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1、McGraw-Hill/IrwinCopyright 2007 by The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.5流程选择与设施布置本章学习目标解释流程选择对组织的影响。描述基本的流程类型。说明对设施进行重新布置的原因。 描述基本的设施布置类型以及每一类型的适用条件。解决简单的生产线平衡问题。设计简单的工艺原则布置方案。2Process Selection流程选择Refers to deciding on the way production of goods or services will be organized指对如何组织产
2、品或服务生产进行决策It has major implications for流程选择直接关系到：Capacity planning产能计划Layout of facilities设施布局Equipment设备Design of work systems工作系统的设计引言3预测预测产品和服务设计产品和服务设计技术创新技术创新能力规划能力规划流程选择流程选择设施和设备设施和设备布置布置工作设计工作设计Figure 6.1流程选择和系统设计4流程选择是需求驱动的：1.Variety变动性How much?2.Equipment flexibility设备柔性To what degree?3.Vol
3、ume产量Expected output?流程选择6-5单件车间小规模批量中等规模重复/装配线大量标准化的产品或服务连续产量极大，产品同质流程类型6流程类型流程类型高中等低非常低产量低产量低单件车间单件车间家电维修急诊室无效产量中等产量中等批量批量商业银行教学产量高产量高重复重复汽车装配线自动洗车房产量很高产量很高连续（流水）连续（流水）无效钢铁制造水的提纯Figure 5.2产品和服务流程作业种类、过程柔性、单位成本产量7Process Choice EffectsActivity/FunctionJob ShopBatchRepetitiveContinuousProjectsCost e
4、stimation成本估成本估计DifficultSomewhat routineRoutineRoutineSimple to complexCost per unit单位位成本成本HighModerateLowLowVery highEquipment used使用使用设备General purposeGeneral purposeSpecial purposeSpecial purposeVariedFixed costs固定固定成本成本LowModerateHighVery highVariedVariable costs可可变成本成本HighModerateLowVery lowHi
5、ghLabor skills工人工人技能技能HighModerateLowLow to highLow to highMarketing营销PromotecapabilitiesPromotecapabilities; semi-standardized goods and servicesPromotestandardized goods/servicesPromotestandardized goods/servicesPromotecapabilitiesScheduling计划划ComplexModerately complexRoutineRoutineComplex, subjec
6、tto changeWork in-processInventory在制品在制品库存存HighHighLowLowVaried6-8产品分析（产品概况）流程选择可能涉及到以下两个方面的投资 设备设施布置产品分析（产品概况）产品分析（产品概况） 涉及到主要产品或服务对流程能力的需求关系到：产品或服务的范围预期的订单大小价格策略预期的作业计划的变更赢得订单的要求9技术技术革新:新的或改进的产品或服务或生产流程或过程技术The application of scientific discoveries to the development and improvement of products an
7、d services and/or the processes that produce or provide them用来开发和改善产品、服务，和（或）生产过程的科学发现10过程设计中一个关键问题是决定是否采用自动化自动化: 具备传感和控制设备的机械，能够实现固定的自动化：专门化的、高成本的设备；例：底特律汽车生产线可编程的自动化：由计算机程序控制高成本的通用设备；应用：数控机床、机器人自动化11计算机辅助设计和制造系统 (CAD/CAM)数字控制 (NC) 机器 机器人柔性制造系统 (FMS)计算机集成制造 (CIM)自动化12Automation Questions1.What leve
