《IE之工厂布局》.ppt

工厂布局工厂布局IE系列课程之八系列课程之八1精选课件精选课件概述概述概述概述：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2精选课件精选课件厂址选择的影响因素厂址选择的影响因素 1 地理条件 2 气候条件 3 交通运输条件 4 资源供应条件 5 能源供应条件 6 基础设施条件 7 产品销售条件 8 生活条件 9 环境保护条件 10 科技依托条件11 政治文化条件 12 扩展条件13 安全条件 14 劳动力条件15 科技培训条件 16 建厂投资费用 3精选课件精选课件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4精选课件精选课件厂址选择（盈亏分析法）厂址选择（盈亏分析法）乙乙甲甲 414000 260000 154000 20000 20 13 22000 398000 240000 158000 20000 20 12 19750 元元 元元 元元 件件 元元 元元/件件 件件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厂厂 址址单位单位项目项目 5精选课件精选课件厂址选择（分级加权法）厂址选择（分级加权法）丁丁 丙丙 乙乙 甲甲 148 277 190 142 总 计6 124 4 18 312 2 6 投资费用4 43 34 43 3 1 料 场3 112 49 39 3 3 产品销售10 215 310 25 1 5 劳动力来源4 116 412 3 8 2 4 协 作6 124 418 312 2 6 生活条件12 412 49 39 3 3 安 全16 412 38 24 1 4 环境保护8 44 26 32 1 2 扩展余地5 120 415 310 2 5 排 水15 320 410 210 2 5 水 源16 232 424 316 2 8 能源供应21 328 414 27 1 7 资 源12 218 36 112 2 6 交通运输3 19 36 29 3 3 气 候7 128 421 314 2 7 地理条件可供选择的厂址可供选择的厂址权数权数 影响因素影响因素6精选课件精选课件厂址选择（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=1 n)Rj:j目标市场需求量 (j=1 m)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：7精选课件精选课件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，实现一定功能并占据一定空间 位置的子系统即为生产单位。1 产品：产品品种、结构特点、工艺特点 与生产规模2 企业规模：规模生产单位数量、大小3 生产专业化水平和协作化水平4 企业的生产技术水平5 企业的环境条件8精选课件精选课件典型制造企业的生产单位典型制造企业的生产单位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 生产单位。如：准备车间准备车间、加工车间加工车间、装配车间装配车间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 产过程的生产单位。如：辅助车间辅助车间、动力部门动力部门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 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 新产品试制工作的部门。如：研究所研究所、设计设计 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9精选课件精选课件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2 有利于社会协作3 有利于提高产品及工艺的通用化、标准 化水平4 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10精选课件精选课件 厂区布置的目标厂区布置的目标1 最短的运输路线2 最大的灵活性3 面积的最有效利用4 最良好的工作环境5 最合理的发展余地11精选课件精选课件平面布置的原则平面布置的原则1 满足生产工艺过程的要求满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12精选课件精选课件厂区平面布置的程序厂区平面布置的程序1 确定目标2 收集资料：基础资料、生产单位的配置、生产系统图3 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 （1）定性分析方法 （2）定量分析方法5 初步确定平面布置方案6 方案评价 （1）定性评价法 （2）定量评价法13精选课件精选课件车间布置车间布置 所谓车间布置就是按一定的原则、正确地确定车间内部各组成单位（工段、班组）及工作地，设备机床之间的相互位置，从而使它能组成一个有机整体，实现车间的具体功能和任务。