1、設施布置概述設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置設計工藝原則布置設計混合布置設計其他設計布置生產(chǎn)系統(tǒng)設計(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置設施布置是指在一個給定的設施范圍內(nèi)，對多個經(jīng)濟活動單元進行位置安排。所謂經(jīng)濟活動單元，是指需要占據(jù)空間的任何實體。例如：機器、工作臺、通道、桌子、儲藏室、工具架等等。所謂給定的設施范圍，可以是一個工廠，一個車間，一座百貨大樓，一個寫字樓，或一個餐館等。概述設施布置的目的是要將企業(yè)內(nèi)的各種物質(zhì)設施進行合理安排，使它們組合成一定的空間形式，從而有效地為企業(yè)的生產(chǎn)運作服務，以獲得更好的經(jīng)濟效果。設施布置要確定組成企業(yè)的各個部分的平面或立體位置,并相應地確定物料流

2、程、運輸方式和運輸路線等，使人流和物流能暢通無阻。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計概述 應包括哪些經(jīng)濟活動單元? (2) 每個單元需要多大空間? (3) 每個單元空間的形狀如何?(4) 每個單元在設施范圍內(nèi)的位置? 包括單元的絕對位置與相對位置。設施布置的任務(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計概述重要性（1）需要投入大量的資金和精力，因此稍有失誤，便將造成巨大損失。 （2）具有長期性，不容易修改，為此，必須進行謹慎設計。（3）對短期運作的費用和效率有很大影響。設施布置的重要性和必要性必要性（1）無效率的運作（高成本、瓶頸）（2）意外事故（3）產(chǎn)品設計上的改變（4）引入新產(chǎn)品（5）產(chǎn)量或產(chǎn)出構

3、成上的改變（6）方法或設備的改變（7）環(huán)境或其他法律要求的改變（8）情緒問題（如，缺乏面對面接觸）(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計概述（1）企業(yè)的產(chǎn)品 首先，企業(yè)的產(chǎn)品品種將決定企業(yè)所應配備的主要生產(chǎn)單元； 其次，由于產(chǎn)品的結構上藝特點決定著產(chǎn)品加工種類，決定著產(chǎn)品的勞動量構成，因此也就影響著生產(chǎn)單元的構成； 再次，產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模也會影響到生產(chǎn)單元的構成，如某產(chǎn)品的產(chǎn)量較大且加工勞動量也較大、具有一定規(guī)模時，就有必要考慮設置該種產(chǎn)品的專門生產(chǎn)車間或分廠，反之則沒必要。影響企業(yè)經(jīng)濟活動單元構成的因素(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計概述（2）企業(yè)規(guī)模企業(yè)經(jīng)濟活動單元的構成與企業(yè)規(guī)模的關系是十分

4、密切的。這是因為企業(yè)所需經(jīng)濟活動單元的數(shù)目、大小是由企業(yè)規(guī)模所決定的。企業(yè)規(guī)模越大，所需要的單元數(shù)目也越多。影響企業(yè)經(jīng)濟活動單元構成的因素（3）企業(yè)的生產(chǎn)專業(yè)化水平與協(xié)作化水平 采用不同專業(yè)化形式(指產(chǎn)品對象專業(yè)化或工藝對象專業(yè)化)；企業(yè)的協(xié)作化水平越高，即通過協(xié)作取得的零部件、工具、能源等越多、則企業(yè)的主要生產(chǎn)單元就越少。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計概述（4）企業(yè)的技術水平其中主要是裝備的技術水平，它直接影響著企業(yè)經(jīng)濟活動單元的構成。若裝備的技術水平高，數(shù)控設備、加工中心等高技術設擁有率較高的企業(yè)，其生產(chǎn)單位的組成則較簡單；反之，則較復雜。影響企業(yè)經(jīng)濟活動單元構成的因素(Nov. 20

5、05)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置（1）產(chǎn)品原則布置 (product layout)（2）工藝原則布置 (process layout)（3）固定布置 （fixed-position layout）（4）混合布置 (hybrid layout)設施布置的基本類型(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置這種布置使產(chǎn)品對象專業(yè)化的生產(chǎn)組織方式得己實現(xiàn)。加工運作被分解成一系列標準化的作業(yè)，由專門的人力和設備去完成。設備是按照某一種或某幾種(但這幾種產(chǎn)品的加工路線基本類似)產(chǎn)品的加工路線或加工順序順次排列的，所以常稱為生產(chǎn)線。但生產(chǎn)線并不一定是一條直線，它可以采取L型、S型、U型等多

