第二章-设施规划与设计基本思想PPT课件.ppt

第二章第二章 设施规划与设计基本思想设施规划与设计基本思想第一节第一节 设施规划的定义设施规划的定义第二节第二节 设施规划的范围设施规划的范围第三节第三节 设施规划的重要性设施规划的重要性第四节第四节 设施布置类型及传统布置方法设施布置类型及传统布置方法第五节第五节 实例分析实例分析某汽车厂设施布置分析某汽车厂设施布置分析1第一节第一节 设施规划的定义设施规划的定义设施设施是指是指 生产系统或服务系统运行所需的生产系统或服务系统运行所需的 有形固定资产有形固定资产。包括：（1）实体建筑）实体建筑 （2）机器设备）机器设备 （3）物品物料）物品物料 （4）工作人员）工作人员2设施规划设施规划是在企业经营策略的指导下，针对是在企业经营策略的指导下，针对企业个体中的生产或服务系统的生产或转换活企业个体中的生产或服务系统的生产或转换活动，从投入到产出的全部过程中，将人员物料及动，从投入到产出的全部过程中，将人员物料及所需的相关设备设施等，做最有效的组合与规所需的相关设备设施等，做最有效的组合与规划，并与其他相关设施协调。以期获得安全、效划，并与其他相关设施协调。以期获得安全、效率与经济的操作，满足企业经营需求，同时更进率与经济的操作，满足企业经营需求，同时更进一步能对企业长期的组织功能和发展产生更积极一步能对企业长期的组织功能和发展产生更积极的影响和效益。的影响和效益。3设施规划的目标设施规划的目标简化加工过程简化加工过程有效地利用人员、设备有效地利用人员、设备最大限度的减少物料搬运最大限度的减少物料搬运缩短生产周期缩短生产周期力求投资最低力求投资最低为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件条件4制造设施的规划包含下列含义：(1)对于各种设施设备与人员的数量需求寻得一最佳组合,以达到最恰当的生产结构。(2)决定各种设备(包括生产设备、物料搬运设备、存取设备、辅助设备等)、物料及人员操作与活动所需的空间需求。(3)分析各活动的关系，以求得各活动空间可能的相关位置。5 (4)分析物料的接收、制造、储存、出货等整体过程，安排其流程、路径与时序，以期获得良好的物料搬运及人员流通成效。(5)调整各活动位置与空间，以使人员、物料、机器等获得最有效经济的关系位置与操作方法。（6）通过各项设施的妥善安排与规划，不仅减少对环境的负面影响，且能对长期的环境与组织发展有更积极的影响和效益。6第二节第二节 设施规划的范围设施规划的范围 我们将设施规划范围区分为两大部分，如图2-1和图2-2所示 78第三节第三节 设施规划的重要性设施规划的重要性 本节将从四方面说明设施规划和物流设施规划的重要性。第一 现代的设施规划必须在设计方法、应变弹性及绩效指标等方面进行持续改善；第二 产业界在设施规划程序的运作上仍有很大的改进可能；第三 在设施规划过程中，设施地址选择和设备购买两项决策将对日后系统运作产生深远影响(如生产与经营成本)，对未来厂房扩充和发展也将成为限制条件。第四 若将设施类型限定为物流设施，则针对“物流设施规划的重要性”，可归纳分为长期影响及短期影响两部分。9第四节第四节 设施规划与物流分析原始原始设施规划与物流分析原始原始信息和数据准备信息和数据准备1市场部门的信息市场部门的信息1.产品销售价格产品销售价格2.市场对产品的容量（生产纲领）市场对产品的容量（生产纲领）3.季节性季节性4.配件或备件的市场供应情况配件或备件的市场供应情况102产品设计和工艺过程的数据产品设计和工艺过程的数据1.产品设计产品设计 装配图、零部件明细表、零件图装配图、零部件明细表、零件图 见书中表见书中表4111图4-4气阀装配表12图4-5加工工艺过程表132.生产纲领与工艺过程生产纲领与工艺过程生产纲领生产纲领：指在规定时间内（指在规定时间内（1年）制造的主年）制造的主要产品的品种、规格及数量。生产纲领划分要产品的品种、规格及数量。生产纲领划分如图如图4-6所示。所示。14 折合纲领折合纲领：指没有包括全部产品而只包括部分产品，：指没有包括全部产品而只包括部分产品，其它产品都折合成代表产品，适用多品种、中批量生其它产品都折合成代表产品，适用多品种、中批量生产。产。