第3章.设施的选址与布局

生产与运作管理
Operations Management
经济与管理学院
黄 霖
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Operations Management
• 第01章 生产与运作管理概论 • 第02章 生产与运作战略 • 第03章 设施选址与布置 • 第04章 综合生产计划
• 第05章 库存控制
• 第06章 项目计划管理* • 第07章 企业资源计划ERP • 第08章 生产现场管理 • 第09章 质量管理* 生产与运作管理
t
Baidu Nhomakorabea
例题：设n=4，t1=10，t2=5，t3=15，t4=10
T顺 4 （ 10 5 15 10 ） 160
特点：零件加工过程中没有停歇、管理与组织比较简单； 缺点：零件的加工时间长。
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2）平行移动方式
工序 M1 M2
t1 t1 t1 t1 t2 t2 t2 t2 t3 t3 t4 t1 t2 t3 t3 t4 t3 t4
6
3.1 设施选址影响因素及程序
三、影响选址决策的因素
■ 劳动力条件 ■ 原材料供应条件 ■ 产品销售条件 ■ 交通运输条件 ■ 地理条件 ■ 基础设施条件 ■ 气候条件 ■ 生活条件
• 1.经济因素 – 运输条件与费用 – 劳动力可获性与费用 – 能源可获性与费用 – 厂址条件与费用 • 2.政治因素 • 3.社会因素 • 4.自然因素
材料
制造对象
工具设备
人
完成品
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设施布置的基本类型
生产过程的时间组织
（一）零件的移动方式
• 1）顺序移动方式 • 是指一批零件在前道工序加工完毕后才整 批地运送到后道工序去继续加工。 • 加工周期的计算公式： • n ：零件加工批量， • m：零件加工的工序数， • ti ：第i道工序的单件加工时间。
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Operations Management
第03章 设施的选址与布置
3.1 设施选址影响因素及程序 3.2 设施选址的方法 3.3 设施布置（空间与时间） 3.4 工艺专业化的布置方法 3.5 仓库、零售店、办公室的布置

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设施布置 回答：
(1) 应包括哪些经济活动单元？ (2) 每个单元需要多大空间？ (3) 每个单元空间的形状如何？ (4) 每个单元在设施范围内的位置？

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4
3.1 设施选址影响因素及程序
一、设施选址的基本问题
设施选址包括两个方面的问题： 第一、选位，即选择什么地区（区域）设置设施。 第二、定址。即地区选定后，具体选择在该地区的 什么位置。 具体决策时要考虑四种选择：
1.扩展现有的工厂、
2.增加新地点、 3.放弃现有地点、
选址原则：
1.费用经济原则
影响因素
劳动力 原材料
产品销售
交通运输 地理条件
基础设施
气候条件 生活条件 环境保护 科技依托 总分
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见右表：
3.2 设施选址的方法：盈亏平衡分析法
生产经营中总成本（TC）分为固定成本（FC）和变动 成本（VC）。固定成本是不随产量的变化而变化的成本， 变动成本则随产量的变化而变化。
TR
在一定范围内，产量增加时，由于 单位产品分摊的固定成本减少，总 成本将等于或小于总收入。而当总 收入等于总收益时，成本曲线与收 益曲线交点即为平衡点（Q*）。当 组织生产产量低于平衡点产量时， 将亏损；而产量高于平衡点产量时 ，则会赢利。公式见右。
金 额
TC
FC
Q*
盈亏平衡图
产量
F Q P V
*
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3.2 设施选址的方法：线性规划法
原则：追求总生产成本和运输成本最低 目标函数：
n xi j R j i 1 m xi j X i j 1 n m R j i 1 j 1
3.2 设施选址的方法：重心法
重心法步骤：
在坐标中标 出各个地点 的位置
求出运输成本 最低的位置坐 标X和Y 对照地图找 出相应位置
重心法公式 ：
Cx Cy d V V d V V
ix i iy i i
i
式中： Cx__重心的x坐标； Cy__重心的y坐标； dix__第i个地点x 坐标； diy__第i个地点y 坐标； Vi__运到第i个地点或从第i个 地点运出的货物量
To = t1 + t2 + t3 + t4 +(n-1) • t3
故：To = t i + (n-1) • tL长
i=1 左图：L长 =3，
时 间
m
M3 M4
t4 t4
即最长作业时间 + 蓝影部分 3t3
(n-1)• t3
To
