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1、第第3章章 生产系统的合理布置生产系统的合理布置3.1 概述概述3.2 厂址选择厂址选择3.3 企业生产单位及其合理配置企业生产单位及其合理配置3.4 厂区布置厂区布置3.5 车间布置车间布置123工艺原则布置4产品原则布置产品原则布置5固定工位式布置固定工位式布置 （Fixed Product Layout）63.1 概述概述概述概述：生产系统的合理布置是指应用科学的方法和手段对组成企业的各个部分、各种物质要素（设施、设备、厂内运输线路）进行合理的配置及空间平面布置，使之成为有机的系统，以最经济的方式和较高效率满足生产经营的要求。时机时机：（1）新厂设计阶段（2）老厂重新设计73.2 厂址选
2、择厂址选择一一 厂址选择的影响因素厂址选择的影响因素二二 厂址选择的方法厂址选择的方法8一一 厂址选择的影响因素厂址选择的影响因素 1 地理条件地理条件 2 气候条件气候条件 3 交通运输条件交通运输条件 4 资源供应条件资源供应条件 5 能源供应条件能源供应条件 6 基础设施条件基础设施条件 7 产品销售条件产品销售条件 8 生活条件生活条件 9 环境保护条件环境保护条件 10 科技依托条件科技依托条件11 政治文化条件政治文化条件 12 扩展条件扩展条件13 安全条件安全条件 14 劳动力条件劳动力条件15 科技培训条件科技培训条件 16 建厂投资费用建厂投资费用 步骤：步骤： 选择一个地
3、区；选择若干适应的地点；比较不同的选择一个地区；选择若干适应的地点；比较不同的地点比较方案。地点比较方案。9二二 厂址选择的方法厂址选择的方法1 定性分析法定性分析法2 定量分析法定量分析法 （1）盈亏平衡分析法盈亏平衡分析法 （2）分级加权法分级加权法 （3）线性规划法线性规划法 （4）费用效益比分析法）费用效益比分析法10厂址选择（盈亏分析法）厂址选择（盈亏分析法）项目项目 单位单位厂厂 址址甲甲乙乙总成本总成本可变费用总额可变费用总额固定费用总额固定费用总额计划年产量计划年产量单价单价单位产品可变费用单位产品可变费用盈亏平衡点产量盈亏平衡点产量 元元 元元 元元 件件 元元 元元/件件
4、件件 398000 240000 158000 20000 20 12 19750 414000 260000 154000 20000 20 13 2200011亏损区盈利区M12厂址选择（分级加权法）厂址选择（分级加权法）影响因素权数可供选择的厂址甲乙丙丁地理条件714221328471气候393629331交通运输612261183122资源771142284213能源供应8162243324162水源5102102204153排水510215320451扩展余地221634284环境保护44182123164安全39393124124生活条件612218324461协作48212316
5、441劳动力来源551102153102产品销售3939312431料场133443344投资费用612218324461总计14219027714813厂址选择（线性规划法）厂址选择（线性规划法）某企业有n个可供选择的厂址，需供应m个目标市场设Xi:i工厂的产量(i=1n)Rj:j目标市场需求量(j=1m)Xij:i工厂运往j目标市场的产品数量Ci:i工厂的单位产品成本Dij:i工厂向j目标市场运输单位产品的费用目标函数目标函数:约束条件约束条件：14 表上作业法的运算过程（西北角法）表上作业法的运算过程（西北角法）销地销地运价运价产地产地18702018201616005015 可行解可行
6、解（最优解？唯一解？）（最优解？唯一解？）销地销地运价运价产地产地18721650运输问题（表上作业法）163.3企业生产单位及其合理企业生产单位及其合理 配置配置一一 影响企业生产单位构成的因素影响企业生产单位构成的因素二二 典型制造企业的生产单位典型制造企业的生产单位三三 企业生产单位合理配置的原则企业生产单位合理配置的原则17一一 影响企业生产单位构成的因素影响企业生产单位构成的因素 生产单位：企业中包含一定生产力要素，生产单位：企业中包含一定生产力要素， 实现一定功能并占据一定空间实现一定功能并占据一定空间 位置的子系统即为位置的子系统即为生产单位生产单位。生产单位构成的因素生产单位构
7、成的因素1 产品：产品品种、结构特点、工艺特点产品：产品品种、结构特点、工艺特点 与生产规模与生产规模2 企业规模：规模企业规模：规模生产单位数量、大小生产单位数量、大小3 生产专业化水平和协作化水平生产专业化水平和协作化水平4 企业的生产技术水平企业的生产技术水平5 企业的环境条件企业的环境条件18典型制造企业的生产单位典型制造企业的生产单位de构成构成1基本生产单位基本生产单位：指直接从事基本产品生产，实现基本生产过程的2生产单位。如：准备车间准备车间、加工车间加工车间、装配装配车间车间2辅助生产单位辅助生产单位：指为基本生产提供辅助产品和劳务，实现辅助生3产过程的生产单位。如：辅助车间辅
