1、工廠布局,IE系列課程之八,1,概述,概述： 生產(chǎn)系統(tǒng)的合理布置是指應(yīng)用科學(xué)的方法 和手段對組成企業(yè)的各個(gè)部分、各種物質(zhì) 要素（設(shè)施、設(shè)備、廠內(nèi)運(yùn)輸線路）進(jìn)行 合理的配置及空間平面布置，使之成為有 機(jī)的系統(tǒng)，以最經(jīng)濟(jì)的方式和較高效率滿 足生產(chǎn)經(jīng)營的要求。 時(shí)機(jī)：（1）新廠設(shè)計(jì)階段 （2）老廠重新設(shè)計(jì),2,廠址選擇的影響因素,1 地理?xiàng)l件 2 氣候條件 3 交通運(yùn)輸條件 4 資源供應(yīng)條件 5 能源供應(yīng)條件 6 基礎(chǔ)設(shè)施條件 7 產(chǎn)品銷售條件 8 生活條件 9 環(huán)境保護(hù)條件 10 科技依托條件 11 政治文化條件 12 擴(kuò)展條件 13 安全條件 14 勞動力條件 15 科技培訓(xùn)條件 16 建廠投資

2、費(fèi)用,3,廠址選擇的方法,1 定性分析法 2 定量分析法 （1）盈虧平衡分析法 （2）分級加權(quán)法 （3）線性規(guī)劃法 （4）費(fèi)用效益比分析法,4,廠址選擇（盈虧分析法）,乙,甲,414000 260000 154000 20000 20 13 22000,398000 240000 158000 20000 20 12 19750,元 元 元 件 元 元/件 件,總成本 可變費(fèi)用總額 固定費(fèi)用總額 計(jì)劃年產(chǎn)量 單價(jià) 單位產(chǎn)品可變費(fèi)用 盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量,廠 址,單位,項(xiàng)目,5,廠址選擇（分級加權(quán)法）,6,廠址選擇（線性規(guī)劃法）,某企業(yè)有n個(gè)可供選擇的廠址，需供應(yīng)m個(gè)目標(biāo)市場 設(shè) Xi: i工廠的產(chǎn)量

3、 (i=1 n) Rj: j目標(biāo)市場需求量 (j=1 m) Xij: i工廠運(yùn)往j目標(biāo)市場的產(chǎn)品數(shù)量 Ci: i工廠的單位產(chǎn)品成本 Dij: i工廠向j目標(biāo)市場運(yùn)輸單位產(chǎn)品的費(fèi)用 目標(biāo)函數(shù): 約束條件：,7,影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素,生產(chǎn)單位：企業(yè)中包含一定生產(chǎn)力要素， 實(shí)現(xiàn)一定功能并占據(jù)一定空間 位置的子系統(tǒng)即為生產(chǎn)單位。 1 產(chǎn)品：產(chǎn)品品種、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn) 與生產(chǎn)規(guī)模 2 企業(yè)規(guī)模：規(guī)模生產(chǎn)單位數(shù)量、大小 3 生產(chǎn)專業(yè)化水平和協(xié)作化水平 4 企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平 5 企業(yè)的環(huán)境條件,8,典型制造企業(yè)的生產(chǎn)單位,基本生產(chǎn)單位：指直接從事基本產(chǎn)品生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)基本生產(chǎn)過程的 生產(chǎn)單位。如：準(zhǔn)備

4、車間、加工車間、裝配車間 輔助生產(chǎn)單位：指為基本生產(chǎn)提供輔助產(chǎn)品和勞務(wù)， 實(shí)現(xiàn)輔助生 產(chǎn)過程的生產(chǎn)單位。如：輔助車間、動力部門 生產(chǎn)服務(wù)單位：指為基本生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)服務(wù)的單位。如：運(yùn)輸 部門、倉庫、試驗(yàn)與計(jì)量檢驗(yàn)部門 生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備部門：指為企業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)保證與服務(wù)，并負(fù)責(zé) 新產(chǎn)品試制工作的部門。如：研究所、設(shè)計(jì) 科、工藝科、工具科、試制車間 附屬生產(chǎn)單位：生產(chǎn)企業(yè)附屬產(chǎn)品的生產(chǎn)單位,9,生產(chǎn)單位的合理配置的原則,1 有利于組織專業(yè)化生產(chǎn) 2 有利于社會協(xié)作 3 有利于提高產(chǎn)品及工藝的通用化、標(biāo)準(zhǔn) 化水平 4 合理安排基本生產(chǎn)部門與輔助生產(chǎn)部門、生產(chǎn)服務(wù)部門的比例,10,廠區(qū)布置的目標(biāo),1 最

