第7章设施选址和布置规划方法

第七章设施选址§7.1设施选址的基本问题和影响因素§7.2企业生产全球化的趋势及其影响§7.3单一设施选址§7.4设施网络中的新址选择7.1设施选址的基本问题和影响因素7.1.1设施选址的概念如何运用科学的方法决定设施的地理位置,使之与企业的整体经营运作系统有机结合,以便有效经济达到企业的经营目标。两个层次的问题（1）选位（2）定址。重要性（地利）：7.1设施选址的基本问题和影响因素7.1.1设施选址的影响因素（1）影响选位的因素有：接近市场、原材料供应地、劳动力市场?运输问题。

外协厂的远近？基础设施、气候条件？政策法规？（2）选择具体位置的影响因素：可扩展性;地质情况;周围环境

7.1设施选址的基本问题和影响因素7.1.1设施选址的影响因素之间的权衡与取舍:

明确主要影响因素;明确时,应根据具体情况.

服务业更应考虑和顾客的距离以及聚集效应聚集效应:受聚集于某地的几个公司的吸引而来的顾客总数,大于分散在不同地方的这几个公司的顾客总数.

7.2企业生产运作全球化的趋势及其对设施选址的影响7.2.1企业生产运作全球化的趋势7.2.2促使企业生产运作全球化的原因国内劳动力成本上升交通运输、通讯技术的进步国际分工资本市场的全球化

7.2企业生产运作全球化的趋势及其对设施选址的影响7.2.3生产运作全球化对设施选址的影响

选址面向全世界.

7.2.4生产运作全球化在中国的体现1我们国家的一些企业已经成为外国企业的产品供应商.2出现三资企业

3我们国家的一些企业已经向国外销售产品.4我们国家企业面向全国运作是一个缩影.7.3

单一设施选址7.3.1单一设施选址的不同情况

1单一设施选址的概念:2几种情况:(1)新建

(2)扩大

(3)迁移特点都只是有一个设施.7.3

单一设施选址7.3.2单一设施选址的一般步骤:

1明确目标.明确其重要性和必要性.2收集数据,对影响因素分析、排序，拟订候选方案。谁来帮助排序？3对候选方案进行分析。

4选定，报批。（备全材料）7.3

单一设施选址7.3.3单一设施选址的一种方法---负荷距离法:

1方法的目标：总负荷移动距离最小。

2适用于：当与市场、供应商的接近程度重要时。

3具体内容：

1计算各种候选方案的总负荷。负荷计算方法,见例题7.3

2确定最优解.最优解的寻找方法:(1)穷举法不包括因为其他因素不能选择的位置.(2)重心法.7.3

单一设施选址(2)重心法.

步骤:

第一步:求区域重心的总负荷数.第二步:计算区域重心的周围四个点的总负荷数.第三步:比较.如果区域重心的周围四个点中的某个点A的总负荷数小于区域重心的总负荷数,则选A为新区域重心,重做第二步,直到找不到最优的点;如果大于,则选择结束.7.3

单一设施选址7.3.4单一设施选址的一种方法---选址度量法:(既考虑定量因素,又考虑定性因素).

步骤:

第一步:明确影响设施位置的各种必要因素.如果某方案一个必要因素都不符合,则先筛选掉.第二步:对因素分类。分为主观因素和客观因素（可以货币表现的）。明确两因素的比重值。第三步:计算客观度量值。

7.3

单一设施选址选址度量法第三步:计算客观度量值。客观度量值即本方案的总成本与其他方案的总成本的比值之和的倒数。注意式中的-1。总成本越小，客观度量值越大。第四步:确定主观评比值。主观评比值的含义是某方案对某因素的优劣程度。7.3

单一设施选址第四步:确定主观评比值。主观评比值越大表明该方案对此因素的位置越优。例如：表中三个方案对竞争能力的主观评比值计算。位置成对比较比重甲乙丙甲1010.25乙1010.25丙1120.50合计417.3

单一设施选址第五步:计算主观度量值。主观度量值表明该方案对每一个主观因素评比值与该因素重要性指数的乘积之和。主观度量值越大表明该方案的位置越优。第六步:确定位置度量值。位置度量值是对每一个方案的综合评价。等于客观因素的比重值与客观度量值的乘积加上主观因素的比重值与主观度量值的乘积。第七步:决策选取位置度量值最大的方案。7.4

设施网络中的新址选择7.4.1两种情况。

(1)设施独立(2)设施相关7.4.2选择分析要点(1)属于什么类型设施的选择?(2)考虑问题的三个方面.第八章设施布置§8.1设施布置的基本问题和分类§8.2工艺专业化和产品对象专业化的布置方法§8.3非制造业的设施布置