其中代表产品与被代表产品结构基本一致，只是其中代表产品与被代表产品结构基本一致，只是规格重量有差别的同类品，代表产品是同类产品中数规格重量有差别的同类品，代表产品是同类产品中数最多的产品，若数量相同则选单重最重的产品最多的产品，若数量相同则选单重最重的产品,选定代选定代表产品后，将被代表产品的数量（件、台、套）折合表产品后，将被代表产品的数量（件、台、套）折合为代表产品的当量数，即为代表产品的当量数，即 Q=aQx 式中，Q为折合代表产品的当量数；Qx为被代表产品的数量；a为折合系数。15折合系数折合系数a一般由三个系数组成，即：一般由三个系数组成，即：aa1a2a3 式中式中 a1为重量折合系数为重量折合系数a1=，其中其中Wx 为被代为被代表产品的单台重量，表产品的单台重量，W为代表产品的单台重量；为代表产品的单台重量；a2为成批折合系数，可由表为成批折合系数，可由表4-4查得，其中查得，其中n为代表为代表产品数量，产品数量，nx为被代表产品的数量。经验确定）为被代表产品的数量。经验确定）a3为复杂性折合系数，复杂性指制造精度和产品结为复杂性折合系数，复杂性指制造精度和产品结构的复杂程度，该系数一般凭经验确定）构的复杂程度，该系数一般凭经验确定）折合生产纲领折合生产纲领=代表产品产量代表产品产量+被代表产品产量被代表产品产量16例.某厂生产轮式装载机共有某厂生产轮式装载机共有5 5种型号规格，其种型号规格，其数量及重量见表，算出折合纲领。数量及重量见表，算出折合纲领。型号规格型号规格年产数量（台）年产数量（台）每台重量（每台重量（t）2L4010015.02L5025018.52L6010020.22L1002541.12L50技术进步型5018.517工艺过程：加工工艺路线卡工艺过程：加工工艺路线卡v可行性研究可行性研究v库存管理策略库存管理策略v投资策略投资策略v“自制自制”或或“采购采购”决策决策v开工日期开工日期v公司的组织和规模以及未来的发展公司的组织和规模以及未来的发展3管理层的策略管理层的策略18第四节第四节 设施布置类型及传统布置方法设施布置类型及传统布置方法一、传统的设施布置类型一、传统的设施布置类型 在美国统称为工厂平面设计或工厂布置(Plant Layout)，包含了两方面的内容，即工厂总平面图和车间内机器、设备或设施的实际布置。（一）工厂总平面图（一）工厂总平面图 工厂总平面图布置的主要原则为：必须符合城市规划环保卫生消防等各项规定，同时能与原有交通运输系统联接；布置必须紧凑；应该和建厂地点的周边自然条件相适应；符合生产和工艺流程，使物流路线短捷；便于管理。19现在举一个工厂总平面布置的实例，如图2-3所示。20(二二)离散型车间或工场的机器设备布置离散型车间或工场的机器设备布置 车间的布置也就是其中机器或设备的布置是直接影响产品的生产率、质量、成本、安全以及生产管理的有效性的重大问题。5种典型的机器或设备的布置方式，即：按工艺布置。按产品布置。按固定工位布置。按成组生产原则布置。U形布置。21 1、工艺原则布置、工艺原则布置(Process Layout)：又称机群式布置，按同类设备和人员集中布置在一个地方，各类机床保持一定顺序，按照大多数零件的加工路线来排列，适用于多品种小批量生产方式。2223各类机床专业词汇车床(L)：Lathe铣床(M):Milling Machine镗床(B):Boring Machine磨床(G):Grinding Machine钻床(D):Drilling Machine压机(P):Punching Machine装配(A):Assemble数控车床(NLC):Numerical Control Lathe242、产品原则布置（、产品原则布置（Product layout）：制造某种部件或某种产品的封闭车间，按加工或装配的工艺过程顺序布置，适用于少品种大批量生产方式。2526 产品原则布置与工艺原则布置对比：产品原则布置与工艺原则布置对比：1）布置结构方面的不同。）布置结构方面的不同。产品原则布置为垂直布置，而工艺原则布置产品原则布置为垂直布置，而工艺原则布置为水平布置。为水平布置。27 2）“均衡生产均衡生产”方面的不同。产品原则布置与工艺原则布置相比有如下优点产品原则布置与工艺原则布置相比有如下优点:1)生产周期短 2)在制品少 3)场地占用少 4)物流顺畅 5)避免批量质量缺陷 28 3、固定工位布置（、固定工位布置（Fixed Product Layout）：以原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式,生产时所需的设备、人员、材料等都要服从于工件的固定位置，适用于大型的不宜移动的产品，如飞机装配、船舶制造等。