生产运作管理-第6章-生产系统的合理布局课件

第六章生产系统的合理布局

——厂址选择

——厂区布置

——车间布局第六章生产系统的合理布局（1）选址的重要性和难度设施选址:就是确定在何处建厂或建立服务设施,它关系到投资和建设的速度、产品和服务的成本、生产活动和经济效益。（1）选址的重要性和难度设施选址:就是确定在何处建厂或建立服

全球化的一个重要特征是制造活动从集中式到分布式转变，人们面对的不再是一个单一的工厂选址的问题，而是为有不同的零部件厂、装配厂以及市场构成的制造网络选址的问题。全球化的一个重要特征是制造活动从集中式到分布式转变，一、选址的重要性(一)投资(建厂）(二)成本（提供产品和服务）(三)职工(四)改变困难，作用深远。一、选址的重要性二、选址的难度

1.选址因素互相矛盾。

2.不同因素的相对重要性很难确定和度量。

3.不同决策部门利益不同，追求的目标不同。

4.判别标准会随时间变化。二、选址的难度（2）选址的影响因素和步骤（2）选址的影响因素和步骤一、经济因素(一)运输条件与费用 交通便利能使物料和人员准时到达需要的地点，使生产活动能正常进行，还可以使原材料产地与市场紧密联系。因此，选择水陆交通都很方便的地方是最理想的。一、经济因素1.接近原料或材料产地(1)原料笨重而价格低廉的企业。(2)原料易变质的企业。(3)原料笨重，产品由原料中的一小部分提炼而成。(4)原料运输不便。1.接近原料或材料产地2.接近消费市场(1)产品运输不便。(2)产品易变化和变质。(3)大多数服务业。2.接近消费市场（二）劳动力可获性与费用 大量需要专门技术员工的企业人工成本占制造成本的比例大，且员工技术水平和业务能力直接影响产品的质量和产量，劳动力可获性与费用就成为选址的重要条件。（二）劳动力可获性与费用（三）能源可获性与费用 耗能大的企业应靠近燃料和动力的供应地。（三）能源可获性与费用（四）厂址条件和费用建厂地方的地势、利用情况和地质条件，都会影响到建设投资。（四）厂址条件和费用二、其它因素(一)政治因素政局是否稳定，法制是否健全，税赋是否公平等。二、其它因素二、其它因素(二)社会因素生活习惯、文化教育水平、宗教信仰和生活水平。二、其它因素影响厂址的因素两个层次选择把企业设置在哪一个区域在选定区域的具体地理位置上影响厂址的因素两个层次选择把企业设置在哪一个区域在选定区域的三、选址的一般步骤(一)选择某一个地区(选位)

选择地区时要综合考虑经济因素、政治因素、社会因素和自然因素，最后确定某一个地区。三、选址的一般步骤(二)选择适当的地点(定址)通常考虑的是产品的可变成本，如直接人工、物料搬运费和管理费等。1.确定厂址应考虑场区平面布置方案，并留有适当扩充余地。2.整理场地环境的费用。3.职工生活方便。(二)选择适当的地点(定址)具体厂址选择因素地区条件产业集聚区域市场区域经济地理位置能源供应交通运输原料供应法规支持公众参与文化教育医疗卫生社会依托科研开发社会人文土地利用环境保护工程地质水文地质地形地貌土地状况电力供应自然气象供水排水污水处理垃圾处理蒸汽供应工业气体危废处理安全设施场外工程通信设施废渣处理厂址条件影响厂址选择的因素具体厂址选择因素地产业集聚区域市场区域经济地理位置能源供应交（3）单一设施选址的方法单一设施选址—

独立的选择一个新的设施地点，其运营不受企业现有设施网络的影响。（3）单一设施选址的方法单一设施选址—单一设施选址的方法：负荷距离法 基本原则： 总负荷（货物、人或其他）移动的距离最小。单一设施选址的方法：负荷距离法 基本原则：生产运作管理-第6章-生产系统的合理布局课件例：某健康诊断中心，负责七个社区的服务，各社区中心位置和人口数如图，假设健康中心设在F（7，2），总负荷距离数为多少？（直线距离）例：某健康诊断中心，负责七个社区的服务，各社区中心位置和人口ABDFGCE(2.5,4.5)[2](5.5,4.5)[10](8,5)[10](2.5,2.5)[5](5,2)[7](7,2)[20](9,2.5)[14]ABDFGCE(2.5,4.5)(5.5,4.生产运作管理-第6章-生产系统的合理布局课件负荷距离法的两种解法：穷举法重心法负荷距离法的两种解法：穷举法 在可选范围内均匀选择若干个点，计算每个点的总负荷数，然后加以比较。穷举法2.重心法重心的坐标计算公式：2.重心法（4）复合设施选址复合设施选址:为多个设施或一个企业的若干个下属工厂、仓库、销售点、服务中心选择各自的位置，目的是使设施的数量、规模、位置达到最佳。（4）复合设施选址复合设施选址:为多个设施或一个企业的若干成本+供货速度注重成本最小化销售收入最大化供应商制造商仓储和配送中心客户零售业复合设施选址成本+供货速度注重成本最小化销售收入最大化供应商制造商仓储和一、两种不同的复合设施：1.各个设施相互独立。2.各个设施相互作用。一、两种不同的复合设施：

