第6章 生产和服务设施布置

1、第第6 6章章生产和服务设施布置生产和服务设施布置生产设施布置服务设施布置工厂总体布置服务设施总体布置服务设施内部布置 车间内部布置设施布置种类第6章 生产和服务设施布置6.1 6.1 设备设备/ /设施布置决策设施布置决策6.2 6.2 布置决策的定量分析布置决策的定量分析6.3 6.3 流水生产线概述流水生产线概述6.4 6.4 非制造业的设施布置非制造业的设施布置6.1 设备/设施布置决策 6.1.1 6.1.1 影响企业生产单位构成的因素影响企业生产单位构成的因素 6.1.2 6.1.2 生产单位的专业化原则和形式生产单位的专业化原则和形式 6.1.3 6.1.3 影响生产和服务设施布

2、置决策的因素影响生产和服务设施布置决策的因素 6.1.4 6.1.4 几种典型的布置形式几种典型的布置形式（一）（一）设施布置设施布置要考虑的四个问题要考虑的四个问题1 1、应包括哪些经济活动单元？、应包括哪些经济活动单元？2 2、每个单元需要多大空间？、每个单元需要多大空间？3 3、每个单元空间的形状如何？、每个单元空间的形状如何？4 4、每个单元在设施范围内的位置、每个单元在设施范围内的位置( (相对相对/ /绝对绝对) )？ADBEFCGDAFEBGC6.1.1 6.1.1 影响企业生产单位构成的因素影响企业生产单位构成的因素 产品的结构与工艺特点产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作

3、化水平企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模企业的生产规模（二）（二） 影响企业生产单位构成的因素影响企业生产单位构成的因素 生产单位专业化形式，影响企业内部的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、生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量。物流路线和运输量。（一）工艺专业化原则（一）工艺专业化原则（二）对象专业化原则（二）对象专业化原则6.1.2 生产单位的专业化 原则和形式n工艺专业化原则工艺专业化原则：将完成相同工艺或工作的设备和工人布置在一将完成相同工艺或工作的设备和工人布置在一个区域内。在此区域内对不同产品和零部件的个区域内。在此区域内对不

4、同产品和零部件的某一相同或相似工艺进行加工。某一相同或相似工艺进行加工。n对象专业化原则对象专业化原则：将加工某种产品或完成某种服务所需的设备和将加工某种产品或完成某种服务所需的设备和工人布置在一个区域内，所有生产设备和工作工人布置在一个区域内，所有生产设备和工作地按产品加工装配的工艺路线顺序排列。在这地按产品加工装配的工艺路线顺序排列。在这个区域内完成产品或零部件的全部或大部分工个区域内完成产品或零部件的全部或大部分工艺。艺。车工段车工段铣工段铣工段检验组检验组钻工段钻工段原材料原材料磨工段磨工段磨工段磨工段半成品库半成品库A BBA车车 钻钻 铣铣 磨磨 检验检验铣铣 钻钻 车车 磨磨 检

5、验检验A原原材材料料BA半半 成成品品库库BA生产车间生产车间B生产车间生产车间（一）设施布置的目标（一）设施布置的目标 满足生产过程的需要满足生产过程的需要 设施占用空间缩小设施占用空间缩小 总运输费用最少总运输费用最少 生产系统柔性强生产系统柔性强 组织结构的合理化和管理的方便性组织结构的合理化和管理的方便性 提供方便、安全、舒适的作业环境提供方便、安全、舒适的作业环境 6.1.3 6.1.3 影响设施布置决策的因素影响设施布置决策的因素（二）影响设施布置决策的因素（二）影响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，

6、缩短生产周期，节省生产费用叉和迂回运输，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地面积最小工厂布置应考虑有扩建的余地工厂布置应考虑有扩建的余地产品或服产品或服务的种类务的种类 物流合理物流合理性性 专业化与专业化与协作化水协作化水平平 技术装备技术装备 企业规模企业规模 投资规模投资规模 设施设施布置布置因素因

7、素设施布置设施布置的的柔性柔性 其他其他 注意：注意： 设施布置对所需投资的影响；设施布置对所需投资的影响； 物流因素在设施布置中的重要性；物流因素在设施布置中的重要性； 设施布置的柔性；设施布置的柔性； 人的因素人的因素工效学的观点；工效学的观点；6.1.4 几种典型的布置形式 物料流程形式物料流程形式 可分为水平的和垂直的可分为水平的和垂直的n所有的设备、设施都在同一个车间里时，按所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑水平方式考虑n生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑式考虑6.1.4 几种典型的布置 形式（续） 布置类型布置类型n固

