第八章设施选址

1、 生产与运作管理 Production and Operations Management 仰恩大学管理学院仰恩大学管理学院 主讲老师：张玲主讲老师：张玲 联系电话：联系电话：1869216567918692165679 邮箱：邮箱：第八章第八章 设施选址设施选址第一节第一节 设施选址的基本问题和影响因素设施选址的基本问题和影响因素第二节第二节 企业生产运作全球化的趋势及其企业生产运作全球化的趋势及其 对设施选址的影响对设施选址的影响第三节第三节 单一设施选址单一设施选址第四节第四节 设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择 第八章 设施选址8.1 设施选址的基本问题和影响因素设施选址的基本问

2、题和影响因素8.2 企业生产运作全球化的趋势及其影企业生产运作全球化的趋势及其影响响8.3 单一设施选址单一设施选址8.4 设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择设施选址的任务和意义设施选址的任务和意义一、设施选址的任务一、设施选址的任务 在已确定的地理区域内，经过调查在已确定的地理区域内，经过调查研究、现场勘察，选出几个条件较好的研究、现场勘察，选出几个条件较好的场址，然后进行分析、比较、筛选，最场址，然后进行分析、比较、筛选，最后得出一个最满意的场址，推荐给上级后得出一个最满意的场址，推荐给上级决策部门作最后批准和决定。决策部门作最后批准和决定。设施选址的任务和意义设施选址的任务和意义

3、二、设施选址的意义二、设施选址的意义 设施选址恰当与否，对生产力布局、设施选址恰当与否，对生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营状况都有重大意义。如果后的生产经营状况都有重大意义。如果先天不足，会造成很大损失。因为场址先天不足，会造成很大损失。因为场址一旦确定，设施建设完工，一般无法轻一旦确定，设施建设完工，一般无法轻易改动。易改动。7.2设施选址的基本问题和影响因素设施选址的基本问题和影响因素 一、设施选址的概念一、设施选址的概念 如何运用科学的方法决定设施的地如何运用科学的方法决定设施的地理位置理位置,使之与企业的整体经营运作系使之与企

4、业的整体经营运作系统有机结合统有机结合,以便有效、经济地达到企以便有效、经济地达到企业的经营目标。业的经营目标。 两个层次的问题两个层次的问题（1）选位）选位 （2）定址。）定址。 7.2设施选址的基本问题和影响因素设施选址的基本问题和影响因素二、设施选址的影响因素 （1）设施选址考虑的主要成本因素 运输成本运输成本 原料供应原料供应 动力、能源的供应量和成本动力、能源的供应量和成本 水供应水供应 劳动力素质劳动力素质 建筑成本建筑成本（2）设施选址考虑的主要非成本因素 社区情况社区情况 气候和地理环境气候和地理环境 环境保护环境保护 当地政府的政策当地政府的政策 7.1设施选址的基本问题和影

5、响因素设施选址的基本问题和影响因素三、设施选址的影响因素之间的权衡与三、设施选址的影响因素之间的权衡与 取舍取舍: 明确主要影响因素明确主要影响因素; 明确时明确时,应根据具应根据具体情况体情况. 服务业更应考虑和顾客的距离以及聚服务业更应考虑和顾客的距离以及聚集效应集效应 聚集效应聚集效应:受聚集于某地的几个公司的受聚集于某地的几个公司的吸引而来的顾客总数吸引而来的顾客总数,大于分散在不同地方大于分散在不同地方的这几个公司的顾客总数的这几个公司的顾客总数. 7.3企业生产运作全球化的趋势及其对企业生产运作全球化的趋势及其对设施选址的影响设施选址的影响一、企业生产运作全球化的趋势企业生产运作全

6、球化的趋势（1）企业在全球设置生产基地）企业在全球设置生产基地（2）企业在全球采购物料）企业在全球采购物料（3）一件产品往往是多国生产协作的结果）一件产品往往是多国生产协作的结果（4）跨国流动的产品越来越多）跨国流动的产品越来越多7.3企业生产运作全球化的趋势及其对企业生产运作全球化的趋势及其对设施选址的影响设施选址的影响二、二、 促使企业生产运作全球化的原因促使企业生产运作全球化的原因 国内劳动力成本上升国内劳动力成本上升 交通运输、通讯技术的进步交通运输、通讯技术的进步 国际分工国际分工 资本市场的全球化资本市场的全球化7.4 设施选址的方法设施选址的方法设设施施选选址址流流程程图图确确定