每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移到后道工序去 继续加工。即零件在工序间1 件1 件地移动。
药房
注射室
物料的移动成本：成本最小公式 工作的相关关系 最小成本＝ X ij Cij
i 1 j 1 x x
Xij―从部门 i 到部门 j 物品流动的数量；
Cij―单位物品在部门 i 和部门 j 之间流动的成本。
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设施布置的基本类型
工艺专业化形式
产品3 产品1
A
B
C
产品2
产品1
产品2 产品3
流水生产线的特征和形式
• 流水生产线：按照产品生产的工艺顺序布置 工作地，使产品连续地、协调地、均衡地在 各个工作地进行加工或装配，直到生产出成 品的一种生产组织形式。 • 流水生产线的特征
工作地专业化程度高，生产有明确的节奏性
工艺过程是封闭的，具有高度的连续性
各工作地的加工时间与其设备数的比值相等或相近 如：5分/1台=10分/2台=15分/3台
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流水线平衡网络图：工序同期化
2 2 ② 6 ⑦ ⑥ ⑨ 5 4
11
③
5 7 ④ 1 ⑤
5 ⑩ 3 ⑧
6 ①
r = 10/Q
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流水线生产路线图
4 1 8 9 10
12
13
A 产品
2
5
11
A产品工艺路线图
6 1 7 5 8 9 12 10
14
B 产品
2 3
B产品工艺路线图
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流水线生产路线图
• 4.流水线的形式——按生产节奏分： 强制节拍流水生产线 自由节拍流水生产线
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流水生产线的基本特征和形式
• 组织流水生产线的条件
产品设计已定型，工艺先进； 产品需求量大，需求旺盛期长； 产品的工艺过程可划分为简单的工序；
即可按生产线组织要求进行分解和合并，便于工序同期化。
• 流水生产方式起源于美国的福特汽车装配线。由于采用 流水生产，使汽车的装配时间从12小时28分减少为2小 时28分，汽车成本由2800多美元，降为800多美元，从 而使汽车成为大众化交通工具。
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Operations Management
第03章 设施的选址与布置
3.1 设施选址影响因素及程序 3.2 设施选址的方法
3.3 设施布置（空间与时间）
3.4 工艺专业化的布置方法
3.5 仓库、零售店、办公室的布置

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3.2 设施选址的方法：因素赋值法
因素赋值法：
为综合考虑各影响
因素及其重要度， 可对各因素及重要 度赋值，计算各方 案的总分，再选择 分值最高者为最优 方案。影响因素的 重要度及评分表，
企业设施布置：
企业经济活动单元构成的影响因素 1. 企业的产品 2. 企业规模
3. 企业的生产专业化与协作化水平
4. 企业的技术水平
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3.3 设施布置
• 设施布置的定义：
• 是将组织内各种物质设施在空间上进行合理安排和有效的 组合，形成一定的空间形式，从而有效地为组织服务，以 使组织获得最大效益
（二）选择建厂城镇的基本要求
1、当地城镇建设规划允许 2、劳动力市场：劳动力成本和可得性 3、当地生活条件较好 4、当地工资水平较低
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3.1 设施选址影响因素及程序
（三）选择建厂用地的基本要求
1、地质条件适于建厂 2、有可靠的水源保证 3、有足够的用地面积和扩展余地 4、靠近水陆交通要道 5、有利于三废（水、电、气）处理
6
4
9
1
7
8
10
12
13
A 产品 B 产品
2
5
14 11
3
– 产品混合生产工艺顺序图
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设施布置的基本类型
成组单元
3、混合类型布局
(1)原布局
焊 接
存储箱 机3 机4
一人多机
(2)新布局
焊 接
机4
锻压机
油 漆
机3 机2
机1 锻压机
油 漆
存储箱
机1
机2
汽车配件厂轴承生产线
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设施布置的基本类型
4、固定位置的布局
负荷距离法：
即在若干个候选方案 中，选定一个目标方 案，它可以使总负荷 （货物、人或其他） 移动的距离最小。
约束条件：
Xi
式中，xi__第i工厂的产量；