5、短的運(yùn)輸路線 2 最大的靈活性 3 面積的最有效利用 4 最良好的工作環(huán)境 5 最合理的發(fā)展余地,11,平面布置的原則,1 滿足生產(chǎn)工藝過程的要求 符合生產(chǎn)工藝順序，使產(chǎn)品有單一流向 使生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作關(guān)系密切的車間和部門盡 量布置在一起 合理劃分廠區(qū) 2 有利于提高經(jīng)濟(jì)效益 減少運(yùn)輸量 盡量緊湊 提高建筑系數(shù) 3 有利于安全和增進(jìn)職工健康,12,廠區(qū)平面布置的程序,1 確定目標(biāo) 2 收集資料：基礎(chǔ)資料、生產(chǎn)單位的配置、 生產(chǎn)系統(tǒng)圖 3 確定各組成部分所占面積 4 確定各生產(chǎn)單位之間的相互關(guān)系 （1）定性分析方法 （2）定量分析方法 5 初步確定平面布置方案 6 方案評價(jià) （1）定性評價(jià)法 （2

6、）定量評價(jià)法,13,車間布置,所謂車間布置就是按一定的原則、正確地確定車間內(nèi)部各組成單位（工段、班組）及工作地，設(shè)備機(jī)床之間的相互位置，從而使它能組成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)車間的具體功能和任務(wù)。,14,車間總體布置,1 基本生產(chǎn)部分 2 輔助生產(chǎn)部分 3 倉庫部分 4 過道部分 5 車間管理部分 6 生活福利部分,15,工作地布置的類型及原則,類型：1 工藝專業(yè)化布置 2 對象專業(yè)化布置 3 定位布置 4 成組單元布置 原則：1 符合生產(chǎn)過程流向 2 便于運(yùn)輸 3 創(chuàng)造安全、良好的工作環(huán)境 4 便于工人操作和工作地（工具、圖紙、工位器具） 的布置 5 充分利用車間面積 6 充分考慮機(jī)床精度和工作特

7、點(diǎn),16,工作地（設(shè)備）布置的技術(shù)和方法,1 模擬技術(shù) （1）設(shè)備布置草圖 （2）樣板布置 （3）模擬布置 2 研究方法 （1）從至表法 （2）線形規(guī)劃法,17,1.概念 良好的工廠布置,必須使人力、物料、設(shè)備能合適的配合,從原料輸入,經(jīng)加工制造至成品的搬運(yùn)等一切有關(guān)程序,盡量減少等待、搬運(yùn)的次數(shù)與距離,使工作的流程能順利流暢為主. 工廠為結(jié)合人員、機(jī)器設(shè)備、物料及廠房的一種組合,如何設(shè)計(jì)一個(gè)最佳組合,應(yīng)考慮: 1.工廠的規(guī)模及未來的發(fā)展. 2.組織型態(tài) 3.產(chǎn)品的制程 4.產(chǎn)品及物料的體積和重量 5.機(jī)器用量. 6.水污染、噪音污染及空氣污染的狀況 2.廠區(qū)配置要點(diǎn) 1. 員工生活區(qū):如宿舍

8、、食堂、休閑場所.盡可能配置在工廠作業(yè)區(qū)以外的地方. 2. 停車場:企業(yè)內(nèi)職工及訪客洽公停車場(自行車、摩托車、小汽車、大卡車). 3. 綠化區(qū):適當(dāng)綠化不只美化環(huán)境,對員工的情緒具有調(diào)節(jié)作用. 4. 廠區(qū)通道:應(yīng)考慮貨物及機(jī)器設(shè)備進(jìn)出的通道. 5. 辦公行政區(qū):因與外部的往來較多,應(yīng)盡可能在廠區(qū)的前端. 6. 工廠作業(yè)區(qū):可分為廠內(nèi)行政區(qū)、倉儲區(qū)、生產(chǎn)區(qū).,18,3.廠內(nèi)布置分區(qū) 1. 行政區(qū):部門主管及助理人員 2. 通道:主信道寬2M左右,副通道寬1.5M左右. 3. 物料及完成品周轉(zhuǎn)區(qū):能放置一天用量之物料及完成品存放區(qū). 4. 作業(yè)區(qū):應(yīng)整齊配置. 5. 工具間:就有固定地點(diǎn). 4.

