1、 第七章第七章 設(shè)施布置設(shè)施布置 第一節(jié)第一節(jié) 基本問題與基本分類基本問題與基本分類 一、基本問題一、基本問題 w基本問題：（1）所包括的經(jīng)濟(jì)活動單元（2）每個單元所需空間（3）單元空間形狀（4）每個單元在設(shè)施范圍內(nèi)的位置二、影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動單位構(gòu)成的因素二、影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動單位構(gòu)成的因素（一）企業(yè)的產(chǎn)品 （二）企業(yè)規(guī)模（三）企業(yè)的生產(chǎn)專業(yè)化水平與協(xié)作化水平（四）企業(yè)的技術(shù)水平三、設(shè)施布置的基本類型及其選擇三、設(shè)施布置的基本類型及其選擇（一）工藝對象專業(yè)化布置（一）工藝對象專業(yè)化布置（process layout） n主要課題是：如何設(shè)置各個不同的經(jīng)濟(jì)活動單元使本來無序的物流稍加有序。（二）產(chǎn)

2、品對象專業(yè)化設(shè)置（二）產(chǎn)品對象專業(yè)化設(shè)置（product layout）n主要課題是：如何使每一單元的操作時間大致相等生產(chǎn)線平等問題。（三）混合布置（三）混合布置（hybrid layout）（四）固定布置（四）固定布置（fixed layout）四、設(shè)施布置類型選擇中的其他影響因素四、設(shè)施布置類型選擇中的其他影響因素 （一）所需投資（一）所需投資 （二）物料搬運（二）物料搬運n好的設(shè)施布置可使搬運成本大為減少。（三）柔性（三）柔性n對生產(chǎn)變化的適應(yīng)性和容易改變設(shè)施布置適應(yīng)變化了的情況。（四）其它（四）其它n勞動生產(chǎn)率；相鄰設(shè)施不宜差別過大；設(shè)備維修空間；工作環(huán)境；人的情緒（交流等）。第二節(jié)第

3、二節(jié) 工藝對象專業(yè)化和產(chǎn)品對象專業(yè)化的布置方法工藝對象專業(yè)化和產(chǎn)品對象專業(yè)化的布置方法 一、工藝對象專業(yè)化布置方法一、工藝對象專業(yè)化布置方法 1. 匯集有關(guān)信息和數(shù)據(jù)匯集有關(guān)信息和數(shù)據(jù)n包括各經(jīng)濟(jì)活動單元所需的空間面積；可利用空間大小（或現(xiàn)有布置圖）；各單元之間的相互關(guān)系；其它約束條件。 圖圖7-1 某機(jī)械廠設(shè)施布置改造某機(jī)械廠設(shè)施布置改造 （a）各單元所需空間面積 (b) 現(xiàn)有塊狀區(qū)劃圖 單元 面積（平方米） 1，磨床10002，數(shù)控機(jī)床9503，裝卸處7504，車、銑床1200 5，工具組8006，檢驗組700總計5400 2 4 3 6 5 19060約束條件為：（1）單元3必須保持原位

4、置，因靠近鐵軌（廠內(nèi)小火車）；（2）單元4位置保持不變，因移動預(yù)算過于龐大。 (c) 物料從至表 (d) 關(guān)系重要程度分類表 至 1 2 3 4 5 6從 1 20 20 802 10 753 15 904 7056符號 接近程度 分?jǐn)?shù) AEIOUX絕對必要很必要重要一般不重要不能接近654320（e）改變后的塊狀區(qū)域圖543216 2，作出塊狀區(qū)劃圖，作出塊狀區(qū)劃圖n先作出初步的塊狀區(qū)劃圖。反復(fù)試行，從相關(guān)性最重要的單元開始，遇到約束條件，再進(jìn)行調(diào)整直至滿意。n進(jìn)行不同方案比較時，當(dāng)物料搬運量，通訊聯(lián)絡(luò)等因素相對重要時，可用負(fù)荷距離來比較方案的優(yōu)劣： （7-1） 例中，原方案 =785，修正

5、后的方案， =400，有了很大改進(jìn)。3，作出最終詳細(xì)方案，作出最終詳細(xì)方案 ijdllnjniijd11dldl（二）其它方法（二）其它方法 w 模擬實驗法（小型布置）w 數(shù)學(xué)規(guī)劃法（線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃法，）求出使總負(fù)荷量最小的布置方案，然后再結(jié)合考慮其它定性因素，（物流量等負(fù)荷移動量較大時）。w 計算機(jī)輔助布置方法，不刻意求優(yōu)解，而只求滿意解或可行解（大型的設(shè)施布置）（1） ALDEP(Automated Layout Design Program)l使用重要程度分類表來進(jìn)行布置方案設(shè)計。l第一步，隨機(jī)選取一個活動單元，然選取一其有最強(qiáng)相對關(guān)系（A或E）的單元為第二個；同樣選與第二個有最強(qiáng)相

