流程选择与设施布置课件

5流程选择与设施布置5流程选择与设施布置6-2本章学习目标解释流程选择对组织的影响。描述基本的流程类型。说明对设施进行重新布置的原因。

描述基本的设施布置类型以及每一类型的适用条件。解决简单的生产线平衡问题。设计简单的工艺原则布置方案。6-2本章学习目标解释流程选择对组织的影响。6-3ProcessSelection流程选择Referstodecidingonthewayproductionofgoodsorserviceswillbeorganized指对如何组织产品或服务生产进行决策Ithasmajorimplicationsfor流程选择直接关系到：Capacityplanning产能计划Layoutoffacilities设施布局Equipment设备Designofworksystems工作系统的设计引言6-3ProcessSelection流程选择引言6-4预测产品和服务设计技术创新能力规划流程选择设施和设备布置工作设计Figure6.1流程选择和系统设计6-4预测产品和服务设计技术创新能力规划流程选择设施和设备布流程选择是需求驱动的：Variety变动性Howmuch?Equipmentflexibility设备柔性Towhatdegree?Volume产量Expectedoutput?流程选择JobShop单件车间Repetitive重复Batch批量Continuous连续InstructorSlides6-5流程选择是需求驱动的：流程选择JobShop单件车间Rep6-6单件车间小规模批量中等规模重复/装配线大量标准化的产品或服务连续产量极大，产品同质流程类型6-6单件车间流程类型6-7流程类型高中等低非常低产量低单件车间家电维修急诊室无效产量中等批量商业银行教学产量高重复汽车装配线自动洗车房产量很高连续（流水）无效钢铁制造水的提纯Figure5.2产品和服务流程作业种类、过程柔性、单位成本产量6-7高中等低非常低产量低家电维修无效产量中等商业银行产量高ProcessChoiceEffectsActivity/FunctionJobShopBatchRepetitiveContinuousProjectsCostestimation成本估计DifficultSomewhatroutineRoutineRoutineSimpletocomplexCostperunit单位成本HighModerateLowLowVeryhighEquipmentused使用设备GeneralpurposeGeneralpurposeSpecialpurposeSpecialpurposeVariedFixedcosts固定成本LowModerateHighVeryhighVariedVariablecosts可变成本HighModerateLowVerylowHighLaborskills工人技能HighModerateLowLowtohighLowtohighMarketing营销PromotecapabilitiesPromotecapabilities;semi-standardizedgoodsandservicesPromotestandardizedgoods/servicesPromotestandardizedgoods/servicesPromotecapabilitiesScheduling计划ComplexModeratelycomplexRoutineRoutineComplex,subjecttochangeWork–in-processInventory在制品库存HighHighLowLowVaried6-8ProcessChoiceEffectsActivity6-9产品分析（产品概况）流程选择可能涉及到以下两个方面的投资设备设施布置产品分析（产品概况）

涉及到主要产品或服务对流程能力的需求关系到：产品或服务的范围预期的订单大小价格策略预期的作业计划的变更赢得订单的要求6-9产品分析（产品概况）流程选择可能涉及到以下两个方面的投6-10技术技术革新:新的或改进的产品或服务或生产流程或过程技术Theapplicationofscientificdiscoveriestothedevelopmentandimprovementofproductsandservicesand/ortheprocessesthatproduceorprovidethem用来开发和改善产品、服务，和（或）生产过程的科学发现6-10技术技术革新:6-11过程设计中一个关键问题是决定是否采用自动化自动化:具备传感和控制设备的机械，能够实现固定的自动化：专门化的、高成本的设备；例：底特律汽车生产线可编程的自动化：由计算机程序控制高成本的通用设备；应用：数控机床、机器人自动化6-11过程设计中一个关键问题是决定是否采用自动化自动化6-12计算机辅助设计和制造系统(CAD/CAM)数字控制(NC)机器机器人柔性制造系统(FMS)计算机集成制造(CIM)自动化6-12计算机辅助设计和制造系统(CAD/CAM)自动化AutomationQuestionsWhatlevelofautomationisappropriate?Howwouldautomationaffectsystemflexibility?Howcanautomationprojectsbejustified?Howshouldchangesbemanaged?Whataretherisksofautomating?Whatarethelikelyeffectsofautomatingon:MarketshareCostsQualityCustomersatisfactionLaborrelationsOngoingoperationsInstructorSlides6-13AutomationQuestionsWhatlevel6-14布置:在考虑通过系统的任务（顾客或原料）移动的情况下，对部门、工作中心和设备进行组合Facilitieslayoutdecisionsarisewhen:DesigningnewfacilitiesRe-designingexistingfacilities设施布置6-14布置:在考虑通过系统的任务（顾客或原料）移动的情况设施布局的基本问题基本问题时间：设施选址完成之后问题：在给定设施范围内，对设施内部多个运作单元“排排座”。目的：使运作单元按照合理的空间方式有机结合，保证工作与设备的有效运作，提高效益。例如：房地产开发商从政府购得某片土地的使用权，如何合理开发楼盘、安排户型才能使这块地的潜在价值得到充分发挥？很多楼盘业绩欠佳的原因就在于小区布局不合理所致涉及方面：设施对象：包括哪些运作单元？数量优化：每种运作单元的数量应为多少？空间大小：每种运作单元分配多大空间？位置确定：每个运作单元应布局在什么位置？主要约束：空间约束设施布局的基本问题基本问题设施布局目标BasicObjective基本目标Facilitateasmoothflowofwork,material,andinformationthroughthesystem平顺系统内的工作流、物流和信息流具体的目标：方便提高产品或服务的质量有效利用工人和作业空间避免瓶颈最小化不必要的物料处理成本减少工人或原料不必要的移动最小化生产时间或顾客服务时间保证安全设施布局目标BasicObjective基本目标6-17产品原则布置采用标准化的加工流程实现快捷、大量产品的生产工艺原则布置布置实现多种产品的加工混合布置固定位置布置产品或项目保持不动，根据需求工人、原料和设备进行移动基本布置类型6-17产品原则布置基本布置类型6-18原料或顾客成品工作站2工作站3工作站4

原料或劳动力工作站1原料或劳动力原料或劳动力原料或劳动力用于重复或连续性加工Figure5.3产品原则布置Layoutthatusesstandardizedprocessingoperationstoachievesmooth,rapid,high-volumeflow6-18原料或成工作站工作站工作站原料或工作站原料或原料或原6-19产量大单位成本低劳动力专业化原料处理成本低劳动力和设备的利用率高工艺路线和作业计划固定合理的核算与采购产品原则布置的优点6-19产量大产品原则布置的优点6-20工作单调，重复性工作工人的技能水平低可能导致设备维护不够或产品质量不良无法应对产量变化易受系统故障的影响需要预防性维护不易实施个人的激励方案产品原则布置的缺点6-20工作单调，重复性工作产品原则布置的缺点6-2112345678910输入输出工人Figure5.5生产线的U布置6-2112345678910输入输出工人Figure5.工艺原则布置ProcesslayoutsLayoutsthatcanhandlevariedprocessingrequirements非重复加工：工艺原则布置用于间歇性加工的单件车间或批量生产Dept.ADept.BDept.DDept.CDept.FDept.E6-22部门间物料运输频繁，运输路线可变工艺原则布置Processlayouts非重复加工：工艺原6-23可满足不同产品加工的需求不易设备故障的影响设备的使用费用低可以对个人实行激励计划工艺原则布置的优点6-23可满足不同产品加工的需求工艺原则布置的优点6-24在制品库存高工艺路线和排程不固定设备的利用率低原料处理慢而且无效领导不易监控只是关注于每件产品或每位顾客成本高和采购复杂工艺原则布置的缺点6-24在制品库存高工艺原则布置的缺点6-25固定位置布置固定位置布置:产品或项目保持不动，需要时工人、原料或设备移动.