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1、1,1 设备/设施布置决策2 布置决策的定量分析3 流水生产线概述4 非制造业的设施布置,第六章 生产和服务设施布置,2,生产设施布置,服务设施布置,工厂总体布置,服务设施总体布置,服务设施内部布置,车间内部布置,设施布置种类,第一节 设备/设施布置决策,3,（一）设施布置要考虑的四个问题,1、应包括哪些经济活动单元？2、每个单元需要多大空间？3、每个单元空间的形状如何？4、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？,一、 影响企业生产单位构成的因素,4,产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模,（二） 影响企业生产单位构成的因素,5,生产单位专业化原则和形式，影响企业内
2、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。（一）工艺专业化原则（二）对象专业化原则,二、生产单位的专业化原则和形式,6,工艺专业化原则：将完成相同工艺或工作的设备和工人布置在一个区域内。在此区域内对不同产品和零部件的某一相同或相似工艺进行加工。对象专业化原则：将加工某种产品或完成某种服务所需的设备和工人布置在一个区域内，所有生产设备和工作地按产品加工装配的工艺路线顺序排列。在这个区域内完成产品或零部件的全部或大部分工艺。,7,工艺专业化形式示意图,8,车 钻 铣 磨 检验,铣 钻 车 磨 检验,A原材料B,A半 成品库B,A生产车间,B生产车间,对象专业化形式示意图,9,10,
3、（一）设施布置的目标,满足生产过程的需要 设施占用空间缩小 总运输费用最少 生产系统柔性强 组织结构的合理化和管理的方便性 提供方便、安全、舒适的作业环境,三、影响设施布置决策的因素,11,（二）影响设施布置决策的因素,厂房的布置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，节省生产费用生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置充分利用现有运输条件按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区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工厂布置应考虑有扩建的余地,12,四、几种典型的布置形式,物料流程形式 可分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑
4、生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑,13,布置类型固定式布置（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。,14,按产品布置 （Product Layout） 按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。如图61所示。,加工设备,加工设备,按产品（对象）布置的示意图,15,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。,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,镗床组,磨床组,磨床,
5、钻床,车床,按工艺过程布置示意图,16,按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）,L,D,D,G,G,L,G,G,L,L,原材料,成品库,单元1,单元2,单元3,G,D,L,车床,钻床,磨床,如63：成组生产单元布置示意图,17,按C形制造单元布置,机器2,机器1,机器3,机器4,机器5,机器6,入口,出口,如64：C形制造单元布置示意图,18,U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）,7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,4,3,2,1,入口,出口,入口,出口,工人的行走路线,图65：U形制造单元及生产线布置,19,缺点：操作者相互
6、分开，没有机会相互交流工作,优点：操作者可以交换工作，可以增加或减少操作人数。操作者经过训练可以自动平衡不同的生产速度。,20,缺点：操作者被包围起来，没有机会通过第三个操作者来提高产量。,优点：操作者可以互相帮助，可以通过第三个操作者来提高产量,21,缺点：直线型生产线很难平衡,优点：5个操作者可以减为4个,22,第二节 布置决策的定量分析,1、收集有关信息和数据所需经济活动单元及其面积可利用空间的大小(或现有布置图)各个单元之间的相关关系其它约束条件2、做出初步平面布置方案(块状区划图)，进行评价3、确定最终块状区划图，做出详细方案,设施布置的步骤,23,设施布置的基本思路,1、追求物流合
7、理化物料搬运占生产周期和生产成本的比重很大；尽量使物流量较大的经济活动单元靠近，以减少搬运距离和搬运量；尽量使经济活动单元的排列有利于物流顺畅。,24,2、追求生产线的平衡性,（1）焦点：生产线的平衡问题如何使各个工作站的工作任务大致相等（2）基本思路：工作地之间的相对位置无其它选择生产线的产出速度等于速度最慢的工作地的产出速度,25,一、作业相关图,作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。1、首先将密切程度划分为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。2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系3、根据相互关系重要程度
