生产系统布局的设施(共63页).ppt

1、 第第8 8章章 设施选址与设施布置设施选址与设施布置n影响生产与效劳选址的因素影响生产与效劳选址的因素n选址的定量分析方法选址的定量分析方法n生产与效劳设施布置生产与效劳设施布置n车间布置车间布置n非制造业的设施布置非制造业的设施布置 第一节第一节 影响生产与效劳影响生产与效劳设施选址的因素设施选址的因素n一、设施选址的根本问题一、设施选址的根本问题n 2层问题：设施区域选址层问题：设施区域选址n 具体位置选址具体位置选址n 2大类：大类： 单一设施位置选择单一设施位置选择 在现有设施网络中布新点在现有设施网络中布新点n 选址目标：选址目标： 工业设施工业设施-注重本钱最小注重本钱最小化；化

2、； 效劳业效劳业-销售收入最大化；销售收入最大化； 仓储业仓储业-本钱因素本钱因素+供货速供货速度等。度等。 二、设施选址的影响因素二、设施选址的影响因素 1.制造业设施选址的主要影响因素制造业设施选址的主要影响因素: 新建设施选址：新建设施选址： 劳动力条件；劳动力条件； 距离市场的远近程度；距离市场的远近程度； 生活环境；生活环境； 距离供给商和资源的远近程度；距离供给商和资源的远近程度； 距离企业所属其他部门的远近程度距离企业所属其他部门的远近程度; 二、设施选址的影响因素二、设施选址的影响因素n 2.效劳业设施选址的主要影响因素效劳业设施选址的主要影响因素:n 选址区域顾客的购置力；选

3、址区域顾客的购置力；n 效劳生产能力与选址区域潜在顾客人口统效劳生产能力与选址区域潜在顾客人口统计之间的相适应程度；计之间的相适应程度；n 选址区域的市场竞争程度；选址区域的市场竞争程度；n 所提供的效劳具有的竞争优势；所提供的效劳具有的竞争优势；n 与竞争对手比，所选位置的特点；与竞争对手比，所选位置的特点；n 效劳设施质量、水平与相邻商业状况；效劳设施质量、水平与相邻商业状况；n 经营策略；经营策略；n 管理水平等。管理水平等。 二、设施选址的影响因素二、设施选址的影响因素n3.影响因素之间的权衡影响因素之间的权衡n4.企业生产运作全球化趋势对设施选址企业生产运作全球化趋势对设施选址的影响

4、的影响 三、不同类型企业的设施选址三、不同类型企业的设施选址n产品型n市场地区型n生产工艺 第二节第二节 选址的定量分析方法选址的定量分析方法n一、单一设施选址一、单一设施选址n1.1.单一设施选址的不同情况单一设施选址的不同情况n新成立企业或新增加独立经营单位；新成立企业或新增加独立经营单位；n企业扩大原有设施另选新址；企业扩大原有设施另选新址；n企业迁址；企业迁址； 一、单一设施选址一、单一设施选址n2.厂址选择的程序厂址选择的程序确定选址总体目标；确定选址总体目标；收集与选址有关资料；收集与选址有关资料；收集目标地区资料；收集目标地区资料；评价各目标地区、确定选址区域；评价各目标地区、确

5、定选址区域；综合分析、确定具体厂址。综合分析、确定具体厂址。选址程序 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满意否？yesno确定评价的方法评价各地址方案找到新的评价方法满意否？有优解?nono取得优解领导决策确定位置yes 3.厂址选择的定量分析方法厂址选择的定量分析方法n分级加权法；分级加权法；*n盈亏平衡分析法；盈亏平衡分析法；*n重心法；重心法；* 3.厂址选择的方法厂址选择的方法- 分级加权法分级加权法n列出有关影响因素；列出有关影响因素；n规定评价标尺；规定评价标尺；n确定各因素权重；确定各因素权重；n对每个方案打分、计算分数；对每个方案打分、计算分数；n选择分数最

6、高者。选择分数最高者。 例例1 分级加权法分级加权法n 影响因素权数候选方案ABCD劳动力条件地理条件气候条件扩展余地总计7561234142211421287108112122*99 3.厂址选择的方法厂址选择的方法 -盈亏平衡法盈亏平衡法n条件：条件：n估计销售量估计销售量n每一选址的固定本钱与变动本钱每一选址的固定本钱与变动本钱n例例2 例例2：盈亏平衡法：盈亏平衡法n可选地有可选地有3个个A、B、C ，其固定本钱分别为：，其固定本钱分别为：30、60、110万元；单位变动本钱分别为：万元；单位变动本钱分别为：750、450、250元，估元，估计年销售量为计年销售量为2000个。个。n解

