力上要保持一定的比例性。比例性遭到破坏，生产过程会出现瓶颈，影响到整个过程的效率。 d、均衡性 在生产过程的各个阶段都要保持按计划有节奏、均衡的进行。要求在相等的时间间隔内生产相等或递增数量的产品。 e、准时性 在生产过程各阶段、各工序都按后续阶段和工序的需要生产。 2 2、生产过程组织组织的原则 a、工艺专业化原则 是指按照不同的工艺性质分别建立工艺专业化的生产单位。 锻工车间电镀车间热处理磨工车间钻镗车间铣工车间车工车间装配车间 优点：适应力强

6、；设备利用率高；生产系统的可靠性较高；便于技术管理和技术交流。 缺点：运输工作量大、费用高；生产周期长，资金占用大；生产率低；管理工作复杂。 要解决一个主要问题是：如何设置各个不同的生产活动单元，使物流更加有序。 b、对象专业化原则 把加工对象的全部或大部分工艺过程集中在一个生产单位中，组成以产品或零件、部件、零件组为对象的专业化生产单位。 优点：缩短运输路线;提高连续性，缩短周期;减少在制品;专业化水平高;便于生产管理 缺点：适应性差，工艺设备管理复杂。毛坯车间轴类车间轴承连杆标准件车间箱体车间齿轮车间热处理装配车间 要解决一个主要问题是：如何使每一单元的操作时间都大致相等，即生产线平衡问题

7、。否则，整个生产线的产出速度只能是费时最多的单元的产出速度。c、混合原则 对象专业化设置的基本条件: 产品的结构产量品种较稳定 工种和设备比较齐全和配套 生产类型是大量大批或成批生产 工艺专业化设置的基本条件: 生产的产品不稳定 专业化程度较低 生产类型是单件小批生产介于上两种情况之间的多品种成批生产，可采用混合布置。成组生产单元工艺专业化单位热处理热处理锯磨车削锯磨车削车削模压车削模压锯锯锯车削车削车削磨磨模压模压AABBBB三、生产流程选择决策 1、产品流程矩阵 2、生产流程选择与费用产量（万件）费用（万元）22511150 0 10 13 25对象式工艺式成组式 3、经营杠杆：成本函数与

8、销售收入函数间的夹角费用（万元） 0 5 10 25销售收入对象式成组式ab经营杠杆越大，利润或亏损随产量的变化率越大。经营杠杆的作用越大，未来预期利润的不确定性越大。销售预测的不确定越高，经营杠杆作用大的生产系统的风险越高。产量（万件）3.2、产品开发一、产品的选择及其影响因素 1、 产品选择 是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展的策略。 2、产品选择应考虑因素： 产品的市场潜力 产品的收益性 销售利润率、资金利润率 市场竞争性 应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点 可利用的资源条件 便利程度、经济性、环保要求 技术水平

9、和生产能力 经销能力 营销渠道、服务能力 国家政策法律法规等要求2003年一汽丰田在太原考察评估经销商（角逐4S店品牌过程）时，涉嫌弄虚作假，向考察对象泄露申请店评分用表中的内容，这使得其他参与竞争丰田经销商的企业利益间接受损。二、产品寿命周期引入期 成长期 成熟期 衰退期年销售额年利润产品寿命周期与生产运营战略 产品寿命周期各阶段的经营特点与注重方面市场引入期成长期成熟期衰退期公司战略研究开发是关键扩大市场份额的有利时机市场销售是关键调整价格提高质量树立产品形象强化市场能力低成本变得更关键难以扩大市场份额促销成本控制是关键生产运营战略产品设计与开发是关键产品和工艺过程设计改动频繁生产能力富裕

10、试生产阶段人员技能要求高生产成本较高产品规格有限设计改进迅速销售预测是关键重视产品和工艺流程可靠性选择与提高产品竞争优势增加生产能力开始批量化生产提高经营能力产品区域标准化产品更新速度减缓达到最佳市场能力生产过程趋于稳定人员技能要求不高大批量生产改进生产作业降低生产成本产品差异化小使成本最低行业生产能力过剩停业生产非盈利产品削减生产能力三、产品战略的制定 1、产品寿命周期预测 销售增长率分析法 一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段. 例:某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判