ci__第i工厂的单位成本； xij__第i工厂运往目标市场j的产品数量； Dij__第i工厂向目标市场j运输单位产品的运费及其它流通费用； 14 Rj__目标市场j的需求量。
– 固定位置布置
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设施布置的基本类型
1、工艺导向布置
Des Moines国民银行 1、支票分类 2、支票核对 3、支票记账 4、支票分配 5、政府支票
×
75 英 尺
6、退回的支票
7、记账调整 8、办公室
75英尺
×
电梯 走道
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DNB大楼第二层
医院：工艺专业化导向布置
挂号室
内科
外科
X光室
化验室
手术室
（刘文博） 清华大学出版社 2012年9月
• 第10章 新型生产运作方式
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Operations Management
第三章 设施选址与布局
Chapter03
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Operations Management
第03章 设施的选址与布置
3.1 设施选址影响因素及程序 3.2 设施选址的方法 3.3 设施布置（空间与时间） 3.4 工艺专业化的布置方法 3.5 仓库、零售店、办公室的布置
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流水生产线的基本特征和形式
• 1.流水线的形式——按生产对象是否移动分： 固定流水生产线
移动流水生产线
• 2.流水线的形式——按生产品种数量分： 单一品种流水生产线
多品种流水生产线（可变、混合、成组生产）
• 3.流水线的形式——按生产连续程度分： 连续流水生产线
间断流水生产线
M4
Tp 一批零件在上道工序全部加工完毕后，才整批地转移到下道 工序继续加工。即零件在工序间是整批地移动。 34
1）顺序移动方式
工序1 工序2 工序3 工序4 20 40 60 80 100
10 10 10 10 5 5 5 5 15 15 15 15 10 10 10 10
120
140
160
180
2.集聚人才原则 3.接近用户原则
4.保持原有状态。
4.长远发展原则
5
3.1 设施选址影响因素及程序
二、设施选址的程序
• • 1.确定选址总体目标。 2.收集与选址有关的资料。
•
• • • •
3.识别选址的重要因素。
4.初步筛选确定候选的目标地区。 5.确定可供选择的具体地点。 6.对备选具体地点进行评价。 7.确定具体地点。
• 设施布置的原则：
– 为生产经营服务原则 – 最短距离原则 布局的目标
合理的物料流动 工作的有效性和高效率 环境和美观 满足容积和空间的限制
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– – – –
单一流向原则 立体原则 安全原则 弹性原则
Operations Management
• 设施布置的基本类型
– 工艺导向布置 – 产品导向布置 – 混合类型布置
城市商业活动以追求利润 为目的，这是零售业网点 选址与布局的经济原则。
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■ 环境保护条件
■ 科技依托条件
3.1 设施选址影响因素及程序
（一）选择建厂地区的基本要求
• • • • 1、接近产品销售市场 2、接近原材料产地 3、水、电、通讯等基础设施完备 4、气候条件能满足生产技术要求
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3.1 设施选址影响因素及程序
？日产量 作业赋闲
库存变化 如何提高日产量
组装 0.2
涂染 0.25
包装 0.16
设施布置的基本类型 产品专业化形式
产品1 产品2
——流水生产线
产品1 产品2 产品3
A、 B、 D
D、E、C E、F、A
产品3
流水生产节拍： 节拍是流水线上连续出产相邻两件同种制品的时间间隔。 计算公式如下： 生产节拍 = 工作时间 / 计划产量，即：r = Fe / Q 24
D
E
F
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设施布置的基本类型
2、产品导向布置
案例：草籽娃娃生产 眼睛 0.2 填充 0.25分/个 塑型 0.27 眼镜 0.2
产品导向布局适合于大批量的、标准化的产品生产——流水线 优点：单位产品的可变成本低，物料处理成本低，存货少，对劳动力标准 要求低；缺点：投资巨大，不具产品弹性，一处停产影响整条生产线。 23
T顺 n ti
i 1
33
m
1）顺序移动方式
工序
n•t1
M1 t1 M2 M3
Tp = n•t1 + n•t2 + n•t3 + n•t4
n•t2 t2 t2 t2 t2 t3 t3
t1 t1 t1
故：Tp = n• t i
i=1
m
n•t3
t3 t3 n•t4 t4 t4 t4 t4
时 间