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第一篇 基本建设管理
第一章 厂址选择
厂址选择就是确定项目的最佳地理位置。一个项目最终建立在什么地区、什么地点,不仅会影响建设投资和建设速度,而且还影响项目厂区布置和项目建成后的生产经营费用、产品质量与成本。项目厂址选择不当,会给厂内布置带来难以克服的困难,严重影响企业的经济效益。如有的项目被分散地放在相距很远的山沟里;有的被放在洪水可能淹没的地区内;有的工厂需要耗用大量的水,却被安置在水源不足的地方;有的项目需要耗用大量的原材料,但却摆在远离原料产地、交通运输又不方便的地方;等等。这样,即使企业内部管理如何完善,都无法改变由于厂址选择不当所造成的不良后果。
第一节 建厂地区的选择
一个投资项目的选址,首先应当在相当广阔的地理区域内选择建厂地区,并在此区域内选择几个可供考虑的厂址方案。一个合适的建厂地区可能扩展至相当大的区域,如沿一条河流的岸边,或在某特定地区围绕某一城市半径10公里的范围。但厂址选择必须确定项目的明确位置,因而需要更加具体。
一般来说,建厂地区的选择应当考虑3个方面的主要因素:
(一) 公共政策
近年来,公共政策对投资项目建厂地区选择的影响已越来越显得十分重要。在一些发达国家和发展中国家,为了减少轻工业过度集中带来的种种压力,如交通拥挤、住房短缺、环境污染等,大多实行工业分散化的政策。在工业发达国家,工业分散的主要目的是寻找环境优美、交通方便、地价低廉的区位;而在一些发展中国家,则主要是减少城市工业集中造成的外部经济。
有些国家和地区还建立了各种形式的科学园区和经济开发区,并在财政、税收等方面给予相应的优惠,以鼓励工商业企业在这些特定地区建厂投资。例如,到1987年,美国35个州已建立了与大学联系的科学园104个,其中佛罗里达州9个,宾夕法尼亚州7个,伊利诺斯州和纽约州各6个。为了促进产业结构的升级,许多国家都限制甚至禁止大城市地区发展那些高耗能料、污染严重的产业。
因此,在选择建厂地区的过程中,应当深入分析这种地区性的限制政策对某一特定投资项目在经济上的影响及其适用程序。即使政府并未采取这种地区性的鼓励或限制政策,也应对地区产业政策尤其是产业优先发展的领域进行深入了解。投资项目建厂地区的选择应该符合公共政策的目标。
(二) 项目的特殊要求
不同的产业、不同的项目建厂地区选择上有一些特殊的要求。如有些企业因在生产过程中原材料消耗量大,或者不便运输、储存,需要布局在原料产地;有些企业由于成品运输困难、损耗较大,需要接近消费区;还有些高新技术企业则需要布置在大学或科研中心附近。这些特殊要求在选择建厂地区时要着重加以考虑和注意。
在选择建厂地区的过程中,一般可根据原料供应和主要市场的方便程度提出几个方案,然后计算不同建厂地区方案的运输、生产和分配费用。以资源为基础的项目,由于运输费用可能很高,应当把工厂设在主要原料产地附近。大量依靠进口原材料的项目,应设在港口或靠近卸货地点。易变质的产品或农产品加工工业则应面向市场,将这类工厂建在主要消费中心是有好处的。
然而,很多工业产品并不受某一特定因素所左右。以石油产品和石油化工产品为例,这类项目既可以建在资源产地,也可以靠近消费中心,或者甚至建在中间某一点。很多消费品和其他工业,可以建在高原料或市场的各种位置上而并不会破坏项目的经济合理性。很明显,随着工业活动范围的扩大和交通运输的发展,其他因素的重要性正在日益提高。
(三) 地区条件
社会基础设施可利用的情况,对任何项目的经营都是极为重要的。因此,在建厂地区选择时,应当估计有关项目建设的能源、运输、水、通信和居住条件。同时,还应当考虑到地区的社会经济环境,如废物处理、劳动力供应、建筑和维护设施、财政和法律条例、气候条件等。
