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1、2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,1,第4章 生产/服务设施选址与布置 Facility Location and Decorated.,4.1 工厂选址决策4.2 设备/设施布置决策4.3 库房布置4.4 选址与布置的定量分析4.5 流水线平衡,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,2,本章重点,1.工厂选址重要性2.选址的经济分析3.生产单位组织形式4.选址评价:量本利分析法5.流水线平衡:工序同期化,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,3,4.1 工厂选址决策,4.1.1 选址的重要性 工厂选址是生产战略决策的基本内
2、容之一,是企业取得竞争优势的重要环节。(1)影响投资回报:直接关系固定资产投资额,从而影响投资回报和投资回收期。(2)影响产品成本:关系到生产资源的获得和生产系统的运行效率,进而影响产品成本、价格和竞争力。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,4,4.1.1 选址的重要性(续),(3)影响人才聚集:事关吸引、激励和留住优秀人才,影响企业员工的生活便利和工作积极性。(4)深远影响发展:选址一旦决定,工厂建成后就是企业一项巨大的永久性投资。工厂选址合理,就会对企业的发展产生重大的积极影响;而厂址选择失误,将“铸成大错”,难以补救。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服
3、务设施选址与布置,5,4.1.1 选址的重要性(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,6,4.1.1 影响选址影响因素,(一)经济因素(二)政治因素(三)社会因素(四)自然因素,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,7,(一)经济因素,(1)运输条件和费用企业一切生产经营活动都离不开交通运输。在运输工具中,水运运载量大,运费较低;铁路运输次之;公路运输运载量较小,运费较高,但最具有灵活性,能实现门到门运输;空运运载量小,运费最高,但速度最快。在选址时,要对接近原材料供应地,还是接近消费市场进行决策。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务
4、设施选址与布置,8,1)经济因素(续),(2)劳动力可获性与费用对于劳动密集型企业,必须考虑劳动力的成本;设厂在劳动力资源丰富、工资低廉的地区,可以降低人工成本;对于大量需要具有专门技术员工的企业,人工成本占制造成本的比例很大,而且员工的技术水平和业务能力,又直接影响产品的质量和产量,劳动力资源的可获性和成本就成为选址的重要条件,如深圳华为公司等。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,9,1)经济因素(续),(3)能源及水资源可获性与费用没有能源,如煤、油、天然气和电等,企业就不能运转;对于耗能大的企业,如钢铁、炼铝、火力发电企业,其厂址应靠近能源供应地;以水为基本原料
5、和耗水大的企业选址应重视水的供应,如啤酒、纯净水饮料和造纸、钢铁、印染、纺织企业等不仅应重视水的供应,还应重视水的质量,如农夫山泉。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,10,1)经济因素(续),(4)土地条件、可获性和费用地质条件:在平地上建厂比在丘陵或山区建厂要容易施工得多,造价也低得多;在地震区建厂,建筑物和设施都要达到抗震要求;在有滑坡、流沙或下沉地面上建厂,要有防范措施;土地供应:在荒地上还是良田上建厂。由于建设和建房,全国耕地每年以250万亩速度递减;土地价格:地价是影响厂址选择和投资的重要因素;,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,
6、11,1)经济因素(续),(5)产业协作和集聚条件 厂址选择还应考虑产业协作和供应链条件。 特别要优选考虑在专业化产业集聚区建厂,以便在生产协作、分工配套、技术开发、信息获取和人力资源支持等方面获得便利,同时享受到当地政府的支持政策和在基础设施方面免费的公共利益,实现降低企业生产成本和构建产业集聚效益,利于企业投资和发展。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,12,(二)政治因素,国家政局是否稳定,特别是跨国投资;国家之间的相互关系是否友好;投资法律法规是否健全;当地产业政策,如鼓励、限制和淘汰等;税收优惠政策、税负是否公平;当地有关法规,如环境生态保护。,2022/1
7、2/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,13,3)社会因素,居民的消费和生活习惯:企业的产品要适合当地的需要; 文化教育水平:招收受过良好教育和训练的员工;宗教信仰:重视宗教文化冲突;居民生活水平:影响消费能力。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,14,(四)自然因素,气候条件直接影响职工的健康和工作效率;气温的高低关系厂房和办公室的建筑设计;英国的曼彻斯特是世界著名的纺织业区,温度及湿度合适;好莱坞:该地终年温和而干燥,适于室外拍片活动。水资源有些企业耗水量巨大,应该靠近水资源丰富的地区,如造纸厂、发电厂、钢铁厂和化纤厂等;啤酒厂和纯净水及饮料等,不仅要靠近
8、水源,而且要考虑水质,如农夫山泉。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,15,图4-2 宁波钢铁有限公司5万吨矿石专用码头,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,16,图4-3 宁波化工区520万立方国家石油战略储备基地,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,17,4.1.1 选址一般步骤,(1) 首先,选择某一国家或地区设厂:要综合考虑经济因素、政治因素、社会因素和自然因素。(2) 其次,在该地区选择若干适当的区域用以备选:地区选定之后,还要确定具体建厂区域。 (3) 再次,比较同一地区不同区域方案,作出最后决策。,2022
9、/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,18,4.2 设备/设施布置决策4.2.1 影响企业生产单位构成的因素,一.生产单位类型车间:是企业最主要的生产单位,车间的组织应遵循效率原则。 由于各类企业生产对象和方法的差异,其生产单位类型各有不同。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,19,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(一)基本生产单位直接从事产品制造的单位。(1)准备车间:为加工产品准备毛坯料,如铸造、锻造和下料车间等;(2)加工车间:使用设备将毛坯料加工(达到设计的形状、尺寸及精度)成零件,如机械加工(车、钻、铣、磨、刨、镗、锻、冲、电火
