物流分析方法与设施规划

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1、设施规划与物流分析 管工系 曾敏刚,-1-,第一章 设施规划与物流分析的绪论 第二章 物流网络规划与场址选择 第三章 设施布置设计 第四章 系统化布置与物流分析方法 第五章 仓储系统设计 第六章 物料搬运系统设计 第七章 物料搬运设备的选择 第八章 物流分析案例,设施规划与物流分析目录,-2-,授课内容,设施布置设计的内容 设施布置中出现目标 设施布置型式 如何避免工序交错流动、制成品混杂 如何进行布置的定量分析,-3-,设施布置设计的内容是什么？ 设施布置中出现目标矛盾怎么办？ 如何选取设施布置型式来适应市场变化？ 如何避免工序交错流动、制成品混杂？ 如何进行布置的定量分析？,Questio

2、n,-4-,1 设施布置的内容,一、工厂总体布置设计 二、车间布置设计,-5-,一、工厂总体布置设计,解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位相互位置； 解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置； 解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。,-6-,二、车间布置设计：,解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置； 解决工作、设备、通道、管线间的相互位置； 解决物料搬运流程和运输方式。,-7-,设施布置的内容是什么,一点说明： “作业单位”（Activity)是设施的基本区划，可大至一个建筑物或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机

3、器如何划分，须看规划设计工作所处的阶段或层次。,-8-,2 设施布置的目标,1、总体目标： 在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。 2、具体目标：,-9-,最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。 最少的物料搬运费用运输路线简化，避免往返和交叉。 最有效地利用空间使建筑设备和单位制品的占有空间小。 最好的柔性设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。 最舒适的作业环境保证安全，满足生理、心理要求。 最便捷的管理使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。,设施布置的具体目标,-10-,3 目标矛盾来源,例如：

4、 对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导致物流量的增大； 满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反柔性目标,如何回答？,-11-,设施布置中出现目标矛盾的 根源和方法,根源： 生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略思路）； 方法： 不存在能解决一切问题的方法（系统最优不如系统合理）； 科学与艺术结合（谁说得清家庭布置更科学还是更艺术）； 理性与感性结合（建立学习型组织）,-12-,公司目标、用户需求、加工过程、空间利用、生产能力等。 公司目标布置应达到的目标是存储费用、劳动力、闲置设备保持在一定的水平之下，从而达到预期的产量和利润，但它们的相对重要性

5、却不完全相同（决策中的货比三家现象）。 用户需求我们关心的是当前与未来的需求量水平及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明显不同）。 加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。,设施布置中出现目标矛盾怎么办？ 设施布置决策依据,-13-,设施布置中出现目标矛盾怎么办？ 设施布置决策依据,空间利用布置总是约束在建筑物内的实际范围内。 生产能力当公司目标、用户需求、加工过程和空间有效利用率确定后，便可估算所需的生产能力和重新布置后所获得的生产能力（如果分别是机械车间，大学，酒店，应如何适当选择生产能力的测定单位？）。 例如：应适当选择生产能力的测定单位，如机械车间可用机器小时，大学可容纳学生

6、数/年，酒店可用房间床位数。 最理想的布置应能适应环境的变化,-14-,Types of layout,Fixed product layout Product layout Group layout Process layout,-15-,Fixed product layout,Processes product (e.g. shipbuilding),-16-,Product layout (flow shop),Production line according to the processing sequence of the product High volume producti

7、on Short distances,-17-,Process layout (Job shop),All machines performing a particular process are grouped together in a processing department Low production volumes Rapid changes in the product mix High interdepartmental flow,-18-,Group layout,Compromise between product layout and process layout Pr

8、oduct layouts for product families cells (cellular layout) Group technology,-19-,Production volume and product variety determines type of layout,group layout,process layout,product layout,-20-,4 如何选取设施布置型式来适应市场变化,图一：生产模式的演变,-21-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,图二：不同的生产类型,-22-,二、设施布置的基本型式,移动式布置,成组布置,工艺原则布置,产品原则布置,

