第三章設(shè)施布置

第三章設(shè)施布置第一節(jié)設(shè)施布置決策第二節(jié)設(shè)施布置基本形式第三節(jié)設(shè)施布置的方法第三節(jié)生產(chǎn)線的平衡第一節(jié)設(shè)施布置決策一、概念：設(shè)施布置是指在一個給定的設(shè)施范圍內(nèi)，對多個經(jīng)濟活動單元進行位置安排。二、設(shè)施布置的目的：將企業(yè)內(nèi)的各種物質(zhì)設(shè)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(wù)，以獲得更好的經(jīng)濟效益。三、布置決策的必要性道德問題方法或設(shè)備的變更產(chǎn)出量或產(chǎn)出組合的變更環(huán)境或其它法規(guī)條件的變更意外事件

安全問題新產(chǎn)品或服務(wù)的引進產(chǎn)品或服務(wù)的設(shè)計變更低效率的生產(chǎn)例如:高成本

瓶頸四、良好設(shè)施布置的優(yōu)點1、可減少人員移動，避免造成擠塞或瓶頸2、可以提高人員運用率及機器利用率3、可以提高空間利用率4、可降低物料或產(chǎn)品搬運成本5、可提供更快速服務(wù)，提高顧客服務(wù)滿意度6、可提供安全、舒適之工作環(huán)境五、制造業(yè)設(shè)施布置的原則1、應(yīng)該減少逆向流程，避免流程的混亂。 2、減少各階段間存貨的堆積，如果布置良好，各單元或階段間便可減少存貨的堆放。3、單元緊緊相鄰，使得移動的距離減少，提高空間使用率且減少搬運成本。4、控制瓶頸作業(yè)，以避免生產(chǎn)線的不平衡而導(dǎo)致存貨的堆積。5、減少不必要的搬運，以降低搬運的成本。6、設(shè)施布置易做彈性的調(diào)整，以便保持作業(yè)系統(tǒng)的彈性六、設(shè)施布置決策考慮的因素

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝特點

2、企業(yè)的規(guī)模

3、企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平

4、企業(yè)的技術(shù)水平第二節(jié)基本布置類型

一、固定位置布置

產(chǎn)品或工作項目保持固定而工人原料與設(shè)備依需要而移動

。

二、產(chǎn)品布置把加工某種或某類勞動對象所需的設(shè)備(工作地)集中在一起，組成一個生產(chǎn)單元。旨在使系統(tǒng)中大量產(chǎn)品或顧客順暢與快

速的流動。

產(chǎn)品或服務(wù)之流程生產(chǎn)線

制成品原料與顧客第二站

第三站第四站物料

工人第一站物料工人物料工人物料工人U字型布置12345678910投入產(chǎn)出

工人產(chǎn)品布置的優(yōu)點產(chǎn)出率高產(chǎn)品單位成本低人工成本低監(jiān)督幅度寬物料搬運成本低在制品庫存低人工與設(shè)備利用率高系統(tǒng)一經(jīng)運作即不需繁雜的管理技術(shù)會計,采購與存貨管理皆相當(dāng)例行化產(chǎn)品布置的缺點

工作枯燥，士氣低落人員不重視質(zhì)量缺乏彈性某一設(shè)備故障，系統(tǒng)即罷停預(yù)防保養(yǎng)，立即修復(fù)能力與零件存貨費用高獎勵制度不適用三、工藝布置銑床組裝與測試

磨床

鉆床電鍍

把完成相同工藝的設(shè)備(工作地)組成一個生產(chǎn)單元。旨在促進加工項目之執(zhí)行或提供各種不同加工需求之服務(wù)工藝布置的優(yōu)點某一設(shè)備故障,對系統(tǒng)影響不大通用設(shè)備成本較低保養(yǎng)成本低系統(tǒng)加工彈性高適用個別激勵制度工藝布置的缺點存貨成本高排程等管理工作復(fù)雜設(shè)備利用率低產(chǎn)品單位成本高監(jiān)督幅度窄,成本高案例：上海拖拉機廠齒輪車間的布置原車間為工藝原則布置：鋸床組磨床組車床組包裝組滾齒組熱處理車間門車間門現(xiàn)在改為產(chǎn)品原則布置：A齒輪生產(chǎn)線C齒輪生產(chǎn)線D齒輪生產(chǎn)線B齒輪生產(chǎn)線車床滾床磨床車床鋸床包裝車床滾床磨床車床包裝鋸床熱處理四、成組制造單元