能源供应及其保证程序是需要一个重要因素。某一特定地区供电不足或电价太高可能会构成一个项目的主要障碍,或者成为某一特定工艺过程(如电冶炼)的束缚。当一个以电源为基础的项目不能改变其建厂地区时,项目就必须为自己提供动力来源。同时,为了保证原料的购进和产品销售,还必须有可供利用的交通四个现代化设施,如铁路、公路、机场、港口等。对许多企业来说,是否具有供水设施和良好的通信设施,也往往是十分重要的。
废物处理也可能是一个关键的因素。大多数工厂都产生废物或排放物,如废水、废气和工业垃圾等,它们可能对周围环境产生重大影响,某些有毒的、恶臭的,甚至是有危险的排污物,要求特殊处理。因此,建厂地区选择还应当对每个方案确定排污物的范围及可能的处置方式。
此外,在研究建厂地区方案时,还应考虑熟练技工和半熟练技工的来源情况及其技艺种类,详细了解建厂地区适用的主要财政和法律条例及其程序,尤其是政府给予的各种税收优惠和鼓励政策。对一些劳动密集型的工业项目来说,在某些情况下,工资成本和政府的优惠政策可能成为其建厂地区选择的重要决定因素。
总之,最佳建厂地区的选择应综合考虑上述多方面的因素:合理地临近原料供应地和市场;良好的环境条件;充足的劳动力;价格合理的、足够的动力和燃料;公平的税收;良好的运输条件;足够的水源供应以及废物处理设施。建厂地区选择必须将这些因素全部加以考虑。
第二节 厂址选择
一旦选定了建厂地区,应当从这一地区可供建厂的几个地点中,通过详细的比较分析,确定工程项目具体所在的厂址,即所谓定址。因此,厂址选择是建厂地区选择的继续和深化。。当然,建厂地区和厂址选择不一定都要分两步进行。通常,各厂址方案可结合广泛的建厂地区一并考虑,因而所需的大多数资料可以同时收集。
影响厂址选择的因素较多,而且不同的项目往往具有一些特殊的要求。一般来说,厂址选择需要考虑以下几个方面的因素:
(一) 占地面积
选择厂址时,虽然希望厂址有一个平坦的地形,但为了不占良田、少占耕地,还是应避开平坦的地方而选择土方量较大的坡荒地和山地,以节约使用土地。
同时,厂址占地面积要满足生产建设的需要,包括项目厂房、各种建筑物布局的需要和生产工艺流程的需要,厂址四周应有适当的扩展余地。能源、原材料消耗量较大的投资项目,还应考虑是否有足够面积的原材料和燃料的堆放、储藏空间。
(二) 工程地质条件
厂址的工程地质、水文地质等方面的条件应符合项目要求。在评价工程地质时,首先应研究是否有不宜建厂的工程地质,如厂址附近是否有活动断层。当选厂遇到断层时,应请地震部门确定是否为活动断层或发震断层。如系活动断层,就不宜作厂址。即使是老的稳定断层,厂址也应与断层保持一定的距离。大型的不稳定边坡和天然滑坡附近、溶洞发育地区、洪水灾害地区,以及有可开采的矿床或已开采过的矿坑上面,均不宜建厂。
工程地质条件如能满足作为天然地基的要求,那是比较理想的,因为这样可以大大减少建厂工作量,并缩短工期,因此,厂址最好选择在这类地基上。这类地基一般都有较高的承载力和较低而均匀的沉降量,当由于其他条件的限制,厂址的工程地质情况不适合于做天然地基时,应该考虑采用人工地基或打桩。当采用人工地基仍不能满足正常生产要求时,就需要考虑放弃这个厂址。
此外,厂区土壤结构应能承担工厂的全部载重。厂址如位于地震烈度7°以上地区的饱和松沙层上时,必须采用相应的加固措施,以防止沙土液化的发生。软粘土、淤泥、淤泥质粘土、膨胀性土,以及新近堆积的黄土、自重湿陷性黄土或较厚湿陷性黄土,一般都不宜作为厂址。当必须在这种土层上建厂时,应进行地基改良工程。
(三) 交通运输条件
交通运输费用是产品成本中的一项重要开支。为此,年运输量大的工厂应选择在靠近铁路、水运和有管道运输的地方。工厂的交通运输,当以铁路运输为主时,必须了解铁路运输方案才能成立。
当以水运为主时,应了解运输河道的通航季节,上下游水深及可通航船舶吨位,河道有无疏浚工程量。如需水路、铁路和公路联运时,还应考虑转运的设施。
当工厂设有专用铁路线时,厂址位置应能便于同临近车站接轨,而不需要进行复杂的土方工程和投资大的桥梁隧道工程。若工程主要运输靠水运,厂址就应靠近河道,并有建设码头的岸线。厂址标高应能保证不受洪水或大雨的淹灌。
