第6章-生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置

第6章生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置生產(chǎn)設(shè)施布置服務(wù)設(shè)施布置工廠總體布置服務(wù)設(shè)施總體布置服務(wù)設(shè)施內(nèi)部布置車間內(nèi)部布置設(shè)施布置種類裁減縫紉包裝布匹空盒空盒？現(xiàn)有布局是否合理裁剪縫紉布匹包裝空盒第6章生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置6.1設(shè)備/設(shè)施布置決策6.2布置決策的定量分析6.3裝配線平衡6.4非制造業(yè)的設(shè)施布置6.1設(shè)備/設(shè)施布置決策

6.1.1影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素

6.1.2生產(chǎn)單位的專業(yè)化原則和形式

6.1.3影響生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置決策的因素

6.1.4幾種典型的布置形式設(shè)施布置是指在已確定的空間范圍內(nèi)，對所屬工作單元進行合理的位置安排，以便經(jīng)濟高效地為企業(yè)的運營活動服務(wù)。

空間范圍：工廠、車間、超市、醫(yī)院，餐館、寫字樓等。

工作單元：指需要占用空間的實體。

設(shè)施布置的目標：

總體目標：實現(xiàn)生產(chǎn)運作活動的經(jīng)濟高效。

具體目標：

合理的物料流動。

工作的有效性和高效率。

環(huán)境美觀清潔。

滿足容積和空間的限制。（一）設(shè)施布置要考慮的四個問題1、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(shè)施范圍內(nèi)的位置(相對/絕對)？ADBEFCGDAFEBGC6.1.1影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝特點企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模（二）影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素

生產(chǎn)單位專業(yè)化形式，影響企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)分工和協(xié)作關(guān)系，決定著物料流向、物流路線和運輸量。（一）工藝專業(yè)化原則（二）對象專業(yè)化原則6.1.2生產(chǎn)單位的專業(yè)化原則和形式工藝專業(yè)化原則：將完成相同工藝或工作的設(shè)備和工人布置在一個區(qū)域內(nèi)。在此區(qū)域內(nèi)對不同產(chǎn)品和零部件的某一相同或相似工藝進行加工。車工段銑工段檢驗組鉆工段原材料磨工段磨工段半成品庫ABBA車銑磨鉆檢驗車銑磨鉆檢驗A原材料BA半成品庫BA生產(chǎn)車間B生產(chǎn)車間工藝原則布局實景病號1頭暈發(fā)燒病號2開車撞了病號3老人掛號內(nèi)科外科牙科中醫(yī)眼科兒科化驗注射劃價收費西藥中藥觀察手術(shù)服務(wù)業(yè)：普通醫(yī)院醫(yī)院實際布局醫(yī)院總體布局圖醫(yī)院科室布局圖（1）對產(chǎn)品的適應性較高，設(shè)備的利用率也較高，適合于多品種小批量生產(chǎn)；（2）產(chǎn)品的物流比較復雜、無序，生產(chǎn)過程的連續(xù)性差；（3）在制品庫存量較高；（4）整個生產(chǎn)周期較長。工藝專業(yè)化布置有以下特點：對象專業(yè)化原則：將加工某種產(chǎn)品或完成某種服務(wù)所需的設(shè)備和工人布置在一個區(qū)域內(nèi)，所有生產(chǎn)設(shè)備和工作地按產(chǎn)品加工裝配的工藝路線順序排列。在這個區(qū)域內(nèi)完成產(chǎn)品或零部件的全部或大部分工藝。工藝專業(yè)化布置與對象（產(chǎn)品）專業(yè)化布置比較典型的生產(chǎn)線或流水線實景自助餐館服務(wù)線車床車床X62W萬能銑床龍門銑床搖臂鉆床臺式鉆床平面磨床外圓磨床萬能外圓磨床鏜床鏜床立式鏜床牛頭刨床牛頭刨床鋸床牛頭刨床對象專業(yè)化布置有以下特點：（1）對品種變換適應能力差，僅適合于大量、連續(xù)生產(chǎn)；（2）物流連貫性強，節(jié)約了生產(chǎn)面積，縮短了運輸距離；（3）在制品少；（4）按節(jié)拍組織生產(chǎn)，易于管理。項目工藝專業(yè)化原則對象專業(yè)化原則優(yōu)點設(shè)備應用面廣，利用率高；有利于工藝管理；部分設(shè)備停歇不影響正常生產(chǎn)運作；對產(chǎn)品品種變換的適應性強。加工路線短，節(jié)約運輸資源；產(chǎn)品等待時間減少，生產(chǎn)運作周期短，流動資金占用少；物料流程簡單，有利于保證完工周期和質(zhì)量；工人素質(zhì)要求專門化。缺點加工路線長，運輸費用高；生產(chǎn)運作周期長，流動資金占用多；物料流程復雜，不便于管理；不利于保證完工周期和質(zhì)量；工人素質(zhì)要求高設(shè)備專用性強，利用率低；不利于工藝管理；生產(chǎn)運作過程易受影響；生產(chǎn)運作靈活性差。適用范圍單件小批生產(chǎn)類型大量大批生產(chǎn)類型（一）設(shè)施布置的目標

