设施规划与设计PPT课件

1、2021年12月28日星期二设施规划与设计主要内容1 基本概念基本概念2 厂址选择厂址选择 3 工厂布置工厂布置 基本概念适用性 设施规划与设计不仅适用于制造业, 同样适用于如医院、学校、超市、百货商店、政府机构之类服务业。用于生产系统，又名为 “生产与作业系统的配置”。为方便起见，这方面问题统一名为 “设施规划与设计”。基本概念研究内容 生产能力决策(Capacity Decision) 选址决策(Location Selection) 工厂布置(Plant Layout) 物流系统设计(Plant Design) 建筑设计(Plant Design) 公用工程设计(Plant Design

2、) 信息系统设计(Plant Design) 影响建设周期和生产规模 生产功能的发挥和日常运作 产出的效率和效益基本概念重要性基本概念生产能力决策定义及重要性定义定义: :一定时期内, 企业所能生产一定种类和一定质量产品(服务)的最大数量, 或者是最大产出率广义广义: :人员能力设备能力管理能力+狭义狭义: :人员能力设备能力+生产能生产能力度量力度量重要性重要性 产出度量：如汽车厂年产100辆汽车 投入度量：可利用的设备台数最大能力正常能力 过大浪费 过小不能满足市场需要基本概念生产能力决策定义及重要性基本概念影响生产能力决策的因素(1) 市场需求的变化趋势(2) 规模经济性定义定义 单位产

3、品成本或单位产出的成本随生产规模上升而下降的性质分析分析方法方法经验曲线法 分析生产能力的规模经济性 分析产品成本随重复生产该产品的次数增加而下降的性质基本概念影响生产能力决策的因素bnnkk11knknb 第一产量单位的初始单位成本 第n产量单位的初始单位成本 产量单位或规模单位 经验曲线百分率 ln /ln2基本概念影响生产能力决策的因素(3) 能力利用率利用率=实际能力设计最大能力100%美国：厂址选择厂址选择意义 厂址选择是企业成功的首要基础厂址选择是企业成功的首要基础 建厂作业过程中厂址选择将影响建厂作业过程中厂址选择将影响 生产与经营成本生产与经营成本 厂房扩充与发展厂房扩充与发展

4、 在美国，有关调查表明，因选址不当在各类小企业 的失败原因中，占有15%的比重。厂址选择趋势三种趋势三种趋势: : 集中于工业园区集中于工业园区 政府支持企业，吸引投资的一种手段政府支持企业，吸引投资的一种手段 厂址分散厂址分散 视原料、或市场所在而将工厂分散视原料、或市场所在而将工厂分散 国外直接投资国外直接投资 资源、关税和保护政策的影响资源、关税和保护政策的影响厂址选择要考虑的因素技术性因素技术性因素 地形及地质 水源及排水、废渣物的处理 气候社会性因素社会性因素 政策法令 个人或传统性因素 国家及城市发展规划 当地居民的态度经济性因素经济性因素 地价 原材料 电力及燃料 市场 劳力 运

5、输及通信厂址选择要考虑的因素比较比较都市都市工业区工业区农村农村优点1、接近市场，产销容易1、公共设施完备2、对外交通便利3、建筑成本低4、社区服务较好5、污染有计划处理1、地价低廉，土地易得2、劳动力成本低3、厂房易扩充4、税及建筑成本低5、污染噪音限制少6、交通不拥挤2、运输交通系统健全3、公共设施良好4、人力资源丰富5、消防、保安服务佳缺点1、税付较高1、人员流动率高2、工资高3、厂房不易扩充4、上下班交通拥挤1、远离市场2、高级人力资源短缺3、公共设施差4、交通不便2、劳动力成本高3、地价及建筑成本高4、交通拥挤5、噪音污染控制严格适合产业1、服务业视工业区规划定1、噪音污染不易控制工

6、业；2、初级加工工业2、加工销售业企业所在地差异性比较人员组织人员组织 企业负责制定发展战略规划的领导 工业工程师及其技术人员 负责投资分析的经济师准备阶段准备阶段 设施规划和设计大纲 厂址选择要求提纲及细节 全部设施的配置系统图现场勘察现场勘察调查及分析评估抉择阶段抉择阶段 仔细归纳各备选厂址的全部资料 认真讨论分析研究结果，作出抉择并建地购置厂址选择步骤厂址选择程序确定任务列出考虑因素列出各项要求选址与研究指标预选地址确定评价方案评价各方案满意确定方案找新的评价方法满意厂址选择方法0yxw5w2w1w3W4P(x,y)P4 (x4 , y4)P3 (x3 , y3)P5 (x5 , y5)

7、P1 (x1 , y1)P2 (x2 , y2)厂址选择的方法重心法假设现在要建一座新工厂以供应 n 个地区，令此 n 个地点在平面上的坐标为 （x1,y1）, (x2,y2), , (xn,yn)，则此新厂到各地区的装运量依序分别为 q1, q2,qn，则依下式算出的新工厂地址（x,y）将可使新工厂到此n个地区的分配成本和为最小。niiniiiqqxX11niiniiiqqyY11厂址选择的方法重心法厂址选择的方法重心法假设在市区建一配送中心，给位于东、西、南、北、中五区商场配送，各区位商场位置及配送量如表所示72.5000,20000, 8000,10000, 8000,46000,205

