第三章設(shè)施布置

第三章設(shè)施布置第一節(jié)設(shè)施布置決策第二節(jié)設(shè)施布置基本形式第三節(jié)設(shè)施布置的方法第三節(jié)生產(chǎn)線的平衡第一節(jié)設(shè)施布置決策一、概念：設(shè)施布置是指在一個(gè)給定的設(shè)施范圍內(nèi)，對(duì)多個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元進(jìn)行位置安排。二、設(shè)施布置的目的：將企業(yè)內(nèi)的各種物質(zhì)設(shè)施進(jìn)行合理安排，使它們組合成一定的空間形式，從而有效地為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作服務(wù)，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。三、布置決策的必要性道德問題方法或設(shè)備的變更產(chǎn)出量或產(chǎn)出組合的變更環(huán)境或其它法規(guī)條件的變更意外事件

安全問題新產(chǎn)品或服務(wù)的引進(jìn)產(chǎn)品或服務(wù)的設(shè)計(jì)變更低效率的生產(chǎn)例如:高成本

瓶頸四、良好設(shè)施布置的優(yōu)點(diǎn)1、可減少人員移動(dòng)，避免造成擠塞或瓶頸2、可以提高人員運(yùn)用率及機(jī)器利用率3、可以提高空間利用率4、可降低物料或產(chǎn)品搬運(yùn)成本5、可提供更快速服務(wù)，提高顧客服務(wù)滿意度6、可提供安全、舒適之工作環(huán)境五、制造業(yè)設(shè)施布置的原則1、應(yīng)該減少逆向流程，避免流程的混亂。 2、減少各階段間存貨的堆積，如果布置良好，各單元或階段間便可減少存貨的堆放。3、單元緊緊相鄰，使得移動(dòng)的距離減少，提高空間使用率且減少搬運(yùn)成本。4、控制瓶頸作業(yè)，以避免生產(chǎn)線的不平衡而導(dǎo)致存貨的堆積。5、減少不必要的搬運(yùn)，以降低搬運(yùn)的成本。6、設(shè)施布置易做彈性的調(diào)整，以便保持作業(yè)系統(tǒng)的彈性六、設(shè)施布置決策考慮的因素

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)

2、企業(yè)的規(guī)模

3、企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平

4、企業(yè)的技術(shù)水平第二節(jié)基本布置類型

一、固定位置布置

產(chǎn)品或工作項(xiàng)目保持固定而工人原料與設(shè)備依需要而移動(dòng)

。

二、產(chǎn)品布置把加工某種或某類勞動(dòng)對(duì)象所需的設(shè)備(工作地)集中在一起，組成一個(gè)生產(chǎn)單元。旨在使系統(tǒng)中大量產(chǎn)品或顧客順暢與快

速的流動(dòng)。

產(chǎn)品或服務(wù)之流程生產(chǎn)線

制成品原料與顧客第二站

第三站第四站物料

工人第一站物料工人物料工人物料工人U字型布置12345678910投入產(chǎn)出

工人產(chǎn)品布置的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)出率高產(chǎn)品單位成本低人工成本低監(jiān)督幅度寬物料搬運(yùn)成本低在制品庫(kù)存低人工與設(shè)備利用率高系統(tǒng)一經(jīng)運(yùn)作即不需繁雜的管理技術(shù)會(huì)計(jì),采購(gòu)與存貨管理皆相當(dāng)例行化產(chǎn)品布置的缺點(diǎn)

工作枯燥，士氣低落人員不重視質(zhì)量缺乏彈性某一設(shè)備故障，系統(tǒng)即罷停預(yù)防保養(yǎng)，立即修復(fù)能力與零件存貨費(fèi)用高獎(jiǎng)勵(lì)制度不適用三、工藝布置銑床組裝與測(cè)試

磨床

鉆床電鍍

把完成相同工藝的設(shè)備(工作地)組成一個(gè)生產(chǎn)單元。旨在促進(jìn)加工項(xiàng)目之執(zhí)行或提供各種不同加工需求之服務(wù)工藝布置的優(yōu)點(diǎn)某一設(shè)備故障,對(duì)系統(tǒng)影響不大通用設(shè)備成本較低保養(yǎng)成本低系統(tǒng)加工彈性高適用個(gè)別激勵(lì)制度工藝布置的缺點(diǎn)存貨成本高排程等管理工作復(fù)雜設(shè)備利用率低產(chǎn)品單位成本高監(jiān)督幅度窄,成本高案例：上海拖拉機(jī)廠齒輪車間的布置原車間為工藝原則布置：鋸床組磨床組車床組包裝組滾齒組熱處理車間門車間門現(xiàn)在改為產(chǎn)品原則布置：A齒輪生產(chǎn)線C齒輪生產(chǎn)線D齒輪生產(chǎn)線B齒輪生產(chǎn)線車床滾床磨床車床鋸床包裝車床滾床磨床車床包裝鋸床熱處理四、成組制造單元

