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1、生产和服务设施布置图文第四章第四章 生产与服务设施布置生产与服务设施布置 设施布置概述设施布置概述 车间布置与库房布置车间布置与库房布置 设备布置的定量分析设备布置的定量分析 装配线平衡装配线平衡生产和服务设施布置图文 生产和服务设施布置是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位（车间、仓库、办公楼、公用设施和辅助设施）的相对位置及其面积，以及确定车间内部生产设备的布置。 生产和服务设施布置，对物流成本有很大的影响，生产和服务设施布置，对物流成本有很大的影响，有资料表明：在制造业中，物流费用约占产品总成本的有资料表明：在制造业中，物流费用约占产品总成本的20-50%，而一个好的布置方案，可
2、以使物流费用降低，而一个好的布置方案，可以使物流费用降低10-30%。生产和服务设施布置图文 第一节第一节 设施布置概述设施布置概述一一 生产单位的组成及影响因素生产单位的组成及影响因素（一） 生产单位的组成1.1.生产技术准备部门生产技术准备部门2.2.基本生产部门基本生产部门3.3.辅助生产部门辅助生产部门4.4.生产服务部门生产服务部门5.5.附属生产部门附属生产部门6.6.管理部门管理部门7.7.公共服务部门公共服务部门生产和服务设施布置图文（二） 影响生产单位组成的因素1.1.产品品种、结构及工艺特点产品品种、结构及工艺特点2.2.企业的专业化形式与协作水平企业的专业化形式与协作水平
3、3.3.生产单位的专业化原则生产单位的专业化原则4.4.企业的生产规模企业的生产规模 第一节第一节 设施布置概述设施布置概述生产和服务设施布置图文二、设施布置的目标二、设施布置的目标1. 1. 最短的物流路线最短的物流路线2. 2. 合理的面积利用合理的面积利用3. 3. 良好的工作环境良好的工作环境4. 4. 适当的发展余地适当的发展余地5. 5. 正确的功能区划正确的功能区划6. 6. 充分的利用周边环境与条件充分的利用周边环境与条件7. 7. 一定的灵活性一定的灵活性生产和服务设施布置图文三、设施布置的原则三、设施布置的原则 1. 1. 应满足工艺流程设计的要求应满足工艺流程设计的要求,
4、 , 尽量减少迂回和交叉运尽量减少迂回和交叉运输，使物流顺畅，物流路线最短输，使物流顺畅，物流路线最短 。 2. 2. 按照工艺流程和协作关系的密切程度进行布置，关系按照工艺流程和协作关系的密切程度进行布置，关系密切的单位应布置在相邻的位置上。密切的单位应布置在相邻的位置上。 3. 3. 合理划分厂区，分区布置（加工区、动力区、办公区、合理划分厂区，分区布置（加工区、动力区、办公区、生活区等），并注意环保和排放。生活区等），并注意环保和排放。 4. 4. 充分利用城市现有条件（道路、车站、码头、供水、充分利用城市现有条件（道路、车站、码头、供水、供电等）。供电等）。 5. 5. 布置紧凑，减少
5、占地面积，注意环境的美化与绿化。布置紧凑，减少占地面积，注意环境的美化与绿化。 6. 6. 为将来扩建留有余地。为将来扩建留有余地。生产和服务设施布置图文四、几种典型的布置形式四、几种典型的布置形式(一) 设备排列方式1. 直线式布置直线式布置2. L 型布置型布置生产和服务设施布置图文四、几种典型的布置形式四、几种典型的布置形式(一) 设备排列方式3. U 型布置型布置生产和服务设施布置图文四、几种典型的布置形式四、几种典型的布置形式(一) 设备排列方式4. S 型布置型布置生产和服务设施布置图文四、几种典型的布置形式四、几种典型的布置形式(一) 设备排列方式5. 环型布置环型布置生产和服务
6、设施布置图文(二) 布置类型1. 1. 产品固定式布置产品固定式布置如大型飞机、大型船舶的制造。如大型飞机、大型船舶的制造。生产和服务设施布置图文(二) 布置类型2. 2. 按产品布置（生产线、装配线、自动线）按产品布置（生产线、装配线、自动线）生产和服务设施布置图文(二) 布置类型3. 3. 按工艺布置（机群式布置）按工艺布置（机群式布置）车床组车床组铣床组铣床组加工中心组加工中心组磨床组磨床组生产和服务设施布置图文按工艺布置（机群式布置）按工艺布置（机群式布置）锯床组锯床组磨床组磨床组冲床组冲床组钻床组钻床组车床组车床组插床组插床组生产和服务设施布置图文4 4 按成组制造单元布置按成组制造