6.1.3影響設(shè)施布置決策的因素滿足生產(chǎn)過程的需要設(shè)施占用空間縮小總運輸費用最少生產(chǎn)系統(tǒng)柔性強組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便性提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境

（二）影響設(shè)施布置決策的因素廠房的布置滿足生產(chǎn)過程的要求，以避免互相交叉和迂回運輸，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)省生產(chǎn)費用生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作聯(lián)系密切的單位應相互靠近布置充分利用現(xiàn)有運輸條件按照生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)在考慮防火和衛(wèi)生條件下，總平面布置應力求占地面積最小工廠布置應考慮有擴建的余地產(chǎn)品或服務(wù)的種類

物流合理性

專業(yè)化與協(xié)作化水平

技術(shù)裝備

企業(yè)規(guī)模

投資規(guī)模

設(shè)施布置因素設(shè)施布置的柔性

其他…

注意：設(shè)施布置對所需投資的影響；物流因素在設(shè)施布置中的重要性；設(shè)施布置的柔性；人的因素——工效學的觀點；6.1.4幾種典型的布置形式

物料流程形式可分為水平的和垂直的所有的設(shè)備、設(shè)施都在同一個車間里時，按水平方式考慮生產(chǎn)運作是在同一個樓層周轉(zhuǎn)時，按垂直方式考慮6.1.4幾種典型的布置形式（續(xù)）

布置類型固定式布置（FixedPositionLayout）

加工對象位置固定，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。公路、房屋建設(shè)：太大手術(shù)：沒辦法餐廳：不愿意船舶、機車、發(fā)電機組制造業(yè)：大型產(chǎn)品的生產(chǎn)與裝配，如輪船、飛機等；大型建設(shè)項目，大壩、筑路、大樓等的建設(shè)。服務(wù)業(yè)：住院病人的醫(yī)療和護理、特殊的餐飲服務(wù)。

按產(chǎn)品布置（ProductLayout）

按對象專業(yè)化原則布置有關(guān)機器和設(shè)備，常見的如流水生產(chǎn)線或產(chǎn)品裝配線。如圖6－1所示。加工設(shè)備加工設(shè)備按產(chǎn)品（對象）布置的示意圖按工藝過程布置（ProcessLayout）

又稱工藝專業(yè)化布置。即按照工藝專業(yè)化原則將同類機器集中在一起，完成相同工藝加工任務(wù)。LLLDDDDGG接收和轉(zhuǎn)運LDG

車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床按工藝過程布置示意圖

按成組制造單元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）LDDGGLPGLL原材料成品庫單元1單元2單元3GDL車床鉆床磨床如6－3：成組生產(chǎn)單元布置示意圖對象組1對象組4對象組3對象組2車床滾床磨床車床車床滾床磨床裝配熱處理熱處理鋸床磨床熱處理組4組3組2組1成組制造單元布置

