生產(chǎn)運(yùn)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(chǎng)址選擇

——廠(chǎng)區(qū)布置

——車(chē)間布局（1）選址的重要性和難度設(shè)施選址:就是確定在何處建廠(chǎng)或建立服務(wù)設(shè)施,它關(guān)系到投資和建設(shè)的速度、產(chǎn)品和服務(wù)的成本、生產(chǎn)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)效益。

全球化的一個(gè)重要特征是制造活動(dòng)從集中式到分布式轉(zhuǎn)變，人們面對(duì)的不再是一個(gè)單一的工廠(chǎng)選址的問(wèn)題，而是為有不同的零部件廠(chǎng)、裝配廠(chǎng)以及市場(chǎng)構(gòu)成的制造網(wǎng)絡(luò)選址的問(wèn)題。一、選址的重要性(一)投資(建廠(chǎng)）(二)成本（提供產(chǎn)品和服務(wù)）(三)職工(四)改變困難，作用深遠(yuǎn)。二、選址的難度

1.選址因素互相矛盾。

2.不同因素的相對(duì)重要性很難確定和度量。

3.不同決策部門(mén)利益不同，追求的目標(biāo)不同。

4.判別標(biāo)準(zhǔn)會(huì)隨時(shí)間變化。（2）選址的影響因素和步驟一、經(jīng)濟(jì)因素(一)運(yùn)輸條件與費(fèi)用 交通便利能使物料和人員準(zhǔn)時(shí)到達(dá)需要的地點(diǎn)，使生產(chǎn)活動(dòng)能正常進(jìn)行，還可以使原材料產(chǎn)地與市場(chǎng)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(jià)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(yùn)輸不便。2.接近消費(fèi)市場(chǎng)(1)產(chǎn)品運(yùn)輸不便。(2)產(chǎn)品易變化和變質(zhì)。(3)大多數(shù)服務(wù)業(yè)。（二）勞動(dòng)力可獲性與費(fèi)用 大量需要專(zhuān)門(mén)技術(shù)員工的企業(yè)人工成本占制造成本的比例大，且員工技術(shù)水平和業(yè)務(wù)能力直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，勞動(dòng)力可獲性與費(fèi)用就成為選址的重要條件。（三）能源可獲性與費(fèi)用 耗能大的企業(yè)應(yīng)靠近燃料和動(dòng)力的供應(yīng)地。（四）廠(chǎng)址條件和費(fèi)用建廠(chǎng)地方的地勢(shì)、利用情況和地質(zhì)條件，都會(huì)影響到建設(shè)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(huì)因素生活習(xí)慣、文化教育水平、宗教信仰和生活水平。影響廠(chǎng)址的因素兩個(gè)層次選擇把企業(yè)設(shè)置在哪一個(gè)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(gè)地區(qū)(選位)

選擇地區(qū)時(shí)要綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素、政治因素、社會(huì)因素和自然因素，最后確定某一個(gè)地區(qū)。(二)選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)(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(yùn)費(fèi)和管理費(fèi)等。1.確定廠(chǎng)址應(yīng)考慮場(chǎng)區(qū)平面布置方案，并留有適當(dāng)擴(kuò)充余地。2.整理場(chǎng)地環(huán)境的費(fèi)用。3.職工生活方便。具體廠(chǎng)址選擇因素地區(qū)條件產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域市場(chǎng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)地理位置能源供應(yīng)交通運(yùn)輸原料供應(yīng)法規(guī)支持公眾參與文化教育醫(yī)療衛(wèi)生社會(huì)依托科研開(kāi)發(fā)社會(huì)人文土地利用環(huán)境保護(hù)工程地質(zhì)水文地質(zhì)地形地貌土地狀況電力供應(yīng)自然氣象供水排水污水處理垃圾處理蒸汽供應(yīng)工業(yè)氣體危廢處理安全設(shè)施場(chǎng)外工程通信設(shè)施廢渣處理廠(chǎng)址條件影響廠(chǎng)址選擇的因素（3）單一設(shè)施選址的方法單一設(shè)施選址—