成組技術(shù)應(yīng)用于機械加工方面，就是將多種零件按其工藝相似性分類以形成零件族。每一個零件族必須具有相似的設(shè)計和加工特點，把同一零件族中零件分散的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生產(chǎn)量，并對一個零件族采用規(guī)范化的加工方法或加工路線，使該族中的零件加工都能用規(guī)范化的工藝方法和路線來完成，從而使中、小批量生產(chǎn)接近于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效果。

一、作業(yè)相關(guān)圖法根據(jù)關(guān)系密切的原因確定出各單位密切程度。

第三節(jié)布置的方法其它9共用設(shè)備8做類似的工作7工作流程連續(xù)6文件交換頻繁5人員接觸頻繁4共用場地3共用人員2使用共同的原始記錄1關(guān)系密切原因代號關(guān)系密切原因不予考慮X不重要U一般O重要I特別重要E絕對重要A密切程度代號關(guān)系密切程度分類表[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個部分，計劃布置在2×3的區(qū)域內(nèi)。AAXUOEXOAAUIAAX部門1部門2部門3部門4部門5部門61。列出關(guān)系密切程度（A、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（如圖1）3?？紤]其它有A聯(lián)系的部門6254圖1625431圖2

4。畫出X關(guān)系圖（如圖3）

5。安置各部門（如圖4）1634453621圖3圖4二、從至表-試驗法

借助從至表，尋求設(shè)備單行布置優(yōu)化方案的方法，步驟如下：

①畫出生產(chǎn)線加工的各零件工藝路線圖，統(tǒng)計各設(shè)備間的物流量，據(jù)此畫出物料從至表(例見表)。

從至表的意義如下：各方格內(nèi)的數(shù)字表示從對應(yīng)行設(shè)備運往對應(yīng)列設(shè)備的物流量；設(shè)物流正方向為從左至右，則對角線左下方的數(shù)字為反向物流，對角線右上方數(shù)字為正向物流；01020304050607某生產(chǎn)線物料運輸關(guān)系表58173182110115運入量檢驗臺312鋸床11內(nèi)圓磨862壓床211磨床11鏜床1051211鉆床1131142車床51121銑床1724182毛坯庫運出量檢驗臺鋸床內(nèi)圓磨壓床磨床鏜床鉆床車床銑床毛坯庫至從

設(shè)相鄰位置設(shè)備間為一個單位距離，則緊靠對角線的方格對應(yīng)行的設(shè)備和列設(shè)備的距離為“1”，離開對角線第二格的對應(yīng)行設(shè)備和列設(shè)備之間的距離為“2”，以此類推，離對角線越遠的格，其對應(yīng)行和對應(yīng)列設(shè)備之間的距離則越大。計算原布置方案物流運輸工作量：

WI=1(2+1+4+1+2+1)+2(8+2+1+1+1)+3(2+6+2+1)+4(1+1+1)+5(1+1)+6(4+1+5+2)+7(3)+8(2+1)=209

設(shè)備布置優(yōu)化目標(biāo)：1）總物流運輸工作量最小化；2）反向物流運輸工作最小化；3）相鄰位置設(shè)備間的物流運輸工作量最化；根據(jù)上述目標(biāo)，從至表優(yōu)化調(diào)整原則為：1）從至表中有數(shù)字的方格盡量地靠近對角線；2）使從至表中數(shù)字大的方格，盡量靠近布置；3）盡量減少從至表對角線左下方的數(shù)字。借助從至表行和列之間調(diào)整，可實現(xiàn)設(shè)備單行布置的優(yōu)化。通過行和列位置調(diào)整，使大的數(shù)字方格盡量靠近對角線，得到優(yōu)化后的從至表如下：至從毛坯庫車床鉆床壓床銑床鋸床檢驗臺鏜床磨床內(nèi)圓磨運出量毛坯庫8422117車床4121311鉆床2151110壓床268銑床12115鋸床213檢驗臺鏜床1磨床112內(nèi)圓磨111運入量11108531712158計算優(yōu)化后的總運輸工作量：W0=1(8+4+2+2+1)+2(1+1+1+2+1)+3(4+2+6+1+1+1)+4(2+1+5+2)+5(2+3+1+1)+6(1)+7(1)+8(1)=170優(yōu)化布置后，總運輸工作量減少：△W=WI-WO=209-170=39三、物料流量圖法