7、单元布置LGGDDLPGLL原原材材料料成成品品库库单元单元1 1单元单元2 2单元单元3 3生产和服务设施布置图文 第二节 车间布置与库房布置一、厂区布置的常用方法（一）物料运量图法（一）物料运量图法 1.1.统计车间内物料流量，绘制物料运量表。统计车间内物料流量，绘制物料运量表。 2.2.优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布置，以此类推。大的靠近布置，以此类推。 3.3.最后，考虑其它因素进行改进和调整。最后，考虑其它因素进行改进和调整。 生产和服务设施布置图文ADCEB706020201040502040106020ABCDE总计总计
8、A70201040140B602080C405010100D602080E2020总计总计011014010070A车间车间E车间车间C车间车间B车间车间D车间车间生产和服务设施布置图文 第二节 车间布置与库房布置（二）作业相关图法（二）作业相关图法根据各单位间的关系密切程度确定其相互位置。根据各单位间的关系密切程度确定其相互位置。代号代号 密切程度密切程度A十分密切十分密切E很密切很密切I密切密切O一般一般U不密切不密切X无联系无联系代号代号关系密切原因关系密切原因1使用共同的原始记录使用共同的原始记录2共用人员共用人员3共用场地共用场地4人员接触频繁人员接触频繁5文件交换频繁文件交换频繁6
9、工作流程连续工作流程连续7做类似的工作做类似的工作8共用设备共用设备9其它其它关系密切原因关系密切原因 关系密切程度分类表关系密切程度分类表生产和服务设施布置图文 例例 一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分6 6个部分，计划布置在面积为个部分，计划布置在面积为200m300m200m300m的区域内。的区域内。AAXUOEXOAAU IAAX部门部门1 1部门部门2 2部门部门3 3部门部门4 4部门部门5 5部门部门6 6 第二节 车间布置与库房布置200m300m生产和服务设施布置图文1。列出关系密切程度（。列出关系密切程度（A、X） A
10、：1-2，1-3，2-6，3-5，4-6，5-6。 X：1-4，3-6，3-4。2。编制主联系簇（图。编制主联系簇（图1）3。考虑其它有。考虑其它有A联系的部门联系的部门（图（图2 2）6254625431生产和服务设施布置图文 4。画出。画出X关系图（如图关系图（如图3） 5。布置各部门（如图。布置各部门（如图4）1634部门部门1部门部门2部门部门6部门部门3部门部门5部门部门4生产和服务设施布置图文 第二节 车间布置与库房布置二、库房布置二、库房布置原则原则: : 在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的物料运送在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的物料运送成本。成本。法则：（法则：（1
11、1）等面积存储法则）等面积存储法则 （2 2）非等面积存储法则：搬运次数与所占用面积之比）非等面积存储法则：搬运次数与所占用面积之比值值生产和服务设施布置图文 例例 ：某仓库分为：某仓库分为1515个货架（如图），要存放七种小家个货架（如图），要存放七种小家电产品，各种小家电的搬运次数和占用面积（货区数）如下电产品，各种小家电的搬运次数和占用面积（货区数）如下表：表：生产和服务设施布置图文家电名称家电名称 需占用货架数量需占用货架数量每年搬运次数每年搬运次数次数与货架数比次数与货架数比电烤箱电烤箱 1140140微波炉微波炉4800200饮水机饮水机2360180电磁炉电磁炉1210210电饭
12、锅电饭锅3320160消毒柜消毒柜211055取暖器取暖器217085各种家电需占用的货架数量、年搬运次数及二者的比值各种家电需占用的货架数量、年搬运次数及二者的比值生产和服务设施布置图文电磁炉电磁炉微波炉微波炉微波炉微波炉微波炉微波炉微波炉微波炉饮水机饮水机饮水机饮水机电饭锅电饭锅电饭锅电饭锅电饭锅电饭锅电烤箱电烤箱取暖器取暖器取暖器取暖器消毒柜消毒柜消毒柜消毒柜仓库入口仓库入口仓库布置图仓库布置图生产和服务设施布置图文生产和服务设施布置图文生产和服务设施布置图文生产和服务设施布置图文 第三节 设备布置的定量分析 从至表法（From-to） 是一种比较科学的求物料总运量最小的设备布置方案的方
13、是一种比较科学的求物料总运量最小的设备布置方案的方法。适合于多品种、小批量生产车间的设备布置。法。适合于多品种、小批量生产车间的设备布置。 应用步骤：应用步骤： （1 1）根据各零件的工艺路线，确定机床设备。）根据各零件的工艺路线，确定机床设备。 （2 2）按照典型零件制定设备的初始布置方案。）按照典型零件制定设备的初始布置方案。 （3 3）根据各零件的产量，统计各零件在设备组之间的搬运）根据各零件的产量，统计各零件在设备组之间的搬运次数及搬运成本。次数及搬运成本。 （4 4）根据总搬运成本确定最佳的设备组布置方案。）根据总搬运成本确定最佳的设备组布置方案。生产和服务设施布置图文 第三节 设备