6、種形狀，或這幾種形狀的組合。工作區(qū)工作區(qū)工作區(qū)工作區(qū)成品原材料或顧客工作流程開始結束材料和/或人工材料和/或人工材料和/或人工材料和/或人工生產(chǎn)或服務流水線(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布出工人 可能更加有利于工人、車輛的往返移動 更緊湊，要求的長度約為直的生產(chǎn)線的一半 增進工人之間的交流 工作分配彈性更大 進出口在同一端U型生產(chǎn)線(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置多層廠房的生產(chǎn)線(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置前提條件： 產(chǎn)品結構高度標準化； 作業(yè)也被高度專業(yè)化和標準化； 設

7、備高度專業(yè)化、自動化；特點： 設備按工藝過程順序布置； 物料按固定運輸路線搬運， 由此形成流水線。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置優(yōu)點： 產(chǎn)量高，大量產(chǎn)品能夠迅速通過系統(tǒng)，在制品庫存少； 由于產(chǎn)量高，單位成本低；很高的專用設備費用由大量產(chǎn)品來分攤； 勞動專門化減少了培訓的費用和時間，同時使監(jiān)管跨度加大； 單位物料運輸費用低，可能使用固定路線的物料運輸設備； 工人和設備的利用率高； 工藝路線選擇和進度安排都在系統(tǒng)的初步設計中被確定下來，一旦系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，無需過多考慮； 管理程序化；(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置缺點： 分工過細使工作重

8、復單調(diào)； 技術低的工人可能對維持系統(tǒng)或產(chǎn)出質(zhì)量缺乏興趣； 系統(tǒng)對產(chǎn)量變化以及產(chǎn)品或工藝設計變化的適應性差； 個別設備故障或工人缺席率高對整個系統(tǒng)的影響極大； 預防性維修、迅速修理的能力和備用件庫存必不可少； 與個人產(chǎn)量相聯(lián)的激勵計劃是不可行的；主要考慮的問題：如何使每一單元的操作時間都大致相等。否則，整個生產(chǎn)線的產(chǎn)出速度只能是費時最多的單元的產(chǎn)出速度。此即生產(chǎn)線平衡問題。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型工藝原則布置這種設施布置是與工藝對象專業(yè)化的生產(chǎn)組織方式相對應的。當產(chǎn)品品種較多，每一種產(chǎn)品的生產(chǎn)量都不是很大，只能斷續(xù)生產(chǎn)時，通常采用工藝對象專業(yè)化的生產(chǎn)組織方式。在這種布

9、置方式下，設備是按照其所具有的功能來布置的。例如，機械制造廠將車床、銑床、鉆床等設備分別放置。這種布置方法對產(chǎn)品的適應性較高，但產(chǎn)品的物流比較復雜無序，在制品庫存量也較高，從而整個生產(chǎn)周期較長。工藝原則布置在服務業(yè)很常見。主要考慮的問題：如何設置各個不同的經(jīng)濟活動單元使本來無序的物流稍加有序。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型工藝原則布置研磨機車床存儲鉆孔機裝配工藝原則布置電鋸的零件電鉆的零件檢查裝運上漆(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型工藝原則布置特點： 主要用于多品種生產(chǎn)，適應多種工藝路線。 設備通用性好，以保持其工藝柔性。 對于工人的技能要求較高。 工

10、序間的銜接不如產(chǎn)品原則時嚴格，此時工件是按批轉(zhuǎn)移的。 設備按功能相同成群布置，而非按產(chǎn)品的工藝流程。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型工藝原則布置優(yōu)點： 系統(tǒng)能夠滿足多樣的工藝要求； 系統(tǒng)受個別設備出故障的影響不大； 通用設備一般沒有產(chǎn)品原則布置中使用的專用設備昂貴，而且維修較易，費用較低；(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型工藝原則布置缺點： 如果在制造系統(tǒng)中采用間歇加工，在制品庫存量大； 要經(jīng)常進行工藝路線選擇及進度安排； 設備利用率低； 物料運輸慢、效率低，單位運輸費用比產(chǎn)品原則布置的高，往往需要利用可變路線得物料運輸設備； 工作復雜化常常使監(jiān)管跨度減少

11、，并導致監(jiān)管費用比產(chǎn)品原則布置的高； 對每一種產(chǎn)品都需要特別的重視（工藝路線選擇、進度安排、設備準備），而產(chǎn)量低又導致單位產(chǎn)品費用較高； 會計、庫存控制及采購比產(chǎn)品原則布置中要復雜得多。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型固定（定位）布置這種布置是將要加工的對象固定在一個位置，人帶著工具、設備向其移動，并在該處工作。這種布置方法比較特殊，通常只限于體積和重量都非常大、不易移動的產(chǎn)品，且通常只能以單件或極小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，如船舶、機車、重型機床、發(fā)電機組等等。這種布置通常是沒有其它選擇余地的，因此即使搬運工具和設備費時費力，最優(yōu)先考慮的重點仍然是不移動、或最小限度地移動加工對象。