大型建设项目，如：大楼、发电厂、大坝、船舶、飞机和火箭6-25固定位置布置固定位置布置:产品或项目保持不动，需要CombinationLayouts混合布局Someoperationalenvironmentsuseacombinationofthethreebasiclayouttypes:HospitalsSupermarketShipyardsSomeorganizationsaremovingawayfromprocesslayoutsinanefforttocapturethebenefitsofproductlayoutsCellularmanufacturingFlexiblemanufacturingsystems6-26CombinationLayouts混合布局Someop6-27单元制造把一些工作站组成为一个单元，这些单元可以加工具有某种相似性的产品组的划分是由一系列相似零件（零件族，有相似的工艺要求）所需要的操作决定的单元实际上是产品原则布置的小版本成组技术根据产品的某种相似性把产品划分为不同的零件组单元布置6-27单元制造单元布置GroupTechnology成组技术成组技术根据设计上或制造上的相似性划分为不同的组设计特征:Size尺寸Shape形状Function功能制造或工艺特征ManufacturingorprocessingcharacteristicsTypeofoperationsrequired操作类型Sequenceofoperationsrequired操作序列Requiresasystematicanalysisofpartstoidentifythepartfamilies需要对零件进行系统性分析才能确定零件族6-28GroupTechnology成组技术成组技术6-286-296-296-30观察指标功能布置单元布置在部门之间移动的零件数量很多很少传送距离较长较短传送路径变化大固定作业等待时间较长较短加工周期较长较短流程中的工作数量较大较短管理难度较高较短作业计划的复杂性较高较短设备的利用率较低较高Table6.3功能布置与单元布置6-30观察指标功能布置单元布置在部门之间移动的零件数量很多6-31生产线平衡就是把作业单元分配到各个工作地，以使每个工作地具有近似相等的加工时间产品原则布置:生产线平衡产品原则布置：将工作分解成一系列基本作业减少闲置时间，提高利用率6-31生产线平衡就是把作业单元分配到各个工作地，以使每个工6-32节拍是允许每个工作地加工作业单元的最大时间或者，为完成产能，每单位所需的加工时间。例：节拍为2分钟，即每2分钟完成一个产品节拍是由预期产出决定的节拍6-32节拍是允许每个工作地加工作业单元的最大时间节拍例假定要求做的工作是制造某件产品，该工作可分解成5个基本作业，每一作业所需时间及各作业顺序关系如下所示讨论：可能的节拍范围？6-330.1分钟0.7分钟1.0分钟0.5分钟0.2分钟与工作地数有关例假定要求做的工作是制造某件产品，该工作可分解成5个基本作业6-34确定最大产量6-34确定最大产量假设预期产出率是每天480个单位，假定一条生产线每天运转8小时（480分钟），则必需的节拍是每天480分钟/每天480单位=1.0分钟。怎样达到需要的节拍？将作业组合成工作地6-35假设预期产出率是每天480个单位，假定一条生产线每天运转8小6-36确定最少工作地数CT：节拍如果完成单位产品需2.5分钟，节拍为1.0分钟，则所需工作地数为2.5，取整为3，则实际的节拍将发生变化6-36确定最少工作地数CT：节拍如果完成单位产品需2.5分6-37网络图:一种用于生产线平衡的描述作业单元及其先后顺序的图形。简单的网络图abcde0.1分钟0.7分钟1.0分钟0.5分钟0.2分钟Figure5.9网络图6-37网络图:一种用于生产线平衡的描述作业单元及其先后顺6-38把图5.9所示的作业单元分配到3个工作地.节拍取为1分钟优先分配后续作业数多的作业单元例1:装配线平衡6-38把图5.9所示的作业单元分配到3个工作地.例1:装6-39工作站剩余时间满足条件者实际分配的作业剩余时间工作站的闲置时间11.00.90.2a,ccnoneac-0.90.20.221.0bb0.00.031.00.50.3de-de-0.50.30.30.5例1答案6-39工作站剩余时间满足实际分配的作业剩余工作站的闲置时间6-40效率=1–闲置率计算闲置率6-40效率=1–闲置率计算闲置率6-41后续作业数多的作业单元优先.计算后续作业数位权大者优先.位权即该作业单元的加工时间和其后续作业单元加工时间之和.一些启发式原则:生产线平衡的原则6-41后续作业数多的作业单元优先.