工艺选择与设施布置

工艺选择与设施布置第一页，共四十一页，2022年，8月28日1、工艺定义工艺是指一个组织将输入品转化为输出品的过程中的任何一个环节，经过这些环节的转化之后的价值比原始输入品的价值要高。工艺的最终输出物可以是产品，也可以是服务。一、工艺选择第二页，共四十一页，2022年，8月28日工艺流程根据存货生产根据订单生产任务或操作决策点存储区域流程交付顾客订单下达成品混合烹饪原料交付顾客订单下达在制品混合烘烤原料第三页，共四十一页，2022年，8月28日2、工艺类型1）工艺专门化：定制的产品和服务优点：能处理差异很大的工作缺点：效率低，单位成本高，计划和进度安排复杂2）批量生产：半标准化的产品和服务优点：富于柔性缺点：单位成本较高一、工艺选择第四页，共四十一页，2022年，8月28日3）重复性重复性加工生产的产品允许一定的变化，非常相似，但不完全相同。优点：单位成本低，产量高，有效率缺点：柔性低，停工成本很高4）连续性连续性加工通常应用于高度一致的产品或服务生产中。优点：效率极高；产量极高缺点：高刚性，缺少变化，改变成本高，停工成本极高第五页，共四十一页，2022年，8月28日3、工艺选择的决策1）产品—过程矩阵

第六页，共四十一页，2022年，8月28日2）工艺选择的主要影响因素（1）市场因素（2）资金因素（3）劳动力因素（4）管理技能（5）原材料供应状况和价格（6）技术风险第七页，共四十一页，2022年，8月28日二、设施布置1、设施布置的概念设施布置是指在对厂房、车间、设备、办公楼、仓库、公用设施等物质实体进行合理的位置安排，确保系统中工作流的畅通以便以最经济的方式满足生产服务能力和质量的要求。设施布置的重要性：1、它们需要投入大量资金和精力2、它们具有长期性，这使得问题改起来不太容易3、它们对生产运作的费用和效率有很大影响第八页，共四十一页，2022年，8月28日2、设施布置的类型1）产品原则布置产品原则布置最适合重复性加工，适合少品种大批量生产，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原则示意图第九页，共四十一页，2022年，8月28日产品原则布置优缺点：优点：1、由于布置符合工艺过程，物流畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法缺点：1、设备发生故障时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、生产线有的机器负荷不满，造成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生厌倦6、维修和保养费用高第十页，共四十一页，2022年，8月28日U型布置生产线更紧凑，通常长度为直生产线的一半；有利于增进工人之间的交流和协同工作；工作分派的弹性更大；76543217654321入口出口入口出口工人的行走路线第十一页，共四十一页，2022年，8月28日2、工艺原则布置适合多品种小批量生产。是一种将相似设备或有相似功能的设备放在一起的方式。车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接工艺原则示意图第十二页，共四十一页，2022年，8月28日工艺原则布置优缺点：优点：1、系统能满足多样化的工艺要求2、系统受个别设备出故障的影响不大3、设备柔性程度较高，维修较易，费用较低3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职业满足感缺点：1、由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高3、库存量相对较大第十三页，共四十一页，2022年，8月28日3、定位布置在定位布置中，加工对象保持不动，工人、材料和设备按需要四处移动。4、混合布置现实中往往是以上几种基本布置的混合。第十四页，共四十一页，2022年，8月28日5、单元布置1）单元制造单元制造是指将机器分组，每组称为一个单元这样一种布置类型。组的划分是由一系列相似零件所需要的工艺决定的。单元制造布置类似于产品原则布置。第十五页，共四十一页，2022年，8月28日单元制造布置的优点：1）加工较快；2）物料运输量和在制品库存量都较少；3）生产准备时间缩短2）成组技术（1）概念：按照产品或零件在某种特征上的相似性把它们分组归类，然后在不同的设备群上进行加工的一种方法。所谓“某种特征的相似性”，是指形状的相似性，加工工艺或加工路线的相似性。（2）好处：减少作业更换时间，减少中间在制品库存，使物流量减少，缩短生产周期，易于实现自动化。第十六页，共四十一页，2022年，8月28日（3）图示第十七页，共四十一页，2022年，8月28日6、其他的服务布置1）零售业服务部置零售服务业布置的目的是要使店铺每平方米的净收益达到最大化。服务型企业要达到一种好的布置方式，应对以下三个方面进行考虑：1）环境条件；2）空间布置及其功能（设计出顾客行走路径以及将商品分组摆放）；3）标示和装饰品的布置第十八页，共四十一页，2022年，8月28日2）仓库和储备布置