12、(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型固定布置 協(xié)調(diào)項目的各項活動 物料的運送時間、地點和路徑的控制 空間的有效利用 盡可能多的工作在現(xiàn)場意外的地方進行(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型混合布置混合布置指產(chǎn)品原則、工藝原則和固定布置三種類型中的兩種或三種布置的混合。實際上這種布置是比較常見的，在許多企業(yè)，產(chǎn)品有一定的批量，但不足以大到形成單一的生產(chǎn)線；但系列產(chǎn)品常常有加工類似性，又有可能使單件生產(chǎn)下完全“無序”的設施布置在某種程度上“有序”，因此采取前兩種布置方式的結合?；旌喜贾糜卸喾N形式，例如：零部件生產(chǎn)采取工藝對象專業(yè)化布置，裝配車間采取產(chǎn)品對象專業(yè)化布置等

13、等。工藝原則布置和產(chǎn)品原則布置代表著從小批量到連續(xù)生產(chǎn)這一系列的兩端。工藝原則布置更適合于較寬系列的產(chǎn)品生產(chǎn)，但效率較低、單位生產(chǎn)費用較高，應采取改進措施使系統(tǒng)具有產(chǎn)品原則布置的部分優(yōu)點。理想的系統(tǒng)應富有柔性、高效率、單位生產(chǎn)費用低等特點。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置的基本類型混合布置例如： 大型電站用的氣輪機（60萬kw）總裝采用定位布置。零件采用工藝原則布置。葉片采用產(chǎn)品原則布置。 醫(yī)院門診按工藝原則。住院按定位原則。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置設施布置類型選擇中的其他因素在設施布置中除了考慮生產(chǎn)組織方式戰(zhàn)略以及產(chǎn)品加工特性以外，還應該考慮一些其他因素： 所需投

14、資。設施布置將在很大程度上決定所要占用的空間、所需設備以及庫存水平，從而決定投資規(guī)模。如果產(chǎn)品的產(chǎn)量不大，設施布置人員可能愿意采用工藝對象專業(yè)化布置，這樣可節(jié)省空間，提高設備的利用率，但可能會帶來較高的庫存水平如果是對現(xiàn)有的設施布置進行改造，更要考慮所需投資與可能獲得的效益相比是否合算。 物料搬運。在考慮各個經(jīng)濟活動單元之間的相對位置時，物流的合理性是一個主要考慮因素，即應該使量比較大的物流的距離盡量短，使相互之間搬運量較大的單元盡量靠近，以便使搬運費用盡可能小，搬運時間盡可能短。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置設施布置類型選擇中的其他因素 柔性。設施布置的柔性一方面是指對生產(chǎn)的變化

15、有一定的適應性，即使變化發(fā)生后也仍然能達到令人滿意的效果；另一方面是指能夠容易地改變設施布置，以適應變化了的情況。因此在開始設計布置方案時，就需要對未來進行充分預測；再一方面是，從一開始就應該考慮到以后的可改造性。 其它。其他還需著重考慮的因素有：勞動生產(chǎn)率，為此在進行設施布置時要注意不同單元操作的難易程度懸殊不宜過大；設備維修，注意不要使空間太狹小，這樣會導致設備之間的相對位置不好；工作環(huán)境，如溫度、噪音水平、安全性等，均受設施布置的影響；人的情緒，要考慮到是否可使工作人員相互之間能有所交流，是否給予不同單元的人員相同的責任與機會，使他們感到公平等。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置

16、單元布置(準流水作業(yè))一人多機(One Worker，Multiple Machines，OWMM) 。如果生產(chǎn)量不足以使一個人看管一臺機器就足夠忙的話，可以設置一人可看管的小生產(chǎn)線，既可使操作人員保持滿工作量，又可在這種小生產(chǎn)線內(nèi)使物流流向有一定秩序。這個所謂的小生產(chǎn)線，即指出1個人同時看管的幾臺機器。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置 在一人多機系統(tǒng)中，因為有機器自動加工時間，工人只在需要看管的時候(裝、卸、換刀、控制等)才去照管，因此有可能在一臺機器自動加工時，去看管另一臺機器。通過使用不同的裝夾具或不同的加工方法，具有相似性的不同產(chǎn)品可以在同一OWMM中生產(chǎn)。 這種方法

17、可以減少在制品庫存以及提高勞動生產(chǎn)率。 最常見的是呈U形的布置，物料入口和加工完畢的產(chǎn)品的出口在同一地點。在其中加工的產(chǎn)品并不一定必須通過所有的機器，如可以是 M1一M3一M4一M5，也可以是 M2M3一M5等。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置單元布置是指將機器按所加工的零件族進行分組布置，每組稱為一個單元。單元（組）的劃分是由一系列相似零件所需要的加工工藝決定的，零件組可在此單元內(nèi)完成全部加工。這一系列相似零件就是零件族。 它是產(chǎn)品原則布置的縮影，它具有流水生產(chǎn)的特點，是柔性制造系統(tǒng)的雛形； 加工較快、物料運輸量和在制品庫存都較少； 加工準備時間少，生產(chǎn)周期顯著縮短； 單元