一些启发式原则:生产线平6-42cdabefgh0.20.20.30.80.61.00.40.3例26-42cdabefgh0.20.20.30.80.61.06-43工作地1工作地2工作地3工作地4abefdghc例2答案6-43工作地1工作地2工作地3工作地4abefdghc例6-441分钟2分钟1分钟1分钟30/小时30/小时30/小时30/小时B瓶颈其他生产线平衡方法瓶颈工作地6-441分钟2分钟1分钟1分钟30/小时30/小时6-45并行工作地1分钟2分钟1分钟1分钟60/小时30/小时30/小时.60/小时.2分钟30/小时30/小时并行工作地6-45并行工作地1分钟2分钟1分钟1分钟60/小时6-46特点：运输费用大或运输时间长目标：使运输的费用最小、距离最短或时间最少所需要的信息:部门清单工作流图不同地点之间的距离投资额需要特别考虑的事项关键设施的位置工艺原则布置6-46特点：运输费用大或运输时间长工艺原则布置6-4713230170100ABCFigure5.11例3:部门间工作流6-4713230170100ABCFigure5.11例网格图法6-48莫则图例5-4网格图法6-48莫则图6-49ppt作者的提示:下面3张幻灯片并不在第9版教科书中，但是本人愿意用它们来作为例子讲解.6-49ppt作者的提示:6-50工艺原则布置–作业被传递到指定的加工中心铣床装配和检验磨床钻床电镀工艺原则布置6-50工艺原则布置–作业被传递到指定的加工中心6-51切齿铣钻车磨热加工装配1113332224442221114441113331111222222233331114441113333333334444433333322222功能原则布置6-51切铣钻车磨热装配1113332224442221116-52-1111-1111

222222222-2222装配

3333333333-333344444444444444-4444车车铣铣铣铣钻钻钻热处理热处理热处理切齿切齿磨磨单元制造布置6-52-1111-1111222222222-2222演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！5流程选择与设施布置5流程选择与设施布置6-55本章学习目标解释流程选择对组织的影响。描述基本的流程类型。说明对设施进行重新布置的原因。

描述基本的设施布置类型以及每一类型的适用条件。解决简单的生产线平衡问题。设计简单的工艺原则布置方案。6-2本章学习目标解释流程选择对组织的影响。6-56ProcessSelection流程选择Referstodecidingonthewayproductionofgoodsorserviceswillbeorganized指对如何组织产品或服务生产进行决策Ithasmajorimplicationsfor流程选择直接关系到：Capacityplanning产能计划Layoutoffacilities设施布局Equipment设备Designofworksystems工作系统的设计引言6-3ProcessSelection流程选择引言6-57预测产品和服务设计技术创新能力规划流程选择设施和设备布置工作设计Figure6.1流程选择和系统设计6-4预测产品和服务设计技术创新能力规划流程选择设施和设备布流程选择是需求驱动的：Variety变动性Howmuch?Equipmentflexibility设备柔性Towhatdegree?Volume产量Expectedoutput?流程选择JobShop单件车间Repetitive重复Batch批量Continuous连续InstructorSlides6-58流程选择是需求驱动的：流程选择JobShop单件车间Rep6-59单件车间小规模批量中等规模重复/装配线大量标准化的产品或服务连续产量极大，产品同质流程类型6-6单件车间流程类型6-60流程类型高中等低非常低产量低单件车间家电维修急诊室无效产量中等批量商业银行教学产量高重复汽车装配线自动洗车房产量很高连续（流水）无效钢铁制造水的提纯Figure5.2产品和服务流程作业种类、过程柔性、单位成本产量6-7高中等低非常低产量低家电维修无效产量中等商业银行产量高ProcessChoiceEffectsActivity/FunctionJobShopBatchRepetitiveContinuousProjectsCostestimation成本估计DifficultSomewhatroutineRoutineRoutineSimpletocomplexCostperunit单位成本HighModerateLowLowVeryhighEquipmentused使用设备GeneralpurposeGeneralpurposeSpecialpurposeSpecialpurposeVariedFixedcosts固定成本LowModerateHighVeryhighVariedVariablecosts可变成本HighModerateLowVerylowHighLaborskills工人技能HighModerateLowLowtohighLowtohighMarketing营销PromotecapabilitiesPromotecapabilities;semi-standardizedgoodsandservicesPromotestandardizedgoods/servicesPromotestandardizedgoods/servicesPromotecapabilitiesScheduling计划ComplexModeratelycomplexRoutineRoutineComplex,subjecttochangeWork–in-processInventory在制品库存HighHighLowLowVaried6-61ProcessChoiceEffectsActivity6-62产品分析（产品概况）流程选择可能涉及到以下两个方面的投资设备设施布置产品分析（产品概况）

