生产与服务设施布置xin_管理学_高等教育_教育专区.ppt

1、第四章 生产与服务设施布置,第四章 生产与服务设施布置,设施布置概述 车间布置与库房布置 设备布置的定量分析 装配线平衡,生产和服务设施布置是指合理安排企业或某 一组织内部各个生产作业单位（车间、仓库、办 公楼、公用设施和辅助设施）的相对位置及其面 积，以及确定车间内部生产设备的布置。,生产和服务设施布置，对物流成本有很大的影响，有资料表明：在制造业中，物流费用约占产品总成本的20-50%，而一个好的布置方案，可以使物流费用降低10-30%。,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。,第一节 设施布置概述,一 生产单位的组成及影响因素,（一）

2、 生产单位的组成,1.生产技术准备部门 2.基本生产部门 3.辅助生产部门 4.生产服务部门 5.附属生产部门 6.管理部门 7.公共服务部门,（二） 影响生产单位组成的因素,1.产品品种、结构及工艺特点 2.企业的专业化形式与协作水平 3.生产单位的专业化原则 4.企业的生产规模,第一节 设施布置概述,1.产品品种、结构及工艺特点,生产单位的设置应根据产品结构要求，设置相应的制造车间，如生产机械产品的制造企业，生产单位可由毛坯、加工、装配车间组成；流程式的化工行业则严格按工艺流程的阶段组成车间。同类型的产品，结构虽相似，但可能采用不同的工艺方法，如齿轮厂的毛坯可以模锻而成或精密铸造，因而，相

3、应的设置锻造车间或铸造车间，或者锻造与铸造车间都设置。,（二） 影响生产单位组成的因素,2.企业的专业化形式与协作水平,企业的专业化是以生产的产品品种多少和工艺类型与方法的单一化程度来衡量的。专业化程度高的企业，年产量较大，生产单位（车间）的任务比较单一。 企业的专业化程度越高，必然有大量的外协件需进行协作化生产。企业将零部件的制造扩散出去，采用外包的方式组织制造资源，这样一来企业自身的制造活动就大为减少，这时候就更强调企业间的合作，地理因素成为一个很重要的需要考虑的方面，对选址的布置和要求也更高。,（二） 影响生产单位组成的因素,3.生产单位的专业化原则,企业的协作化水平不同，相应的生产单位

4、组成也不同。协作范围越广，则企业的生产车间组成越简单。,（二） 影响生产单位组成的因素,4.企业的生产规模,企业的生产规模是指劳动力和生产资料在企业集中的程度，如企业职工人数、固定资产总值、产品总产值等，可分为大、中、小型企业。大型企业的车间规模大，为了便于组织生产，同类生产性质的车间往往设置多个，如机械加工一车间、机械加工二车间；对于小型企业，则可将加工与装配设置在同一个车间。,（二） 影响生产单位组成的因素,二、设施布置的目标,1. 最短的物流路线 2. 合理的面积利用 3. 良好的工作环境 4. 适当的发展余地 5. 正确的功能区划 6. 充分的利用周边环境与条件 7. 一定的灵活性,三

5、、设施布置的原则,1. 应满足工艺流程设计的要求, 尽量减少迂回和交叉运输，使物流顺畅，物流路线最短 。 2. 按照工艺流程和协作关系的密切程度进行布置，关系密切的单位应布置在相邻的位置上。 3. 合理划分厂区，分区布置（加工区、动力区、办公区、生活区等），并注意环保和排放。 4. 充分利用城市现有条件（道路、车站、码头、供水、供电等）。 5. 布置紧凑，减少占地面积，注意环境的美化与绿化。 6. 为将来扩建留有余地。,四、几种典型的布置形式,(一) 设备排列方式,1. 直线式布置,2. L 型布置,四、几种典型的布置形式,(一) 设备排列方式,3. U 型布置,四、几种典型的布置形式,(一)

6、 设备排列方式,4. S 型布置,四、几种典型的布置形式,(一) 设备排列方式,5. 环型布置,(二) 布置类型,1. 产品固定式布置,固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移，例如内燃机车的装配、造船装配等。 适用于大型产品的生产、装配过程。由于某些产品体积庞大笨重，不容易移动，所以可保持产品不动，将工作地按生产产品的要求来布置。 例如，大型飞机、船舶、内燃机车、重型机床的生产，医生给病人手术等。 对于这样的项目，一旦基本结构确定下来，其他一切功能都围绕着产品而固定下来，如机器、操作人员、装配工具等。,(二) 布置类型,1. 产品固定式布置,如大型飞机、

