設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)PPT課件

1、2021年12月28日星期二設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1 基本概念基本概念2 廠址選擇廠址選擇 3 工廠布置工廠布置 基本概念適用性 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)不僅適用于制造業(yè), 同樣適用于如醫(yī)院、學(xué)校、超市、百貨商店、政府機(jī)構(gòu)之類服務(wù)業(yè)。用于生產(chǎn)系統(tǒng)，又名為 “生產(chǎn)與作業(yè)系統(tǒng)的配置”。為方便起見，這方面問題統(tǒng)一名為 “設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)”。基本概念研究內(nèi)容 生產(chǎn)能力決策(Capacity Decision) 選址決策(Location Selection) 工廠布置(Plant Layout) 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)(Plant Design) 建筑設(shè)計(jì)(Plant Design) 公用工程設(shè)計(jì)(Plant Design

2、) 信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)(Plant Design) 影響建設(shè)周期和生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)功能的發(fā)揮和日常運(yùn)作 產(chǎn)出的效率和效益基本概念重要性基本概念生產(chǎn)能力決策定義及重要性定義定義: :一定時(shí)期內(nèi), 企業(yè)所能生產(chǎn)一定種類和一定質(zhì)量產(chǎn)品(服務(wù))的最大數(shù)量, 或者是最大產(chǎn)出率廣義廣義: :人員能力設(shè)備能力管理能力+狹義狹義: :人員能力設(shè)備能力+生產(chǎn)能生產(chǎn)能力度量力度量重要性重要性 產(chǎn)出度量：如汽車廠年產(chǎn)100輛汽車 投入度量：可利用的設(shè)備臺數(shù)最大能力正常能力 過大浪費(fèi) 過小不能滿足市場需要基本概念生產(chǎn)能力決策定義及重要性基本概念影響生產(chǎn)能力決策的因素(1) 市場需求的變化趨勢(2) 規(guī)模經(jīng)濟(jì)性定義定義 單位產(chǎn)

3、品成本或單位產(chǎn)出的成本隨生產(chǎn)規(guī)模上升而下降的性質(zhì)分析分析方法方法經(jīng)驗(yàn)曲線法 分析生產(chǎn)能力的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性 分析產(chǎn)品成本隨重復(fù)生產(chǎn)該產(chǎn)品的次數(shù)增加而下降的性質(zhì)基本概念影響生產(chǎn)能力決策的因素bnnkk11knknb 第一產(chǎn)量單位的初始單位成本 第n產(chǎn)量單位的初始單位成本 產(chǎn)量單位或規(guī)模單位 經(jīng)驗(yàn)曲線百分率 ln /ln2基本概念影響生產(chǎn)能力決策的因素(3) 能力利用率利用率=實(shí)際能力設(shè)計(jì)最大能力100%美國：廠址選擇廠址選擇意義 廠址選擇是企業(yè)成功的首要基礎(chǔ)廠址選擇是企業(yè)成功的首要基礎(chǔ) 建廠作業(yè)過程中廠址選擇將影響建廠作業(yè)過程中廠址選擇將影響 生產(chǎn)與經(jīng)營成本生產(chǎn)與經(jīng)營成本 廠房擴(kuò)充與發(fā)展廠房擴(kuò)充與發(fā)展

4、 在美國，有關(guān)調(diào)查表明，因選址不當(dāng)在各類小企業(yè) 的失敗原因中，占有15%的比重。廠址選擇趨勢三種趨勢三種趨勢: : 集中于工業(yè)園區(qū)集中于工業(yè)園區(qū) 政府支持企業(yè)，吸引投資的一種手段政府支持企業(yè)，吸引投資的一種手段 廠址分散廠址分散 視原料、或市場所在而將工廠分散視原料、或市場所在而將工廠分散 國外直接投資國外直接投資 資源、關(guān)稅和保護(hù)政策的影響資源、關(guān)稅和保護(hù)政策的影響廠址選擇要考慮的因素技術(shù)性因素技術(shù)性因素 地形及地質(zhì) 水源及排水、廢渣物的處理 氣候社會(huì)性因素社會(huì)性因素 政策法令 個(gè)人或傳統(tǒng)性因素 國家及城市發(fā)展規(guī)劃 當(dāng)?shù)鼐用竦膽B(tài)度經(jīng)濟(jì)性因素經(jīng)濟(jì)性因素 地價(jià) 原材料 電力及燃料 市場 勞力 運(yùn)