獨(dú)立的選擇一個(gè)新的設(shè)施地點(diǎn)，其運(yùn)營(yíng)不受企業(yè)現(xiàn)有設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的影響。單一設(shè)施選址的方法：負(fù)荷距離法 基本原則： 總負(fù)荷（貨物、人或其他）移動(dòng)的距離最小。例：某健康診斷中心，負(fù)責(zé)七個(gè)社區(qū)的服務(wù)，各社區(qū)中心位置和人口數(shù)如圖，假設(shè)健康中心設(shè)在F（7，2），總負(fù)荷距離數(shù)為多少？（直線(xiàn)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(fù)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(gè)點(diǎn)，計(jì)算每個(gè)點(diǎn)的總負(fù)荷數(shù)，然后加以比較。2.重心法重心的坐標(biāo)計(jì)算公式：（4）復(fù)合設(shè)施選址復(fù)合設(shè)施選址:為多個(gè)設(shè)施或一個(gè)企業(yè)的若干個(gè)下屬工廠(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、銷(xiāo)售點(diǎn)、服務(wù)中心選擇各自的位置，目的是使設(shè)施的數(shù)量、規(guī)模、位置達(dá)到最佳。成本+供貨速度注重成本最小化銷(xiāo)售收入最大化供應(yīng)商制造商倉(cāng)儲(chǔ)和配送中心客戶(hù)零售業(yè)復(fù)合設(shè)施選址一、兩種不同的復(fù)合設(shè)施：1.各個(gè)設(shè)施相互獨(dú)立。2.各個(gè)設(shè)施相互作用。

（5）選址的評(píng)價(jià)方法選址問(wèn)題的特點(diǎn)

要根據(jù)本企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)、用戶(hù)和供應(yīng)商的地點(diǎn)及本企業(yè)的其它特點(diǎn)，作出選址決策，沒(méi)有一成不變的、普遍適用的方法。評(píng)分法全面比較不同選址方案，是一個(gè)多目標(biāo)或多準(zhǔn)則的決策問(wèn)題。由于不同的目標(biāo)對(duì)選址的重要程度不同，就要對(duì)不同的目標(biāo)分配不同的權(quán)重。權(quán)重通過(guò)分配給不同目標(biāo)以不同的最高分?jǐn)?shù)來(lái)體現(xiàn)。【例】對(duì)某投資方案，現(xiàn)有四個(gè)可供選擇建廠(chǎng)的地址A、B、C、D，有關(guān)資料見(jiàn)下表，請(qǐng)用加權(quán)評(píng)分法進(jìn)行選址決策。擴(kuò)展總計(jì)BA基礎(chǔ)設(shè)施資源供給勞動(dòng)力交通政治文化環(huán)境保護(hù)地價(jià)稅收提供服務(wù)產(chǎn)品銷(xiāo)售DC權(quán)數(shù)條件101055105520525335315300305100

對(duì)于多目標(biāo)決策問(wèn)題，可采取以下辦法進(jìn)行決策。(1)淘汰法。(2)設(shè)置最低指標(biāo)值。(3)加權(quán)和法。作業(yè)相關(guān)圖評(píng)價(jià)企業(yè)布局的主要標(biāo)準(zhǔn)： 總運(yùn)輸路線(xiàn)最短、運(yùn)輸總費(fèi)用最小。作業(yè)相關(guān)圖法——廠(chǎng)區(qū)布置的常用方法

它是根據(jù)企業(yè)各個(gè)部門(mén)之間的活動(dòng)關(guān)系密切程度布置其相互位置。第二節(jié)廠(chǎng)區(qū)布置作業(yè)相關(guān)圖法(REL圖)Mood提出，又稱(chēng)“活動(dòng)相關(guān)圖”主要思想：通過(guò)各設(shè)施間活動(dòng)關(guān)系的密切程度確定相對(duì)位置關(guān)系密切程度(六等級(jí))：A、E、I、O、U、X列出導(dǎo)致不同程度關(guān)系的原因一一確定待布局設(shè)施相互關(guān)系根據(jù)重要程度，按等級(jí)高的部門(mén)相鄰的原則，安排出合理方案代號(hào)密切程度分?jǐn)?shù)AAbsolutelyImportant6EExtraImportant5IImportant4OOrdinary3UUnimportant2XIgnorable/negligible1代號(hào)關(guān)系密切原因1使用共同的原始記錄2共用人員3共用場(chǎng)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(lèi)似的工作8共用設(shè)備9其他某快餐店設(shè)施布局一個(gè)快餐店欲布置設(shè)施。該快餐店共分成6個(gè)部門(mén)，計(jì)劃布置在一個(gè)2×3的區(qū)域內(nèi)。已知這6個(gè)部門(mén)的作業(yè)關(guān)系密切程度(如圖)。請(qǐng)根據(jù)圖作出合理布置?；顒?dòng)相關(guān)圖的使用(1)計(jì)算相關(guān)程度積分法如部門(mén)1(2A+1O+1U+1X)=2*6+3+2+1=18其它部門(mén)得分：部門(mén)2=23；部門(mén)3=19；部門(mén)4=13；部門(mén)5=21；部門(mén)6=22；將積分最高者(部門(mén)2)放在中心區(qū)域，再按積分的高低和相關(guān)程度順序在它周?chē)贾肅ANNOTresultinauniqueoptimallayoutplan,BUTaquasi-optimalplanset.對(duì)這個(gè)擬優(yōu)方案集可應(yīng)用后面的物料周轉(zhuǎn)量法進(jìn)一步評(píng)估。123465活動(dòng)相關(guān)圖的使用(2)直接相關(guān)分析法Step1:列出關(guān)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(mén)(6)出發(fā)，將所有與此部門(mén)具有A關(guān)系的部門(mén)放一起Step3:考慮其它“A”關(guān)系部門(mén)，盡量加在主聯(lián)系族上。否則畫(huà)出分離的子聯(lián)系族。本例中，所有的部門(mén)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(guān)系，畫(huà)出“X”關(guān)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(shí)驗(yàn)法安置所有部門(mén)，如圖4所示。126354圖3X關(guān)系聯(lián)系簇1634圖4最后布局625431

