1、第四章 生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施布置,第四章 生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施布置,設(shè)施布置概述 車(chē)間布置與庫(kù)房布置 設(shè)備布置的定量分析 裝配線(xiàn)平衡,生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置是指合理安排企業(yè)或某 一組織內(nèi)部各個(gè)生產(chǎn)作業(yè)單位（車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、辦 公樓、公用設(shè)施和輔助設(shè)施）的相對(duì)位置及其面 積，以及確定車(chē)間內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備的布置。,生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置，對(duì)物流成本有很大的影響，有資料表明：在制造業(yè)中，物流費(fèi)用約占產(chǎn)品總成本的20-50%，而一個(gè)好的布置方案，可以使物流費(fèi)用降低10-30%。,生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置要在確定了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)單位組成和生產(chǎn)單位內(nèi)部采用的專(zhuān)業(yè)化形式之后才能進(jìn)行。,第一節(jié) 設(shè)施布置概述,一 生產(chǎn)單位的組成及影響因素,（一）

2、 生產(chǎn)單位的組成,1.生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備部門(mén) 2.基本生產(chǎn)部門(mén) 3.輔助生產(chǎn)部門(mén) 4.生產(chǎn)服務(wù)部門(mén) 5.附屬生產(chǎn)部門(mén) 6.管理部門(mén) 7.公共服務(wù)部門(mén),（二） 影響生產(chǎn)單位組成的因素,1.產(chǎn)品品種、結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn) 2.企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化形式與協(xié)作水平 3.生產(chǎn)單位的專(zhuān)業(yè)化原則 4.企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模,第一節(jié) 設(shè)施布置概述,1.產(chǎn)品品種、結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn),生產(chǎn)單位的設(shè)置應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求，設(shè)置相應(yīng)的制造車(chē)間，如生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的制造企業(yè)，生產(chǎn)單位可由毛坯、加工、裝配車(chē)間組成；流程式的化工行業(yè)則嚴(yán)格按工藝流程的階段組成車(chē)間。同類(lèi)型的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)雖相似，但可能采用不同的工藝方法，如齒輪廠(chǎng)的毛坯可以模鍛而成或精密鑄造，因而，相

3、應(yīng)的設(shè)置鍛造車(chē)間或鑄造車(chē)間，或者鍛造與鑄造車(chē)間都設(shè)置。,（二） 影響生產(chǎn)單位組成的因素,2.企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化形式與協(xié)作水平,企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化是以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多少和工藝類(lèi)型與方法的單一化程度來(lái)衡量的。專(zhuān)業(yè)化程度高的企業(yè)，年產(chǎn)量較大，生產(chǎn)單位（車(chē)間）的任務(wù)比較單一。 企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化程度越高，必然有大量的外協(xié)件需進(jìn)行協(xié)作化生產(chǎn)。企業(yè)將零部件的制造擴(kuò)散出去，采用外包的方式組織制造資源，這樣一來(lái)企業(yè)自身的制造活動(dòng)就大為減少，這時(shí)候就更強(qiáng)調(diào)企業(yè)間的合作，地理因素成為一個(gè)很重要的需要考慮的方面，對(duì)選址的布置和要求也更高。,（二） 影響生產(chǎn)單位組成的因素,3.生產(chǎn)單位的專(zhuān)業(yè)化原則,企業(yè)的協(xié)作化水平不同，相應(yīng)的生產(chǎn)單位