18、可以配備自動物料搬運設備； 有利于實現(xiàn)工人的一專多能； 簡化生產(chǎn)計劃管理，提高生產(chǎn)效率。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置銑床裝配車床熱處理切齒鉆床研磨111111111111111111222222222222222222233333333333333333333333444444444444444車銑鉆熱處理切齒銑鉆熱處理磨車銑熱處理磨銑鉆切齒裝 配11111111122222222244444333332222233333333344444444444(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計單元布置成組技術成組技術（GT, Group Technology）是一種生產(chǎn)技術與組織

19、管理相結合的綜合技術。它通過對零件之間客觀存在的相似特征的識別，將零件分類歸組，在零件組的基礎上進行產(chǎn)品的設計和制造，從而使產(chǎn)品設計和制造合理化。每種被加工的零件都具有多種特征，零件的相似是指零件各種特征的相似。在零件的多種特征中，與設計和制造有關的特征主要是結構方面的特征（幾何形狀、尺寸和精度）、材料方面的特征（材料種類、毛坯形式、熱處理方法等）、制造工藝方面的特征（加工方法、工序順序、主要尺寸、精度、刀具、夾具和機床等）。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計單元布置成組技術成組技術賴以生存和發(fā)展的基礎是“相似性原理”。成組技術遵循事物的相似性，把許多具有相似信息的問題匯歸成組，以求用同一方法

20、解決，達到節(jié)省時間、提高效率的目的。相似的零件是指一些幾何形狀相似、尺寸相近，因而制造工藝也相似的零件。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計單元布置成組技術將零件分類成組常用的方法有： 視檢法，是由有生產(chǎn)經(jīng)驗的人員通過對零件圖紙仔細閱讀和判斷，把具有某些特征屬性的一些零件歸結為一類。它的效果主要取決于個人的生產(chǎn)經(jīng)驗，多少帶有主觀性和片面性。 生產(chǎn)流程分析法，生產(chǎn)流程分析法 PFA （Production Flow Analysis ）是以零件生產(chǎn)流程及生產(chǎn)設備明細表等技術文件，通過對零件生產(chǎn)流程的分析，可以把工藝過程相近的，即使用同一組機床進行加工的零件歸結為一類。采用此法分類的正確性與分析方法

21、和所依據(jù)的工廠技術資料有關。采用此法可以按工藝相似性將零件分類，以形成加工族。 編碼分類法，零件的分類成組是通過分類編碼系統(tǒng)來實現(xiàn)。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計單元布置成組技術分類編碼系統(tǒng)是一套對零件有關特征進行描述和標識的規(guī)定，并通過數(shù)字或字母將零件的特征表示出來。按零件分類編碼系統(tǒng)的規(guī)則對零件編碼，可得到零件的分類代碼。分類編碼系統(tǒng)如：OPITZ系統(tǒng)，日本的KK3系統(tǒng)和我國的JLBM1系統(tǒng)等。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計單元布置成組技術JLBM-1系統(tǒng)(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計單元布置成組技術利用零件已具備的分類編碼對零件分類并組，其基本方法是選擇一定的碼位及碼位特征項

22、的值以此作為標準建立零件組特征矩陣。若待分類零件的編碼中所對應的那幾個碼位的值均包含在特征矩陣中，則零件屬于該零件組，否則不能入選。IIIIIIIVVVIVIIVIIIIX0123456789(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置在采用成組技術的情況下，產(chǎn)品要按其相似性來分組，設備則恰恰相反，不是按其相似性，而是把進行某一組相似產(chǎn)品的加工所需的設備布置在一起，構成一個“小小的生產(chǎn)線”，或一組設備，稱為加工單元?？上攵@樣的一個加工單元內(nèi)的設備不可能是同一類設備。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置(Nov. 200

23、5)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置柔性制造單元（FMC）是自動化程度更高的單元制造類型。它由一系列自動化機床和其它可編程設備通過自動物料運輸系統(tǒng)連接起來的，并由一計算機系統(tǒng)控制的，能夠自動適應在系統(tǒng)預定義的零件族中的任意零件數(shù)量、品種的混合加工，具有較高自動化和較高效率的生產(chǎn)系統(tǒng)。機床機床機床機床卸載區(qū)域裝載區(qū)域FMS計算機控制室輸入隊列線形平面布置(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置環(huán)形平面布置機床機床機床機床FMS計算機控制室裝/卸區(qū)域(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置單元布置梯形平面布置FMS計算機控制室機床機床機床裝/卸區(qū)域(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置