（5）选址的评价方法选址问题的特点

要根据本企业的产品特点、用户和供应商的地点及本企业的其它特点，作出选址决策，没有一成不变的、普遍适用的方法。（5）选址的评价方法选址问题的特点评分法全面比较不同选址方案，是一个多目标或多准则的决策问题。由于不同的目标对选址的重要程度不同，就要对不同的目标分配不同的权重。权重通过分配给不同目标以不同的最高分数来体现。评分法【例】对某投资方案，现有四个可供选择建厂的地址A、B、C、D，有关资料见下表，请用加权评分法进行选址决策。【例】对某投资方案，现有四个可供选择建厂的地址A、B、C、扩展总计BA基础设施资源供给劳动力交通政治文化环境保护地价税收提供服务产品销售DC权数条件101055105520525335315300305100扩展总计BA基础设施资源供给劳动力交

对于多目标决策问题，可采取以下办法进行决策。(1)淘汰法。(2)设置最低指标值。(3)加权和法。 对于多目标决策问题，可采取以下办法进行决策。作业相关图评价企业布局的主要标准： 总运输路线最短、运输总费用最小。作业相关图法——厂区布置的常用方法

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。第二节厂区布置作业相关图第二节厂区布置作业相关图法(REL图)Mood提出，又称“活动相关图”主要思想：通过各设施间活动关系的密切程度确定相对位置关系密切程度(六等级)：A、E、I、O、U、X列出导致不同程度关系的原因一一确定待布局设施相互关系根据重要程度，按等级高的部门相邻的原则，安排出合理方案代号密切程度分数AAbsolutelyImportant6EExtraImportant5IImportant4OOrdinary3UUnimportant2XIgnorable/negligible1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其他作业相关图法(REL图)Mood提出，又称“活动相关图”代号某快餐店设施布局一个快餐店欲布置设施。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个部门的作业关系密切程度(如图)。请根据图作出合理布置。某快餐店设施布局一个快餐店欲布置设施。该快餐店共分成6个部门活动相关图的使用(1)计算相关程度积分法如部门1(2A+1O+1U+1X)=2*6+3+2+1=18其它部门得分：部门2=23；部门3=19；部门4=13；部门5=21；部门6=22；将积分最高者(部门2)放在中心区域，再按积分的高低和相关程度顺序在它周围布置CANNOTresultinauniqueoptimallayoutplan,BUTaquasi-optimalplanset.对这个拟优方案集可应用后面的物料周转量法进一步评估。123465活动相关图的使用(1)计算相关程度积分法123465活动相关图的使用(2)直接相关分析法Step1:列出关系密切程度(只考虑A和X)A：1—21—32—63—54—65—6X：1—43—63—4Step2:确定主联系族。从A出现最多的部门(6)出发，将所有与此部门具有A关系的部门放一起Step3:考虑其它“A”关系部门，尽量加在主联系族上。否则画出分离的子联系族。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图2所示。62图1主联系族54625431

图2联系簇活动相关图的使用(2)直接相关分析法62图1主联系族54Step4:考虑X关系，画出“X”关系联系图，如图3所示。Step5:根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门，如图4所示。126354图3X关系联系簇1634图4最后布局625431

图2联系簇Step4:考虑X关系，画出“X”关系联系图，如图3所示第三节车间布局2007年4月18日,辽宁铁岭市清河特殊钢有限公司,发生钢水包整体脱落事故共32人2人，造成死亡，2人轻伤第三节车间布局2007年4月18日,辽宁铁岭市清河特殊目标：确定车间各部分的合理位置车间一般由基本生产单位、辅助生产单位、仓库、车间办公室、更衣室、休息室、厕所和通道等部分组成。在车间布置之前必须先完成以下工作：*明确车间生产任务，确定车间生产大纲*确定产品的工艺路线，编制工艺规程*确定车间生产组织形式*确定生产设备、起重运输设备以及其他生产设施的种类、型号及数量。