§8.1基本问题和基本分类一、基本问题1概念: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。2设施布置的目的：3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，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、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。4设施布置包括工厂总体布置和车间布置。工厂总体布置设计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、办公场所等作业单位相互位置；解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。设施布置的四个具体问题

1、应包括哪些经济活动单元？经济活动单元：需要占据空间的任何实体2、每个单元需要多大空间？3、每个单元空间的形状如何？4、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？ACBDECBDEA影响经济活动单元构成的因素产品品种及其结构、工艺特点企业规模企业的生产组织方式

生产专业化形式

生产集成度企业技术水平布置的原则：⑴符合城市规划环保卫生消防等各项规定，同时能与原有交通运输系统连接。⑵节约用地，设施布置必须紧凑。⑶应与建厂地点的周边自然条件相适应。⑷符合生产和工艺流程，使物流路线短捷。⑸按照生产、辅助、公用设施、行政管理等不同功能的部门进行分区以便于管理。最好的工艺流程——保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。最少的物料搬运费用——运输路线简化，避免往返和交叉。最有效地利用空间——使建筑设备和单位制品的占有空间小。最好的柔性——设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。最舒适的作业环境——保证安全，满足生理、心理要求。最便捷的管理——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。设施布置的具体目标(主观因素）

§8.1基本问题ProcesslayoutProductlayoutHybridlayout

GroupLayout

ULayoutFixedlayout设施布置的类型ProcessLayout——多品种小批量生产根据工艺特点，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。工艺原则示意图车床组LLLL钻床组DDDD铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接ProcessLayout工艺专业化布置优点缺点1.机器利用率高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仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库产品专业化布置原则示意图ProductLayout——少品种大批量生产以机器设备、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。产品1产品2产品3产品3产品2产品1AEFDECDBA产品原则布置生产线的具体形状可以是U型L型S型。主要问题是生产线的平衡问题。ProductLayout优点缺点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.维修和保养费用高GroupLayout——适合持续改善生产模式把完成一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，再在其周围配置其他必要设备的一种布置形式。成组原则示意图。成组布置是混合布置的一种形式。NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2GroupLayout——适合持续改善生产模式把完成一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，再在其周围配置其他必要设备的一种布置形式。成组原则示意图。成组布置是混合布置的一种形式。NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2GroupLayout优点缺点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CompromisebetweenproductlayoutandprocesslayoutProductlayoutsforproductfamiliescells(cellularlayout)GrouptechnologyULayout——一人多机的小生产线一个工人，多种近似产品，工艺近似。是混合布置的又一种形式。12345678910入口出口工人FixedLayout制造对象制造场所完成品物料人工具、设备优点缺点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固定布置的特点ProductionvolumeandproductvarietydeterminestypeoflayoutproductvarietyproductionvolumeproductlayoutGrouplayoutProcesslayout各种布置的比较特性产品布置工艺布置固定布置生产形态生产对象的流程搬运费用设施利用率生产设备布置·变更费用布置工作的重点连续·大量生产按产品连续流程低高专用设施高生产线平衡单件·成批生产按订单多种流程非常高低通用设施比较低工作地（设备)项目型生产生产对象固定，设备移动高低通用设施低作业分配及日程控制一、工业设施布置的传统设计方法－

经验设计法

§8.2设施布置的方法1.寻找同类或相似工厂作为样板2.根据目标设计数个方案3.利用经验数据或指标决定各部门面积4.通过方案评比决定优选方案5.绘制标准的总平面布置图和详细的车间布置设计图。设施布置方法一览表布置方法和技术年代主要特点和使用条件流程图、样片排列等经验判断方法50年代直观、简便、易行关于设施间物料流动顺序和数量的各种数学分析方法。如属于最优化及其搜索算法的二次分派算法（QAP，1957）及相应的计算机软件CRAFT（1964）和CORELAP（1967）50年代中期到60年代初、中期适用于设施数目不太多的情况系统布置规划方法（SLP）60年代至今该方法属于系统仿真技术，要求把影响布置的因素尽可能量化，在离散状态下组合寻优。适用于设施数目不超过15个的情况。其突出特点是具有方法论意义人－机交互式决策支持方法80年代至今按决策者意图靠计算机系统支持决策，能进行预测判断；借助于模糊集理论，采用图论方法等设计数据集成和设计模型集成的理想实验环境方法（综合决策环境方法）90年代至今是对纯粹计算机程序支持的改进方法1.根据物流量布置各作业单位

