生產(chǎn)運作管理-第6章-生產(chǎn)系統(tǒng)的合理布局

第六章生產(chǎn)系統(tǒng)的合理布局

——廠址選擇

——廠區(qū)布置

——車間布局（1）選址的重要性和難度設施選址:就是確定在何處建廠或建立服務設施,它關系到投資和建設的速度、產(chǎn)品和服務的成本、生產(chǎn)活動和經(jīng)濟效益。

全球化的一個重要特征是制造活動從集中式到分布式轉變，人們面對的不再是一個單一的工廠選址的問題，而是為有不同的零部件廠、裝配廠以及市場構成的制造網(wǎng)絡選址的問題。一、選址的重要性(一)投資(建廠）(二)成本（提供產(chǎn)品和服務）(三)職工(四)改變困難，作用深遠。二、選址的難度

1.選址因素互相矛盾。

2.不同因素的相對重要性很難確定和度量。

3.不同決策部門利益不同，追求的目標不同。

4.判別標準會隨時間變化。（2）選址的影響因素和步驟一、經(jīng)濟因素(一)運輸條件與費用 交通便利能使物料和人員準時到達需要的地點，使生產(chǎn)活動能正常進行，還可以使原材料產(chǎn)地與市場緊密聯(lián)系。因此，選擇水陸交通都很方便的地方是最理想的。1.接近原料或材料產(chǎn)地(1)原料笨重而價格低廉的企業(yè)。(2)原料易變質(zhì)的企業(yè)。(3)原料笨重，產(chǎn)品由原料中的一小部分提煉而成。(4)原料運輸不便。2.接近消費市場(1)產(chǎn)品運輸不便。(2)產(chǎn)品易變化和變質(zhì)。(3)大多數(shù)服務業(yè)。（二）勞動力可獲性與費用 大量需要專門技術員工的企業(yè)人工成本占制造成本的比例大，且員工技術水平和業(yè)務能力直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，勞動力可獲性與費用就成為選址的重要條件。（三）能源可獲性與費用 耗能大的企業(yè)應靠近燃料和動力的供應地。（四）廠址條件和費用建廠地方的地勢、利用情況和地質(zhì)條件，都會影響到建設投資。二、其它因素(一)政治因素政局是否穩(wěn)定，法制是否健全，稅賦是否公平等。二、其它因素(二)社會因素生活習慣、文化教育水平、宗教信仰和生活水平。影響廠址的因素兩個層次選擇把企業(yè)設置在哪一個區(qū)域在選定區(qū)域的具體地理位置上三、選址的一般步驟(一)選擇某一個地區(qū)(選位)

選擇地區(qū)時要綜合考慮經(jīng)濟因素、政治因素、社會因素和自然因素，最后確定某一個地區(qū)。(二)選擇適當?shù)牡攸c(定址)通常考慮的是產(chǎn)品的可變成本，如直接人工、物料搬運費和管理費等。1.確定廠址應考慮場區(qū)平面布置方案，并留有適當擴充余地。2.整理場地環(huán)境的費用。3.職工生活方便。具體廠址選擇因素地區(qū)條件產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域市場區(qū)域經(jīng)濟地理位置能源供應交通運輸原料供應法規(guī)支持公眾參與文化教育醫(yī)療衛(wèi)生社會依托科研開發(fā)社會人文土地利用環(huán)境保護工程地質(zhì)水文地質(zhì)地形地貌土地狀況電力供應自然氣象供水排水污水處理垃圾處理蒸汽供應工業(yè)氣體危廢處理安全設施場外工程通信設施廢渣處理廠址條件影響廠址選擇的因素（3）單一設施選址的方法單一設施選址—

獨立的選擇一個新的設施地點，其運營不受企業(yè)現(xiàn)有設施網(wǎng)絡的影響。單一設施選址的方法：負荷距離法 基本原則： 總負荷（貨物、人或其他）移動的距離最小。例：某健康診斷中心，負責七個社區(qū)的服務，各社區(qū)中心位置和人口數(shù)如圖，假設健康中心設在F（7，2），總負荷距離數(shù)為多少？（直線距離）ABDFGCE(2.5,4.5)[2](5.5,4.5)[10](8,5)[10](2.5,2.5)[5](5,2)[7](7,2)[20](9,2.5)[14]負荷距離法的兩種解法：窮舉法重心法窮舉法 在可選范圍內(nèi)均勻選擇若干個點，計算每個點的總負荷數(shù)，然后加以比較。2.重心法重心的坐標計算公式：（4）復合設施選址復合設施選址:為多個設施或一個企業(yè)的若干個下屬工廠、倉庫、銷售點、服務中心選擇各自的位置，目的是使設施的數(shù)量、規(guī)模、位置達到最佳。成本+供貨速度注重成本最小化銷售收入最大化供應商制造商倉儲和配送中心客戶零售業(yè)復合設施選址一、兩種不同的復合設施：1.各個設施相互獨立。2.各個設施相互作用。