11、断产品处于哪一时期?+22.5+1.543总利润+4.2-0.30.016单位边际利润+8.5+2.20.112单位价格+15.8+1.0300.8年销售额过去四年间平均变动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标 2、产品进入和占有市场的时机分析大批量低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚期退出小批量灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量灵活性 大批量低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略 市场进入-退出产品战略四、现代企业的研究与开发（Research and Development，简称R&

12、D) 1、个性化定制生产 3C：顾客（Customer）、竞争（Competition）、变化（Change） 生产方式：“一对多” “一对一” 增强企业的柔性（Flexibility）： 产品生产柔性 顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等 要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不断变动。 产品设计柔性 当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发 生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。产品设计柔 性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。 新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的 根本保证。 2、研究与开发 内容：基础研究、应用研究、技术开发研究 近年来

13、各国R&D/GDP的比值：发达国家2%3%之间，我国19902000年大概在0.5%0.7%；2001年，我国R&D经费支出首次突破1000亿元，达到1042.5亿元，RD经费支出与国内生产总值（GDP）的比值已达1.09%。五、新产品开发 1、什么是新产品 新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。特征: 新颖性、先进性、经济性、风险性。2、新产品开发面临的压力开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争 a、目前,新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。3000原始想

14、法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1 2 3 4 5 6 7 *新产品死亡率：98.2% b、失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。c、新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求. 3、产品开发对生产过程成本的影响 a、产品开发的时间构成：据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。实践表明：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。产品开发时间 100%设计时间 55%制造 22%装配 23%0 5 10 15 20 25行业化妆品

15、玩具机床食品药品50年前现在时间(年) b、产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来越短，革新换代越来越快。 c、产品成本的决定:一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%以下。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段 制造阶段 材料采购 其它阶段费用成本的决定因素实际成本消耗 此外： 产品制造效率的70%80%是在设计和工艺阶段决定的； 所有质量的40%可以归因于低劣的设计和工艺。 结论：结论： 企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。尤其产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大，它几乎占用了60%的开发时间，决定了70%的成本。因此

16、，根据管理学中的ABC分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。 4、新产品开发系统产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型 a、产品构思 来源: 企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。 企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者等。 b、产品可行性研究 市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状态、产品促销和售后服务要求

17、、以及对现有经销渠道的适应程度。 生产经营标准：生产实施的技术可行性、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。 财务标准 c、产品设计和试制 产品功能设计 注重的是产品的性能和质量，要求在产品设计中充分考虑顾客要求，体现产品的经济价值，并以此为原则，保证高品质设计。 技术手段：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择和计算机辅助设计等。 产品制造设计 其目的是：在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方面都满意的产品。为了在竞争价格下，生产出最高质量的产品，制造设计必须与产品功能设计协调进行。 产品设计审核和最终测试 产品设计审核 是在产品生产实施之前，产品项目开发组确保对产品整个设计

18、进行全面的检验和评价。 产品最终测试 确保产品的可生产性。 产品设计试制中必须注重的方面 产品的性能和质量 产品开发速度 产品成本 项目开发费用新产品构思可行性研究产品设计生产工艺流程设计初步设计样品设计市场反馈测试结果设计修改最终设计初步生产工艺流程设计生产工艺研究生产工艺步骤生产设施研究设计修改最终设计最终产品开发最终生产工艺流程设计市场开发与新产品实施 d、引进产品的市场评估 引进产品的市场评估是指依据顾客对产品的信息反馈对新产品投入市场后的绩效进行评价，目的主要是考察新产品的引进是否成功，并从中分析原因，制定对策，以利于今后的发展。 一定时期内销售额的实际增长幅度是体现产品成功与否的主

19、要标志。增强市场应变能力增强发展潜力稳定顾客忠诚度提高附加值扩大知名度和市场份额更新速度和更新幅度销售收入可靠性和顾客满意度成本与使用价值市场占有率进入市场的时机满足市场需求程度性能与质量产品经济价值创立品牌对竞争优势的影响衡量指标影响因素新产品引进的影响因素及其衡量指标 5、新产品评价方法 a、多指标评分法例某公司空调新产品的评价指标权重、分数及得分： 30 8 240 20 10 200 20 6 120 15 10 150 10 2 20 5 4 20 750市场引力单位边际利润生产能力竞争能力投资要求项目风险加权之和 权重(A) 分数(B) 加权分数(A*B)评价指标 b、盈亏平衡分析