24、其他布置（1）倉庫布置（2）辦公室布置(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置倉庫布置倉庫布置的目的：通過倉庫布置來縮短存取貨物的時間、降低倉儲管理成本、充分利用倉庫的空間。物料的處置成本包括物料運輸入庫、存儲、運輸出庫的費用。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置倉庫布置下面是一個最普通的家電用品倉庫，共有14個貨區(qū)，分別儲存7種家電。倉庫有一個出入口，進出倉庫的貨物都要經(jīng)過該口。假設該倉庫每種物品每周的存取次數(shù)如表所示，應該如何布置不同物品的貨區(qū)?庫區(qū)(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置倉庫布置目標：是尋找一種布置方案，使得總搬運量最小。區(qū)分為兩種不同情況：(1)各種物品所需貨

25、區(qū)面積相同。在這種情況下，只需把搬運次數(shù)最多的物品貨區(qū)布置在靠近出入口之處，即可得到最小的總負荷數(shù)；(2)各種物品所需貨區(qū)面積不同。需要首先計算某物品的搬運次數(shù)與所需貨區(qū)數(shù)量之比，取該比值最大者靠近出入口，依次往下排列。各種物品的比值從大到小的排列順序為(括號中為比值數(shù))：3(360)，1(280)，5(200)，6(150)，4(125)，2(80)，7(50)。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置倉庫布置 在實際中，根據(jù)情況的不同，倉庫布置可以有多種方案，多種考慮目標，例如季節(jié)性因素的考慮； 空間利用（高架立體倉庫）； 揀運設備、存儲記錄方式； 計算機倉儲信息管理系統(tǒng)。(Nov. 2

26、005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置辦公室布置辦公室工作的處理對象主要是信息以及組織內(nèi)外的來訪者，因此，信息的傳遞和交流方便與否，來訪者辦事是否方便、快捷，是主要的考慮因素。其次，工作效率的高低往往取決于人的工作速度，而辦公室布置，又會對人的工作速度產(chǎn)生極大影響。再次，在辦公室布置中，同一類工作任務可選用的辦公室布置有多種，包括房間的分割方式、每人工作空間的分割方式、辦公家具的選擇和布置形式等。此外，在辦公室的情況下，組織結構、各個部門的配置方式、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作用，在辦公室布置中要予以更多的考慮。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置辦公室布置 傳統(tǒng)

27、的封閉式辦公室； 開放式辦公室布置； 帶有半截屏風的組合辦公模塊； 封閉式布置和開放式布置都是結合使用的幾種基本的模式：(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置辦公室布置1 總裁2 顧問工程師3 工程師區(qū)4 秘書5 辦公室入口6 中心文件柜7 設備間8 復印設備9 儲存室OUAIIUOOAIIIOUUOIIEEOAAEAIOUUXOOAUEE字母接近程度A絕對需要臨近E臨近特別重要I臨近重要O一般接近U臨近不重要X不能臨近辦公室臨近關系（活動相關圖）(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計其他布置思考題1. 寫出下列英文術語對應的中文術語：Product layout; Group Technol

28、ogy; One Worker，Multiple Machines2. 對零件進行分類成組常用的方法有哪幾種？3. 簡述如何利用成組技術組織單元化生產(chǎn)？它的主要優(yōu)點是什么？(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設施布置產(chǎn)品原則布置設計：生產(chǎn)線平衡產(chǎn)品對象專業(yè)化的布置下，設備或工作地之間的相對位置幾乎沒有其他選擇，均按產(chǎn)品的加工順序或裝配順序排列，產(chǎn)品順次從一個工作地流向另一個，直至生產(chǎn)線的最后一個，即被完成。通常在每個工作地有一個工人，重復地完成若干種作業(yè)，不同的工作地之間很少有庫存產(chǎn)品一件件地流向下一個工作地。在這種布置之下生產(chǎn)線的產(chǎn)出速度等于作業(yè)速度最慢的工作地的產(chǎn)出速度。因此，這種方式下的布

29、置方法，它要是希望每一工作地的工作任務都大致相等，減少或消除忙閑不均的現(xiàn)象。這也就是生產(chǎn)線的平衡問題 (Line balancing)。生產(chǎn)線：Production Line; 裝配線：Assembly Line(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡概述進行生產(chǎn)線的平衡時：首先，需要把所有的工作分成一個個基本作業(yè)，即最小的、不可再分解或沒必要再分解的獨立作業(yè)動作。一般不是簡單地把每一項基本作業(yè)分配給一個工人去完成 （完成時間太短、工作厭煩、龐大的工人隊伍）然后，確定基本作業(yè)的標準工作時間，把它們組合進不同的工作地（工位），使每個工作地的時間盡量相等。目標：分到各工作地的作業(yè)時間大致相等，

