第06章生产和服务设施布置.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 生产和服务设施布置,设备,/,设施布置决策,布置决策的定量分析,装配线的平衡,办公室布置,第一节 设备,/,设施布置决策,生产和服务设施布置,概念,：,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。,目的：,将企业内的各种物质设施进行合理安排，使它们组合,成一定的空间形式，从而有效地为企业的生产运作服,务，以,获得更好的经济效益,。,第一节 设备,/,设施布置决策,一、影响企业,生产单位,构成的因素,（一）产品的结构与工艺特点,生产机械产品的制造企业，生产单位可由毛坯、加工、装配车间组成；流程式的化工行业则严格按工艺流程的阶段组成车间。,（二）企业的专业化与协作化水平,企业的专业化是以生产的产品品种多少和工艺类型与方法的单一化程度来衡量的。,（三）企业的生产规模,企业的生产规模是指劳动力和生产资料在企业集中的程度，如企业职工人数、固定资产总值、产品总产值等，可分为大、中、小规模企业。,第一节 设备,/,设施布置决策,二、生产单位的专业化原则和形式,生产单位专业化形式，影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着,物料流向,、,物流路线,和,运输量,，是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。,（一）工艺专业化原则,优点：,对产品品种变化适应能力强、生产系统可靠性高、工艺管理方便,缺点：,加工路线长、运输量大、运输成本高、生产周期长、组织管理工作复杂,（二）对象（产品）专业化原则,优点：,可缩短运输路线、减少运输费用，有利于提高生产效率、缩短生产周期，同时还简化生产管理。,缺点：,对产品品种变化的适应能力很差,第一节 设备,/,设施布置决策,任何企业，特别是机械制造企业，纯粹按工艺专业化形式或对象专业化形式布置的较少，常常是同时采用两种专业化形式进行车间或企业的布置。,工艺专业化原则适用于批量生产，对象专业化原则适用于大量大批生产。,第一节 设备,/,设施布置决策,三、影响生产和服务设施布置决策的因素,（,1,）厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交,叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用,（,2,）生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置,（,3,）充分利用现有运输条件,（,4,）按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区,（,5,）在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地,面积最小,（,6,）工厂布置应考虑有扩建的余地,第一节 设备,/,设施布置决策,四、几种典型布置形式,（一）物料,流程,形式,流程形式可以分为水平的和垂直的。,所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑；生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑,物料流向图示意图,原材料进厂,仓 库,准备车间,机加车间,装配车间,成 品 库,出 厂,热 处 理 车 间,物料搬运占生产周期和生产成本的比重很大；,尽量使物流量较大的经济活动单元相互靠近，以减少搬运距离和搬运量；,尽量使经济活动单元的排列有利于物流顺畅。,第一节 设备,/,设施布置决策,(,二）布置类型,1,、固定式布置,加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移,。,车,床,磨,床,钻,床,焊 接,塗 漆,装,配,原 料,仓,库,成 品,仓 库,工作物件,工人甲,工人乙,原料甲,原料乙,设备,甲,设备,乙,成 品,工作,物件,第一节 设备,/,设施布置决策,2,、按产品布置,按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。,加工设备,加工设备,流水线,图,6,5,：按产品（对象）布置的示意图,奇瑞公司全景图,奇瑞公司第一总装厂,奇瑞公司第二总装厂,丰田装配车间,排线车间装配,精密冲压生产线,检验车间,第一节 设备,/,设施布置决策,3,按工艺过程布置,又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务，如图,6,6,所示。,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,镗床组,磨床组,磨床,图,6,6,：按工艺过程布置示意图,铆焊装配车间,第一节 设备,/,设施布置决策,4,、按成组制造单元布置,L,D,D,G,G,L,P,G,L,L,原,材,料成,品,库,单元,2,单元,3,G,D,L,如,6,7,：成组生产单元布置示意图,第一节 设备,/,设施布置决策,机器,2,机器,1,机器,3,机器,4,机器,5,机器,6,入口,出口,如,6,8,：,C,形制造单元布置示意图,按,C,形制造单元布置,4,7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,3,2,1,入口,出口,入口,出口,机器,工人的行走路线,图,6,9,：,U,形制造单元及生产线布置,U,形制造单元及生产线布置,目前的布置形式,工人处于一个较小的、封闭的区域内。如果不再增加一名工人，就不能提高产量。,改进的布置形式,经过交叉培训的工人可以彼此提供帮助。如果需要增加产量，可以再增加一名工人。,物料,第一节 设备,/,设施布置决策,目前的布置形式,：由于工作不可能均匀地进行分配，所以直线布置很难使作业达到平衡,改进的布置形式,在,U,形布置中，工人接触的机会更多。经过交叉培训的工人人数由,5,名减少到,4,名。,第一节 设备,/,设施布置决策,柔性生产布置,原工作方式,物料流,物料流,不好：操作者被分开，没有机会进行交流,好：操作者可交流，或增减操作人员，经过训练的人几乎可自动平衡不同的生产速度。,柔性装配线,第二节 布置决策的定量分析,作业相关图,从一至表法,新设备布置问题,线性规划方法,计算机辅助法,第二节 布置决策的定量分析,一、作业相关图,作业相关图法，它是根据企业各个部门之间的活动,关系密切程度,布置其相互位置。,首先将密切程度划分为,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。