第5章 生产和服务设施布置 第一节设备/设施布置的决策 1 第二节设施布置决策的定量分析 2 第四节非制造业的设施布置 4 3 第三节 装配线平衡 第一节 设备/设施布置决策 设备/设施布置：指合理安排企业或某一组织 内部各生产单位和辅助设施的相对位置与面积 、车间内部生产设备的布置 设施布置 的目标 最好的工艺流程 生产时间短，生 产连续 最少的物料搬 运费用 运输路线简化 最有效地利用 空间 占有空间小 最好的柔性 适应产品、工 艺和设备变化 最舒适的作业环境 满足生理、心理要 求 最便捷的管理 密切关系作业 单位相互靠近 富士康视频 可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类， 再来细分布置形式 生产设施的四种基本的布置形式： 固定式布置 产品原则布置 工艺原则布置 混合布置：成组原则 服务设施的三种基本的布置形式： 零售店布置 办公室布置 仓库布置 一、设施布置的形式 （一）固定式布置（fixed position layout） 加工对象的位置固定，工人和设备随加工产品所在的某 一位置而转移，如飞机、船舶等 （二）按产品布置（对象专业化） 1、设备按照某一种或某几种产品的加工路线或加工顺序顺 次排列（常称为生产线）。
目标是使物流成本最小 对象布置：汽车装配线、饮料生产线、医院的体检、学校对象布置：汽车装配线、饮料生产线、医院的体检、学校 的新生服务的新生服务 对象专业化对象专业化 锯 床 车床 铣床 磨床 车床 锯 床 铣床 车床 磨床 铣床 包 装 包 装 C产品生产线 D产品生产线 2、生产线并不一定是一条直线，可以是L型、O型、S型、 U型等多种，或这几种形状的组合 3、这种布置下的主要课题-生产线的平衡问题 如何使每一单元的操作时间都大致相等否则，整个生 产线的产出速度只能是费消耗时间最多的单元的产出速度 -生产线的平衡问题木通原理） 产品原则布置优缺点比较 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 相同工艺的设备和工人集中在一起。
广泛用于制造企业、学校、银行、飞机场、图书馆等 （三）按工艺过程布置（Process layout） 工艺专业化布置的目的：提高柔性工艺专业化布置的目的：提高柔性 工艺原则布置优缺点比较 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 分析下列设备布置属于哪种形式？ b布置 a布置 （四）按成组制造单元布置（Layouts based on group technology） 将结构和工艺相似的零件组成一个零件组，进行生产分C和U型 布置的基本步骤： 1、将零件分类； 2、识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置的基础； 3、将机器和工艺分组，组成工作单元 车床 铣床 钻床 刨床 铣床 车床 钻床 磨床 镗床 铣床 车床 磨床 磨床 相似零件组1相似零件组2相似零件组3 成组原则布置优缺点比较 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 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 路易.威登（Louis Vuitton）所面临的问题是为全世界的富 人和准富人批量生产产品，同时保持限量版和定制版的形 象。
传统上，路易.威登采用逐件生产的方式来制造其著名 的时尚配饰、手袋、旅行箱、钱包和其他产品过去，一 些人专门切割布料，另一些人专门缝合皮革，一些人专门 粘贴内衬，另一些人专门安装把手等如今，技术正在因 其更高的生产率和稳定性而取代手工劳动，比如用机器人 抓取鞋模，用计算机软件辅助切割皮革另外一种方法是 单元制造，由六名或以上的工人组成的小团队围绕一个U 形工作台，每个人完成几道不同的工序，然后传给其他人 用这种生产方式生产一件产品需要的时间只有逐件生产 方式的1/18，而且这种方式需要的工人更少，并能更快地 发现瑕疵，路易.威登实行单元生产后，手袋和钱包的退货 率降低了2/3 问：LV是如何通过设施布置提高生产率的？ 第二节 布置决策的定量分析 工艺专业化的工艺专业化的 布置布置 作业相关图法作业相关图法 从至表法从至表法 新设备的布置问新设备的布置问 题题 方法方法 对象专业化的对象专业化的 布置布置 流水线生产流水线生产 1、作业相关图法 不能靠近不能靠近 2、作业相关图法工厂总平面布置步骤 产品 P（Production） 数量 Q（Quantity） 工艺路线 R（Route） 支援服务 S（Support） 时间 T（Time） 例：一个快餐店欲布置生产与服务设施。
共分成6个部门， 计划布置在一个23的区域内，下图所示为6个部门间的作业 关系密切程度试作出合理布置 部门1 部门2 部门3 部门4 部门5 部门6 A A X U O E U I A X A X O A A 解：第一步，列出关系密切程度（只考虑A和X） X： A： 第二步，根据列表编制主联系簇从关系A出现最多的部门开 始. A：1-2 1-3 2-6 3-5 4-6 5-6 第四步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法安置 所有部门 第三步，画出“X”联系簇 X：1-4 3-6 3-4 第二步，根据列表编制主联系簇 A：1-2 1-3 2-6 3-5 4-6 5-6 1 6 24 5 3 第四步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法安置 所有部门 第三步，画出“X”联系簇 X：1-4 3-6 3-4 3 4 1 6 1 2 6 3 5 4 P181第2题 1、画出相关关系图： 318 974 526 1 3 7 8 9 2 4 5 6 2、画出不相关关系图 ： 1 2 6 3 5 4 8 9 3、用试验法布置部门，要求部门5安排在左下角 648 271 593 2、从至表法（fromto） 利用从-至表列出不同部门、机器或设施之间的相对位置， 以对角线元素为基准计算各工作点之间的相对距离，找出物料 总运量最小的方案。