14精选课件精选课件车间总体布置车间总体布置1 基本生产部分2 辅助生产部分3 仓库部分4 过道部分5 车间管理部分6 生活福利部分 15精选课件精选课件工作地布置的类型及原则工作地布置的类型及原则类型类型：1 工艺专业化布置 2 对象专业化布置 3 定位布置 4 成组单元布置原则原则：1 符合生产过程流向 2 便于运输 3 创造安全、良好的工作环境 4 便于工人操作和工作地（工具、图纸、工位器具）的布置 5 充分利用车间面积 6 充分考虑机床精度和工作特点 16精选课件精选课件工作地（设备）布置的技术和方法工作地（设备）布置的技术和方法1 模拟技术 （1）设备布置草图 （2）样板布置 （3）模拟布置2 研究方法 （1）从至表法 （2）线形规划法17精选课件精选课件1.概念 良好的工厂布置,必须使人力、物料、设备能合适的配合,从原料输入,经加工制造至成品的搬运等一切有关程序,尽量减少等待、搬运的次数与距离,使工作的流程能顺利流畅为主.工厂为结合人员、机器设备、物料及厂房的一种组合,如何设计一个最佳组合,应考虑:1.工厂的规模及未来的发展.2.组织型态 3.产品的制程 4.产品及物料的体积和重量 5.机器用量.6.水污染、噪音污染及空气污染的状况 2.厂区配置要点1.员工生活区:如宿舍、食堂、休闲场所.尽可能配置在工厂作业区以外的地方.2.停车场:企业内职工及访客洽公停车场(自行车、摩托车、小汽车、大卡车).3.绿化区:适当绿化不只美化环境,对员工的情绪具有调节作用.4.厂区通道:应考虑货物及机器设备进出的通道.5.办公行政区:因与外部的往来较多,应尽可能在厂区的前端.6.工厂作业区:可分为厂内行政区、仓储区、生产区.18精选课件精选课件3.厂内布置分区1.行政区:部门主管及助理人员2.通道:主信道宽2M左右,副通道宽1.5M左右.3.物料及完成品周转区:能放置一天用量之物料及完成品存放区.4.作业区:应整齐配置.5.工具间:就有固定地点.4.厂设施设计之目标1.方便制造程序 2.最小化物料搬运 3.维护管理与动作之弹性4.维护在制品之高度周转 5.降低设备投资 6.经济化使用建筑物7.促进人力之有效用 8.提供员工方便、安全与舒适19精选课件精选课件5.生产线布置形式1.程序布置(Process Layout,Kind Layout,Functional Layout):即为同式的机器或相同的程序设置于一处.2.产品布置(Product Layout,Line Layout):即同一制品的机器,或制品中同一部份制品的机器,按照制造程序的顺序安置排列.3.群组布置(Group Layout):即类似工件族在同模具,夹具的工具机群中按类似的操作方法加工的一种工具群布置方式.6.产品制程分析1.画出产品制作程序图,并对各工序分析,作消除,合并及简化.2.定案的流程图考虑使用哪些机器设备.3.哪些工序需要哪些物料,物料如何供应.4.每个工序的标准产能(工时)设定.5.依标准产能计算所需人力、机器及场所空间.506.依订单的生产量来计算人力、机器及场所负荷.20精选课件精选课件7.生产线布置原则1.短距离原则:工段与工段间,工序与工序间,物料流动距离愈短愈好.2.流畅原则(单流向原则):物料流动路线尽量避免来回上下移动.3.固定循序原则:工作物依事先制定的制程流程图流动,不可任意改动.4.分工原则:每一个作业员只分摊某一部份的工作.5.经济产量原则:布置一条流水线须达到一定的经济产量.6.平衡(Balance)原则:各工序要平衡,达到行如流水的效果.7.机器设备零故障原则:平时机器设备应依规定做好保养.8.舒适原则:照明、通风、气温应适度、噪音、热气、制造粉尘、震动应隔离.9.空间应用原则:备用量,完成品移动快速,制程中不囤积半成品.10.弹性原则:容易变迁或调整不同的产品.21精选课件精选课件8.物料搬运(Material Handling):其是一纯属消耗性动作,应尽量避免.简化搬运原则:1.尽可能使物料维持加时的高度.2.设计合适容器,以便成批搬运.3.使搬运的距离最短.4.利用重力滑运式堕送5.多利用机械能力.6.所有通道要畅通.7.