7、定任任务务列列出出考考虑虑因因素素列列出出各各项项要要求求根根据据选选址址与与研研究究指指标标，预预选选地地址址满满意意否否?NoYes确确定定评评价价方方法法评评价价各各选选址址方方案案满满意意否否?No有有优优解解?Yes确确定定位位置置编编写写设设施施选选址址报报告告领领导导决决策策找找到到新新评评价价方方案案YesNo7.4 设施选址的方法设施选址的方法优缺点比较法优缺点比较法重心法重心法线性规划法线性规划法德尔菲分析模型德尔菲分析模型费用效果分析法费用效果分析法关联矩阵法关联矩阵法层次分析法（层次分析法（AHP法）法）基于遗传算法的选址模型基于遗传算法的选址模型仿真技术仿真技术单一设

8、施选址单一设施选址单一设施选址的不同情况单一设施选址的不同情况 独立地选择一个新的设施地点独立地选择一个新的设施地点,其运营不受企业现有设施网络其运营不受企业现有设施网络的影响。的影响。 - 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 - 企业扩大原有设施企业扩大原有设施 - 企业迁址企业迁址单一设施选址的一般步骤与方法单一设施选址的一般步骤与方法 - 明确目标明确目标 - 收集有关数据收集有关数据,分析各种影响因素分析各种影响因素 - 对初步拟定的候选方案进行详细分析对初步拟定的候选方案进行详细分析单一设施选址单一设施选址的方法之一单一设施选址的方法之一(负荷距离法负荷距离

9、法) 在若干个候选方案中在若干个候选方案中,选定一个目标方案选定一个目标方案,它可以使总负荷它可以使总负荷(货物货物,人人或其他或其他)移动的距离最小移动的距离最小. 1) 距离负荷的计算方法距离负荷的计算方法 A (xA, yA)B (xB, yB)1)几何距离几何距离: dAB=(XA-XB)2+(yA-yB)22)直直线线距离距离: dAB= XA-XB + yA-yB3)总负总负荷的荷的计计算公式算公式 ld= li diid- 目的地距新目的地距新选选位置的距离位置的距离l - 移移动负动负荷的大小荷的大小单一设施选址单一设施选址社社区区位置及人口分布位置及人口分布负负荷距离法中的荷

10、距离法中的穷举穷举法示例法示例健康健康诊断诊断中心中心选选位：某健康位：某健康诊断诊断中心中心负责负责7个个社社区区，各，各个个社社区区的中心位置的中心位置 和人口如和人口如图图，设设在在F(7,2)，总负总负荷是多少？荷是多少？ (使用直使用直线线距离距离)ld=(?7-2.5?+ ?2-4.5?)2 2+(+(?7-2.5?+ ?2-2.5?)5+(?7-5.5?+?2-4.5?)10 +(?7-5?+ ?2-2?)7+(?7-8?+?2-5?)10+(?7-9?+ ?2-2.5?)14=168例：重心法（例：重心法（YOBSC公司配送中心公司配送中心选选址）址）单一设施选址单一设施选址选

11、址度量法选址度量法 即考虑定量因素即考虑定量因素,又考虑定性因素的选址方法又考虑定性因素的选址方法 1) 明确必要因素明确必要因素 2) 对因素分类对因素分类(对客观对客观,主观因素定其比重主观因素定其比重) 客观因素比重客观因素比重=1-X 0X1 (主观因素的比重为主观因素的比重为X) 3) 计算客观度量值计算客观度量值Ci= Ciji=1mMo,j=Ci (1/Ci)-1i=1nCi - 第第i可行性位置方案的可行性位置方案的总总成本成本Cij - 第第i可行性位置方案中的第可行性位置方案中的第j项项成本成本Mo,j - 第第i可行性位置方案的客可行性位置方案的客观观度量度量值值(1/C

