生产运作管理生产-服务设施选址与布置

第4章生产/服务设施选址与布置

Facility

LocationandDecorated.4.1

工厂选址决策4.2

设备/设施布置决策4.3

库房布置4.4

选址与布置的定量分析4.5流水线平衡

1/16/20231CHAPT4生产/服务设施选址与布置本章重点1.工厂选址重要性2.选址的经济分析3.生产单位组织形式4.选址评价:量本利分析法5.流水线平衡：工序同期化1/16/20232CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.1

工厂选址决策4.1.1

选址的重要性

◆工厂选址是生产战略决策的基本内容之一，是企业取得竞争优势的重要环节。（1）影响投资回报：直接关系固定资产投资额，从而影响投资回报和投资回收期。（2）影响产品成本：关系到生产资源的获得和生产系统的运行效率，进而影响产品成本、价格和竞争力。1/16/20233CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.1.1

选址的重要性（续）（3）影响人才聚集：事关吸引、激励和留住优秀人才，影响企业员工的生活便利和工作积极性。（4）深远影响发展：选址一旦决定，工厂建成后就是企业一项巨大的永久性投资。工厂选址合理，就会对企业的发展产生重大的积极影响；而厂址选择失误，将“铸成大错”，难以补救。1/16/20234CHAPT4生产/服务设施选址与布置供应商制造商仓储和配送中心客户图4-1

企业供应链结构示意图物流需求信息流4.1.1

选址的重要性（续）1/16/20235CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.1.1

影响选址影响因素（一）经济因素（二）政治因素（三）社会因素（四）自然因素1/16/20236CHAPT4生产/服务设施选址与布置（一）经济因素（1）运输条件和费用企业一切生产经营活动都离不开交通运输。在运输工具中，水运运载量大，运费较低；铁路运输次之；公路运输运载量较小，运费较高，但最具有灵活性，能实现门到门运输；空运运载量小，运费最高，但速度最快。在选址时，要对接近原材料供应地，还是接近消费市场进行决策。1/16/20237CHAPT4生产/服务设施选址与布置1）经济因素（续）（2）劳动力可获性与费用对于劳动密集型企业，必须考虑劳动力的成本；设厂在劳动力资源丰富、工资低廉的地区，可以降低人工成本；对于大量需要具有专门技术员工的企业，人工成本占制造成本的比例很大，而且员工的技术水平和业务能力，又直接影响产品的质量和产量，劳动力资源的可获性和成本就成为选址的重要条件，如深圳华为公司等。1/16/20238CHAPT4生产/服务设施选址与布置1）经济因素（续）（3）能源及水资源可获性与费用没有能源，如煤、油、天然气和电等，企业就不能运转；对于耗能大的企业，如钢铁、炼铝、火力发电企业，其厂址应靠近能源供应地；以水为基本原料和耗水大的企业选址应重视水的供应，如啤酒、纯净水饮料和造纸、钢铁、印染、纺织企业等不仅应重视水的供应，还应重视水的质量，如农夫山泉。1/16/20239CHAPT4生产/服务设施选址与布置1）经济因素（续）（4）土地条件、可获性和费用地质条件：在平地上建厂比在丘陵或山区建厂要容易施工得多，造价也低得多；在地震区建厂，建筑物和设施都要达到抗震要求；在有滑坡、流沙或下沉地面上建厂，要有防范措施；土地供应：在荒地上还是良田上建厂。由于建设和建房，全国耕地每年以250万亩速度递减；土地价格：地价是影响厂址选择和投资的重要因素；1/16/202310CHAPT4生产/服务设施选址与布置1）经济因素（续）（5）产业协作和集聚条件

◆厂址选择还应考虑产业协作和供应链条件。

◆特别要优选考虑在专业化产业集聚区建厂，以便在生产协作、分工配套、技术开发、信息获取和人力资源支持等方面获得便利，同时享受到当地政府的支持政策和在基础设施方面免费的公共利益，实现降低企业生产成本和构建产业集聚效益，利于企业投资和发展。1/16/202311CHAPT4生产/服务设施选址与布置（二）政治因素■国家政局是否稳定，特别是跨国投资；国家之间的相互关系是否友好；■投资法律法规是否健全；■当地产业政策，如鼓励、限制和淘汰等；■税收优惠政策、税负是否公平；■当地有关法规，如环境生态保护。1/16/202312CHAPT4生产/服务设施选址与布置3）社会因素