尽可能取消拿起、放下的动作.8.不宜使技术人员从事搬运工作。22精选课件精选课件柔性生产单元及U型布局TAKTTAKT及生产速度及生产速度“U U”型布局和连续流型布局和连续流负荷平衡负荷平衡消除瓶颈和变差消除瓶颈和变差23精选课件精选课件节拍与生产线速度节拍时间节拍时间确定了每一工位必须完成工作的速率（操作周期时间）节拍时间是流动线的节奏节奏或拍子拍子24精选课件精选课件Takt 节拍时间节拍时间=可用工作时间客户需求数量争取使争取使每一工位每一工位每每3分分20秒生产一件秒生产一件合格合格品品Takt节拍时间节拍时间=(60 X 工作小时/天)-休息&午餐&其它停顿时间=258 件例子例子:节拍时间节拍时间=(60 x 17.0)-(15+15+30+20)x2)=860 分钟258 件=860 分钟 x 60 秒/分200 秒秒/件件ABC 装配线装配线节拍时间节拍时间每天客户需求数量258 件节拍与生产线速度25精选课件精选课件123 4561098712109348567“U”型布局和连续流具有柔性生产能力有利于单件流便于员工沟通节约场地Why?26精选课件精选课件“U”型单元-高速生产状态TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60123 456109871210934856727精选课件精选课件“U”型单元-中速生产状态TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60TAKT 0 10 20 30 40 50 60123 456109871210934856728精选课件精选课件“U”型单元-低速生产状态123 4561098712345610987123456TAKT 0 10 20 30 40 50 6029精选课件精选课件生产线平衡：数据收集 节拍时间线 生产废品时间 换型时间 停机时间 加工合格品时间 装/卸料时间30精选课件精选课件工作顺序及负荷平衡31精选课件精选课件数据输入区Takt 节拍时间线负荷时间图工作顺序及负荷平衡32精选课件精选课件操作工的数量等于总的单件产品的人工工作量除以单条生产线之节拍时间 人工工作总量（人工工作总量（VA+NVA）操作工数量操作工数量=生产线节拍时间生产线节拍时间需要多少操作工？33精选课件精选课件消除系统瓶颈和变差T/T消灭七种浪费消除六大损失员工培训全员参与标准化操作消消除除简简化化合合并并工具箱34精选课件精选课件生产系统选址生产系统选址一、选址的重要性、难度和原则 (一)重要性 1.投资 2.成本 3.职工 4.改变困难,作用深远 (二)难度 1.选址因素相互矛盾 2.不同因素的相对重要性很难确定和度量 3.不同的决策部门利益不同,追求的目标不同 4.判别的标准会随时间变化 (三)原则 1.费用原则 2.集聚人才原则 3.接近原则 4.长远发展原则35精选课件精选课件生产系统选址生产系统选址二、选址的重要影响因素和一般步骤 (一)影响因素 1.接近市场 2.行业环境 3.成本 4.基础设施 5.劳动力资源 6.供应商 7.自由贸易区 8.政治因素 9.政府壁垒 10.环境保护 11.东道社区 12.竞争优势 (二)选址的一般步骤 1.选择某一地区 (1)城市设厂 (2)农村设厂 (3)城郊设厂 2.选择适当地点 (1)考虑长区平面布置,留有适当扩充余地 (2)整理场地环境的费用 (3)职工生活方便36精选课件精选课件三、选址的方法 (一)量本利分析法(盈亏平衡点分析法)例 某一机动汽化器制造商考虑将新建一处生产制造厂,在A、B、C三个城市进行选择,条件如下表（元）:方案固定成本单位变动成本预测销量预计销售价格A30万75020001200B60万45020001200C110万2502000120037精选课件精选课件解TCA=300000+750*2000 =1800000TCB=600000+450*2000 =1500000TCC=1100000+250*2000 =1600000LB=1200*2000-1500000 =90000038精选课件精选课件（二）评分法 1.一般评分法 (见例1)2.加权评分法 (见例2)步骤：（1）列出相关因素清单 （2）制定权重 （3）制定评分标准 （4）打分 （5）加权评分 （6）进行选址39精选课件精选课件 例例1 1 有三个候选厂址：有三个候选厂址：A A、B B、C C，它们经济因素相当，现按，它们经济因素相当，现按7 7个个难以量化的因素进行进一步比较。难以量化的因素进行进一步比较。