30、使得生產(chǎn)線上的閑置時間最少，提高工人和設備的利用率。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡概述完全平衡的生產(chǎn)線由于線上各活動同步進行從而實現(xiàn)了工人和設備的最大利用，工作流十分流暢。（實際上不太可能）主要障礙： 組成具有工作地（工位）相等加工時間的作業(yè)包（工序）不是都能做到的。 由于設備要求或工作內(nèi)容不相容，有些活動不能被分到同一個工序。 基本作業(yè)的時間差異通過作業(yè)分配解決不了。 加工順序的約束(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟節(jié)拍（Cycle Time）：生產(chǎn)線上相繼產(chǎn)出兩件相同產(chǎn)品（零、部件）之間的時間間隔。(1) 確定裝配線的節(jié)拍(Nov. 2005)生產(chǎn)系

31、統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟某產(chǎn)品裝配線計劃日產(chǎn)量150件，采用兩班制生產(chǎn)（每班8小時），每班規(guī)定有21分鐘停歇時間，計劃不合格率為2，計算裝配線的節(jié)拍。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡思考題某生產(chǎn)線制造某件產(chǎn)品，制造過程可以分解成5個基本作業(yè)，每一作業(yè)所需的時間及各作業(yè)順序關系如下圖：0.1分鐘0.7分鐘1.0分鐘0.5分鐘0.2分鐘（1）計算可能的節(jié)拍范圍；（2）如果采用最小或最大節(jié)拍，每天的產(chǎn)量分別是多少（假設生產(chǎn)線每天運轉(zhuǎn)8小時）?？赡茏钚〉墓?jié)拍等于最長的那個作業(yè)時間（1.0 分鐘）?？赡茏畲蟮墓?jié)拍等于各作業(yè)時間之和（0.1+0.7+1.0+0.5+0.2 = 2.5分

32、鐘）。如最小節(jié)拍：如最大節(jié)拍：(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟(2) 計算裝配線上需要的理論上的最小工作地數(shù)（工序數(shù)）假設節(jié)拍是1.0分鐘，各作業(yè)時間之和是2.5分鐘，那么為最少所需要的工作地數(shù)為：(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟(3) 組織工作地作業(yè)（工序）作業(yè)順序圖：表達完成產(chǎn)品加工要求的作業(yè)順序圖。作業(yè)作業(yè)時間（分）前項作業(yè)A10B11AC5BD4BE12AF3C,DG7FH11EI3G,H總時間66給出完成一產(chǎn)品加工或裝配的作業(yè)數(shù)據(jù)，如右表，請完成作業(yè)順序圖。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟ABCDFG

33、IHE10分鐘11543731211作業(yè)順序圖(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟分配作業(yè)給工作地時應滿足下列條件： 保證各工序之間的先后順序 每個工作地分配到的基本作業(yè)時間之和，不能大于節(jié)拍 各工作地的作業(yè)時間之和應盡量相等或接近節(jié)拍 應使工作地數(shù)目盡量少啟發(fā)式方法(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟啟發(fā)式分配作業(yè)的程序與規(guī)則（作業(yè)分配按作業(yè)先后順序圖由左到右進行）： 確定當前有資格被分配的作業(yè) (約束) (a) 該作業(yè)的所有先行作業(yè)都已被分配 (b) 該作業(yè)時間不超過該工作地的剩余時間 （剩余時間：等于節(jié)拍減去工作地上總的作業(yè)時間） 如果沒有

34、有資格被分配的作業(yè)，轉(zhuǎn)向下個工作地的分配(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟 如果出現(xiàn)兩個或兩個以上有資格被分配的作業(yè)，可采用不同的規(guī)則加以選擇，如： （a）先分配后續(xù)作業(yè)最多的作業(yè) （b）先分配加工時間最長的作業(yè) （c）先分配位置權數(shù)最大的作業(yè) （d）任意選擇其中的一個作業(yè)先分配作業(yè)的后續(xù)作業(yè)：是指從該作業(yè)出發(fā)沿作業(yè)先后順序圖上所有路徑前進直至終點所遇到的所有作業(yè)。作業(yè)的先行作業(yè)：是指從該作業(yè)出發(fā)沿逆向路徑方向而行直至起點遇到的所有作業(yè)(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟作業(yè)的后續(xù)作業(yè)與先行作業(yè)：ABCDFGIHE1011543731211作業(yè)