6、對關(guān)系的單元為第三個，依此類推，直到找不到有較強(qiáng)關(guān)系的單元，再隨機(jī)選取下一個。并給每個方案打一個綜合評價分?jǐn)?shù)（如把相對關(guān)系的字母變成數(shù)字打分，計算總負(fù)荷數(shù)等），供決策者考慮。（2） CRAFT (Computerized Relative Allocation Of Facilities Technique)l是一種啟發(fā)式方法。以物料總運輸費用最低為原則逐次對初始布置方案進(jìn)行以尋找滿意方案。基本方法是使用從從至表至表，通過將兩單元的位置相互對換求得可行解。CRAFT方法求得的最終解與初始布置方案有關(guān)，通常需要從若干個不同的初始布置方案求得幾個最終解。再從中比較取舍。 二、產(chǎn)品對象專業(yè)化的布置方

7、法二、產(chǎn)品對象專業(yè)化的布置方法w主要希望每一工作地的工作任務(wù)都大致相等，減少或消除忙閑不均的現(xiàn)象生產(chǎn)線平衡問題。另一目的是，通過合理設(shè)計使工作地的數(shù)目盡量少，以減少人員，提高效率。w裝配線平衡的步驟：（1） 用流程圖表示作業(yè)先后關(guān)系。圖中園圈表示單個作業(yè)，箭頭表示作業(yè)操作順序。（2） 計算生產(chǎn)節(jié)拍C： C=每一天的生產(chǎn)時間/每天計劃產(chǎn)量。（3） 計算滿足節(jié)拍要求的最少工作地理論值： =完成作業(yè)所需的時間總量（T）/節(jié)拍（C）（4） 選用將作業(yè)分配到各工作地的第一規(guī)則，若該規(guī)則遇到問題則采用第二規(guī)則（所選出作業(yè)不唯一）。（5） 向第一個工作地分配作業(yè)，一次一項，逐項增加，直至該工作地工序時間（所

8、分配到的作業(yè)時間之和）等于節(jié)拍，或再增加一個作業(yè)就大于節(jié)拍為止。重復(fù)該過程向工作地2分配作業(yè)，直至所有作業(yè)分配完畢為止。得實際工作地數(shù) 。（6） 計算裝配線效率：效率=完成作業(yè)所需時間總量（有效運作時間）T/（ C）（ C：企業(yè)擁有的生產(chǎn)能力）（7） 如結(jié)果不滿意，則用其他準(zhǔn)則重新進(jìn)行平衡計算。tNaNaNaN舉例舉例 例： J型玩具馬車要在一個傳送帶上組裝，每天需生產(chǎn)500輛。日生產(chǎn)時間為420分鐘，表7-1中列出組裝步驟及其時間，試進(jìn)行該流水線的平衡。表表7-1 J型玩具馬車的裝配步驟及其時間型玩具馬車的裝配步驟及其時間作業(yè)時間（秒）描述緊前作業(yè)A45安裝后軸支架，擰緊四個螺母-B11插入

9、后軸AC9擰緊后軸支架螺栓BD50安裝前軸，用手?jǐn)Q緊四個螺母-E15擰緊前軸螺栓DF12安裝1#后車輪，擰緊輪軸蓋CG12安裝2#后車輪，擰緊輪軸蓋CH12安裝1#前車輪，擰緊輪軸蓋EI12安裝2#前車輪，擰緊輪軸蓋EJ8安裝前軸上的車把手，擰緊螺栓和螺釘F、G、H、IK9上緊全部螺栓和螺釘J求解過程求解過程1）畫流程圖 4511912501512121289ABCFGDEHIJK圖7-2 J型玩具馬車裝配流程圖2)計算節(jié)拍 C=（420 X 60）/500=50.4（秒/輛）3) 計算最少工作地理論值 =T/C=195/50.4=3.87=4 （195：作業(yè)時間和）4)選擇作業(yè)分配規(guī)則：w后

10、續(xù)作業(yè)數(shù)量多優(yōu)先安排規(guī)則；w作業(yè)時間長優(yōu)先安排規(guī)則。5)計算效率 效率= T/（ C）=195/（550.4）=77%6)方案評價 閑置時間達(dá)23%。w用規(guī)則2作為第一規(guī)則，而規(guī)則1作為第二規(guī)則，則可得到更好的平衡方案：n工作地1：D（50）； 工作地2（45）：A； 工作地3：E，H，I，B（50）；工作地4：C，F(xiàn)，G，J，K（50）。n效率=195/（450.4）=96.7%tNaN表表7-3 作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量 作業(yè) 后續(xù)作業(yè)數(shù)量 A6B、D5C、E4F、G、H、I2J1K0表表7-3 根據(jù)規(guī)則根據(jù)規(guī)則1和和2來平衡裝配線來平衡裝配線 工作地作業(yè)作業(yè)時間（秒）剩余時間

