第4章生產(chǎn)、服務設施選址與布置

1、生產(chǎn)運作管理生產(chǎn)運作管理Production & Operations Management陳榮秋 馬士華Rongqiu Chen and Shihua Ma 第四章 生產(chǎn)/服務設施選址與布置優(yōu)化 4.1 選址決策 4.2 設備/設施布置決策 4.3 庫房布置 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)的設施布置4.1 選址決策供應商制造商倉儲和配送中心客戶：物流：需求信息流圖圖4-1:供應鏈結構示意圖供應鏈結構示意圖 選址的問題是在系統(tǒng)的基礎上加以優(yōu)化的。現(xiàn)代的企業(yè)運作，不僅要關注本企業(yè)的業(yè)務流程，而且要考慮整個供應鏈系統(tǒng)，選址的含義早已擴展到整個供應鏈上

2、的合作伙伴那里。 n 一個企業(yè)的競爭力將直接受到其地理位置和環(huán)境的影響。n 對于制造業(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、運輸成本。n 對于服務業(yè)企業(yè)，選址問題直接影響著供需關系（如客流量）。n 選址的問題還影響著員工的情緒、相互之間的關系以及公共關系等。4.1 選址決策（續(xù)）4.1.1 選址決策的基本概念n設施選址（Facility Location），就是為實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略目標、綜合平衡各種因素，確定在何處建廠或建立服務設施的過程。n設施選址不僅關系到設施建設的投資和建設的速度，而且在很大程度上決定了所提供的產(chǎn)品和服務的成本，從而影響到企業(yè)的生產(chǎn)管理活動和經(jīng)濟效益。4.1.2

3、 選址決策與物流系統(tǒng)n 一個企業(yè)的選址決策，與供應商、消費者及其他相關因素有密切關系。n 理想情況下，一個企業(yè)作出的選址決策應使企業(yè)的利潤最大化，至少應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節(jié)點都能達到最優(yōu)。 參考P95：圖4-24.1.3 影響選址的因素n 經(jīng)濟因素 運輸條件與費用運輸工具：航空、鐵路、水路、管道運輸、陸路企業(yè)選址要考慮是接近原材料產(chǎn)地還是消費市場 勞動力可獲性與費用 能源可獲性與費用廠址條件和費用 n 其他因素 政治因素 政治局面、法制的健全、稅負的公平 社會因素 居民的生活習慣、文化教育水平、宗教信仰和生活水平 自然因素 氣

4、候條件和水資源狀況4.1.3 影響選址的因素（續(xù)）4.1.4 選址的一般步驟n選擇某一個地區(qū)n在同一地區(qū)選擇若干適當?shù)牡攸cn比較不同地點，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 設備/設施布置決策 生產(chǎn)和服務設備/設施布置就是指合理安排企業(yè)或某一組織內部各個生產(chǎn)作業(yè)單位和輔助設施的相對位置與面積、車間內部生產(chǎn)設備的布置。 生產(chǎn)和服務設施布置要在確定了企業(yè)內部生產(chǎn)單位組成和生產(chǎn)單位內部采用的專業(yè)化形式之后才能進行。 4.2.1 影響企業(yè)生產(chǎn)單位構成的因素n產(chǎn)品的結構與工藝特點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)

5、單位專業(yè)化形式，影響企業(yè)內部的生產(chǎn)分工和協(xié)作關系，決定著物料流向、物流路線和運輸量，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對象專業(yè)化原則（product focused） 說明：純粹按工藝專業(yè)化形式或對象專業(yè)化形式布置的說明：純粹按工藝專業(yè)化形式或對象專業(yè)化形式布置的較少，常常是同時采用兩種專業(yè)化形式進行車間或企業(yè)較少，常常是同時采用兩種專業(yè)化形式進行車間或企業(yè)的布置。的布置。4.2.3 影響生產(chǎn)和服務設施布置決策的因素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輸，縮短生產(chǎn)周期，

6、節(jié)省生產(chǎn)費用n生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作聯(lián)系密切的單位應相互靠近布置n充分利用現(xiàn)有運輸條件n按照生產(chǎn)性質、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，總平面布置應力求占地面積最小n工廠布置應考慮有擴建的余地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備、設施都在同一個車間里時，按水平方式考慮生產(chǎn)運作是個樓層周轉時，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） 加工對象位置固定，生產(chǎn)工人和設備都隨加工產(chǎn)品所在的某一位置而轉移。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

7、示意圖4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)） 按產(chǎn)品布置（Product Layout） 按對象專業(yè)化原則布置有關機器和設備，常見的如流水生產(chǎn)線或產(chǎn)品裝配線。加工設備加工設備加工設備加工設備流水線流水線圖圖4-7:按產(chǎn)品（對象）布置的示意圖按產(chǎn)品（對象）布置的示意圖4.2.4 幾種典型的布置形式（續(xù)）LLLDDDDGG接收和轉運接收和轉運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)和服務設施，完成相同工藝加工任務。LDDGGLPGLL原材料成