8、l of automation is appropriate?2.How would automation affect system flexibility?3.How can automation projects be justified?4.How should changes be managed?5.What are the risks of automating?6.What are the likely effects of automating on:Market shareCostsQualityCustomer satisfactionLabor relationsOng
9、oing operationsInstructor Slides6-13布置: 在考虑通过系统的任务（顾客或原料）移动的情况下，对部门、工作中心和设备进行组合Facilities layout decisions arise when:Designing new facilitiesRe-designing existing facilities设施布置14设施布局的基本问题基本问题时间：设施选址完成之后问题：在给定设施范围内，对设施内部多个运作单元“排排座”。目的：使运作单元按照合理的空间方式有机结合，保证工作与设备的有效运作，提高效益。例如：房地产开发商从政府购得某片土地的使用权，如何合理
10、开发楼盘、安排户型才能使这块地的潜在价值得到充分发挥？很多楼盘业绩欠佳的原因就在于小区布局不合理所致涉及方面：设施对象：包括哪些运作单元？数量优化：每种运作单元的数量应为多少？空间大小：每种运作单元分配多大空间？位置确定：每个运作单元应布局在什么位置？主要约束：空间约束设施布局目标Basic Objective基本目标Facilitate a smooth flow of work, material, and information through the system平顺系统内的工作流、物流和信息流具体的目标：方便提高产品或服务的质量有效利用工人和作业空间避免瓶颈最小化不必要的物料处理成本
11、减少工人或原料不必要的移动最小化生产时间或顾客服务时间保证安全产品原则布置 采用标准化的加工流程实现快捷、大量产品的生产工艺原则布置布置实现多种产品的加工混合布置固定位置布置产品或项目保持不动，根据需求工人、原料和设备进行移动基本布置类型17原料或原料或顾客顾客成成品品工作站工作站 2 工作站工作站 3工作站工作站 4 原料或原料或劳动力劳动力工作站工作站 1原料或原料或劳动力劳动力原料或原料或劳动力劳动力原料或原料或劳动力劳动力用于重复或连续性加工用于重复或连续性加工Figure 5.3产品原则布置Layout that uses standardized processing operat
12、ions to achieve smooth, rapid, high-volume flow18产量大单位成本低劳动力专业化原料处理成本低劳动力和设备的利用率高工艺路线和作业计划固定合理的核算与采购产品原则布置的优点19工作单调，重复性工作工人的技能水平低可能导致设备维护不够或产品质量不良无法应对产量变化易受系统故障的影响需要预防性维护不易实施个人的激励方案产品原则布置的缺点2012345678910输入输入输出输出工人工人Figure 5.5生产线的U布置21工艺原则布置Process layoutsLayouts that can handle varied processing req
13、uirements非重复加工：工艺原则布置用于间歇性加工的单件车间或批量生产用于间歇性加工的单件车间或批量生产Dept. ADept. BDept. DDept. CDept. FDept. E6-22部门间物料运输频繁，运输路线可变部门间物料运输频繁，运输路线可变可满足不同产品加工的需求不易设备故障的影响设备的使用费用低可以对个人实行激励计划工艺原则布置的优点23在制品库存高在制品库存高工艺路线和排程不固定工艺路线和排程不固定设备的利用率低原料处理慢而且无效领导不易监控只是关注于每件产品或每位顾客成本高和采购复杂工艺原则布置的缺点24固定位置布置固定位置布置: 产品或项目保持不动，需要时工人
14、、原料或设备移动.大型建设项目，如：大楼、发电厂、大坝、船舶、飞机和火箭25Combination Layouts混合布局Some operational environments use a combination of the three basic layout types:HospitalsSupermarketShipyardsSome organizations are moving away from process layouts in an effort to capture the benefits of product layoutsCellular manufactur
