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1、第四章 生产与服务设施布置,第四章 生产与服务设施布置,设施布置概述 车间布置与库房布置 设备布置的定量分析 装配线平衡,生产和服务设施布置是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位（车间、仓库、办公楼、公用设施和辅助设施）的相对位置及其面积，以及确定车间内部生产设备的布置。,生产和服务设施布置，对物流成本有很大的影响，有资料表明：在制造业中，物流费用约占产品总成本的20-50%，而一个好的布置方案，可以使物流费用降低10-30%。,第一节 设施布置概述,一 生产单位的组成及影响因素,（一）生产单位的组成,1.生产技术准备部门2.基本生产部门3.辅助生产部门4.生产服务部门5.附属生产部门
2、6.管理部门7.公共服务部门,（二）影响生产单位组成的因素,1.产品品种、结构及工艺特点2.企业的专业化形式与协作水平3.生产单位的专业化原则4.企业的生产规模,第一节 设施布置概述,二、设施布置的目标,1.最短的物流路线2.合理的面积利用3.良好的工作环境4.适当的发展余地5.正确的功能区划6.充分的利用周边环境与条件7.一定的灵活性,三、设施布置的原则,1.应满足工艺流程设计的要求,尽量减少迂回和交叉运输，使物流顺畅，物流路线最短。2.按照工艺流程和协作关系的密切程度进行布置，关系密切的单位应布置在相邻的位置上。3.合理划分厂区，分区布置（加工区、动力区、办公区、生活区等），并注意环保和排
3、放。4.充分利用城市现有条件（道路、车站、码头、供水、供电等）。5.布置紧凑，减少占地面积，注意环境的美化与绿化。6.为将来扩建留有余地。,四、几种典型的布置形式,(一)设备排列方式,1.直线式布置,2.L 型布置,四、几种典型的布置形式,(一)设备排列方式,3.U 型布置,四、几种典型的布置形式,(一)设备排列方式,4.S 型布置,四、几种典型的布置形式,(一)设备排列方式,5.环型布置,(二)布置类型,1.产品固定式布置,如大型飞机、大型船舶的制造。,(二)布置类型,2.按产品布置（生产线、装配线、自动线）,(二)布置类型,3.按工艺布置（机群式布置）,车床组,铣床组,加工中心组,磨床组,
4、按工艺布置（机群式布置）,锯床组,磨床组,冲床组,钻床组,车床组,插床组,4 按成组制造单元布置,L,G,G,D,D,L,P,G,L,L,原材料,成品库,单元1,单元2,单元3,第二节 车间布置与库房布置,一、厂区布置的常用方法,（一）物料运量图法 1.统计车间内物料流量，绘制物料运量表。2.优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布置，以此类推。3.最后，考虑其它因素进行改进和调整。,A车间,D车间,C车间,B车间,E车间,第二节 车间布置与库房布置,（二）作业相关图法,根据关系密切的原因确定出各单位密切程度。,关系密切原因,关系密切程度分类表,例一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快
5、餐店共分6个部分，计划布置在面积为200m300m的区域内。,A,A,X,U,O,E,X,O,A,A,U,I,A,A,X,部门1,部门2,部门3,部门4,部门5,部门6,第二节 车间布置与库房布置,200m,300m,1。列出关系密切程度（A、X）A：1-2，1-3，2-6，3-5，4-6，5-6。X：1-4，3-6，3-4。2。编制主联系簇（图1）3。考虑其它有A联系的部门（图2）,4。画出X关系图（如图3）5。布置各部门（如图4）,部门1,部门2,部门6,部门3,部门5,部门4,第二节 车间布置与库房布置,二、库房布置,原则:在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的物料运送成本。法则：（1）
6、等面积存储法则（2）非等面积存储法则：搬运次数与所占用面积之比值,例：某仓库分为15个货架（如图），要存放七种小家电产品，各种小家电的搬运次数和占用面积（货区数）如下表：,各种家电需占用的货架数量、年搬运次数及二者的比值,电磁炉,微波炉,微波炉,微波炉,微波炉,饮水机,饮水机,电饭锅,电饭锅,电饭锅,电烤箱,取暖器,取暖器,消毒柜,消毒柜,仓库入口,仓库布置图,第三节 设备布置的定量分析,从至表法（From-to）是一种比较科学的求物料总运量最小的设备布置方案的方法。适合于多品种、小批量生产车间的设备布置。应用步骤：（1）根据各零件的工艺路线，确定机床设备。（2）按照典型零件制定设备的初始布置
7、方案。（3）根据各零件的产量，统计各零件在设备组之间的搬运次数及搬运成本。（4）根据总搬运成本确定最佳的设备组布置方案。,第三节 设备布置的定量分析,例 某金属加工小组有锯、磨、冲、钻、车、插等六种设备各1台，要对9种零件进行加工，每种零件的工序数量及工艺流程各不相同，经统计，全部零件在各设备组之间每月的搬运次数和单位搬运成本如表1、表2所示。请确定最佳布置方案。,表1：各设备之间的月平均搬运次数,表2：设备之间单位距离每次的搬运成本,1.依据工序数最多且产量较大的某个零件的工艺流程，确定设备的初始布置图，如下图。,锯床,磨床,冲床,钻床,车床,插床,2.根据初始布置图，计算各设备之间的搬运成