按C形制造單元布置機器2機器1機器3機器4機器5機器6入口出口如6－4：C形制造單元布置示意圖

U形制造單元及生產(chǎn)線布置（U-lineCell）76543217654321入口出口入口出口工人的行走路線圖6－5：U形制造單元及生產(chǎn)線布置為了實現(xiàn)無庫存生產(chǎn)，JIT生產(chǎn)方式中，設(shè)備按U型布置成組加工單元布局：入口出口截斷車車銑立銑磨檢驗成品立銑物流工人在單元中運動U型成組工作單元原工作方式U型生產(chǎn)線原生產(chǎn)線工作方式成組工作單元布局6.2布置決策的定量分析6.2.1作業(yè)相關(guān)圖6.2.2從一至表（from-to)法6.2.3新設(shè)備的布置問題6.2.4線性規(guī)劃法6.2.1作業(yè)相關(guān)圖作業(yè)相關(guān)圖法由穆德提出，它是根據(jù)企業(yè)各個部門之間的活動關(guān)系密切程度布置其相互位置。1、首先將密切程度劃分為A、E、I、O、U、X六個等級，然后列出導致不同程度關(guān)系的原因。2、使用這兩種資料，將待布置的部門一一確定出相互關(guān)系3、根據(jù)相互關(guān)系重要程度，按重要等級高的部門相鄰布置的原則，安排出最合理的布置方案。代號密切程度評分A絕對重要6E特別重要5I重要4O一般3U不重要2X不予考慮1代號關(guān)系密切原因1使用共同的原始記錄2共用人員3共用場地4人員接觸頻繁5文件交換頻繁6工作流程連續(xù)7做類似的工作8共用設(shè)備9其他表：關(guān)系密切程度分類表表：關(guān)系密切原因例一個快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施。該快餐店共分成6個部門，計劃布置在一個2×3的區(qū)域內(nèi)。已知這6個部門間的作業(yè)關(guān)系密切程度，如表所示，請根據(jù)表作出合理布置。部門6部門5部門4部門3部門2部門1AAAAAAXOXEOUXIU這里的符號表示兩者的關(guān)系絕對重要作業(yè)相關(guān)圖示例第一步，列出關(guān)系密切程度分類表（只考慮A和X）

AX1-21-41-33-62-63-43-54-65-6第二步，根據(jù)列表編制主聯(lián)系簇，如圖4－17所示。原則是，從關(guān)系“A”出現(xiàn)最多的部門開始，如本例的部門6出現(xiàn)3次，首先確定部門6，然后將與部門6的關(guān)系密切程度為A的一一聯(lián)系在一起。2456546231聯(lián)系簇聯(lián)系簇第三步，考慮其他“A”關(guān)系部門，如能加在主聯(lián)系簇上就盡量加上去，否則畫出了分離的子聯(lián)系簇。本例中，所有的部門都能加到主聯(lián)系簇上去。第四步，畫出“X”關(guān)系聯(lián)系圖。如圖6－9所示。第五步，根據(jù)聯(lián)系簇圖和可供使用的區(qū)域，用實驗法安置所有部門3416126354X關(guān)系聯(lián)系簇最后結(jié)果6.2.2從一至表法

具體步驟如下：選擇典型零件，制定典型零件的工藝路線，確定所用機床設(shè)備制定設(shè)備布置的初始方案，統(tǒng)計出設(shè)備之間的移動距離確定出零件在設(shè)備之間的移動次數(shù)和單位運量成本實驗法確定最滿意的布置方案。表6-3設(shè)備間月平均移動次數(shù)鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床2174186142180磨床216521906110沖床400114951668鉆床16421624168車床1267110031550插床429583114390

例題：一金屬加工車間有6臺設(shè)備，已知其生產(chǎn)的零件品種及加工路線，并根據(jù)給出的表中數(shù)據(jù)確定該車間的最佳布置方案。表6-4單位距離運輸成本矩陣鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床0.150.150.160.150.16磨床0.180.160.150.150.15沖床0.150.150.150.150.16鉆床0.180.150.150.150.16車床0.150.170.160.200.15插床0.150.150.160.150.15表6-5單位距離每月運輸成本鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床32.662.79.86.328.8磨床38.98.328.59.21.5沖床60.017.114.32.410.88鉆床2.963.39.36.210.9車床18.912.116.063.07.5插床6.314.313.317.158.5表6-6單位距離每月總運輸成本鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床71.5122.712.725.235.1磨床25.491.721.315.8沖床23.618.424.8鉆床69.228.0車床66.0插床