8、定式布置（固定式布置（Fixed Position Layout） 加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。加工产品所在的某一位置而转移。n 按产品布置按产品布置 （Product LayoutProduct Layout） 按对象专业化原则布置有关机器和设备，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。如图常见的如流水生产线或产品装配线。如图6 61 1所示。所示。加工设备加工设备按产品（对象）布置的示意图按产品（对象）布置的示意图n按工艺过程布置（按工艺过程布置（Process Layout） 又称工艺专

9、业化布置。即按照工艺专业化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，完成相同工艺加原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。工任务。LLLDDDDGG接收和转运接收和转运LDG 车床组车床组镗床组镗床组磨床组磨床组磨床磨床钻床钻床车床车床按工艺过程布置示意图按工艺过程布置示意图n 按成组制造单元布置（按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床磨床如如63：成组生产单元布置示意图：成组生产单元布置示意图对象组对象组1 1对象组对象组4 4对象组对象组3 3对象组

10、对象组2 2车床滚床磨床车床车床滚床磨床装装配配热处理热处理锯床磨床热处理组组4 4组组3 3组组2 2组组1 1成组制造单元布置n 按按C C形制造单元布置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入口出口如如64：C形制造单元布置示意图形制造单元布置示意图n U U形制造单元及生产线布置（形制造单元及生产线布置（U-line CellU-line Cell）76543217654321入口出口入口出口工人的行走路线图图65：U形制造单元及生产线布置形制造单元及生产线布置为了实现无库存生产，为了实现无库存生产，JITJIT生产方式中，设备按生产方式中，设备按U U型布置成组加工单元布

11、局：型布置成组加工单元布局：入口出口截断车车铣立铣磨检验成品立铣物流 工人在单元中运动6.2 布置决策的定量分析n6.2.1 6.2.1 概述概述 n6.2.2 6.2.2 物料流向图法物料流向图法n6.2.3 6.2.3 物料运量图物料运量图n6.2.4 6.2.4 作业相关图作业相关图n6.2.5 6.2.5 从至表（从至表（from-to) from-to) 法法 6.2.1 6.2.1 概述概述1 1、收集有关信息和数据、收集有关信息和数据 所需经济活动单元及其面积所需经济活动单元及其面积可利用空间的大小可利用空间的大小( (或现有布置图或现有布置图) )各个单元之间的相关关系各个单元

12、之间的相关关系其它约束条件其它约束条件2 2、做出初步平面布置方案、做出初步平面布置方案( (块状区划图块状区划图) )，进行评价进行评价3 3、确定最终块状区划图，做出详细方案、确定最终块状区划图，做出详细方案 （一）设施布置的步骤（一）设施布置的步骤（二）（二）设施布置的设施布置的基本思路基本思路1 1、追求、追求物流合理物流合理化化物料搬运占生产周期和生产成本的比物料搬运占生产周期和生产成本的比重很大；重很大；尽量使物流量较大的经济活动单元靠尽量使物流量较大的经济活动单元靠近，以减少搬运距离和搬运量；近，以减少搬运距离和搬运量；尽量使经济活动单元的排列有利于物尽量使经济活动单元的排列有利

13、于物流顺畅。流顺畅。 2 2、追求、追求生产生产线的平衡性线的平衡性 （1 1）焦点：）焦点：生产线的平衡问题生产线的平衡问题如何使各个工作如何使各个工作站的工作任务大致相等站的工作任务大致相等（2 2）基本思路：）基本思路：工作地之间的相对位置无其它选择工作地之间的相对位置无其它选择生产线的产出速度等于速度最慢的工生产线的产出速度等于速度最慢的工作地的产出速度作地的产出速度6.2.2 6.2.2 物料流向图法物料流向图法含义：含义：按原材料进厂，零部件加工、按原材料进厂，零部件加工、产品装配等环节总流动方向，绘制产品装配等环节总流动方向，绘制物料流向图，来布置各车间、仓库物料流向图，来布置各

14、车间、仓库和设施和设施 的相互位置。的相互位置。目标：目标：减少各生产环节间的交叉往返减少各生产环节间的交叉往返运输时间。运输时间。物料流向图示意图 原材料进厂原材料进厂仓仓 库库准备车间准备车间机加车间机加车间装配车间装配车间成成 品品 库库 出出 厂厂热热 处处 理理 车车 间间6.2.3 6.2.3 物料运量图物料运量图含义：含义： 比较各种生产单位之间的运量大小及运比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定布置方案的一种方法。输次数来确定布置方案的一种方法。方法方法： 相互间运量大的单位尽量靠近布置。相互间运量大的单位尽量靠近布置。目标：目标：总运量减少，降低运输费用总运量减少，降

