生產(chǎn)系統(tǒng)工程 教學(xué)課件 ppt 作者 鄭永前第9章 生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計(jì)

生產(chǎn)系統(tǒng)工程第10章生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計(jì)本章內(nèi)容生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計(jì)概述設(shè)施選址設(shè)施布置小結(jié)1.生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計(jì)概述生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計(jì)包括設(shè)施選址和設(shè)施布置兩個(gè)部分。設(shè)施選址和設(shè)施布置是企業(yè)重要的戰(zhàn)略決策。

設(shè)施的選址和設(shè)施的布置對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營全局有著重大的影響。2.設(shè)施選址2.1設(shè)施選址（facilitylocation）概述

2.2設(shè)施選址的影響因素

2.3設(shè)施選址的一般步驟2.4設(shè)施選址的基本方法2.5服務(wù)業(yè)設(shè)施選址的影響因素2.1設(shè)施選址（facilitylocation）概述通過適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)確定生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施的地理位置進(jìn)行的分析和決策過程。選位是指在宏觀上確定設(shè)施所在的區(qū)域。定址是指在選位的基礎(chǔ)上確定具體的地理位置。選址決策在企業(yè)的運(yùn)作管理中具有十分重的地位，關(guān)系到企業(yè)能否長遠(yuǎn)發(fā)展的重大戰(zhàn)略性問題。2.2設(shè)施選址的影響因素經(jīng)濟(jì)方面因素：土地成本勞動(dòng)力的可獲得性和成本能源的可獲得性和成本運(yùn)輸成本……2.2設(shè)施選址的影響因素其他方面因素：社會(huì)因素政治因素自然因素……2.3設(shè)施選址的一般步驟2.4設(shè)施選址的基本方法量-本-利分析法：也稱盈虧平衡分析法是一種定量的分析方法可以利用模型，也可利用圖表實(shí)現(xiàn)基于以下基本假設(shè)：在一定的產(chǎn)量范圍內(nèi)，固定成本保持不變；可變成本在一定范圍內(nèi)與產(chǎn)量成正比關(guān)系；只有一種產(chǎn)品，并且銷售收入可以預(yù)測。步驟：Step1：確定每一備選方案的固定成本和單位可變成本；Step2：在同一張圖表上作出各方案的成本收入曲線；Step3：比較各備選方案的成本或收入，選擇最佳方案。因素評(píng)分法：也稱分級(jí)加權(quán)評(píng)分法將那些不能夠定量計(jì)算選址影響因素，采用主觀打分的方法將其量化，從而采用定量分析的方法進(jìn)行處理步驟：Step1：確定影響設(shè)施選址決策的因素；Step2：根據(jù)每個(gè)因素的重要性，賦予權(quán)重；Step3：給所有因素確定一個(gè)統(tǒng)一的分值范圍；Step4：組織評(píng)分專家給每一個(gè)因素進(jìn)行評(píng)分；Step5：把每個(gè)因素的專家打分與其權(quán)重相乘；Step6：把每個(gè)方案各個(gè)因素的乘積相加；Step7：選擇總得分最高的方案作為最佳選址方案。說明：因素評(píng)分法沒有考慮每個(gè)因素可能產(chǎn)生的費(fèi)用變化范圍有多大；可能出現(xiàn)這樣的問題：一個(gè)因素得分很高但它對(duì)設(shè)施選址決策的作用是很小的，另一個(gè)因素得分很少但對(duì)選址決策的作用是相當(dāng)大的；賦予每個(gè)因素權(quán)重時(shí)，最好根據(jù)成本的方差而不是簡單地根據(jù)總成本。重心法：一種解決單一設(shè)施選址問題的方法，需要考慮的是現(xiàn)有設(shè)施、他們之間的距離以及貨物運(yùn)輸量等因素基本思想是在假設(shè)運(yùn)輸費(fèi)相等，且未滿載的運(yùn)費(fèi)不增加特別費(fèi)用的前提下，尋找一個(gè)重心位置作為設(shè)施選址：X*，Y*）為重心坐標(biāo)，（Xi，Yi）分別為第i個(gè)運(yùn)進(jìn)（出）地的坐標(biāo)，Qi為運(yùn)進(jìn)（出）的貨物量步驟：Step1：建立坐標(biāo)系；Step2：確定運(yùn)輸量；Step3：求出重心坐標(biāo)。說明：重心法常用于在成本中運(yùn)輸費(fèi)用所占比例較大的情況。2.5服務(wù)業(yè)設(shè)施選址的影響因素服務(wù)業(yè)與制造業(yè)選址決策的不同：選址的范圍不同選址的側(cè)重點(diǎn)不同在影響服務(wù)業(yè)設(shè)施選址的因素中，首當(dāng)其沖的是顧客和市場因素服務(wù)業(yè)設(shè)施選址的影響因素選址的范圍不同是否接近顧客群原料供應(yīng)問題與競爭對(duì)手的相對(duì)位置周圍的人群密度及顧客流量基礎(chǔ)設(shè)施條件公眾態(tài)度當(dāng)?shù)叵M(fèi)水平周圍環(huán)境……3.設(shè)施布置3.1設(shè)施布置（facilitylayout）概述