20、法例某医院考虑增设一项服务项目，每位患者收费1600元，提供该服务需支付年固定费用80万元，单位变动成本为每位患者800元。问每年应至少有多少患者就医该项目才可以上马？ 1600 x = 800 x + 800000 x=1000六、并行工程产品开发组织的趋势 1、串行的产品开发方法产 品规 划开 发部门技 术开 发部门设 计部门工 艺 、生 产 部门 ， 外协企业营 销部 门服 务部门缺陷：开发周期长，效率低，各部门缺乏应有的合作。2、并行的产品开发方法 由于产品设计各阶段的工作是互相影响的，因此并行工程的开发过程要求企业各有关部门在开发的整个过程加强联系,参与每一阶段的工作。 并行工程是对

21、产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化的方法。产品规划开发部门技术开发部门设计部门工艺、生产部门，外协企业营销部门服务部门 运用并行工程开发产品最普遍的组织形式是由包括用户、供应商在内的各部门人员参加的工作小组。 3、并行工程技术 并行工程实际上是在摈弃传统的劳动分工思想的基础上建立起来的一种全新的工作模式，这种工作模式的使用需要一些技术支持，例如，如何实现信息共享，数据合成，如何实现信息的远距离传输等，这些都是并行工程需要解决的问题。 a、虚拟制造 b、产品数据管理（PDM）：在数据库基础上发展起来的面向工程应用的信息管理技术。 c、产品系列化、零部件标准

22、化、通用化。 d、成组技术：利用零件的相似性来组织生产、开发。3.3、生产及服务设施选址 设施选址是决定在何处建造生产或服务设施的问题它不仅会影响到设施建设的投资和速度，而且还在很大程度上决定了所提供的产品或服务的成本，从而影响到企业的生产管理活动和经济效益。是生产运作战略的一个重要内容。 在美国，有关调查表明，在各类小企业的失败原因中，选址不当占有15%的比重。一、选址的重要性、难度和原则 1、重要性 投资 成本 职工 改变困难,作用深远 2、难度 选址因素相互矛盾（如企业生产多种产品或提供多种服务,它们的原料供应差别大,市场差别也大,则难以按哪一种产品或服务来确定厂址） 不同因素的相对重要

23、性很难确定和度量 不同的决策部门利益不同,追求的目标不同 判别的标准会随时间变化 3、原则 费用原则 长远发展原则 接近用户原则 集聚人才原则二、选址的重要影响因素 1、经济因素 a、交通运输条件与费用 接近原材料产地：原料笨重、运输不便或原料易变质的企业。例如，水泥生 产，钢铁冶金等；水果食品厂。 接近消费市场：产品运输不便；产品易变化和变质；大多数服务企业。如食品厂；商店，医院，银行等。 b、劳动力可获性与费用 c、能源可获性与费用 对于耗能大的企业，如钢铁、火力发电厂，选址应尽量靠近燃料、动力供应地。 d、厂址条件和费用 如地质条件、土地价格等 e、基础设施 电力、煤气、供排水设施，交通

24、、通信设施。 2、其它因素 a、政治因素 ： 如政治局面是否稳定，法制，环保，尤其是在国外建厂，必须要考虑政治因素。 b、社会因素：如居民的生活习惯、宗教信仰。 c、自然因素：气候条件和各种自然资源情况。 d、市场因素：该地区现实与潜在的市场需求及销售渠道状况。 e、可扩展的条件：是否存在扩展空间与场地。 f、协作关系：与原厂及其他企业的协作方便。 对制造业企业所作的调查表明，下列因素是制造企业进行设施选址时必须考虑的： 劳动力条件； 与市场的接近程度； 生活质量； 与供应商和资源的接近程度； 与其它企业设施的相对位置。 对于服务业来说，市场因素和与竞争对手的相对位置则非常重要，需要与顾客直接