(四) 厂区外部条件
厂址的外部条件对工厂的建设和运行有很大关系。比如,厂址附近如果有丰富的水源、电源、良好的交通条件,各工厂之间有良好的协作条件,地区的农业基础较好,农副产品供应充足,有现成的施工、制造单位等,都能使工厂的建设速度加快,投资减少,生产成本降低。
职工生活服务设施,如住房、商业网点、学校、公共交通、医疗、银行保险机构等,也是厂址选择需要考虑的重要因素。如果把工厂建在现有的工业区或城镇地区附近,就可以充分利用其公共基础设施,从而为职工生活带来诸多方便。
因此,新建项目的厂址要尽可能选择在基础条件已经具备的地区,以便利用现有的供电、供水、供气、工程管线、生活设施等条件,以节约投资和缩短建设期限。据有关资料表明,70年代由国外引进的化肥装置,装置完全相同,但由于建设地点不同,国内配套工程投资的差别竟达到40%。
(五) 建厂投资费用
建厂投资费用包括占地、移民、现有建筑物的拆迁、赔偿等所需的费用。一般来说,厂址的选择要尽可能避免大规模的拆迁、筑路,以节约投资。
(六) 环境保护
建设工厂或其他工程项目,必然会对周围的环境产生影响。因此,在可行性研究和厂址选择的过程中,必须进行环境影响评价。厂址的选择要有利于项目所在地区的环境保护,严禁在自然保护区和风景名胜区建厂,对排放的废水、废气、废渣等要有切实可行的治理方案。
在项目选点上,新建工厂应位于居民点的下风方,并应避免在已建工厂烟囱的下风方。窝风的盆地不适宜于作化工厂的厂址。排污量大的工厂如炼油厂、造纸厂等,其污水不应排到饮用水源的上游。
第三节 厂址选择的方法
厂址选择是一项涉及多方面的经济技术工作,必须在充分调查、综合分析的基础上,采用科学的方法确定投资项目的建设地点。厂址选择的方法较多,常用的有重心法、方案比较法和分析评分法3种。
(一) 重点法
重心法是把运输因素作为依据,利用“求重心”的原理,选择其中运输量最小、费用最低的方案为最佳方案的一种方法。这种方法的特点是把生产运输因素作为厂址选择的重要因素来考虑。当投资项目厂址的其他因素基本相同,运输费用的高低决定项目效益的好坏时,可采用这种方法来选择厂址。
以原材料运输费用为例。假设某项目所需多种原材料由各地供应,各原材料产地在某段时间内(如一年)的供应量Qi,各原材料产地的相互位置为已知,并把它们标明在直角坐标图上,(见图1-1),根据“求重心”坐标公式可计算其“重心坐标”位置,此点的运输费用最小。
Y
·A(X1,Y1)
·B(X2,Y2)
·Q(X0,Y0)
·D(X4,Y4)
·C(X3,Y3)
O
X
图1-1 重心法厂址定位图
求重心坐标的公式为:
=1QiXi
X0 =
=1Qi
=1QiYi
Y0 =
=1Qi
式中Xi表示第I种材料供应地离中心城市O在X方向上的垂直距离;Yi表示第I种材料供应地离中心城市O在Y方向上的垂直距离;X0,Y0表示选定的厂址离中心方向及Y方向的垂直距离;n表示主要材料供应地的数目。
采用重心法选择厂址时,应注意以下3个问题:(1)采用重心法的前提条件是其他因素大体相同、运输费用为确定厂址的关键因素。(2)只有在假定各种运输价格相等的情况下采用重心法,在实际运用过程中可考虑运输价格的差异。(3)由重心法确定的厂址地理位置,只是一种粗略的估计,沿需根据选择厂址的其他技术条件及运输条件来确定建厂的具体位置。
(二) 方案比较法
方案比较法是在已经确定的建厂地区内对不同厂址方案的投资费用和经营费用进行比较,从而确定厂址的一种方法。其具体步骤是:
首先,在所有的厂址方案中,选择两三个比较合适的方案,作为分析、比较的对象。
其次,计算每一种方案的投资费用和经营费用。一般情况下,应选择基本的投资、经营费用项目并列表(见表1-1)。
表1-1 厂址建设投资及经营费用参照表
序
号
投资及经营费用
单位
厂址方案
甲