3.2設(shè)施布置的基本類型

3.3設(shè)施布置類型的選擇3.4設(shè)施布置的基本方法3.5服務(wù)業(yè)的設(shè)施布置3.1設(shè)施布置（facilitylayout）概述設(shè)施布置：指在一個(gè)給定的空間范圍內(nèi)，對(duì)多個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元進(jìn)行位置安排，以便經(jīng)濟(jì)高效地為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作活動(dòng)服務(wù)?？臻g范圍：可以是一個(gè)工廠、一個(gè)車間、一個(gè)超級(jí)市場、一家醫(yī)院或一個(gè)餐館等；經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元：主要是指需要占用空間的實(shí)體。設(shè)施布置的基本問題包括的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元有哪些？每個(gè)單元空間的形狀怎樣？每個(gè)單元所需空間有多大？單元間的相互位置關(guān)系怎樣？……設(shè)施布置的目標(biāo)使業(yè)務(wù)成本最低經(jīng)濟(jì)地利用空間要考慮以人為本具有一定的柔性……影響設(shè)施布置的因素企業(yè)的產(chǎn)品企業(yè)的規(guī)模企業(yè)的裝備水平企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平……設(shè)施布置決策的基本過程3.2設(shè)施布置的基本類型設(shè)施布置：指在一個(gè)給定的空間范圍內(nèi)，對(duì)多個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元進(jìn)行位置安排，以便經(jīng)濟(jì)高效地為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作活動(dòng)服務(wù)?？臻g范圍：可以是一個(gè)工廠、一個(gè)車間、一個(gè)超級(jí)市場、一家醫(yī)院或一個(gè)餐館等；經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元：主要是指需要占用空間的實(shí)體。工藝原則布置（processlayout）產(chǎn)品原則布置（productlayout）工藝原則布置與產(chǎn)品原則布置的比較定位原則布置（fixedlayout）以上三種主要的設(shè)施布置方式的比較特性工藝原則布置產(chǎn)品原則布置定位原則布置基本描述設(shè)備按功能分組設(shè)備連續(xù)安排設(shè)備根據(jù)需要移動(dòng)生產(chǎn)形態(tài)單件、小批生產(chǎn)連續(xù)、大量生產(chǎn)大型項(xiàng)目生產(chǎn)生產(chǎn)流程按訂單多種流程按產(chǎn)品連續(xù)流程生產(chǎn)對(duì)象固定，設(shè)備移動(dòng)物料運(yùn)輸成本高低高設(shè)施利用率低高高生產(chǎn)設(shè)備通用設(shè)備專用設(shè)備通用設(shè)備布置及調(diào)整費(fèi)用低高低布置工作重點(diǎn)設(shè)備位置生產(chǎn)線平衡作業(yè)分配及日程控制混合布置（hybridlayout）3.3設(shè)施布置類型的選擇生產(chǎn)系統(tǒng)的批量-品種特性是影響布置類型選擇的主要因素。品種多而批量小，則適合于工藝原則布置；品種少而批量大，則適合于產(chǎn)品原則布置。在實(shí)際的設(shè)施布置過程中，很少有這么清晰的界定，因此各種布置類型所對(duì)應(yīng)的品種和批量有相互重疊之處。一個(gè)理想的設(shè)施布置應(yīng)具有高柔性、高效益、單位生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。3.4設(shè)施布置的基本方法1基于工藝原則的布置方法從-至表法該方法是一種比較簡單的設(shè)備布置方法。利用設(shè)備之間物流量的大小關(guān)系，把運(yùn)輸量多或運(yùn)輸成本大的設(shè)備布置在相鄰的位置，并使整體車間的運(yùn)輸成本最小化。步驟：Step1：選的典型零件，制定零件的工藝路線；Step2：確定物料在各設(shè)備間每周的運(yùn)輸量和單位距離單位運(yùn)量的運(yùn)輸成本；Step3：將運(yùn)輸量矩陣與單位距離單位運(yùn)輸量的運(yùn)輸成本矩陣的相同位置的數(shù)據(jù)相乘，得到從一臺(tái)設(shè)備到另一臺(tái)設(shè)備的每周單位距離的運(yùn)輸成本；Step4：將對(duì)角線對(duì)稱的成本元素相加，得到兩臺(tái)設(shè)備間單位距離的周總運(yùn)輸成本；Step5：按總運(yùn)輸成本從大到小排列，就得了設(shè)備（或部門）間的緊密相鄰程度。活動(dòng)相關(guān)法從-至表法盡管應(yīng)用很廣，但其局限性是考慮優(yōu)化的目標(biāo)單一，而設(shè)施布置在很多情況下要達(dá)到多個(gè)目標(biāo)?；顒?dòng)相關(guān)法是根據(jù)工廠各組成部分之間關(guān)系的密切程度對(duì)其進(jìn)行布置的方法。說明：工廠各組成部分之間關(guān)系的密切程度，一般可以分為6個(gè)等級(jí)以示區(qū)別：代號(hào)關(guān)系密切程度分值A(chǔ)絕對(duì)重要6E特別重要5I重要4O一般重要3U不重要2X不予考慮1關(guān)系密切原因表：代號(hào)關(guān)系密切原因1使用共同的記錄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)性7做類似的工作8共用設(shè)備9其他活動(dòng)相關(guān)圖：關(guān)系密切程度積分表：與其他單位關(guān)系密切程度關(guān)系密切程度積分排序材料庫X、A、I、X、U、U、O1+6+4+1+2+2+3=194成品庫X、X、U、A、X、U、O1+1+2+6+1+2+3=165毛坯車間A、X、A、X、X、U、O6+1+6+1+1+2+3=203生產(chǎn)車間I、U、A、A、A、U、O4+2+6+6+6+2+3=291裝配車間X、A、X、A、E、U、O1+6+1+6+5+2+3=242半成品庫U、X、X、A、E、U、O2+1+1+6+5+2+3=203食堂U、U、U、U、U、U、U2+2+2+2+2+2+2=146辦公室O、O、O、O、O、O、U3+3+3+3+3+3+2=203使用方法：生產(chǎn)車間的得分最高，布置時(shí)應(yīng)首先確定它的位置。盡量把關(guān)系密切的部門布置在一起。大體確定各單位的相對(duì)位置，再根據(jù)相對(duì)位置，考慮各單位占地面積、廠區(qū)道路等要求，對(duì)初步布置圖進(jìn)行必要的改進(jìn)，形成布置草圖。計(jì)算機(jī)輔助布置技術(shù)從-20世紀(jì)70年代以來，一系列計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃軟件陸續(xù)開發(fā)以幫助設(shè)計(jì)合理的設(shè)施布置方案。應(yīng)用最為廣泛的就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)軟件（CRAFT）。

