第5章設 施 布 局

1、主講：李蔚田 博士中原工學院信息商務學院 生產與運作管理生產與運作管理Production and Operations ManagementProduction and Operations Management (1) 了解企業(yè)設施布局的基本概念和基本原則； (2) 了解設施布局常見的形式； (3) 了解制造業(yè)與服務業(yè)布局的差異； (4) 掌握一定的設施布局的基本方法； (5) 了解辦公室布局的形式。5.1 設施布局概述設施布局概述 設施布局(facility layout)是指在已確定的空間范圍內，對所屬工作單元進行合理的位置安排，以便經(jīng)濟高效地為企業(yè)的生產運作活動服務。 設施布局的目標

2、，就是要將企業(yè)內的各種設施進行合理布置，使其相互配合、相互協(xié)調，從而有效地為企業(yè)的生產經(jīng)營服務，以實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益。具體而言，應實現(xiàn)： (1) 合理的物料流動。 (2) 工作的有效性和高效率。 (3) 環(huán)境美觀清潔。 (4) 滿足容積和空間的限制。 設施布局與企業(yè)選址類似，是決定長期作業(yè)效率的決策。因此其決策應審慎，標準主要包括以下兩個。 (1)定量標準：物料的運輸成本，客戶的通過時間或 距離。 (2)定性標準：對象之間的關系。 1. 企業(yè)產品 2. 企業(yè)規(guī)模 3. 企業(yè)生產技術 4. 企業(yè)的裝備水平6.1.3 R&5.1.3 布局決策的必要性布局決策的必要性 D領域的領域的選擇選擇 生產和

3、服務的設施布局是生產運作管理工作當中，一個非常重要的問題，也可以說是一個非常經(jīng)典的問題。早期工業(yè)工程師的一項主要的工作，就是幫助企業(yè)解決設施設備的布置和優(yōu)化的各種難題。今天，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)的生產經(jīng)營水平也發(fā)生了翻天覆地的變化，但是設施布局問題依然是企業(yè)生產組織管理的一個主要工作。 5.2 設施布局的主要形式設施布局的主要形式5.2.1 工藝原則布局工藝原則布局 工藝原則布局，是指按照產品生產的工藝流程，將相同機器設備、生產功能設置在同一生產工作單位的布局方式。它又稱為工藝專業(yè)化原則布局，工藝導向布局，車間布局，功能布置。 在這樣的生產工作單位里，集中了同類型的機器設備和同工種的工

4、人，所有被加工的零部件，根據(jù)預先設定好的工藝流程，順序從一個工作地加工完成后，統(tǒng)一轉移到下一個工作地。每一個工作單位只完成產品生產過程的部分加工任務。在這里，工藝方法是相同的，而加工對象是不同的。 工藝原則布局的優(yōu)點： (1) 產品品種適應市場需求變化的能力強，有利 于更新?lián)Q代； (2) 設備可以替代使用，生產面積利用充分，負 荷系數(shù)高； (3) 系統(tǒng)受個別設備出故障的影響不大； (4) 采用通用設備，投資和維護費用較低； (5) 有利于設備維修和工具供應等工藝管理； (6) 有利于工人技術熟練程度的提高。 工藝原則布置的缺點： (1) 產品加工路線長，生產環(huán)節(jié)多，生產周期長； (2) 運輸投

5、入和中間倉庫增多，使廠內運輸費用增加 (3) 在制品數(shù)量多，資金占用大； (4) 相關單位聯(lián)系與協(xié)作關系復雜； (5) 計劃管理、在制品管理、質量管理等工作難度大 圖5.1 工藝原則布局實例 5.2.2 對象原則布局對象原則布局 對象原則布局，是指按照生產的產品特點，將不同機器設備、生產功能設置在同一生產工作單位的布局方式。又稱為產品對象專業(yè)化原則布局，產品導向布局，產品布局，生產線布局。 在對象原則布局中，集中了為生產某種產品所需要的各種設備和各工種的工人，對同類產品進行不同的工藝加工，基本上能獨立完成某幾種產品(或零部件)的全部或大部分工藝過程，所以，這種車間也可以叫做封閉式車間(或工段)