25、接触的服务业企业的设施必须靠近顾客群并考虑竞争者的现有位置 。例如，一个洗衣店或一个超级市场。四、选址的方法 即使有比较完善的评价模型,由于数据资料的不准确,也不会得出正确的结果。由于计算复杂,很多组合优化问题已被证明是不可能在常规时间范围内找到最优解的。对于选址，很难找到一个最佳的评价方法或模型。常用的有量本利分析法、因素评分法、最少设施（服务量多）法、线性规划运输问题解法及仿真法。三、选址的一般步骤 确定选址总体目标。如，产品、成本、质量、市场等。 收集生产过程系统与厂址选择相关的资料（如生产规模， 产 品方向，工艺要求等） 。 收集备选选址层次的相关资料。 综合分析评价，选定地点。1、量

26、本利分析法(盈亏平衡点分析法) 例 某一机动汽化器制造商考虑将新建一处生产制造厂,在A、B、C三个城市进行选择,条件如下表（元）:方案固定成本单位变动成本预测销量预计销售价格A30万75020001200B60万45020001200C110万25020001200解TCA = 300000+750*2000 = 1800000TCB = 600000+450*2000 = 1500000TCC = 1100000+250*2000 = 1600000LB = 1200*2000-1500000 = 900000 2、评分法（一般评分法、加权评分法 ） 步骤：列出相关因素清单 制定权重 制定评

27、分标准 打分 加权评分 进行选址 例例 有三个候选厂址：A、B、C，它们经济因素相当，现按7个难以量化的因素进行进一步比较。选址因素最高分数候选厂址ABC未来燃料可获性水源供应的充足程度劳动力供应情况生活条件运输的灵活性及前景环境污染法规税收稳定性3001002501502005050200802201201603030250902001201604040220802001001403030合 计1100840900800例 考虑在某城市的高速发展区域新开设一医疗诊所，其相关因素及权重如下表，求该选址的加权评分。地理位置因素权重(a)评分(b)加权评分(ab)每人病人公里设施利用率紧急出诊平均

28、往返时间高速交通易达到程度土地费用与建造成本员工的偏好程度2520201510104334151006060601050选址的加权评分 340工厂生产能力 (吨/月)到各仓库单位运费(元)PQXYABC24002400180015274527122448249512715 3、线性规划运输问题算法 a、供应过程运费最少问题 例某公司有三原材料供应商:A、B、C,在三个城市；有两个仓库P、Q，位于不同城市。每个仓库月需供应2100吨原材料。为更好的服务生产，公司决定再设一新仓库。经调查确定X和Y两个点可建仓库。根据以下资料请选择其一。工 厂仓 库能 力PQX虚拟仓库A2100 15 27 483

29、00 02400B 272100 12300 24 02400C 45 241800 9 01800需 求210021002100300解首先,假定X选中，其解如下表。月总运输费用为：210015 + 210012 + 30024 + 18009 = 8010080100工 厂仓 库能 力PQY虚拟仓库A2100 15 27 51300 02400B 272100 12300 27 02400C 45 241800 15 01800需 求210021002100300其次,再假定Y选中，其解如下表。同样，月总运输费用为：210015+210012+30027+180015 = 91800 91

30、800 最后，两者比较，选择X较好。现有工厂和备选工厂生产能力（台/月）到仓库的单位运费（元）UVWABXY280020002400240010203040241622303614128各仓库的需求（台/月）220014002600 b、产品发运过程运费最少问题 例某公司有两个工厂A和B,三个仓库U、V、W，分别位于不同的城市。为求得发展，决定选择某城市建一新厂。现有两个备选厂址，位于不同城市，基本条件如下，请做出选择。工 厂仓 库能 力UVW虚拟仓库A2200 10 24 36600 02800B 201400 16200 14400 02000X 30 222400 12 02400需 求

31、2200140026001000解首先,假定X选中，其解如下表。月总发运费用为： 220010+140016+20014+240012 = 7600076000工 厂仓 库能 力UVW虚拟仓库A2200 10 24 36600 02800B 201400 16200 14400 02000X 40 302400 8 02400需 求2200140026001000其次,再假定Y选中，其解如下表。同样，月总发运费用为：220010+140016+20014+24008 = 64400 64400 最后，两者比较，选择Y较好。 4、仿真法 按物料供应过程运费最少的选址决策可能导致产品发运过程运费增

