第4章 生產(chǎn)、服務(wù)設(shè)施選址及布置

1、生產(chǎn)運(yùn)作管理生產(chǎn)運(yùn)作管理Production & Operations Management陳榮秋 馬士華Rongqiu Chen and Shihua Ma 第四章 生產(chǎn)/服務(wù)設(shè)施選址與布置優(yōu)化 4.1 選址決策 4.2 設(shè)備/設(shè)施布置決策 4.3 庫(kù)房布置 4.4 選址與布置決策的定量分析 4.5 裝配線平衡 4.6 非制造業(yè)的設(shè)施布置4.1 選址決策供應(yīng)商制造商倉(cāng)儲(chǔ)和配送中心客戶：物流：需求信息流圖圖4-1:供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)示意圖供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)示意圖 選址的問題是在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以優(yōu)化的?，F(xiàn)代的企業(yè)運(yùn)作，不僅要關(guān)注本企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，而且要考慮整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，選址的含義早已擴(kuò)展到整個(gè)供應(yīng)鏈上的合作伙

2、伴那里。 n 一個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力將直接受到其地理位置和環(huán)境的影響。n 對(duì)于制造業(yè)企業(yè)，地理布局決定著某些直接成本的高低，如原材料成本、運(yùn)輸成本。n 對(duì)于服務(wù)業(yè)企業(yè)，選址問題直接影響著供需關(guān)系（如客流量）。n 選址的問題還影響著員工的情緒、相互之間的關(guān)系以及公共關(guān)系等。4.1 選址決策（續(xù)）4.1.1 選址決策的基本概念n設(shè)施選址（Facility Location），就是為實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)、綜合平衡各種因素，確定在何處建廠或建立服務(wù)設(shè)施的過程。n設(shè)施選址不僅關(guān)系到設(shè)施建設(shè)的投資和建設(shè)的速度，而且在很大程度上決定了所提供的產(chǎn)品和服務(wù)的成本，從而影響到企業(yè)的生產(chǎn)管理活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)效益。4.1.2 選址決

3、策與物流系統(tǒng)n 一個(gè)企業(yè)的選址決策，與供應(yīng)商、消費(fèi)者及其他相關(guān)因素有密切關(guān)系。n 理想情況下，一個(gè)企業(yè)作出的選址決策應(yīng)使企業(yè)的利潤(rùn)最大化，至少應(yīng)使物流處于控制之中。n 從物流系統(tǒng)出發(fā)，就是要綜合考慮所有的因素，使得物流鏈上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能達(dá)到最優(yōu)。 參考P95：圖4-24.1.3 影響選址的因素n 經(jīng)濟(jì)因素 運(yùn)輸條件與費(fèi)用運(yùn)輸工具：航空、鐵路、水路、管道運(yùn)輸、陸路企業(yè)選址要考慮是接近原材料產(chǎn)地還是消費(fèi)市場(chǎng) 勞動(dòng)力可獲性與費(fèi)用 能源可獲性與費(fèi)用廠址條件和費(fèi)用 n 其他因素 政治因素 政治局面、法制的健全、稅負(fù)的公平 社會(huì)因素 居民的生活習(xí)慣、文化教育水平、宗教信仰和生活水平 自然因素 氣候條件和

4、水資源狀況4.1.3 影響選址的因素（續(xù)）4.1.4 選址的一般步驟n選擇某一個(gè)地區(qū)n在同一地區(qū)選擇若干適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)n比較不同地點(diǎn)，作出決定案例：華為的選址、家樂福的選址案例：華為的選址、家樂福的選址4.2 設(shè)備/設(shè)施布置決策 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)備/設(shè)施布置就是指合理安排企業(yè)或某一組織內(nèi)部各個(gè)生產(chǎn)作業(yè)單位和輔助設(shè)施的相對(duì)位置與面積、車間內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備的布置。 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置要在確定了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)單位組成和生產(chǎn)單位內(nèi)部采用的專業(yè)化形式之后才能進(jìn)行。 4.2.1 影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素n產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝特點(diǎn)n企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平n企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模4.2.2 生產(chǎn)單位的專業(yè)化原則和形式 生產(chǎn)單位專業(yè)

5、化形式，影響企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)分工和協(xié)作關(guān)系，決定著物料流向、物流路線和運(yùn)輸量，他是企業(yè)與車間平面布置中必須考慮的重要問題。按照生產(chǎn)流程的不同類型，生產(chǎn)單位專業(yè)化原則有：n工藝專業(yè)化原則（process focused）n對(duì)象專業(yè)化原則（product focused） 說明：純粹按工藝專業(yè)化形式或?qū)ο髮I(yè)化形式布置的說明：純粹按工藝專業(yè)化形式或?qū)ο髮I(yè)化形式布置的較少，常常是同時(shí)采用兩種專業(yè)化形式進(jìn)行車間或企業(yè)較少，常常是同時(shí)采用兩種專業(yè)化形式進(jìn)行車間或企業(yè)的布置。的布置。4.2.3 影響生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置決策的因素n廠房的布置滿足生產(chǎn)過程的要求，以避免互相交叉和迂回運(yùn)輸，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)省生產(chǎn)