目标：确定车间各部分的合理位置车间一般由基本生产单位、辅助生分类：机群式布置车间基本生产单位按工艺专业化组织：通常设备按机群式布置，即将同种工艺类型的设备集中在一起，一类一类设备分区布置。CXZM车车磨床钻床铣床CCCXXXZZZZMMM检验合格品车床图6-4机群式车间布置图分类：机群式布置车间基本生产单位按工艺专业化组织：CXZM车优点：生产工艺专业化、生产较为灵活缺点：物流路线复杂，运输距离长，运输成本高，管理上不方便。适用范围：产品品种非常多，生产批量较小优点：生产工艺专业化、生产较为灵活缺点：物流路线复杂，生产线布置车间生产部门按产品对象专业化组织：设备应按产品生产线方式布置，即设备按产品生产工艺过程的工艺顺序进行排列，形成一条生产线，每条生产线固定地生产某一种或几种产品。生产线的形状可采用直线形、U形或其他形状生产线布置车间生产部门按产品对象专业化组织：6-56-5优点：1、有利于组织工人进行多机床看管

2、当生产线上几种产品的工艺顺序不相同时，U形布置比直线形布置能够缩短运输路线，避免加工对象在生产线上相向运输和往返运输。缺点：要求各个员工具有多外岗位培训和操作技能；忽略了人的管理因素。

优点：1、有利于组织工人进行多机床看管

成组生产单元布置当被加工对象在生产工艺上具有相似性时，则可应用成组技术，成组单元生产可以适用于多品种中小批量生产的生产类型。LZZZZLLLXMMMMXXXZ6-6成组生产单元车间布置示意图进料通道成组生产单元布置当被加工对象在生产工艺上具有相似性时，则可应评价：通过零件分组，减少每个工作地加工的零件种类，扩大了零件生产批量，提高了专业化程度。这就使单件小批量生产企业，能够采用先进的工艺方法，高效率的自动机床和数控机床。机床可以成组布置，使用成组夹具，按成组零件编制工艺，各组零件都在各自的成组生产单元和成组流水线内加工。这样就有利于生产管理和提高经济效益，使复杂的单件小批生产，达到简单化、专业化、标准化。评价：通过零件分组，减少每个工作地加工的零件种类，扩大了零件生产线布置的方法1.从至表法2.十字形象限法3.十字形分析法生产线布置的方法1.从至表法从至(From-To)表试验法首先绘制工艺线路图例：某机械加工车间有8台设备及毛坯库、检验台，共10个运作单元。各运作单元将在1×10区域布局。设有10个零件由此车间加工零件号

IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXX合计①毛坯库111111111110②铣床246325③车床32233,5,822210④钻床43354337⑤镗床21⑥磨床7,953⑦压床51⑧内圆磨床41⑨锯床2243⑩检验6546104633410从至(From-To)表试验法首先绘制工艺线路图零件号II绘制零件从至表ToFrom①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩合计①251210②12115③24129④11147⑤11⑥123⑦11⑧11⑨1113⑩合计4107131131040按此顺序布局不合理，需调整，原则：尽量使带数字的格靠近对角线数字大的越靠近越好。绘制零件从至表To①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩合计①ToFrom①②③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合计①252110②12115③24219④14117⑩⑥123⑦11⑧11⑨1113⑤11合计4107103113140⑤

⑩，主调列，行跟随To①②③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合计①252110②ToFrom②①③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合计②12115①252110③24219④14117⑩⑥123⑦11⑧11⑨1113⑤11合计4107103113140①