乙
丙
数量
金额
数量
金额
数量
金额
一
1
2
3
4
5
6
7
8
9
建设投资费用
土地购置及房屋拆迁
土石方工程
交通运输
供水设施
排水设施
动力设施
通信设施
环保设施
其他
二
1
2
3
4
经营费用(每年支出)
原材料、燃料、产品、废料运费
水费
电费
其他
最后,利用计算的数字,分析和确定最优厂址方案。当一个厂址技术条件好,而建设费用、经营费用都比较少,且投资回收期较短,即为最优方案。
然而,实际情况往往会出现某方案投资费用高但经营费用少,或者建设投资费用少但经营费用高的情况。在这种情况下要确定厂址的最优方案,可采用以下3种方法:
1. 增加投资回收期法。
计算增加投资的回收期实际上是用节省的经营费用来补偿多增加投资费用所需要的时间。换言之,增加的投资费用需要多少年才能通过经营费用的节约收回来。
增加投资回收期的计算公式为:
I2-I1
T= ————
C1-C2
式中:T表示增加投资的回收期:I1、I2为方案1、方案2的投资费用;C1、C2为方案1、方案2的经营费用。
若T值小于国家和部门规定的标准投资回收期,则表明投资大的方案是比较好的;反之,则投资小的方案比较好。同样,由于投资回收期的倒数是投资效果系数,因此,若计算出来的投资效果系数大于国家规定的标准值,则投资大的方案比较好。
2. 年等值费用法。
是指通过等值费用的比较确定最优厂址方案的一种方法。年等值费用为各个厂址方案的年经营费用与按年摊的投资费用之和,年等值费用最小的方案为最优方案。
年等值费用的计算公式为:
I
A = — + C
T0
式中:A表示年等值费用;I表示投资费用;C表示年经营费用;T0表示标准投资回收期(不含建设期)。
3. 年生产费用比较法。
是指通过对不同厂址选择方案的年生产费用的比较确定最优厂址方案的一种方法。一般地讲,年生产费用小的方案应为最优方案。
年生产费用的计算公式为:
Z = C + E·I
式中:Z表示年生产费用;C表示年生产总成本;E表示投资效果系数(E = 1/T,T为投资回收期);I表示方案建设总投资。
(三) 分级评分法
分级评分法是指对不同的厂址方案中的所有因素进行评分,并根据数值的高低来确定最优厂址的一种方法。这种方法首先要列出影响厂址选择的所有因素,然后按照因素的重要程度确定其权数。如“料场”这个最一般因素,确定其权数为1,再将其他各种因素与之相比较,分别确定它们的权数。权数确定可由有经验的专家、工程技术人员、管理人员、领导人员等共同研究确定,权数一旦确定后,便可对可供选择的建厂地点进行排队。究竟选择哪一种方案作为建厂地点,要权衡各种影响因素的利弊得失。
每一个影响因素,可按其影响的不同程度划分为几个等级,如最佳、较好、一般、最差,并相应地规定各等级系数为4、3、2、1。由于各地点的各种因素影响作用不一,故可分别打上适当的等级系数,最好的要打上4,最差的打上1。当全部打上等级系数之后,可将权数和等级系数相乘便得因素分,再将所有这些因素分相加便得该地点的总分数。然后对几个地点的总得分进行比较,得分最高的地点便为较佳的地点。
例如,某项目有甲、乙、丙、丁四个备选厂址地点,影响因素共有15个,因素等级系数为4、3、2、1,权数已经专家等确定(见表1-2)。采用分级评分法,丙得分最高,乙次之,甲和丁最少,因此可考虑选择丙作为建厂的合适地点。
表1-2 厂址选择分级评分法
影响因素
权数
可供选择的厂址
甲
乙
丙
丁
地理条件
7
14
2
21
3
28
4
7
1
气 候
3
9
3
6
2
9
3
3
1
交通运输
6
12
2
6
1
18
3
12
2
资 源
7
7
1
14
2
28
4
21
3
能源供应
8
16
2
24
3
32
4
15
3
水 源
5
10
2
10
2
20
4
15
3
排 水
5
10
2
15
3
20
4
5
1
扩展余地
2
2
1
6
3
4
2
8
4
环境保护