5、輸及通信廠址選擇要考慮的因素比較比較都市都市工業(yè)區(qū)工業(yè)區(qū)農(nóng)村農(nóng)村優(yōu)點(diǎn)1、接近市場，產(chǎn)銷容易1、公共設(shè)施完備2、對外交通便利3、建筑成本低4、社區(qū)服務(wù)較好5、污染有計(jì)劃處理1、地價(jià)低廉，土地易得2、勞動(dòng)力成本低3、廠房易擴(kuò)充4、稅及建筑成本低5、污染噪音限制少6、交通不擁擠2、運(yùn)輸交通系統(tǒng)健全3、公共設(shè)施良好4、人力資源豐富5、消防、保安服務(wù)佳缺點(diǎn)1、稅付較高1、人員流動(dòng)率高2、工資高3、廠房不易擴(kuò)充4、上下班交通擁擠1、遠(yuǎn)離市場2、高級人力資源短缺3、公共設(shè)施差4、交通不便2、勞動(dòng)力成本高3、地價(jià)及建筑成本高4、交通擁擠5、噪音污染控制嚴(yán)格適合產(chǎn)業(yè)1、服務(wù)業(yè)視工業(yè)區(qū)規(guī)劃定1、噪音污染不易控制工

6、業(yè)；2、初級加工工業(yè)2、加工銷售業(yè)企業(yè)所在地差異性比較人員組織人員組織 企業(yè)負(fù)責(zé)制定發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的領(lǐng)導(dǎo) 工業(yè)工程師及其技術(shù)人員 負(fù)責(zé)投資分析的經(jīng)濟(jì)師準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段 設(shè)施規(guī)劃和設(shè)計(jì)大綱 廠址選擇要求提綱及細(xì)節(jié) 全部設(shè)施的配置系統(tǒng)圖現(xiàn)場勘察現(xiàn)場勘察調(diào)查及分析評估抉擇階段抉擇階段 仔細(xì)歸納各備選廠址的全部資料 認(rèn)真討論分析研究結(jié)果，作出抉擇并建地購置廠址選擇步驟廠址選擇程序確定任務(wù)列出考慮因素列出各項(xiàng)要求選址與研究指標(biāo)預(yù)選地址確定評價(jià)方案評價(jià)各方案滿意確定方案找新的評價(jià)方法滿意廠址選擇方法0yxw5w2w1w3W4P(x,y)P4 (x4 , y4)P3 (x3 , y3)P5 (x5 , y5)

7、P1 (x1 , y1)P2 (x2 , y2)廠址選擇的方法重心法假設(shè)現(xiàn)在要建一座新工廠以供應(yīng) n 個(gè)地區(qū)，令此 n 個(gè)地點(diǎn)在平面上的坐標(biāo)為 （x1,y1）, (x2,y2), , (xn,yn)，則此新廠到各地區(qū)的裝運(yùn)量依序分別為 q1, q2,qn，則依下式算出的新工廠地址（x,y）將可使新工廠到此n個(gè)地區(qū)的分配成本和為最小。niiniiiqqxX11niiniiiqqyY11廠址選擇的方法重心法廠址選擇的方法重心法假設(shè)在市區(qū)建一配送中心，給位于東、西、南、北、中五區(qū)商場配送，各區(qū)位商場位置及配送量如表所示72.5000,20000, 8000,10000, 8000,46000,205