4、組成也不同。協(xié)作范圍越廣，則企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間組成越簡(jiǎn)單。,（二） 影響生產(chǎn)單位組成的因素,4.企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模,企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模是指勞動(dòng)力和生產(chǎn)資料在企業(yè)集中的程度，如企業(yè)職工人數(shù)、固定資產(chǎn)總值、產(chǎn)品總產(chǎn)值等，可分為大、中、小型企業(yè)。大型企業(yè)的車(chē)間規(guī)模大，為了便于組織生產(chǎn)，同類(lèi)生產(chǎn)性質(zhì)的車(chē)間往往設(shè)置多個(gè)，如機(jī)械加工一車(chē)間、機(jī)械加工二車(chē)間；對(duì)于小型企業(yè)，則可將加工與裝配設(shè)置在同一個(gè)車(chē)間。,（二） 影響生產(chǎn)單位組成的因素,二、設(shè)施布置的目標(biāo),1. 最短的物流路線(xiàn) 2. 合理的面積利用 3. 良好的工作環(huán)境 4. 適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地 5. 正確的功能區(qū)劃 6. 充分的利用周邊環(huán)境與條件 7. 一定的靈活性,三

5、、設(shè)施布置的原則,1. 應(yīng)滿(mǎn)足工藝流程設(shè)計(jì)的要求, 盡量減少迂回和交叉運(yùn)輸，使物流順暢，物流路線(xiàn)最短 。 2. 按照工藝流程和協(xié)作關(guān)系的密切程度進(jìn)行布置，關(guān)系密切的單位應(yīng)布置在相鄰的位置上。 3. 合理劃分廠(chǎng)區(qū)，分區(qū)布置（加工區(qū)、動(dòng)力區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)等），并注意環(huán)保和排放。 4. 充分利用城市現(xiàn)有條件（道路、車(chē)站、碼頭、供水、供電等）。 5. 布置緊湊，減少占地面積，注意環(huán)境的美化與綠化。 6. 為將來(lái)擴(kuò)建留有余地。,四、幾種典型的布置形式,(一) 設(shè)備排列方式,1. 直線(xiàn)式布置,2. L 型布置,四、幾種典型的布置形式,(一) 設(shè)備排列方式,3. U 型布置,四、幾種典型的布置形式,(一)

6、 設(shè)備排列方式,4. S 型布置,四、幾種典型的布置形式,(一) 設(shè)備排列方式,5. 環(huán)型布置,(二) 布置類(lèi)型,1. 產(chǎn)品固定式布置,固定式布置是指加工對(duì)象位置固定，生產(chǎn)工人和設(shè)備都隨加工產(chǎn)品所在的某一位置而轉(zhuǎn)移，例如內(nèi)燃機(jī)車(chē)的裝配、造船裝配等。 適用于大型產(chǎn)品的生產(chǎn)、裝配過(guò)程。由于某些產(chǎn)品體積龐大笨重，不容易移動(dòng)，所以可保持產(chǎn)品不動(dòng)，將工作地按生產(chǎn)產(chǎn)品的要求來(lái)布置。 例如，大型飛機(jī)、船舶、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、重型機(jī)床的生產(chǎn)，醫(yī)生給病人手術(shù)等。 對(duì)于這樣的項(xiàng)目，一旦基本結(jié)構(gòu)確定下來(lái)，其他一切功能都圍繞著產(chǎn)品而固定下來(lái)，如機(jī)器、操作人員、裝配工具等。,(二) 布置類(lèi)型,1. 產(chǎn)品固定式布置,如大型飛機(jī)、

7、大型船舶的制造。,(二) 布置類(lèi)型,2. 按產(chǎn)品布置,按產(chǎn)品布置就是按對(duì)象專(zhuān)業(yè)化原則布置有關(guān)機(jī)器和設(shè)施。 最常見(jiàn)的如流水生產(chǎn)線(xiàn)或產(chǎn)品裝配線(xiàn)。,(二) 布置類(lèi)型,2. 按產(chǎn)品布置（生產(chǎn)線(xiàn)、裝配線(xiàn)、自動(dòng)線(xiàn)）,(二) 布置類(lèi)型,3. 按工藝過(guò)程布置,按工藝過(guò)程布置，又稱(chēng)工藝專(zhuān)業(yè)化布置，就是按照工藝專(zhuān)業(yè)化原則將同類(lèi)型機(jī)器集中在一起，完成相同工藝加工任務(wù)。 按工藝專(zhuān)業(yè)化布置生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施，帶來(lái)的問(wèn)題是很明顯的。它容易造成被加工對(duì)象在生產(chǎn)單位之間交叉往返運(yùn)輸，不僅引起費(fèi)用上升，而且延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。,(二) 布置類(lèi)型,3. 按工藝布置（機(jī)群式布置）,車(chē)床組,銑床組,加工中心組,磨床組,按工藝布置（機(jī)群式布置