6、。在這里，加工對象是一定的，而加工工藝方法則是多樣的。 對象原則布局的優(yōu)點是： (1) 有利于縮短產品加工路線，節(jié)約運輸能力，減少倉庫等輔助面積； (2) 有利于減少產品的生產時間，縮短生產周期，減少在制品占用量和資金占用量； (3) 減少車間之間的聯(lián)系，簡化計劃與核算工作，有利于建立健全生產責任制； (4) 有利于按計劃完成生產任務，提高勞動生產率和降低成本； (5) 有利于采用先進的生產組織形式。 對象原則布局的缺點： (1) 不利于充分利用設備和生產面積； (2) 不利于對工藝進行專業(yè)化管理； (3) 對產品變化的適應性差； (4) 不利于工作單位的工藝管理； (5) 不利于工人技術熟練

7、程度的提高。 圖5.2 工藝原則布局與對象原則布局的比較5.2.3 混合布局混合布局 混合布局，是指綜合利用工藝原則和對象原則建立工作單位的布局方式。 混合布置是一種常用的設施布置方法。這種布置方法的主要目的是：在產品產量不足以大到使用生產線的情況下，也盡量根據(jù)產品的一定批量、工藝相似性來使產品生產有一定順序，物流流向有一定秩序，以達到減少中間在制品庫存、縮短生產周期的目的。 成組技術也是一種公認的混合布局方法中較為常用而有效的方法，如圖 5.3所示。 圖5.3 成組技術布局5.2.4 固定位置布局固定位置布局 固定位置布局，是指由于加工對象的體積龐大或質量(舊稱重量)巨大不易移動，從而采用移

8、動生產設備到加工部位，而不是將產品移動到設備處的布局方式。造船廠、建筑工地和電影外景制片場往往都采用這種布局方式。5.3 設施布局的方法設施布局的方法5.3.1 基于工藝原則的布局方法基于工藝原則的布局方法 工藝原則布局是最常用的一種布局方法，其基本思想是，對具有類似工藝流程的工作部門進行布局，使其相對位置達到最優(yōu)。常用的方法有物料運量圖法、作業(yè)相關圖法、線性規(guī)劃法和計算機輔助布置法。本節(jié)主要介紹前兩種方法 1. 物料運量圖法 2. 作業(yè)相關圖法5.3.2 基于對象原則的布局方法基于對象原則的布局方法 對象原則布局不同于工藝原則，不存在設備或活動單元的相對位置的布局，一切都由其工藝流程決定，其

9、重點是生產線或流水線的平衡問題。 制造業(yè)中的生產線或流水線分為加工線和裝配線。加工線的平衡常常由專用設備決定，而裝配線的平衡則用分解再組合的方式確定。 裝配線平衡的步驟如下： (1) 計算節(jié)拍(cycle time)： (2) 計算最小工作地數(shù)： (3) 組織工作地。組織工作地的原則： (4) 計算裝配線效率：eFrNeFrNeFrN5.3.3 基于成組技術的布局方法基于成組技術的布局方法 成組技術布局，也稱單元式布局，是指將不同的機器組成加工中心(工作單元)來對形狀和工藝相似的零件進行加工。成組技術布局現(xiàn)在被廣泛地應用于金屬加工、計算機芯片制造和裝配作業(yè)。 成組技術布局和工藝導向布局的相似點

10、是：加工中心用來完成特定的工藝過程，加工中心生產的產品種類有限 成組原則應用的目的是要在生產車間中獲得產品原則布局的好處，這些好處包括：(1) 改善人際關系，工人組成團隊來完成整個任務；(2) 提高操作技能，在一個生產周期內，工人只能加工有限數(shù)量的不同零件，重復程度高，有利于工人快速學習和熟練掌握生產技能；(3) 減少在制品和物料搬運，一個生產單元完成幾個生產步驟，可以減少零件在車間之間的移動；(4) 縮短生產準備時間，加工種類的減少意味著模具的減少，因而可提高模具的更換速度。 工藝導向布局轉換為成組技術布局可通過以下3個步驟來實現(xiàn)： (1) 將零件分類：該步驟需要建立并維護計算機化的零件分類

11、與編碼系統(tǒng)。盡管許多公司都已開發(fā)了簡便程序來對零件進行分組，但這項支出仍然很大。 (2) 識別零件組的物流類型，以此作為工藝布置和再布置的基礎。 (3) 將機器和工藝分組，組成工作單元。 5.3.4 服務業(yè)布局服務業(yè)布局 在互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術革命全方位推動下，服務業(yè)產生了飛速發(fā)展和驚人的變革。 服務業(yè)由傳統(tǒng)的局限于生活消費領域，轉向為整個社會生產、生活服務的各個領域。提起傳統(tǒng)的服務業(yè)，人們一般會想到百貨、餐飲、旅館、理發(fā)等。但時至今日，服務業(yè)已經(jīng)從這些傳統(tǒng)的行業(yè)擴張到金融、保險、通信、運輸、租賃、咨詢、維修等眾多的行業(yè)。 零售服務業(yè)布局是比較具有代表性的。 零售服務業(yè)布局的目的就是要使零售店