■居民的消费和生活习惯：企业的产品要适合当地的需要；■文化教育水平：招收受过良好教育和训练的员工；■宗教信仰：重视宗教文化冲突；■居民生活水平：影响消费能力。1/16/202313CHAPT4生产/服务设施选址与布置（四）自然因素■气候条件直接影响职工的健康和工作效率；气温的高低关系厂房和办公室的建筑设计；英国的曼彻斯特是世界著名的纺织业区，温度及湿度合适；好莱坞：该地终年温和而干燥，适于室外拍片活动。■水资源有些企业耗水量巨大，应该靠近水资源丰富的地区，如造纸厂、发电厂、钢铁厂和化纤厂等；啤酒厂和纯净水及饮料等，不仅要靠近水源，而且要考虑水质，如农夫山泉。1/16/202314CHAPT4生产/服务设施选址与布置

图4-2

宁波钢铁有限公司5万吨矿石专用码头1/16/202315CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-3

宁波化工区520万立方国家石油战略储备基地1/16/202316CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.1.1

选址一般步骤(1)首先，选择某一国家或地区设厂：要综合考虑经济因素、政治因素、社会因素和自然因素。(2)其次，在该地区选择若干适当的区域用以备选：地区选定之后，还要确定具体建厂区域。(3)再次，比较同一地区不同区域方案，作出最后决策。1/16/202317CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2设备/设施布置决策

4.2.1

影响企业生产单位构成的因素一.生产单位类型■车间：是企业最主要的生产单位，车间的组织应遵循效率原则。由于各类企业生产对象和方法的差异，其生产单位类型各有不同。

1/16/202318CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（一）基本生产单位——直接从事产品制造的单位。（1）准备车间：为加工产品准备毛坯料，如铸造、锻造和下料车间等；（2）加工车间：使用设备将毛坯料加工（达到设计的形状、尺寸及精度）成零件，如机械加工（车、钻、铣、磨、刨、镗、锻、冲、电火花、线切割）、铆接、焊接、电镀和热处理车间等。各种机加工设备见图4-4-图4-17。1/16/202319CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-4

普通精密车床1/16/202320CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-5

摇臂钻床1/16/202321CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-6

万能升降台铣床1/16/202322CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-7

卧式镗床1/16/202323CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-8

冲床1/16/202324CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-9

数控磨床1/16/202325CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-10

牛头刨床1/16/202326CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-11

闸式剪床1/16/202327CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-12

数控电火花机1/16/202328CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-13

数控线切割机1/16/202329CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-14

立式加工中心1/16/202330CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-15

高精度液压机1/16/202331CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-16

滚齿机1/16/202332CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-17

注塑机1/16/202333CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（3）装配车间：将零件组装成部件或完整的成品，如部件装配车间和总装车间等。◆相关装配流水线见图4-18-图4-21。1/16/202334CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-18

旋转式电池装配流水线1/16/202335CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-19

家电装配流水线1/16/202336CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-20

汽车总装流水线1/16/202337CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-21

上海大众帕萨特总装线1/16/202338CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（二）辅助生产单位——为基本生产单位提供辅助产品或服务的单位（1）辅助车间：工具车间、模具车间和机修车间等；（2）动力车间：发电站、变电站、锅炉房、压缩气站和乙炔气站等。1/16/202339CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（三）生产服务部门——为基本生产单位和辅助生产单位提供服务的单位（1）运输部门：车队、装卸队和起重队；（2）仓储部门：原材料、在制品、半成品、成品和工具库。1/16/202340CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（四）生产技术准备部门——为生产提供技术服务的单位（1）研发中心、设计部：技术开发、产品设计；（2）工艺部：工艺审查、工艺规程编制；（3）试制车间——样品或样机制造。1/16/202341CHAPT4生产/服务设施选址与布置二、影响生产单位构成的因素（一）产品的结构与工艺特点（1）离散型机电产品：按毛坯加工、零件加工、部件装配和成品总装组织车间。（2）流程型化工产品：按工艺流程的要求组织车间，如预热、分馏、裂解、催化、脱硫、聚合等。