重点考虑的因素：订货次数和物品间的相关性。例：有一个家电用品仓库，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，如下图。假定仓库每种物品每周的存取次数如下表，应该如何布置货区，使总搬运量最小。第十九页，共四十一页，2022年，8月28日第二十页，共四十一页，2022年，8月28日解：①若各种物品所需货区面积相同，则只需要把搬运次数最多的物品货区布置在靠近出入口之处。②若各种物品所需货区面积不同，就需要计算物品搬运次数与货区数量之比，取该比值最大者靠近出入口。该例中，比值大小顺序为：3、1、5、6、4、2、7第二十一页，共四十一页，2022年，8月28日三、对产品原则布置进行设计：生产线平衡法1、生产线平衡法生产线平衡法就是将所有作业分配到各个工作地，使得各个工作地的作业所需要的时间大致相等，生产线上闲置的时间最少，以提高工人和设备的利用率。生产线平衡法的设计步骤：1）画出作业流程图。流程图由圆圈和箭头组成，圆圈代表某个作业，箭头表示作业顺序。第二十二页，共四十一页，2022年，8月28日2）求出生产节拍。节拍是指流水线上连续生产两件相同产品的时间间隔。

CT=OT/D式中：CT为节拍；OT为计划期内有效工作时间；D为计划期内计划产量例：某生产线计划日产量为150件，采用两班制生产，每班规定工作8小时，有21分钟停歇时间，计划不合格率为2%，则该流水线节拍为多少？3）用下面的公式求出满足节拍要求的最少工作地理论值。

N=T/CT式中：N为最少理论工作地；T=∑ti，ti为工序i所需工作时间。第二十三页，共四十一页，2022年，8月28日4）选择作业分配规则。第一规则：首先分配后续作业最多的作业。如果有两个作业的后续作业相同，则采用第二规则；第二规则：当第一规则分配结果不满意时，可优先分配加工时间最长的作业。若两个作业加工时间再相同，可以任选一个进行安排。5）按选定的规则，从工作地开始，按顺序给工作地分配作业。作业分配按作业流程图由左向右进行。先对第一个工作地分配作业，一次一项，逐项增加，直到作业完成所需时间等于节拍，或者由于时间或操作次序限制其他作业不能再行增加为止。重复该过程向第二、三个工作地分配作业，直到所有作业分配完毕。第二十四页，共四十一页，2022年，8月28日6）当所有的作业分配完毕后，用下面公式评价生产线平衡后的效率：效率=T/（Na×CT）式中：Na为实际工作地数目。7）若结果不尽人意，则采用另一个规则重新对生产线进行平衡。例：J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需要生产500辆。每天的生产时间为420分钟。表1列出了玩具马车的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的平衡方式。第二十五页，共四十一页，2022年，8月28日第二十六页，共四十一页，2022年，8月28日第二十七页，共四十一页，2022年，8月28日第二十八页，共四十一页，2022年，8月28日第二十九页，共四十一页，2022年，8月28日2、平行工作地法主要用来解决影响产品在生产线上流动的瓶颈作业问题。第三十页，共四十一页，2022年，8月28日四、对工艺原则布置的设计工艺原则布置设计的主要问题是如何安排好工作部门的相对位置。对工艺原则设计中最常见的目标是追求运输费用最小或距离最短。1、从至表法是一种常用的工艺原则布置方法。例：将表2中的三个部门分配到表1中的三个位置A、B、C，要求标准是运输费用最低。采用如下启发式方法：先把相互间工作流量最大的两个部门分配至相互最近的两个位置。第三十一页，共四十一页，2022年，8月28日第三十二页，共四十一页，2022年，8月28日第三十三页，共四十一页，2022年，8月28日例：将5个部门分配到如下分布的位置。其中部门6必须在位置A。要求先分配相互间工作流量最大的部门。第三十四页，共四十一页，2022年，8月28日第三十五页，共四十一页，2022年，8月28日2、活动相关图法通过对一些影响因素进行分析，确定出各部门间的关系和接近程度，然后将这一信息汇集到活动相关图中，据此进行部门布置。第三十六页，共四十一页，2022年，8月28日例：一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店分成6个部门，计划布置在一个2×3的区域内。已知这6个部门间的作业关系密切程度，如上述活动相关图。请做出合理分布。解：第一步，列出关系密切程度：第三十七页，共四十一页，2022年，8月28日第二步，从A列中出现最多的部门开始，画出主联系簇。6452第三十八页，共四十