8、000, 87000,102000, 810000,4X68.3000,20000, 8000,10000, 8000,44000,208000, 80000,103000, 84000,4Y区别位置配送量（吨）东西南北中10,42,37,05,86,44,0008,00010,0008,00020,000厂址选择的方法加权平均法 把有关的影响因素列成一个清单。并对每一因素 规定统一的度量等级标度 5 级标度：很差 较差 一般 较好 很好 相应分数: 1 2 3 4 5 确定每一个影响因素的权数iiiiWWWiW 第i个影响因素的初始权数iiW对所有的影响因素初始权数求和厂址选择的方法加权平均

9、法 规一化的影响因素权数iW 分别对每一个影响因素确定每个侯选方案的标度 等级和分数 将每个侯选方案在每种影响因素下的分数，乘以 该影响因素的权数， 然后汇总起来，得到每个侯选方案的总得分 选择总分最高的侯选方案作为最佳选址方案。厂址选择的方法加权平均法影响因素权数候选方案ABCD产品销售条件2512555027531004提供服务条件5204153153204交通条件10303404202505劳动力供给条件5102255204153资源供给条件551102204153基础设施条件10303404404303地价和税收条件20201603603402环境保护法规5153153102204政治

10、和文化条件5204255153153扩展条件10303202404303总计100305300315335厂址选择的方法成本数量分析基本假定基本假定 仅考虑一种产品的生产仅考虑一种产品的生产 固定成本维持不变固定成本维持不变 变动成本是线性的变动成本是线性的厂址选择的方法成本数量分析求解步骤求解步骤 求出各方案固定成本和变动成本 求出总成本 进行比较，做出决策厂址选择的方法成本数量分析图解分析图解分析ABCQ1Q2产量产量成成本本厂址选择的方法成本数量分析例子分析例子分析厂址每月固定成本单位变动成本ABC3,000,000元2,000,000元1,000,000元45元50元60元某公司为生产

11、某新产品拟另设新工厂，经由初步评估分析，已选出A、B、C三处建厂。各厂址的成本资料如表所示。厂址选择的方法成本数量分析求Q23000,000+45Q2=2000,000+50Q21000,000=5Q2Q2=200,000求Q12000,000+50Q1=1000,000+60Q110Q1=1000,000Q1=100,000线性规划法（Linear Programming, LP）是采用线性规划模型来建立实际问题的数学模型，然后求问题最优解的一种广泛应用的最优化方法厂址选择的方法线性规划法1 , 001. jijjijjijjijijiijjjYXYXXtsXhcYfMin目标函数：目标函数

12、：约束条件：约束条件：非负限制：非负限制：njjjXCZ1minmibXanjjjij,.,2 , 1 ,1njXj,.,2 , 1 , 0工厂布置工厂布置工厂布置新观念工厂布置新观念工厂布置意义工厂布置意义工厂布置应用时机工厂布置应用时机 增加新产品 产量增加 以上所列方式混合扩充工厂布置目标工厂布置目标任何一个系统设计工作均需具备四项目标工厂布置目标工厂布置目标符合生产过程的要求（可行性）减少物料搬运（经济性）在制品保持高周转率（经济性）设备投资减少（经济性）充分利用空间（经济性）有效运用人力及设备能力（经济性）作业方式维持弹性可调整性质（可调整性）维持良好作业环境（安全性及舒适性）工厂布

13、置范围工厂布置范围工厂布置的分析方法工厂布置的分析方法v定性分析方法v定量分析方法工厂布置方法工厂布置方法活动关系图法（定性活动关系图法（定性分析方法）分析方法）工厂布置方法工厂布置方法活动关系图法（定性活动关系图法（定性分析方法）分析方法）工厂布置方法工厂布置方法活动关系图法（定性活动关系图法（定性分析方法）分析方法）工厂布置工厂布置有以下几种基本类型 工艺布置 产品布置 定位布置工厂布置工厂布置工艺布置工艺布置定义定义将设备按功能分类，把同一类的设备和同工种的操作人员集中在一起的布置，以发挥同一功能优点优点 弹性很大，设备利用率较低 使用通用机器，成本较低 生产线不易受机器故障的影响 有利

14、于提高人员的专业技能缺点缺点 运输距离长 在制品停顿时间长，存货投资较大 各工作中心之间协作往来频繁及生产周期长 成本会计作业困难工厂布置工厂布置工艺布置例工艺布置例假如一个玩具厂有8个车间，我们可以对其设施进行规划，以使车间之间的物料搬运费用最少。假设所有车间有同样大小的空间（40m40m）：我们想要知道的第一件事是部门之间的物流量和物料是怎样搬运的。对角线之间可以移动。工厂布置工厂布置一、运输量表（车间之间的流动移动次数）车间 活动1755003020020250100759080901788125991802050250180187374103712345678 1 2 3 4 5 6

15、7 8 12345678收发部塑模和冲压铸造缝纫小型玩具装配线大型玩具装配线喷漆机械装配线工厂布置工厂布置二、建筑面积和车间1357246816080工厂布置工厂布置三、画出物流图（假设相邻车间单位货物运输成本为1$，每隔一个增加1$）135724685088180100510217572520309025908099工厂布置工厂布置四、成本矩阵第一个方案（物流距离=物流量）17550060400607501001501802406617881251983602050250180187374103712345678 1 2 3 4 5 6 7 8 总成本$3474工厂布置工厂布置4车间和6车间对调方案13572648总成本：$3736工厂布置工厂布置一种成本最低的方案（$3244）58163247但:（1）收发部在中心不能接受（2）缝纫车间与喷漆车间，将增大绒布、线 头和碎布颗粒飘到已漆好物上的危险工厂布置工厂布置产品布置产品