14、布置的定量分析 例例 某金属加工小组有锯、磨、冲、钻、车、插等六某金属加工小组有锯、磨、冲、钻、车、插等六种设备各种设备各1 1台，要对台，要对9种零件进行加工，每种零件的工序数量种零件进行加工，每种零件的工序数量及工艺流程各不相同，经统计，全部零件在各设备组之间每及工艺流程各不相同，经统计，全部零件在各设备组之间每月的搬运次数和单位搬运成本如表月的搬运次数和单位搬运成本如表1 1、表、表2 2所示。所示。 请确定最佳布置方案。请确定最佳布置方案。生产和服务设施布置图文表表1：各设备之间的月平均搬运次数：各设备之间的月平均搬运次数锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床车床车床插床插床锯床锯床2174
15、186142180磨床磨床216521906110冲床冲床400114951620钻床钻床16421624168车床车床1267110031550插床插床429583114390生产和服务设施布置图文锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床车床车床插床插床锯床锯床0.150.150.160.150.16磨床磨床0.180.160.150.150.15冲床冲床0.150.150.150.150.16钻床钻床0.180.150.150.150.16车床车床0.150.170.160.200.15插床插床0.150.150.160.150.15表表2：设备之间单位距离每次的搬运成本：设备之间单位距离每次的搬
16、运成本生产和服务设施布置图文1. 依据工序数最多且产量较大的某个零件的工艺流程，确定依据工序数最多且产量较大的某个零件的工艺流程，确定设备的初始布置图，如下图。设备的初始布置图，如下图。锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床车床车床插床插床2. 根据初始布置图，计算各设备之间的搬运成本，如表根据初始布置图，计算各设备之间的搬运成本，如表3、表表4所示（设相邻两台设备之间的距离为所示（设相邻两台设备之间的距离为1个单位）。个单位）。生产和服务设施布置图文锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床车床车床插床插床锯床锯床32.662.729.836.3428.85磨床磨床38.98.328.529.231.54冲
17、床冲床60.0217.114.32.423.23钻床钻床2.9363.329.36.210.92车床车床18.9412.13162637.5插床插床6.3514.3413.3317.1258.5表表3：初始布置方案各设备之间每月的搬运成本：初始布置方案各设备之间每月的搬运成本注：设相邻两台设备之间的距离为注：设相邻两台设备之间的距离为1个单位个单位生产和服务设施布置图文锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床车床车床插床插床锯床锯床71.5245.438.1100.8175.5磨床磨床25.4183.663.963.2冲床冲床23.636.849.5钻床钻床69.256车床车床66插床插床合计合计12
18、68.5表表4：初始布置方案每月的总搬运成本：初始布置方案每月的总搬运成本生产和服务设施布置图文 锯床锯床 冲床冲床 122.7 磨床磨床 钻床钻床 锯床锯床 磨床磨床 71.5 钻床钻床 车床车床 车床车床 插床插床 66 锯床锯床 插床插床 钻床钻床 插床插床 28 磨床磨床 冲床冲床 锯床锯床 车床车床 25.2 冲床冲床 钻床钻床 磨床磨床 车床车床 21.3 冲床冲床 车床车床 冲床冲床 插床插床 16.5 磨床磨床 插床插床 锯床锯床 钻床钻床 12.7 各设备之间的每月单位距离搬运成本：各设备之间的每月单位距离搬运成本：生产和服务设施布置图文锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床车床车
19、床插床插床调整后的设备布置图调整后的设备布置图生产和服务设施布置图文锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床插床插床车床车床锯床锯床32.6162.719.816.3228.82磨床磨床38.918.3128.519.221.52冲床冲床60.0117.1114.312.413.21钻床钻床2.9163.319.316.2110.91插床插床18.9212.121616317.51车床车床6.3214.3213.3117.1158.51表表5：新布置方案各设备之间每月的搬运成本：新布置方案各设备之间每月的搬运成本注：设相邻两台设备之间的距离为注：设相邻两台设备之间的距离为1个单位个单位生产和服务设施布