（5）選址的評價方法選址問題的特點

要根據(jù)本企業(yè)的產(chǎn)品特點、用戶和供應商的地點及本企業(yè)的其它特點，作出選址決策，沒有一成不變的、普遍適用的方法。評分法全面比較不同選址方案，是一個多目標或多準則的決策問題。由于不同的目標對選址的重要程度不同，就要對不同的目標分配不同的權重。權重通過分配給不同目標以不同的最高分數(shù)來體現(xiàn)?！纠繉δ惩顿Y方案，現(xiàn)有四個可供選擇建廠的地址A、B、C、D，有關資料見下表，請用加權評分法進行選址決策。擴展總計BA基礎設施資源供給勞動力交通政治文化環(huán)境保護地價稅收提供服務產(chǎn)品銷售DC權數(shù)條件101055105520525335315300305100

對于多目標決策問題，可采取以下辦法進行決策。(1)淘汰法。(2)設置最低指標值。(3)加權和法。作業(yè)相關圖評價企業(yè)布局的主要標準： 總運輸路線最短、運輸總費用最小。作業(yè)相關圖法——廠區(qū)布置的常用方法

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。第二節(jié)廠區(qū)布置作業(yè)相關圖法(REL圖)Mood提出，又稱“活動相關圖”主要思想：通過各設施間活動關系的密切程度確定相對位置關系密切程度(六等級)：A、E、I、O、U、X列出導致不同程度關系的原因一一確定待布局設施相互關系根據(jù)重要程度，按等級高的部門相鄰的原則，安排出合理方案代號密切程度分數(shù)AAbsolutelyImportant6EExtraImportant5IImportant4OOrdinary3UUnimportant2XIgnorable/negligible1代號關系密切原因1使用共同的原始記錄2共用人員3共用場地4人員接觸頻繁5文件交換頻繁6工作流程連續(xù)7做類似的工作8共用設備9其他某快餐店設施布局一個快餐店欲布置設施。該快餐店共分成6個部門，計劃布置在一個2×3的區(qū)域內(nèi)。已知這6個部門的作業(yè)關系密切程度(如圖)。請根據(jù)圖作出合理布置?；顒酉嚓P圖的使用(1)計算相關程度積分法如部門1(2A+1O+1U+1X)=2*6+3+2+1=18其它部門得分：部門2=23；部門3=19；部門4=13；部門5=21；部門6=22；將積分最高者(部門2)放在中心區(qū)域，再按積分的高低和相關程度順序在它周圍布置CANNOTresultinauniqueoptimallayoutplan,BUTaquasi-optimalplanset.對這個擬優(yōu)方案集可應用后面的物料周轉量法進一步評估。123465活動相關圖的使用(2)直接相關分析法Step1:列出關系密切程度(只考慮A和X)A：1—21—32—63—54—65—6X：1—43—63—4Step2:確定主聯(lián)系族。從A出現(xiàn)最多的部門(6)出發(fā)，將所有與此部門具有A關系的部門放一起Step3:考慮其它“A”關系部門，盡量加在主聯(lián)系族上。否則畫出分離的子聯(lián)系族。本例中，所有的部門都能加到主聯(lián)系簇上去，如圖2所示。62圖1主聯(lián)系族54625431

圖2聯(lián)系簇Step4:考慮X關系，畫出“X”關系聯(lián)系圖，如圖3所示。Step5:根據(jù)聯(lián)系簇圖和可供使用的區(qū)域，用實驗法安置所有部門，如圖4所示。126354圖3X關系聯(lián)系簇1634圖4最后布局625431

圖2聯(lián)系簇第三節(jié)車間布局2007年4月18日,遼寧鐵嶺市清河特殊鋼有限公司,發(fā)生鋼水包整體脫落事故共32人2人，造成死亡，2人輕傷目標：確定車間各部分的合理位置車間一般由基本生產(chǎn)單位、輔助生產(chǎn)單位、倉庫、車間辦公室、更衣室、休息室、廁所和通道等部分組成。在車間布置之前必須先完成以下工作：*明確車間生產(chǎn)任務，確定車間生產(chǎn)大綱*確定產(chǎn)品的工藝路線，編制工藝規(guī)程*確定車間生產(chǎn)組織形式*確定生產(chǎn)設備、起重運輸設備以及其他生產(chǎn)設施的種類、型號及數(shù)量。