涉及到主要产品或服务对流程能力的需求关系到：产品或服务的范围预期的订单大小价格策略预期的作业计划的变更赢得订单的要求6-9产品分析（产品概况）流程选择可能涉及到以下两个方面的投6-63技术技术革新:新的或改进的产品或服务或生产流程或过程技术Theapplicationofscientificdiscoveriestothedevelopmentandimprovementofproductsandservicesand/ortheprocessesthatproduceorprovidethem用来开发和改善产品、服务，和（或）生产过程的科学发现6-10技术技术革新:6-64过程设计中一个关键问题是决定是否采用自动化自动化:具备传感和控制设备的机械，能够实现固定的自动化：专门化的、高成本的设备；例：底特律汽车生产线可编程的自动化：由计算机程序控制高成本的通用设备；应用：数控机床、机器人自动化6-11过程设计中一个关键问题是决定是否采用自动化自动化6-65计算机辅助设计和制造系统(CAD/CAM)数字控制(NC)机器机器人柔性制造系统(FMS)计算机集成制造(CIM)自动化6-12计算机辅助设计和制造系统(CAD/CAM)自动化AutomationQuestionsWhatlevelofautomationisappropriate?Howwouldautomationaffectsystemflexibility?Howcanautomationprojectsbejustified?Howshouldchangesbemanaged?Whataretherisksofautomating?Whatarethelikelyeffectsofautomatingon:MarketshareCostsQualityCustomersatisfactionLaborrelationsOngoingoperationsInstructorSlides6-66AutomationQuestionsWhatlevel6-67布置:在考虑通过系统的任务（顾客或原料）移动的情况下，对部门、工作中心和设备进行组合Facilitieslayoutdecisionsarisewhen:DesigningnewfacilitiesRe-designingexistingfacilities设施布置6-14布置:在考虑通过系统的任务（顾客或原料）移动的情况设施布局的基本问题基本问题时间：设施选址完成之后问题：在给定设施范围内，对设施内部多个运作单元“排排座”。目的：使运作单元按照合理的空间方式有机结合，保证工作与设备的有效运作，提高效益。例如：房地产开发商从政府购得某片土地的使用权，如何合理开发楼盘、安排户型才能使这块地的潜在价值得到充分发挥？很多楼盘业绩欠佳的原因就在于小区布局不合理所致涉及方面：设施对象：包括哪些运作单元？数量优化：每种运作单元的数量应为多少？空间大小：每种运作单元分配多大空间？位置确定：每个运作单元应布局在什么位置？主要约束：空间约束设施布局的基本问题基本问题设施布局目标BasicObjective基本目标Facilitateasmoothflowofwork,material,andinformationthroughthesystem平顺系统内的工作流、物流和信息流具体的目标：方便提高产品或服务的质量有效利用工人和作业空间避免瓶颈最小化不必要的物料处理成本减少工人或原料不必要的移动最小化生产时间或顾客服务时间保证安全设施布局目标BasicObjective基本目标6-70产品原则布置采用标准化的加工流程实现快捷、大量产品的生产工艺原则布置布置实现多种产品的加工混合布置固定位置布置产品或项目保持不动，根据需求工人、原料和设备进行移动基本布置类型6-17产品原则布置基本布置类型6-71原料或顾客成品工作站2工作站3工作站4

原料或劳动力工作站1原料或劳动力原料或劳动力原料或劳动力用于重复或连续性加工Figure5.3产品原则布置Layoutthatusesstandardizedprocessingoperationstoachievesmooth,rapid,high-volumeflow6-18原料或成工作站工作站工作站原料或工作站原料或原料或原6-72产量大单位成本低劳动力专业化原料处理成本低劳动力和设备的利用率高工艺路线和作业计划固定合理的核算与采购产品原则布置的优点6-19产量大产品原则布置的优点6-73工作单调，重复性工作工人的技能水平低可能导致设备维护不够或产品质量不良无法应对产量变化易受系统故障的影响需要预防性维护不易实施个人的激励方案产品原则布置的缺点6-20工作单调，重复性工作产品原则布置的缺点6-7412345678910输入输出工人Figure5.5生产线的U布置6-2112345678910输入输出工人Figure5.