②，主调行，列跟随To②①③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合计②12115①2前后零件移动总距离比较上三角下三角原方案=135格数×从至数1×(2+1+4)=72×(5+2+1)=163×(1+1+1)=94×(1+1+1+2)=206×4=247×(1+2)=218×2=16格数×从至数1×(2+1)=32×1=23×(1+1)=65×1=56×1=6小计：11322现方案=108格数×从至数1×(5+4+4)=132×(1+2)=63×(2+1+1)=124×1=45×1=57×2=148×(1+1)=16格数×从至数1×(2+1+2)=52×(2+1)=63×(1+1+1)=95×1=56×1=67×1=7小计：7038节约20%，收效明显前后零件移动总距离比较上三角下三角原方案=135格数×从至数这里提到的From-To表只考虑了距离，也即考虑单位运输成本是一样。但实际中有可能不同设施间的运输工具不同，成本结构也不同。可用于扩展From-To表From-To方法是一种试验法只适用于平面设施较少的情况只能用于寻求布局上的改进，但难以得到最优对于设施较多的情况，则须应用计算机辅助求解优化问题——物料周转量法。这里提到的From-To表只考虑了距离，也即考虑单位运输成本G设备的十字形图G设备的十字形图【例】：某车间设备排列的初始方案及其承担加工的4种零件的加工路线如表1。根据表1编制初始从至表2，并填写表3.所示的运输距离表。【例】：某车间设备排列的初始方案及其承担加工的4种零件的加工锯床磨床冲床钻床车床插床锯床0.150.150.160.150.16磨床0.180.160.150.150.15冲床0.150.150.150.150.16钻床0.180.150.150.150.16车床0.150.170.160.200.15插床0.150.150.160.150.15单位距离运输成本锯床磨床冲床钻床车床插床锯床0.150.150.160.15锯床磨床冲床钻床车床插床锯床32.662.79.86.328.8磨床38.98.328.59.21.5冲床60.017.114.32.43.2钻床2.963.39.36.210.9车床18.912.116.063.07.5插床6.314.313.317.158.5单位距离月运输成本锯床磨床冲床钻床车床插床锯床32.662.79.86.328锯床磨床冲床钻床车床插床锯床71.5122.712.725.235.1磨床25.491.721.315.8冲床23.618.416.5钻床69.228.0车床66.0插床单位距离月总运输成本⑤②④③①1.锯床-冲床2.磨床–

钻床3.锯床–

磨床4.钻床–

车床5.车床–

插床锯床磨床冲床钻床车床插床锯床71.5122.712.725.冲床锯床钻床磨床车床3插床51241.锯床-冲床

2.磨床–钻床3.锯床–磨床4.钻床–车床5.车床–插床冲床锯床钻床磨床车床3插床51241.锯床-冲床2（二）十字形象限法（二）十字形象限法方案零件顺向运输距离（对角线上部的运输距离）零件逆向运输距离（对角线下部的运输距离）初始方案1×1=13×1=32×（2+1+2+1+2）=164×1=43×1=35×1=54×(1+1)=86×2=12小计40小计12零件运输的总距离40+12=52改进后方案1×（2+2+1+2+1）=81×1=12×(1+1)=42×1=24×1=43×1=35×2=104×1=4小计26小计10零件运输的总距离26+10=36改进后方案比初始方案减少运输距离52-36=16方案零件顺向运输距离零件建立十字形四象限图在此，以书本90页为例。取两台准备互换位置的相邻设备，取出G和H的行和列中的数据，建立十字形四象限图。建立十字形四象限图在此，以书本90页为例。取两台准备互换位置（三）十字形分析法如果将生产线的设备排列顺序由“从至表”6-7的A-C-E-F-H-G-D-B改为A-C-E-G-F-H-D-B，即把G设备调整到E和F之间，本法的计算步骤如下：取原方案的“从至表”，针对拟调整位置的设备G在表上做一个十字形，如图6-12，G由生产线的第六号位置(按生产线顺流方向计)调到第四号位置，把原“从至表”分为四个区域，即①G所在的行与列，形成一个十字形；②G所在位置（调动前）后面的设备，在本例中是D与B，形成D.B方块；③G调动后所在位置前面的设备，在本例中式A.C.E区，形成A.C.E方块；④G调动前后它所跨越的设备区，在本例中指F和H的行与列，形成另一宽带十字形。（三）十字形分析法如果将生产线的设备排列顺序由“从至表”6-G设备调整后的从至表图G设备调整后的从至表图（1）G十字形区。由于将G的位置调整到E与F之间，G与生产线上其他设备之间的距离都发生改变。因此G十字形框中的数据所反映的运输量均需要重新计算。①G至A.C.E和A.C.E至G之间的距离均缩短了2个单位；②G至F和F至G之间的距离均缩短了1各单位；③G至H和H至G之间的距离均增加了1个单位；④G至D.B和D.B至G之间的距离均增加了2各单位。因此可计算如下：A→G为2，C→G为1，E→G为0（2+1+0）×（-2）=-6，G→A为0，G→C为0，G→E为1（0+1+0）×（-2）=-2，F→G为0，G→F为0（0+0）×（-1）=0,G→H为0,H→G为0（0+0）×（-1）=0,G→B为1,G→D为1（1+1）×2=4,D→G为0,B→G为0（0+0）×2=0,合计可减少运输量∣4-6-2∣=4个单位。（1）G十字形区。由于将G的位置调整到E与F之间，G与生产线（2）A.C.E方块和D.B方块区。对照G改变位置后的“从