工厂布局与分析

1、8.8.工厂布局分析与设计工厂布局分析与设计1.Layout1.Layout概要概要2.Layout2.Layout计划的顺序体系计划的顺序体系3.Layout3.Layout计划的预备分析计划的预备分析4.Layout4.Layout分析技法分析技法5.5.基本基本LayoutLayout计划计划6.Space 6.Space 计划计划7.7.作业区域和设备的布置作业区域和设备的布置8.Layout8.Layout的诊断和评价的诊断和评价1.Layout1.Layout概要概要1)Layout 1)Layout 概要概要Plant Layout Plant Layout 是指为增加设备是指为

2、增加设备, ,设施设施, ,资材资材, ,人力资源和能源使用的效率人力资源和能源使用的效率, ,对公司或工对公司或工厂内所有设施重新布置的一系列系统的活动厂内所有设施重新布置的一系列系统的活动为使生产容易安全方便的进行为使生产容易安全方便的进行, ,把把4M4M画在图纸上画在图纸上1.Layout 1.Layout 计划的基本内容计划的基本内容A. A. 在哪里在哪里, B. , B. 把什么把什么, C. , C. 以多大空间以多大空间, D. , D. 以什么样的关系配置以什么样的关系配置2.Layout 2.Layout 计划的阶层结构计划的阶层结构作业领域的作业领域的资源配置资源配置作

3、业领域作业领域/ /设备配置设备配置车间车间/ /规划布置规划布置建筑建筑/ /部门布置部门布置决定工厂位置决定工厂位置Strategic LevelStrategic LevelTactical LevelTactical LevelOperational LevelOperational Level部门部门1.Layout1.Layout概要概要(1)(1)降低成本降低成本(2)(2)质量的最佳化质量的最佳化(3)(3)人力资源人力资源/ /设备设备/ /空间空间/ /能源的有效利用能源的有效利用(4)(4)作业盎然更安全方便作业盎然更安全方便(5)(5)缩短生产缩短生产Lead Time

4、Lead Time(6)(6)其它其它3.Layout 3.Layout 计划的目的计划的目的(1)(1)新工厂扩建新工厂扩建: :限制条件比较少限制条件比较少(2)(2)新产品开发新产品开发: :考虑与布置的关系和互换性考虑与布置的关系和互换性(3)(3)产品设计变更产品设计变更: :为对应设计的消极活动为对应设计的消极活动(4)(4)降低成本活动降低成本活动: :原工厂布局的合理化原工厂布局的合理化4.Layout 4.Layout 计划的类型特征计划的类型特征5.Layout 5.Layout 计划的基础情报计划的基础情报市场市场/销售销售设计设计/工程工程经营管理经营管理/企划企划必须

5、情报必须情报生产数量生产数量产品的销售价产品的销售价SVC SVC 部品部品产品的季节性产品的季节性/ /周期性周期性BOMBOM装配工程图装配工程图产品图纸产品图纸新产品开发日程新产品开发日程库存政策库存政策投资政策投资政策新产品开发计划新产品开发计划自制自制/ /外协决策外协决策部门间相互关系部门间相互关系Feasibility Feasibility HistoryHistory2.Layout2.Layout计划顺序体系计划顺序体系1)Layout 1)Layout 计划的顺序体系计划的顺序体系Layout Layout 计划可分为计划可分为4 4阶段阶段, ,各阶段的活动程序及先后系

6、统如下各阶段的活动程序及先后系统如下预备分析预备分析生产系统的构思生产系统的构思基本计划基本计划详细计划详细计划- -计划的目的和目标计划的目的和目标- -生产计划前提生产计划前提 ( (产品产品/ /生产量预测生产量预测) )-layout-layout的阶层及的阶层及 level level 决定决定( (部品部品 自制自制/ /外协外协) )- -布局计划范围布局计划范围- -管理方针管理方针, ,制度制度- -限制条件限制条件- -推进体制及建立计划推进体制及建立计划- -制造工程制造工程/ /装配顺序装配顺序- -设备所需台数及规格设备所需台数及规格- -人力资源所需计划人力资源所需

