4設(shè)施布置講義

1、2005-4-201第四章第四章 設(shè)施布置設(shè)施布置n常見(jiàn)的幾種布置形式常見(jiàn)的幾種布置形式n好的生產(chǎn)布置的特征好的生產(chǎn)布置的特征n好的服務(wù)布置的特征好的服務(wù)布置的特征 n布置的定量分析布置的定量分析2005-4-202第一節(jié) 布置的基本形式 n設(shè)施布置設(shè)計(jì)設(shè)施布置設(shè)計(jì)是指根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和生產(chǎn)生產(chǎn)綱領(lǐng)綱領(lǐng)，在已確認(rèn)的空間場(chǎng)所內(nèi)，按照從原材料的接收，零件和產(chǎn)品的制造，成品的包裝、發(fā)運(yùn)的全過(guò)程，力爭(zhēng)將人員、設(shè)備和物料所需要的空間做最適當(dāng)最適當(dāng)?shù)姆峙浜妥钣行ё钣行У慕M合，以圖獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益。2005-4-203需要容量和有效容量需要容量和有效容量n需要容量指必須滿足目前需要的生產(chǎn)

2、能力和滿足經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的生產(chǎn)能力兩方面。n有效容量指通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行重新布置而獲得的生產(chǎn)能力，或是通過(guò)布置新的設(shè)施而獲得的生產(chǎn)能力（在預(yù)算限度內(nèi)）。2005-4-204設(shè)施布置的目標(biāo)n最有效的利用空間；n符合工藝要求；n簡(jiǎn)化加工過(guò)程；n最大限度地減少物料搬運(yùn)；2005-4-205能力測(cè)定單位系統(tǒng)單位鋼鐵公司煉油廠航空公司紡織公司飯店醫(yī)院機(jī)械車間大學(xué)百貨商店噸數(shù)/時(shí)間周期桶數(shù)/時(shí)間周期可用飛機(jī)數(shù)/時(shí)間周期織物碼數(shù)/時(shí)間周期座位容量病床數(shù)機(jī)器小時(shí)數(shù)學(xué)生數(shù)/年銷售收入/平方米場(chǎng)地按工作流程形式分類2005-4-207產(chǎn)品原則布置product layoutn根據(jù)產(chǎn)品制造的步驟來(lái)安排各組成部分。從

3、理論上看，流程是一條從原料投入到成品完工為止的連續(xù)線；n固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車間，其設(shè)備、人員按加工或裝配的工藝過(guò)程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線；2005-4-208原料庫(kù)鉗工車床1滾齒磨床裝配成品庫(kù)車床2車床3鉗工鉆孔鉗工立車鉆孔鉗工裝配1裝配2檢驗(yàn)裝配3 產(chǎn)品原則布置示意圖2005-4-209優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)由于布置符合工藝過(guò)程，物流順暢由于上下工序銜接，在制品少生產(chǎn)周期短物料搬運(yùn)工作量少對(duì)工人的技能要求不高，易于培訓(xùn)生產(chǎn)線速度取決于最慢的機(jī)器,一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線中斷產(chǎn)品創(chuàng)新將導(dǎo)致布置的重新調(diào)整機(jī)器負(fù)荷不滿相對(duì)投資較大產(chǎn)品原則布置優(yōu)缺點(diǎn)2005-4-2010工藝原則布置pr

4、ocess layoutn根據(jù)所執(zhí)行的一般功能，對(duì)各工藝組成部分進(jìn)行布置，并不考慮到任何特殊產(chǎn)品。如單件小批加工車間、百貨商店和醫(yī)院通常是這樣的。 2005-4-2011原料庫(kù)車床1車床2鉆孔磨床裝配成品庫(kù)車床3車床4鉆孔磨床鉗工鉗工檢驗(yàn)焊接銑床銑床檢驗(yàn)焊接 工藝原則布置示意圖產(chǎn)品b產(chǎn)品a2005-4-2012優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)器利用率高設(shè)備和人員的柔性程度高，更改產(chǎn)品品種和數(shù)量方便設(shè)備投資相對(duì)較少物流量大生產(chǎn)計(jì)劃與控制較復(fù)雜生產(chǎn)周期長(zhǎng)庫(kù)存量相對(duì)較大 工藝原則布置優(yōu)缺點(diǎn)2005-4-2013成組原則布置group layoutn介于產(chǎn)品布置和工藝布置之間。適應(yīng)于中小批量生產(chǎn)。 2005-4-2014原