,第二节 布置决策的定量分析,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,表,6,1关系密切程度分类表,表,6,2,：关系密切原因,第二节 布置决策的定量分析,例：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,2,3,的区域内。已知这,6,个部门间的祖业关系密切程度，如图所示，请根据,6,10,作出合理布置。,这里的符号表示两,者的关系绝对重要,部门,6,部门,5,部门,4,部门,3,部门,2,部门,1,A,A,A,A,A,A,X,O,X,E,O,U,X,I,U,图,6,10,：作业相关图示例,第二节 布置决策的定量分析,1,、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（如图,2,）,6,2,5,4,图,1,6,2,5,4,3,1,图,2,第二节 布置决策的定量分析,4,、画出,X,关系图（如图,3,）,5,、安置各部门（如图,4,）,1,2,6,3,5,4,图,3,：,X,关系联系簇,图,4,：最后结果,3,4,1,6,第二节 布置决策的定量分析,二、从一至表法,从,-,至表是一种常用的生产和服务设施布置方法。,其基本步骤如下：,（,1,）选择,典型零件,，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备,（,2,）制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的,移动距离,（,3,）确定出零件在设备之间的移动,次数,和单位运量,成本,（,4,）用,实验法,确定最满意的布置方案。,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。,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,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,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,最后布置方案,锯床,冲床,插床,磨床,钻床,车床,1,5,3,2,4,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,第三节 装配线平衡,一、为什么要进行装配线时间平衡？,所谓装配线平衡，是对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，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。,装配线问题还可以表述为：对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线,节拍最小,的配置方案。,二、装配线（流水线）节拍,两件相同制品的时间间隔，设为节拍。它的计算公式是所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出产：,1,、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,S,min,，设,t,i,为工序,i,的工,作时间。,3,、组织工作地。,a,、保证工序之间的先后顺序,b,、每个工作地分配到的小工序作业时间之和，不能大,于节拍,第三节 装配线平衡,三、装配平衡的方法,以适当的方式将装配线上若干个相邻工序,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。具体步骤如下：,c,、各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍。,d,、应使工作地数目,s,尽量少。,4,、计算工作地的损失系数。,第三节 装配线平衡,第三节 装配线平衡,四、装配线平衡的举例,例：启明公司开发出一种款式新颖的三轮童车，试销结果表明深受顾客欢迎。公司决定建立一条装配流水线，大批量生产这种三轮童车，面向全国销售。三轮童车装配线的节拍为,20s/,件，工序总工作时间为,253s,。现需要对这条装配线进行组织设计，装配线平衡过程如下：,21,2,1,4,5,6,7,8,3,9,10,11,12,20,19,13,14,15,16,17,18,第三节 装配线平衡,解：,1,、计算最小工作地数：,S,min,=253/20=12.6513,2,、组织工作地。,根据装配作业顺序图，用试算法进行工作地重新划分。,共划分出,15,个工作地。,第三节 装配线平衡,工作,中心,工序,空闲时间,工作,中心,工序,空闲,时间,1,1,、,2,、,7,0,9,13,2,2,3,2,10,14,、,19,0,3,8,2,11,20,2,4,4,、,9,0,12,15,5,5,5,5,13,16,2,6,10,5,14,17,8,7,6,3,15,18,、,21,8,8,11,3,所以，工作中心数为,15,。,第三节 装配线平衡,3,、计算装配线的时间损失系数和平滑系数：,平滑系数：时间序列有不规则的起伏，长期趋势是一个稳定的常数。,第四节 非制造业的设施布置,办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同的特点：,生产制造系统加工处理的对象是,有形物品,，而办公室则是,信息,以及组织内外的来访者。,办公室的工作效率往往取决于,人,的工作速度，而生产制造系统与,设备,速度有相当大的关系。,办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。,组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。,办公室布置,1,、办公室布置的主要考虑因素有两个：,信息传递与交流的迅速与方便；,人员的劳动生产率。,2,、基本模式：,传统的封闭式办公室；,近,20,年发展起来的开放式办公室布置。,带有半截屏风的组合办公模块。,具有各种功能的称之为,“,活动中心,”,的新型办公室布置。,办公室布置,封闭式布置,办公室布置,开放式布置,本章小结,生产和服务设施布置是生产与运作管理中的一个经典问题,也是一个十分重要的问题。为了寻求生产系统的最优运行效果,必须在生产系统设计时优化其布置方案。,本章介绍了布置决策的主要内容及影响布置决策的主要因素,讨论了在组织生产单位决策中的两个原则,工艺专业化原则,和,对象专业化原则,分析了这两个原则的特点及应用场合。,布置决策的定量分析,作业相关图法,、,从至表法,。,介绍了装配线的时间平衡,讨论了装配线时间平衡的概念及平衡方法。,思考题,教材,P170 1,，,4,，,10,，,13,题,教材,P171-172 1,，,2,题,