成組技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工方面，就是將多種零件按其工藝相似性分類以形成零件族。每一個(gè)零件族必須具有相似的設(shè)計(jì)和加工特點(diǎn)，把同一零件族中零件分散的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生產(chǎn)量，并對(duì)一個(gè)零件族采用規(guī)范化的加工方法或加工路線，使該族中的零件加工都能用規(guī)范化的工藝方法和路線來完成，從而使中、小批量生產(chǎn)接近于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果。

一、作業(yè)相關(guān)圖法根據(jù)關(guān)系密切的原因確定出各單位密切程度。

第三節(jié)布置的方法其它9共用設(shè)備8做類似的工作7工作流程連續(xù)6文件交換頻繁5人員接觸頻繁4共用場(chǎng)地3共用人員2使用共同的原始記錄1關(guān)系密切原因代號(hào)關(guān)系密切原因不予考慮X不重要U一般O重要I特別重要E絕對(duì)重要A密切程度代號(hào)關(guān)系密切程度分類表[例]一快餐店欲布置其生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施。該快餐店共分6個(gè)部分，計(jì)劃布置在2×3的區(qū)域內(nèi)。AAXUOEXOAAUIAAX部門1部門2部門3部門4部門5部門61。列出關(guān)系密切程度（A、X）

A：1---2，1---3，2---6，

3---5，4---6，5---6。

X：1---4，3---6，3---4。2。編制主聯(lián)系簇（如圖1）3?？紤]其它有A聯(lián)系的部門6254圖1625431圖2

4。畫出X關(guān)系圖（如圖3）

5。安置各部門（如圖4）1634453621圖3圖4二、從至表-試驗(yàn)法

借助從至表，尋求設(shè)備單行布置優(yōu)化方案的方法，步驟如下：

①畫出生產(chǎn)線加工的各零件工藝路線圖，統(tǒng)計(jì)各設(shè)備間的物流量，據(jù)此畫出物料從至表(例見表)。

從至表的意義如下：各方格內(nèi)的數(shù)字表示從對(duì)應(yīng)行設(shè)備運(yùn)往對(duì)應(yīng)列設(shè)備的物流量；設(shè)物流正方向?yàn)閺淖笾劣?，則對(duì)角線左下方的數(shù)字為反向物流，對(duì)角線右上方數(shù)字為正向物流；01020304050607某生產(chǎn)線物料運(yùn)輸關(guān)系表58173182110115運(yùn)入量檢驗(yàn)臺(tái)312鋸床11內(nèi)圓磨862壓床211磨床11鏜床1051211鉆床1131142車床51121銑床1724182毛坯庫(kù)運(yùn)出量檢驗(yàn)臺(tái)鋸床內(nèi)圓磨壓床磨床鏜床鉆床車床銑床毛坯庫(kù)至從

設(shè)相鄰位置設(shè)備間為一個(gè)單位距離，則緊靠對(duì)角線的方格對(duì)應(yīng)行的設(shè)備和列設(shè)備的距離為“1”，離開對(duì)角線第二格的對(duì)應(yīng)行設(shè)備和列設(shè)備之間的距離為“2”，以此類推，離對(duì)角線越遠(yuǎn)的格，其對(duì)應(yīng)行和對(duì)應(yīng)列設(shè)備之間的距離則越大。計(jì)算原布置方案物流運(yùn)輸工作量：

WI=1(2+1+4+1+2+1)+2(8+2+1+1+1)+3(2+6+2+1)+4(1+1+1)+5(1+1)+6(4+1+5+2)+7(3)+8(2+1)=209

設(shè)備布置優(yōu)化目標(biāo)：1）總物流運(yùn)輸工作量最小化；2）反向物流運(yùn)輸工作最小化；3）相鄰位置設(shè)備間的物流運(yùn)輸工作量最化；根據(jù)上述目標(biāo)，從至表優(yōu)化調(diào)整原則為：1）從至表中有數(shù)字的方格盡量地靠近對(duì)角線；2）使從至表中數(shù)字大的方格，盡量靠近布置；3）盡量減少?gòu)闹帘韺?duì)角線左下方的數(shù)字。借助從至表行和列之間調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備單行布置的優(yōu)化。通過行和列位置調(diào)整，使大的數(shù)字方格盡量靠近對(duì)角線，得到優(yōu)化后的從至表如下：至從毛坯庫(kù)車床鉆床壓床銑床鋸床檢驗(yàn)臺(tái)鏜床磨床內(nèi)圓磨運(yùn)出量毛坯庫(kù)8422117車床4121311鉆床2151110壓床268銑床12115鋸床213檢驗(yàn)臺(tái)鏜床1磨床112內(nèi)圓磨111運(yùn)入量11108531712158計(jì)算優(yōu)化后的總運(yùn)輸工作量：W0=1(8+4+2+2+1)+2(1+1+1+2+1)+3(4+2+6+1+1+1)+4(2+1+5+2)+5(2+3+1+1)+6(1)+7(1)+8(1)=170優(yōu)化布置后，總運(yùn)輸工作量減少：△W=WI-WO=209-170=39三、物料流量圖法