例題：將運輸次數(shù)矩陣與單位距離運輸成本矩陣的形同位置的數(shù)據(jù)相乘，得到從一臺機器到另一臺機器的每月運輸成本矩陣。物料運量圖法：根據(jù)原材料、在制品的流向，繪出初步物流圖；統(tǒng)計各部門之間的物料流量，制定物料運量表；根據(jù)物料流量大小，將相互間流量最大的部門安排在相鄰位置，并依此類推，將所有部門安排完畢?？紤]其它因素進行調(diào)整，最后確定各部門位置。6.2.3新設(shè)備的布置問題在眾多老設(shè)備中增放一臺新設(shè)備，使得其與所有老設(shè)備的距離最短。設(shè)：原有設(shè)備在坐標圖中的位置為（a1,b2）…(an,bn)，則目標是求x,y,使得：最小。6.2.4線性規(guī)劃法（自學）第三節(jié)裝配線平衡裝配線平衡的概念所謂裝配線平衡，又稱工序同期化，是對于某裝配流水線，在給定流水線的節(jié)拍后，求出裝配線所需工序的工作地數(shù)量和用工人數(shù)最少的方案。裝配線問題還可以表述為：對于特定的產(chǎn)品，給定工作地數(shù)量，求出使流水線節(jié)拍最小的配置方案。（1）節(jié)拍：流水線上相鄰兩件產(chǎn)品產(chǎn)出的間隔時間，或產(chǎn)出一件產(chǎn)品的平均耗費時間。1、基本概念：ABCD節(jié)拍3分鐘5分鐘1分鐘2分鐘（2）工作地：流水線上可以組成一個單獨計時單位的崗位，可由一個或幾個員工的一項或幾項作業(yè)構(gòu)成。裝配線平衡的目的和要求是什么？（3）最大可能節(jié)拍：ABCD11分鐘3分鐘5分鐘1分鐘2分鐘（4）最小可能節(jié)拍：ABD4分鐘3分鐘4分鐘2分鐘B’C1分鐘1分鐘等于流水線上各作業(yè)時間的總和。等于流水線上不宜進一步分解的各作業(yè)中耗時間最長作業(yè)的作業(yè)時間。2、基本關(guān)系：（1）節(jié)拍與產(chǎn)能的關(guān)系：CT＝OT/D其中：CT為流水線的節(jié)拍，OT

為產(chǎn)出期的有效工作（2）工作地數(shù)目與節(jié)拍的關(guān)系：Nmin

＝t/CT其中：Nmin

為流水線上的工作地數(shù)目，t

為流水線結(jié)論：在有效時間一定時，產(chǎn)能與節(jié)拍成反比關(guān)系。結(jié)論：在總時間一定時，工作地數(shù)與節(jié)拍成反比關(guān)系。時間，D為流水線產(chǎn)能；上各作業(yè)時間之和；r===6分/件8*2*60-21*2計劃期有效工作時間例某流水線計劃日產(chǎn)量為150件，采用兩班制生產(chǎn)，每班規(guī)定有21分鐘停歇時間，計劃不合格品率為2%，計算該流水線的節(jié)拍計劃期內(nèi)計劃產(chǎn)量150*(1+0.02)計劃期內(nèi)的總產(chǎn)量，包括不合格產(chǎn)品A、分解任務(wù)為作業(yè)，繪出作業(yè)順序圖；3、設(shè)計的程序：B、確定節(jié)拍，同時求出最少所需工作地數(shù)目；C、以節(jié)拍為限，依作業(yè)順序最大限度地分配工作地作業(yè)數(shù)量，同時也確定工作地順序；D、當某一作業(yè)所需時間大于前一作業(yè)所在工作地的剩余時間時，移該作業(yè)至下一工作地。E、出現(xiàn)兩個作業(yè)同時可選時，先分配后續(xù)作業(yè)較多、或加工時間較長、或位置權(quán)數(shù)較大的作業(yè)。F、繼續(xù)下去直到所有作業(yè)分配完畢。E：啟發(fā)式方法先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)；先分配加工時間最長的作業(yè)先分配位置權(quán)數(shù)最大的作業(yè)：位置權(quán)數(shù)：一個作業(yè)的位置權(quán)數(shù)等于該作業(yè)及其后續(xù)作業(yè)的時間總和返回首頁

某產(chǎn)品作業(yè)狀況如下表所示。假設(shè)一天工作8小時，問作業(yè)ab0.2緊后作業(yè)作業(yè)時間/分be0.2cd0.8df0.6ef0.3fg1.0gh0.4h結(jié)束