20、置图文锯床锯床磨床磨床冲床冲床钻床钻床插床插床车床车床锯床锯床71.5122.712.770.250.4磨床磨床25.491.842.631.6冲床冲床23.618.416.5钻床钻床69.228插床插床66车床车床合计合计740.6表表6：新布置方案每月的总搬运成本：新布置方案每月的总搬运成本新布置方案比初始布置方案：新布置方案比初始布置方案：搬运成本节省了元，降低了搬运成本节省了元，降低了41.6%。生产和服务设施布置图文 第四节 装配线平衡 装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水线节拍的装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织要求，采取各种技术、组织 的措施
21、来调整各工作地的单件的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。 对装配线实行平衡技术，其目的是使所设计的装配线对装配线实行平衡技术，其目的是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。生产和服务设施布置图文 第四节 装配线平衡一、为什么要进行装配线时间平衡一、为什么要进行装配线时间平衡 例：例： 某装配线有某装配线有6道工序，其作业顺序和工序时间如道
22、工序，其作业顺序和工序时间如下下： （节拍为节拍为5分钟分钟/件）件）3232.81.51装配线不平衡导致：装配线不平衡导致：1. 浪费了资源浪费了资源2. 出现了忙闲不均的现象出现了忙闲不均的现象3. 导致瓶颈产生导致瓶颈产生 为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组合分析，重新组合工作地。合分析，重新组合工作地。生产和服务设施布置图文 第四节 装配线平衡二、进行装配线平衡的任务（原则）二、进行装配线平衡的任务（原则） 1 按工序先后顺序，合理地把作业分配给每一个工作地；按工序先后顺序，合理地把作业分配给每一个工作地； 2 每个工作地的作业
23、时间要尽量接近节拍，并使装配线的每个工作地的作业时间要尽量接近节拍，并使装配线的工作地数最少；工作地数最少； 3 各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷要均衡，要保各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷要均衡，要保证流水线的证流水线的时间损失率和平滑指数最小。时间损失率和平滑指数最小。生产和服务设施布置图文三、进行装配线平衡的步骤三、进行装配线平衡的步骤1. 1. 画出全部装配工序的先后顺序图画出全部装配工序的先后顺序图2. 2. 计算装配流水线的节拍计算装配流水线的节拍r（单位：分（单位：分/件）件）有效工作时间有效工作时间= =制度工作时间制度工作时间- -规定的停歇时间规定的停歇时间3.3.
24、计算装配线需要的最少工作地数计算装配线需要的最少工作地数SminSmin =t ir式中：式中：Smin 最少工作地数最少工作地数 ti 工序工序i的作业时间的作业时间 向数值大的方向取整向数值大的方向取整生产和服务设施布置图文4.4.组织工作地组织工作地按照工艺流程的先后顺序，把所有工序依次分配到各个按照工艺流程的先后顺序，把所有工序依次分配到各个工作地；工作地；各工作地的工序作业时间之和各工作地的工序作业时间之和( (T Teiei) )应尽量接近或等于节应尽量接近或等于节拍，或者节拍的整数倍拍，或者节拍的整数倍( (T Teieinnr r) )；应使工作地数目尽量少；应使工作地数目尽量
25、少；具体方法有试凑法、穆迪具体方法有试凑法、穆迪- -扬法、分支定界法等。扬法、分支定界法等。生产和服务设施布置图文5.5.计算装配线平衡的评价指标计算装配线平衡的评价指标(1)(1)装配线时间损失率装配线时间损失率(2)(2)装配线平滑系数装配线平滑系数生产和服务设施布置图文四、四、 装配线平衡的方法装配线平衡的方法1.试凑法试凑法2.穆迪穆迪-扬法（扬法（Moodie-Young）3.分支定界法分支定界法生产和服务设施布置图文四、四、 装配线平衡的方法装配线平衡的方法（一）穆迪（一）穆迪- -扬法（扬法（Moodie-YoungMoodie-Young） 1.1.用试凑法将全部工序分配到各
