生產服務設施選址與布置*2第四章生產/服務設施選址與布置產品的生產過程：是指從原材料投入到成品出產的全過程，通常包括工藝過程、檢驗過程、運輸過程、等待停歇過程和自然過程。工藝過程檢驗過程運輸過程等待停歇過程自然過程非工藝過程勞動過程生產過程生產過程的構成*3第四章生產/服務設施選址與布置機械制造工藝過程可劃分為三個基本階段：毛坯制造、零件加工、產品裝配。工序是工藝過程最基本的組成單位，是指在一個工件地上工人利用一次裝卡所完成的加工作業(yè)。

*4第四章生產/服務設施選址與布置生產過程組織的內容

生產過程組織

空間組織

時間組織

工廠總平面組織

車間平面組織

同一批零件在不同工序之間的移動方式不同加工對象的作業(yè)排序問題

選址

工廠平面布置車間總平面布置

設備布置*5第一節(jié)生產運作系統(tǒng)空間組織的內容和原則一、生產運作系統(tǒng)空間組織的內容二、生產運作系統(tǒng)的空間組織原則*6一、生產運作系統(tǒng)空間組織的內容設置生產單位；布置空間場所。*7二、生產運作系統(tǒng)的空間組織原則1、設置生產單位的原則專業(yè)化原則適應性原則生產運作管理的核心是從生產力的角度研究和解決生產過程中的分工與協(xié)作問題。*8二、生產運作系統(tǒng)的空間組織原則2、布置空間場所的原則有利生產方便運輸節(jié)約用地美化環(huán)境*9第二節(jié)生產運作系統(tǒng)空間組織的層次和影響要素一、生產運作系統(tǒng)空間組織的層次二、生產運作系統(tǒng)空間組織的重要影響因素*10一、生產運作系統(tǒng)空間組織的層次以機械加工企業(yè)為例

——較為一般地分為工廠、車間、班組三個層次。

——規(guī)模更大、層次更多的可分為總廠、分廠、車間、工段、班組五個層次。

*11一、生產運作系統(tǒng)空間組織的層次1、不同層次生產運作系統(tǒng)空間組織共性的一面

①都是以它下一個層次作為基本單位。②都是以它的上一個層次作為總體協(xié)調目標。③都要遵循空間組織共同的原則。*12一、生產運作系統(tǒng)空間組織的層次2、不同層次生產運作系統(tǒng)空間組織個性的一面內容不同影響要素不同所面臨和需要處理的問題也不同。*13二、生產運作系統(tǒng)空間組織的重要影響因素1、企業(yè)的產品方向、結構和工藝特點

2、企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平3、企業(yè)的生產規(guī)模*14第三節(jié)設置生產單位的專業(yè)化原則

設置生產單位的專業(yè)化原則有工藝專業(yè)化原則、對象專業(yè)化原則、混合原則、成組工藝中心、成組生產中心等。這里主要介紹兩種最基本的專業(yè)化原則：——工藝專業(yè)化原則——對象專業(yè)化原則*15一、工藝專業(yè)化原則和工藝專業(yè)化車間即按不同的工藝特征建立生產單位的原則。特點：三同一不同，即同設備、同工種工人、同工藝方法、不同加工對象。兩種形式：

——完成一個工藝階段的全部工種作業(yè)的專業(yè)化車間。

——完成一個工藝階段的部分工種或某一工種的工藝專業(yè)化車間。*16一、工藝專業(yè)化原則和工藝專業(yè)化車間工藝專業(yè)化原則的優(yōu)點：

⑴對產品品種變化的適應能力強；⑵生產系統(tǒng)的可靠性較高；⑶工藝及設備管理較方便。*17一、工藝專業(yè)化原則和工藝專業(yè)化車間工藝專業(yè)化原則的缺點：

⑴工件在加工過程中運輸次數多，運輸路線長；⑵協(xié)作關系復雜，協(xié)調任務重；⑶只能使用通用機床、通用工藝裝備，生產效率低；⑷在制品量大，生產周期長。

*18二、對象專業(yè)化原則和對象專業(yè)化車間即按產品（零件、部件）建立生產單位的原則。特點：三不同一同，即不同設備、不同工種、不同加工方法、同加工對象。兩種形式：

——以產品或部件為對象的和以同類零件為對象。

——以同類零件為對象建立的專業(yè)化車間。*19工藝原則與對象原則布置的區(qū)別*20二、對象專業(yè)化原則和對象專業(yè)化車間對象專業(yè)化原則的優(yōu)點：