8、品庫單元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)一定的標準，將結構和工藝相似的零件組成一個零件組，確定出零件組的典型工藝流程，再根據(jù)工藝流程的加工內容選擇設備和工人，由這些設備和工人組成一個生產(chǎn)單元。機器機器2機器機器1機器機器3機器機器4機器機器5機器機器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

9、制造單元具體的可以布置成C形，簡稱C形制造單元布置。76543217654321入口出口入口出口機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 兩個選址方案比較兩個選址方案比較

10、量本利分析法量本利分析法 ：量本利分析法可以用來評價不同的選址方案。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為評分法的舉例。有為評分法的舉例。有3 3個候選廠址：個候選廠址：A A、B B和和C C，它們的，它們的經(jīng)濟因素相當?，F(xiàn)按經(jīng)濟因素相當。現(xiàn)按7 7個難以量化的因素對它們進行進一步比個難以量化的因素對它們進行進一步比較。這較。這7 7個因素對選址的重要性不同，這種不同從表個因素對選址的重要性不同，這種不同從表4-24-2中第中第2 2列列“最高分數(shù)最高分數(shù)”可以看出。通過專家估計每個方案的分數(shù)，得可以看出。

11、通過專家估計每個方案的分數(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的每的每項分數(shù)都沒有超過廠址項分數(shù)都沒有超過廠址B B的分數(shù)，廠址的分數(shù)，廠址B B與廠址與廠址A A都有優(yōu)于對方都有優(yōu)于對方的因素。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的總分數(shù)為的總分數(shù)為900900，廠，廠址址A A的總分數(shù)為的總分數(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)）評分法評分法 ：量本利分析法只是從經(jīng)濟上進行比較，選址涉及多方面因素，由于不同的目標對

12、選址決策的重要程度不同，就要對不同的目標分配不同的權重，最終形成評分法。選址因素選址因素最高分數(shù)最高分數(shù)候候選選 廠廠址址ABC未來燃料可獲性未來燃料可獲性水源供應的充足程度水源供應的充足程度勞動力供應情況勞動力供應情況生活條件生活條件運輸?shù)撵`活性及前景運輸?shù)撵`活性及前景環(huán)境污染法規(guī)環(huán)境污染法規(guī)稅收穩(wěn)定性稅收穩(wěn)定性共共 計計30010025015020050501100200802201201603030840250902001201604040900220802001001403030800表表4-2 評分法舉例評分法舉例4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）選選 址址 因因 素素權權 重重

13、 備備選選 廠廠 址址ABC交通條件交通條件土地狀況土地狀況停車場地可獲性停車場地可獲性公眾態(tài)度公眾態(tài)度擴展?jié)摿U展?jié)摿?.250.100.200.250.2070807090901007060808080100609080表表4-3 加權法加權法 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六個等級。n然后列出導致不同程度關系的原因。n使用這兩種資料，將待布置的部門一一確定出相互關系，根據(jù)相互關系重要程度。n按重要等級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)相關圖法作業(yè)相關圖法 ：作業(yè)相關圖法由穆德提出

14、，它是根據(jù)企業(yè)各個部門之間的活動關系密切程度布置其相互位置。代號代號密切程度密切程度A絕對重要絕對重要E特別重要特別重要I重要重要O一般一般U不重要不重要X不予考慮不予考慮代號代號關系密切原因關系密切原因1使用共同的原始記錄使用共同的原始記錄2共用人員共用人員3共用場地共用場地4人員接觸頻繁人員接觸頻繁5文件交換頻繁文件交換頻繁6工作流程連續(xù)工作流程連續(xù)7做類似的工作做類似的工作8共用設備共用設備9其他其他表表44：關系密切程度分類表：關系密切程度分類表表表45：關系密切原因：關系密切原因作業(yè)相關圖4.4 選址與布置決策的定量分析（續(xù)）例 41 一個快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務設施。該快餐店共分成

15、6個部門，計劃布置在一個23的區(qū)域內。已知這6個部門間的作業(yè)關系密切程度，如圖416所示，請根據(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這里的符號表示兩這里的符號表示兩者的關系絕對重要者的關系絕對重要圖圖416：作業(yè)相關圖示例：作業(yè)相關圖示例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，確定所用機床設備 制定設備布置的初始方案，統(tǒng)計出設備之間的移動距離 確定出零件在設備之間的移動次數(shù)和單位運量成本 用實驗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、機器或設施之間的相對位置，以對角線元素為基準計算各工作點之間的相對距離，從而找出整個單位或生產(chǎn)單元物料總運量最小的布置方案。4.6 非制造業(yè)的設施布置 辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多不同的特點：辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多不同的特點：生產(chǎn)制造系統(tǒng)加工處理的對象是有形物品，而辦公室則生產(chǎn)制造系統(tǒng)加工處理的對象是有形物品，而辦公室則是信息以及組織內外的來訪者。是信息以及組織內外的來訪者。辦公