运营系统设施规划与布局.ppt

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1、第五章 运营系统设施规划与布局,朱彩虹2010/4/14,本章内容提要,运营系统由两个部分组成，一个是由设施、设备等物质实体构成的“硬件”系统，一个是由计划、组织、领导、控制等方式构成的“软件”系统。运营系统的设施规划与布局，重点是对“硬件”系统的总体安排，具体包括设施选址和设施布置。其中，设施选址专门研究解决运营系统的硬件设施地理位置的设置问题；设施布置是指在完成设施选址后，为使整个系统高效运作，对各种生产和服务设备所进行的布置或重新布置。本章从生产系统和服务系统两个方面分别介绍设施选址和设施布置问题。,案例：海喻公司光缆厂选址分析,海喻光纤光缆有限公司（以下简称海喻公司）是一家大型的光线光

2、缆制造公司，位于武汉高新技术产业开发区，产品主要销往华东地区和国外市场。为了保持和发展其在国内光纤光缆领域的优势，海喻公司于2000年秋天决定扩大光缆的制造能力，以满足不断增长的市场需求。海喻公司现有的场地、厂房等设施和服务不具备继续扩大生产规模的条件，因此，海喻公司决定另觅新址，同时对未来的厂址提出了如下要求：,1）地理位置好，要接近市场、运输方便 光缆产品一般按客户订单组织生产，属于多品种、小批量的生产类型。交货期短，平均为7天，短的为两三天。因此，产品的快速交货逐渐成为获得竞争力的重要因素。所以，光缆产品属于“消费地指向”的产品。2）要有足够的厂区面积 根据新厂建设规划的要求，新厂目标为

3、年生产能力要达到200万芯公里。考虑到光缆生产工艺流程的要求、厂区平面布置和厂内运输的要求，需要征地4.5万平方米左右。,3）人力资源丰富 新建工厂拟采用四班三转制，工厂定员大约为220人。因此，要求新厂所在地区具有较好的工业历史，能比较容易从当地招聘技术工人和管理人员。4）土地价格相对较低5）投资政策和环境好6）配套基本设施及服务好7）气候、环境、生活条件适宜，以便吸引所需的技术人员和管理人员8）离主要生活区的距离不超过2小时车程，以利于员工上下班9）金融服务体系完善，包括外币业务,此时，由于全球性的光缆短缺持续时间不能稳定，所以时不我待，海喻公司必须尽快作出决策。海喻公司为此特别成立了一个

4、项目小组，负责项目的可行性研究、项目选址、项目报批、项目建设等工作。项目小组根据公司对选址初步考虑的条件，决定新建的工厂应位于中国经济最发达的华东地区，即上海、南京、杭州之间的长三角地区。经过进一步的分析，决定优先考虑上海。项目小组经过考虑，在上海初选了以下几个地区进行考察和评价，考虑和了解的地区包括：金桥出口加工区、张江高科技园区、外高桥出口保税区、漕河泾工业区、莘庄工业区、松江工业区。,项目小组的调查结果如下所述：外高桥出口保税区地理位置和政策较适宜于完全的出口加工或出口贸易企业；保税区的土地价格达90万/平方米，以内销为主要的光缆并不适合。漕河泾工业园区是上海最早的开发区，已经发展成为一

5、个成熟的工业区，并不具备进一步发展的空间。莘庄工业区发展较为成熟，计划开发中的地里位置偏僻，开发周期太长。由于上述原因，这三个区域首轮就被淘汰。,张江高科技园区产业导向十分强烈，对非微电子企业不欢迎，而且由于张江成为新的投资热点，土地开发能力明显不足，无法满足海喻公司建设的需要。从供应链和运输因素综合来看，松江和金桥基本上都能满足要求，因此海喻公司将选址的重点集中于金桥和松江。,金桥和松江是上海开发区中两种类型的代表，前者是上海市政府的重点开发区，后者则是当地政府重点开发的地区。从地理位置和园区级别来看，松江工业区位于上海市南郊松江区，是市级工业区，距离上海市中心30公里。金桥出口加工区是国家