8、助车间、动力部动力部门门3生产服务单位生产服务单位：指为基本生产和辅助生产服务的单位。如：运输运输4 部门部门、仓库仓库、试验试验与计量检验部门计量检验部门4生产技术准备部门生产技术准备部门：指为企业生产提供技术保证与服务，并负责5新产品试制工作的部门。如：研究所研究所、设计设计6 科科、工艺科工艺科、工具科工具科、试制车间试制车间5附属生产单位附属生产单位：生产企业附属产品的生产单位19三三 生产单位的合理配置的原则生产单位的合理配置的原则1 有利于组织专业化生产有利于组织专业化生产2 有利于社会协作有利于社会协作3 有利于提高产品及工艺的通用化、标准有利于提高产品及工艺的通用化、标准 化水
9、平化水平4合理安排基本生产部门与辅助生产部门、生合理安排基本生产部门与辅助生产部门、生产服务部门的比例产服务部门的比例5生产单位的密切程度生产单位的密切程度6 A、E、I、O、U、X203.4 厂区布置厂区布置一一 厂区布置的目标厂区布置的目标二二 平面布置的原则平面布置的原则三三 厂区平面布置的程序厂区平面布置的程序21一一 厂区布置的目标厂区布置的目标1 最短的运输路线最短的运输路线2 最大的灵活性最大的灵活性3 面积的最有效利用面积的最有效利用4 最良好的工作环境最良好的工作环境5 最合理的发展余地最合理的发展余地22二二 平面布置的原则（平面布置的原则（42）1满足生产工艺过程的要求满
10、足生产工艺过程的要求符合生产工艺顺序，使产品有单一流向使生产联系和协作关系密切的车间和部门尽量布置在一起合理划分厂区2有利于提高经济效益有利于提高经济效益减少运输量尽量紧凑提高建筑系数3有利于安全和增进职工健康有利于安全和增进职工健康23二、程序模式选择选择分析分析寻优寻优输入数据（输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流、物流2、作业单位的相、作业单位的相互关系互关系3、物流、物流作业单作业单 位相互关系图位相互关系图4、必要面积、必要面积5、可用面积、可用面积6、面积相互关系图、面积相互关系图9、拟定几种布置方、拟定几种布置方案案10、评价、评价7、修正条件、修正条件8、实际制约、实际
11、制约系统布置设计程序模式系统布置设计程序模式24三三 厂区平面布置的程序厂区平面布置的程序1 确定目标确定目标2 收集资料：基础资料、生产单位的配置、收集资料：基础资料、生产单位的配置、 生产系统图生产系统图3 确定各组成部分所占面积确定各组成部分所占面积4确定各生产单位之间的相互关系确定各生产单位之间的相互关系 5 （1）定性分析方法）定性分析方法6 关系密切程度关系密切程度A/绝对、绝对、E/特别、特别、I/重重要、要、O/一般、一般、U/不重要、不重要、X/不予考虑不予考虑 7（2）定量分析方法）定量分析方法8 物料运输强度分析物料运输强度分析A/超高、超高、E/特高、特高、I/较大、较
12、大、O/一般、一般、U/可忽略可忽略5 初步确定平面布置方案初步确定平面布置方案6 方案评价方案评价 （1）定性评价法）定性评价法 （2）定量评价法）定量评价法25标注物流强度的叉车生产工艺过程图标注物流强度的叉车生产工艺过程图用于大批量生产中，产品品种很少。可以直接看出加工和装配的时间顺序和物料流动情况及物流量26多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图 在多品种且批量较多品种且批量较大的情况下（大的情况下（10种品种种品种左右），将所有零件或左右），将所有零件或产品和工艺都汇总在一产品和工艺都汇总在一张图表上，可以迅速地张图表上，可以迅速地比较各零件的物流途径。比较各零件的物流途径。为了达到物
13、料循序流动，为了达到物料循序流动，尽可能减少倒流，可以尽可能减少倒流，可以调整图表上的工序，使调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流强彼此之间有最大物流强度的工序尽量靠近，直度的工序尽量靠近，直至获得最佳的至获得最佳的顺序27作业单位物流相关表的构建作业单位物流相关表的构建 （1）划划分分物物流流强强度度等等级级由由于于直直接接分分析析大大量量物物流流数数据据比比较较困困难难，而而且且也也没没必必要要，因因此此，SLP中中将将物物流流强强度度转转化化为为5个个等等级，分别用符号级，分别用符号A、E、I、O、U表示。表示。 当当产产品品品品种种少少时时用用工工艺艺过过程程图图进进行行物物流流分分
14、析析；产产品品品品种种多多时时，用从至表或多工艺过程表对实际设施间用从至表或多工艺过程表对实际设施间的物流量进行统计。的物流量进行统计。28叉车总装厂物流强度汇总表（管信叉车总装厂物流强度汇总表（管信 ）序号序号作业单位对（物流路线）作业单位对（物流路线）物流强度物流强度1234567891011121314151617181-41-51-61-92-102-113-73-84-54-74-85-96-107-88-98-108-1111-120.30.71.20.050.010.060.011.821.150.30.20.310.80.310.10.813.243.3物流强度源自叉物流强度源
