生產(chǎn)與服務設施布置知識(PPT 73頁).ppt

1、1、基本生產(chǎn)布置方式 2、設施布置的定量方法 3、裝配線平衡 4、非制造業(yè)的設施布置 5、新設備的布置問題,第四章 生產(chǎn)與服務設施布置,工藝原則布置,工藝原則布置，是根據(jù)工藝的性質設置單位，把執(zhí)行同一類功能的設施和人員組合在一起，安排在同一區(qū)域。此時，在同一單位當中集中了相同類型的工藝設備和工人，來完成生產(chǎn)運作過程中的某一工藝階段，實現(xiàn)了對不同產(chǎn)品和零部件的相同或相似工藝的加工。,適用于小批量、多品種要求的生產(chǎn)運營環(huán)境 生產(chǎn)過程和加工順序因產(chǎn)品種類不同而有所差異 生產(chǎn)資源、設備和人員根據(jù)其在生產(chǎn)工藝流程中所具有的功能進行組織和安排,1.基本生產(chǎn)布置方式,工藝原則布置的優(yōu)點,可以靈活地根據(jù)設備和

2、人員組織和安排生產(chǎn)與服務。 個別設備故障不會導致整個生產(chǎn)過程停頓。 生產(chǎn)組織相對靈活，可同時進行多種產(chǎn)品生產(chǎn)或提供多種服務。 面臨多種要求和不同需求情況下最為有效。,產(chǎn)品的多樣性增加了生產(chǎn)組織的復雜程度和作業(yè)計劃、工裝準備及物料管理的難度 整個生產(chǎn)過程缺乏均衡性，占有和耗費過多的時間和流動資金。 生產(chǎn)率相對較低，在制品庫存水平相對較高。,工藝原則布置的缺點,產(chǎn)品原則布置,產(chǎn)品原則布置，又稱對象專業(yè)化布置，是指根據(jù)加工的對象設置和安排單位。換言之，它把同類產(chǎn)品或零部件的全部或大部分工藝過程集中在一個單位內。 這樣的單位包括了生產(chǎn)運作所需的各種不同類型的生產(chǎn)設備和不同工種的工人，且所有生產(chǎn)設備和工

3、作地按加工對象的工藝路線順序進行排列，實行封閉生產(chǎn)運作。,產(chǎn)品原則布置的特點,需要高額投資。 適用于大批量、品種非多樣化(標準化)、重復性和連續(xù)性、質量穩(wěn)定的生產(chǎn)運作環(huán)境。 物料運送成本相對較低，降低了在制品庫存。 靈活性和應變能力相對較弱。 中心問題是使生產(chǎn)流中的每一道作業(yè)工序的產(chǎn)出趨于均衡流暢，盡可能減少非作業(yè)時間，生產(chǎn)線作業(yè)穩(wěn)定有序而且高效。,成組技術布置,基本原理： 首先根據(jù)一定的標準將結構和工藝相似的零件組成一個零件組，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容選擇設備和工人，由這些設備和工人組成一個生產(chǎn)單元 。,定位布置,固定式布置是指加工對象位置固定，生產(chǎn)工人和設備

4、都隨加工產(chǎn)品所在的某一位置而轉移。如：造船、高速公路、橋梁建設、石油鉆井等。,2.設施布置的定量方法,物料流量分析法 “從至”表法 作業(yè)相關圖法,1 .根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)運作的工藝流程，確定物料在生產(chǎn)運作過程中總的流動方向，并繪制相應的物料流向圖。 該工作要站在工廠整個生產(chǎn)運作過程的角度考慮，是在已經(jīng)選定好的專業(yè)化類型和工藝過程路線的基礎上進行。,物料流量分析法,2.分析單位時間內各單位之間的物科運量，繪制物料運量從-至表。還可以在此基礎上，畫出表示物料流量的相關線圖，以便更清晰、直觀地反映問題。,3.計算各生產(chǎn)單位的物料吞吐量。,4根據(jù)物料運量大的單位之間盡可能靠近的原則進行工廠布置。 由表57和

5、圖55可知，C車間與B車間、C車間與D車間、C車間與F車間運量較大，且C車間是問題的中心，故工廠布置應優(yōu)先考慮安排C車間，并盡可能將B、D、F車間布置的靠近C車間。 布置可分為兩個階段：第一階段暫時不考慮各單位的具體面積，只根據(jù)相互間的流量大小確定各單位的相對位置，得出如圖56所示的工廠布置示意圖；第二階段把各單位的具體面積反映到工廠布置示意圖中，結合實際的廠區(qū)平面圖完成最終布置，如圖57所示。,利用“從至”表列出機器或設施之間的相對位置，以對角線元素為基準計算工作地之間的相對距離，從而找出整個生產(chǎn)單元物料總運量最小的布置方案。 這種方法比較適合于多品種、小批量生產(chǎn)的情況。,“從至”表（fro