9、廠設(shè)施設(shè)計(jì)之目標(biāo) 1. 方便制造程序 2. 最小化物料搬運(yùn) 3. 維護(hù)管理與動作之彈性 4. 維護(hù)在制品之高度周轉(zhuǎn) 5. 降低設(shè)備投資 6. 經(jīng)濟(jì)化使用建筑物 7. 促進(jìn)人力之有效用 8. 提供員工方便、安全與舒適,19,5.生產(chǎn)線布置形式 1. 程序布置(Process Layout,Kind Layout,Functional Layout):即為同式的機(jī)器或相同的程序設(shè)置于一處. 2. 產(chǎn)品布置(Product Layout,Line Layout):即同一制品的機(jī)器,或制品中同一部份制品的機(jī)器,按照制造程序的順序安置排列. 3. 群組布置(Group Layout):即類似工件族在同模

10、具,夾具的工具機(jī)群中按類似的操作方法加工的一種工具群布置方式. 6.產(chǎn)品制程分析 1. 畫出產(chǎn)品制作程序圖,并對各工序分析,作消除,合并及簡化. 2. 定案的流程圖考慮使用哪些機(jī)器設(shè)備. 3. 哪些工序需要哪些物料,物料如何供應(yīng). 4. 每個(gè)工序的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能(工時(shí))設(shè)定. 5. 依標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能計(jì)算所需人力、機(jī)器及場所空間.50 6. 依訂單的生產(chǎn)量來計(jì)算人力、機(jī)器及場所負(fù)荷.,20,7.生產(chǎn)線布置原則 1. 短距離原則:工段與工段間,工序與工序間,物料流動距離愈短愈好. 2. 流暢原則(單流向原則):物料流動路線盡量避免來回上下移動. 3. 固定循序原則:工作物依事先制定的制程流程圖流動,不可任意改

11、動. 4. 分工原則:每一個(gè)作業(yè)員只分?jǐn)偰骋徊糠莸墓ぷ? 5. 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量原則:布置一條流水線須達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量. 6. 平衡(Balance)原則:各工序要平衡,達(dá)到行如流水的效果. 7. 機(jī)器設(shè)備零故障原則:平時(shí)機(jī)器設(shè)備應(yīng)依規(guī)定做好保養(yǎng). 8. 舒適原則:照明、通風(fēng)、氣溫應(yīng)適度、噪音、熱氣、制造粉塵、震動應(yīng)隔離. 9. 空間應(yīng)用原則:備用量,完成品移動快速,制程中不囤積半成品. 10. 彈性原則:容易變遷或調(diào)整不同的產(chǎn)品.,21,8.物料搬運(yùn)(Material Handling):其是一純屬消耗性動作,應(yīng)盡量避免. 簡化搬運(yùn)原則:1.盡可能使物料維持加時(shí)的高度.2.設(shè)計(jì)合適容器,以便成批搬

12、運(yùn).3.使搬運(yùn)的距離最短.4.利用重力滑運(yùn)式墮送5.多利用機(jī)械能力. 6.所有通道要暢通. 7.盡可能取消拿起、放下的動作. 8.不宜使技術(shù)人員從事搬運(yùn)工作。,22,柔性生產(chǎn)單元及U型布局,TAKT及生產(chǎn)速度 “U”型布局和連續(xù)流,負(fù)荷平衡 消除瓶頸和變差,23,節(jié)拍與生產(chǎn)線速度,節(jié)拍時(shí)間確定了每一工位必須完成工作的速率 （操作周期時(shí)間） 節(jié)拍時(shí)間是流動線的節(jié)奏或拍子,24,Takt 節(jié)拍時(shí)間,=,可用工作時(shí)間,客戶需求數(shù)量,爭取使每一工位每3分20秒生產(chǎn)一件合格品,Takt節(jié)拍時(shí)間,=,(60 X 工作小時(shí)/天) - 休息 & 午餐& 其它停頓時(shí)間,=,258 件,例子:,節(jié)拍時(shí)間,=,(6