11、（秒）可安排的緊后作業(yè)緊后作業(yè)最多的作業(yè)時間最長的作業(yè)1A455.4（空閑） 無2D500.4（空閑） 無3B1139.4C、EC、EEE1524.4C、H、ICC915.4F、G、H、IF、G、H、IF、G、H、IF*123.4（空閑） 無4G1238.4H、IH、IH、IH*1226.4II1214.4JJ86.4（空閑） 無5K941.4（空閑） 無*表示任選一作業(yè) 三、混合布置方法三、混合布置方法 1. 一人多機(jī) 2. 成組技術(shù)（Group Technology, GT） 第三節(jié)第三節(jié) 車間設(shè)備布置的定量分析車間設(shè)備布置的定量分析 一、從一、從至表法至表法 （一）繪制零件的綜合工藝路線

12、圖（一）繪制零件的綜合工藝路線圖 零件號機(jī)床 123車床 銑床 鉆床 鏜床 （二）編制零件初始從至表（二）編制零件初始從至表 至從 車 銑 鉆 鏜 合計 車 112銑 112鉆 112鏜 11合計 1222 77正向移動i=n-1=3i=2i=1i=n-1=3i=2i=1反向移動正向移動 3 x 1+2 x 2+0 x 3=7 總移動=7+4=11反向移動 1 x 1+0 x 2+1 x 3=4（三）分析和改進(jìn)初始零件從至表（三）分析和改進(jìn)初始零件從至表w 將流量大的兩機(jī)床調(diào)至相鄰位置，求得使得總移動較小的較優(yōu)的工作地布置方案。二、線性規(guī)劃法二、線性規(guī)劃法 用線性規(guī)劃法求出幾種不同零件在m臺不

13、同設(shè)備（或工作地）上加工而設(shè)計成單行布置的近似最優(yōu)的方案。 式中 從設(shè)備i至設(shè)備j的零件移動次數(shù)； i、j設(shè)備間的距離。 使零件移動的總距離最小。 仿照線性規(guī)劃中的貨擔(dān)郎問題用匈牙利法或分支定界法求解。 0min1111ijmimjijijxxai=1,m ; j=1,m且為整變量 ijaijx 第四節(jié)第四節(jié) 服務(wù)業(yè)的設(shè)施布置服務(wù)業(yè)的設(shè)施布置 一、倉庫布置一、倉庫布置w 設(shè)有一家電用品倉庫，共有14個貨區(qū)，分別儲存7種家電。倉庫只有一個出入口，其物品每周存取次數(shù)如表7-4所示，應(yīng)怎樣布置該倉庫？ 表表7-4 家電用品倉庫的存儲信息家電用品倉庫的存儲信息 存儲物品 搬運次數(shù)（每周）所需貨區(qū)（個）

14、1，電烤箱2801 2802，空調(diào)1602 80 3，微波爐3601 3604，音響3753 125 5，電視8004 2006，收音機(jī)1501 150 7，其他1002 80w關(guān)鍵是尋找一種布置方案，使得搬運量最小。進(jìn)一步分兩種情況：（1） 各種物品所需貨區(qū)面積相同；（2） 各種物品所需貨區(qū)面積不同：計算 搬運次數(shù)/所需貨區(qū)數(shù)，比值大者靠近入口。上例屬第二種情況，所得布置方案如圖7-3所示。 7 2 4 6 5 5 3 7 2 4 4 5 5 1貨區(qū)出入口圖7-3 家電用品倉庫的平面示意圖二、辦公室布置二、辦公室布置 （一）辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比的根本不同如表7-5 表7-5 生產(chǎn)制造系統(tǒng)

15、和辦公室布置的區(qū)別 生產(chǎn)制造系統(tǒng)辦公室物料搬運是設(shè)施布置的主要考慮因素。信息傳遞和交流方便，來訪者辦事方便、快捷是主要考慮因素。產(chǎn)品速度取決于設(shè)備的速度。工作效率取決于人的工作速度，辦公室布置會對人的工作速度產(chǎn)生極大的影響。產(chǎn)品的加工特性很大程度上決定設(shè)施布置的基本類型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)施布置。同類工作任務(wù)可選用多種辦公室布置方案：房間的分割、每人工作間的分割、家具的選擇和布置形式等。組織結(jié)構(gòu)、各部門的配置方式、部門之間的相互聯(lián)系和相對位置的要求對辦公室布置有更重要的影響。（二）相同之處n按工作流程和能力平衡的要求劃分工作中心和個人工作站，使之保持一定的柔性，以便未來的調(diào)整和發(fā)展等。（三）辦公室布置主要考慮因素（1） 信息傳遞與交流的迅速、方便（包括書面文件、