4
4
1
8
2
12
3
16
4
安 全
3
9
3
9
3
12
4
12
4
生活条件
6
12
2
18
3
24
4
6
1
协 作
4
8
2
12
3
16
4
4
1
劳动力来源
5
5
1
10
2
15
3
10
2
产品销售
3
9
3
9
3
12
4
3
1
料 场
1
3
3
4
4
3
3
4
4
投资费用
6
12
2
18
3
24
4
6
1
总 计
142
190
277
148
第四节 国外厂址的选择
国外厂址的选择一般要进行两个基本的决策:一是选择某个国家;二是在这个国家内选择某个建厂的地点。
国家的选择,通常比在一个国家内建厂地点的选择容易。一般来说,企业在海外投资的决策过程中,首先进行一道“筛选”,对海外投资的国别和产品进行粗选。然后,对“筛选”下来的投资对象国和产品项目再进行可行性分析。在这些基础上,通过多方面的比较分析,最终确定准备投资建厂的国家。
一旦确定在某一国家进行投资生产后,首先必须通过商情调查和实地考察,初步确定若干可供选择的候选区位。然后,再采取加权评分的方法,对各候选区位进行筛选 ,以确定最佳的建厂地点。
(一) 挑选相关因素
选择一个合适的厂址应考虑多方面的因素。这些因素主要包括:(1)接近消费者;(2)劳动力、资本、土地等生产要素的成本;(3)运输费用;(4)外汇的可用性及其限制;(5)政府补贴;(6)交通、通信、供电、供水等基础设施;(7)原材料的供应;(8)熟练和非熟练工人的供应;(9)技术和管理人员的可供量;(10)经济和社会状况。
(二) 确定适当权数
上述各个因素对某一特定厂址选择的影响程度不同,作用的方向也不相同。如某地虽接近消费者,但基础设施却很差。要求所有因素同时达到最佳的可能性几乎为零。因此,应根据各个因素影响的大小给予适当加权。如IBM公司在选址时,对不同因素设计了不同的权数,然后进行汇总(见表1-3)。
l 生产条件指提供住房、服务和教育设施、气候、生活成本等。
l 接近性指接近市场、供应者、交通网络等程度。
l 工业化水平指工业的合意性、地区工业增长潜力和辅助产业的发展等。
l 劳动可供量指工资率、当地劳动力规模和水平,熟练工人供应的可能性,技术培训计划等。
l 经济性指建设和地区发展的相关成本、企业和个人的税收结构等。
l 社区能力和态度指类型、公共服务的合理性、当地对工业的态度、社区未来发展规划等。
l 对企业声誉的影响指地区声誉对工厂的影响。
表1-3 厂址选择决策的加权方法
评价标准
选定的
最大值
地点
A
B
C
D
E
F
生活条件
接近性
工业化
劳动可供量
经济性
社区能力和态度
对企业声誉影响
总 计
100
75
60
35
35
30
35
370
70
55
40
30
15
25
25
260
40
35
50
10
15
20
20
190
45
20
55
10
15
10
10
165
50
60
35
30
15
15
15
220
60
70
35
35
25
25
25
275
60
70
30
35
15
15
15
240
资料来源:E. S. 格罗,“选择国外厂址:一个公司的经验”,《哥伦比亚国际商务》1971年9-10月。
表中对每种因素根据其对厂址选择的不同影响规定了不同的最高权数值。而每个候选地方对各个因素实际得分也各不相同,由此记总的分数也不同。
(三) 比较和选择
根据各候选点的所得总分,选取得分最高的地点建厂。在表1-3中,地点E得分最高,表明相对其他几个地点是最佳的可选厂址。
按上述程序进行厂址选择的评估分析时,要运用动态分析的方法,即将时间因素考虑进去。这是因为国际市场不同于国内市场,生产要素的相对成本和产品的变动性甚至市场变化都相当快。
第二章 工厂布置
第一节 工厂总平面布置