6、级开发区，位于浦东新区中部，地理位置相对来说比松江更优越。,松江工业区周边有沪杭高速公路等几条高等级的公路，沪杭铁路也横穿园区，距离港口、集装箱码头、机场都不超过50公里，而且有连接上海市区的轻轨，这对以后来自上海市区的员工上下班都很有好处，可以降低公司的运行费用。金桥出口加工区位于上海市内和外环线之间，距虹桥机场25公里，浦东国际机场30公里，交通便利，但暂时没有地铁和轻轨到达。,两个园区的基本配套设施和生活设施都能满足项目的要求，但在2小时车程范围内的生活区条件方面，金桥要略优于松江，但是这基本上不会对高级别员工的吸引力方面造成显著影响。人力资源方面，两个地区相对来说都很丰富，高级管理人才

7、主要来自上海市区。松江原来是一个非工业县城，劳动力的素质并不是很高，缺乏熟练劳动力，但是普通技术工人的工资水平低于金桥出口加工区。,从当地政府的态度来看，引资部门态度都很积极，都有很优惠的政策，尤其松江工业区还对总投资额在1000万美元以上的新办生产型投资企业，可以延长3年免征所得税。在土地供应方面，两个园区的土地价格分别是：松江工业区24万/平方米，金桥出口加工区80万/平方米，都是50年工业用地批租。在可供选择地块条件上，松江要优于金桥，松江的综合用地成本具有优势。从已进入园区的企业来看，各有世界500强的20多家企业进驻，而金桥出口加工区所在的浦东新区内国际知名大企业较多，规模较大。,问

8、题：,海喻公司项目组在选址因素方面考虑是否周全？还有其他需要考虑的因素吗？应当在松江工业区和金桥出口加工区之间选择哪个地区？请你为海喻公司的选址提供建议。,5.1 生产设施选址5.2 生产设施布置5.3 服务设施选址5.4 服务设施布置,5.1 生产设施选址,一、设施选址概述设施是指生产运作过程得以进行的硬件手段，通常是由工厂、办公楼、车间、设备、仓库等物质实体所构成。设施选址是指如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之与企业的整体经营运作系统有机结合，以便有效地、经济地实现企业的经营目标。设施选址包括两个层次的内容：选位和定址。,设施选址的分类：,1、按照设施的数量多少，可分为：单一设施选

9、址：为一个独立的设施选择最佳位置。什么情况之下会遇到这种问题？,新设企业或新增独立经营单位,企业扩大原有设施,企业迁址,复合/网络设施选址：为多个设施或一个企业的若干个下属工厂、仓库、销售点、服务中心等选择各自的位置，目的是使设施的数目、规模和位置达到最佳，并使之最终与企业的经营战略相关。,成本+供货速度,注重成本最小化,销售收入最大化,2、按设施的性质不同，可分为：生产设施选址：主要解决生产设施的场址选择问题；服务设施选址：主要解决服务性设施的场址选择问题。,设施选址的基本原则：,费用最低原则；接近用户原则；集聚人才原则；战略发展原则；分散与集中相结合原则；专业化分工与协作原则。,地区选址考

10、虑因素,当地政府的政策、法规条件,气候条件,基础设施条件,是否接近目标市场,劳动力资源,与外协厂家的相对位置,运输问题,原材料供应问题,1、选择地区时应该考虑的因素,二、影响设施选址的主要因素,2、选择具体位置时应该考虑的因素,地形外貌条件；地质水文条件；公众态度；周围环境。设施具体位置的选择应考虑的因素很多，不同的企业对选址的要求不同，因此，选址必须根据企业的具体情况具体分析，分清主次。,市场的位置案例1：麦当劳的选址策略,1、靠近目标消费群 麦当劳经营定位于年轻人、儿童和家庭成员，所以选点必须在这些人出没的地方或繁华闹市人潮涌动之所。2、着眼于今天和明天 麦当劳选点，要求20年不变。3、讲