13、0 x 17.0) - (15+15+30+20)x2),=,860 分鐘,258 件,=,860 分鐘 x 60 秒/分,200 秒/件,ABC 裝配線 節(jié)拍時(shí)間,每天客戶需求數(shù)量,258 件,節(jié)拍與生產(chǎn)線速度,25,1,2,3,4,5,6,10,9,8,7,“U”型布局和連續(xù)流,具有柔性生產(chǎn)能力 有利于單件流 便于員工溝通 節(jié)約場地,Why?,26,“U”型單元 - 高速生產(chǎn)狀態(tài),1,2,3,4,5,6,10,9,8,7,27,“U”型單元 - 中速生產(chǎn)狀態(tài),1,2,3,4,5,6,10,9,8,7,28,“U”型單元 - 低速生產(chǎn)狀態(tài),1,2,3,4,5,6,29,生產(chǎn)線平衡：數(shù)據(jù)收集,

14、節(jié)拍時(shí)間線,生產(chǎn)廢品時(shí)間,換型時(shí)間,停機(jī)時(shí)間,加工合格品時(shí)間,裝 / 卸料時(shí)間,30,工作順序及負(fù)荷平衡,31,數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū),Takt 節(jié)拍時(shí)間線,負(fù)荷時(shí)間圖,工作順序及負(fù)荷平衡,32,操作工的數(shù)量等于總的單件產(chǎn)品的人工工作量除以單條生產(chǎn)線之節(jié)拍時(shí)間 人工工作總量（VA + NVA ） 操作工數(shù)量 = 生產(chǎn)線節(jié)拍時(shí)間,需要多少操作工？,33,消除系統(tǒng)瓶頸和變差,消滅七種浪費(fèi) 消除六大損失 員工培訓(xùn) 全員參與 標(biāo)準(zhǔn)化操作,34,生產(chǎn)系統(tǒng)選址,一、選址的重要性、難度和原則 (一)重要性 1.投資 2.成本 3.職工 4. 改變困難,作用深遠(yuǎn) (二)難度 1.選址因素相互矛盾 2.不同因素的相對重要性

15、很難確定和度量 3.不同的決策部門利益不同,追求的目標(biāo)不同 4.判別的標(biāo)準(zhǔn)會隨時(shí)間變化 (三)原則 1.費(fèi)用原則 2.集聚人才原則 3.接近原則 4.長遠(yuǎn)發(fā)展原則,35,生產(chǎn)系統(tǒng)選址,二、選址的重要影響因素和一般步驟 (一)影響因素 1.接近市場 2.行業(yè)環(huán)境 3.成本 4.基礎(chǔ)設(shè)施 5.勞動力資源 6.供應(yīng)商 7.自由貿(mào)易區(qū) 8.政治因素 9.政府壁壘 10.環(huán)境保護(hù) 11.東道社區(qū) 12.競爭優(yōu)勢 (二)選址的一般步驟 1.選擇某一地區(qū) (1)城市設(shè)廠 (2)農(nóng)村設(shè)廠 (3)城郊設(shè)廠 2.選擇適當(dāng)?shù)攸c(diǎn) (1)考慮長區(qū)平面布置,留有適當(dāng)擴(kuò)充余地 (2)整理場地環(huán)境的費(fèi)用 (3)職工生活方便,

16、36,三、選址的方法 (一)量本利分析法(盈虧平衡點(diǎn)分析法) 例 某一機(jī)動汽化器制造商考慮將新建一處生產(chǎn)制造 廠,在A、B、C三個(gè)城市進(jìn)行選擇,條件如下表（元）:,37,解 TCA = 300000+750*2000 = 1800000 TCB = 600000+450*2000 = 1500000 TCC = 1100000+250*2000 = 1600000,LB = 1200*2000-1500000 = 900000,38,（二）評分法 1. 一般評分法 (見例1) 2. 加權(quán)評分法 (見例2) 步驟：（1）列出相關(guān)因素清單 （2）制定權(quán)重 （3）制定評分標(biāo)準(zhǔn) （4）打分 （5）加權(quán)