二几种系统化设施布置方法目的：是使各作业单位在平面图上布置后，相邻两作业单位间物流量最大。步骤：1.按物流量从大到小定等级2.具体布置各作业单位3.将各单位的实际面积反映到布置示意图中去（1）物料运量图表法

根据各单位的物料运输数量来确定这些单位的相互位置的一种方法。相互间运量越大的车间应布置得越靠近些。表４—４物料运量表，至从010203040506合计016224140264313036644200462412051106347合计0151613111267图4－2运量相关图0405060102032.用作业单位关系图布置二几种系统化设施布置方法步骤：1.确定各作业单位的相互位置2.根据各作业单位的应有的面积，画出真实的平面布置图。(1)作业单位相互关系分析的概念方法2.用作业单位关系图布置对单位之间密切程度的分析称为作业单位相互关系分析(2)作业单位相互关系图及其分析划分物流强度等级——由于直接分析大量物流数据比较困难，而且也没必要，因此，将物流强度转化为5个等级，分别用符号A、E、I、O、U表示。当产品品种少时用工艺过程图进行物流分析；产品品种多时，用从至表或多工艺过程表对实际设施间的物流量进行统计。部门1（1000平方米）部门2（2000平方米）部门3（2000平方米）部门4（1000平方米）部门5（1000平方米）U2E514U2O3O3U2A6U2O3作业相关图编号理由1使用同一站台2物流3服务4方便5库存控制6联系7零件流动（1）确定作业单位相互关系等级（2）列出作业单位相互关系密切理由（示例）各部门接近程度表部门与其他部门的关系关系总分代号分数12345123451—UEIU—2542132U—OOU2—332103EO—AO53—63174IOA—U436—2155UUOU—2232—9部门4-34分部门3-55分合计9分部门4-14分部门3-15分合计4分合计5分相关布置图4334133241332543311433(3)、作业单位位置相互关系分析作业单位相互关系分析

在进行设施布置时，并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密切等级高的作业单位之间距离近，等级低的距离远。问题：作业单位间必然会出现密切等级相同的作业单位对，这会给位置分析造成困难。怎么办？综合接近程度——某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有作业单位间量化后的关系密切等级之和。综合接近程度值的高低反映了该作业单位在布置图中是应该处于中心位置还是处于边缘位置。系统化设施布置方法之三

------------用物流量和作业单位关系共同布置步骤：1.通过物流分析，在物流合理化的基础上求得各作业单位间的物流量及其相互关系2.确定各作业单位间非物流关系相互影响因素及等级，作出作业单位相互关系表3.确定物流和非物流相互关系的相对重要性4.量化物流强度等级和非物流的密切程度等级5.计算量化后的作业单位相互关系6.综合相互关系等级划分7.根据经验和实际约束，调整综合相互关系图城市规划、外部协作条件、交通运输条件、地质水文条件、自然气候条件、关于职业安全和卫生、环境保护等方面的规程、标准和技术规范等。影响设施布置设计的其他要素：面积的确定

在实际的设施布置设计过程中，常因受到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等，不得不把需要的面积与可利用的面积结合起来考虑，因而面积的设定方法有下列几种：1、计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积。2、标准面积法：采用某种工业标准求得所需面积。3、概略布置法应用模板或设备模型进行布置并确定面积。4、比率趋向预测法：将过去各个时期每台设备、每个工时或每个单位的面积作为基础，按未来产量和人员的发展预测要求，按比例扩大来设定面积。

一般来说，需要的面积常常受到实际条件的限制，必须进行适当的调整，使之与可用面积相适应。调整的方式，可以是压缩某些不很重要的面积、也可以进行新的组合。

根据已经确定的物流及作业单位相互关系以及确定的面积，利用面积相互关系图进行图解，即把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置。此外，做面积相关图时需考虑流动模式的选择。布置修正所谓修正条件，是指诸如运输方式、贮存设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设施和管理控制等具体因素。它们的重要程度各不相同，但都以独特的方式影响布置设计方案。在进行布置设计时，需要加以考虑。用适当的方法根据现有厂房的实际条件使部门面积结合，同时结合修正条件对各部门的位置、形状等进行调整，可以形成几个理想的、理论的块状布置(Blocklayout)方案。例：精密车间应远离锻造车间铸造车间应处在背风之处调整要考虑的内容：场址条件或周围情况：如地面坡度、主导风向、朝向，铁路、道路的出入口，对周围污染、振动、噪声的影响等。搬运方法：如与外部运输的联接、搬运的总体方案、搬运方式、搬运设备、吊车起重能力和所占空间等。仓库设施：要根据面积相关图重新检查仓库设施的面积，这是最容易被忽视或压缩的面积。要根据货物堆垛、上架、支承方法等确定面积。建筑特征：如建筑立面、柱网、门窗型式、高度、地面负荷等，要与建筑工程师商议，对平面布置进行调整。公用和辅助部门：要考虑公用管线、维修部门所需要的面积，包括留出机械设备、自动化控制设备、通道等面积。人员的需要：包括工厂出入口的分布，更衣室、休息室的设置，以及安全、方便。布置方案的评价与选择布置方案的评价常常从经济因素和非经济因索两个方面进行，经济评价可以采用费用对比法等，非经济因素评价可以采用优缺点比较法和加权因素法等。布置方案的评价与选择1、非经济因素评价