6、mto）方法,From-to方法的基本步驟,選擇典型零件，制定典型零件的工藝路線，確定所用機器設備。 制定設備布置的初始方案，統(tǒng)計出設備之間的移動距離。 確定出零件在兩兩設備之間的移動次數(shù)和單位運量成本。 用實驗法確定最滿意的布置方案。,例1：,一金屬加工車間有六臺設備，已知其生產(chǎn)的零件品種及加工路線，并據(jù)此給出如表1所示的零件在設備之間的每月移動次數(shù)，表2給出了單位距離運輸成本。,表1 設備間月平均移動次數(shù)矩陣,表2 單位距離運輸成本矩陣,請用這些數(shù)據(jù)確定該車間的最佳布置方案。,思考：,將運輸次數(shù)矩陣與單位距離運輸成本矩陣的相同位置的數(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，如表3

7、所示。,表3 單位距離每月 運輸成本(元),表4 單位距離每月總運輸成本(元),然后，再按對角線對稱的成本元素相加，得到兩臺機器間的每月總的運輸成本，如表4所示。,接著，確定緊密相鄰的系數(shù)。其確定依據(jù)就是總運輸成本的大小。 按總運輸成本的大小，從大到小降序排列，就得到了機器(或部門)之間的緊密相鄰程度。 最后結果如圖所示。,例 2：,最后的平面布置圖為：,練習,作業(yè)相關圖法,根據(jù)企業(yè)各個部門之間的活動關系密切程度布置其相互位置。,作業(yè)相關圖法的操作流程,1. 首先將關系密切程度劃分為A，E，I，O，U，X六個等級，其意義見表。,3. 使用這兩種資料，將待布置的部門一一確定出相互關系，根據(jù)相互關

8、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。,2. 列出導致不同程度關系的原因，見右表。,例：,一個快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務設施。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。已知這6個部門間的作業(yè)關系密切程度，如圖所示。請根據(jù)圖作出合理布置。,第一步，列出關系密切程度。,解：,第二步，計算各部門相關程度積分。,第三步，根據(jù)列表編制主聯(lián)系簇。原則是，從關系“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的關系密切程度為A的一一聯(lián)系在一起。,第四步，考慮其它“A”關系部門，如能加在主聯(lián)系簇上就盡量加上去，否則畫出分離的子聯(lián)系簇。本

9、例中，所有的部門都能加到主聯(lián)系簇上去，如圖所示。,第五步，畫出“X”關系聯(lián)系圖，如圖所示。,第六步，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。 把積分最高的部門最先安排，然后再按照積分的高低和相關程度順序在其周圍布置其它部門，同類性質的部門應該盡可能靠近布置。最后的布置結果如下圖所示：,把下列作業(yè)相關圖中的9個汽車服務部門布置在33的區(qū)域內，要求滿足相應的接近程度。（為簡化起見，這里略去了不重要和一般這兩個類別）。按照城鎮(zhèn)規(guī)章，部門4的位置必須安排在這一區(qū)域分布的右上角。,練習1：,練習2：,3、裝配線平衡,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

10、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。,確定裝配流水線節(jié)拍。,計算裝配線上需要的最少工作地數(shù),組織工作地,計算裝配線效率,裝配線平衡的方法,以適當?shù)姆绞綄⒀b配線上若干個相鄰工序合并成一個大工序（又稱工作地），并使這些大工序的作業(yè)時間接近或等于裝配線的節(jié)拍，具體步驟如下：,工作單元內作業(yè)工序所需操作時間超過流水線的生產(chǎn)節(jié)拍，該工作單元會成為流水線的瓶頸。,流水線的節(jié)拍，是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同產(chǎn)品的時間間隔。 其計算公式為：,流水線節(jié)拍的計算,例： 某企業(yè)欲建一條流水線生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，計劃年產(chǎn)量為200000件，可接受的廢品率為0.5%，流水線采用兩班制生產(chǎn)，設備的停修率為10%