15、自叉车工艺过程图车工艺过程图29叉车总厂物流强度分析表叉车总厂物流强度分析表301234567891011121314作业名称原材料库油料库外购件机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库办公楼车库1原材料库UUIEEUUOUUUUU2油料库UUUUUUUUOOUUU3外购件UUUUUOEUUUUUU4机加工车间IUUEUIOUUUUUU5热处理车间EUUEUUUIUUUUU6焊接车间EUUUUUUUEUUUU7变速器车间UUOIUUIUUUUUU8总装车间UUEOUUIOEAUUU9工具车间OUUUIUUOUUUUU10油漆车间UOUUUEUEUUUUU11
16、试车车间UOUUUUUAUUAUU12成品库UUUUUUUUUUAUU13办公楼UUUUUUUUUUUUU14车库UUUUUUUUUUUUU叉车总装厂原始物流相关表叉车总装厂原始物流相关表31叉车总装厂作业单位物流相关表叉车总装厂作业单位物流相关表32叉车总装厂作业单位面积相关图叉车总装厂作业单位面积相关图将各作业单位的将各作业单位的占地面积与其建占地面积与其建筑物空间几何形筑物空间几何形状结合到作业单状结合到作业单位位置相关图上，位位置相关图上，就得到了作业单就得到了作业单位面积相关图位面积相关图33叉车总装厂总平面布置图叉车总装厂总平面布置图该方案只该方案只设立了一设立了一个厂门，个厂门，
17、人流、物人流、物流都交汇流都交汇在这里在这里34叉车总装厂总平面布置图叉车总装厂总平面布置图该方案将办公该方案将办公楼分为两部分，楼分为两部分，设立另外的主设立另外的主干道及厂门，干道及厂门，可以规定北部可以规定北部厂门承担主要厂门承担主要物流任务，南物流任务，南部厂门承担人部厂门承担人流任务，在非流任务，在非人流高峰期，人流高峰期，两个门都可以两个门都可以通行车辆，使通行车辆，使厂内、外运输厂内、外运输更加合理更加合理35二二、厂区、车间常用的布置方法、厂区、车间常用的布置方法2、作业相关图法作业相关图法是由穆德提出的，它是根据企业各部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。首先将关系密切程
18、度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后，列出导致不同程度关系的原因。使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。代号密切程度A绝对重要E特别重要I重要O一般U不重要X不予考虑代号关系密切原因1使用共同的原始记录2共用人员3共用场地4人员接触频繁5文件交换频繁6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其他36AAAEXXAXAAUOOIU部门部门1部门部门2部门部门3部门部门4部门部门5部门部门6例题：一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个23的区域内。已知这6个部门的作业
19、关系密切程度，如下页图所示。请根据图作出合理布置。分析的步骤什么？ 37解：第一步，列出关系密切程度（只考虑A和X）： A：1 2 1 3 2 6 3 5 4 6 5 6 X：1 4 3 6 3 42645图图1 联系簇联系簇 123645图图2 联系簇联系簇第三步，考虑其它“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出分离的子联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图2所示。第二步，根据列表编制主联系簇，如图1所示。原则是，从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。如图1。38第四步，画出“X
20、”关系联系图，如图3所示。3461图图3 X关系联系簇关系联系簇126354图图4 最后结果最后结果第五步，根据联系蔟图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门，如图4所示。123645图图2 联系簇联系簇39二、仓库布置二、仓库布置仓库布置问题的关键是寻找一种布置方案，使得总搬运量最小。仓库布置问题的关键是寻找一种布置方案，使得总搬运量最小。一般情况下，仓库内全部搬运都发生在出入口和货区之间，而不一般情况下，仓库内全部搬运都发生在出入口和货区之间，而不存在各个货区之间的搬运。存在各个货区之间的搬运。布置方法：布置方法：各种物品所需货区面积相同。这种情况下，只需把搬运次数最各种物品所需货区面积相
21、同。这种情况下，只需把搬运次数最多的物品货区布置在靠近出入口之处，即可得最小的总负荷数。多的物品货区布置在靠近出入口之处，即可得最小的总负荷数。各种物品所需货区面积不同。需要首先计算某物品的搬运次数各种物品所需货区面积不同。需要首先计算某物品的搬运次数与所需货区数量之比，取该比值最大者靠近出入口，依次往下排列。与所需货区数量之比，取该比值最大者靠近出入口，依次往下排列。40例例例例3.23.2：有一个家电用品仓库，共有有一个家电用品仓库，共有14个货区，分别储存个货区，分别储存7种家电。仓库有一个种家电。仓库有一个出入口，进出仓库的货物都要经过该出入口（图出入口，进出仓库的货物都要经过该出入口