工厂总平面布置,是指在厂址选择的基础上,在已经选定的厂址范围内,对组成工厂的各个部分,包括基本生产车间、辅助生产车间、各种仓库、维修部门、服务部门、公用部门、绿化部门等进行合理的布置。确定其平面和立面位置,并相应地确定物料流程、运输线路和运输工具。工厂总平面布置必须从系统的观点出发,统筹规划,合理安排,力求实现整体部署效果的最优,而不为强调局部,破坏整体,更要防止那种行政第一,生产第二的作风。
(一) 工厂总平面布置的原则
1. 必须满足生产过程的要求,使原材料、半成品、成品的运输线路尽可能短,避免往返运输,节约运输费用。
2. 要使生产中需用的物料有合理的流向。生产联系密切的车间和部门要布置在一起,便于组织生产和产品加工协作。
3. 最大限度地使用厂区面积,减少不必要空地,但必须注意防火、采光、卫生等要求。
4. 要考虑到工厂的长远规划,尽量和将来的厂内布置相协调,适当留有余地。
5. 要保证安全生产和职工的身心健康。易燃、易爆仓库应在厂区边远地带,污染严重的企业要有相应的环保措施,认真考虑“三废”处理。
(二) 厂内布置的设计方法
企业的总平面形成企业内部的生产能力布局,对企业日后的生产活动具有极其重要的影响,需要认真分析,同时,由于企业的总平面布置涉及错纵复杂的生产部门的位置安排,是一项复杂的技术活动,需要进行定量的分析。这里介绍三种企业总平面布置的定量分析方法。
1. 生产活动关系图法。生产活动关系图是用来反映工厂内各组成部分间关系的数学图形。运用这种分析方法,首先要绘制生产活动关系图,以表明工厂各部分之间错纵复杂的关系,据此求得最优布置方案。
例3:假定某一工厂有8个部门,这八个定义部门之间的密切程序可以分为6类,如表1-4,任意两个部门之间存在的关系是由表1-5列出的各因素决定的。
表1-4 接近程度的原因及代号
接近程度类别
代 号
评 分
绝对必要
A
6
特别重要
E
5
重 要
I
4
一 般
O
3
不 重 要
U
2
不能接近
X
1
表1-5 接近程度的原因及代号
接近程度的原因
代 号
使用共同的记录
1
人员兼职
2
共用场地
3
人员联系密切
4
文件联系密切
5
生产过程的连续性
6
从事性质相类似的工作
7
使用共同的设备
8
有特殊气法治不宜接近
9
根据给定的接近程度代号及接近原因代号,经过对生产的研究和调查,我们可以绘制如图1-2所示的生产活动关系图。图的左半部分由工厂的八个部分组成,这八个部分如何布置,取决于相互之间的密切程度,关系密切的,应布置在一起。图的左半部分是许多菱形小方格,每个小方格表示两个部门之间的相互关系,小方格由一条对角线分为上、下两部分,上半部分的英文字母是两部门之间密切程度代号,下半部分的一个或几个数字是存在相互关系的原因。
图1-2 生产活动关系图
绘制出生产活动关系图以后,就可以看出各部门间需要接近的程度。例如,要知道工具车间和主要生产车间的相互关系,只需寻找两部门相交的菱形,字母A表示这两部门间关系非常紧密,原因是为了保证工作的连续。分清各部门之间的关系密切程度以后,就可以进行初步的布置。然后,结合企业生产实际,对各部门的面积进行调整,以满足实际生产的需要。如图1-3、1-4。
4
9
2
5
1
6
3
8
7
1
9
2
6
4
5
3
8
7
图1-3 初始布置图 图1-4 面积可行布置图
2. 物料流量分析法。在工厂的产品生产过程中,存在着不同形态的“流”,在生产的各部门间传送,如人流、物流(物料流、电流、水流、汽流等)、资金流、信息流等。各种“流”的流动是否经济合理,是评价一个工厂布置好坏的重要指标。物料流量分析法是仅仅以工厂内各部门之间的物料流量为对象,来确定合理的工厂总平面一种分析方法。
例4:用物料流量分析法确定某工厂五个部门的布置方案。
根据产品加工的工艺流程,确定物料总的流动方向,在对生产过程进行深入调查研究的基础上,确定各部门之间的物料运量,绘制物料运量表。如表1-6。
部 门
部 门
1
2
3
4
5
1
8
2
0
2
2
3
8
2
3
2
4
4
5
5