4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）1/16/202342CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（二）企业的专业化与协作化水平（1）企业专业化：指产品生产的品种和工艺方法的单一化程度。企业生产的产品品种越少且工艺方法越单一则专业化程度越高。——产品专业化生产的企业，拥有完整的生产过程和生产单位。——零件专业化生产的企业，生产过程相对较短，生产单位较单一。（2）企业协作化：指企业与同行业零部件和成品生产企业合作配套的关系程度。企业生产规模越大、专业化程度越高，与协作企业的关系就越密切，从而企业生产单位的组织就越简单。1/16/202343CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.1

影响企业生产单位

构成的因素（续）（三）企业的生产规模（1）企业生产规模：指人力和生产资源在企业的集中程度，或企业一个年度向市场提供产品的产出能力。（2）生产规模影响：企业生产规模越大，一般生产单位就越完整，越多、越复杂。如年产空调10万台与100万台，企业的生产车间和流水线数量是有明显差异的。1/16/202344CHAPT4生产/服务设施选址与布置一、生产单位组织形式◆生产单位组织形式，影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量，它是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。

4.2.2

生产单位的专业化

原则和形式

1/16/202345CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.2

生产单位的专业化

原则和形式（续）二、生产单位的组织原则与形式（一）工艺专业化（PROCESSFOCUSED）：将工艺相同或相似的加工作业放在一起，组成一个生产单位。见图4-22。（1）优点：生产单位的柔性或通用性较强；设备工艺相同，便于管理。（2）缺点：零件加工路线复杂，费用高；零件在不同车间之间运动，周期长、资金占用多；不同车间联系密切，对管理要求高。1/16/202346CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-22

某机床厂按工艺原则组织的生产单位锻造车间铸造车间下料车间金工车间热处理车间总装配车间冲压车间4.2.2

生产单位的专业化

原则和形式（续）1/16/202347CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.2

生产单位的专业化

原则和形式（续）（二）对象(产品)专业化（PRODUCTFOCUSED）：将相同的加工对象（产品）放在一起，组成生产单位。见图4-23。（1）优点：在一个生产单位内完成所有作业，产品工艺线路短、周期短，可减少产品的在制品数量和资金占用；生产单位具有相对独立性，管理简化，效率提高。（2）缺点：生产单位的生产刚性强，对产品变化的应变能力差；设备工艺的专业化程度高，管理相对困难。1/16/202348CHAPT4生产/服务设施选址与布置图4-23

某汽车厂对象专业化的生产单位底盘车间总装车间发动机车间车桥车间厢体车间4.2.2

生产单位的专业化

原则和形式（续）1/16/202349CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.3

影响生产和服务设施

布置决策的因素（一）生产或工艺过程：厂房和车间的布置应满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用。（二）生产联系程度：生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置。（三）运输条件：利用现有运输条件，方便运输。1/16/202350CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.3影响生产和服务设施

布置决策的因素（续）（四）空间布局：按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区。（五）空间效率：在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小。（六）发展余地：工厂布置应考虑有扩建的余地。1/16/202351CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式一、按物料流程形式（一）水平布置：所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑，这种布置形式最为常见。（二）垂直布置：生产运作是在多个楼层周转时，按垂直方式考虑。1/16/202352CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式（续）二、布置类型（一）固定式布置（FixedPositionLayout）◆加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如飞机、大型远洋船舶、大型雕塑等，如图4-24波音737飞机总装。1/16/202353CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4几种典型的布置形式（续）图4-24波音737飞机总装1/16/202354CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式（续）加工设备加工设备图4-25

按产品（对象）布置的示意图（二）按产品布置（ProductLayout）

◆按对象专业化原则布置相关加工设备，如常见的零件加工流水线或产品装配线。如图4-25所示。1/16/202355CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式（续）LLLDDDDGG接收和转运LDG

车床组钻床组磨床组磨床钻床车床图4-26

按工艺过程布置示意图（三）按工艺过程布置（ProcessLayout）◆又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务，如图6－21所示。1/16/202356CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式（续）LBBGGLGGLL原材料成品库气缸套传动轮传动轴GBL车床镗床磨床图4-27

成组生产单元布置示意图（四）按成组制造单元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）1/16/202357CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式（续）机器2机器1机器3机器4机器5机器6入口出口图4-28C形制造单元布置示意图（五）按C形制造单元布置1/16/202358CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.2.4