11、。試計算在我國現(xiàn)行作息體系下該流水線的節(jié)拍。,計算裝配線上需要的最少工作地數(shù)Smin,Tm 所有 ti (完成工作單元內作業(yè)工序所需時間) ti 工作單元內完成第i項作業(yè)工序所需的時間 r流水線生產(chǎn)節(jié)拍 m 工作單元內作業(yè)工序的數(shù)目(i = 1,2, ., m),Smin = Tm / r,組織工作地,在遵循特定作業(yè)工序順序和完成所需產(chǎn)品加工或裝配的同時,使每一工作單元非作業(yè)時間達到最短。,對作業(yè)工序分配的兩條經(jīng)驗法:,先選擇具有后續(xù)作業(yè)工序數(shù)最多的作業(yè)工序。 先選擇所需操作時間最長的作業(yè)工序 (位置加權法),組織工作地的原則,計算裝配線效率,非作業(yè)時間 = Sr - Tm 整體效率(%) =

12、 Tm /(Sr) 100 可以通過使工作單元數(shù)最小來保證流水生產(chǎn)線的非作業(yè)時間最短,整體效率達到最大。,裝配線平衡- 例題1,解：（1）畫作業(yè)先后順序圖,(2)節(jié)拍r =每天480分鐘/每天400個單位=1.2分鐘,Smin = Tm / r =3.8/1.3=3.17 S=4,（3）確定最少需要的工作地數(shù)目。,（4）組織工作地,這一分配過程可用下圖說明：,裝配線平衡 例題2,位置加權法是根據(jù)制品作業(yè)元素的組成及先后順序，求出每個作業(yè)元素的位置加權數(shù)，然后根據(jù)位置加權數(shù)的大小進行作業(yè)元素組合。權數(shù)大者先組合，權數(shù)小者后組合，組合工序時以節(jié)拍為基礎。 一作業(yè)元素的位置加權數(shù)等于該作業(yè)元素及其所

13、有的后作業(yè)元素的時間之和。,位置加權法概述,（1）確定最少需要的工作地數(shù)目。,Smin = Tm / r =1.97/0.55=3.58 S=4,(2)計算各作業(yè)元素的位置加權數(shù),（3）組合作業(yè)元素，重新劃分工作地（工序）。,結果見下表：,練習（裝配線平衡-位置加權法）,4、非制造業(yè)的設施布置,倉庫布置 辦公室布置,倉庫布置,倉庫布置可以有很多不同的方案，一般的倉庫布置問題的目的都是尋找一種布置方案，使得總搬運量最小。,家電用品倉庫的平面示意圖,這種倉庫布置進一步區(qū)分為兩種不同情況： （1）各種物品所需貨區(qū)面積相同 在這種情況下，只需把搬運次數(shù)最多的物品貨區(qū)布置在靠近出入口之處，既可得到最小總

14、負荷數(shù)； （2）各種物品所需貨區(qū)面積不同 需要首先計算某物品的搬運次數(shù)與所需貨區(qū)數(shù)量之比，取該比值最大者靠近出入口，依次往下排列。,例題：,家電用品倉庫的存儲信息,各種物品的搬運次數(shù)與所需貨區(qū)數(shù)量比值從大到小的排列順序為(括號中為比值數(shù))： 3(360)，1(280)，5(200)，6(150)，4(125)，2(80)，7(50)。,解：,家電用品倉庫的布置方案,辦公室布置,當今，“白領”人員在一國就業(yè)人口中所占比重越來越大，因此，如何通過合理、有效的辦公室布置提高工作效率、提高“白領”的勞動生產(chǎn)率也正在日益成為一個重要問題。,辦公室布置的主要考慮因素是兩個： 信息傳遞與交流的迅速、方便；

15、人員的勞動生產(chǎn)率。,辦公室布置存在的幾種基本的模式： 傳統(tǒng)的封閉式辦公室 開放式辦公室布置 半截屏風的組合辦公模塊 “活動中心”的新型辦公室布置 “遠程”辦公布置方式,5、新設備的布置問題,為適應生產(chǎn)或服務要求，人們常常對原有的部門進行改造，例如在已有的設備設施中，再安置一臺新裝備。該問題的目標是使從新設備到老設備的加權直線移動距離的總和最小。為方便起見，假設物料或人員在兩臺設備或兩個部門之間移動時，只能按交叉垂直的路線運動，即兩個點之間不能走對角線。,例：,某大學購買一臺新設備，以便全校教師制作教學錄像帶。 這臺設備由校園內六個學院的教師使用。這六個學院的位置 如圖所示。其坐標和各學院使用該設圖新設備布置的最優(yōu)區(qū) 域備的教師人數(shù)見表。各學院間用草坪隔開，故通道都是交 叉垂直的。問該錄像帶制作設備安置在何處，使所有教師的 總行程最小。,學院坐標和使用人數(shù),學院坐標圖,解：設布置錄像帶制作設備的坐標為x和y，取每個學院使用該設備