12、鋪的面積凈收益最大。在實際布局中，“面積凈收益最大”一般表現(xiàn)為：“搬運費用最小”、“產品擺放最多”、“空間利用率最大”等，同時還考慮到其他許多的人性化的因素。一般而言，零售服務場所有3個組成部分：環(huán)境條件，空間布置及設施功能，徽牌、標志和裝飾品。1. 環(huán)境條件1) 光線2) 顏色3) 空氣4) 聲音 5) 音樂2. 空間布置及設施功能這有兩個非常重要的方面：科學設計、合理安排商品分組場地、空間位置、顧客的行走路徑。行走路徑的設計目的就是要給顧客提供一條線路，使他們沿著這條路線，能夠盡可能多地看到商品，按需要程度接受各項服務。通道也非常重要，除了確定通道的數(shù)目外，還要決定通道的寬度。通道的寬度也

13、會影響服務流的方向。 對于流通規(guī)劃和商品分組，市場研究提供了以下幾條值得注意的指南。 (1) 人們在購物中傾向于以一種環(huán)型的方式購物。將利潤高的物品沿墻壁擺放可以提高他們的購買可能性。 (2) 超市中，擺放在通道盡頭的減價商品總是要比存放在通道里面的相同商品賣得快。 (3) 信用卡付賬區(qū)和其他非賣區(qū)需要顧客排隊等候服務，這些區(qū)域應當布置在上層或“死角”等不影響銷售的地方。 (4) 在百貨商店中，離入口最近和臨近前窗展臺處的位置最有銷售潛力。 3. 徽牌、標志和裝飾品 徽牌、標志和裝飾品是服務場所中具有極其重要社會意義的標志物。這些物品和周圍環(huán)境常常體現(xiàn)了建筑物的風格、零售服務場所的價值取向。例

14、如，麥當勞、肯德基、必勝客、奔馳、寶馬的標志都能夠使人很容易在各種招牌中一眼就識別出來。圖5.13給出了法國著名的家樂福超市的部分布局。 圖5.13 家樂福超市的布局示意圖5.4 辦公室布局辦公室布局 5.4.1 辦公室布局中主要考慮的因辦公室布局中主要考慮的因素素 通常要考慮的因素很多，但綜合分析，一般要重點考慮兩個因素。 1) 信息交流的及時性 2) 人員的工作效率5.4.2 辦公室布局基本原理辦公室布局基本原理 根據(jù)經(jīng)驗，搞好辦公室布置，要注意以下一些問題： (1) 力求使辦公室有一個安靜的工作環(huán)境。 (2) 有辦公大樓的，辦公室可以集中布置，這樣便于工作上相互聯(lián)系，又減少人員的移動。

15、(3) 辦公室應有良好的照明采光條件。 (4) 最充分地利用辦公室面積，合理布置工作人員的座位。 (5) 辦公室布置應力求整齊、清潔。 5.4.3 辦公室布置的主要形式辦公室布置的主要形式 辦公室布置根據(jù)行業(yè)的不同、工作任務的不同有多種，歸納起來，大致可以分為以下幾個模式： (1) 封閉式辦公室。 (2) 開放式辦公室布置。 圖5.15 開放式辦公室示意圖 (3) 半開放式辦公室布局。 就是在開放式辦公室布局的基礎上，進一步發(fā)展起來的用半截屏風將人和人適當隔離開的一種組合式布局方式。這種布置既吸收了開放式辦公室布置的優(yōu)點，又在一定程度上避免了開放式布置的相互干擾、閑聊等弊病。而且，它還有很大的柔性，可隨時根據(jù)情況的變化重新調整。據(jù)統(tǒng)計，采用這種形式布局，建筑費用比傳統(tǒng)的封閉式辦公建筑能節(jié)省40%，改變布局的成本也較低。 設施布局是在企業(yè)選址之后一個重要的戰(zhàn)略決策，它也將長期影響到企業(yè)的生產運作活動。因此，我們應以科學的方法確定最佳的布局方案。 本章介紹了設施布局的概念，設施布局主要的形式及常用的設施布局的方法。不僅介紹了制造業(yè)的設施布局，也探討了服務