8、）,鋸床組,磨床組,沖床組,鉆床組,車(chē)床組,插床組,4 按成組制造單元布置,基本原理：首先根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)將結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件組成一個(gè)零件組，確定出零件組的典型工藝流程，再根據(jù)典型工藝流程的加工內(nèi)容選擇設(shè)備和工人，由這些設(shè)備和工人組成一個(gè)生產(chǎn)單元。 成組生產(chǎn)單元與對(duì)象專(zhuān)業(yè)化形式十分類(lèi)似，因而也具有對(duì)象專(zhuān)業(yè)化形式的優(yōu)點(diǎn)。 但成組生產(chǎn)單元更適合于多品種的批量生產(chǎn)，因而又比對(duì)象專(zhuān)業(yè)化形式具有更高的柔性，是一種適合多品種中小批量生產(chǎn)的理想生產(chǎn)方式。,4 按成組制造單元布置,L,G,G,D,D,L,P,G,L,L,原 材 料,成 品 庫(kù),單元1,單元2,單元3,第二節(jié) 車(chē)間布置與庫(kù)房布置,一、作業(yè)相關(guān)圖

9、法穆德,根據(jù)各單位間的關(guān)系密切程度確定其相互位置。 首先，按關(guān)系密切程度分為A、E、I、O、U、X六個(gè)等級(jí)； 其次，列出導(dǎo)致不同關(guān)系密切程度的原因； 最后，根據(jù)這兩種資料，將待布置的部門(mén)一一確定出相互關(guān)系，根據(jù)相互關(guān)系重要程度，按重要等級(jí)高的部門(mén)相鄰布置的原則，安排出最合理的布置方案。,第二節(jié) 車(chē)間布置與庫(kù)房布置,一、作業(yè)相關(guān)圖法,關(guān)系密切原因,關(guān)系密切程度分類(lèi)表,例一快餐店欲布置其生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施。該快餐店共分6個(gè)部分，計(jì)劃布置在面積為200m300m的區(qū)域內(nèi)。,A,A,X,U,O,E,X,O,A,A,U,I,A,A,X,部門(mén)1,部門(mén)2,部門(mén)3,部門(mén)4,部門(mén)5,部門(mén)6,第二節(jié) 車(chē)間布置與庫(kù)房布

10、置,200m,300m,1。列出關(guān)系密切程度（只考慮A和X） A：1-2，1-3，2-6，3-5，4-6，5-6。 X：1-4，3-6，3-4。 2。編制主聯(lián)系簇，圖1。（原則：從關(guān)系“A”出現(xiàn)最多的部門(mén)開(kāi)始，然后將與該部門(mén)關(guān)系密切程度為A的一一聯(lián)系在一起） 3?？紤]其它有A聯(lián)系的部門(mén)，圖2。（如能加在主聯(lián)系簇上就盡量加上去，否則畫(huà)出分離的子聯(lián)系簇）,4。畫(huà)出X關(guān)系圖（如圖3） 5。根據(jù)聯(lián)系簇圖和可供使用的區(qū)域，用實(shí)驗(yàn)法布置各部門(mén)（如圖4）,部門(mén)1,部門(mén)2,部門(mén)6,部門(mén)3,部門(mén)5,部門(mén)4,第二節(jié) 車(chē)間布置與庫(kù)房布置,二、庫(kù)房布置,原則: 在充分利用存儲(chǔ)空間的同時(shí)維持盡可能低的物料運(yùn)送成本。 法