32、加,反之,按产品发运过程运费最少的选址决策可能导致物料供应过程运费增加。如何从总体上考虑运输费用最少,是一个难以用解析方法解决的问题。对这种复杂的优化问题，可以采用仿真方法。 仿真方法的一个突出优点是能够解决用解析方法难以解决的十分复杂的问题，有些问题不仅难以求解, 甚至难以建立数学模型, 当然也就无法得到分析解。仿真可以用于动态过程。可以通过反复试验求优。与实体试验相比,仿真的费用是比较低的,而且可以在较短的时间内得到结果。3.4、生产及服务设施布置一、布置决策 生产和服务设施布置是指合理安排企业或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以及车间内部生产设备的布置。 1、布置的目标

33、 应满足工艺流程设计的要求,并有助于最大限度的提高生产率,尽量减少迂回、停顿和搬运。 保持灵活性,具有适应变化和满足未来需求的能力。 有效地利用人力和占地面积。 有利于员工的健康和安全，有助于提高士气，便于员工相互沟通。 为良好的设施管理和维护保养提供方便。 2、影响企业生产单位构成的因素 产品结构和工艺特点 企业的专业化和协作化水平 生产单位的专业化原则 企业的生产规模具体地说，设施布置要考虑以下问题： 应包括哪些经济活动单元？ 各单元需要多大空间？ 各单元的形状如何？ 各单元在设施范围内的绝对位置与相对位置？ 怎么布置经济效果最好，效率最高?二、典型布置形式 1、固定式布置 2、按产品布置

34、 3、按工艺过程布置产品A产品B钻床组车床组磨床组装配组喷漆组检验发送存储区域 4、按成组制造单元布置LGGDDLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3三、布置设计 1、物料运量图法:按照生产过程中的流向及生产单位之间运输量布置作业车间及各种设施的相对位置。 步骤一、统计车间间物料流量，绘制物料运量表。0102030405总计01721414026280345110046280522总计01114107 步骤二、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。 步骤三、最后，考虑其它因素进行改正和调整。010403050271044112211 2、作业相关图法 根据各部门之间

35、的活动关系密切程度布置其相互位置。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其它关系密切原因代号 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 关系密切程度分类表例一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分6个部分，计划布置在23的区域内。AAXUOEXOAAU IAAX部门1部门2部门3部门4部门5部门6步骤一列出关系密切程度（A、X） A：1-2，1-3，2-6， 3-5，4-6，5-6。 X：1-4，3-6，3-4。步骤二编制主联系簇（如图1）步骤三考虑其它有A联系的部门6254 图1625

36、431 图2 步骤四画出X关系图（如图3） 步骤五安置各部门（如图4）1634126354 图3 图4 例某企业各单位间相互关系如下表。1. 管理办公室2. 接受和发运部3. 工具车间4. 维修车间5. 生产车间6. 动力车间7. 成品库8. 休息室I4，7I4，7I4，7E4，7I4，7I4，707O5O5I5，7O7A1,3,4UUUUUUA1,3,4A5E7O5A5E7O5E7A5,7O71345678223456781确定单位的相对位置单位 1A:O:8E:5U:I:2,3,4,6,7X:单位 5A:3,4,7O:E:1,6U:8I:2X单位 6A:O:2,7E:3,4,5U:8I:1

37、X单位 7A:2,5O:3,4,6E:U:8I:1X单位 8A:O:1E:U:2,3,4,5,6,7I:X单位 2A:7O:3,4,6E:U:8I:1,5X单位 3A:4,5O:2,7E:6U:8I:1X单位 4A:3,5O:2,7E:6U:8I:1X53472 A 关系图（联系族图）X 关系图(无)单位5单位4单位6单位3单位2单位1单位8单位7布置步骤：找A关系最多者 单位5找与5关系最密者(如有A关系),且与其它单位 关系最 密切者，单位3、4、2、7。与已排单位的关系为最密者把面积反映到关系图中 单位5单位4单位6单位3单位2单位1单位8单位7根据联系族图与可供使用区域的实际情况，用实