12、i)- 各可行性位置方案的各可行性位置方案的总总成本的倒成本的倒数数之和之和m - 客客观观因素的因素的项数项数n - 可行性位置方案的可行性位置方案的数数目目各可行性位置的度量各可行性位置的度量值值之和之和为为1 Mo,j=1i=1n单一设施选址单一设施选址 - 明确主观评比值明确主观评比值(量化量化)Sik=i=1n WikWik第第i可行性位置在第可行性位置在第k因素中比重因素中比重第第k因素的因素的总总比重比重值值第第i可行性位置在第可行性位置在第k因素的主因素的主观评观评比比值值例例: 现现有甲有甲,乙乙,丙三丙三个个地点能地点能够够建建厂厂(因素因素A)位位 置置成成 对对 比比

13、较较比比 重重SiA甲甲乙乙丙丙甲甲乙乙丙丙0111010001120.250.250.50合合 计计41.00单一设施选址单一设施选址 - 计算主观度量值计算主观度量值 根据每一因素的主观评比值和该因素的重要性指数计算每一可根据每一因素的主观评比值和该因素的重要性指数计算每一可 行性位置的主观度量值行性位置的主观度量值. - 确定位置度量值确定位置度量值(对某一可行性位置方案的综合评价对某一可行性位置方案的综合评价) - 决策决策(多种方案中多种方案中,选择度量值最大的方案选择度量值最大的方案)Ms,i=i=1m (lk Sik)Ms,i- 第第i可行性位置的主可行性位置的主观观度量度量值值

14、Ik - 第第k项主观因素的重要性指数项主观因素的重要性指数Sik - 第第i可行性位置对第可行性位置对第k项主观因素的评比值项主观因素的评比值m - 主观因素的项数主观因素的项数M1,i=X Ms,i +(1-X) MoiM1,i- 第第i可行性位置方案的位置度量可行性位置方案的位置度量值值X - 主主观观因素的比重值因素的比重值(1-X) 客客观类观类因素的比重因素的比重值值设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择两种不同的设施网络两种不同的设施网络 - 各个设施相互独立各个设施相互独立(多个餐馆多个餐馆,医院医院,银行支店银行支店,商店商店) - 各个设施相互作用各个设施相互作用(大制造

15、企业的不同分厂大制造企业的不同分厂) 要考虑运输问题要考虑运输问题选择分析要点选择分析要点考考虑虑不同不同类类型型设设施施网络网络的特点的特点考考虑问题虑问题的三的三个个方位方位1) 产产品型品型 大批量大批量为为主主,费费用用为为次次 接近原材料接近原材料产产地或供地或供应应商商2) 市市场场地地区区型型 运输为运输为主主 目目标标市市场场附近附近3) 生生产产工工艺艺型型 生生产环节为产环节为主主 设设施之施之间间的相互依的相互依赖赖性最强性最强-位置位置-工作任工作任务务的重新分配的重新分配-生生产产能力能力依据：生产厂、依据：生产厂、 配送中心、配送中心、 仓库仓库设施网络中的新址选择

16、设施网络中的新址选择选择方法之一选择方法之一(运输表法运输表法) M个供应源个供应源 - N个目的地个目的地XX电电子公司在天津，北京，南京有生子公司在天津，北京，南京有生产产工工厂厂， 石家庄，保定，邯石家庄，保定，邯郸郸有装配工有装配工厂厂。每个月天津工厂可以提供每个月天津工厂可以提供120个零件，个零件， 北京工厂提供北京工厂提供 80个，个， 南京工厂提供南京工厂提供 80个。个。石家庄工厂每月需要石家庄工厂每月需要150个零件，个零件，保定工厂需要保定工厂需要70个零件，个零件，邯郸工厂需要邯郸工厂需要60个零件。个零件。各零件工厂到装配工厂的费用如下；各零件工厂到装配工厂的费用如下

17、； 石家庄石家庄保定保定邯郸邯郸天津天津856北京北京151012南京南京20913设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择步骤步骤 1：先分配到机会费用最大的石家庄工厂。：先分配到机会费用最大的石家庄工厂。 费用最低的工厂是天津工厂。费用最低的工厂是天津工厂。 从天津工厂运到石家庄工厂从天津工厂运到石家庄工厂120个零件。个零件。步骤步骤 2：从北京工厂运到石家庄工厂：从北京工厂运到石家庄工厂30个。个。步骤步骤 3：从北京工厂运到邯郸工厂：从北京工厂运到邯郸工厂50个；从南京工厂运到邯郸工厂个；从南京工厂运到邯郸工厂10个。个。步骤步骤 4：从南京工厂运到保定工厂：从南京工厂运到保定工厂7