从表中数字可以看出,部门2和部门1、部门4之间的物料运量最大,为8个单位,因而,在布置时应尽量靠近。其他各部门间的接近程度也由其间物料运量决定。为了客观地反映各部门间的接近程度及相互间的运量,还可以绘制运量相关线图,根据线图进行工厂内各部门的布置。如图1-5。
3
5
4
2
1
- - - - -表示1个单位运量 ——表示2个单位运量
图1-5 运量相关线图
3. 块状区划图法,是指有用的工厂总平面布置分析的一种方法,它是通过对工作地的位置进行调整,使物料总运输量最少。即使得“∑任意两部门间距离×任意两部门间搬运量”取得最小值。
例5:用块状区划图法确定某工厂内11个部门的布置方案。
步骤1.经过调查研究,绘制各工作地间每月物料运量从——至表:
表1-7 物料运量从——至表
至
从
1
运进
2
储存
3
锯床
4
普通
车床
5
六角
车床
6
钻床
7
铣床
8
磨床
9
装配
10
成品
11
运出
1 运进
2 储存
3 锯床
4 普通车床
5 六角车床
6 钻床
7 铣床
8 磨床
9 装配
10 成品
11 运出
600
400
100
350
100
50
100
50
200
100
450
50
450
150
100
250
100
500
600
步骤2.根据物料运量从——至表,制定初使布置方案(见图1-6)。
图1-6 初始布置方案图
步骤3.进行布置方案的理想化调整(见图1-7)。将临 近或成对角线的工作地布置视作邻近布置,距离单位为1;否则,视作非邻近布置,距离单位大于1。对于规模不大的方案,很容易通过观察获得理想的布置方案。在上图中,工作中心4和其他两个工作中心之间存在着300单位非邻近搬运量,如果把工作中心4移到2和6之间,则这些搬运量就成邻近搬运量了。另外,把工作中心9下拉,把工作中心8填入9的位置,可使非邻近搬量由200单位减少到100单位,优化后的布置方案图如图1-8:
图1-7 优化布置方案图 图1-8 工厂平面布置图
步骤4.获优化的布置方案以后,还不等于得到了工三的总平面布置。在此基础上,详细计算各单位所需面积、设置通道、选择运输路线和运输设备、设计生产服务部门和生活服务部门的位置和面积、仓库位置等。获得各部分面积和大体位置,就可以按工厂地形状况作平面布置了。
第二节 车间布置
选定了工厂地理位置,对工厂内部各个组成部分进行了工厂总平面布置以后,剩下的问题就是确定各车间内部的设备布置,即车间布置。车间布置的任务是合理地确定车间内各组成部分的位置。车间的组成部分决定于生产性质和生产规模,一般来说,生产车间由生产部分、辅助部分、仓库部分、过道 部分、车间管理部分和服务部分等6大块构成。其中生产部分是主要的,其占地面积也最大。
进行车间的平面布置时,要绘制车间区划平面图,确定车间内各部分的相互位置及面积。由于生产部分是车间内最重要的组成部分,因而,车间平面布置的主要内容是生产部分的布置,即设备布置。设备布置是否合理,将影响产品的生产周期和生产成本,对劳动生产率的提高也会发生重要影响。
(一) 设备布置的形式
1. 工艺专业化形式,是指把相同类型的设备布置在一起,又叫机群式布置。
2. 产品专业化形式,是指将所有生产设备和工作地按产品加工装配的工艺路线顺序排列,又叫对象专业化布置。
3. 综合式布置,一般来说,一个大的工厂很难只用一种方式布置其为数众多的设备,而是两种布置形式相结合,形成综合式布置,以满足企业生产的不同要求。
(二) 设备布置的原则
1. 必须使产品通过各设备的加工路线最短,多设备看管条件下,设备间运送距离最短,便于工人操作。
2. 便于物料运输,加速设备间的物料流动,各工序间设备生产能力做到综合平衡,减少在制品占用。
3. 确保安全,各设备之间,设备与墙壁、柱子之间要有适当的距离,设备的转动部分要有必要的防护。