10、花、线切割)、铆接、焊接、电镀和热处理车间等。各种机加工设备见图4-4-图4-17。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,20,图4-4 普通精密车床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,21,图4-5 摇臂钻床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,22,图4-6 万能升降台铣床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,23,图4-7 卧式镗床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,24,图4-8 冲床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,25,图4-9 数
11、控磨床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,26,图4-10 牛头刨床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,27,图4-11 闸式剪床,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,28,图4-12 数控电火花机,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,29,图4-13 数控线切割机,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,30,图4-14 立式加工中心,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,31,图4-15 高精度液压机,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施
12、选址与布置,32,图4-16 滚齿机,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,33,图4-17 注塑机,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,34,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(3)装配车间:将零件组装成部件或完整的成品,如部件装配车间和总装车间等。相关装配流水线见图4-18-图4-21。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,35,图4-18 旋转式电池装配流水线,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,36,图4-19 家电装配流水线,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址
13、与布置,37,图4-20 汽车总装流水线,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,38,图4-21 上海大众帕萨特总装线,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,39,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(二)辅助生产单位为基本生产单位提供辅助产品或服务的单位(1)辅助车间:工具车间、模具车间和机修车间等;(2)动力车间:发电站、变电站、锅炉房、压缩气站和乙炔气站等。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,40,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(三)生产服务部门为基本生产单位和辅助生产单位提供服务的单位(
14、1)运输部门:车队、装卸队和起重队;(2)仓储部门:原材料、在制品、半成品、成品和工具库。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,41,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(四)生产技术准备部门为生产提供技术服务的单位(1)研发中心、设计部:技术开发、产品设计;(2)工艺部:工艺审查、工艺规程编制;(3)试制车间样品或样机制造。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,42,二、影响生产单位构成的因素(一)产品的结构与工艺特点(1)离散型机电产品:按毛坯加工、零件加工、部件装配和成品总装组织车间。(2)流程型化工产品:按工艺流程的要求组织车
15、间,如预热、分馏、裂解、催化、脱硫、聚合等。,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,43,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(二)企业的专业化与协作化水平(1)企业专业化:指产品生产的品种和工艺方法的单一化程度。企业生产的产品品种越少且工艺方法越单一则专业化程度越高。产品专业化生产的企业,拥有完整的生产过程和生产单位。零件专业化生产的企业,生产过程相对较短,生产单位较单一。(2)企业协作化:指企业与同行业零部件和成品生产企业合作配套的关系程度。企业生产规模越大、专业化程度越高,与协作企业的关系就越密切,从而企业
16、生产单位的组织就越简单。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,44,4.2.1 影响企业生产单位 构成的因素(续),(三)企业的生产规模(1)企业生产规模:指人力和生产资源在企业的集中程度,或企业一个年度向市场提供产品的产出能力。(2)生产规模影响:企业生产规模越大,一般生产单位就越完整,越多、越复杂。如年产空调10万台与100万台,企业的生产车间和流水线数量是有明显差异的。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,45,一、生产单位组织形式生产单位组织形式,影响企业内部的生产分工和协作关系,决定着物料流向、物流路线和运输量,它是企业与车间平面布置中
17、必须考虑的重要问题。,4.2.2 生产单位的专业化 原则和形式,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,46,4.2.2 生产单位的专业化 原则和形式(续),二、生产单位的组织原则与形式(一)工艺专业化(PROCESS FOCUSED):将工艺相同或相似的加工作业放在一起,组成一个生产单位。见图4-22。(1)优点:生产单位的柔性或通用性较强;设备工艺相同,便于管理。(2)缺点:零件加工路线复杂,费用高;零件在不同车间之间运动,周期长、资金占用多;不同车间联系密切,对管理要求高。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,47,图4-22 某机床厂按工艺原