7、计划- -作业方式的构思作业方式的构思- -现场及部门的区分现场及部门的区分- -管理及服务的要求功能管理及服务的要求功能- -搬运及库存系统运营搬运及库存系统运营 方式的构思方式的构思- -决定阶层构成要素决定阶层构成要素- -物流及工程流程分析物流及工程流程分析- -决定工厂生产率决定工厂生产率-space -space 计划计划- -各要素间的搬运强度各要素间的搬运强度 / /接近性评价接近性评价- -各构成要素的规划分配各构成要素的规划分配- -评审物流设备评审物流设备- -最终建筑布局计划最终建筑布局计划- -作业区域或设备配置作业区域或设备配置 方案方案- -办公区域计划办公区域计

8、划- -布局方案评价布局方案评价- -主计划建立主计划建立2)Layout2)Layout计划计划SLP (systematic layout planning)SLP (systematic layout planning)的顺序系统图的顺序系统图2.Layout2.Layout计划顺序体系计划顺序体系辅助服务辅助服务(S)(S)时间时间(T)(T)路径路径(R)(R)销售计划销售计划生产计划生产计划PQ PQ 分析分析搬运分析搬运分析活动相互活动相互关系分析关系分析搬运强度表搬运强度表Activity relationshipActivity relationshipdiagramdiag

9、ramspace relationshipspace relationshipdiagramdiagram综合综合& &调整调整要求地方要求地方可用地方可用地方工程图工程图计划计划 A A计划计划 B B计划计划 C C修正条件修正条件限制条件限制条件LayoutLayout决策决策战略战略levellevel战术战术levellevel运行运行levellevelHanding systemHanding system存储设备存储设备位置位置人力要求人力要求建筑的特性建筑的特性Utility & serviceUtility & service1)1)改善改善

10、LayoutLayout的预备分析内容的预备分析内容3.Layout3.Layout计划预备分析计划预备分析Layout Layout 变更可以变更可以改善的问题领域改善的问题领域设定改善目标设定改善目标问题实际现象问题实际现象- -生产日程延迟生产日程延迟- -过多的在制品过多的在制品- -高价设备运转率低高价设备运转率低- -用于搬运的工时用于搬运的工时- -人的移动距离人的移动距离- -空间的浪费空间的浪费- -活动之间的妨碍活动之间的妨碍/ /干涉干涉- -危险或不安全作业环境危险或不安全作业环境原因原因/ /活动活动效果分析效果分析其它方法的其它方法的改善方案改善方案柔韧性研究柔韧性

11、研究, ,用布局变更改善用布局变更改善现象问题的可能现象问题的可能水平是水平是? ?决定布局改善的决定布局改善的阶层阶层/ /范围范围/ /水平水平布局变更布局变更/ /改善的改善的效果推导效果推导第二层问题明确化第二层问题明确化推出负反映效果推出负反映效果布局改善布局改善项目选择项目选择ProjectProject推进计划推进计划前题条件前题条件-P-Q-P-Q- -范围范围-level-level环境条件环境条件- -上流阶层上流阶层- -管理方针管理方针- -管理体系管理体系限制条件限制条件- -期间期间/ /技术技术- -资源资源- -设备限制设备限制- -法规限制法规限制2)2)预备

12、分析的一般手段系统预备分析的一般手段系统3.Layout3.Layout计划预备分析计划预备分析调查工厂现场调查工厂现场-PQ -PQ 分析分析- -工程工程/ /设备分析设备分析- -管理支援功能管理支援功能- -人员组织人员组织- -作业方式作业方式- -目前目前 layout layout管理目标管理目标- -现象的不满程度现象的不满程度-performance-performance测量测量问题的解析问题的解析- -存在的问题存在的问题- -改善必须的项目改善必须的项目原因分析原因分析推出改善点推出改善点改善目标改善目标( (把什么把什么, ,什么程度什么程度/ /怎样怎样) )- -