26、工作地。要求：每个工用试凑法将全部工序分配到各工作地。要求：每个工作地的时间作地的时间尽量接近或等于节拍，或者节拍的整数倍；尽量接近或等于节拍，或者节拍的整数倍； 2.2.调整各个工作地的工序。方法是：在不违反工序优先调整各个工作地的工序。方法是：在不违反工序优先顺序的前提下，将时间最长的工作地（顺序的前提下，将时间最长的工作地（TemaxTemax）中用时最少）中用时最少的工序调整到时间最短的工作地（的工序调整到时间最短的工作地（TeminTemin），得到新的工作），得到新的工作地分配方案。并使地分配方案。并使TemaxTemax减少的时间以及减少的时间以及TeminTemin的增加的时间
27、的增加的时间均小于这两个工作地的时间之差均小于这两个工作地的时间之差(Temax-Temin) (Temax-Temin) ； 3. 3.重复步骤（重复步骤（2 2）；）； 4. 4.计算各工作地方案的时间损失率和平滑系数，选优。计算各工作地方案的时间损失率和平滑系数，选优。生产和服务设施布置图文 例：有一装配线由例：有一装配线由1212道工序组成，各工序的单件时间及道工序组成，各工序的单件时间及先后顺序如下图所示，节拍为先后顺序如下图所示，节拍为1010分钟分钟/ /件，试进行装配线平件，试进行装配线平衡。衡。5 33465261447工作地工序Tei差1 822 913 914 10*05
28、 7*367*3试凑12111112生产和服务设施布置图文533465261447工作地工序Tei差1 822 913 914 10*05 7*367*3工作地工序Tei差1 812 9*03 9*04 815 9*067*2第第1次调整：次调整：初始方案：初始方案：121112111211生产和服务设施布置图文533465261447工作地工序Tei差18129*039*048159*067*2工作地工序Tei差181290390481581681第第1次调整：次调整：第第2次调整：次调整：生产和服务设施布置图文 16.7%比较评价：比较评价：初始初始方案方案评价指标评价指标第一次第一次调整
29、调整第二次第二次调整调整 16.7% 16.7%2生产和服务设施布置图文( (二二) ) 分支定界法分支定界法例：例：4610575641步骤步骤1 列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。 方案方案1-1： , Te1-1=15min 方案方案1-2： , Te1-2=16min节拍r=16分钟生产和服务设施布置图文步骤步骤2 求出第一工作地的各编组方案所需的最少工作地求出第一工作地的各编组方案所需的最少工作地数，公式为：数，公式为：Si-j根据第根据第i 个工作地的第个工作地的第j 个编组方案计算的所需最少工作地数个编组方案计算的所需最少工作地数
30、Tei-j已分配和正在分配编组的各工序的时间已分配和正在分配编组的各工序的时间 .T所有工序的时间之和。所有工序的时间之和。本例中：本例中：T=48，Te1-1=15 ，Te1-2=16，r=16( (二二) ) 分支定界法分支定界法TTei-jrSi-j = i +481516S1-1 = 1 += 4481616S1-2 = 1 += 3生产和服务设施布置图文步骤步骤3 从各编组方案中，以从各编组方案中，以Si-j小者所在的编组方案为分小者所在的编组方案为分支点。支点。 当各方案的当各方案的Si-j相等时，选取相等时，选取Tei-j较大的编组方案较大的编组方案作为分支点。作为分支点。 本例
31、中，取方案本例中，取方案2。步骤步骤4 重复上述步骤，对其余工序进行工作地编组。重复上述步骤，对其余工序进行工作地编组。4610575641 方案方案2-1： , Te2-1=16min48(16+16)16S2-1 = 2 += 3方案方案2-2： , Te2-2=15min48(16+15)16S2-1 = 2 += 4生产和服务设施布置图文4610575641步骤步骤5 5 检查检查 Te1=16 Te2=16 Te3=16根据以上原则，第根据以上原则，第2 2个工作地的编组方案应取方案个工作地的编组方案应取方案1 1。接着进行第接着进行第3个工作地的组合，个工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合，剩余的工序只有一个方案组合，即方案即方案3-1 ： 48(16+16+16)16S3-1 = 3 += 3Te3-1=16min生产和服务设施布置图文