根據(jù)生產(chǎn)過程各單位和部門之間的物流量大小，確定各部門之間的相互位置。即把相互間物流量大的部門盡量靠近布置。步驟:統(tǒng)計(jì)各單位間的物料運(yùn)輸量；用從至表的方式表示或用圖表示各單位間的運(yùn)輸量；把相互間物流量大的單位盡量靠近布置。至從010203040506總計(jì)0134310026410036641604642120524606415合計(jì)92012414物料運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)表010203040506四、重心法xyy0X0(Xi,Yi)中轉(zhuǎn)倉(cāng)1中轉(zhuǎn)倉(cāng)2中轉(zhuǎn)倉(cāng)i中轉(zhuǎn)倉(cāng)3中轉(zhuǎn)倉(cāng)4????======niiniiiniiniiiwywywxwx110110五、線性規(guī)劃法六、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)（CRAFT）產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代。

這種技術(shù)的基本思想是：為簡(jiǎn)化起見，假定當(dāng)物料需跨越一個(gè)車間時(shí)，成本加倍；當(dāng)物料跨越兩個(gè)車間時(shí)，成本為原來的3倍，以此類推。

從車間的這些輸入和最初布置方案開始，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)試圖用布置方案的總物流成本來衡量方案的優(yōu)劣，并不斷改進(jìn)。

車間之間的物流成本=物流量*車間中心的直線距離*單位距離運(yùn)輸成本。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)以迭代的方式不斷交換兩個(gè)車間的位置來改進(jìn)布置，直到所得布置方案的物流成本不能再降低為止。

也就是說，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)要不斷計(jì)算兩個(gè)車間位置交換后對(duì)總成本的影響；如果總成本降低，則交換位置。

這個(gè)過程是通過相應(yīng)的CRAFT軟件來進(jìn)行的。

第四節(jié)生產(chǎn)線平衡一、生產(chǎn)線節(jié)拍

生產(chǎn)線上連續(xù)出產(chǎn)兩個(gè)相同制品之間的時(shí)間間隔。

確定節(jié)拍的依據(jù)是計(jì)劃期的產(chǎn)量和有效工作時(shí)間。即：

R=T效/QR:節(jié)拍

T效:計(jì)劃期有效工作時(shí)間

Q:計(jì)劃期制品產(chǎn)量

[例]某制品生產(chǎn)線計(jì)劃年銷售量為20000件，另需生產(chǎn)備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時(shí)，時(shí)間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。[解]T效=254×8×2×60×95%=231648（分鐘）

Q=(20000+1000)/(1－2%)=21429（件）

R=T效/Q=231648/21429

≈11(分/件）不考慮產(chǎn)出水平下生產(chǎn)線最大節(jié)拍

Rmax=總作業(yè)時(shí)間生產(chǎn)線最小節(jié)拍

Rmin=生產(chǎn)線中瓶頸作業(yè)時(shí)間最大產(chǎn)出量

Qmax=T效/Rmin

最小產(chǎn)出量

Qmin=T效/Rmax二、生產(chǎn)線平衡（工序同期化）

生產(chǎn)線平衡是指通過各種可能的技術(shù)、組織措施來調(diào)整各工作地的單件作業(yè)時(shí)間，使它們等于生產(chǎn)線的節(jié)拍或者與生產(chǎn)線節(jié)拍成倍比關(guān)系。

假設(shè)某生產(chǎn)線的節(jié)拍為8分鐘，由13道小工序組成，單位產(chǎn)品的總裝配時(shí)間為44分鐘，各工序之間的裝配順序和每道工序的單件作業(yè)時(shí)間如圖。1124109118531376225

82

3

2

7243123

生產(chǎn)線平衡是生產(chǎn)線組織設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，同期化程度的高低，決定了生產(chǎn)線的負(fù)荷率和連續(xù)程度設(shè)備加工為主的平衡措施

1）對(duì)影響同期化的關(guān)鍵工序，可通過設(shè)備和工裝的改進(jìn)、加工工藝的改造等手段和措施加予實(shí)現(xiàn)。

2）改進(jìn)工作地布置和操作方法，減少輔助時(shí)間。3）提高工人的操作水平和熟練程度。手工操作為主的平衡措施1）重新分解和組合工序；2）合理調(diào)配工人；3）采用高效工具；三、生產(chǎn)線平衡的步驟

1、定義所有生產(chǎn)線所從事的作業(yè)并評(píng)估每一個(gè)作業(yè)所須耗用的時(shí)間，同時(shí)確認(rèn)各個(gè)作業(yè)之間的先后次序。

2、確定生產(chǎn)線的節(jié)拍

3、計(jì)算流水線上的最少工作地?cái)?shù)

Nmin=[TT/R]4、組織工作地。需滿足的條件：（1）保證各作業(yè)之間的先后順序。