13、生产量生产量, ,质量质量, ,成本成本, ,生生 产性产性, ,交货期及人性化交货期及人性化考虑修正条件考虑修正条件前提条件前提条件环境条件环境条件技术条件技术条件限制条件限制条件现象问题的定量化现象问题的定量化及公式化及公式化选择布局改善对象选择布局改善对象( (阶层阶层, ,范围范围) )探索其它手段的探索其它手段的改善可能性改善可能性柔韧性研究柔韧性研究布局的变更及布局的变更及改善能够解决改善能够解决多少问题多少问题问题的确定问题的确定评价评价/ /决定改善思路决定改善思路- -有效性有效性- -经济性经济性- -成功率成功率- -与其它目标与其它目标/ /方针的方针的 适合性适合性3

14、)P-Q3)P-Q分析分析( product quantity)( product quantity)3.Layout3.Layout计划预备分析计划预备分析产品以类似群分类产品以类似群分类P-QP-Q分析是解开布局最基本的要素分析是解开布局最基本的要素, ,对生产什么对生产什么? ?生产多少分析方法生产多少分析方法P=P=由工厂生产的产品由工厂生产的产品, ,最初的的材料最初的的材料( (原材料与购入部品原材料与购入部品),),成型或加工部品成型或加工部品, ,成品等成品等 以项目以项目, ,种类种类, ,形式形式, ,形状形状, ,部品号部品号, ,产品群等分类产品群等分类Q=Q=生产或使

15、用的产品或材料的量生产或使用的产品或材料的量. . 以部品数以部品数, ,重量重量, ,体积或生产及销售量金额分类体积或生产及销售量金额分类掌握产品群特征掌握产品群特征/ /性质倾向性质倾向排列一定期间的产品群量排列一定期间的产品群量P P 横轴横轴,Q ,Q 纵轴画图纵轴画图P-Q - -对产品群的对产品群的layout image layout image 形象化形象化- -生产方式的构思生产方式的构思( (专用专用/ /通用通用) )4)4)解开解开layoutlayout钥匙钥匙3.Layout3.Layout计划预备分析计划预备分析R(R(路径路径) )表示工程表示工程/ /作业内容

16、及其顺作业内容及其顺序序, ,可用作业表可用作业表, ,流程图流程图, ,工工厂内物流图等分析厂内物流图等分析S(S(支援支援) )动力动力, ,辅助设备及布局计划辅助设备及布局计划时有关活动或功能时有关活动或功能. .包括维修活动包括维修活动, ,机械修理机械修理, ,工工具室具室, ,卫生间卫生间, ,更衣室更衣室, ,食堂食堂, ,办公室办公室, ,道路道路, ,通道通道, ,出库点出库点, ,保管仓库地区等保管仓库地区等T(T(时间时间) )是产品何时生产的定义是产品何时生产的定义, ,表示表示生产及销售的预计及计划生产及销售的预计及计划时间的概念是决定作业需要时间的概念是决定作业需要

17、时间作业顺序时间作业顺序, ,及生产设备的及生产设备的规模及工厂全体平衡的最基规模及工厂全体平衡的最基础的概念础的概念对对 WHY WHY 的论证及掌握问题结构的论证及掌握问题结构1)1)相互关系分析相互关系分析ARD( Activity Relationship Diagram)ARD( Activity Relationship Diagram)4.Layout4.Layout分析及方法分析及方法 列出所有活动部门列出所有活动部门赋予部门之间相互关系代码赋予部门之间相互关系代码相互关系的评价值相互关系的评价值赋予接近度评价理由代码赋予接近度评价理由代码做相互关系表做相互关系表(worksh

18、eet)(worksheet)做做 Dimensionless DimensionlessBlock DiagramBlock DiagramSpace Space 计划计划评价值评价值 颜色颜色 接近度接近度 理由代码理由代码 接近性的评价项目接近性的评价项目A AE EI IO OU UX X红红朱红朱红绿绿蓝蓝无无棕棕绝对必要绝对必要特别重要特别重要重要重要一般一般不必要不必要绝对不必要绝对不必要1 12 23 34 45 56 6容易接近人容易接近人管理方便管理方便资材搬运供给容易资材搬运供给容易作业环境的愉快性作业环境的愉快性噪音及障碍噪音及障碍监督和控制监督和控制1.1.成型成型2