6、費(fèi)用n生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作聯(lián)系密切的單位應(yīng)相互靠近布置n充分利用現(xiàn)有運(yùn)輸條件n按照生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)n在考慮防火和衛(wèi)生條件下，總平面布置應(yīng)力求占地面積最小n工廠布置應(yīng)考慮有擴(kuò)建的余地4.2.4 幾種典型的布置形式n 物料流程形式 流程形式可以分為水平的和垂直的所有的設(shè)備、設(shè)施都在同一個(gè)車間里時(shí)，按水平方式考慮生產(chǎn)運(yùn)作是個(gè)樓層周轉(zhuǎn)時(shí)，按垂直方式考慮參考P101：圖4-5n 布置類型 固定式布置（Fixed Position Layout） 加工對(duì)象位置固定，生產(chǎn)工人和設(shè)備都隨加工產(chǎn)品所在的某一位置而轉(zhuǎn)移。零部件零部件工位器具工位器具圖圖4-6:固定位置布置示意圖固定位置布置示意圖4

7、.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)） 按產(chǎn)品布置（Product Layout） 按對(duì)象專業(yè)化原則布置有關(guān)機(jī)器和設(shè)備，常見的如流水生產(chǎn)線或產(chǎn)品裝配線。加工設(shè)備加工設(shè)備加工設(shè)備加工設(shè)備流水線流水線圖圖4-7:按產(chǎn)品（對(duì)象）布置的示意圖按產(chǎn)品（對(duì)象）布置的示意圖4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)）LLLDDDDGG接收和轉(zhuǎn)運(yùn)接收和轉(zhuǎn)運(yùn)LDG 車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床圖圖4-8:按工藝過程布置示意圖按工藝過程布置示意圖4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)） 按工藝過程布置（Process Layout） 按工藝專業(yè)化原則布置生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施，完成相同工藝加工任務(wù)。LDDGGLPGLL原材料成品庫(kù)單元

8、1單元2單元3GDL車床鉆床磨床圖圖4-9:成組生產(chǎn)單元布置示意圖成組生產(chǎn)單元布置示意圖4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)） 按成組制造單元布置（Layouts Based on Group Technology） 根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，將結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件組成一個(gè)零件組，確定出零件組的典型工藝流程，再根據(jù)工藝流程的加工內(nèi)容選擇設(shè)備和工人，由這些設(shè)備和工人組成一個(gè)生產(chǎn)單元。機(jī)器機(jī)器2機(jī)器機(jī)器1機(jī)器機(jī)器3機(jī)器機(jī)器4機(jī)器機(jī)器5機(jī)器機(jī)器6入口入口出口出口圖圖4-10:C形制造單元布置示意圖形制造單元布置示意圖4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)） 按C形制造單元布置（C-Line Cell） 成組制造單元

9、具體的可以布置成C形，簡(jiǎn)稱C形制造單元布置。76543217654321入口出口入口出口機(jī)器工人的行走路線圖圖4-11:U形制造單元及生產(chǎn)線布置形制造單元及生產(chǎn)線布置4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)） U形制造單元布置（U-Line Cell） 成組制造單元具體的可以布置成U形，簡(jiǎn)稱U形制造單元布置。4.4 選址與布置決策的定量分析收入收入TC2（廠址（廠址2總成本）總成本） TC1（廠址（廠址1總成本）總成本） FC1（廠址（廠址1固定成本）固定成本） FC2（廠址（廠址2固定成本）固定成本） 成成本本銷售量銷售量P1P2V0V1V20圖圖4-15 兩個(gè)選址方案比較兩個(gè)選址方案比較量本利分

10、析法量本利分析法 ：量本利分析法可以用來評(píng)價(jià)不同的選址方案。任何選址方案都有一定的固定成本和變動(dòng)成本，圖4-15表示兩種不同的選址方案的成本和收入隨產(chǎn)量變化的情況。 表表4-24-2為評(píng)分法的舉例。有為評(píng)分法的舉例。有3 3個(gè)候選廠址：個(gè)候選廠址：A A、B B和和C C，它們的，它們的經(jīng)濟(jì)因素相當(dāng)?，F(xiàn)按經(jīng)濟(jì)因素相當(dāng)?，F(xiàn)按7 7個(gè)難以量化的因素對(duì)它們進(jìn)行進(jìn)一步比個(gè)難以量化的因素對(duì)它們進(jìn)行進(jìn)一步比較。這較。這7 7個(gè)因素對(duì)選址的重要性不同，這種不同從表個(gè)因素對(duì)選址的重要性不同，這種不同從表4-24-2中第中第2 2列列“最高分?jǐn)?shù)最高分?jǐn)?shù)”可以看出。通過專家估計(jì)每個(gè)方案的分?jǐn)?shù)，得可以看出。通過專家