7、大型船舶的制造。,(二) 布置类型,2. 按产品布置,按产品布置就是按对象专业化原则布置有关机器和设施。 最常见的如流水生产线或产品装配线。,(二) 布置类型,2. 按产品布置（生产线、装配线、自动线）,(二) 布置类型,3. 按工艺过程布置,按工艺过程布置，又称工艺专业化布置，就是按照工艺专业化原则将同类型机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。 按工艺专业化布置生产和服务设施，带来的问题是很明显的。它容易造成被加工对象在生产单位之间交叉往返运输，不仅引起费用上升，而且延长了生产周期。,(二) 布置类型,3. 按工艺布置（机群式布置）,车床组,铣床组,加工中心组,磨床组,按工艺布置（机群式布置

8、）,锯床组,磨床组,冲床组,钻床组,车床组,插床组,4 按成组制造单元布置,基本原理：首先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，再根据典型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。 成组生产单元与对象专业化形式十分类似，因而也具有对象专业化形式的优点。 但成组生产单元更适合于多品种的批量生产，因而又比对象专业化形式具有更高的柔性，是一种适合多品种中小批量生产的理想生产方式。,4 按成组制造单元布置,L,G,G,D,D,L,P,G,L,L,原 材 料,成 品 库,单元1,单元2,单元3,第二节 车间布置与库房布置,一、作业相关图

9、法穆德,根据各单位间的关系密切程度确定其相互位置。 首先，按关系密切程度分为A、E、I、O、U、X六个等级； 其次，列出导致不同关系密切程度的原因； 最后，根据这两种资料，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。,第二节 车间布置与库房布置,一、作业相关图法,关系密切原因,关系密切程度分类表,例一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分6个部分，计划布置在面积为200m300m的区域内。,A,A,X,U,O,E,X,O,A,A,U,I,A,A,X,部门1,部门2,部门3,部门4,部门5,部门6,第二节 车间布置与库房布

10、置,200m,300m,1。列出关系密切程度（只考虑A和X） A：1-2，1-3，2-6，3-5，4-6，5-6。 X：1-4，3-6，3-4。 2。编制主联系簇，图1。（原则：从关系“A”出现最多的部门开始，然后将与该部门关系密切程度为A的一一联系在一起） 3。考虑其它有A联系的部门，图2。（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）,4。画出X关系图（如图3） 5。根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法布置各部门（如图4）,部门1,部门2,部门6,部门3,部门5,部门4,第二节 车间布置与库房布置,二、库房布置,原则: 在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的物料运送成本。 法

11、则：（1）等面积存储法则 （2）非等面积存储法则：搬运次数与所占用面积之比值,例：某仓库分为15个货架（如图），要存放七种小家电产品，各种小家电的搬运次数和占用面积（货区数）如下表：,各种家电需占用的货架数量、年搬运次数及二者的比值,电磁炉,微波炉,微波炉,微波炉,微波炉,饮水机,饮水机,电饭锅,电饭锅,电饭锅,电烤箱,取暖器,取暖器,消毒柜,消毒柜,仓库入口,仓库布置图,第三节 设备布置的定量分析,从至表法（From-to） 利用从至表列出不同部门、机械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案。 是一种比较科学的求

12、物料总运量最小的设备布置方案的方法。 适合于多品种、小批量生产车间的设备布置。,第三节 设备布置的定量分析,从至表法（From-to） 应用步骤： （1）根据各零件的工艺路线，确定机床设备。 （2）按照典型零件制定设备的初始布置方案。 （3）根据各零件的产量，统计各零件在设备组之间的搬运次数及搬运成本。 （4）根据总搬运成本确定最佳的设备组布置方案。,第三节 设备布置的定量分析,例 某金属加工小组有锯、磨、冲、钻、车、插等六种设备各1台，要对9种零件进行加工，每种零件的工序数量及工艺流程各不相同，经统计，全部零件在各设备组之间每月的搬运次数和单位搬运成本如表1、表2所示。 请确定最佳布置方案。

13、,表1：各设备之间的月平均搬运次数,表2：设备之间单位距离每次的搬运成本,将运输次数矩阵与单位距离运输成本矩阵相同位置的数据相乘，得到从一台机器到另一台机器的每月运输成本。,从至表法：单位距离每月总运输成本（1）,然后，再按对角线对称的成本元素相加，得到两台机器间的每月总运输成本。,从至表法：单位距离每月总运输成本（2）,接着，确定紧密相邻的系数。 确定依据：总运输成本的大小。 按总运输成本的大小，从大到小降序排列，就得到了机器（或部门）之间的紧密相邻程度。 在本题中，根据上表冲床、钻床、磨床、车床、插床的顺序，应将锯床与冲床相邻布置，磨床与钻床相邻布置，锯床与磨床相邻布置，钻床与车床相邻布置