5、料庫(kù)車床鉆孔滾齒磨床成品庫(kù)銑床裝配焊接鉆孔壓機(jī)立車鉆孔裝配磨床鉆床裝配焊接 成組原則布置示意圖2005-4-2015優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)物流順暢設(shè)備利用率較高有利于發(fā)揮班組合作精神有利于擴(kuò)大工人的作業(yè)技能物料搬運(yùn)工作量少生產(chǎn)計(jì)劃要求高由于單元之間流程不平衡，需要中間儲(chǔ)存人員需要掌握所有作業(yè)技能減少了使用專業(yè)設(shè)備的機(jī)會(huì)兼有產(chǎn)品原則布置和工藝原則布置的缺點(diǎn) 成組原則布置優(yōu)缺點(diǎn)2005-4-2016定位原則布置fixed layoutn是根據(jù)體積或重量把產(chǎn)品保留在一個(gè)位置上。設(shè)備是圍繞著產(chǎn)品而轉(zhuǎn)。2005-4-2017倉(cāng)庫(kù)設(shè)備1人員設(shè)備2倉(cāng)庫(kù)設(shè)備3人員設(shè)備4 定位原則布置示意圖產(chǎn)品(飛機(jī))2005-4-2018

6、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)物料移動(dòng)少當(dāng)采用班組方式時(shí)，可提高作業(yè)連續(xù)性高度柔性人員設(shè)備的移動(dòng)增加設(shè)備需要重復(fù)配備工人技能要求高 定位原則布置優(yōu)缺點(diǎn)2005-4-2019按生產(chǎn)系統(tǒng)功能布置分類n存儲(chǔ)布置n銷售布置n工程項(xiàng)目布置3、較佳的生產(chǎn)布置的十個(gè)特征 2005-4-20214、較佳的服務(wù)布置的十個(gè)特征方便與顧客進(jìn)行溝通；第二節(jié) 布置的定量分析布置分析的基本要素2005-4-2023product（產(chǎn)品或服務(wù)）n指規(guī)劃設(shè)計(jì)的對(duì)象所生產(chǎn)的商品、原材料、加工的零件和成品或提供服務(wù)的項(xiàng)目。這些資料由生產(chǎn)綱領(lǐng)（工廠的和車間的）和產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供，包括項(xiàng)目、種類、型號(hào)、零件號(hào)、材料等。產(chǎn)品這一要素影響著設(shè)施的組成及其相互關(guān)系

7、、設(shè)備的類型、物料搬運(yùn)的方式等因素。2005-4-2024quantity（數(shù)量或產(chǎn)量）n指所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的商品量或服務(wù)的工作量。其資料也由生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供，用件數(shù)、重量、體積或銷售的價(jià)值表示。數(shù)量這一要素影響著設(shè)施規(guī)模、設(shè)備數(shù)量、運(yùn)輸量、建筑物面積等因素。2005-4-2025route（生產(chǎn)線路或工藝過(guò)程）n這一要素是工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的成果，可用設(shè)備表、工藝路線卡、工藝過(guò)程圖等表示。它影響著各作業(yè)單位之間的關(guān)系、物料搬運(yùn)路線、倉(cāng)庫(kù)及堆放地的位置等到因素。 2005-4-2026supporting service（輔助部門）n指公用、輔助、服務(wù)部門，包括工具、維修、動(dòng)力、收貨、發(fā)運(yùn)、

8、鐵路專用線、辦公室、衛(wèi)生站、更衣室、食堂、廁所等，由有關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供。這些部門是生產(chǎn)的支持系統(tǒng)，在某種意義上加強(qiáng)了生產(chǎn)能力。有時(shí)，輔助服務(wù)部門的總面積大于生產(chǎn)部門所占的面積，所以必須給予足夠重視。 2005-4-2027time（時(shí)間安排）n指在什么時(shí)候、用多長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括各工序的操作時(shí)間、更換的次數(shù)。在工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中，根據(jù)時(shí)間因素可以求出設(shè)備的數(shù)量、需要的面積和人員，平衡各工序。這些都影響著倉(cāng)儲(chǔ)、收貨、發(fā)運(yùn)，以及輔助部門的配合等因素。 2005-4-2028 工藝布置定量分析n在很多設(shè)備安排中，最佳布置最佳布置通常意味著妥善安置那些相互有大量運(yùn)輸量大量運(yùn)輸量的部門，使總的物流運(yùn)輸