4. 充分利用车间生产面积和生产设备。在一个车间内,区别情况实际对待,可把设备布置成直线形、L形、U形等形状,尽量离心止出现难以利用的面积。设备生产能力负荷与工人的操作能力相平衡,防止设备闲置,提高设备使用效率。
(三) 设备布置的工具和方法
1. 设备布置工具,一般包括布置草图、布置模板和布置模型三种。布置草图是研究工艺流程和物料流向的平面图或立体图。在布置草图上,设备排列应按一定比便展开,并有相应的代号,以便识别和操作。布置模板是一种最常用的布置方式,即用塑料板或木板制成与设备实物形状相似,按一定比例缩小了的设备模板,并用设备模板进行设备的平面布置。布置模型和布置模板相似,只是把平面的模板换成立体的模型,从而使模型轮廓与实物更为相似,布置模型方便准确,便于确定设备的空间布置,但造价较高。
当然,工厂在进行实际的设备布置时,并不是拘泥于其中的一种布置工具,而是各种设备布置工具结合使用,特别是设备布置草图,常常被作为布置模板和布置模型的预备性工作,以减少工作量。
2. 设备布置方法。以上三种设备布置工具是进行设备布置的重要手段,但是,仅有布置工具,还无法解决设备布置中要求物料的运输路线和总运量最小的问题。仅仅用尝试或经验的判断并不能恰当地解决这一问题,而果进行科学的计算。下面,介绍一种常用的设备布置方法:从——至表法。
从——至表是记录车间内各设备简物料运输情况的工具,是一种矩阵式图表,因其表达清晰且阅读方便,因而得到了广泛的应用。一般来说,从——至表根据其所含数据元素的意义不同,分为三类:表中元素表示从出发设备至到达设备运输成本的叫做运输成本从——至表;表中元素表示从出发设备至到达设备运输次数的叫做运输次数从——至表。当达到最优化时,这三种表所代表的优化方案分别可以实现运输距离最小化,运输成本最小化和运输次数最小化。
下面,结合从——至表的分析实例,说明从——至表法的操作过程。
例6:设一条生产线上加工17种零件,该生产线包括8种设备10个工作地,任意相邻两工作地间距离大体相等并记作一个单位距离,零件加工的综合工艺路线图如图1-9。
零件号
设备
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
合
计
毛坯库
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
①
17
铣 床
②
④
⑥
③
②
③
6
车 床
③
②
②
③
③ ⑤ ⑧
②
②
②
②
②
②
13
钻 床
④
③
③
⑤
④
③
③
③
8
镗 床
②
1
磨 床
⑦ ⑨
⑤
3
压 床
⑤
④
②
②
②
②
6
内圆磨
④
1
锯 床
②
② ④
3
检 验
⑥
⑤
④
⑥
⑩
④
③
③
④
⑤
③
④
③
③
③
③
17
图1-9 综合工艺路线图
图中箭头表示零件在各工序间的移动情况,圈内数字表示工序号。
步骤1. 根据综合工艺路线图,编制零件从——至表。表中每一方格的数字代表零件从某一工作地移到另一工作地的次数。因而,这一从——至表是次数从——至表,表中数据距离对角线的格数表示两工作地间的距离单位数,因而,越靠近对角线的方格,两工作地间距离越小。
步骤2. 改进从——至表求最佳设备排列顺序。最佳的设备排列顺序应满足如下条件,从——至次数最多的两台机床,应该尽可能的靠近,由如上对从——至表的分析看出,这需要使从——至表中越大的数字越靠近对角线。
步骤3. 通过计算,评价优化效果。由于数据方格距对角线的距离表示两工序间的距离,而数据表示在两工序间的移动次数,所以,可以用数据与方格距对角线的距离之积的和,来表示总的移动距离:
L = Ij Cij
其中:L——总的移动距离
Ij ——第j格移开对角线的格数
Cij ——移动次数
表1-8 初始零件从——至表
至
从
毛
坯
库
铣
床
车
床
钻
床
镗
床
磨
床
压
床
内
圆
磨
锯
床
检
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