11、究醒目 设点一定要在一楼或二楼的临街店面，要有透明落地玻璃窗，让路上行人感到麦当劳的文化氛围。,4、不急于求成 黄金地段的房价往往过高，当房主要价超过投资心理价位时，麦当劳一般不急于求成。5、优势互动 麦当劳往往选择品牌知名度和信誉度较高的“家乐福”、“沃尔玛”等知名百货企业来开店中店，这样既可为百货企业带来客源，又吸引逛商场的顾客到麦当劳就餐。,麦当劳的选址步骤：,1、市场调查和资料信息收集 包括人口、经济水平、消费能力、发展规模和潜力、收入水平、以及前期研究商圈的等级和发展机会及成长空间等。2、对不同商圈中的物业进行评估 包括人流测试、顾客能力对比、可见度和方便性的考量等，以得到最佳的位置

12、和合理选择。3、投资回报与风险评估 商铺的投资是一个既有风险、又能够带来较高回报的决策，应更多地关注市场定位和价格水平。既考虑投资回报的水平，也注重中长期的稳定收入，这样才能较好地控制风险，达到投资收益的目的。,案例2：海尔的选址,选址：青岛市经济技术开发区；区位优势：沿海港口城市。青岛与上海、广州、天津、大连并称为中国五大外贸口岸。青岛既是华北南部、华东北部和西北地区进出口物资的主要集散地,也是太平洋国家与欧亚大陆国家联系的纽带。产业集聚效应：海尔、海信、澳柯玛、青啤、双星。,海尔的全球选址,1996年开始，海尔在菲律宾、印度尼西亚、马来西亚、伊朗等国建厂，生产冰箱、洗衣机等产品。1999年

13、4月，海尔在美国南卡州建生产制造基地，占地44.5万平方米，2000年3月建成投产，设计年产能力为50万台，在美国冰箱企业中排名第六。,海尔为什么在美国设厂,进一步拓展美国市场的需要。据统计，在美国建一个冰箱厂的盈亏平衡点是28万台，海尔冰箱当年出口已经远远超过这个数字。另外，海尔大规格冰箱长期因远隔重洋而无法大批量进军美国市场，美国建厂后，海尔冰箱在美国市场的产品结构将更加合理，市场占有率将进一步提高。有效规避国际贸易中的非关税壁垒。海尔认为“进入”成本是进一步拓展美国市场急需待解决的关键所在。“三位一体本土化”战略的关键。设计中心在洛杉矶、营销中心在纽约、生产中心在南卡州。参见 http:

14、/,案例3：MCI公司在科罗拉多州斯普林斯遭遇的文化冲击,在1991年，MCI通信公司决定把其拥有4000名员工的系统工程部从华盛顿总部搬到科罗拉多州的斯普林斯。选址理由：可滑雪的山峰、低犯罪率、宜人的气候、低水平的房地产价格、廉价的劳动力，已有四家高科技公司搬到那里。结果：大量的执行经理、工程师和数以百计的占公司少数民族雇员51的人或者不去，或者去了以后很快又离开斯普林斯；搬迁成本居高不下。,失败原因：1、地处偏远，政治上保守，巨大文化差异，因而排斥MCI公司所希望吸引的不同种族的工程师；2、公司的工程师们同总部的同仁彼此形成孤立，渐渐破坏了它们的合作精神；3、没有研究型大学，没有活力，没有

15、就业市场的弹力；4、在当地招聘专业人员过于昂贵。,案例4家乐福选址,开在十字路口。Carrefour（法文意为十字路口）第一家店是1963年开在巴黎南郊一个小镇的十字路口，一火爆，大家都说去十字路口，把店名给忘了。十字路口成为家乐福选址的第一准则。公里商圈半径。这是家乐福在西方选址的标准。在中国一般标准是公共汽车公里车程，不超过分钟的心理承受力。外聘公司进行市调。灵活适应当地特点。家乐福店可开在地下室，也可开在四五层，但最佳为地面一、二层或地下一层和地上一层。家乐福一般占两层空间，不开三层。,案例57-11选址,7-11店址选择:基本出发点是便捷；注重在居民住宅区内设立店铺；在决定店铺位置的时