分類：機群式布置車間基本生產(chǎn)單位按工藝專業(yè)化組織：通常設備按機群式布置，即將同種工藝類型的設備集中在一起，一類一類設備分區(qū)布置。CXZM車車磨床鉆床銑床CCCXXXZZZZMMM檢驗合格品車床圖6-4機群式車間布置圖優(yōu)點：生產(chǎn)工藝專業(yè)化、生產(chǎn)較為靈活

缺點：物流路線復雜，運輸距離長，運輸成本高，管理上不方便。

適用范圍：產(chǎn)品品種非常多，生產(chǎn)批量較小生產(chǎn)線布置車間生產(chǎn)部門按產(chǎn)品對象專業(yè)化組織：設備應按產(chǎn)品生產(chǎn)線方式布置，即設備按產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程的工藝順序進行排列，形成一條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線固定地生產(chǎn)某一種或幾種產(chǎn)品。生產(chǎn)線的形狀可采用直線形、U形或其他形狀6-5優(yōu)點：1、有利于組織工人進行多機床看管

2、當生產(chǎn)線上幾種產(chǎn)品的工藝順序不相同時，U形布置比直線形布置能夠縮短運輸路線，避免加工對象在生產(chǎn)線上相向運輸和往返運輸。缺點：要求各個員工具有多外崗位培訓和操作技能；忽略了人的管理因素。

成組生產(chǎn)單元布置當被加工對象在生產(chǎn)工藝上具有相似性時，則可應用成組技術，成組單元生產(chǎn)可以適用于多品種中小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)類型。LZZZZLLLXMMMMXXXZ6-6成組生產(chǎn)單元車間布置示意圖進料通道評價：通過零件分組，減少每個工作地加工的零件種類，擴大了零件生產(chǎn)批量，提高了專業(yè)化程度。這就使單件小批量生產(chǎn)企業(yè)，能夠采用先進的工藝方法，高效率的自動機床和數(shù)控機床。機床可以成組布置，使用成組夾具，按成組零件編制工藝，各組零件都在各自的成組生產(chǎn)單元和成組流水線內(nèi)加工。這樣就有利于生產(chǎn)管理和提高經(jīng)濟效益，使復雜的單件小批生產(chǎn)，達到簡單化、專業(yè)化、標準化。生產(chǎn)線布置的方法1.從至表法2.十字形象限法3.十字形分析法從至(From-To)表試驗法首先繪制工藝線路圖例：某機械加工車間有8臺設備及毛坯庫、檢驗臺，共10個運作單元。各運作單元將在1×10區(qū)域布局。設有10個零件由此車間加工零件號IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXX合計①毛坯庫111111111110②銑床246325③車床32233,5,822210④鉆床43354337⑤鏜床21⑥磨床7,953⑦壓床51⑧內(nèi)圓磨床41⑨鋸床2243⑩檢驗6546104633410繪制零件從至表ToFrom①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩合計①251210②12115③24129④11147⑤11⑥123⑦11⑧11⑨1113⑩合計4107131131040按此順序布局不合理，需調(diào)整，原則：盡量使帶數(shù)字的格靠近對角線數(shù)字大的越靠近越好。ToFrom①②③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合計①252110②12115③24219④14117⑩⑥123⑦11⑧11⑨1113⑤11合計4107103113140⑤⑩，主調(diào)列，行跟隨ToFrom②①③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合計②12115①252110③24219④14117⑩⑥123⑦11⑧11⑨1113⑤11合計4107103113140①②，主調(diào)行，列跟隨前后零件移動總距離比較上三角下三角原方案=135格數(shù)×從至數(shù)1×(2+1+4)=72×(5+2+1)=163×(1+1+1)=94×(1+1+1+2)=206×4=247×(1+2)=218×2=16格數(shù)×從至數(shù)1×(2+1)=32×1=23×(1+1)=65×1=56×1=6小計：11322現(xiàn)方案=108格數(shù)×從至數(shù)1×(5+4+4)=132×(1+2)=63×(2+1+1)=124×1=45×1=57×2=148×(1+1)=16格數(shù)×從至數(shù)1×(2+1+2)=52×(2+1)=63×(1+1+1)=95×1=56×1=67×1=7小計：7038節(jié)約20%，收效明顯這里提到的From-To表只考慮了距離，也即考慮單位運輸成本是一樣。但實際中有可能不同設施間的運輸工具不同，成本結構也不同?？捎糜跀U展From-To表From-To方法是一種試驗法只適用于平面設施較少的情況只能用于尋求布局上的改進，但難以得到最優(yōu)對于設施較多的情況，則須應用計算機輔助求解優(yōu)化問題——物料周轉量法。G設備的十字形圖【例】：某車間設備排列的初始方案及其承擔加工的4種零件的加工路線如表1。根據(jù)表1編制初始從至表2，并填寫表3.所示的運輸距離表。鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床0.150.150.160.150.16磨床0.180.160.150.150.15沖床0.150.150.150.150.16鉆床0.180.150.150.150.16車床0.150.170.160.200.15插床0.150.150.160.150.15單位距離運輸成本鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床32.662.79.86.328.8磨床38.98.328.59.21.5沖床60.017.114.32.43.2鉆床2.963.39.36.210.9車床18.912.116.063.07.5插床6.314.313.317.158.5單位距離月運輸成本鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床71.5122.712.725.235.1磨床25.491.721.315.8沖床23.618.416.5鉆床69.228.0車床66.0插床單位距離月總運輸成本⑤②④③①1.鋸床-沖床2.磨床–