38、验法安置所有的工作地或单位。 3、从至（Fromto）表法 是利用从至表列出设施间的相对位置，寻找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。 （1）选择典型零件，制定典型工艺路线，确定设备 （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。锯床冲床插床磨床钻床车床锯床 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

39、400 114 95 16 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

40、 8.3 28.5 9.2 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按运输成本确定紧密相邻的系数，布置设施。锯床冲床插床磨床钻床车床 某生产线生产A.B

41、.C三种零件。己知三种零件的工艺过程为:A: 毛坯库 铣床 车床 铣床B: 毛坯库 铣床 磨床C: 毛坯库 车床 铣床 磨床该生产线的布置方案有两种:甲: 毛坯库 车床 铣床 磨床乙 :毛坯库 铣床 磨床 车床试比较甲乙两方案哪个较优？ (假设各单位距离相等)例零件移动的运距为: 至从1.毛坯库2.车床3.铣床4.磨床1.毛坯库122.车床23.铣床124.磨床102211221甲方案:乙方案: 至从1.毛坯库 2.铣床3.磨床4.车床1.毛坯库212.铣床213.磨床4.车床2零件移动的运距为:1331212122 4、仓库布置 原则: 在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的物料运送成本。

42、等面积存储法则：在各储货区面积相等时，将各储货区按搬运次数排序，搬运次数最多的布置在离进出口最近的地区。 非等面积存储法则：在各储货区面积不相等时，按搬运次数与所占用面积之比值排序，该比值最大的布置在离进出口最近的地区。例物品种类 搬运次数 占用面积物品种类 搬运次数 占用面积 A 280 1 E 800 4 B 160 2 F 150 1 C 360 1 G 100 2 D 375 3CEEFDBG 通 道AEEDDBGC: 360 A: 280 E: 200 F: 150 D: 125 B: 80 G: 50 通 道 5、 新设备的布置问题 目标：使从新设备到原有设备的加权直线移动距离的总

43、和最小。为讨论方便，设物料和人员在设备之间或部门之间的移动只能按垂直交叉的方向。设原有设备的坐标 为（a 1, b1）、（a 2，b 2）、， （a i ,b i）、（a n ,b n），新设备安装的地点坐标为（x ，y），w是流量 。 n 即 f（x，y）= w i（ x a i + y b i ）为最小 i =1 n n 令 g 1（x） = w i x a i g 2（y） = w i y b i i =1 i =1 f（x，y）= g 1（x） + g 2（y） 为最小 例 假设现有两台设备，其位置坐标为（5，10）、（20，30）， 设 w i = 1（即权重为1）。 此问题的最优解

44、为：5x20 ；10y30。 最优解 f (x,y) =35。 例 某大学购买一台新设备，以便全校师生制作教学录像带。这台设备由校园内六个学院的教师使用。这六个学院的位置如图所示。其坐标和各学院使用该设备的教师次数见下表。各学院间用草坪隔开，故通道都是交叉垂直的。问该录像带制作设备安置在何处，使所有教师的总行程最小。 xyyx学院学院坐标坐标使用次数使用次数商学院5，1331教育学院8，1828工学院0，019人文学院6，353法学院14，2032理学院10，1241解：累计加权值除以2， 204 / 2 = 102x 最优值求解方法：将 x 的坐标按递增的顺序排列，同时求出累计加权值在累计加

45、权值中从小到大找出笫一个大于102的值103。与103相对应的 x 坐标即为最优解，x = 6。学院学院x坐标坐标权值累计加权值工学院01919商学院53150人文学院653103教育学院828131理学院1041172法学院1432204学院学院y坐标坐标权值累计加权值工学院01919人文学院35372理学院1241113商学院1331144教育学院1828172法学院2032204y 值的求解法与x相同。由表可知，y = 12。则最优解为(6,12)，即新的设备应布置在坐标为(6,12)的地方，这样所有的教师的行走路程的总和最小。重心法： CX- 重心的x坐标； Cy- 重心的y坐标； D