9、管理費(fèi)用最小。例如，應(yīng)在熟練機(jī)工的近旁留工具箱的位置，目的是使他們?cè)诓僮鳈C(jī)器時(shí)所花輔助時(shí)間最少。n下面用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。2005-4-2029n對(duì)工藝布置的一般方法和提出某些獨(dú)特的問(wèn)題，可用下面圖解的例子說(shuō)明。假設(shè)我們需要安排一個(gè)玩具工廠的八個(gè)部門，要使各部門間物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。為了簡(jiǎn)化，假定所有部門有相同的面積，譬如說(shuō)40米40米。建筑物寬80米，長(zhǎng)160米。 n所有物料是用標(biāo)準(zhǔn)尺寸柳條所有物料是用標(biāo)準(zhǔn)尺寸柳條箱來(lái)運(yùn)輸，用鏟車將柳條箱箱來(lái)運(yùn)輸，用鏟車將柳條箱逐個(gè)裝上卡車（構(gòu)成一個(gè)逐個(gè)裝上卡車（構(gòu)成一個(gè)“裝載量裝載量”）n鄰近部門之間運(yùn)輸費(fèi)用是搬鄰近部門之間運(yùn)輸費(fèi)用是搬動(dòng)一裝載量為動(dòng)一裝載量為

10、1 1元。元。 135724682005-4-2030步驟1 決定部門之間預(yù)期的裝載量（運(yùn)行一年后）12345678部門1 發(fā)運(yùn)與收貨175500302002025部門2 塑料鑄造與沖壓010075908090部門3 金屬成形178812599180部門4 塑料熔合部門205025部門5 小型玩具裝配0180187部門6 大型玩具裝配374103部門7 機(jī)械裝配72005-4-2031步驟2 決定布置費(fèi)用12345678部門1 發(fā)運(yùn)與收貨175500 部門2 塑料鑄造與沖壓0100150180 部門3 金屬成形1788125198360部門4 塑料熔合部門205050部門5 小型玩具裝配018

11、0187部門6 大型玩具裝配374103部門7 機(jī)械裝配7小計(jì)：3474元2005-4-2032步驟3 研究部門布置的變化，從而減少搬運(yùn)費(fèi)用n我們將部門1與部門6的距離縮短一些。部門1部門3部門5部門7部門2部門6部門4部門82005-4-203312345678部門1 發(fā)運(yùn)與收部門2 塑料鑄造與沖壓020015090 部門3 金屬成形1788125198360部門4 塑料熔合部門205025部門5 小型玩具裝配0180187部門6 大型玩具裝配748206部門7 機(jī)械裝配7小計(jì)：3736元2005-4-2034理論上講，對(duì)于8個(gè)部門就有8?。?0320）個(gè)布置，其中

12、至少存在一個(gè)最優(yōu)布置。部門5部門8部門6部門4部門3部門7部門2部門1部門3部門7部門2部門1部門5部門8部門6部門42005-4-203512345678部門部門1 發(fā)運(yùn)與收貨發(fā)運(yùn)與收貨175150090200 部門部門2 塑料鑄造與沖壓塑料鑄造與沖壓0100150908090部門部門3 金屬成形金屬成形5188 99180部門部門4 塑料熔合部門塑料熔合部門6050 部門部門5 小型玩具裝配小型玩具裝配0180187部門部門6 大型玩具裝配大型玩具裝配374103部門部門7 機(jī)械裝配機(jī)械裝配7理論最佳解 小計(jì)：2849元2005-4-2036但是我們發(fā)現(xiàn)但是我們發(fā)現(xiàn)部門1部門6部門7部門3