鉆床3.鋸床–

磨床4.鉆床–

車床5.車床–

插床沖床鋸床鉆床磨床車床3插床51241.鋸床-沖床

2.磨床–鉆床3.鋸床–磨床4.鉆床–車床5.車床–插床（二）十字形象限法方案

零件順向運輸距離（對角線上部的運輸距離）

零件逆向運輸距離（對角線下部的運輸距離）初始方案1×1=13×1=32×（2+1+2+1+2）=164×1=43×1=35×1=54×(1+1)=86×2=12小計40小計12零件運輸?shù)目偩嚯x40+12=52改進后方案1×（2+2+1+2+1）=81×1=12×(1+1)=42×1=24×1=43×1=35×2=104×1=4小計26小計10零件運輸?shù)目偩嚯x26+10=36改進后方案比初始方案減少運輸距離52-36=16建立十字形四象限圖在此，以書本90頁為例。取兩臺準備互換位置的相鄰設備，取出G和H的行和列中的數(shù)據(jù)，建立十字形四象限圖。（三）十字形分析法如果將生產(chǎn)線的設備排列順序由“從至表”6-7的A-C-E-F-H-G-D-B改為A-C-E-G-F-H-D-B，即把G設備調(diào)整到E和F之間，本法的計算步驟如下：取原方案的“從至表”，針對擬調(diào)整位置的設備G在表上做一個十字形，如圖6-12，G由生產(chǎn)線的第六號位置(按生產(chǎn)線順流方向計)調(diào)到第四號位置，把原“從至表”分為四個區(qū)域，即①G所在的行與列，形成一個十字形；②G所在位置（調(diào)動前）后面的設備，在本例中是D與B，形成D.B方塊；③G調(diào)動后所在位置前面的設備，在本例中式A.C.E區(qū)，形成A.C.E方塊；④G調(diào)動前后它所跨越的設備區(qū)，在本例中指F和H的行與列，形成另一寬帶十字形。G設備調(diào)整后的從至表圖（1）G十字形區(qū)。由于將G的位置調(diào)整到E與F之間，G與生產(chǎn)線上其他設備之間的距離都發(fā)生改變。因此G十字形框中的數(shù)據(jù)所反映的運輸量均需要重新計算。①G至A.C.E和A.C.E至G之間的距離均縮短了2個單位；②G至F和F至G之間的距離均縮短了1各單位；③G至H和H至G之間的距離均增加了1個單位；④G至D.B和D.B至G之間的距離均增加了2各單位。因此可計算如下：A→G為2，C→G為1，E→G為0（2+1+0）×（-2）=-6，G→A為0，G→C為0，G→E為1（0+1+0）×（-2）=-2，F(xiàn)→G為0，G→F為0（0+0）×（-1）=0,G→H為0,H→G為0（0+0）×（-1）=0,G→B為1,G→D為1（1+1）×2=4,D→G為0,B→G為0（0+0）×2=0,合計可減少運輸量∣4-6-2∣=4個單位。（2）A.C.E方塊和D.B方塊區(qū)。對照G改變位置后的“從至表”，見6-13,可以見到A.C.E方塊內(nèi)部的運輸距離沒有改變；D.B方塊內(nèi)部的運輸距離沒有改變。A.C.E方塊和D.B方塊之間的運輸距離也沒有改變。