19、.2.焊接焊接3.3.喷涂喷涂4.4.组装组装5.5.收货收货6.6.资材仓库资材仓库7.7.产品库产品库8.8.出库点出库点9.9.卫生间卫生间10.10.公务公务11.11.工具室工具室12.12.更衣室更衣室13.13.食堂食堂14.14.事务室事务室A AA AA AI IA AU UA AO OO OA AU UE EE EE EO OU UE EU UU UU UU UO OU UU UU UO OU UI IA AU UO OU UU UA AU UO OO OI IU UE EO OU UU UO OE EU UA AU UU UI IU UU UU UO OE EU UU U

20、O OU UU UU UU UI IU UO OU UU UO OU UO OI IO OU UI IO OI IE EU UO OI II II IO OO OI IO OO OU UI IU UI I2)2)相互关系相互关系WorksheetWorksheet制作制作4.Layout4.Layout分析及方法分析及方法排列所有活动部门排列所有活动部门相互关系表相互关系表(AEIOUX)(AEIOUX)的排列的排列统计活动间的相互关系图统计活动间的相互关系图1.1.成型成型2.2.焊接焊接3.3.喷涂喷涂4.4.组装组装5.5.收货收货6.6.资材仓库资材仓库7.7.产品库产品库8.8.出库

21、点出库点9.9.卫生间卫生间10.10.公务公务11.11.工具室工具室12.12.更衣室更衣室13.13.食堂食堂14.14.事务室事务室为制作工厂为制作工厂floor dimensionless block diagram floor dimensionless block diagram 的数据统计表的数据统计表, ,相互关系分析内容相互关系分析内容dimensionless dimensionless block diagramblock diagramActivities A E I O U XActivities A E I O U X2,62,61,31,32,42,43,73,

22、76 65,15,14,84,87 71212111110109 93,103,101 16,86,84 44 413,1413,141 1131314,12,914,12,913,913,99,11,13,149,11,13,146 66 65,9,12,13,145,9,12,13,1414143,2,143,2,1414144,14,11 14 44,14,18,6,5,4,18,6,5,4,14,5,124,5,129,10,12,13,59,10,12,13,512,13,912,13,91,51,54,2,1,9,12,134,2,1,9,12,139 914149,12,139,

23、12,138,6,5,11,3,2,108,6,5,11,3,2,109,29,29,149,148,5,3,2,18,5,3,2,18,5,3,28,5,3,211,711,77,87,87,84,11,147,84,11,145,7,8,10,11,145,7,8,10,11,142,10,112,10,113,7,10,113,7,10,118,10,11,12,138,10,11,12,135,3,2,1,9,10,11,12,135,3,2,1,9,10,11,12,136,3,2,1,10,116,3,2,1,10,117 78,7,6,5,4,3,12,13,148,7,6,5,

24、4,3,12,13,148,7,6,5,4,3,2,12,138,7,6,5,4,3,2,12,1311,10,7,6,1411,10,7,6,1410,8,11,7,610,8,11,7,612,10,2,312,10,2,38 87 76 65 53)Dimensionless Block Diagram3)Dimensionless Block Diagram制作制作4.Layout4.Layout分析及方法分析及方法准备相当活动的个数准备相当活动的个数, ,四角模板四角模板 ( Templet ) ( Templet )作为工厂作为工厂block layout block layout

25、 计划的一阶段用于工厂布局主计划的制定计划的一阶段用于工厂布局主计划的制定四角模板的中央记录相当于活动四角模板的中央记录相当于活动( (名称名称) )除了除了U U的关系的关系, ,在模板的四角记录有在模板的四角记录有A,E,I,OA,E,I,O的的activityactivity的数据的数据,X,X的关系记入中央下半部的关系记入中央下半部四角模板中选一个放在桌子中间四角模板中选一个放在桌子中间, ,与此有与此有A A关系的模板放在关系的模板放在第一个模板的四边第一个模板的四边, ,有有A A关系的模板在两个以上时考虑它们关系的模板在两个以上时考虑它们的相互关系再排列的相互关系再排列之后排列与