13、部門4部門2部門5部門82005-4-203712345678部門1 發(fā)運(yùn)與收貨17515006020040 部門2 塑料鑄造與沖壓0100759080180部門3 金屬成形 8825099180部門4 塑料熔合部門4050 部門5 小型玩具裝配0180187部門6 大型玩具裝配374206部門7 機(jī)械裝配7實(shí)際解 小計(jì)：2967元2005-4-2038基本假設(shè)也可能有問(wèn)題：n部門的規(guī)模不一定相等。（面積或形狀）n對(duì)設(shè)備的安裝無(wú)約束。n部門的出入口沒(méi)有限制。n物料的搬運(yùn)方法不可能完全一樣。如采用皮帶運(yùn)輸機(jī)等。2005-4-2039產(chǎn)品布置定量分析n在工藝過(guò)程布置中，模式是高度可變的，而產(chǎn)品布置

14、中，則是高度可預(yù)測(cè)的，因?yàn)樗旧硎钱a(chǎn)品制造過(guò)程的函數(shù)。所以，在一個(gè)產(chǎn)品布置系統(tǒng)內(nèi)，其各部門的相對(duì)位置安排以及生產(chǎn)部門內(nèi)的各部分的定位所出現(xiàn)的困難比工藝布置小。n然而，在特殊情況下的產(chǎn)品布置如裝配線的布置，工廠設(shè)計(jì)人員將面臨著較復(fù)雜的問(wèn)題就是如何達(dá)到裝配線的均衡流動(dòng)，使在裝配線上操作的工人停工時(shí)間最短。2005-4-2040面臨的兩個(gè)問(wèn)題在給定的周期時(shí)間內(nèi)，求工作地點(diǎn)的最小數(shù)量布置問(wèn)題；在已定的工作地點(diǎn)數(shù)量條件下，求最小的周期時(shí)間編制進(jìn)度表問(wèn)題。 一個(gè)“工作地點(diǎn)”通常是為完成給定工作量的特定的位置，不一定總是由一個(gè)操作人員操作；“周期時(shí)間”是指相鄰產(chǎn)品在裝配線上通過(guò)所需的時(shí)間。 2005-4-2

15、041任務(wù)完成時(shí)間(秒)任務(wù)說(shuō)明緊前工序a45安裝后軸支架，將4個(gè)螺母緊固b11插入后軸ac9擰緊后軸支架，將其緊固在絲桿上bd50安裝前軸支架，將4個(gè)螺母緊固e15擰緊前軸裝配螺釘df12安裝1#后車輪，緊固輪殼軸承蓋cg12安裝2#后車輪，緊固輪殼軸承蓋ch12安裝1#前車輪，緊固輪殼軸承蓋e2005-4-2042步驟1 畫出網(wǎng)絡(luò)圖1254811109367abcgfjkdehi2005-4-2043步驟2 確定周期時(shí)間n每天需求量：500輛n每天工作時(shí)間：8小時(shí)/480分鐘n每輛車所需工作時(shí)間：195秒（秒）周期時(shí)間（4 .505004806060dpc2005-4-2044步驟3 計(jì)算

16、工作地?cái)?shù)量n計(jì)算出的理論工作地?cái)?shù)量是3.87，但工作地點(diǎn)數(shù)必須是整數(shù)，此外，由于前后關(guān)系的限制以及試圖合并全部動(dòng)作在每個(gè)工作地點(diǎn)內(nèi)的問(wèn)題，使實(shí)際工作地點(diǎn)數(shù)比理論上算出的要多。 87. 34 .50195ctn）理論工作地?cái)?shù)量（2005-4-2045步驟4 確定平衡生產(chǎn)線的規(guī)則n首先分配后續(xù)工作較多的任務(wù)n首先分配操作時(shí)間最長(zhǎng)的任務(wù)任務(wù)后續(xù)任務(wù)數(shù)量ab，dc，ef，g，h，ijk6542102005-4-2046步驟5 分配各工作地的任務(wù)n首先按照規(guī)則一分配，優(yōu)先分配后續(xù)任務(wù)較多的任務(wù)n然后按照規(guī)則二分配。n計(jì)算效率2005-4-2047任務(wù)任務(wù)時(shí)間(秒)剩余的未分配時(shí)間（秒）可分配的遺留任務(wù)后續(xù)任務(wù)最多的任務(wù)其中操作時(shí)間最長(zhǎng)的任務(wù)優(yōu)先分配后續(xù)任務(wù)最多的任務(wù)工作地1工作地2工作地3工作地4工作地5