8、，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。,26,27,表：关系密切原因,28,例如：一个小型工厂的生产、辅助、服务等八个部门的相互关系表图如下：,29,第一步：将相关图中各部门间的接近程度列入方块图中,23,25,22,25,37,22,20,19,30,第二步将各方块切开，根据关系的密切程度和接近的必要性重新在平面上按A、E、I、O、U的顺序逐次排列,1、A级：1与2 5与2，3，4,1,2,3,5,4,31,2. E级：5与6，7，8,4,5,1,3,6,2,32,3. I级：1与5；6与7,8,7,4,5,1,6,3,2,33,第三步按各部门实际面积大小的比例，绘制工
9、厂平面布置图,2材料室,3工具室,4机修组,1 总库,5生 产 车 间,8办公室,7食堂,6更衣室,34,二、从至表法,具体步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本实验法确定最满意的布置方案。,35,所谓”从至表“是指零件从一个设备到另一个设备的搬运次数的统计表。因而调换设备的位置，使运输次数大的格子靠近对角线，并使对角线下面有数字的格子置换到对角线上面去，以使生产线上的运输量下降和减少逆向运输。,36,生产线加工零件的工艺路线图,37,初始方案从至表,38,初始方案零件运输距离
10、计算表,39,最终方案从至表,40,改进后方案零件运输距离计算表,41,物料运量图法,含义： 比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定布置方案的一种方法。方法： 相互间运量大的单位尽量靠近布置。目标：总运量减少，降低运输费用 。,42,举例：,车间物料运量表,43,运量相关线图（按两行式排列）,05车间,06车间,04车间,01车间,02车间,03车间,实箭线表示2个物料单位虚箭线表示1个物料单位,44,三、新设备布置问题,该问题的目标是使从新设备到老设备的加权直线移动距离的总和最小。（两台设备之间不能走对角线）,45,第三节 装配线平衡,产品原则布置的优点在于要把工作分解成可由技术不高
11、的工人或专用机器快速而机械地完成一系列基本作业。每一个工人只分派一个作业是不实际的。通常会将作业分成可控制的作业包分配给各工作地，每个工作地由一个或两个人操作。决定如何将作业分配到工作地的这一过程被称为生产线平衡，其目标在于分到各工作地的作业所需时间大致相等。（不等时会出现闲置时间）,46,达到生产线完全平衡的主要障碍在于要组成具有同样加工时间的作业包是很困难的。对设备要求不同或一些活动不相容；基本作业的时间差异通过作业分组解决不了；所要求的技术顺序也可能妨碍一些作业组合。,擦污2分钟,冲洗4分钟,烘干2分钟,有时候一个工作地上会有多个工人，本章所有的例子与问题涉及到的工作地上只有一个人。,4
12、7,考虑管理者可决定利用1-5个工作地来完成五个作业。当利用1个工作地时，所有的作业都在这一工作地完成；利用5个工作地时，每一个工作地只安排1个作业。如果利用2个、3个、4个工作地时，部分或全部的工作地将分配多项作业。管理者如何决定利用多少个工作地？主要决定因素是节拍。节拍是指将完成单位产品所需要的作业分配到各工作地时，各工作地完成其上的作业所容许的最大时间。如果节拍是2分钟，那么该生产线每2分钟完成一个产品。,思考,48,假定要制造某种产品，该工作可以分解为5个基本作业，每一作业所需时间及各作业的顺序如下图所示：,0.1分钟,0.7分钟,1.0分钟,0.5分钟,0.2分钟,产量计划期有效工作
13、时间节拍,假定一生产线每天运转8小时，其中节拍为1分钟，那么产量为480个单位；当节拍为2.5分钟时，那么产量为192个单位。,节拍计划期有效工作时间计划期产量,最小可能的节拍：最长的作业时间1.0分钟最大可能的节拍：各作业时间之和2.5分钟,49,工作地计算数工序时间之和节拍,假定计划期的产量为每天480个单位（最大产量），为了达到这一目标最少需要的工作地为：N2.512.5个工作地,a,b,e,c,d,0.1,1.0,0.7,0.5,0.2,实际采用3个工作地,50,作业分配的步骤,从工作地1开始，按顺序给工作地分配作业。作业的分配按作业先后顺序图自左至右进行。在每一分配前，利用下列标准确
14、定哪些作业够资格分配到一工作地：所有先行作业都已被分配该作业时间不超过该工作地的剩余时间如果没有够资格分配的作业，继续下一个工作地每当一个作业被分配后，计算出该工作地的剩余时间。剩余时间等于节拍减去工作地上总的作业时间。如果出现两个作业情况都一样时，可通过分配后续作业数做多的作业，或分配加工时间最长的作业解决。继续下去直到所有作业都被分配。,51,52,评价作业分配的效率,生产线闲置时间百分比（闲置率）生产线效率,生产线闲置率每节拍内的闲置时间（实际工作地数节拍）,生产线效率1生产线闲置率,53,b,e,g,d,f,0.2,0.3,0.6,1.0,0.4,h,0.3,a,c,0.2,0.8,54,55,工作地4,工作地3,工作地2,工作地1,b,e,g,d,f,0.2,0.3,0.6,1.0,0.4,h,0.3,a,c,0.2,0.8,