几种典型的布置形式（续）76543217654321入口1出口1入口2出口2工人的行走路线图4-29U形制造单元及生产线布置（六）U形制造单元及生产线布置（U-lineCell）1/16/202359CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.3库房布置◆库房合理布置的意义：企业库存也存在一个合理布置的问题，仓库空间的使用规划，不同物质的存放方案，都会影响库存物质的物流效率，进而影响库存费用。◆例4-1某公司有一家电产品仓库，共有14个货区，分别存储7种家电。仓库有一个出入口，进出仓库的货物都要经过该口，如图4-30所示。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表6-4所示，应如何布置不同产品的货区，使总搬运量最小？1/16/202360CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.3库房布置（续）存储物品搬运次数（每周）所需货区1.电烤箱28012.空调16023.微波炉36014.音响37535.电视80046.收音机15017.其他1002货区通道表4-1

家电产品仓库存储信息图4-30

仓库平面示意图1/16/202361CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.3库房布置（续）72465537244551通道货区图4-31

家电产品仓库平面布置图解：根据运输量最小原则，按每周每个货区搬运次数最少的产品放置在仓库最里面货区的原则，依次布置所有货区的产品，即：50-80-125-150-200-280-360,见图4-31。

1/16/202362CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.4选址与布置决策的定量分析

4.4.1量本利分析法

◆利用量本利分析法可用来评价不同选址方案的经济性。（1）任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本。（2）不同的选址方案，不仅直接影响产品的固定成本，还会影响产品的变动成本，进而影响企业的经济效益。例见图4-32。1/16/202363CHAPT4生产/服务设施选址与布置0Q0Q1

Q2Qt

Qr

产量Q成本CFC1FC2TC2TC1SP1例4-2

厂址选择：方案1与方案2的比较，见图4-32K1K2利润P；销售额S；成本C；价格p;固定成本F；单位变动成本V；盈亏平衡点K销售额SP2P=S-C；S=p×Q；C=F+V×Q（VC1）（VC2）S1/16/202364CHAPT4生产/服务设施选址与布置选址因素最高分数备选方案

ABC1.燃料可获性2.水源供应保证3.劳动力供应情况4.生活条件5.运输灵活性及前景6.环境保护法规7.税收稳定性方案总分=30010025015020050501100200802201201603030840250902001201604040900220802001001403030800例4-3

简单求和法，见下表4-24.4.2评分法1/16/202365CHAPT4生产/服务设施选址与布置选址因素权重

备选厂址ABC交通条件土地状况停车场地公众态度扩展能力0.250.100.200.250.20708070909010070608080801006090804.4.2评分法（续）例4-4

加权评分法，见下表4-3。方案总分=1/16/202366CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.4.3

作业相关图法一、厂区车间平面布置（1）作业相关图法：由生产管理学者穆德提出，它根据企业各个生产单位之间的活动关系密切程度布置其相互位置。（2）布置程序：将车间之间的密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。将企业待布置的车间一一列出关系重要等级，按重要等级越高的部门越相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案，从而使生产运行效率最高、费用最低。1/16/202367CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.4.3作业相关图法（续）代号密切程度A绝对重要E特别重要I重要O一般U不重要X不予考虑代号关系密切原因1使用共同的原始记录2共用人员3共用场地4人员接触频繁5文件交换频繁6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其他表4-4

关系密切程度分类表表4-5

关系密切原因1/16/202368CHAPT4生产/服务设施选址与布置例4-5

某家电生产企业欲在厂区布置其生产车间。该企业共分成6个车间，计划布置在一个200×300M的区域内。已知这6个车间间的作业关系密切程度如表6－3所示，试根据表6-3作出厂区平面布置图。车间6车间5车间4车间3车间2车间1AAAAAAXOXEOUXIU符号A表示两者的关系绝对重要表4-6

企业作业相关图4.4.3作业相关图法（续）1/16/202369CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.4.3作业相关图法（续）解：第一步：列出关系密切程度分类表（只考虑A和X）

AX1-21-41-33-62-63-43-54-65-61/16/202370CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.4.3作业相关图法（续）第二步：根据列表编制主联系簇，如图4-33所示。布置原则:从关系“A”出现最多的车间开始布置，如本例的车间6出现3次，首先确定车间6，然后将与车间6关系密切程度为A的车间一一联系在一起。2456546231图4-33

车间6”A”关系联系簇图4-34

所有“A”关系联系簇1/16/202371CHAPT4生产/服务设施选址与布置4.4.3作业相关图法（续）第三步：考虑其他“A”关系车间，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出分离的子联系簇。本例中，所有的“A”关系车间都能加到主联