选址因素最高分数候选厂址ABC未来燃料可获性水源供应的充足程度劳动力供应情况生活条件运输的灵活性及前景环境污染法规税收稳定性3001002501502005050200802201201603030250902001201604040220802001001403030合 计110084090080040精选课件精选课件例2加权评分：考虑在某城市的高速发展区域新开设一医疗诊所，其相关因素及权重如下表，求该选址的加权评分。地理位置因素权重(a)评分(b)加权评分(ab)每人病人公里设施利用率紧急出诊平均往返时间高速交通易达到程度土地费用与建造成本员工的偏好程度2520201510104334151006060601050选址的加权评分 34041精选课件精选课件工厂生产能力 (吨/月)到各仓库单位运费(元)PQXYABC24002400180015274527122448249512715(三)线性规划运输问题算法 1.供应过程运费最少问题 例3某公司有三工厂:A、B、C,在三个城市；有两个仓库P、Q，位于不同城市。每个仓库月需供应市场2100吨产品。为更好的服务顾客，公司决定再设一新仓库。经调查确定X和Y两个点可建仓库。根据以下资料请选择其一。42精选课件精选课件工 厂仓 库能 力PQX虚拟仓库A2100 15 27 48300 02400B 27 2100 12300 24 02400C 45 24 1800 9 01800需 求210021002100300解首先,假定X选中，其解如下表。月总运输费用为：210015+210012+30024+18009=801008010043精选课件精选课件工 厂仓 库能 力PQY虚拟仓库A2100 15 27 51300 02400B 27 2100 12300 27 02400C 45 24 1800 15 01800需 求210021002100300其次,再假定Y选中，其解如下表。同样，月总运输费用为：210015+210012+30027+180015=91800 91800 最后，两者比较，选择X较好。44精选课件精选课件现有工厂和备选工厂生产能力（台/月）到仓库的单位运费（元）UVWABXY280020002400240010203040241622303614128各仓库的需求（台/月）2200140026002.产品发运过程运费最少问题 例4某公司有两个工厂A和B,三个仓库U、V、W，分别位于不同的城市。为求得发展，决定选择某城市建一新厂。现有两个备选厂址，位于不同城市，基本条件如下，请做出选择。45精选课件精选课件工 厂仓 库能 力UVW虚拟仓库A2200 10 24 36600 02800B 201400 16200 14400 02000X 30 222400 12 02400需 求2200140026001000解首先,假定X选中，其解如下表。月总发运费用为：220010+140016+20014+240012=760007600046精选课件精选课件工 厂仓 库能 力UVW虚拟仓库A2200 10 24 36600 02800B 201400 16200 14400 02000X 40 302400 8 02400需 求2200140026001000其次,再假定Y选中，其解如下表。同样，月总发运费用为：220010+140016+20014+24008=64400 64400 最后，两者比较，选择Y较好。47精选课件精选课件一、布置决策 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和辅助设施的相对位置与面积以及车间内部生产设备的布置。生产设施布置生产设施布置 （一）布置的目标 1.应满足工艺流程设计的要求,并有助于最大限度的提高生产率,尽量减少迂回、停顿和搬运。2.保持灵活性,具有适应变化和满足未来需求的能力。3.有效地利用人力和占地面积。4.有利于员工的健康和安全，有助于提高士气，便于员工相互沟通。5.为良好的设施管理和维护保养提供方便。（二）影响企业生产单位构成的因素 1.产品结构和工艺特点 2.企业的专业化和协作化水平 3.生产单位的专业化原则 4.企业的生产规模48精选课件精选课件 (三)布置的影响因素 1.满足生产过程的要求,避免相互交叉、迂回运输。2.生产联系和关系密切的单位应靠近布置。3.充分利用现有运输条件。4.按生产性质、防火和环保要求合理划分厂区。5.力求占地面积小。6.有扩建的余地。二、典型布置形式 （一）物料流程形式49精选课件精选课件（二）布置类型 1.固定式布置 2.按产品布置 3.按工艺过程布置产品A产品B钻床组车床组磨床组装配组喷漆组检验发送存储区域50精选课件精选课件 4.