根據(jù)生產(chǎn)過程各單位和部門之間的物流量大小，確定各部門之間的相互位置。即把相互間物流量大的部門盡量靠近布置。步驟:統(tǒng)計各單位間的物料運輸量；用從至表的方式表示或用圖表示各單位間的運輸量；把相互間物流量大的單位盡量靠近布置。至從010203040506總計0134310026410036641604642120524606415合計92012414物料運輸量統(tǒng)計表010203040506四、重心法xyy0X0(Xi,Yi)中轉(zhuǎn)倉1中轉(zhuǎn)倉2中轉(zhuǎn)倉i中轉(zhuǎn)倉3中轉(zhuǎn)倉4????======niiniiiniiniiiwywywxwx110110五、線性規(guī)劃法六、計算機輔助設(shè)施布置計算機輔助設(shè)施布置技術(shù)（CRAFT）產(chǎn)生于20世紀70年代。

這種技術(shù)的基本思想是：為簡化起見，假定當(dāng)物料需跨越一個車間時，成本加倍；當(dāng)物料跨越兩個車間時，成本為原來的3倍，以此類推。

從車間的這些輸入和最初布置方案開始，計算機輔助設(shè)施布置技術(shù)試圖用布置方案的總物流成本來衡量方案的優(yōu)劣，并不斷改進。

車間之間的物流成本=物流量*車間中心的直線距離*單位距離運輸成本。

計算機輔助設(shè)施布置技術(shù)以迭代的方式不斷交換兩個車間的位置來改進布置，直到所得布置方案的物流成本不能再降低為止。

也就是說，計算機輔助設(shè)施布置技術(shù)要不斷計算兩個車間位置交換后對總成本的影響；如果總成本降低，則交換位置。

這個過程是通過相應(yīng)的CRAFT軟件來進行的。

第四節(jié)生產(chǎn)線平衡一、生產(chǎn)線節(jié)拍

生產(chǎn)線上連續(xù)出產(chǎn)兩個相同制品之間的時間間隔。

確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產(chǎn)量和有效工作時間。即：

R=T效/QR:節(jié)拍

T效:計劃期有效工作時間

Q:計劃期制品產(chǎn)量

[例]某制品生產(chǎn)線計劃年銷售量為20000件，另需生產(chǎn)備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時，時間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。[解]T效=254×8×2×60×95%=231648（分鐘）

Q=(20000+1000)/(1－2%)=21429（件）

R=T效/Q=231648/21429

≈11(分/件）不考慮產(chǎn)出水平下生產(chǎn)線最大節(jié)拍

Rmax=總作業(yè)時間生產(chǎn)線最小節(jié)拍

Rmin=生產(chǎn)線中瓶頸作業(yè)時間最大產(chǎn)出量

Qmax=T效/Rmin

最小產(chǎn)出量

Qmin=T效/Rmax二、生產(chǎn)線平衡（工序同期化）

生產(chǎn)線平衡是指通過各種可能的技術(shù)、組織措施來調(diào)整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于生產(chǎn)線的節(jié)拍或者與生產(chǎn)線節(jié)拍成倍比關(guān)系。

假設(shè)某生產(chǎn)線的節(jié)拍為8分鐘，由13道小工序組成，單位產(chǎn)品的總裝配時間為44分鐘，各工序之間的裝配順序和每道工序的單件作業(yè)時間如圖。1124109118531376225

82

3

2

7243123

生產(chǎn)線平衡是生產(chǎn)線組織設(shè)計的重要一環(huán)，同期化程度的高低，決定了生產(chǎn)線的負荷率和連續(xù)程度設(shè)備加工為主的平衡措施

1）對影響同期化的關(guān)鍵工序，可通過設(shè)備和工裝的改進、加工工藝的改造等手段和措施加予實現(xiàn)。

2）改進工作地布置和操作方法，減少輔助時間。3）提高工人的操作水平和熟練程度。手工操作為主的平衡措施1）重新分解和組合工序；2）合理調(diào)配工人；3）采用高效工具；三、生產(chǎn)線平衡的步驟

1、定義所有生產(chǎn)線所從事的作業(yè)并評估每一個作業(yè)所須耗用的時間，同時確認各個作業(yè)之間的先后次序。

2、確定生產(chǎn)線的節(jié)拍

3、計算流水線上的最少工作地數(shù)

Nmin=[TT/R]4、組織工作地。需滿足的條件：（1）保證各作業(yè)之間的先后順序。