9、固定式布置,设施布置,-23-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,三、适合少品种大批量生产的产品布置原则： 以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。,产品原则示意图,-24-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,产品原则布置优缺点： 优点： 1、由于布置符合工艺过程，物流 畅通 2、由于上下工序衔接，存放量少 3、物料搬运工作量少 4、可做到作业专业化，对工人技 能要求不高，易于培训 5、生产计划简单，易于控制 6、可使用专用设备和机械化、自 动化搬运方法,缺点： 1、设备发生故障时引起整个生产 线中断 2、产品设计变化将引起布置的重 大调整 3、生产线

10、速度取决于最慢的机器 4、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大 5、生产线重复作业，工人易产生 厌倦 6、维修和保养费用高,-25-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,四、适合多品种小批量生产的工艺布置原则： 根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。,-26-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,工艺原则示意图,-27-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,工艺原则布置优缺点： 优点： 1、机器利用率高，可减少 设备数量 2、设备和人员柔性程度高， 更改产品和数量方便 3、操作人员作业多样化， 有利于

11、提高工作兴趣和职 业满足感,缺点： 1、由于流程较长，搬运路 线不确定，运费高 2、生产计划与控制较复杂， 要求员工素质的提高 3、库存量相对较大,-28-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,五、适合持续改善生产模式的成组布置原则： 把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。,成组原则示意图,-29-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,成组原则布置优缺点： 优点： 1、由于产品成组，设备利用率高 2、流程通畅，运输距离较短，搬运量少 3、有利于发挥班组合作精神 4、有利于扩大员工的作业技能 5、兼有产品原则布置和

12、工艺布置的优点,缺点： 1、需要较高的生产控制水平以平 衡各单元之间的生产流程 2、若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运 3、班组成员需掌握所有作业技能 4、减少了使用专用设备的机会 5、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点,-30-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,六、如何实现大规模定制： 1、两种概念的思考： 面向市场是否就是面向顾客？ 多样化是否就是定制？ 2、实现大规模定制需解决的基本问题： 产品策略定制产品和适应性产品 产品结构模块化产品及工艺 工艺过程基础设施模块化设施，工作流 3、模块化的基础： 产品合理化使产品系列与企业战略目标一致 产品标准化将某些首选的零件

13、标准化，从而减少零件数目 ,-31-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,一种现象： 某中档次轿车车型中使用了110种散热片，300种烟灰缸、437种仪表盘，1200种车内地毯，6000种紧固件 思考与讨论： 零件激增的原因和后果是什么？ 如何进行模块化设计 按功能分割模块化？,-32-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,模块化设施布置： 由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。 目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。,脊柱型模块建筑,沃尔沃汽车装配模块工

14、厂,-33-,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,一、考虑要素： 最重要的是要考虑出、入口的位置由于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规划流动模式。 此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。,-34-,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,二、基本流动模式： 直线型生产过程短且简单 L 型绕开一定的建筑物或设施 U 型出入口在同一相对位置 环 型出入口在同一点 S 型较大面积内安排较长的生产线,-35-,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,练习： 1、上例中由于受面积限制，且运输通道要求生产 线出入口在同一方向，该如何设置流动模式？ 2、按下图出入口位置各设置两套流动模式。,-36-,布置的定量分析,问题：如何安排和定位各部门的相对位置？ 问题的延伸：产品原则布置、成组原则布置和工艺原则布置哪种布置难度更大？,-37-,布置的定量分析,产品原则布置和成组原则布置中，设备和车间服务于专门的产品线或模块，而工艺原则布置因其物流路线的高度可变性，因此难度更大些。 产品原则布置中只有在装配的布置上面临着较复杂的问题装配线的均衡流动问题。 问题的解析系统化布置设计（Systematic Layout Planning）,-38-,下次课内容,第四章 系统化布置与物流分析方法,