26、基准模板有之后排列与基准模板有E E关系的活动关系的活动,E,E的关系至少与基准模的关系至少与基准模板遵循对上角的原则板遵循对上角的原则. .考虑与已排列的考虑与已排列的A A关系模板和关系模板和X,UX,U关系关系排列模板排列模板与基准模板有与基准模板有I,O,U,X I,O,U,X 关系的模板关系的模板, ,以相同的方法排列后以相同的方法排列后在在 check mark check mark 数评价数评价layoutlayout1=1=成型成型X=0X=0A AE EI IO O2,62,63,103,109,11,13,149,11,13,144,5,124,5,12-所有所有A A关系

27、排列在模板的关系排列在模板的4 4边边-E E关系至少排列在模板的四角关系至少排列在模板的四角-X X关系绝对隔离关系绝对隔离-A A关系连关系连4 4角都没排到角都没排到,X,X关系排到关系排到4 4边时边时-A A关系排到角落关系排到角落,X,X关系排到关系排到4 4角或角或E E关系关系 边角都没排上边角都没排上4.Layout4.Layout分析及方法分析及方法Space Requirement PlanningSpace Requirement PlanningCheck MarkCheck Mark1 12,62,63,103,109,11,9,11,13,1413,144,5,1

28、24,5,122 21,31,36 65,9,125,9,1213,1013,108 87 74 414149,12,139,12,134 43,73,76,86,85,9,125,9,1213,1413,141,51,53 32,42,41 16 69,12,139,12,137 74,84,814146 65,15,14 42,3,142,3,149 95 56 614144,2,1,94,2,1,912,131212,92,912129 913134 41,2,31,2,35,85,89 9121213,1413,141,41,42,3,52,3,56,8,10

29、6,8,1013139,12,149,12,141,41,42,32,35,85,814149,139,131,4,51,4,56,86,87,117,11111110101 19,149,14 的例题的例题5.5.基本基本LayoutLayout计划计划1)1)土地土地/ /建筑使用的基本构思建筑使用的基本构思位置条件位置条件土地的整体使用区分土地的整体使用区分Module Module 系统确定系统确定决定工厂内物品的流动决定工厂内物品的流动1.1.与外部的关系与外部的关系-SOC-SOC关系关系 交通交通, ,设施设施 - -产品的环境条件产品的环境条件 工厂内外部影响关系工厂内外部影响

30、关系 2.2.土地建筑自身的条件土地建筑自身的条件- -面积面积, ,方位方位, ,形状形状- -地质地质, ,高低差高低差, ,地下水地下水- -自然灾害的考虑自然灾害的考虑- -建筑物面积建筑物面积, ,高度高度, ,桩子桩子 地基地基, ,出入口位置出入口位置3.3.原来的设备原来的设备- -重设备的考虑重设备的考虑- -电力电力, ,供排水能力供排水能力- -通风通风, ,照明照明, ,公共设施公共设施4.4.将来扩建的可能性将来扩建的可能性- -长期长期layoutlayout计划计划1.1.人与物的出入口人与物的出入口- -规划规划2.2.人与物的基本路线人与物的基本路线- -工厂

31、物流图工厂物流图-communication -communication 关系关系3.3.布局阶层要素布局阶层要素/ /按种类按种类 区分使用区分使用- -干线道路的位置干线道路的位置4.4.有用的服务设施有用的服务设施- -停车场停车场- -绿地绿地1.1.决定经济建筑规模决定经济建筑规模- -将来事业计划将来事业计划2.Module 2.Module 间的关系间的关系- -办公活动的相互关系办公活动的相互关系3.3.垂直垂直/ /水平的道路水平的道路- -物的流程物的流程4.4.建筑的建筑的 block block 化化- -考虑搬运强度考虑搬运强度- -类似产品群的集中化类似产品群的集