7、：计算总本钱解：计算总本钱n总本钱总本钱=固定本钱固定本钱+变动本钱变动本钱nA=300,000+750*20000 =1,800,000nB=1,500,000*nC=1,600,000n问题问题:如果年销售量在如果年销售量在3000个个,那么选择何地那么选择何地?ABC100025003060110 3.厂址选择的方法厂址选择的方法 -重心法n W1W5W4W2W3P5（x5，y5）P4(x4,y4)P1(x1,y1)P2(x2,y2)P3(x3,y3)P(x,y)uX=LiXi/ LiX=LiXi/ Li；uY=LiYi/ LiY=LiYi/ Li 重心法 的解法n例3 某重型机械厂，每

8、年从A运钢材，从B运铸铁，C运各种造型材料，从D运其它材料。各地与中心城市的距离和每年的材料运量见下表，用重心法求该厂的位置。n原材料产地 A B C Dn 坐标 Xa Ya Xb Yb Xc Yc Xd，Ydn距中心城市n 的坐标 90 500 350 400 100 120 350 200n年运输量 1800 1000 800 2400 重心法 的解法n例3 某重型机械厂，每年从A运钢材，从B运铸铁，C运各种造型材料，从D运其它材料。各地与中心城市的距离和每年的材料运量见下表，用重心法求该厂的位置。n原材料产地 A B C Dn 坐标 Xa Ya Xb Yb Xc Yc Xd，Ydn距中心

9、城市n 的坐标 90 500 350 400 100 120 350 200n年运输量 1800 1000 800 2400n X=LiXi/ Li=235.67 X=LiXi/ Li=235.67；n Y=LiYi/ Li=312.67Y=LiYi/ Li=312.67 二、设施网络中的新址选择二、设施网络中的新址选择n线性规划；线性规划；n运输表法；运输表法；* * *n启发式方法启发式方法heuristicsheuristics；n模拟方法；模拟方法；n优化方法等。优化方法等。 运输表法n步骤：步骤：n确定初始解：确定初始解：“西北角法那么西北角法那么n寻找最优解：寻找最优解：n找空白格

10、，是否可进一步降低总运销本找空白格，是否可进一步降低总运销本钱钱n表征系数对已占有的格：表征系数对已占有的格：Ri+Kj=Cijn令令R1=0n求出求出Ri=？ Kj=？n计算改进程度：计算改进程度： Cij- Ri-Kjn假设假设0，那么为，那么为最优最优n例例4： 例4：运输表法生产厂B1需求量A1A2销售中心D1销售中心D2生产能力140909011012010080012006009005002000600200700500初始解：R1+K1=140R2+K1=90R2+K2=120R3+K2=100令R1=0求出：K1=140，R2=-50，K2=170， R3=-70改进程度指数：

11、C12-R1-K2=-60 C31-R3-K1=20 例4：运输表法n改进后改进后生产厂B1需求量A1A2销售中心D1销售中心D2生产能力1409090110120100800120060090005002000800100500600 第第3 3节节 生产和效劳设施生产和效劳设施厂区布置厂区布置n一、设施布置的根本问题一、设施布置的根本问题n二、设施布置的根本类型二、设施布置的根本类型n三、工厂总平面布置原那么与方法三、工厂总平面布置原那么与方法* * * 第第3 3节节 生产和效劳设施生产和效劳设施厂区布置厂区布置n一、设施布置的根本问题一、设施布置的根本问题n一要考虑的问题一要考虑的问题

12、 n1.1.包括哪些经济活动单元包括哪些经济活动单元n根本生产单位；辅助生产单位；根本生产单位；辅助生产单位； n生产效劳单位；生产技术准备部门；生产效劳单位；生产技术准备部门； n附属生产单位。附属生产单位。n2.2.每个单元所需空间每个单元所需空间n3.3.每个单元的形状每个单元的形状n4.4.每个单元的位置每个单元的位置 一、设施布置的根本问题一、设施布置的根本问题n二影响企业经济活动单元构成的因素二影响企业经济活动单元构成的因素n 企业的产品；企业的产品；n 企业规模；企业规模；n 生产专业化水平与协作化水平；生产专业化水平与协作化水平；n 企业的技术水平。企业的技术水平。 二、设施布

13、置的根本类型二、设施布置的根本类型n 工艺对象专业化布置；工艺对象专业化布置；n 产品对象向专业化布置；产品对象向专业化布置；n 成组生产单元；成组生产单元；n固定布置；固定布置；n混合布置。混合布置。 1.工艺对象专业化布置n原那么：物料运送本钱最小n方法：物料运量图法LLL车床组DDDD镗床组磨床组GG接收和发运 2.产品对象专业化布置 三、工厂总平面布置原那么与方法三、工厂总平面布置原那么与方法n总平面布置原那么总平面布置原那么n 满意和平安原那么；满意和平安原那么；n 流动畅通和移动路线最短；流动畅通和移动路线最短；n 空间的综合利用和均衡灵活的原那空间的综合利用和均衡灵活的原那么么n