18、0个。个。石家庄石家庄保定保定邯郸邯郸供应量供应量天津天津120120(1)856北京北京305080(2)151012南京南京701080(4)20913需求量需求量150(7)70(4)60(6)280总费用总费用 8120+1530+1250+970+1310=2770。机会费用机会费用(最佳和次要之差最佳和次要之差)法法 ( )=次要次要-最佳最佳设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择准备：先输入模型，变量表，结果表和目的函数表格和各计算公式。准备：先输入模型，变量表，结果表和目的函数表格和各计算公式。 EXCEL解法解法 结果表里输入的内容如下；结果表里输入的内容如下；结果结果石家

19、庄石家庄保定保定邯郸邯郸天津天津=C3*C10=D3*D10=E3*E10北京北京=C4*C11=D4*D11=E4*E11南京南京=C5*C12=D5*D12=E5*E12设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择I2表格里输入目的函数，目的函数表格里输入目的函数，目的函数是是ihgfedcbaZ13920121015658maxC16里输入里输入=C3:C5*C10:C12后后,按按Ctrl+Shift+Enter键键,然后选择然后选择C16:E18区域区域.在在H10:K16区域里输入如下约束条件区域里输入如下约束条件天津天津=SUM(C10:E10)=F3北京北京=SUM(C11:E11

20、)=F4南京南京=SUM(C12:E12)=F5石家庄石家庄=SUM(C10:C12)=C6保定保定=SUM(D10:D12)=D6邯邯郸郸=SUM(E10:E12)=E6计计=SUM(C10:E12)=F6设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择- 鼠标放在鼠标放在I2表格后表格后,在工具栏中选择在工具栏中选择 .- *在工具在工具栏栏中中选择选择加加选择选择- 出出现现下面的下面的对话对话筐筐. 输输入信息后入信息后,按求解按求解键键.设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择设施网络中的新址选择启启发式方法发式方法(Heuristics)模拟方法模拟方法(Simulation)优化方法优化

21、方法(Optimization)第八章第八章 设施布置设施布置 8.1 基本问题和基本分类基本问题和基本分类一、基本问题一、基本问题1概念概念: 设施布置设计是指根据企业的经营目设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照从原材料的接收，零件和产品的制造，按照从原材料的接收，零件和产品的制造，成品的包装、发运的全过程，力争将人员、成品的包装、发运的全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。和最有效的组合，以获得最大的经济效益。 设施布置包括设施

22、布置包括工厂总体布置工厂总体布置和和车间布置车间布置。 工厂总体布置设计工厂总体布置设计l解决工厂各个组成部分，包括生产车解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位相互位置；办公场所等作业单位相互位置；l解决运输线路、管线、绿化及设施美解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；化的相互位置；l解决物料的流向和流程、厂内外运输解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。联接及运输方式。车间布置设计：车间布置设计：l解决各生产工段、辅助服务部门、解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置；储存设施等作业单

23、位相互位置；l解决工作、设备、通道、管线间解决工作、设备、通道、管线间的相互位置；的相互位置；l解决物料搬运流程和运输方式。解决物料搬运流程和运输方式。在一个给定的设施范围内，对多在一个给定的设施范围内，对多个经济活动单元进行位置安排个经济活动单元进行位置安排经济活动单元：需要占据空间的经济活动单元：需要占据空间的任何实体任何实体设施布置的基本问题设施布置的基本问题 设施布置的四个具体问题设施布置的四个具体问题 1 1、应包括哪些、应包括哪些经济活动单元经济活动单元？ 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

24、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( (相相对对/ /绝对绝对) )？ACBDECBDEA产品品种及其产品品种及其结构、工艺特点结构、工艺特点企业规模企业规模企业的生产组织方式企业的生产组织方式 生产专业化形式生产专业化形式 协作化水平协作化水平企业技术水平企业技术水平 1、总体目标：、总体目标： 在已确定的空间场所内，将物在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需流全过程的人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的的空间做最适当的分配和最有效的组合。组合。二、设施布置设计的内容和目标二、设施布置设计的内容和目标l最好的工艺流程最好的工艺流程保证工艺流程