圖2聯(lián)系簇第三節(jié)車(chē)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(biāo)：確定車(chē)間各部分的合理位置車(chē)間一般由基本生產(chǎn)單位、輔助生產(chǎn)單位、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)間辦公室、更衣室、休息室、廁所和通道等部分組成。在車(chē)間布置之前必須先完成以下工作：*明確車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)，確定車(chē)間生產(chǎn)大綱*確定產(chǎn)品的工藝路線(xiàn)，編制工藝規(guī)程*確定車(chē)間生產(chǎn)組織形式*確定生產(chǎn)設(shè)備、起重運(yùn)輸設(shè)備以及其他生產(chǎn)設(shè)施的種類(lèi)、型號(hào)及數(shù)量。

分類(lèi)：機(jī)群式布置車(chē)間基本生產(chǎn)單位按工藝專(zhuān)業(yè)化組織：通常設(shè)備按機(jī)群式布置，即將同種工藝類(lèi)型的設(shè)備集中在一起，一類(lèi)一類(lèi)設(shè)備分區(qū)布置。CXZM車(chē)車(chē)磨床鉆床銑床CCCXXXZZZZMMM檢驗(yàn)合格品車(chē)床圖6-4機(jī)群式車(chē)間布置圖優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)工藝專(zhuān)業(yè)化、生產(chǎn)較為靈活

缺點(diǎn)：物流路線(xiàn)復(fù)雜，運(yùn)輸距離長(zhǎng)，運(yùn)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(xiàn)布置車(chē)間生產(chǎn)部門(mén)按產(chǎn)品對(duì)象專(zhuān)業(yè)化組織：設(shè)備應(yīng)按產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)方式布置，即設(shè)備按產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程的工藝順序進(jìn)行排列，形成一條生產(chǎn)線(xiàn)，每條生產(chǎn)線(xiàn)固定地生產(chǎn)某一種或幾種產(chǎn)品。生產(chǎn)線(xiàn)的形狀可采用直線(xiàn)形、U形或其他形狀6-5優(yōu)點(diǎn)：1、有利于組織工人進(jìn)行多機(jī)床看管