0.3解：（1）由作業(yè)表可知其能否達到一天400件產(chǎn)品的產(chǎn)量；如果可行，請為其設(shè)計流水線。該作業(yè)的最小可能節(jié)拍為1.0（分/件），按此節(jié)拍8小時產(chǎn)量可達到480件，超過了所需400件的產(chǎn)量要求。因此生產(chǎn)該產(chǎn)品可行。（2）依據(jù)作業(yè)表，畫出作業(yè)順序圖：abcdefgh（3）計算生產(chǎn)節(jié)拍：CT=OT/D=8×60/400=1.2（分/件）（4）計算最少所需工作地數(shù)量：a、作業(yè)總時間：0.2+0.2+0.8+0.6+0.3+1.0+0.4+0.3=3.8（分）b、工作地數(shù)量：3.8/1.2=3.17=（取整數(shù)）=4（個）（5）按照“設(shè)計程序”要求，給出工作地作業(yè)分配表；工作地剩余時間（分鐘）夠資格分配的作業(yè)適合分配的作業(yè)作業(yè)分配（時間）閑置時間（分鐘）11.2a，ca，ca（0.2）1.0c，bc，bc（0.8）0.2b，dbb（0.2）0e，d無0.021.2e，de，dd（0.6）0.6eee（0.3）0.3f無0.331.2fff（1.0）0.2g無0.241.2ggg（0.4）0.8hhh（0.3）0.50.5工作地作業(yè)分配表（6）根據(jù)工作地作業(yè)分配表，可得出如下工作地作業(yè)分配圖：abcedfgh工作地1工作地2工作地3工作地4

該流水線布置此時還沒有達到最佳的分配狀況，還可以進一步改進。請問該怎樣改進？裝配線平衡例J型玩具馬車要在一個傳送帶上組裝，每天需生產(chǎn)500輛。每天的生產(chǎn)時間為420分鐘。根據(jù)節(jié)拍和作業(yè)次序的限制，求工作站最少的平衡方式。

作業(yè)時間／秒描述必須提前的作業(yè)

A45安裝后輪支架，擰緊四個螺母－

B11插入后軸AC9擰緊后軸支架螺栓BD50安裝前軸，擰緊四個螺母－

E15擰緊前軸螺栓DF12安裝1＃后車輪，擰緊輪軸蓋CG12安裝2＃后車輪，擰緊輪軸蓋CH12安裝1＃前車輪，擰緊輪軸蓋EI12安裝2＃前車輪，擰緊輪軸蓋EJ8安裝前軸上的車把手，擰緊螺栓和螺釘F，G，H，IK9上緊全部螺栓和螺釘

195J型玩具馬車的流程圖A45B11C9F12G12J8K9D50E15H12I12計算節(jié)拍：C＝60＊420／500＝50.4(秒/輛)工作站數(shù)量的理論最小值:N=T/C=195/50.4=3.87=4選擇作業(yè)分配規(guī)則:按后續(xù)作業(yè)數(shù)量的多少;2)按作業(yè)時間最長根據(jù)后續(xù)作業(yè)最多規(guī)則平衡裝配線

作業(yè)作業(yè)剩余的可安排的緊后作業(yè)時間最長時間時間緊后作業(yè)最多的作業(yè)的作業(yè)工作站1A455.4

無工作站2D500.4

無工作站3B1139.4C,EC,EEE1524.4C,H,ICC915.4F,G,H,IF,G,H,IF,G,H,IF123.4

無工作站4G1238.4H,IH,IH,IH1226.4III1214.4JJ86.4

無工作站5K941.4

無效率計算:效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77評價平衡方案:裝配線不平衡,閑置時間為23%更好的方案:規(guī)則2平衡裝配線,規(guī)則1作為第二規(guī)則,可得到更好的平衡方案最長的作業(yè)時間決定了生產(chǎn)線上節(jié)拍的最小可能值一種作業(yè)的時間為40秒，大于節(jié)拍36秒，此作業(yè)如何處理？可能的方法有：作業(yè)分解：使一個作業(yè)分解到兩個工作站作業(yè)共享：作業(yè)能不能在相鄰工作站（協(xié)助）進行一點共享設(shè)立平行工作站：聘用操作技巧高的工人加班：以每40秒生產(chǎn)1件的速度進行生產(chǎn)重新設(shè)計工作團隊6.4辦公室的設(shè)施布置辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多根本不同的特點：制造系統(tǒng)——有形物品；辦公室——信息以及組織內(nèi)外的來訪者辦公室的工作效率——人的工作速度；制造系統(tǒng)——設(shè)備速度辦公室布置中，同一類工作任務(wù)可選用的辦公室布置有多種。組織結(jié)構(gòu)、各個部門的配置方式、部門之間的相互關(guān)系和相對位置的要求對辦公室布置有更重要的影響。

（1）考慮的因素（2）幾種基本模式封閉式辦公室：將辦公樓分割成多個小房間開放式辦公室：將工作人員容納在一間很大的辦公室內(nèi)共同工作。

組合辦公模塊：帶有半截屏風的組合辦公模塊布置方式，這