14、，车床与插床相邻布置。,锯床,磨床,冲床,钻床,插床,车床,122.7,91.7,71.5,69.2,66,从至表法：布置方案,锯床,磨床,冲床,钻床,车床,插床,调整后的设备布置图,第四节 装配线平衡,装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织 的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。,对装配线实行平衡技术，其目的是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。,第四节 装配线平衡,一、为什么要进行装配线时间平衡,例： 某装配线有6道工序，其作业顺序和工序时间如下

15、： （节拍为5分钟/件）,装配线不平衡导致： 1. 浪费了资源 2. 出现了忙闲不均的现象 3. 导致瓶颈产生,为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组合分析，重新组合工作地。,第四节 装配线平衡,二、进行装配线平衡的任务（原则）,1 按工序先后顺序，合理地把作业分配给每一个工作地； 2 每个工作地的作业时间要尽量接近节拍，并使装配线的工作地数最少； 3 各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷要均衡，要保证流水线的时间损失率和平滑指数最小。,三、装配线（流水线）节拍,指流水线上连续出产两件相同产品的时间间隔。,例. 某流水线计划日产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，

16、计划不合格产品率为2%，计算该流水线的节拍。,三、进行装配线平衡的步骤,以适当的方法将装配线上若干个相邻工序合并成一个大工序（又称工作地），并使这些大工序的作业时间接近或等于装配线的节拍。,三、进行装配线平衡的步骤,1. 画出全部装配工序的先后顺序图,2. 计算装配流水线的节拍r（单位：分/件）,有效工作时间=制度工作时间-规定的停歇时间,3.计算装配线需要的最少工作地数Smin,式中：Smin 最少工作地数 ti 工序i的作业时间 向数值大的方向取整,4.组织工作地 保证各个工序之间的先后顺序 每个工作地分配到的工序作业时间之和(Tei)，不能大于节拍 各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍

17、(Teir) 应使工作地数目尽量少 具体方法有试凑法、穆迪-扬法、分支定界法等。,5.计算装配线平衡的评价指标,(1)装配线时间损失率,(2)装配线平滑系数,例：启明公司开发出一种款式新颖的三轮童车，试销结果表明深受顾客欢迎。公司决定建立一条装配流水线，大批量生产这种三轮童车，面向全国销售。三轮童车装配路线如图6-20所示。三轮童车装配作业先后顺序如图6-21所示。现需要对这条装配线进行组织设计。已知装配线节拍为20秒每件，工序总工作时间为253秒。,车架,右轮,左轮,前轮,挡泥板,前叉,前轮分装,将后轮装在车架上,将前轮装在车架上,将车把套在套管中,将车座装在车架上,完工检验,套管和定位螺丝

18、,车把,橡胶手柄,车座,图6-20 童车装配工艺示意图,图6-21 三轮童车装配作业先后顺序,装配线平衡过程如下： 1） 节拍的确定 r=20 秒/件 2） 计算最小工作地数 = 253/20=12.65=13,Smin =,3） 组织工作地 根据装配作业顺序图，用试算法进行工作地重新划分，共划分出15个工作地，如图。,4）计算装配线的时间损失系数和平滑系数,第六章作业： P181：计算题3、4,第五节 非制造业的设施布置,办公室与生产制造系统相比，有许多不同的特点： 1. 生产制造系统加工处理的对象主要是有形的产品，因此，物料搬运是进行设施布置的一个主要考虑因素； 而办公室工作的处理对象主要

19、是信息以及组织内外对的来访者，因此，信息的传递和交流方便与否，来访者办事是否方便、快捷，是主要的考虑因素。,2. 在生产制造系统中，尤其是自动化生产系统中，产出速度往往取决于设备速度，或者说与设备速度有相当大的关系； 与此不同，在办公室，工作效率的高低往往取决于人的工作速度，而办公室布置，又会对人的工作速度产生极大影响。,3. 在生产制造系统中，产品的加工特性往往在很大程度上决定设施布置的基本类型，生产管理人员一般只在基本类型选择的基础上进行设施布置； 而在办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种，包括房间的分割方式、个人工作空间的分割方式、办公家具的选择和布置形式等。 此外，在办公室工作的情况下，组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互联系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响，在办公室布置中要予以更多的考虑。,办公室布置的主要考虑因素,1. 信息传递与交流的迅速、方便 其中，信息的传递与交流既