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

成組生產(chǎn)單元布置當(dāng)被加工對(duì)象在生產(chǎn)工藝上具有相似性時(shí)，則可應(yīng)用成組技術(shù)，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(lèi)型。LZZZZLLLXMMMMXXXZ6-6成組生產(chǎn)單元車(chē)間布置示意圖進(jìn)料通道評(píng)價(jià)：通過(guò)零件分組，減少每個(gè)工作地加工的零件種類(lèi)，擴(kuò)大了零件生產(chǎn)批量，提高了專(zhuān)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(jìn)的工藝方法，高效率的自動(dòng)機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。機(jī)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(xiàn)內(nèi)加工。這樣就有利于生產(chǎn)管理和提高經(jīng)濟(jì)效益，使復(fù)雜的單件小批生產(chǎn)，達(dá)到簡(jiǎn)單化、專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化。生產(chǎn)線(xiàn)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(yàn)法首先繪制工藝線(xiàn)路圖例：某機(jī)械加工車(chē)間有8臺(tái)設(shè)備及毛坯庫(kù)、檢驗(yàn)臺(tái)，共10個(gè)運(yùn)作單元。各運(yùn)作單元將在1×10區(qū)域布局。設(shè)有10個(gè)零件由此車(chē)間加工零件號(hào)IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXX合計(jì)①毛坯庫(kù)111111111110②銑床246325③車(chē)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(yàn)6546104633410繪制零件從至表ToFrom①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩合計(jì)①251210②12115③24129④11147⑤11⑥123⑦11⑧11⑨1113⑩合計(jì)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(duì)角線(xiàn)數(shù)字大的越靠近越好。ToFrom①②③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合計(jì)①252110②12115③24219④14117⑩⑥123⑦11⑧11⑨1113⑤11合計(jì)4107103113140⑤⑩，主調(diào)列，行跟隨ToFrom②①③④⑩⑥⑦⑧⑨⑤合計(jì)②12115①252110③24219④14117⑩⑥123⑦11⑧11⑨1113⑤11合計(jì)4107103113140①②，主調(diào)行，列跟隨前后零件移動(dòng)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(jì)：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(jì)：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(yùn)輸成本是一樣。但實(shí)際中有可能不同設(shè)施間的運(yùn)輸工具不同，成本結(jié)構(gòu)也不同?？捎糜跀U(kuò)展From-To表From-To方法是一種試驗(yàn)法只適用于平面設(shè)施較少的情況只能用于尋求布局上的改進(jìn)，但難以得到最優(yōu)對(duì)于設(shè)施較多的情況，則須應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助求解優(yōu)化問(wèn)題——物料周轉(zhuǎn)量法。G設(shè)備的十字形圖【例】：某車(chē)間設(shè)備排列的初始方案及其承擔(dān)加工的4種零件的加工路線(xiàn)如表1。根據(jù)表1編制初始從至表2，并填寫(xiě)表3.所示的運(yùn)輸距離表。鋸床磨床沖床鉆床車(chē)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(chē)床0.150.170.160.200.15插床0.150.150.160.150.15單位距離運(yùn)輸成本鋸床磨床沖床鉆床車(chē)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(chē)床18.912.116.063.07.5插床6.314.313.317.158.5單位距離月運(yùn)輸成本鋸床磨床沖床鉆床車(chē)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(chē)床66.0插床單位距離月總運(yùn)輸成本⑤②④③①1.鋸床-沖床2.磨床–

鉆床3.鋸床–

磨床4.鉆床–

車(chē)床5.車(chē)床–

插床沖床鋸床鉆床磨床車(chē)床3插床51241.鋸床-沖床

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

零件順向運(yùn)輸距離（對(duì)角線(xiàn)上部的運(yùn)輸距離）

零件逆向運(yùn)輸距離（對(duì)角線(xiàn)下部的運(yùn)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(jì)40小計(jì)12零件運(yùn)輸?shù)目偩嚯x40+12=52改進(jìn)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(jì)26小計(jì)10零件運(yùn)輸?shù)目偩嚯x26+10=36改進(jìn)后方案比初始方案減少運(yùn)輸距離52-36=16建立十字形四象限圖在此，以書(shū)本90頁(yè)為例。取兩臺(tái)準(zhǔn)備互換位置的相鄰設(shè)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(xiàn)的設(shè)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(shè)備調(diào)整到E和F之間，本法的計(jì)算步驟如下：取原方案的“從至表”，針對(duì)擬調(diào)整位置的設(shè)備G在表上做一個(gè)十字形，如圖6-12，G由生產(chǎn)線(xiàn)的第六號(hào)位置(按生產(chǎn)線(xiàn)順流方向計(jì))調(diào)到第四號(hào)位置，把原“從至表”分為四個(gè)區(qū)域，即①G所在的行與列，形成一個(gè)十字形；②G所在位置（調(diào)動(dòng)前）后面的設(shè)備，在本例中是D與B，形成D.B方塊；③G調(diào)動(dòng)后所在位置前面的設(shè)備，在本例中式A.C.E區(qū)，形成A.C.E方塊；④G調(diào)動(dòng)前后它所跨越的設(shè)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(shè)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(xiàn)上其他設(shè)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(yùn)輸量均需要重新計(jì)算。①G至A.C.E和A.C.E至G之間的距離均縮短了2個(gè)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(gè)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(jì)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(jì)可減少運(yùn)輸量∣4-6-2∣=4個(gè)單位。（2）A.C.E方塊和D.B方塊區(qū)。對(duì)照G改變位置后的“從至表”，見(jiàn)6-13,可以見(jiàn)到A.C.E方塊內(nèi)部的運(yùn)輸距離沒(méi)有改變；D.B方塊內(nèi)部的運(yùn)輸距離沒(méi)有改變。A.C.E方塊和D.B方塊之間的運(yùn)輸距離也沒(méi)有改變。