11、則：（1）等面積存儲(chǔ)法則 （2）非等面積存儲(chǔ)法則：搬運(yùn)次數(shù)與所占用面積之比值,例：某倉(cāng)庫(kù)分為15個(gè)貨架（如圖），要存放七種小家電產(chǎn)品，各種小家電的搬運(yùn)次數(shù)和占用面積（貨區(qū)數(shù)）如下表：,各種家電需占用的貨架數(shù)量、年搬運(yùn)次數(shù)及二者的比值,電磁爐,微波爐,微波爐,微波爐,微波爐,飲水機(jī),飲水機(jī),電飯鍋,電飯鍋,電飯鍋,電烤箱,取暖器,取暖器,消毒柜,消毒柜,倉(cāng)庫(kù)入口,倉(cāng)庫(kù)布置圖,第三節(jié) 設(shè)備布置的定量分析,從至表法（From-to） 利用從至表列出不同部門(mén)、機(jī)械或設(shè)施之間的相對(duì)位置，以對(duì)角線(xiàn)元素為基準(zhǔn)計(jì)算各工作點(diǎn)之間的相對(duì)距離，從而找出整個(gè)單位或生產(chǎn)單元物料總運(yùn)量最小的布置方案。 是一種比較科學(xué)的求

12、物料總運(yùn)量最小的設(shè)備布置方案的方法。 適合于多品種、小批量生產(chǎn)車(chē)間的設(shè)備布置。,第三節(jié) 設(shè)備布置的定量分析,從至表法（From-to） 應(yīng)用步驟： （1）根據(jù)各零件的工藝路線(xiàn)，確定機(jī)床設(shè)備。 （2）按照典型零件制定設(shè)備的初始布置方案。 （3）根據(jù)各零件的產(chǎn)量，統(tǒng)計(jì)各零件在設(shè)備組之間的搬運(yùn)次數(shù)及搬運(yùn)成本。 （4）根據(jù)總搬運(yùn)成本確定最佳的設(shè)備組布置方案。,第三節(jié) 設(shè)備布置的定量分析,例 某金屬加工小組有鋸、磨、沖、鉆、車(chē)、插等六種設(shè)備各1臺(tái)，要對(duì)9種零件進(jìn)行加工，每種零件的工序數(shù)量及工藝流程各不相同，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，全部零件在各設(shè)備組之間每月的搬運(yùn)次數(shù)和單位搬運(yùn)成本如表1、表2所示。 請(qǐng)確定最佳布置方案。

13、,表1：各設(shè)備之間的月平均搬運(yùn)次數(shù),表2：設(shè)備之間單位距離每次的搬運(yùn)成本,將運(yùn)輸次數(shù)矩陣與單位距離運(yùn)輸成本矩陣相同位置的數(shù)據(jù)相乘，得到從一臺(tái)機(jī)器到另一臺(tái)機(jī)器的每月運(yùn)輸成本。,從至表法：?jiǎn)挝痪嚯x每月總運(yùn)輸成本（1）,然后，再按對(duì)角線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的成本元素相加，得到兩臺(tái)機(jī)器間的每月總運(yùn)輸成本。,從至表法：?jiǎn)挝痪嚯x每月總運(yùn)輸成本（2）,接著，確定緊密相鄰的系數(shù)。 確定依據(jù)：總運(yùn)輸成本的大小。 按總運(yùn)輸成本的大小，從大到小降序排列，就得到了機(jī)器（或部門(mén)）之間的緊密相鄰程度。 在本題中，根據(jù)上表沖床、鉆床、磨床、車(chē)床、插床的順序，應(yīng)將鋸床與沖床相鄰布置，磨床與鉆床相鄰布置，鋸床與磨床相鄰布置，鉆床與車(chē)床相鄰布置