每个布置方案都有一些不能用费用精确地衡量的非经济因素，常见的有：(1)是否易于将来发展(2)工艺过程的适应性(3)灵活性(4)物流的效率(5)物流搬运的效率(6)储存的效率(7)空间利用率(8)辅助服务部门的综合效率(9)工作条件(10)安全性(11)是否易于管理(12)产品质量(13)维修(14)设备利用率(15)是否满足需求能力(16)是否适应公司的组织机构(17)人流(18)外观(19)自然条件的利用(20)环境保护布置方案的评分示例：评价因素重要度现状方案A方案B1增产可能性52102104202生产率1015152202203操作者的效率326515394地面面积的节约52103152105进度管理的难易10110330220………合计100177.5224275加权因素法评定后一般是四种结果中的一个：（1）某一方案突出地超过其他方案，可以做为最合理的方案。（2）两个方案总值非常接近。此时，可以包括进更多的因素，重新评价这两个方案。（3）设计人员或者评价人员看到一个或几个方案有可能加以改进。那么就把改进后的方案再按照评价其他方案的同样原则来评价这个新的改进方案。（4）在评价过程中，发现可以把两三个方案结合起来。这时要编制一个结合方案的复制图，然后按照评价其他方案的同样原则来评价这个新的结合方案。2、经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济分析，评价其节省费用、投资额及投资回报期等，作为比较选择的基准。至于比较哪些指标最好，没有统一的标准，需要具体情况具体分析。施工安装（1）安装前的准备工作：包括取得最后的批准和投资费用调拨；编制安装计划与安装图（蓝图加书面的说明）；安排好厂房或辅助供应管线与公用设施方面的改变；编制搬迁进度计划；以及通知每一个有关人员等。尤其要注意以下几个问题：画好安装蓝图，写明工作指令；设备定位方法要科学有效；选好设备搬迁的负责人；设备迁移的时间和顺序要事先做好。（2）安装：按照布置图的要求，把设备安装到相应的位置上。有以下几个需要注意的问题将设备完整地搬走，以减少组装时间；尽可能地迁移到接近安装地点，以减少找正与接线时间；完成后，要公布搬迁情况。

（3）安装后的善后：包括设备接线、试车、交付给操作人员、清理场地（新场地和原有场地）等。安装好后还有几项工作要做：使员工适应于改变了的环境（譬如新的柜子号码，停车地点变更等）；对布置进行跟踪，了解布置是否如设计那样正确有效。

举例：某机械厂的设施布置设有3种零件A、B、C，其工艺路径及日产量如表1所示（1－5：分别表示5个部门）部门12345面积m22040406020表2：5个部门所需厂房面积如何布置？系统布置规划SLP步骤4.绘制空间相互关系布置图1.编制相互关系图3.绘制作业关系图5.评价布置方案6.详细布置图2.确定需用空间模型化与方案综合系统识别和环境分析选择与实施加工工艺从至表从至123451－40＋50150020－05040＋153015－004000－5050000－物流量等级划分（用符号A、E、I、O、U表示）A：80－100吨1－2E：60－80吨无I：40－60吨2

－4、2－5、4－5O：0－40吨3-2、1-3U：0吨1-4、1-5、3-4、3-5

物流强度分析表（由从至表得出）部门关系图关系表从至12345A2EI4，52，52，4O331，2U线性关系图51243空间关系图部门12345面积m22040406020由表2知：5个部门所需厂房面积如何改进？51243最终布置图331224454面积20m2二、SimplifiedSystematicLayoutPlanning(SSLP)

§5.6Muther系统化设施布置规划包含三个基本要素，六个基本步骤：要素：⑴各作业单位之间的关系⑵每一作业单位应有的空间的数量和种类⑶作出调整使符合布置设计的要求步骤：⑴画出作业单位相互关系图⑵用表列出各作业单位需