32、中化5.5.建筑规模建筑规模 module module 化化1.1.将来扩建的容易性将来扩建的容易性- -生产计划变更的对应性生产计划变更的对应性2.2.流畅的物流流畅的物流- -消除交叉搬运及倒流消除交叉搬运及倒流3.3.有效的利用设施有效的利用设施- -活动相互关系活动相互关系4.4.设施或设备的形状设施或设备的形状5.5.基本基本LayoutLayout计划计划2)Block Layout2)Block Layout- -以活动及面积相互关系及物品的流动为基本事项以活动及面积相互关系及物品的流动为基本事项- -考虑将来的发展及长期性利用计划考虑将来的发展及长期性利用计划- -特别是确保

33、大型设施及确保安装困难的设备增设的容易性特别是确保大型设施及确保安装困难的设备增设的容易性- -不满足于不满足于 local optimal solution local optimal solution- -追求彻底的追求彻底的 ideality ideality- -尽力拿出更多的对策方案尽力拿出更多的对策方案土地或建筑土地或建筑3)3)整体条件的考虑整体条件的考虑搬运关系搬运关系有效关系有效关系作业环境作业环境组织及制度组织及制度法规法规/ /条理条理柱子的位置柱子的位置房屋的高度房屋的高度使用搬运设备使用搬运设备管道管道, ,线路及电线路及电力供给关系力供给关系车间配置在光照车间配置在

34、光照较好的方向较好的方向管理组织及系统管理组织及系统- -按区域编排按区域编排- -责任制责任制消防管理消防管理危险品管理危险品管理6.Space 6.Space 计划计划Space Space 计划计划估算需要面积估算需要面积- -制造现场制造现场- -通道通道- -仓库仓库- -办公室办公室- -辅助服务设施辅助服务设施调整必要调整必要/ /可用面积可用面积找出各空间要求条件找出各空间要求条件制作空间计划书制作空间计划书需要面积的估算方法需要面积的估算方法- -计算法计算法: :构成要素的面积综合计算构成要素的面积综合计算- -换算法换算法: :现面积大小审核后换算比率现面积大小审核后换算

35、比率- -大概布局法大概布局法: :制作模型制作模型- -比率倾向法比率倾向法: :设备人员产品单位面积设备人员产品单位面积- -标准资料法标准资料法: :利用标准数据利用标准数据构成要素已定义时构成要素已定义时利用实测值和标准利用实测值和标准资料资料/ /余量多少余量多少不知构成要素时不知构成要素时采用换算法采用换算法/ /比率比率换算法换算法一般需要面积和可用面积不一致的情况较多一般需要面积和可用面积不一致的情况较多, ,因此考虑下列项目因此考虑下列项目- -加班和倒班制加班和倒班制- -作业方法作业方法/ /设备的改造设备的改造- -保管库存保管库存/ /工程中在制品或停滞现象的改善方法

36、工程中在制品或停滞现象的改善方法- -考虑可用面积的立体利用方法的考虑可用面积的立体利用方法的 layout layout 再设计再设计- -高度高度: :设备设备/ /材料材料/ /人搬运设备的安装人搬运设备的安装, ,运转的条件运转的条件- -基础基础: :设备或设施所要求的支持力设备或设施所要求的支持力, ,防震的要求防震的要求- -照明照明: :为减轻作业的疲劳的照明及提高自然光的利用率为减轻作业的疲劳的照明及提高自然光的利用率- -温度及换气温度及换气: :各构成要素的期待温度及通风各构成要素的期待温度及通风/ /换气换气/ /湿度等空调设施的要求湿度等空调设施的要求- -供排水及电

37、力供给供排水及电力供给: :有效的使用量及使用频率有效的使用量及使用频率, ,供给方式的要求供给方式的要求各构成要素的需求面积及要求条件的整理各构成要素的需求面积及要求条件的整理( (建筑要求及使用要求建筑要求及使用要求) )7.7.作业区域和设备布置作业区域和设备布置生产方式的决定生产方式的决定经济性评价及执行度评价经济性评价及执行度评价/ computer simulation/ computer simulation作业区域和设备布置作业区域和设备布置作业区域和设备的布置应考虑作业者和作业流程作业区域和设备的布置应考虑作业者和作业流程, ,从作业研究及工程分析的观点出发从作业研究及工程分析的观点出发模型的准备模型的准备准备布局制作准备布局