16、候，非常注意避免道路狭窄的地方、停车场小的地方、建筑物过于狭长的地方等等。,三、生产设施选址的步骤,准备阶段；地区选择阶段；地点选择阶段；编制报告阶段。,1、准备阶段需要掌握的资料,企业生产的产品品种及数量；要进行的生产、储存、维修、管理等方面的作业；设施的组成、主要作业单位的概略面积及总面积草图；预计市场及流通渠道；资源需要量（包括原材料、动力、燃料、水等）、供应渠道；,产生的废物及其估算数量；概略运输量及运输方式的要求；概略职工人数及其技能等级要求；外部协作条件；获取信息的方便程度等。,2、地区选择阶段的内容,走访行业主管部门和地区规划部门，征询选址意见；选择若干可行的地区；收集资料的基础

17、上，对若干可行方案进行比较，提出一个合适的初步意见。,3、地点选择阶段的内容,向当地城建部门征询意见；从当地气象、地质、地震等部门取得历史统计资料；进行地质水文的初步勘查和测量，取得相关资料；收集有关运输线路及排水设施的资料；收集当地有关运输费用、施工费用、建筑造价、税费等经济资料；对各种资料进行比较，选择一个合适的场址方案。,4、编制报告阶段的内容,对各项调查研究资料进行整理；绘制所选地点的设施位置图和初步总平面布置；编写设施选址报告，供决策部门审批。,四、生产设施选址的方法,1、分级加权评分法分级加权评分法的步骤为：针对设施选择的基本要求和特点列出需要考虑的各种因素。按照各个因素的相对重要

18、程度，分别规定相应的权数。对每个备选方案进行审查，按照最佳、较好、一般、最差四种等级，规定相应的等级系数分别为4、3、2、1，从而确定每个因素在各个备选方案中的排队等级数。,最后，把每个因素在各个方案中的排队等级数与该因素权数相乘，得出各个因素的评分值，再把每个方案所有因素的评分值相加，即可求得各个方案的总评分值。总评分值最高者即为最佳方案。,2、重心法/坐标法,基本原理：将系统中的需求点和供应点看成是分布在某一平面范围内的系统，各点的需求量和供应量分别看成是物体的重量，系统的重心就是最佳设置点。重心法常用于中转仓库或分销仓库的选择。寻找一个可以实现运输成本最小化的地址，考虑：现有地址间的距离

19、；现有地址运输数量；各个地址的运费率。步骤：在坐标系上标示目的地；标出重心。,Step1：在坐标系上标示目的地,Step2：标出重心,重心法常用公式：其中，表示新设施的位置；表示现有设施的位置；表示第i个接收点或供应点的运量；表示第i个接收点或供应点的运费率；表示新设场址的运费率。,例如，,问题:寻找供应三个销售点的仓库地址（仅考虑三个销售点的距离及每月的销售量）。,三个汽车销售点的坐落位置坐标图.,三个汽车销售点每月销售量.,确定现有地址的坐标和需求量：,确定现有地址的坐标。,现有地址业务活动中的数量信息。,应用公式计算出仓库地址的坐标：,如下表所示，有4个用户和一个服务中心配送货物，4个用

20、户的物资需求量和坐标均是已知的，现在用重心求解物流中心的最佳位置。,作业3：,3、线形规划法,对于设施选址问题，总是希望各种费用的总和达到最小。采用线性规划的方法，可以求得使总费用最小的设施数目、生产能力、产品最佳的销售量等。假设 为第j个销售区域对第i个工厂的产品需求量，为工厂i生产单位产品并运到销售区域j的总费用；为工厂i的生产能力，为销售区域j的总需求量，m为工厂数目，n为销售区域数目，Z为总费用。则该问题的线性规划模型为：,5.2 生产设施布置,一、设施布置概述1、设施布置的基本问题 设施布置，就是在一个给定的设施范围内，安排各个工作单元的位置。工作单元，是指需要占据一定空间位置的任何

21、实物，例如，机器设备、通道、办公室等，也包括人。,设施布置要解决以下四个主要问题：,设施应该包括哪些工作单元？各个工作单元需要多大空间？各个工作单元空间的形状如何？各个工作单元在设施范围内的位置如何（相对/绝对）？,2、设施布置的分类,生产设施布置,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,服务设施布置,优良的设施布置可以使物料搬运费用减少10%30%。,3、设施布置的目标,满足生产过程的需要。尽量使生产对象流动顺畅，避免工序间的往返或交叉流动，使设备投资最少，生产时间最短。设施占用空间缩小。总运输费用最少；生产系统柔性强。生产设施既能适应产品需求的变化，又能满足生产工艺