15、低运输费用 。举例：从从010203040506小计小计01 11 1102 84 11303 26 804 2 6101805 12 1206 小计小计01381812116262车间物料运量表车间物料运量表 运量相关线图运量相关线图（按两行式排列） 05车间车间06车间车间04车间车间01车间车间02车间车间03车间车间实箭线表示2个物料单位虚箭线表示1个物料单位 6.2.4 作业相关图作业作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个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。部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。1 1、首先将密切程度划分为、首先将密切程

16、度划分为A A、E E、I I、O O、U U、X X六六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。2 2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系出相互关系3 3、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部、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。门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。代号代号密切程度密切程度评分评分A绝对重要绝对重要6E特别重要特别重要5I重要重要4O一般一般3U不重要不重要2X不予考虑不予考虑1代号代号关系密切原因关系密切原因1使用共同的原始记录使

17、用共同的原始记录2共用人员共用人员3共用场地共用场地4人员接触频繁人员接触频繁5文件交换频繁文件交换频繁6工作流程连续工作流程连续7做类似的工作做类似的工作8共用设备共用设备9其他其他表：关系密切程度分类表表：关系密切程度分类表表：关系密切原因表：关系密切原因代号代号单位名称单位名称1原材料库原材料库2成品库成品库3毛胚车间毛胚车间4机加工车间机加工车间5装配车间装配车间6中间零件库中间零件库7餐厅餐厅8办公室办公室某企业各单位生产活动相关图某企业各单位生产活动相关图A A1.21.21.原材原材料库料库2.成成品库品库3.毛胚毛胚车间车间4.机加机加车间车间5.装配装配车间车间6.中间中间零

18、件库零件库7.餐餐厅厅8.办办公室公室关关系系积积分分关关系系积积分分关关系系积积分分关关系系积积分分关关系系积积分分关关系系积积分分关关系系积积分分关关系系积积分分A-36A-56A-1.412A-3.5.618A-4.612A-46UOI-44O-83U-6.74X-2.52合合计计1916202924201420分析分析（1）机加工车间得分最高，布局时首先确定（2）毛胚车间、装配车间、中间零件库和机加工车间都是A级关系，应围绕机加工车间进行布置，并尽量靠近；（3）成品库和装配车间是A级关系，应布置在一起（4）原材料库与毛胚车间是A级关系，两者应相邻根据以上要求可以大致确定各单位的相对位置

19、根据以上要求可以大致确定各单位的相对位置6.2.5 从至表法 具体步骤如下：具体步骤如下：n选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备确定所用机床设备n制定设备布置的初始方案，统计出设备之间制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离的移动距离n确定出零件在设备之间的移动次数和单位运确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本量成本n实验法确定最满意的布置方案。实验法确定最满意的布置方案。分类标志分类标志对象移动方式对象移动方式对象数目对象数目对象轮换方式对象轮换方式连续程度连续程度节奏化节奏化机械化程度机械化程度流水线流水线固定流水线固定

20、流水线移动流水线移动流水线单一对象流水线单一对象流水线多多对象流水线对象流水线不变流水线不变流水线可变流水线可变流水线成组流水线成组流水线连续流水线连续流水线间断流水线间断流水线强制节拍流强制节拍流水线水线自由节拍自由节拍流水线流水线粗略节拍流粗略节拍流水线水线自动生产线自动生产线机械化流水线机械化流水线手工流水线手工流水线混合流水线混合流水线技术设计技术设计 组织设计组织设计 流水线的设计：流水线的设计： 组织设计是技术设计的前提和基础组织设计是技术设计的前提和基础 计算流水计算流水线的节拍线的节拍进行工序同进行工序同期化期化计算设备需计算设备需要量和负荷要量和负荷计算工人需计算工人需要量要量运输装置的选运输装置的选择和计算择和计算进行流水线平进行流水线平面布置面布置制定标准工作制定标准工作指示图表指示图表确定节拍的确定节拍的性质性质NFr 0FkF1N0N)(min/5 . 4)(min/468. 4408218240r件件 NF(min)51 (0 kFF)(40826 .4081%21400010件NNrQNgrrtiiSiniissymiinmiiss11y21345768931.82.430.632.42.43.6iiiwsg.p miip1