18、则组织的生产单位,锻造车间,铸造车间,下料车间,金工车间,热处理车间,总装配车间,冲压车间,4.2.2 生产单位的专业化 原则和形式(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,48,4.2.2 生产单位的专业化 原则和形式(续),(二)对象(产品)专业化(PRODUCT FOCUSED):将相同的加工对象(产品)放在一起,组成生产单位。见图4-23。(1)优点:在一个生产单位内完成所有作业,产品工艺线路短、周期短,可减少产品的在制品数量和资金占用;生产单位具有相对独立性,管理简化,效率提高。(2)缺点:生产单位的生产刚性强,对产品变化的应变能力差;设备工艺的专业化程度高
19、,管理相对困难。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,49,图4-23 某汽车厂对象专业化的生产单位,底盘车间,总装车间,发动机车间,车桥车间,厢体车间,4.2.2 生产单位的专业化 原则和形式(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,50,4.2.3 影响生产和服务设施 布置决策的因素,(一)生产或工艺过程:厂房和车间的布置应满足生产过程的要求,以避免互相交叉和迂回运输,缩短生产周期,节省生产费用。(二)生产联系程度:生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置。(三)运输条件:利用现有运输条件,方便运输。,2022/12/1,CHAPT4 生
20、产/服务设施选址与布置,51,4.2.3 影响生产和服务设施 布置决策的因素(续),(四)空间布局:按照生产性质、防火和环保要求,合理划分厂区。(五)空间效率:在考虑防火和卫生条件下,总平面布置应力求占地面积最小。(六)发展余地:工厂布置应考虑有扩建的余地。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,52,4.2.4 几种典型的布置形式,一、按物料流程形式(一)水平布置:所有的设备、设施都在同一个车间里时,按水平方式考虑,这种布置形式最为常见。(二)垂直布置:生产运作是在多个楼层周转时,按垂直方式考虑。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,53,4.2
21、.4 几种典型的布置形式(续),二、布置类型(一)固定式布置(Fixed Position Layout)加工对象位置固定,生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如飞机、大型远洋船舶、大型雕塑等,如图4-24 波音737飞机总装。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,54,4.2.4 几种典型的布置形式(续),图4-24 波音737飞机总装,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,55,4.2.4 几种典型的布置形式(续),加工设备,加工设备,图4-25 按产品(对象)布置的示意图,(二)按产品布置 (Product Layout) 按对象
22、专业化原则布置相关加工设备,如常见的零件加工流水线或产品装配线。如图4-25所示。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,56,4.2.4 几种典型的布置形式(续),L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,钻床组,磨床组,磨床,钻床,车床,图4-26 按工艺过程布置示意图,(三)按工艺过程布置(Process Layout)又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起,完成相同工艺加工任务,如图621所示。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,57,4.2.4 几种典型的布置形式(续),L,B,B,G,G
23、,L,G,G,L,L,原材料,成品库,气缸套,传动轮,传动轴,G,B,L,车床,镗床,磨床,图4-27 成组生产单元布置示意图,(四)按成组制造单元布置(Layouts Based on Group Technology),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,58,4.2.4 几种典型的布置形式(续),机器2,机器1,机器3,机器4,机器5,机器6,入口,出口,图4-28 C形制造单元布置示意图,(五)按C形制造单元布置,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,59,4.2.4 几种典型的布置形式(续),7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,4,3
24、,2,1,入口1,出口1,入口2,出口2,工人的行走路线,图4-29 U形制造单元及生产线布置,(六)U形制造单元及生产线布置(U-line Cell),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,60,4.3 库房布置,库房合理布置的意义:企业库存也存在一个合理布置的问题,仓库空间的使用规划,不同物质的存放方案,都会影响库存物质的物流效率,进而影响库存费用。例4-1 某公司有一家电产品仓库,共有14个货区,分别存储7种家电。仓库有一个出入口,进出仓库的货物都要经过该口,如图4-30所示。 假设该仓库每种物品每周的存取次数如表6-4所示,应如何布置不同产品的货区,使总搬运量最小
25、?,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,61,4.3 库房布置(续),货区,通道,表4-1 家电产品仓库存储信息,图4-30 仓库平面示意图,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,62,4.3 库房布置(续),通道,货区,图4-31 家电产品仓库平面布置图,解:根据运输量最小原则,按每周每个货区搬运次数最少的产品放置在仓库最里面货区的原则,依次布置所有货区的产品,即:50-80-125-150-200-280-360,见图4-31。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,63,4.4 选址与布置决策的定量分析4.4.1 量本利
