四、选址和设施布局
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为便于分配，先按工作流量最大和距离最近分别 对部门和位置进行排序：
行程 A－B B－A B－C C－B A－C C－A
距离 20 20 30 30 40 40
部门配备 3－1 1－3 3－2 2－3 2－1 1－2
工作流量
90
170
80
70
100
30
20
30
10 16
最终分配结果：
30
1
170
3
100
法
•聚客点选择影响商圈选择；
决策系统 •两级审批制: 一个是地方公司审批，一个是总 部审批，要经过总部和地方两个委员会同意
9
何时需要做出布局决策？
• 无效率的运作（高成本、瓶颈） • 意外事故 • 产品或服务设计上的改变 • 产量或产出构成上的改变 • 工艺或设备的改变 • 环境或其他法律要求的改变
34
CASE：住所的安全
35
CASE：某陶瓷厂的厂房布局
36
2
A
B
C
17
活动相关图法
R. Muther and J. D. Wheeler, “Simplified Systematic Layout Planning,” Factory 120, nos. 8, 9, 10 (August, September, October 1962),pp. 68-77, 111-19, 101-13.
• 定义：将相似的设备集中放在一起 • 例子：医院；通用机械厂
13
工艺原则布置的具体设计案例
• 主要问题：安排好工作部门的相对位置；
• 常见目标：使运输费用最小或运距最短；
• 影响因素：入口位置、装货点、电梯、窗口、 噪音、安全性、休息室大小和地点；
部门位置
待分配的 1
ABC
工作中心 2
3
4
DE F
（200＋150＋215＋340）＝49.5
重心y的坐标=（200×120+150×40+215×90+340×130）/
（200＋150＋215＋340）＝103.4
因此，最好的垃圾回收总站地点的坐标是（49.5，103.4）
7
续上一案例
（2）首先要计算出两个备选地址与4个垃圾处理分站的直 线距离，其计算公式为 l (x2 x1)2 ( y2 y1)2 据此，计算出备选地址E与4个分站的距离分别为 96.2，42.7，107.0和106.1；备选地址F与4个分站的距 离分别为42.4，110.1，72.1和63.2。
堪培拉，巴西利亚，缅甸
2 气候条件 4 资源供应条件 6 基础设施条件 8 生活条件 10 科技依托条件 12 扩展条件 14 劳动力条件 16 建厂投资费用
3
部分因素对于设施选址的相对重要性
重工业 轻工业 高科技 仓储 零售业 服务业 政府 医疗卫
制造
生
产品或 C C B B A A A A
服务销 售条件
接着，分别计算两个地点的运营成本：
备选地址E的成本＝ 200×96.2+150×42.7+215×107.0+340×106.1=84724
备选地址F的成本＝ 200×42.4+150×110.1+215×72.1+340×63.2=61984.5
因此，备选地址F要优于备选地址E
8
CASE：KFC的选址策略
（1）用重心法确定最好的垃圾回收总站地点 （2）该地区主管部门已经确定了两个备选地点，坐标分 别为E（25，25）和F（70，150），哪个备选地点更优？
解：
（1）重心法假定配送成本是运输量和线性距离的函数，那么以各个市 场的坐标为顶点构成一个多边形，它的重心就是最优方案。
重心x的坐标=（200×40+150×65+215×110+340×10）/
5
6
常用方法：使距离最短、或运输费用最小法
14
CASE：如何将表2中的三个部门安排到表1中的三
个位置，使运输费用最小？（从至表）
表1：位置间距
单位：米
至
A
B
C
从
A
－
20
40
B
20
－
30
C
40
30
－
表2：部门间工作流量 单位：千克
至
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从
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－
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2
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－
30
3
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70
－
15
一种启发式算法：把相互间工作流量最大的两个部门 分配至相互最近的两个位置。
4
12
3 16
4
10
2 15
3
9
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1