14、，車(chē)床與插床相鄰布置。,鋸床,磨床,沖床,鉆床,插床,車(chē)床,122.7,91.7,71.5,69.2,66,從至表法：布置方案,鋸床,磨床,沖床,鉆床,車(chē)床,插床,調(diào)整后的設(shè)備布置圖,第四節(jié) 裝配線(xiàn)平衡,裝配線(xiàn)平衡又稱(chēng)工序同期化，就是根據(jù)流水線(xiàn)節(jié)拍的要求，采取各種技術(shù)、組織 的措施來(lái)調(diào)整各工作地的單件作業(yè)時(shí)間，使它們等于節(jié)拍或節(jié)拍的整數(shù)倍。,對(duì)裝配線(xiàn)實(shí)行平衡技術(shù)，其目的是使所設(shè)計(jì)的裝配線(xiàn)所需工作地?cái)?shù)最少，同時(shí)使各工作地作業(yè)間盡可能接近節(jié)拍，減少忙閑不均的現(xiàn)象，并符合高效率和按節(jié)奏生產(chǎn)的要求。,第四節(jié) 裝配線(xiàn)平衡,一、為什么要進(jìn)行裝配線(xiàn)時(shí)間平衡,例： 某裝配線(xiàn)有6道工序，其作業(yè)順序和工序時(shí)間如下

15、： （節(jié)拍為5分鐘/件）,裝配線(xiàn)不平衡導(dǎo)致： 1. 浪費(fèi)了資源 2. 出現(xiàn)了忙閑不均的現(xiàn)象 3. 導(dǎo)致瓶頸產(chǎn)生,為了解決以上問(wèn)題，必須對(duì)裝配線(xiàn)的工作進(jìn)行新的組合分析，重新組合工作地。,第四節(jié) 裝配線(xiàn)平衡,二、進(jìn)行裝配線(xiàn)平衡的任務(wù)（原則）,1 按工序先后順序，合理地把作業(yè)分配給每一個(gè)工作地； 2 每個(gè)工作地的作業(yè)時(shí)間要盡量接近節(jié)拍，并使裝配線(xiàn)的工作地?cái)?shù)最少； 3 各工作地空閑時(shí)間要少，工作地之間負(fù)荷要均衡，要保證流水線(xiàn)的時(shí)間損失率和平滑指數(shù)最小。,三、裝配線(xiàn)（流水線(xiàn)）節(jié)拍,指流水線(xiàn)上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同產(chǎn)品的時(shí)間間隔。,例. 某流水線(xiàn)計(jì)劃日產(chǎn)量為150件，采用兩班制生產(chǎn)，每班規(guī)定有21分鐘停歇時(shí)間，

16、計(jì)劃不合格產(chǎn)品率為2%，計(jì)算該流水線(xiàn)的節(jié)拍。,三、進(jìn)行裝配線(xiàn)平衡的步驟,以適當(dāng)?shù)姆椒▽⒀b配線(xiàn)上若干個(gè)相鄰工序合并成一個(gè)大工序（又稱(chēng)工作地），并使這些大工序的作業(yè)時(shí)間接近或等于裝配線(xiàn)的節(jié)拍。,三、進(jìn)行裝配線(xiàn)平衡的步驟,1. 畫(huà)出全部裝配工序的先后順序圖,2. 計(jì)算裝配流水線(xiàn)的節(jié)拍r（單位：分/件）,有效工作時(shí)間=制度工作時(shí)間-規(guī)定的停歇時(shí)間,3.計(jì)算裝配線(xiàn)需要的最少工作地?cái)?shù)Smin,式中：Smin 最少工作地?cái)?shù) ti 工序i的作業(yè)時(shí)間 向數(shù)值大的方向取整,4.組織工作地 保證各個(gè)工序之間的先后順序 每個(gè)工作地分配到的工序作業(yè)時(shí)間之和(Tei)，不能大于節(jié)拍 各工作地的作業(yè)時(shí)間應(yīng)盡量接近或等于節(jié)拍