按成组制造单元布置LGGDDLPGLL原材料成品库单元1单元2单元351精选课件精选课件三、布置设计 （一）厂区布置的常用方法 1.物料运量图法 （1）统计车间间物料流量，绘制物料运量表。0102030405总计01721414026280345110046280522总计0111410752精选课件精选课件 （2）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。（3）最后，考虑其它因素进行改正和调整。01040305027104411221153精选课件精选课件 2.作业相关图法 根据关系密切的原因确定出各单位密切程度。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其它关系密切原因代号 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 关系密切程度分类表54精选课件精选课件例一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分6个部分，计划布置在23的区域内。AAXUOEXOAAU IAAX部门1部门2部门3部门4部门5部门61。列出关系密切程度（A、X）A：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（如图1）3。考虑其它有A联系的部门6254 图1625431 图255精选课件精选课件 4。画出X关系图（如图3）5。安置各部门（如图4）1634126354 图3 图456精选课件精选课件 3.从至表法 是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较适合于多品种、小批量生产的情况。（1）选择典型零件，制定典型工艺路线，确定机床设备 （2）制定初始方案，统计设备间移动距离 （3）确定零件在设备间的移动次数和单位运量成本 （4）用实验法确定最满意的方案例一金属加工车间有六台设备，已知其加工的零件品种及加工路线，零件在设备间移动次数和单位移动成本如表所示。请确定最佳布置方案。锯床冲床插床磨床钻床车床57精选课件精选课件锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 217 418 61 42 180磨床 216 52 190 61 10冲床 400 114 95 16 20钻床 16 421 62 41 68车床 126 71 100 315 50插床 42 95 83 114 390锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 0.15 0.15 0.16 0.15 0.16磨床 0.18 0.16 0.15 0.15 0.15冲床 0.15 0.15 0.15 0.15 0.16钻床 0.18 0.15 0.15 0.15 0.16车床 0.15 0.17 0.16 0.20 0.15插床 0.15 0.15 0.16 0.15 0.15锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 32.6 62.7 9.8 6.3 28.8磨床38.9 8.3 28.5 9.2 1.5冲床60.0 17.1 14.3 2.4 3.2钻床2.9 63.3 9.3 6.2 10.9车床18.9 12.1 16.0 63.0 7.5插床6.3 14.3 13.3 17.1 58.5锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床锯床 71.5 122.7 12.7 25.2 35.1磨床 25.4 91.7 21.3 15.8冲床 23.6 18.4 16.5钻床 69.2 28.0车床 66.0插床设备间月平均移动次数单位距离运输成本单位距离每月运输成本单位距离每月总运输成本58精选课件精选课件 4.仓库布置 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成本。法则：（1）等面积存储法则 （2）非等面积存储法则：搬运次数与所占用面积之比值例物品种类 搬运次数 占用面积物品种类 搬运次数 占用面积 A 280 1 E 800 4 B 160 2 F 150 1 C 360 1 G 100 2 D 375 3CEEFDBG 通 道AEEDDBG59精选课件精选课件CEEFDBG 通 道AEEDDBGC:360 A:280 E:200 F:150 D:125 B:80 G:5060精选课件精选课件谢谢大家谢谢大家!61精选课件精选课件