⑴可以減少運輸次數，縮短運輸路線；

⑵協(xié)作關系簡單，簡化了生產管理；

⑶可使用專用高效設備和工藝裝備；⑷在制品少，生產周期短。

*21二、對象專業(yè)化原則和對象專業(yè)化車間對象專業(yè)化原則的缺點：

⑴對品種變化適應性差；⑵生產系統(tǒng)的可靠性較差；⑶工藝及設備管理復雜。

*22第四節(jié)生產運作系統(tǒng)空間布置的步驟及方法

一、生產運作系統(tǒng)空間布置的步驟二、平面布置設計的方法*23一、生產運作系統(tǒng)空間布置的步驟影響空間布置的主要因素

——物料流向

——物料運量

——作業(yè)相互關聯性*24一、生產運作系統(tǒng)空間布置的步驟系統(tǒng)的布置設計(SLP)從系統(tǒng)的觀點出發(fā)綜合應用各種有效方法，綜合考慮影響空間布置的主要因素，進行工廠總平面布置設計。*25一、生產運作系統(tǒng)空間布置的步驟具體步驟和內容：

——P—Q分析——物流分析——生產活動相互關系的分析——繪制物流—活動相關圖——設計布置方案——選擇評價方案P-Q分析圖

*26一、生產運作系統(tǒng)空間布置的步驟*27二、平面布置設計的方法1、物料流向圖法

——按照原材料、在制品及其它物資在生產過程中總的流動方向來布置工廠的]車間、設施和生產服務單位。工廠廠房和建筑物的相互位置一般順序：材料倉庫準備車間加工車間裝配車間成品倉庫*28二、平面布置設計的方法為了反映各組成部分相互間的生產聯系和在生產過程中原材料、毛坯、半成品、成品等的物流流向，可以先繪制系統(tǒng)圖，以便按它進行平面布置。*29某機械制造廠生產系統(tǒng)圖*30二、平面布置設計的方法2、代數式法代數式法具體做法是：①劃分各生產單位和進行分區(qū)編號；②列出約束條件和優(yōu)化條件；③用乘式表達布置組合；④進行乘積運算排斥某生產單位多個分區(qū)并置的方案；⑤反復進行乘式運算完成所有排斥。高次方表示滿足各個優(yōu)化條件。

*31代數式法例題：

如圖所示，某工廠總平面圖按需要劃分為5個小區(qū)。各小區(qū)只表示區(qū)劃位置，并不精確地表示該小區(qū)的面積大小。各小區(qū)面積可在完成總體布置后，根據實際需要在相鄰小區(qū)之間調整。設有A、B、C、D、E五個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)應占有一個小區(qū)，并有如下限制和要求：

12345廠前馬路西東南北*32代數式法約束條件(限制)

⑴D子系統(tǒng)不允許靠近廠前馬路；⑵B子系統(tǒng)必須靠近廠前馬路；⑶C子系統(tǒng)不能置于5區(qū)；⑷E子系統(tǒng)不能置于4區(qū)；*33代數式法優(yōu)化目標(要求)

⑸E子系統(tǒng)應盡可能置于5區(qū)；⑹由于風向影響，D子系統(tǒng)應盡可能置于C子系統(tǒng)東邊；⑺E子系統(tǒng)應盡可能遠離B子系統(tǒng)；⑻A、B兩子系統(tǒng)應盡可能靠近。

試用代數式法進行工廠總平面布置。

*34代數式法解：(1)先用約束條件列出各生產單位可能的小區(qū)。根據約束條件①有(D3+D4+D5)；根據約束條件②有(B1+B2)；根據約束條件③有(C1+C2+C3+C4)；根據約束條件④有(E1+E2+E3+E5)。*35代數式法(2)再用化化目標對上述結果進一步篩選，列出各生產單位優(yōu)化的位置。根據優(yōu)化目標⑤有E5；根據優(yōu)化目標⑥有(C3D4+C4D5)；根據優(yōu)化目標⑦有B1E5；根據優(yōu)化目標⑧有(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)。

*36代數式法(3)所有可能方案如算式：(D3+D4+D5)(B1+B2)(C1+C2+C4+C4)(E1+E2+E3+E5)E5(C3D4+C4D5)B1E5(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)(4)進行代數式運算后，予以排斥

(D3E5+D4E5+D5E5)(B12E5+B1B2E5)(C1+C2+C3+C4)(E1+E2+E3+E5)(C3D4+C4D5)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)上式中，D5E5表示D、E兩生產單位同置于5區(qū)；B1B2E5表示B生產單位既置于1區(qū)，又置于2區(qū)。均為不允許的方案。

