第4章 生产、服务设施选址与布置

生产运作管理

Production&OperationsManagement陈荣秋马士华RongqiuChenandShihuaMa第四章生产/服务设施选址与布置优化

4.1选址决策4.2设备/设施布置决策4.3库房布置4.4选址与布置决策的定量分析4.5装配线平衡4.6非制造业的设施布置4.1选址决策供应商制造商仓储和配送中心客户：物流：需求信息流图4-1:供应链结构示意图

选址的问题是在系统的基础上加以优化的。现代的企业运作，不仅要关注本企业的业务流程，而且要考虑整个供应链系统，选址的含义早已扩展到整个供应链上的合作伙伴那里。

一个企业的竞争力将直接受到其地理位置和环境的影响。对于制造业企业，地理布局决定着某些直接成本的高低，如原材料成本、运输成本。对于服务业企业，选址问题直接影响着供需关系（如客流量）。选址的问题还影响着员工的情绪、相互之间的关系以及公共关系等。4.1选址决策（续）4.1.1选址决策的基本概念设施选址（FacilityLocation），就是为实现企业战略目标、综合平衡各种因素，确定在何处建厂或建立服务设施的过程。设施选址不仅关系到设施建设的投资和建设的速度，而且在很大程度上决定了所提供的产品和服务的成本，从而影响到企业的生产管理活动和经济效益。4.1.2选址决策与物流系统

一个企业的选址决策，与供应商、消费者及其他相关因素有密切关系。理想情况下，一个企业作出的选址决策应使企业的利润最大化，至少应使物流处于控制之中。从物流系统出发，就是要综合考虑所有的因素，使得物流链上的每一个节点都能达到最优。参考P95：图4-24.1.3影响选址的因素

经济因素运输条件与费用运输工具：航空、铁路、水路、管道运输、陆路企业选址要考虑是接近原材料产地还是消费市场劳动力可获性与费用能源可获性与费用厂址条件和费用

其他因素政治因素政治局面、法制的健全、税负的公平社会因素居民的生活习惯、文化教育水平、宗教信仰和生活水平自然因素气候条件和水资源状况4.1.3影响选址的因素（续）4.1.4选址的一般步骤选择某一个地区在同一地区选择若干适当的地点比较不同地点，作出决定案例：华为的选址、家乐福的选址4.2设备/设施布置决策

生产和服务设备/设施布置就是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置。生产和服务设施布置要在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。4.2.1影响企业生产单位构成的因素产品的结构与工艺特点企业的专业化与协作化水平企业的生产规模4.2.2生产单位的专业化原则和形式

生产单位专业化形式，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，他是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。按照生产流程的不同类型，生产单位专业化原则有：工艺专业化原则（processfocused）对象专业化原则（productfocused）说明：纯粹按工艺专业化形式或对象专业化形式布置的较少，常常是同时采用两种专业化形式进行车间或企业的布置。4.2.3影响生产和服务设施布置决策的因素厂房的布置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，节省生产费用生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置充分利用现有运输条件按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区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工厂布置应考虑有扩建的余地4.2.4几种典型的布置形式

物料流程形式流程形式可以分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑生产运作是个楼层周转时，按垂直方式考虑参考P101：图4-5

布置类型固定式布置（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。零部件工位器具图4-6:固定位置布置示意图4.2.4几种典型的布置形式（续）

按产品布置（ProductLayout）

按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。加工设备加工设备流水线图4-7:按产品（对象）布置的示意图4.2.4几种典型的布置形式（续）LLLDDDDGG接收和转运LDG

车床组镗床组磨床组磨床钻床车床图4-8:按工艺过程布置示意图4.2.4几种典型的布置形式（续）

按工艺过程布置（ProcessLayout）

按工艺专业化原则布置生产和服务设施，完成相同工艺加工任务。LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床磨床图4-9:成组生产单元布置示意图4.2.4几种典型的布置形式（续）

按成组制造单元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）

根据一定的标准，将结构和工艺相似的零件组成一个零件组，确定出零件组的典型工艺流程，再根据工艺流程的加工内容选择设备和工人，由这些设备和工人组成一个生产单元。。机器2机器1机器3机器4机器5机器6入口出口图4-10:C形制造单元布置示意图4.2.4几种典型的布置形式（续）

按C形制造单元布置（C-LineCell）

成组制造单元具体的可以布置成C形，简称C形制造单元布置。76543217654321入口出口入口出口机器工人的行走路线图4-11:U形制造单元及生产线布置4.2.4几种典型的布置形式（续）U形制造单元布置（U-LineCell）

成组制造单元具体的可以布置成U形，简称U形制造单元布置。4.4选址与布置决策的定量分析收入TC2（厂址2总成本）

TC1（厂址1总成本）

FC1（厂址1固定成本）

FC2（厂址2固定成本）

成本销售量P1P2V0V1V20图4-15两个选址方案比较量本利分析法：量本利分析法可以用来评价不同的选址方案。任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本，图4-15表示两种不同的选址方案的成本和收入随产量变化的情况。

表4-2为评分法的举例。有3个候选厂址：A、B和C，它们的经济因素相当。现按7个难以量化的因素对它们进行进一步比较。这7个因素对选址的重要性不同，这种不同从表4-2中第2列“最高分数”可以看出。通过专家估计每个方案的分数，得出第3、4、5列中的数字。比较这些数字可以看出，厂址C的每项分数都没有超过厂址B的分数，厂址B与厂址A都有优于对方的因素。因此，可以不考虑厂址C。厂址B的总分数为900，厂址A的总分数为840，可以优先选择厂址B。4.4选址与布置决策的定量分析（续）评分法：量本利分析法只是从经济上进行比较，选址涉及多方面因素，由于不同的目标对选址决策的重要程度不同，就要对不同的目标分配不同的权重，最终形成评分法。表4-2评分法举例4.4选址与布置决策的定量分析（续）表4-3加权法

4.4选址与布置决策的定量分析（续）首先将密切程度划分为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。使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，根据相互关系重要程度。按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。4.4选址与布置决策的定量分析（续）作业相关图法：作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。表4－4：关系密切程度分类表表4－5：关系密切原因作业相关图4.4选址与布置决策的定量分析（续）例4－1一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分成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，如图4－16所示，请根据4－16作出合理布置。部门6部门5部门4部门3部门2部门1AAAAAAXOXEOUXIU这里的符号表示两者的关系绝对重要图4－16：作业相关图示例4.4选址与布置决策的定量分析（续）其基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本用实验法确定最满意的布置方案。4.4选址与布置决策的定量分析（续）从—至表法

：列出不同部门、机器或设施之间的相对位置，以对角线元素为基准计算各工作点之间的相对距离，从而找出整个单位或生产单元物料总运量最小的布置方