35、B的后續(xù)作業(yè)：C, D, F, G, I作業(yè)G的先行作業(yè)：F, C, D, B, A(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟作業(yè)的位置權數(shù)：等于該作業(yè)及其后續(xù)作業(yè)的時間總和。ABCDFGIHE1011543731211作業(yè)B的位置權數(shù)： 11(B) + 5（C）+ 4（ D）+ 3（F) + 7(G) + 3(I) = 33(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的步驟 繼續(xù)下去直到所有作業(yè)都已分配到工作地 計算評價作業(yè)分配的指標（閑置時間百分比、效率）閑置時間百分比（平衡延遲 Balance Delay）：效率（負荷系數(shù)）：一般機械生產(chǎn)線的效率不應低于0.7

36、5，以手工為主裝配線應在0.85 0.9 以上。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的其他方面 應用啟發(fā)式方法不能保證得到的生產(chǎn)線平衡方案是最佳的。 最少所需工作地數(shù)是計劃期產(chǎn)量的函數(shù)，也是節(jié)拍的函數(shù)。一般產(chǎn)量較低，節(jié)拍就比較長，所需的工作地數(shù)較少。因而管理者必須考慮平衡因使用較少工作地帶來的節(jié)約與產(chǎn)量較高而增加的利潤。 技術上的考慮（作業(yè)之間的相容性等）。 人力因素、設備和空間的限制。 平行工作地，解決生產(chǎn)線的瓶頸作業(yè)問題。 動態(tài)平衡（必要時，較閑的工位可以幫助較忙的工位）。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的其他方面1分鐘1分鐘2分鐘1分鐘瓶頸一項工作

37、包含四項作業(yè)如圖。生產(chǎn)線節(jié)拍為2分鐘每小時的產(chǎn)量 60/2 = 30 單位/小時1分鐘1分鐘2分鐘1分鐘2分鐘每小時60單位每小時30單位每小時30單位每小時30單位每小時30單位每小時60單位平行工作地(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的例子利用下列資料，完成：（1）畫出作業(yè)順序圖；（2）假定一天工作8小時，計算一天產(chǎn)量為400個單位的節(jié)拍；（3）求出最少需要的工作地數(shù)；（4）將作業(yè)分配到各工作地；（規(guī)則：先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)；如果出現(xiàn)多個作業(yè)一樣的情況，采用先分配所需時間最長的作業(yè)）（5）計算平衡延遲和效率。作業(yè)緊 后作業(yè)作業(yè)時間/分ab0.2be0.2cd0.8

38、df0.6ef0.3fg1.0gh0.4h0.3(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的例子(1) 作業(yè)順序圖：abcdfgHe0.20.20.80.61.00.40.30.3(2) 節(jié)拍：(3) 最少工作地數(shù)：(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的例子(4) 分配作業(yè)：工作地剩余時間/分鐘有資格分配作業(yè)分配的作業(yè)（作業(yè)時間）閑置時間/分鐘11.2a,ca(0.2)1.0c,bc(0.8)0.2bb(0.2)0-0.021.2e,dd(0.6)0.6ee(0.3)0.3-0.331.2ff(1.0)0.2-0.241.2gg(0.4)0.8hh(0.3)0.5

39、-0.5 合計1.0(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡的例子(4) 閑置時間百分比和效率abcdfgHe0.20.20.80.61.00.40.30.3工作地1工作地2工作地3工作地4(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計生產(chǎn)線平衡思考題某制造商正計劃增加一條新的生產(chǎn)線，要求你對它進行平衡。作業(yè)時間和順序關系如下表。假定節(jié)拍是可能的最小節(jié)拍。作業(yè)緊 后作業(yè)作業(yè)時間/分ab0.2bd0.4cd0.3dg1.3ef0.1fg0.8gh0.3h1.2（1）畫出作業(yè)順序圖；（2）按先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)這一規(guī)則將作業(yè)分配到各工作地；（3）求出閑置時間百分比。（4）假定一天工作420

40、分鐘，計算每天產(chǎn)量。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計設計要點： 確定生產(chǎn)系統(tǒng)各部門或各工作中心正確合理的相對位置。使關系密切的部門能貼近布置，以便更好協(xié)同配合，有利提高效率。具有相似特征的平面布置，可以沿用標準化的平面布置設計。既省事，又可靠。對于有特殊性的平面布置，則只能根據(jù)具體情況單獨設計。平面布置會有眾多方案。為要從中選出最佳方案，則將耗費大量時間和精力進行分析、計算、比較，一般可以沿用啟發(fā)式方法找出一近優(yōu)方案。設施布置工藝原則布置設計(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計評定設計方案的指標： 按工藝原則布置時，它能生產(chǎn)多種不同工藝要求的產(chǎn)品，但每種產(chǎn)品的工藝路線不同、順序不同以致各自的運