8、000, 87000,102000, 810000,4X68.3000,20000, 8000,10000, 8000,44000,208000, 80000,103000, 84000,4Y區(qū)別位置配送量（噸）東西南北中10,42,37,05,86,44,0008,00010,0008,00020,000廠址選擇的方法加權(quán)平均法 把有關(guān)的影響因素列成一個(gè)清單。并對每一因素 規(guī)定統(tǒng)一的度量等級標(biāo)度 5 級標(biāo)度：很差 較差 一般 較好 很好 相應(yīng)分?jǐn)?shù): 1 2 3 4 5 確定每一個(gè)影響因素的權(quán)數(shù)iiiiWWWiW 第i個(gè)影響因素的初始權(quán)數(shù)iiW對所有的影響因素初始權(quán)數(shù)求和廠址選擇的方法加權(quán)平均

9、法 規(guī)一化的影響因素權(quán)數(shù)iW 分別對每一個(gè)影響因素確定每個(gè)侯選方案的標(biāo)度 等級和分?jǐn)?shù) 將每個(gè)侯選方案在每種影響因素下的分?jǐn)?shù)，乘以 該影響因素的權(quán)數(shù)， 然后匯總起來，得到每個(gè)侯選方案的總得分 選擇總分最高的侯選方案作為最佳選址方案。廠址選擇的方法加權(quán)平均法影響因素權(quán)數(shù)候選方案ABCD產(chǎn)品銷售條件2512555027531004提供服務(wù)條件5204153153204交通條件10303404202505勞動(dòng)力供給條件5102255204153資源供給條件551102204153基礎(chǔ)設(shè)施條件10303404404303地價(jià)和稅收條件20201603603402環(huán)境保護(hù)法規(guī)5153153102204政治

10、和文化條件5204255153153擴(kuò)展條件10303202404303總計(jì)100305300315335廠址選擇的方法成本數(shù)量分析基本假定基本假定 僅考慮一種產(chǎn)品的生產(chǎn)僅考慮一種產(chǎn)品的生產(chǎn) 固定成本維持不變固定成本維持不變 變動(dòng)成本是線性的變動(dòng)成本是線性的廠址選擇的方法成本數(shù)量分析求解步驟求解步驟 求出各方案固定成本和變動(dòng)成本 求出總成本 進(jìn)行比較，做出決策廠址選擇的方法成本數(shù)量分析圖解分析圖解分析ABCQ1Q2產(chǎn)量產(chǎn)量成成本本廠址選擇的方法成本數(shù)量分析例子分析例子分析廠址每月固定成本單位變動(dòng)成本ABC3,000,000元2,000,000元1,000,000元45元50元60元某公司為生產(chǎn)

11、某新產(chǎn)品擬另設(shè)新工廠，經(jīng)由初步評估分析，已選出A、B、C三處建廠。各廠址的成本資料如表所示。廠址選擇的方法成本數(shù)量分析求Q23000,000+45Q2=2000,000+50Q21000,000=5Q2Q2=200,000求Q12000,000+50Q1=1000,000+60Q110Q1=1000,000Q1=100,000線性規(guī)劃法（Linear Programming, LP）是采用線性規(guī)劃模型來建立實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，然后求問題最優(yōu)解的一種廣泛應(yīng)用的最優(yōu)化方法廠址選擇的方法線性規(guī)劃法1 , 001. jijjijjijjijijiijjjYXYXXtsXhcYfMin目標(biāo)函數(shù)：目標(biāo)函數(shù)