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148
重心法
重心点坐标公式：
其中：
Cx dix Wi / Wi
i
i
Cy diy Wi / Wi
i
i
Cx：重心的x轴坐标
三品王的售票位 置的调整
台北故宫
10
基本生产布置方式
定位布置 工艺布置 单元（成组技术）布置 产品布置
11
定位原则布置
• 定义：产品固定，设备和原料移动到 要加工的产品处；
• 原则： －产品在布置中心，原料和设备在四周； －按作业的级别来排序； －按技术优先性来排料；
12
工艺原则布置
油箱安装
仪表盘安装
压杆安装
前灯安装
发动机安装
前后车椅安装
注油
轮胎和方向盘安装
固定路况测试
最 终 检 验
完 成 （ 成 品 库 ） 涉 水 检 验
22
产品布置之柔性装配线布置
R. W. Hall, Attaining Manufacturing Excellence (Homewood, IL: Dow Jones-Irwn, 1987), p125
关键步骤
具体内容
商圈的划分 和选择
划分：以记分法分类，这些分值是多年平均下来 的较准确的经验值；
选择: 一方面要考虑餐厅自身的定位,一方面要
科
考虑商圈的稳定度和成熟度；
学
的 选
聚客点的测 •要确定这个商圈内最主要的聚客点,并力争在最聚
址
算和选择 客的地方和其附近开店；
方
•要考虑人流的主要动线不会被竞争对手截住；
－可视化布局；高雄人资局、房间装修
－人性化布局；商院；Google
• 特殊布局
－节约式布局 潜艇；SUN
－和谐式布局
28
CASE: 西班牙某公司的办公室
29
Changi Airport
30
来自百度文库
CASE：Google的办公环境 -7：00
31
厂区/工作区布置的目标
• 最短的运输路线
• 规划适当的附属设施及通路 立交桥
• 定义
通过对一些影响因素进行分析，确定出各部门间的 关系和接近程度，将该信息汇集到活动相关图中， 据此进行部门布置。
• 如何判断两个部门之间关系密切程度
考察两个部门之间：（1）是否使用同样的设备或 设施；（2）是否具有同样的员工或记录；（3）生 产流是否连续；（4）交流的容易程度；（5）是否 存在不安全或令人不愉快的条件；（6）完成的工 作是否相似。
23
单元式（成组技术）布置
• 定义：将不同的机器组成工作单元来对 形状和工艺要求相似的零件进行加工；
华为的作业岛
24
CASE: 如何按照单元式布局对设施进行重组 （生产工艺分析法）。
不足：并不一定能产生清晰简洁的布置。
产品
12345
设A×
×
×
B
×
××
备C
×
××
D×
×
E
×
××
25
产品
NOTE：特殊零件的处理！
第四章 选址与设施布局
1
选址决策的必要性
• 市场策略 • 成长需要 • 资源枯竭 • 经营成本
银行、快餐、超市
“headquarter economy”，三一
渔、木、矿 BEER；西昌
Nokia V: Wal-Mart’s Growth
2
厂址选择的主要影响因素
1 地理条件 3 交通运输条件 5 能源供应条件 7 产品销售条件 9 环境保护条件 11 政治文化条件 13 安全条件 15 科技培训条件
适用场合：有时部门之间的流量不易获得，此时不
得不依赖定性因素
18
CASE:把下列活动相关图中的九个汽车服务部门分配到分布为3×3 的9个位置中去，要求满足相应的接近程度。按照城镇规章，部门4 的位置必须安排在这一位置分布的右上角。
A 绝对必要 E 特别重要 I 重要 O 一般 U 不重要 X 不能接近
单位成本高 空间和活动的调度安排复杂 工厂和人员的移动距离可能长
工艺布置
单元布置 （成组）
产品布置
有利于多元化的工艺要求作业 出现干扰时系统可靠性较好 设备和工厂的管理相对容易
平衡兼顾成本和柔性两大目标 （尤其对于品种多的系统） 系统输出的速度很快 团队作业可以提高激励水平
可以提高产量、低单位成本 便于专用设备的采用 物料或顾客的移动十分便利
19
（1）由图可知部门1有最多A类别，因此，部门1最有可能分配到 中心位置，其次是部门3。我们找出相互应接近的一组部门（为 简化起见，略去了O、U类部门）：
8
9
2
71
3
6
4
6
5
（2）接着找出相互不能接近的部门，它们应该排在四周：
5
9
6
4 8
2
3
（3）经反复试验，得出右图部门布置。
234 916
＊与作业相关图对比，考察是否满足接 近程度的要求
权数
7 3 6 7 8 5 5 2 4 3 6 4 5 3 1 6
甲
14
2
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3
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2