46、ix-第i个地点的x坐标； Diy-第i个地点的y坐标； Vi-运到第i个地点或从第I个地点运出的货物量。 最后，选择求出的重心点坐标值对应的地点作为我们要布置设施的地点。 作业：作业：松江镇医院的诊室布局分析松江镇医院的诊室布局分析 松江镇医院是松江镇旅游区的镇级医院，医院各诊室（部门）目前的平面布置如下图所示。 为了进一步方便病人，减少病患就诊时在医院中行走的距离，医院的李院长准备应用生产布局知识更改原有的平面布置。挂挂号号室室初初诊诊门门诊诊一一室室门门诊诊二二室室X X光光室室化化验验室室B B超超手手术术室室手手术术后后休休息息室室理理疗疗室室目目前前各各诊诊室室平平面面图图4 40

47、 0 m m1 10 0 m m1 10 0 m m方案目标：方案目标：使病员进入医院后在就诊区总的走动距离最短。面积及距离：面积及距离： 每间诊室面积为10*10=100m2； 假设相邻诊室、相对诊室、斜对门诊室之间距离均为10m，相隔一个诊室的为20m，其余依此类推。限制条件：限制条件： 各诊室之间分隔墙均为承重墙，因此面积大小不能改变。 保持挂号初诊室在其原有的位置。每天病员走动次数数据：每天病员走动次数数据： 通过分析以往医院病人就诊记录，可以得出每天病员在各诊室（部门）间平均走动次数的数据。要求：提出改进方案，并对效果进行评价。要求：提出改进方案，并对效果进行评价。1 12 23 3

48、4 45 56 67 78 81 10 00 03 30 0 2 20 02 20 03 30 02 20 03 30 02 20 01 10 00 05 50 01 10 0目目前前病病员员流流图图 总计距离（米）总计距离（米）6700112101001000213201002000324205010004251020200534103030063520306007453020600848102020095610202001058301030011671030300序号序号病员流向病员流向 两诊室间距离（米）两诊室间距离（米）走动次数走动次数合计距离（米）合计距离（米）3.5、流水生产的组织

49、设计一、流水生产的发展过程 现代流水生产起源于1914年1920年的福特。 福特制的主要内容： 1、在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。因而实施产品、零件的标准化、设备和工具的专用化以及工场的专业化。 2、创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的流水生产线。 内容和形式上发生了很多变化：产品的装配、零件的机械加工、锻压、铸造、热处理、电镀、焊接、油漆以及包装等。单一产品流水线-可变流水线-混合流水线-成组流水线-半自动化线-自动化线二、流水生产的特征和形式 流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。 1、特

50、征： 工作地的专业化程度高，流水线上固定生产一种或相似的几种制品，每个工作地上固定完成一道或几道工序。 具有明显的节奏性 各工序的生产能力平衡或成比例 工艺过程封闭、生产对象在工序间单向移动 生产过程具有高度的连续性 2、形式 按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线 按生产对象的数目：单品种流水线和多品种流水线 多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线 按连续程度：连续流水线和间断流水线 按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线 按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线132三、组织流水生产的必要条件 1、品种稳定单一，产量足够大，单位劳动量大。 2

51、、产品结构和工艺相对稳定 。 3、工艺过程工序的可重构性。 4、厂房和生产面积适合安装流水线。流水线设计的内容流水线设计的内容 技术设计：工艺路线、设备、运输装置等的设计。 组织设计：节拍确定、设备需要量和负荷的计算、工序同期化设计等。四、单一品种流水线的设计 1、确定流水线的节拍 节拍是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。 R=T效/Q R: 节拍 T效: 计划期有效工作时间 Q: 计划期制品产量 节奏：如果R很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间

52、的时间间隔就称为节奏。 Rg=Rn 其中 Rg: 节奏 n: 批量 例某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产备件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时间有效利用系数95%，求流水线的节拍。 解 T效 = 254826095% = 231648 分钟 Q = (20000+1000) / (12%) = 21429 件 R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分/件） 2、工序同期化 工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。 通过工序同期化, 提高设备负荷，提高劳动生

53、产率和缩短产品生产周期。 机械加工工序同期化的措施主要有以下几条： 提高关键工序生产速度。 减少辅助操作时间；减少辅助作业时间 提高工人的操作熟练水平和工作效率。手工装配工序同期化的措施主要有： 分解与合并某些工序。 合理调配工人。 通过采用高效工具，改进装配工艺，减少装配工时。 例假设某流水线的节拍为8分钟，由13道小工序组成，单位产品的总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作业时间如图。1124109118531376225 82 3 2 7243123解 步骤一、计算流水线上的最少工作地数 Nmin=T/R=44/8=5.5=6 步骤二、组织工作地 需满足的条件： （