14、方法方法n 物料运量图法物料运量图法*；n 作业相关图法作业相关图法*； 一物料运量图法一物料运量图法n原那么：相互运输量大的生产单位尽量靠近原那么：相互运输量大的生产单位尽量靠近布布 置，使总运输量最小。置，使总运输量最小。n步骤：步骤：n1.物料运量表；物料运量表；n2.运量相关线图；运量相关线图；n3.计算吞吐量；计算吞吐量；n4.进行安排。进行安排。 例例5 物料运量图法举例物料运量图法举例n某企业有个生产单位，其运输量,见表。用物料运量图法进行工厂的平面布局。n 至n从 1 2 3 4 5 6 总计n 1 6 2 2 4 14n 2 6 4 3 13n 3 6 6 4 4 20n 4

15、 6 2 4 12n 5 1 1n 6 3 4 7n总计 0 15 16 13 11 12 67 67 运量相关线图513/15 28612437/1219 物料运量图法举例 n计算吞吐量n 362825191412n部门号 3 2 4 6 1 5n部门之间关系 3-4,3-2,3-5,3-6; 2-3,2-4,2-5;n 4-3,4-6,4-5; 6-3,6-2; 1-2,1-6,1-4,1-5; 5-342615 (二二)作业相关图法作业相关图法n也可用于办公室布置n关系密切程度分类及代号代号AEI关系密切程度绝对必要特别重要重要代号OUX关系密切程度普通的不重要不予考虑 作业相关图法作业

16、相关图法n关系密切程度的原因及代号代号12345678关系密切程度的原因使用共同的记录共用人员共用地方人员接触文件接触工作流程的连续性做类似的工作使用共同的设备 作业相关图 未加整理的方块图n 1接收与发运A-2I-5，8O-3，4U-6，72 成品库A-1，5I-8?O-3，4U-6，73 工具车间A-4，5I-8O-1，2U-6，74 修理车间A-3,5I-8O-1，2U-6，75生产车间A-2,3,4E-6，8I-1U-76中间零件库E-5I-8U-1,2,3,4,77餐厅O-8U-1,2,3,4 ,5,68 办公室E-5I-1,2,3,4,6O-7 经过初步整理的方块图经过初步整理的方

17、块图11接收与发运A-2I-5，8O-3，4U-6，72 成品库A-1，5I-8?O-3，4U-6，73 工具车间A-4，5I-8O-1，2U-6，74 修理车间A-3,5I-8O-1，2U-6，75生产车间A-2,3,4E-6，8I-1U-76中间零件库E-5I-8U-1,2,3,4,77餐厅O-8U-1,2,3,4 ,5,68 办公室E-5I-1,2,3,4,6O-71接收与发运A-2I-5，8O-3，4U-6，72 成品库A-1，5I-8?O-3，4U-6，73 工具车间A-4，5I-8O-1，2U-6，74 修理车间A-3,5I-8O-1，2U-6，75生产车间A-2,3,4E-6，8

18、I-1U-76中间零件库E-5I-8U-1,2,3,4,77餐厅O-8U-1,2,3,4 ,5,68 办公室E-5I-1,2,3,4,6O-7 面积成比例的布置图面积成比例的布置图1672345 按厂区范围安排的布置草图按厂区范围安排的布置草图16234578 第第4 4节节 车间布置车间布置n一、车间设备布置技术一、车间设备布置技术n插图插图n布置草图图布置草图图n模板布置模板布置n模型布置模型布置 布置草图机床的排列方式A.纵向排列B.横向排列C.斜角排列 二、车间平面布置的数学方法 “从至表试验法n步骤：1).根据每一零件的工艺方案绘制出 综合工艺路线图；n2).根据零件的综合工艺路线图

19、 编制零件从至表n3).分析从至表；n4).作出块状区划图；n5).进行不同方案比较；n6).作出最终详细方案。 “从至表试验法举例1.零件的综合工艺路线图 2.原零件从至表1毛坯库2铣床10检验台从至1毛坯库2铣床3车床4钻床5镗床6磨床17压床3车床4钻床5镗床6磨床17压床8磨床29锯床合 计281412136116111112138 1 3 6 1 3 178磨床29锯床10检验台合计217116342611138136135858 四象限 车床钻床3611113214281车床钻床1，3象限从至数之和：S12，4象限从至数之和：S2两工作地从至数之和：S3S=S2-S1+S3假设=0