工艺原则布置ProcesslayoutsLayoutsthatcanhandlevariedprocessingrequirements非重复加工：工艺原则布置用于间歇性加工的单件车间或批量生产Dept.ADept.BDept.DDept.CDept.FDept.E6-75部门间物料运输频繁，运输路线可变工艺原则布置Processlayouts非重复加工：工艺原6-76可满足不同产品加工的需求不易设备故障的影响设备的使用费用低可以对个人实行激励计划工艺原则布置的优点6-23可满足不同产品加工的需求工艺原则布置的优点6-77在制品库存高工艺路线和排程不固定设备的利用率低原料处理慢而且无效领导不易监控只是关注于每件产品或每位顾客成本高和采购复杂工艺原则布置的缺点6-24在制品库存高工艺原则布置的缺点6-78固定位置布置固定位置布置:产品或项目保持不动，需要时工人、原料或设备移动.大型建设项目，如：大楼、发电厂、大坝、船舶、飞机和火箭6-25固定位置布置固定位置布置:产品或项目保持不动，需要CombinationLayouts混合布局Someoperationalenvironmentsuseacombinationofthethreebasiclayouttypes:HospitalsSupermarketShipyardsSomeorganizationsaremovingawayfromprocesslayoutsinanefforttocapturethebenefitsofproductlayoutsCellularmanufacturingFlexiblemanufacturingsystems6-79CombinationLayouts混合布局Someop6-80单元制造把一些工作站组成为一个单元，这些单元可以加工具有某种相似性的产品组的划分是由一系列相似零件（零件族，有相似的工艺要求）所需要的操作决定的单元实际上是产品原则布置的小版本成组技术根据产品的某种相似性把产品划分为不同的零件组单元布置6-27单元制造单元布置GroupTechnology成组技术成组技术根据设计上或制造上的相似性划分为不同的组设计特征:Size尺寸Shape形状Function功能制造或工艺特征ManufacturingorprocessingcharacteristicsTypeofoperationsrequired操作类型Sequenceofoperationsrequired操作序列Requiresasystematicanalysisofpartstoidentifythepartfamilies需要对零件进行系统性分析才能确定零件族6-81GroupTechnology成组技术成组技术6-286-826-296-83观察指标功能布置单元布置在部门之间移动的零件数量很多很少传送距离较长较短传送路径变化大固定作业等待时间较长较短加工周期较长较短流程中的工作数量较大较短管理难度较高较短作业计划的复杂性较高较短设备的利用率较低较高Table6.3功能布置与单元布置6-30观察指标功能布置单元布置在部门之间移动的零件数量很多6-84生产线平衡就是把作业单元分配到各个工作地，以使每个工作地具有近似相等的加工时间产品原则布置:生产线平衡产品原则布置：将工作分解成一系列基本作业减少闲置时间，提高利用率6-31生产线平衡就是把作业单元分配到各个工作地，以使每个工6-85节拍是允许每个工作地加工作业单元的最大时间或者，为完成产能，每单位所需的加工时间。例：节拍为2分钟，即每2分钟完成一个产品节拍是由预期产出决定的节拍6-32节拍是允许每个工作地加工作业单元的最大时间节拍例假定要求做的工作是制造某件产品，该工作可分解成5个基本作业，每一作业所需时间及各作业顺序关系如下所示讨论：可能的节拍范围？6-860.1分钟0.7分钟1.0分钟0.5分钟0.2分钟与工作地数有关例假定要求做的工作是制造某件产品，该工作可分解成5个基本作业6-87确定最大产量6-34确定最大产量假设预期产出率是每天480个单位，假定一条生产线每天运转8小时（480分钟），则必需的节拍是每天480分钟/每天480单位=1.0分钟。怎样达到需要的节拍？将作业组合成工作地6-88假设预期产出率是每天480个单位，假定一条生产线每天运转8小6-89确定最少工作地数CT：节拍如果完成单位产品需2.5分钟，节拍为1.0分钟，则所需工作地数为2.5，取整为3，则实际的节拍将发生变化6-36确定最少工作地数CT：节拍如果完成单位产品需2.5分6-90网络图:一种用于生产线平衡的描述作业单元及其先后顺序的图形。简单的网络图abcde0.1分钟0.7分钟1.0分钟0.5分钟0.2分钟Figure5.9网络图6-37网络图:一种用于生产线平衡的描述作业单元及其先后顺6-91把