CRAFT采用從-至表法布置的基本思想。CRAFT試圖用布置方案的總物流成來衡量方案的優(yōu)劣，以迭代的方式交換兩個(gè)車間的位置來改進(jìn)規(guī)劃，直至不存在改進(jìn)方案為止。2基于產(chǎn)品原則布置的方法產(chǎn)品原則布置不存在設(shè)備或活動(dòng)單元的相對(duì)位置的布置，一切都由其工藝流程決定，重要的方法是生產(chǎn)線或裝配線的平衡問題。生產(chǎn)線的平衡常常由專用設(shè)備決定，而裝配線的平衡則用分解再組合的方式確定。裝配線平衡的步驟：Step1：用流程圖詳細(xì)說明作業(yè)間的順序關(guān)系；Step2：計(jì)算節(jié)拍：（C為節(jié)拍，T0為計(jì)劃期內(nèi)有效的工作時(shí)，Q為計(jì)劃期的產(chǎn)量）Step3：計(jì)算滿足節(jié)拍的工作站的最小數(shù)量理論值；（Nmin為最小工作站數(shù)目的理論值，T為完成作業(yè)所需的總時(shí)間，C為節(jié)拍，方括號(hào)表示取整即舍棄小數(shù)部分加1）Step4：分配作業(yè)；說明1：按如下原則組織工作站：保持工序的先后順序；工作站內(nèi)總的工作時(shí)間小于節(jié)拍，盡可能的接近節(jié)拍；工作站數(shù)量盡可能的少，但是不能少于最小工作站數(shù)。說明2：在分配作業(yè)給工作站時(shí)，可以按照如下兩條規(guī)則分配作業(yè)：優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)較多的作業(yè)；優(yōu)先分配作業(yè)時(shí)間最長的作業(yè)。Step5：計(jì)算裝配線平衡的效率或時(shí)間損失系數(shù)。（T為完成作業(yè)所需的總時(shí)間，Te為工作站總的閑置時(shí)間，N為工作站的實(shí)際數(shù)目，C為節(jié)拍）Step6：通過對(duì)平衡方案的效率的分析，對(duì)平衡方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。若其中一項(xiàng)作業(yè)的時(shí)間大于節(jié)拍，有以下幾種作業(yè)處理方法：作業(yè)分解使用平行工作站作業(yè)共享使用技術(shù)水平高的工人增加工作時(shí)間重新設(shè)計(jì)……3.5服務(wù)業(yè)的設(shè)施布置制造業(yè)設(shè)施布置設(shè)計(jì)主要的目標(biāo)是使兩地的物流成本最小化。服務(wù)業(yè)的設(shè)施布置設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)既要考慮到工作人員方面，又要考慮到顧客方面。服務(wù)業(yè)具有高度個(gè)性化的特征，一些布置方法在制造業(yè)中適用，但在服務(wù)業(yè)中卻是不適用的。服務(wù)業(yè)需要更高水平的與需求相關(guān)的服務(wù)能力以及更高的柔性。1服務(wù)業(yè)設(shè)施布置考慮的因素環(huán)境條件空間布置及設(shè)施功能徽牌、標(biāo)志和裝飾品……2典型的服務(wù)設(shè)施布置環(huán)境條件倉庫布置辦公室布置

—封閉式布置

—半開放式布置

—“活動(dòng)中心”式布置零售布置……服務(wù)設(shè)施布置實(shí)例：

封閉式辦公室布置