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可供选择的厂址
乙
丙
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18
3 24
设备利用率低 在制品或顾客的排队时间长 流程复杂，难以控制
对现有布置进行重新安排的成 本可能很高 可能需要更多的厂房和设备 工厂利用率可能会比较低
组合柔性可能很低 出现干扰时系统稳健性不好
27
工作的重复程度可能会很高
办公室布局
• 原则
办公室的布局要与文化基
调相关；
法院；维基解密
• 流行布局
－开放式布局
12345
2、3列互换
A× × ×
设 D× × 备 C × ××
步骤2：列的重排
单元1 产品
13245
B × ×× A ××
×
E × ×× D ××
步骤1：行的重排
B、D行互换
C 设B 备
E
××× ××× ×××
26
单元2
各个基本布置类型的优缺点
实践经验：混合布置
优点
缺点
定位布置 产品不会被移动
员工的工作内容丰富多样
劳动力 B A B B B A B B
条件
交通运 A B C A B C C C
输条件
招募专 C B A C C C C C
业人士 的难度
建厂投 A B B B B B B B
资费用
环境保 护条件
ABCCCB
A：绝对重要；B：比较重要；C：一般重要
CC
4
因素评分法：简单评分法、加权评分法
影响因素
地理条件 气候 交通运输 资源 能源供应 水源 排水 扩展余地 环境保护 安全 生活条件 协作 劳动力来源 产品销售 料场 投资费用 简单法总计 加权法总计
• 简化生产流程
• 面积的最有效利用
整体式厂房 V: Boeing 0-1:30
• 良好的工作环境
南烟； V: Ferrari 23-24
• 安全保障
清河特钢；US APARTMENT
• 合理的发展弹性
奥运、世博场馆
32
西直门地铁入口的迷宫及立交
33
CASE：铁岭市清河特殊钢有限责任公司 07年钢水包倾覆重大事故
8 7 250
产品原则布置
• 定义：根据产品制造的步骤来安排设备 或工作过程；
• 条件：批量远大于种类； • 例子：汽车装配；电子消费品生产；
21
产品原则布置举例：汽车装配线
喷漆包厢
磷酸浸泡、初步电镀、烘干、喷漆、涂漆 烘干
尾灯安装
开始
引擎罩、门、前挡泥板以及主干的安装
底盘和车体组装
点焊
车顶焊接
Cy: 重心的y轴坐标
dix: 第i个地方的x轴坐标
diy：第i个地方的y轴坐标
Wi : 运往或运出i地方的产品数量
6
CASE：某地区现有4个垃圾回收分站，坐标分别为A（40， 120）、 B（65，40）、 C（110，90）、 D（10，130）， 日回收能力分别为200吨、150吨、215吨和340吨。为了应 付环保的压力，该地区拟建一垃圾回收总站，负责对分站 回收的垃圾进行再次处理。
行程 A－B B－A B－C C－B A－C C－A
距离 20 20 30 30 40 40
部门配备 3－1 1－3 3－2 2－3 2－1 1－2
工作流量
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最终分配结果：
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法
•聚客点选择影响商圈选择；
决策系统 •两级审批制: 一个是地方公司审批，一个是总 部审批，要经过总部和地方两个委员会同意
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何时需要做出布局决策？
• 无效率的运作（高成本、瓶颈） • 意外事故 • 产品或服务设计上的改变 • 产量或产出构成上的改变 • 工艺或设备的改变 • 环境或其他法律要求的改变
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CASE：住所的安全
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CASE：某陶瓷厂的厂房布局
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A
B
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活动相关图法
R. Muther and J. D. Wheeler, “Simplified Systematic Layout Planning,” Factory 120, nos. 8, 9, 10 (August, September, October 1962),pp. 68-77, 111-19, 101-13.