2930 4、成组原则布置、成组原则布置（Group layout）：介于产品原则布置与工艺原则布置之间，在工作场地内配置可以完成工艺相似零件组所有零件全部工序所需的不同类型的机床，作为一个单元，适用于中小批量生产。书上图2-10a、b为与机群式布置车间对比图。3132 5U形布置形布置 这是近年来颇受工厂欢迎的一种设备布置形式。U形多工序生产线适合于多品种中小批量的生产，符合当代生产模式的需要。U形布置时，工人容易掌握从毛坯到成品的全工艺过程，合理安排作业程序后可以减少工人各种多余的动作，便于工人多工序(多机床)操作，便于对生产线的全面管理。图2-10为U形布置示意图。33 图图2-10 U形布置示意图形布置示意图3435123 4561098712109348567Why Design U-Shape Cell Layout 为什么设计成“U”型单元布局 Flexible Line Capacity One-Piece Flow Communication Save Space具有柔性生产能力有利于单件流便于员工沟通节约场地36如何选取设施布置型式来适应市场变化生生产产类类型型按产品产量分按产品产量分少品种大批量生产少品种大批量生产多品种小批量生产多品种小批量生产中品种批量生产中品种批量生产定制生产定制生产按产品预测程度分按产品预测程度分订货生产订货生产存货生产存货生产不同的生产类型不同的生产类型37 如何选取设施布置型式来适应市场变化产品的变化产品的变化大规模定大规模定制模式制模式大规模生大规模生产模式产模式持续改持续改善模式善模式创新模式创新模式动态的动态的静态的静态的静态的静态的动态的动态的连接连接开发开发模块化模块化更新更新过程的变化过程的变化生产模式的演变生产模式的演变38练习练习：下：下图图分分别别表示两种工厂的表示两种工厂的P-QP-Q曲曲线线，简简述它述它们们在划分在划分作作业单业单位上有什么区位上有什么区别别。（a)（b)39v答：答：图a的曲线比较平缓，即各种产品的产量相差不大，可采用一种布置形式，组织在一个作业单位内。图b的曲线比较陡深，各种产品易按产量大小分别采用产品原则布置、成组原则布置、工艺原则布置，并划分作业单位。40(三三)连续型车间设备布置连续型车间设备布置v1.“河流水系”状的总装配线布置 就整个工厂布局而言，总装配线与其他零部件、生产单位在布局上呈“河流水系”状分布，由于企业实行同步化均衡生产，使物流通畅，如同一条河流，最终流入总装配。其优点是物流路线短、物流顺畅，物流和生产流相一致，所以减少了物流成本和周转时间，易达到准时生产和低廉物流的目的。41v2.单条生产线，实现混流 企业按市场定单组织多品种小批量的均衡生产，采用“混流”生产，将多条生产线合为一条，在这一条生产线上生产多种不同规格型号的产品，并实现准时化。其优点是减少生产线个数和工作站个数，设备量和所需厂房、库房大大减少。42(四四)流动模式流动模式 无论采用何种布置方式都应考虑物流、信息、人员流动的模式。1.影响流动模式因素：出入口、厂址或建筑物的尺寸、生产流程特点和生产线的长度、通道的设置、运输的方式及其机械化程度、储存的要求、发展的需要等。2.流动模式的种类：由于外部运输条件或者原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规划流动模式。基本的流动模式有5种。直线形、L形、U形、环形、S形等5种。43 基本流动模式：基本流动模式：v 直线型直线型生产过程短且简单生产过程短且简单v L 型型绕开一定的建筑物或设施绕开一定的建筑物或设施v U 型型出入口在同一相对位置出入口在同一相对位置v 环环 型型出入口在同一点出入口在同一点v S 型型较大面积内安排较长的生产线较大面积内安排较长的生产线 储存铣仓库装配涂装压车A）直线流动储存压涂装铣装配车仓库B）S型流动443.物流合理化的原则：即物流路径避免交叉、迂回，消除流动阻碍,如图2-11所示。45第五节第五节 实例分析实例分析某汽车厂设施布置分析某汽车厂设施布置分析 该汽车厂产品单一。从整个工厂布置来看，它是采用产品原则进行总体布置规划的。整条生产线始终以汽车装配过程为核心，按照产品原则来布置，具有很明显的优点。46 装配车间是最主要的车间，整个车间由一条传送带连接，传送带两侧配备装配设备。这种布置即流水线布置方式，比较适合于少品种大批量产品的生产。总装配线的组成如图2-13所示。47 冲压车间采用工艺原则来布置，如图2-14所示。48