17、評分 （6）進(jìn)行選址,39,例1有三個(gè)候選廠址：A、B、C，它們經(jīng)濟(jì)因素相當(dāng)，現(xiàn)按7個(gè) 難以量化的因素進(jìn)行進(jìn)一步比較。,40,例2加權(quán)評分：考慮在某城市的高速發(fā)展區(qū)域新開設(shè)一醫(yī)療診所， 其相關(guān)因素及權(quán)重如下表，求該選址的加權(quán)評分。,41,(三)線性規(guī)劃運(yùn)輸問題算法 1.供應(yīng)過程運(yùn)費(fèi)最少問題 例3某公司有三工廠:A、B、C,在三個(gè)城市；有兩個(gè)倉庫P、Q， 位于不同城市。每個(gè)倉庫月需供應(yīng)市場2100噸產(chǎn)品。為更好的服務(wù) 顧客，公司決定再設(shè)一新倉庫。經(jīng)調(diào)查確定X和Y兩個(gè)點(diǎn)可建倉庫。 根據(jù)以下資料請選擇其一。,42,解首先,假定X選中，其解如下表。月總運(yùn)輸費(fèi)用為： 210015 + 210012 +

18、30024 + 18009 = 80100,43,其次,再假定Y選中，其解如下表。同樣，月總運(yùn)輸費(fèi)用為：210015+210012+30027+180015 = 91800 最后，兩者比較，選擇X較好。,44,2.產(chǎn)品發(fā)運(yùn)過程運(yùn)費(fèi)最少問題 例4某公司有兩個(gè)工廠A和B,三個(gè)倉庫U、V、W，分別位于不同的 城市。為求得發(fā)展，決定選擇某城市建一新廠?，F(xiàn)有兩個(gè)備選廠址， 位于不同城市，基本條件如下，請做出選擇。,45,解首先,假定X選中，其解如下表。月總發(fā)運(yùn)費(fèi)用為： 220010+140016+20014+240012 = 76000,46,其次,再假定Y選中，其解如下表。同樣，月總發(fā)運(yùn)費(fèi)用為：220

19、010+140016+20014+24008 = 64400 最后，兩者比較，選擇Y較好。,47,一、布置決策 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)單位和輔助設(shè) 施的相對位置與面積以及車間內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備的布置。,生產(chǎn)設(shè)施布置,（一）布置的目標(biāo) 1. 應(yīng)滿足工藝流程設(shè)計(jì)的要求,并有助于最大限度的提高生產(chǎn)率,盡量 減少迂回、停頓和搬運(yùn)。 2. 保持靈活性,具有適應(yīng)變化和滿足未來需求的能力。 3. 有效地利用人力和占地面積。 4. 有利于員工的健康和安全，有助于提高士氣，便于員工相互溝通。 5. 為良好的設(shè)施管理和維護(hù)保養(yǎng)提供方便。 （二）影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素 1. 產(chǎn)品

20、結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn) 2. 企業(yè)的專業(yè)化和協(xié)作化水平 3. 生產(chǎn)單位的專業(yè)化原則 4. 企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模,48,(三)布置的影響因素 1.滿足生產(chǎn)過程的要求,避免相互交叉、迂回運(yùn)輸。 2.生產(chǎn)聯(lián)系和關(guān)系密切的單位應(yīng)靠近布置。 3.充分利用現(xiàn)有運(yùn)輸條件。 4.按生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求合理劃分廠區(qū)。 5.力求占地面積小。 6.有擴(kuò)建的余地。,二、典型布置形式 （一）物料流程形式,49,（二）布置類型 1. 固定式布置 2. 按產(chǎn)品布置,3. 按工藝過程布置,產(chǎn)品A,產(chǎn)品B,鉆床組,車床組,磨床組,裝配組,噴漆組,檢驗(yàn),發(fā)送,存儲區(qū)域,50,4. 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,單元1,單元2,單元3,51,三、布置設(shè)計(jì) （一）廠區(qū)布置的常用方法 1.物料運(yùn)量圖法 （1）統(tǒng)計(jì)車間間物料流量，繪制物料運(yùn)量表。,52,（2）優(yōu)先安排運(yùn)量最大的車間，然后將與它流量最大的靠近布置，以此類推。 （3）最后，考慮其它因素進(jìn)行改正和調(diào)整。,01,04,03,05,02,7,10,4,4,11,2,2,1,1,53,2.作業(yè)相關(guān)圖法 根據(jù)