该方法适合多品种小批量生产的情况 步骤和做法P167： (1)制定工艺路线,确定所用机床设备; (2)统计设备之间的移动距离 (3)确定零件在设备间的移动次数和单位距离运输成本;求单位 距离月运输成本和月运输总成本，依据总运输成本的大小，找 出机器（部门）之间的紧密相邻关系 设备间月平均移动次数矩阵 锯床磨床冲床钻床车床插床 锯床2174186142180 磨床216521906110 冲床400114951620 钻床16421624168 车床1267110031550 插床429583114390 单位距离运输成本矩阵 锯床磨床冲床钻床车床插床 锯床0.150.150.160.150.16 磨床0.180.160.150.150.15 冲床0.150.150.150.150.16 钻床0.180.150.150.150.16 车床0.150.170.160.200.15 插床0.150.150.160.150.15 单位距离每月运输成本矩阵 锯床 磨床冲床钻床车床 插床 锯床32.662.79.86.328.8 磨床38.98.328.59.21.5 冲床60.017.114.32.43.2 钻床2.963.39.36.210.9 车床18.912.116.063.07.5 插床6.314.313.317.158.5 第一步:求单位距离每月运输成本矩阵(=月平均移动次数单位距离运 输成本) 第二步:求单位距离每月总运输成本矩阵=对角线对称的成本 元素相加 单位距离每月总运输成本矩阵 插床 66.0 28.0 16.5 15.8 35.1 插床 21.391.725.4磨床 车床 69.2钻床 18.423.6冲床 25.2 车床 122.7 冲床锯床 12.771.5锯床 钻床磨床 锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 第三步:按总运输成本,从大到小排列 最后布置方案 锯床冲床插床 磨床钻床车床 锯床 冲床 磨床 钻床 车床 插床 3、新设备的布置问题 目标是使从新设备到老设备的加权直线移动距离的总和最小 P160例63 学院坐标教师人数学院坐标教师人数 商学院（5，13）31人文学院（6，3）53 教育学院（8，18）28法学院（14，20）32 工学院（0，0）19理学院（10，12）41 解： 设新设备的坐标为x和y，先求x的最优解。
解： 设新设备的坐标为x和y，先求x的最优解 第一步：将x坐标按递增的顺序排列，并求出累计加权值 2043214 法学院 1724110 理学院 131288 教育学院 103536 人文学院 50315 商学院 19190 工学院 累计加权权数X坐标学院 第二步：将累计加权值除以2 ，204/2=102 第三步：在累计加权值中找出 第一个大于102的值， 103 第三步：与103相对应的x坐 标即为最优解， X=6 解： 下面先求y的最优解 第一步：将y坐标按递增的顺序排列，并求出累计加权值 2043220 法学院 1722818 教育学院 1443113 商学院 1134112 理学院 72533 人文学院 19190 工学院 累计加权权数 y坐标 学院 第二步：将累计加权值除以2 ，204/2=102 第三步：在累计加权值中找出 第一个大于102的值， 113 第三步：与113相对应的y坐标 即为最优解， y =12 设备应该放在坐标位置为 (6,12)的地方 一、为什么要进行装配线平衡？ 装配线平衡又叫工序同期化在工序数既定 的情况下，通过适当分配和合并工序，使各工序 的作业时间尽可能接近或趋于一致。
避免忙闲不 均，时间和人力的浪费 第三节 装配线平衡 流水线平衡的设计步骤 第一步： 最重要的是确定“生产节拍”： （1）流水线节拍：流水线上连续出产两件相同 制品的时间间隔 （2）计算公式 流水线平衡的设计步骤 第二步： 根据具体每道工序的工时定额，计算装 配线上需要的最少工作地数 流水线平衡的设计步骤 第三步： 组织工作地 保证各工序之间的先后顺序 每个工作地分配到的小工序作业时间之和（Tei）， 不能大于节拍 各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍（Tei r） 应使工作地数目尽量少 工序同期化 第四步： 计算工作地时间损失系数，平滑系数 流水线平衡的设计步骤 例：一装配线计划每小时出产30件产品，每小时用于生产的时间 是50分钟下表所示是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工 序等信息请（1）画出装配工序先后顺序图；（2）该装配线的 节拍是多大；（3）计算每小时装配30件产品的最小工作地数 工序工序作业时间 （分钟）紧前工序 A 0.69 - B 0.55 A C 0.21 B D 0.59 B E 0.70 B F 1.10 B G 0.75 C,D,E H 0.43 G,F I 0.29 H 注：紧前工序在某工序进行之前必须完成的、且两个 工序紧相联。
解：(1) 画装配工序先后顺序图 A B 。