• 定义：将相似的设备集中放在一起 • 例子：医院；通用机械厂
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工艺原则布置的具体设计案例
• 主要问题：安排好工作部门的相对位置；
• 常见目标：使运输费用最小或运距最短；
• 影响因素：入口位置、装货点、电梯、窗口、 噪音、安全性、休息室大小和地点；
部门位置
待分配的 1
ABC
工作中心 2
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DE F
（200＋150＋215＋340）＝49.5
重心y的坐标=（200×120+150×40+215×90+340×130）/
（200＋150＋215＋340）＝103.4
因此，最好的垃圾回收总站地点的坐标是（49.5，103.4）
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续上一案例
（2）首先要计算出两个备选地址与4个垃圾处理分站的直 线距离，其计算公式为 l (x2 x1)2 ( y2 y1)2 据此，计算出备选地址E与4个分站的距离分别为 96.2，42.7，107.0和106.1；备选地址F与4个分站的距 离分别为42.4，110.1，72.1和63.2。
堪培拉，巴西利亚，缅甸
2 气候条件 4 资源供应条件 6 基础设施条件 8 生活条件 10 科技依托条件 12 扩展条件 14 劳动力条件 16 建厂投资费用
3
部分因素对于设施选址的相对重要性
重工业 轻工业 高科技 仓储 零售业 服务业 政府 医疗卫
制造
生
产品或 C C B B A A A A
服务销 售条件
接着，分别计算两个地点的运营成本：
备选地址E的成本＝ 200×96.2+150×42.7+215×107.0+340×106.1=84724
备选地址F的成本＝ 200×42.4+150×110.1+215×72.1+340×63.2=61984.5
因此，备选地址F要优于备选地址E
8
CASE：KFC的选址策略
（1）用重心法确定最好的垃圾回收总站地点 （2）该地区主管部门已经确定了两个备选地点，坐标分 别为E（25，25）和F（70，150），哪个备选地点更优？
解：
（1）重心法假定配送成本是运输量和线性距离的函数，那么以各个市 场的坐标为顶点构成一个多边形，它的重心就是最优方案。
重心x的坐标=（200×40+150×65+215×110+340×10）/
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常用方法：使距离最短、或运输费用最小法
14
CASE：如何将表2中的三个部门安排到表1中的三
个位置，使运输费用最小？（从至表）
表1：位置间距
单位：米
至
A
B
C
从
A
－
20
40
B
20
－
30
C
40
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表2：部门间工作流量 单位：千克
至
1
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从
1
－
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80
2
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一种启发式算法：把相互间工作流量最大的两个部门 分配至相互最近的两个位置。
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重心法
重心点坐标公式：
其中：
Cx dix Wi / Wi
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Cy diy Wi / Wi
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Cx：重心的x轴坐标
三品王的售票位 置的调整
台北故宫
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基本生产布置方式
定位布置 工艺布置 单元（成组技术）布置 产品布置
11
定位原则布置
• 定义：产品固定，设备和原料移动到 要加工的产品处；
• 原则： －产品在布置中心，原料和设备在四周； －按作业的级别来排序； －按技术优先性来排料；
12
工艺原则布置
油箱安装
仪表盘安装
压杆安装
前灯安装
发动机安装
前后车椅安装
注油
轮胎和方向盘安装
固定路况测试
最 终 检 验
完 成 （ 成 品 库 ） 涉 水 检 验
22
产品布置之柔性装配线布置
R. W. Hall, Attaining Manufacturing Excellence (Homewood, IL: Dow Jones-Irwn, 1987), p125
关键步骤
具体内容
商圈的划分 和选择
划分：以记分法分类，这些分值是多年平均下来 的较准确的经验值；
选择: 一方面要考虑餐厅自身的定位,一方面要
科
考虑商圈的稳定度和成熟度；
学
的 选
聚客点的测 •要确定这个商圈内最主要的聚客点,并力争在最聚
址
算和选择 客的地方和其附近开店；
方
•要考虑人流的主要动线不会被竞争对手截住；
－可视化布局；高雄人资局、房间装修
－人性化布局；商院；Google
• 特殊布局
－节约式布局 潜艇；SUN
－和谐式布局
28
CASE: 西班牙某公司的办公室
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Changi Airport
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来自百度文库
CASE：Google的办公环境 -7：00
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厂区/工作区布置的目标
• 最短的运输路线
• 规划适当的附属设施及通路 立交桥
• 定义