20、,那么不需调整S0,那么互换位置1 3.改进后的从至表1毛坯库2车床10磨床从至1毛坯库2车床3钻床4铣床5压床6检验台7锯床3钻床4铣床5压床6检验台7锯床8镗床9锯床2合 计8426331 4131186 6 17 3 1 1 38镗床9磨床210磨床1合计17113118663115858112221621131111 4.零件移动总举例计算零件移动总举例计算n原来：原来：n前进：格数前进：格数*对角位上各次数之和对角位上各次数之和=178n后退：后退：25n零件移动总距离零件移动总距离=178+25=203n改进后：改进后：n前进：前进：123n后退：后退：38n零件移动总距离零件移动

21、总距离=123+38=161 三、产品专业化流水生产线三、产品专业化流水生产线n2种常见类型：种常见类型： 工艺加工制造流水生产线工艺加工制造流水生产线(fabrication line) 装配流水生产线装配流水生产线(assembly line)n插图插图 (1) 流水生产线的选择考虑流水生产线的选择考虑n适用于大批量、品种非多样化的生产适用于大批量、品种非多样化的生产, 如如重复性和连续性的生产运作环境。重复性和连续性的生产运作环境。n使生产流中的每一道作业工序的产出趋使生产流中的每一道作业工序的产出趋于均衡于均衡, 并获得预期的产出量。并获得预期的产出量。 (2) 流水生产线设计流水生产

22、线设计n遵循的原那么：在满足一定产出率条件遵循的原那么：在满足一定产出率条件下下, 将相对独立的作业工序按加工或装配将相对独立的作业工序按加工或装配顺序分配给沿流水生产线分布的工作单顺序分配给沿流水生产线分布的工作单元元, 并使所需工作单元数为最少。并使所需工作单元数为最少。n步骤步骤1：编制产品流水生产线作业工序操：编制产品流水生产线作业工序操作顺序流程图作顺序流程图 例例8-6n某一产品总装配时间要求某一产品总装配时间要求66分钟。产品装配过程中的分钟。产品装配过程中的作业工序及其操作时间等有关数据如表作业工序及其操作时间等有关数据如表8-4所示。所示。n表表8-4产品流水线生产作业工序操

23、作顺序数据产品流水线生产作业工序操作顺序数据n作业工序作业工序 操作时间操作时间(分钟分钟) 前道作业工序前道作业工序nA 10 -nB 11 AnC 5 BnD 4 BnE 12 AnF 12 C，DnG 7 FnH 11 EnI 3 G，Hn 总操作时间总操作时间=66 图8-8 产品流水生产线作业工序操作顺序流程图A10B11C5D4E12F3G7H11I3 步骤步骤2：将作业工序进行组合构：将作业工序进行组合构成假设干个工作单元。成假设干个工作单元。n 确定流水线的生产节拍。确定流水线的生产节拍。n生产节拍生产节拍 = 每日可供作业时间每日可供作业时间/每日产出每日产出量量(或每日需求

24、量或每日需求量) 计算理论最小工作单元数。计算理论最小工作单元数。 nU m =ti/C (i = 1, 2, ., m)n式中式中: nti -工作单元内完成第工作单元内完成第i项作业工序所需项作业工序所需的时间的时间, nti - 完成每一工作单元内作业工序所完成每一工作单元内作业工序所需时间需时间, nC - 流水线的生产节拍流水线的生产节拍, nm - 工作单元内作业工序的数目。工作单元内作业工序的数目。n流水生产线的非作业时间和效率流水生产线的非作业时间和效率: n非作业时间非作业时间 = UC - tin效率效率(%) = ti/ UC 100 平衡流水生产线。平衡流水生产线。 n

25、经验法那么经验法那么1: 先选择所需操作时间最长先选择所需操作时间最长的作业工序。的作业工序。n经验法那么经验法那么2: 先选择具有后续作业工序先选择具有后续作业工序数最多的作业工序。数最多的作业工序。 例例8-7 n根据根据例例8-6中所给出的产品流水生产线作业工序操作中所给出的产品流水生产线作业工序操作顺序流程图和各作业工序的操作时间顺序流程图和各作业工序的操作时间, 给出该流水生产给出该流水生产线的平衡结果。每天可供作业的时间是线的平衡结果。每天可供作业的时间是480分钟分钟, 要求要求装配流水线每天的产出率为装配流水线每天的产出率为40件产品。件产品。n解解: 首先计算生产节拍和最小工作单元数首先计算生产节拍和最小工作单元数: n生产节拍生产节拍(分钟分钟) = 每日可供作业时间每日可供作业时间/每日产出量每日产出量 = 480/40 = 12分钟分钟/件件n最小工作单元数最小工作单元数(U) =