12、：約束條件：約束條件：非負(fù)限制：非負(fù)限制：njjjXCZ1minmibXanjjjij,.,2 , 1 ,1njXj,.,2 , 1 , 0工廠布置工廠布置工廠布置新觀念工廠布置新觀念工廠布置意義工廠布置意義工廠布置應(yīng)用時(shí)機(jī)工廠布置應(yīng)用時(shí)機(jī) 增加新產(chǎn)品 產(chǎn)量增加 以上所列方式混合擴(kuò)充工廠布置目標(biāo)工廠布置目標(biāo)任何一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作均需具備四項(xiàng)目標(biāo)工廠布置目標(biāo)工廠布置目標(biāo)符合生產(chǎn)過程的要求（可行性）減少物料搬運(yùn)（經(jīng)濟(jì)性）在制品保持高周轉(zhuǎn)率（經(jīng)濟(jì)性）設(shè)備投資減少（經(jīng)濟(jì)性）充分利用空間（經(jīng)濟(jì)性）有效運(yùn)用人力及設(shè)備能力（經(jīng)濟(jì)性）作業(yè)方式維持彈性可調(diào)整性質(zhì)（可調(diào)整性）維持良好作業(yè)環(huán)境（安全性及舒適性）工廠布

13、置范圍工廠布置范圍工廠布置的分析方法工廠布置的分析方法v定性分析方法v定量分析方法工廠布置方法工廠布置方法活動(dòng)關(guān)系圖法（定性活動(dòng)關(guān)系圖法（定性分析方法）分析方法）工廠布置方法工廠布置方法活動(dòng)關(guān)系圖法（定性活動(dòng)關(guān)系圖法（定性分析方法）分析方法）工廠布置方法工廠布置方法活動(dòng)關(guān)系圖法（定性活動(dòng)關(guān)系圖法（定性分析方法）分析方法）工廠布置工廠布置有以下幾種基本類型 工藝布置 產(chǎn)品布置 定位布置工廠布置工廠布置工藝布置工藝布置定義定義將設(shè)備按功能分類，把同一類的設(shè)備和同工種的操作人員集中在一起的布置，以發(fā)揮同一功能優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 彈性很大，設(shè)備利用率較低 使用通用機(jī)器，成本較低 生產(chǎn)線不易受機(jī)器故障的影響 有利

14、于提高人員的專業(yè)技能缺點(diǎn)缺點(diǎn) 運(yùn)輸距離長 在制品停頓時(shí)間長，存貨投資較大 各工作中心之間協(xié)作往來頻繁及生產(chǎn)周期長 成本會(huì)計(jì)作業(yè)困難工廠布置工廠布置工藝布置例工藝布置例假如一個(gè)玩具廠有8個(gè)車間，我們可以對其設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃，以使車間之間的物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。假設(shè)所有車間有同樣大小的空間（40m40m）：我們想要知道的第一件事是部門之間的物流量和物料是怎樣搬運(yùn)的。對角線之間可以移動(dòng)。工廠布置工廠布置一、運(yùn)輸量表（車間之間的流動(dòng)移動(dòng)次數(shù)）車間 活動(dòng)1755003020020250100759080901788125991802050250180187374103712345678 1 2 3 4 5 6

15、7 8 12345678收發(fā)部塑模和沖壓鑄造縫紉小型玩具裝配線大型玩具裝配線噴漆機(jī)械裝配線工廠布置工廠布置二、建筑面積和車間1357246816080工廠布置工廠布置三、畫出物流圖（假設(shè)相鄰車間單位貨物運(yùn)輸成本為1$，每隔一個(gè)增加1$）135724685088180100510217572520309025908099工廠布置工廠布置四、成本矩陣第一個(gè)方案（物流距離=物流量）17550060400607501001501802406617881251983602050250180187374103712345678 1 2 3 4 5 6 7 8 總成本$3474工廠布置工廠布置4車間和6車間對調(diào)方案13572648總成本：$3736工廠布置工廠布置一種成本最低的方案（$3244）58163247但:（1）收發(fā)部在中心不能接受（2）縫紉車間與噴漆車間，將增大絨布、線 頭和碎布顆粒飄到已漆好物上的危險(xiǎn)工廠布置工廠布置產(chǎn)品布置產(chǎn)品