15、ingFlexible manufacturing systems6-26单元制造把一些工作站组成为一个单元，这些单元可以加工具有某种相似性的产品组的划分是由一系列相似零件（零件族，有相似的工艺要求）所需要的操作决定的单元实际上是产品原则布置的小版本成组技术根据产品的某种相似性把产品划分为不同的零件组单元布置27Group Technology成组技术成组技术根据设计上或制造上的相似性划分为不同的组设计特征:Size尺寸Shape形状Function功能制造或工艺特征Manufacturing or processing characteristicsType of operations re
16、quired操作类型Sequence of operations required操作序列Requires a systematic analysis of parts to identify the part families需要对零件进行系统性分析才能确定零件族6-2829观察指标观察指标功能布置功能布置单元布置单元布置在部门之间移动的零件数量很多很少传送距离较长较短传送路径变化大固定作业等待时间较长较短加工周期较长较短流程中的工作数量较大较短管理难度较高较短作业计划的复杂性较高较短设备的利用率较低较高Table 6.3功能布置与单元布置30生产线平衡生产线平衡就是把作业单元分配到各个工作
17、地，以使每个工作地具有近似相等的加工时间产品原则布置: 生产线平衡产品原则布置：将工作分解成一系列基本作业减少闲置时间，提高利用率31节拍节拍 是允许每个工作地加工作业单元的最大时间或者，为完成产能，每单位所需的加工时间。例：节拍为2分钟，即每2分钟完成一个产品节拍是由预期产出决定由预期产出决定的节拍32例假定要求做的工作是制造某件产品，该工作可分解成5个基本作业，每一作业所需时间及各作业顺序关系如下所示讨论：可能的节拍范围可能的节拍范围？0.1分钟0.7分钟1.0分钟0.5分钟0.2分钟与工作地数有关33确定最大产量34假设预期产出率是每天480个单位，假定一条生产线每天运转8小时（480分
18、钟），则必需的节拍是每天480分钟/每天480单位=1.0分钟。怎样达到需要的节拍？将作业组合成工作地35确定最少工作地数CT：节拍如果完成单位产品需2.5分钟，节拍为1.0分钟，则所需工作地数为2.5，取整为3，则实际的节拍将发生变化36网络图: 一种用于生产线平衡的描述作业单元及其先后顺序的图形。 简单的网络图简单的网络图abcde0.1 分钟分钟0.7 分钟分钟1.0 分钟分钟0.5 分钟分钟0.2 分钟分钟Figure 5.9网络图37把图5.9所示的作业单元分配到3个工作地.节拍取为1分钟优先分配后续作业数多的作业单元例1: 装配线平衡38工作站工作站剩余时间剩余时间满足满足条件者条
19、件者实际分配实际分配的作业的作业剩余剩余时间时间工作站的闲工作站的闲置时间置时间11.00.90.2a, ccnoneac-0.90.20.221.0bb0.00.031.00.50.3de-de-0.50.30.30.5例1答案39效率 = 1 闲置率计算闲置率40后续作业数多的作业单元优先.计算后续作业数位权大者优先. 位权即该作业单元的加工时间和其后续作业单元加工时间之和.一些启发式原则:生产线平衡的原则41cdabefgh0.20.20.30.80.61.00.40.3例242工作地工作地1工作地工作地2工作地工作地3工作地工作地4abefdghc例 2答案431 分钟2 分钟1 分钟
20、1 分钟30/小时30/小时30/小时30/小时B瓶颈瓶颈其他生产线平衡方法瓶颈工作地44并行工作地1 分钟2 分钟1 分钟1 分钟60/小时30/小时30/小时.60/小时.2 分钟30/小时30/小时 并行工作地并行工作地45特点：运输费用大或运输时间长目标：使运输的费用最小、距离最短或时间最少所需要的信息:1.部门清单2.工作流图3.不同地点之间的距离4.投资额5.需要特别考虑的事项6.关键设施的位置工艺原则布置4613230170100ABCFigure 5.11例3: 部门间工作流47网格图法莫则图例5-448ppt作者的提示:下面3张幻灯片并不在第9版教科书中，但是本人愿意用它们来
21、作为例子讲解.49工艺原则布置工艺原则布置 作业被传递到指定的加工中心作业被传递到指定的加工中心 铣床铣床装配装配和检验和检验 磨床磨床 钻床钻床 电镀电镀工艺原则布置50切切齿齿铣铣钻钻车车磨磨热热加工加工装配装配111333222444222111444111 3331111222222233331114441113333333334444433333322222功能原则布置51-1111-1111 222222222- 2222装配装配 3333333333- 333344444444444444- 4444车车车车铣铣铣铣铣铣铣铣钻钻钻钻钻钻热热处理处理热热处理处理热热处理处理切切齿齿切切齿齿磨磨磨磨单元制造布置52