通过对一些影响因素进行分析，确定出各部门间的 关系和接近程度，将该信息汇集到活动相关图中， 据此进行部门布置。
• 如何判断两个部门之间关系密切程度
考察两个部门之间：（1）是否使用同样的设备或 设施；（2）是否具有同样的员工或记录；（3）生 产流是否连续；（4）交流的容易程度；（5）是否 存在不安全或令人不愉快的条件；（6）完成的工 作是否相似。
23
单元式（成组技术）布置
• 定义：将不同的机器组成工作单元来对 形状和工艺要求相似的零件进行加工；
华为的作业岛
24
CASE: 如何按照单元式布局对设施进行重组 （生产工艺分析法）。
不足：并不一定能产生清晰简洁的布置。
产品
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设A×
×
×
B
×
××
备C
×
××
D×
×
E
×
××
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产品
NOTE：特殊零件的处理！
第四章 选址与设施布局
1
选址决策的必要性
• 市场策略 • 成长需要 • 资源枯竭 • 经营成本
银行、快餐、超市
“headquarter economy”，三一
渔、木、矿 BEER；西昌
Nokia V: Wal-Mart’s Growth
2
厂址选择的主要影响因素
1 地理条件 3 交通运输条件 5 能源供应条件 7 产品销售条件 9 环境保护条件 11 政治文化条件 13 安全条件 15 科技培训条件
适用场合：有时部门之间的流量不易获得，此时不
得不依赖定性因素
18
CASE:把下列活动相关图中的九个汽车服务部门分配到分布为3×3 的9个位置中去，要求满足相应的接近程度。按照城镇规章，部门4 的位置必须安排在这一位置分布的右上角。
A 绝对必要 E 特别重要 I 重要 O 一般 U 不重要 X 不能接近
单位成本高 空间和活动的调度安排复杂 工厂和人员的移动距离可能长
工艺布置
单元布置 （成组）
产品布置
有利于多元化的工艺要求作业 出现干扰时系统可靠性较好 设备和工厂的管理相对容易
平衡兼顾成本和柔性两大目标 （尤其对于品种多的系统） 系统输出的速度很快 团队作业可以提高激励水平
可以提高产量、低单位成本 便于专用设备的采用 物料或顾客的移动十分便利
19
（1）由图可知部门1有最多A类别，因此，部门1最有可能分配到 中心位置，其次是部门3。我们找出相互应接近的一组部门（为 简化起见，略去了O、U类部门）：
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（2）接着找出相互不能接近的部门，它们应该排在四周：
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（3）经反复试验，得出右图部门布置。
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＊与作业相关图对比，考察是否满足接 近程度的要求
权数
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甲
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可供选择的厂址
乙
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设备利用率低 在制品或顾客的排队时间长 流程复杂，难以控制
对现有布置进行重新安排的成 本可能很高 可能需要更多的厂房和设备 工厂利用率可能会比较低
组合柔性可能很低 出现干扰时系统稳健性不好
27
工作的重复程度可能会很高
办公室布局
• 原则
办公室的布局要与文化基
调相关；
法院；维基解密
• 流行布局
－开放式布局
12345
2、3列互换
A× × ×
设 D× × 备 C × ××
步骤2：列的重排
单元1 产品
13245
B × ×× A ××
×
E × ×× D ××
步骤1：行的重排
B、D行互换
C 设B 备
E
××× ××× ×××
26
单元2
各个基本布置类型的优缺点
实践经验：混合布置
优点
缺点
定位布置 产品不会被移动
员工的工作内容丰富多样
劳动力 B A B B B A B B
条件
交通运 A B C A B C C C
输条件
招募专 C B A C C C C C
业人士 的难度
建厂投 A B B B B B B B
资费用
环境保 护条件
ABCCCB
A：绝对重要；B：比较重要；C：一般重要
CC
4
因素评分法：简单评分法、加权评分法
影响因素
地理条件 气候 交通运输 资源 能源供应 水源 排水 扩展余地 环境保护 安全 生活条件 协作 劳动力来源 产品销售 料场 投资费用 简单法总计 加权法总计
• 简化生产流程
• 面积的最有效利用
整体式厂房 V: Boeing 0-1:30
• 良好的工作环境
南烟； V: Ferrari 23-24
• 安全保障
清河特钢；US APARTMENT
• 合理的发展弹性
奥运、世博场馆
32
西直门地铁入口的迷宫及立交
33
CASE：铁岭市清河特殊钢有限责任公司 07年钢水包倾覆重大事故
8 7 250
产品原则布置
• 定义：根据产品制造的步骤来安排设备 或工作过程；
• 条件：批量远大于种类； • 例子：汽车装配；电子消费品生产；
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产品原则布置举例：汽车装配线
喷漆包厢
磷酸浸泡、初步电镀、烘干、喷漆、涂漆 烘干
尾灯安装
开始
引擎罩、门、前挡泥板以及主干的安装
底盘和车体组装
点焊
车顶焊接
Cy: 重心的y轴坐标
dix: 第i个地方的x轴坐标
diy：第i个地方的y轴坐标
Wi : 运往或运出i地方的产品数量
6
CASE：某地区现有4个垃圾回收分站，坐标分别为A（40， 120）、 B（65，40）、 C（110，90）、 D（10，130）， 日回收能力分别为200吨、150吨、215吨和340吨。为了应 付环保的压力，该地区拟建一垃圾回收总站，负责对分站 回收的垃圾进行再次处理。