11、估計(jì)每個(gè)方案的分?jǐn)?shù)，得出第出第3 3、4 4、5 5列中的數(shù)字。比較這些數(shù)字可以看出，廠址列中的數(shù)字。比較這些數(shù)字可以看出，廠址C C的每的每項(xiàng)分?jǐn)?shù)都沒有超過廠址項(xiàng)分?jǐn)?shù)都沒有超過廠址B B的分?jǐn)?shù)，廠址的分?jǐn)?shù)，廠址B B與廠址與廠址A A都有優(yōu)于對(duì)方都有優(yōu)于對(duì)方的因素。因此，可以不考慮廠址的因素。因此，可以不考慮廠址C C。廠址。廠址B B的總分?jǐn)?shù)為的總分?jǐn)?shù)為900900，廠，廠址址A A的總分?jǐn)?shù)為的總分?jǐn)?shù)為840840，可以優(yōu)先選擇廠址，可以優(yōu)先選擇廠址B B。 4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）評(píng)分法評(píng)分法 ：量本利分析法只是從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較，選址涉及多方面因素，由于不同的目標(biāo)對(duì)選址決策

12、的重要程度不同，就要對(duì)不同的目標(biāo)分配不同的權(quán)重，最終形成評(píng)分法。表表4-2 評(píng)分法舉例評(píng)分法舉例4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）表表4-3 加權(quán)法加權(quán)法 4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）n 首先將密切程度劃分為A、E、I、O、U、X六個(gè)等級(jí)。n然后列出導(dǎo)致不同程度關(guān)系的原因。n使用這兩種資料，將待布置的部門一一確定出相互關(guān)系，根據(jù)相互關(guān)系重要程度。n按重要等級(jí)高的部門相鄰布置的原則，安排出最合理的布置方案。4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）作業(yè)相關(guān)圖法作業(yè)相關(guān)圖法 ：作業(yè)相關(guān)圖法由穆德提出，它是根據(jù)企業(yè)各個(gè)部門之間的活動(dòng)關(guān)系密切程度布置其相互位置。表表44：關(guān)系密切程度分類表：

13、關(guān)系密切程度分類表表表45：關(guān)系密切原因：關(guān)系密切原因作業(yè)相關(guān)圖4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）例 41 一個(gè)快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施。該快餐店共分成6個(gè)部門，計(jì)劃布置在一個(gè)23的區(qū)域內(nèi)。已知這6個(gè)部門間的作業(yè)關(guān)系密切程度，如圖416所示，請(qǐng)根據(jù)416作出合理布置。部門部門6部門部門5部門部門4部門部門3部門部門2部門部門1AAAAAAXOXEOUXIU這里的符號(hào)表示兩這里的符號(hào)表示兩者的關(guān)系絕對(duì)重要者的關(guān)系絕對(duì)重要圖圖416：作業(yè)相關(guān)圖示例：作業(yè)相關(guān)圖示例4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)） 其基本步驟如下： 選擇典型零件，制定典型零件的工藝路線，確定所用機(jī)床設(shè)備 制定設(shè)備布置的

14、初始方案，統(tǒng)計(jì)出設(shè)備之間的移動(dòng)距離 確定出零件在設(shè)備之間的移動(dòng)次數(shù)和單位運(yùn)量成本 用實(shí)驗(yàn)法確定最滿意的布置方案。4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）從從至表法至表法 ：列出不同部門、機(jī)器或設(shè)施之間的相對(duì)位置，以對(duì)角線元素為基準(zhǔn)計(jì)算各工作點(diǎn)之間的相對(duì)距離，從而找出整個(gè)單位或生產(chǎn)單元物料總運(yùn)量最小的布置方案。4.6 非制造業(yè)的設(shè)施布置 辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多不同的特點(diǎn)：辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多不同的特點(diǎn)：生產(chǎn)制造系統(tǒng)加工處理的對(duì)象是有形物品，而辦公室則生產(chǎn)制造系統(tǒng)加工處理的對(duì)象是有形物品，而辦公室則是信息以及組織內(nèi)外的來訪者。是信息以及組織內(nèi)外的來訪者。辦公室的工作效率往往取決于人的工作速度，而生產(chǎn)制辦公室的