22、（图3-2所示）。假设该仓库每所示）。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表种物品每周的存取次数如表6-4所示，应该如何布置不同物品的货区，使总所示，应该如何布置不同物品的货区，使总搬运量最小？搬运量最小？通道出入口存存储物品物品搬运次数搬运次数（每周）（每周）所需所需货区区搬运次数与搬运次数与所需所需货区数量之比区数量之比1 12802801 12802802 21601602 280803 33603601 13603604 43753753 31251255 58008004 42002006 61501501 11501507 71001002 25050注：本栏计算得出图6-12 仓库
23、平面示意图表6-4 家电用品的存储信息解：解：41解解：计算计算搬运次数与所需货区数量搬运次数与所需货区数量搬运次数与所需货区数量搬运次数与所需货区数量之比，见表之比，见表6-4右列；右列；比值从大到小的排列顺序为：比值从大到小的排列顺序为：3（360），），1（280），），5（200）,6（150），），4（125），），2（80），），7（50）。）。图图6-13是根据这种排列所作出的布置方案。是根据这种排列所作出的布置方案。图图6-13 布置完毕的仓库平面示意图布置完毕的仓库平面示意图7246553通道出入口724455142三三 装配线平衡装配线平衡4344装装配配线线平平衡衡（工工
24、序序同同期期化化）：是是对对于于某某装装配配流流水水线线，在在给给定定流流水水线线的的节节拍拍后，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。后，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。一、装配线（流水线）节拍一、装配线（流水线）节拍一、装配线（流水线）节拍一、装配线（流水线）节拍所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔。所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔。式中：r 节拍；Fe 计划期有效作业时间；N计划期内计划产量。二、装配线平衡的方法二、装配线平衡的方法二、装配线平衡的方法二、装配线平衡的方法适当的方式将装配线上若干个相邻工
25、序合并成一个大工序（又称工作地），并使这些大工序的作业时间接近或等于装配线的节拍。装配线平衡的具体步骤装配线平衡的具体步骤三、三、装配线平衡例题装配线平衡例题装配线平衡例题装配线平衡例题45装配线平衡的具体步骤：装配线平衡的具体步骤：1确定装配流水线节拍。确定装配流水线节拍。2.计算装配线上需要的最少工作地数计算装配线上需要的最少工作地数Smin式中，式中，ti为工序为工序i的作业时间。的作业时间。3组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序：组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序：保证各工序之间的先后顺序。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（），不能大于节拍。每个
26、工作地分配到的小工序作业时间之和（），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（各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍（r）。）。应使工作地数目应使工作地数目S尽量少。尽量少。4.计算计算工作地时间损失系数工作地时间损失系数L，平滑系数平滑系数SI。46工作地时间损失系数：工作地时间损失系数：平滑系数：平滑系数：47举例：例：(Operations Management 6(Operations Management 6thth/p358)/p358)一条静电复印及装配线，每天完成40件产品，每天用于有效的工作时间为480分钟，装配线工序及作业时间如下表。要求：画出装配工序先后顺序图；计算该装配线的节拍；计算每天装配40件产品的最小工作地数；进行装配线平衡；计算工作地时间损失系数L和平滑系数SI。装配线工序及作业时间工序工序工序作工序作业时间（分）（分）紧前工序前工序A10B11AC5BD4BE12AF3C,DG7FH11EI3G,H合合计6648解：解：（1）装配工序先后顺序图装配工序先后顺序图（2）节拍最小工作地数（3）装配线平衡用红线画于装配先后顺序图上用红线画于装配先后顺序图上。实际工作地数：工作地时间损耗系数：和平滑系数49装配工序先后顺序图装配工序先后顺序图ABDCFGEHI101173541211311121211101050