8、本，如表3、表4所示（设相邻两台设备之间的距离为1个单位）。,表3：初始布置方案各设备之间每月的搬运成本,注：设相邻两台设备之间的距离为1个单位,表4：初始布置方案每月的总搬运成本,锯床 冲床 122.7 磨床 钻床 91.7 锯床 磨床 71.5 钻床 车床 69.2 车床 插床 66 锯床 插床 35.1 钻床 插床 28 磨床 冲床 25.4 锯床 车床 25.2 冲床 钻床 23.6 磨床 车床 21.3 冲床 车床 18.4 冲床 插床 16.5 磨床 插床 15.8 锯床 钻床 12.7,各设备之间的每月单位距离搬运成本：,锯床,磨床,冲床,钻床,车床,插床,调整后的设备布置图,表
9、5：新布置方案各设备之间每月的搬运成本,注：设相邻两台设备之间的距离为1个单位,表6：新布置方案每月的总搬运成本,新布置方案比初始布置方案：搬运成本节省了527.9元，降低了41.6%。,第四节 装配线平衡,装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织 的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。,对装配线实行平衡技术，其目的是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。,第四节 装配线平衡,一、为什么要进行装配线时间平衡,例：某装配线有6道工序，其作业顺序和工序时间如
10、下：（节拍为5分钟/件）,装配线不平衡导致：1.浪费了资源2.出现了忙闲不均的现象3.导致瓶颈产生,为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组合分析，重新组合工作地。,第四节 装配线平衡,二、进行装配线平衡的任务（原则）,1 按工序先后顺序，合理地把作业分配给每一个工作地；2 每个工作地的作业时间要尽量接近节拍，并使装配线的工作地数最少；3 各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷要均衡，要保证流水线的时间损失率和平滑指数最小。,三、进行装配线平衡的步骤,1.画出全部装配工序的先后顺序图,2.计算装配流水线的节拍r（单位：分/件）,有效工作时间=制度工作时间-规定的停歇时间,3.计算装配线需要
11、的最少工作地数Smin,式中：Smin 最少工作地数 ti 工序i的作业时间 向数值大的方向取整,4.组织工作地保证各个工序之间的先后顺序每个工作地分配到的工序作业时间之和(Tei)，不能大于节拍各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍(Teir)应使工作地数目尽量少具体方法有试凑法、穆迪-扬法、分支定界法等。,5.计算装配线平衡的评价指标,(1)装配线时间损失率,(2)装配线平滑系数,四、装配线平衡的方法,（一）试凑法 对于工艺过程比较简单，装配关系不复杂的装配线，可以直观判断，组合工作地。,（二）穆迪-扬法（Moodie-Young）,(1)试凑组合工作地。要求：每个工作地的时间尽可能接近节
12、拍但不要大于节拍。（2）调整。方法是：在不违反工序优先顺序的前提下，将Temax中的某个工序调整到与Temin中，并使Temax的减少和Temin的增加均小于(Temax-Temin)(3)重复步骤（2）,例：有一装配线由12道工序组成，各工序的单件时间及先后顺序如下图所示，节拍为10分钟/件，试进行装配线平衡。,试凑,12,11,11,12,5,3,3,4,6,5,2,6,1,4,4,7,第1次调整：,初始方案：,12,11,12,11,12,11,第1次调整：,第2次调整：,16.7%,4.899,比较评价：,初始方案,评价指标,第一次调整,第二次调整,16.7%,16.7%,2,2.44
13、9,(三)分支定界法,例：,步骤1 列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。方案1-1：,Te1-1=15min 方案1-2：,Te1-2=16min,节拍r=16分钟,步骤2 求出第一工作地的各编组方案所需的最少工作地数，公式为：,Si-j根据第i 个工作地的第j 个编组方案计算的所需最少工作地数Tei-j已分配和正在分配编组的各工序的时间.T所有工序的时间之和。,本例中：T=48，Te1-1=15，Te1-2=16，r=16,(三)分支定界法,Si-j=i+,S1-1=1+,=4,S1-2=1+,=3,步骤3 从各编组方案中，以Si-j小者所在的编组方案为分支点。当各方案的Si-j相等时，选取Tei-j较大的编组方案作为分支点。本例中，取方案2。,步骤4 重复上述步骤，对其余工序进行工作地编组。,方案2-1：,Te2-1=16min,方案2-2：,Te2-2=15min,步骤5 检查,Te1=16 Te2=16 Te3=16,根据以上原则，第2个工作地的编组方案应取方案1。,接着进行第3个工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合，即方案3-1：,Te3-1=16min,第六章作业：P171172练习题1、2、4,设备初始布置图,锯床组,磨床组,冲床组,钻床组,车床组,插床组,