26、分析法,利用量本利分析法可用来评价不同选址方案的经济性。(1)任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本。(2)不同的选址方案,不仅直接影响产品的固定成本,还会影响产品的变动成本,进而影响企业的经济效益。例见图4-32。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,64,0 Q0 Q1 Q2 Qt Qr 产量Q,成本C,FC1,FC2,TC2,TC1,S,P1,例4-2 厂址选择:方案1与方案2的比较,见图4-32,K1,K2,利润P;销售额S;成本C;价格p;固定成本F;单位变动成本V;盈亏平衡点K,销售额S,P2,P=S-C;S=pQ;C=F+VQ,(VC1),(VC2),S
27、,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,65,选址因素,最高分数,备选方案,A B C,1.燃料可获性2.水源供应保证3.劳动力供应情况4.生活条件5.运输灵活性及前景6.环境保护法规7.税收稳定性方案总分=,300100250150200 50 501100,200 80220120160 30 30840,250 90200120160 40 40900,220 80200100140 30 30800,例4-3 简单求和法,见下表4-2,4.4.2 评分法,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,66,选址因素,权重,备选厂址,A B C,交通条
28、件土地状况停车场地公众态度扩展能力,0.250.100.200.250.20,7080709090,10070608080,80100609080,4.4.2 评分法(续)例4-4 加权评分法,见下表4-3。,方案总分=,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,67,4.4.3 作业相关图法,一、厂区车间平面布置(1)作业相关图法:由生产管理学者穆德提出,它根据企业各个生产单位之间的活动关系密切程度布置其相互位置。(2)布置程序:将车间之间的密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级,然后列出导致不同程度关系的原因。将企业待布置的车间一一列出关系重要等级,按重要等级越高的
29、部门越相邻布置的原则,安排出最合理的布置方案,从而使生产运行效率最高、费用最低。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,68,4.4.3 作业相关图法(续),表4-4 关系密切程度分类表,表4-5 关系密切原因,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,69,例 4-5 某家电生产企业欲在厂区布置其生产车间。该企业共分成6个车间,计划布置在一个200300M的区域内。已知这6个车间间的作业关系密切程度如表63所示,试根据表6-3作出厂区平面布置图。,车间6,车间5,车间4,车间3,车间2,车间1,A,A,A,A,A,A,X,O,X,E,O,U,X,I,U
30、,符号A表示两者的关系绝对重要,表4-6 企业作业相关图,4.4.3 作业相关图法(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,70,4.4.3 作业相关图法(续),解:第一步:列出关系密切程度分类表(只考虑A和X) A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,71,4.4.3 作业相关图法(续),第二步:根据列表编制主联系簇,如图4-33所示。布置原则:从关系“A”出现最多的车间开始布置,如本例的车间6出现3次,首先确定车间6,然后将与车间6关系密切程度为A的车间一一联系在一
31、起。,2,4,5,6,5,4,6,2,3,1,图4-33 车间6”A”关系联系簇,图4-34 所有“A”关系联系簇,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,72,4.4.3 作业相关图法(续),第三步:考虑其他“A”关系车间,如能加在主联系簇上就尽量加上去,否则画出分离的子联系簇。本例中,所有的“A”关系车间都能加到主联系簇上去,如图4-34所示。第四步:画出“X”关系联系图。如图4-35所示。第五步:根据联系簇图和可供使用的区域,用实验法布置所有的车间,如图4-36所示。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,73,4.4.3 作业相关图法(续),厂
32、区总体布置图,3,6,图4-35 “X”关系联系簇,图4-36 全厂车间最后布置图,4,1,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,74,4.5 流水线平衡,流水线是现代企业大规模生产的先进组织形式。(一)流水线平衡,又称工序同期化:是指通过技术组织措施,调整流水线各道工序的时间定额ti ,使各道工序时间ti等于流水线节拍r或是节拍r的倍数。(1)流水线节拍r,是指流水线上连续出产前后2件相同制品的时间间隔t ,反映了流水线的生产效率。(2)工序同期化目的:提高流水线设备的利用率,保证流水线生产的连续性,从而提高生产效率。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选
33、址与布置,75,4.5 流水线平衡(续),(二)流水线设备布置:对某一加工或装配流水线,在给定节拍r后,计算流水线所需各工序的工作地(设备)数S和配备各工作地最少工人数。,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,76,4.5 流水线平衡(续),(三)流水线节拍r计算计算公式,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,77,4.5 流水线平衡(续),(四)流水线平衡确定流水线节拍r;计算流水线上的最少工作地(设备)数Smin:组织工作地(设备);计算工作地时间损失系数L、平滑系数SI,2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,78,4.5
34、流水线平衡(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,79,4.5 流水线平衡(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,80,4.5 流水线平衡(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,81,4.5 流水线平衡(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,82,4.5 流水线平衡(续),2022/12/1,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,83,思考题,1.从经济视角分析,企业乐于进入当地专业化产业园区投资建厂的理由。2.简述厂区平面布置的主要因素。3.生产单位组织的原则和形式。4.简述流水线平衡的意义与方法。5.P120,习题2.,