22、和设备的更新及扩大产能的需要。组织结构的合理化和管理的方便性。使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置，便于工人技术交流，也便于管理。提供方便、安全、舒适的作业环境。,二、影响设施布置的主要因素,产品或服务的种类；企业规模的大小；生产专业化和协作化水平：当今，企业正在向两个不同的趋势发展，一是生产的集中化和专业化，既生产要素越来越多地向大型专业化企业集中；二是生产的分散化，即生产要素向与大企业协作配套的小型企业扩散，以大企业为核心构成一个企业群体，以固定的协作关系从事某些专门零部件的生产或完成某些工艺过程。,企业的技术装备水平；所需的投资量；物料的合理性：应该使运量较大的生产单

23、元间物料距离尽量短，使相互之间搬运量较大的单元尽量靠近，以便减少搬运费用；设施布置的柔性：一方面是指设施布置对生产变化有一定的适应性；另一方面是指能容易地改变设施布置，以适应情况变化。,三、工厂总体布置,1、工厂总体布置的内容平面布置：确定各厂房、建筑物在场址平面图上的相互位置；立体布置：确定场址的设计地形，厂房、建筑物底层地面和道路路面的标高以及场址场地的雨水防排方案等；运输布置：选择适当的车间之间的运输方式和运输路线。,2、工厂总体布置必须具备的资料,工厂结构资料：即工厂各个单位的设计资料及单位之间的相互关系的资料；工厂的生产系统图：即工厂主要产品、零部件的生产流程；场址的地形、气候条件、

24、交通运输条件、。,3、工厂总体布置的原则,工艺性原则：即全厂的工艺流程和物料要顺畅；经济性原则：即在满足工艺要求的前提下，寻求最小运输量的布置方案，同时应尽可能地充分利用土地面积。安全和环保原则。,4、工厂总体布置的方法,模型布置法物料流向图法物料运量比较法作业相关图法,（1）模型布置法,平面模型布置：用硬纸板或塑料片按一定的比例做成各种样板，在一定的范围内进行布置。立体模型布置：用木料或塑料制成一定比例的仿真模型，进行全方位的厂区布置，以反映布置的立体效果。,（2）物料流向法,含义：按照生产过程中原材料进厂、零部件加工、产品装配等环节的总流动方向来布置企业各个车间、仓库和设施，并且绘制出物料

25、流向图。目标：减少各生产环节间的交叉往返运输时间。,物料流向图示意图,（3）物料运量比较法,含义：物料运量比较法是分析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应尽量靠近布置。目标：总运量减少，降低运输费用。适用对象：适用于运量较大的企业进行设施布置。,例如，某企业有六个生产单位，各生产单位间的运输量为已知，编制各生产车间之间的物料运量表如下：,物料运量相关图：,图中，实箭线表示2个物料单位；虚箭线1个物料单位。,6车间,4车间,5车间,1车间,2车间,3车间,（4）作业相关图法,在图解的基础上，根据各生产单位间的关系密切程度进行定量分析，计算出

26、生产单位之间密切程度的评分值，由此进行平面布置的一种方法。,例如，某厂8个生产部门之间的生产作业相关图如下图所示，据此分析各部门的平面布置。,Step1：绘制活动相关图,相关程度代号及评分表,相关原因及代号表,Step2：计算相关程度评分,在确定某一生产单位评分值时，要依照“相关程度代号及评分表”中各重要程度的评价，把表示相关程度的代号量化，并与表示相同程度的原因的个数相乘，最后将与该生产单位的各类相关程度评分值合计即可。本例的计算结果（以生产车间为例）如下：,同理，计算可得：材料库21分、成品库20分、工具库23分、机修库27分、半成品库20分、食堂26分、办公室25分。,Step3：布置各生产部门的相互位置,先确定评分值最高的生产部门位置，再按评分高低和相关重要程度的顺序在它周围布置其他生产部门。注意：同类性质的部门尽可能靠近布置！,