*37代數式法剔出后有(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(C3D4+C4D5)B12E5(E1+E2+E3+E5)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)(5)繼續(xù)進行運算和剔出(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(B12E1E5+B12E2E5+B12E3E5+B12E52)(C3D4+C4D5)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)上式中，B12E1E5及B12E3E5均表示E生產單位同時置于兩個小區(qū)，顯然是不允許的方案。剔出后繼續(xù)運算。*38代數式法(6)(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(C3D4+C4D5)(B12E52)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)=(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(C3D4+C4D5)(B13A2E52+B13A3E52+B12B2A1E52+B12B2A4E52)同理，去掉B12B2A1E52與B12B2A4E52，則有：(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)C3D4+C4D5)(B13A2E52+B13A3E52)=(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(A2B13C3D4E52+A3B13C3D4E52+B13A2C4D5E52+A3B13C4D5E52)*39代數式法(7)如此反復不斷地運算剔出后，可得A2B13C32D42E52方案。即A置于2號區(qū)，B置于1號區(qū)，C置于3號區(qū)，D置于4號區(qū)，E置于5號區(qū)。其中B1、C3、D4、E5的高次方，表示該生產單位于該小區(qū)是同時滿足了多個約束條件或優(yōu)化目標。

*40二、平面布置設計的方法3、作業(yè)相關圖法

作業(yè)相關圖法注重考慮各生產單位生產作業(yè)的相互關聯，按關系密切程度來安排生產單位的區(qū)域相鄰布置。*41二、平面布置設計的方法3、作業(yè)相關圖法其步驟：

——確定各部門之間的關系密切程度，并分析關系密切的原因；

——繪制作業(yè)相關圖；

——運用試驗方法，根據相互關系密切程度，按密切程度等級高的部門相鄰布置的原則，安排出最合理的布置方案。

*42作業(yè)相關圖法關系密切程度

關系密切原因

代號

密切程度

代號

關系密切原因

A絕對重要

1使用共同的原始記錄

E特別重要

2共用人員

I重要

3共用場地

O一般4人員接觸頻繁

U不重要5文件交換頻繁

X不予考慮6工作流程連續(xù)

7做類似的工作

8共用設備

9其它

*43作業(yè)相關圖法圖3-8某工廠作業(yè)相關圖*44作業(yè)相關圖法將圖3-8所表示的關系轉移到圖3-9所示的方塊上,再將該圖切開,按關系的密切程度和必要性重新排列,就得到該廠各組成部門的相對位置,如圖3-10。再根據生產的需要同時考慮廠區(qū)范圍內可能利用的面積,就可繪制出生產單位的面積相關圖，如圖3-11。

*45作業(yè)相關圖法1.接收與發(fā)運處

2.成品庫

3.工具車間

4.修理車間

A—2I—5,80—3,4U—6,7

A—1,5I—80—3,4U—6,7

A—4,5I—80—1,2U—6,7

A—3,5I—80—1,2U—6,7

5.生產車間

6.中間零件庫

7.餐廳

8.辦公室

A—2,3,4E—6,8I—1U—7

E—5I—8U—1,2,3,4,7

0—8U—1,2,3,4,5,6

E—5I—1,2,3,4,60—7

圖3-9未加整理的方塊圖

*46作業(yè)相關圖法1.接收與發(fā)運處2.成品庫

3.工具車間

A—2I—5,80—3,4U—6,7

A—1,5I—80—3,4U—6,7

A—4,5I—80—1,2U—6,7

6.中間零件庫

5.生產車間

4.修理車間

E—5I—8U—1,2,3,4,7

A—2,3,4E—6,8I—1U—7

A—3,5I—80—1,2U—6,7

7.餐廳

8.辦公室

0—8U—1,2,3,4,5,6

E—5I—1,2,3,4,60—7

圖3-10經過初步整理的方塊圖

*47作業(yè)相關圖法2.成品庫5.生產車間3.工具車間4.修理車間1.接收與發(fā)運處6.中間零件庫7.餐廳8.辦公室圖3-11按廠區(qū)范圍安排的工廠平面布置草圖*48二、平面布置設計的方法4、從至表一試驗法當進行多品種小批量生產時，由于各加工對象的工藝路線不同，要在物流方向不完全一致時，布置生產設置的平面位置就需要尋求總運費最低的方案。即使

最小。*49從至表一試驗法式中di——某一加工對象的運輸距離。wi——某一加工對的運輸量。hi——某一加工對象的運輸費用率。下面舉一例來說明從至表一試驗法的操作過程和原理。

*50從至表一試驗法例題：

某一車間內有十個組成部分。共加工十幾種原件。各原件的工藝路線如圖3-12所示。*51從至表一試驗法圖3-12零件的綜合工藝路線圖檢驗臺鋸床內圓磨床壓床磨床鏜床鉆床車床銑床17毛坯庫合計342019181715141312117654321零件號機床①①①①②③④⑤⑥②②③③④④④⑤②③⑤⑥①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①③②④①⑥②③④⑤①①②③②③①③②①②③④①⑤②③④①②④③①②③①③②①③②①③②*52初始零件從至表至從1毛坯庫2銑床3車床4鉆床5鏜床6磨床7壓床8內圓磨床9鋸床10檢驗臺合計1毛坯庫2814217