17、(Teir) 應(yīng)使工作地?cái)?shù)目盡量少 具體方法有試湊法、穆迪-揚(yáng)法、分支定界法等。,5.計(jì)算裝配線(xiàn)平衡的評(píng)價(jià)指標(biāo),(1)裝配線(xiàn)時(shí)間損失率,(2)裝配線(xiàn)平滑系數(shù),例：?jiǎn)⒚鞴鹃_(kāi)發(fā)出一種款式新穎的三輪童車(chē)，試銷(xiāo)結(jié)果表明深受顧客歡迎。公司決定建立一條裝配流水線(xiàn)，大批量生產(chǎn)這種三輪童車(chē)，面向全國(guó)銷(xiāo)售。三輪童車(chē)裝配路線(xiàn)如圖6-20所示。三輪童車(chē)裝配作業(yè)先后順序如圖6-21所示?，F(xiàn)需要對(duì)這條裝配線(xiàn)進(jìn)行組織設(shè)計(jì)。已知裝配線(xiàn)節(jié)拍為20秒每件，工序總工作時(shí)間為253秒。,車(chē)架,右輪,左輪,前輪,擋泥板,前叉,前輪分裝,將后輪裝在車(chē)架上,將前輪裝在車(chē)架上,將車(chē)把套在套管中,將車(chē)座裝在車(chē)架上,完工檢驗(yàn),套管和定位螺絲

18、,車(chē)把,橡膠手柄,車(chē)座,圖6-20 童車(chē)裝配工藝示意圖,圖6-21 三輪童車(chē)裝配作業(yè)先后順序,裝配線(xiàn)平衡過(guò)程如下： 1） 節(jié)拍的確定 r=20 秒/件 2） 計(jì)算最小工作地?cái)?shù) = 253/20=12.65=13,Smin =,3） 組織工作地 根據(jù)裝配作業(yè)順序圖，用試算法進(jìn)行工作地重新劃分，共劃分出15個(gè)工作地，如圖。,4）計(jì)算裝配線(xiàn)的時(shí)間損失系數(shù)和平滑系數(shù),第六章作業(yè)： P181：計(jì)算題3、4,第五節(jié) 非制造業(yè)的設(shè)施布置,辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多不同的特點(diǎn)： 1. 生產(chǎn)制造系統(tǒng)加工處理的對(duì)象主要是有形的產(chǎn)品，因此，物料搬運(yùn)是進(jìn)行設(shè)施布置的一個(gè)主要考慮因素； 而辦公室工作的處理對(duì)象主要

19、是信息以及組織內(nèi)外對(duì)的來(lái)訪(fǎng)者，因此，信息的傳遞和交流方便與否，來(lái)訪(fǎng)者辦事是否方便、快捷，是主要的考慮因素。,2. 在生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中，產(chǎn)出速度往往取決于設(shè)備速度，或者說(shuō)與設(shè)備速度有相當(dāng)大的關(guān)系； 與此不同，在辦公室，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(huì)對(duì)人的工作速度產(chǎn)生極大影響。,3. 在生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，產(chǎn)品的加工特性往往在很大程度上決定設(shè)施布置的基本類(lèi)型，生產(chǎn)管理人員一般只在基本類(lèi)型選擇的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)施布置； 而在辦公室布置中，同一類(lèi)工作任務(wù)可選用的辦公室布置有多種，包括房間的分割方式、個(gè)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，在辦公室工作的情況下，組織結(jié)構(gòu)、各個(gè)部門(mén)的配置方式、部門(mén)之間的相互聯(lián)系和相對(duì)位置的要求對(duì)辦公室布置有更重要的影響，在辦公室布置中要予以更多的考慮。,辦公室布置的主要考慮因素,1. 信息傳遞與交流的迅速、方便 其中，信息的傳遞與交流既