54、1）保证各工序之间的先后顺序。 （2）每个工作地的作业时间不能大于节拍。 （3）每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。 （4）应使工作地的数目最少。 分配和平衡方法：列举消去法1 1124109118531376225 82 3 2 72431232 3 4 56 5910 1 2工作地顺序号工序号工序单件作业时间工作地单件作 业 时 间工作地空闲时 间1122578 7 = 123888 8 = 0345822488 8 = 0410778 7 = 1567932388 8 = 0611121312368 6 = 2 3、计算设备数量和设备负荷系数 设备数量 Si = ti / R 其中

55、： Si 第 i 道工序所需设备数 ti 第 i 道工序单件时间定额 设备负荷系数 Ki = Si / Sei 其中： Sei 第 i 道工序实际使用设备数 工序数为m的流水线的总设备负荷系数（ka）： mieimiiaSSK11 设备负荷系数决定了流水线作业的连续程度，可以根据它来决定流水线是连续的还是间断的。当ka值小于075时，宜组织间断流水线。例 某产品的装配工作分七个工序，各工序时间见下表，该产品装配流水节拍时间为5.2分钟。求各工序所需设备数、设备负荷系数及流水线的总设备负荷系数。 工序号 1234567工序时间分钟 7.03.45.27.22.03.75.269.0,2,38.1

56、1,1,165.0,1,65.067.0,234.12.50.7444433332222111111KSrtSKSrtSKSrtSSSKSrtSeeeee；解：1117.017.038.0138.0777766665555KSrtSKSrtSKSrtSeee；72.011121121.07.038.038.1165.034.111mieimiiaSSK4、计算工人人数 Pi = Sei g Wi 其中： Pi 第i道工序的工人人数 g 每日工作班次 Wi 第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台班） 配备人员时，还要考虑后备人员和每位工人看管的设备数。 miieifgSbP1)1(P：整条流水

57、线配备的总人数；b：流水线上后备人员百分比；f：第 i道工序每位工人看管的设备数 5、计算工作地时间损失系数L，平滑系数SI mR Tei L= 100% mR SI= (TemaxTei)2 6、设计运输工具 流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。 传送带参数 分区单位长度或跨步： 连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离（L0）。 工作地长度： 一般情况下，工作地长度 Li = L0(ti / R) 传送带速度：V = L0 / R 传送带工作部分的总长度：L = Li + Lg ( Lg是后备长度） 7、流水线的平面布置i=1mi=

58、1m五、多品种流水线的组织设计 1、多品种可变流水线的组织设计 多品种可变流水线的特征： 成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。 每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。 整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段时间内只生产一种制品。 步骤一、流水线节拍的计算 可变流水线节拍应分别按每种制品计算。 设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别为NA、NB、NC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。有两种方法计算节拍： 代表零件法：在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换

59、算为代表产品的产量，尔后以代表产品来计算节拍。 假设A为代表产品，则：换算后的总产量为 N = NA + NBEB + NCEC 其中：EB = TB / TA，EC = TC / TA 则各零件的节拍为： RA = T效 / N = T效 / (NA + NBEB + NCEC) RB = RA EB RC = RA EC例 ：某可变流水线上生产A、B、C三种产品，其计划月产量分别为2000、1875、1857件，每种产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别为40、32、28min，流水线按两班制工作，每月有效工作时间为24000min，试确定，可变流水线上各种产品的生产节拍。 解选择A为代

60、表产品，则：代表产品的产量：N=NA+NBEB+NCEC=2000+187532/40+185728/40=4800产品A的节拍rA=24000/4800=5min/件产品B的节拍rB= rA EB =532/40=50.8=4min/件产品C的节拍rC=rA EC =528/40=50.7=3.5min/件 加工劳动量比重法 按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各制品的节拍。 设A、B、C的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为A 、B 、C ，则： A = NATA / (NATA + NBTB + NCTC) B = NBTB / (NATA + NBTB + NCTC) C