41、輸路線不同。因此評定按工藝原則的平面布置設計方案時的指標為：運輸費用最小、運輸距離最短、運輸時間最少等。除了上述三個主要指標外，有時還應考慮：預期實現(xiàn)布置設計后運作費用、有效生產(chǎn)能力大小、改建擴建系統(tǒng)的難易性等。設施布置工藝原則布置設計(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計無論是進行一個全新的設施布置，還是對原有的設施布置進行改變，基本方法都是樣的，都需經(jīng)過以下3個基本步驟： (1) 匯集有關信息、數(shù)據(jù)。其中主要信息包括4個方面：各個經(jīng)濟活動單元所需的空間面積；可利用空間的大小 (或現(xiàn)有布置圖)；各個單元之間的相互關系（如：各單元間的作業(yè)流量、位置間的距離、單位距離的運輸成本等）；其它約束條件（如

42、：實施此平面布置的投資額、對布置有特殊要求的清單和說明等）。 (2) 初步做出平面布置方案(塊狀區(qū)劃圖)，進行評價。 (3) 最終確定塊狀區(qū)劃圖，做出詳細方案。設施布置工藝原則布置設計(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計 (1) 匯集有關信息和數(shù)據(jù)第一步，收集有關信息和數(shù)據(jù)，如設施內(nèi)所包括的經(jīng)濟活動單元及各個單元所需的空間面積。在計算各單元所需空間時，必須與企業(yè)的生產(chǎn)能力結合起來考慮。除了考慮設備、人員等所需占用的空間以外，還必須再加上足夠的“周邊”空間、以保證有足夠的通道等輔助空間。一般來說，例如周邊空間占單元全部空間的25。用塊狀區(qū)劃圖(block plan) 對各個活動單元相對位置進行初步

43、安排，并不完全等于最后的實際形狀，但它可以大致確定各單元的相對地理位置，明確各單元之間的物料流向。工藝原則布置設計基本步驟(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟單元面積（m2）1. 磨床10002. 數(shù)控機床9503. 裝卸處7504. 車、銑床12005. 工具組8006. 檢驗組700總計5400各單元所需面積現(xiàn)有塊狀區(qū)劃圖(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟第二個主要信息是各個單元之間的相關關系。有兩種主要的方法：物料從至表 (from to matrix), 它給出每兩個單元之間的物料流動情況，可以用搬運次數(shù)，搬運重量，或其它度量。物料從至表(

44、Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟關系重要程度分類表活動相關圖（關系重要程度分類表 RELationship chart），定性描述單元之間相對位置重要性的一種方法。關系重要程度分類表的一個主要優(yōu)點是可以把影響設施布置的多個因素考慮進去，而不僅僅是物料搬運一項，特別是一些定性因素，如柔性、工作環(huán)境等因素，給出一個綜合的相關重要性的度量。（Richard Muther）1 部門2 部門3 部門4 部門5 部門AAXUEUIXAO活動相關圖OAXAA6 部門(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟影響關系密切程度的因素 使用同樣的設備； 具有同樣的員工或設施

45、； 生產(chǎn)流的連續(xù)性； 交流的容易程度； 不安全或令人不愉快的條件； 完成的工作相似(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟其他約束條件：從至表或分類表反映不出來的一些影響因素或約束條件。例如，某個單元的絕對位置是不宜改變的，又如，移動某個單元雖然可使物流變得合理，但移動成本過高、或引起一些其他與環(huán)境有關的問題(如噪音、振動等)也需綜合考慮。本例中的兩個主要約束條件為: (1) 單元3必須保持原位置，因靠近軌道(廠內(nèi)小火車)；(2)單元4位置保持不變，因移動預算過于龐大。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟 (2) 作出塊狀區(qū)劃圖在上述信息和數(shù)據(jù)的基礎上，

46、要作出初步的塊狀區(qū)劃圖。作塊狀區(qū)劃圖的最簡單辦法是采取反復試行法，從相關性最重要的單元開始，依此往下排列，如遇到其他的約束條件，再進行調(diào)整，反復進行，直至得出一個較滿意的、符合全部約束條件的解。如本例，應優(yōu)先考慮的是： 使單元3和6盡量接近； 使單元1和6盡量接近； 使單元2和5盡量接近； 使單元4和5盡量接近(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟611552這種方法得出的結果不能保證是最優(yōu)。第一，不可能將所有因素(尤其是定性因素)考慮進去；第二當單元數(shù)量較多時，不可能考慮到所有可能的方案，即無法做到窮舉。例如，20個單元，其可能的組合；20！2.431018。即便用計算機也難以算出來計算。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟可以用負荷距離法來進行評價（總負荷量）： ld 還可以轉(zhuǎn)換成搬運成本: 乘上單位搬運距離和單位搬運量的成本（單位費用）。(Nov. 2005)生產(chǎn)系統(tǒng)設計工藝原則布置設計基本步驟現(xiàn)有塊狀區(qū)劃圖改進后塊狀區(qū)劃圖設距離可用 i, j 之間的相隔單元數(shù)來表示。例如在現(xiàn)有方案中，d12