25、畅通，生保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。产时间短，生产连续。l最少的物料搬运费用最少的物料搬运费用运输路线简化，避运输路线简化，避免往返和交叉。免往返和交叉。l最有效地利用空间最有效地利用空间使建筑设备和单位制使建筑设备和单位制品的占有空间小。品的占有空间小。l最好的柔性最好的柔性设施布置适应产品需求的变设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。化、工艺和设备的更新。l最舒适的作业环境最舒适的作业环境保证安全，满足生理、保证安全，满足生理、心理要求。心理要求。l最便捷的管理最便捷的管理使有密切关系或性质相近使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。的作业单位布置在一

26、个区域或靠近布置。2、设施布置的具体目标、设施布置的具体目标三、三、 设施布置的类型设施布置的类型Process Layout 多品种小批量生产多品种小批量生产根据根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序中布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。工艺原则示意图工艺原则示意图车床组车床组LLLL钻床组钻床组DDDD铣床组铣床组MMMM磨床组磨床组GGGG其他其他滚齿机焊接焊接Process Layout优优 点点缺缺 点点1.机器利

27、用率高2.可采用通用设备3.设备和人员的柔性程度高，更改产品品种和数量方便4.设备投资相对较少5.操作人员作业多样化，提高人兴趣和职业满足感1.由于流程长，搬运路线不确定，搬运费高2.生产计划与控制较复杂3.生产周期长4.库存量相对较大5.由于操作人员从事多种作业，需要较高的技术等级如何设置各个不同的经济活动单元，使本来无如何设置各个不同的经济活动单元，使本来无序的物流稍加有序。序的物流稍加有序。仓库仓库钳工钳工剪板机剪板机磨床磨床车床车床滚齿滚齿钻孔钻孔打压打压车床车床车床车床钻孔钻孔装配装配仓库仓库产品原则示意图产品原则示意图Product Layout 少品种大批量生产少品种大批量生产以

28、机器设备、人员及物料按产品的加工或装配以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。AEFDECDBAProduct Layout优优 点点缺缺 点点1.由于布置符合工艺过程，物流顺畅2.由于上下工序衔接，存放有量3.生产周期短4.物料搬运工作量少5. 对工人的技能要求不高，易于培训6.生产计划简单，易于控制7.可使用专用设备和机械化、自动化1.设备发生故障将引起整个生产线中断2.产品设计变化将引起布置的重大调整3.生产线速度取决于最慢的机器4.相对投资较大，在生产线上有的机器负荷不满5.易使工人单调乏味，产生厌倦6.维修和

29、保养费用高如何使每一单元的操作时间都大致相等，即生如何使每一单元的操作时间都大致相等，即生产线的平衡问题。产线的平衡问题。Fixed Layout制造场所制造场所优优 点点缺缺 点点1.物料移动少2.当采用班组方式时，可提高作业连续性3.提高质量，因为班组可完成全部作业4.高柔性，可适应产品和产量的变化1.人员和设备的移动增加2.设备需要重复配备3.需要较高的工人技能4.会增加面积和工序间储存5.生产计划需要加强控制和协调优先考虑不移动或最小限度地移动加工对象优先考虑不移动或最小限度地移动加工对象Group Layout 适合持续改善生产模式适合持续改善生产模式把完成一把完成一组相似零件的所有

30、或极大部分加工工序的多种组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。他必要设备一种布置形式。成组原则示意图成组原则示意图NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元加工单元1G加工单元加工单元3AAA加工单元加工单元2Group Layout优优 点点缺缺 点点1. 产品成组，设备利用率较高2.流程通顺，运输距离短，搬运量少3.有利于发挥班组合作精神4.有利于扩大工人的作业技能5.兼有产品原则布置和工业原则布置的优点1.需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2.若单元之间流

31、程不平衡，需要中间储存，增加了单元之间的物料搬运3.班组成员需要掌握所有作业的技能4.减少了使用专用设备的机会5.兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点12345678910入口入口出口出口工人工人product varietyproduction volumeproduct layoutGroup layoutProcess layout特特 性性产产 品品 布布 置置工工 艺艺 布布 置置固固 定定 布布 置置生产形态生产形态生产对象的流程生产对象的流程搬运费用搬运费用设施利用率设施利用率生产设备生产设备布置布置 变更费用变更费用布置工作的重点布置工作的重点连续连续 大量生产大量生产按产品连续流程按产品连续流程低低高高专用设施专用设施高高生产线平衡生产线平衡单件单件 成批生产成批生产按订单