第九章 设施布置

特点： 所需工人数量更少。 工人能达到更多的工作区。 工作区域更加平衡。 工人间的交流增加。
柔性生产线规划（1）
（来源：蔡斯《运营管理》）
柔性生产线规划（2）
四、产品专业化布局
特点： 产量大。标准化。
尽量要降低在制品库存。 布局要求： 产量要尽可能高。 任何一个点的停工都会造成停滞。 生产均衡化（瓶颈少，差异小）——工作站。
= $570
例1 调整部门位置（1 & 2）
Room 1 Room 2 Room 3
Painting Department (2)
Assembly Department (1)
Machine Shop Department (3)
40’
Receiving Department (4)
Shipping Department (5)
+
$40 + $100 + $50 (3 and 4) (3 and 6) (4 and 5)
= $480
二、工艺对象专业化布置方法
1. 汇集有关信息和数据
– 现有块状区划图 – 物料从至关系；单元之间相对位置重要性
单元 1. 2. 3. 4. 5. 6. 磨床 数控机床 装卸处 车、铣床 工具组 检验组 总计 面积（m2) 1000 950 750 1200 800 700 5400
• 混合布置（Hybrid layout）
– 上述两种布置类型的混合
• 固定布置（Fixed layout ）
– 如图
材料 工具、设备 人 制造场所
制造对象
完成品
二、工艺对象专业化布置方法
特点： 批量小，品种多。 相同的机器和设备放在一起。
布局要求： 设置部门或工作单元时，使搬运成本最 小化。
工艺专业化布局的设计目标
2
1
90
6
（e） 改变后的块状区划图
工艺对象专业化布置方法（续）
3. 做出最终详细方案
– 按照每个单元的实际面积与形状进行详细 布置 – 考虑必要的走廊、通道、休息场所等周边 空间的布置 – 平面图或立体图表示
三、工作单元
工作单元： 将平常分散在各部门的人员和机器重新组合 成一个小组，以便集中于一种单一产品或者一 组相关产品的制造。
A C E B D C A E D B
两图中各单元之间 的相对位置相同， 绝对位置不同
教室的布置
讲台 讲台
讲台
讲台
设施布置的几种基本类型
• 工艺对象专业化布置（Process layout)
– 主要设备按照其功能分别布置在不同位置
• 产品对象专业化布置（Product layout)
– 主要设备按照产品的加工路线或加工顺序顺次排列
Cost = ∑
n
∑ Xij Cij
n
i=1 j=1
其中 Xij ——单元i与j之间的搬运量 Cij ——单元i与j之间的搬运成本 n——单元总数
例1 沃尔特斯公司的布局
Room 1 Room 2 Room 3
Assembly Department
Painting Machine Shop Department Department
E X O A
A X U A A I X U O A
这里的符号表示两 者的关系绝对重要
《生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
作业相关图
代号 A E 密切程度 绝对重要 特别重要 代号 1 2 3 4 5 O 一般 6 7 8 9 关系密切原因 使用共同的原始记录 共用人员 共用场地 人员接触频繁 文件交换频繁 工作流程连续 做类似的工作 共用设备 其他
例2 确定工作站
Station 2
5
10
11
C
4
3
7
Байду номын сангаас
A
B
F
Station 4
G
3
D
12
Station 1
I
11
Station 6
E
Station 3
H
Station 5 Figure 9.14
生产效率的计算

生产效率：
任务时间 生产效率 实际工作站数× 规定的最大节拍

例2生产效率：
66分钟 66 效率 = =91.7% 6个工作站? 分钟
例1 该布局总的搬运费用
Cost = ∑
Cost = + +
n
∑ Xij Cij
n
i=1 j=1
$50 + $200 + $40 (1 and 2) (1 and 3) (1 and 6) $30 + $50 + $10 (2 and 3) (2 and 4) (2 and 5) $40 + $100 + $50 (3 and 4) (3 and 6) (4 and 5)
确定工作站的原则
• 从现有任务中选择时间最长的优先安排 • 从现有任务中选择后继作业数最多的优先安 排 • 从现有任务中选择每项后继作业时间总和最 长的优先安排 • 然后将剩余的作业按照相邻原则安排完毕
例2 如何确定工作站？
• 从现有任务中选择时间最长的 E B H A • 从现有任务中选择后继作业数最多的 A B C D F • 从现有任务中选择每项后继作业时间总和最 长的 • 然后将剩余的作业按照相邻原则安排完毕 G I
15 70
5
6 （c）物料从至表
（d） 关系重要程度分类表
工艺对象专业化布置方法（续）
2. 做出新的块状区划图
– 反复试行法 – 负荷距离法：
ld lij dij
j 1 i 1 n n
5
4
3
60
其中 lij ——单元i与j之间的搬运量 dij ——单元i与j之间的搬运距离 n——单元总数
– 例：机器，工作台，通道，书架
一、设施布置的基本概念
• 设施布置的目的：将企业内各种物质设施 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果。
设施布置的四个基本问题
• • • • 应包括哪些经济活动单元？ 每个单元需要多大空间？ 每个单元空间的形状？ 每个单元在设施范围内的相对与绝对位置
例4 办公室布置
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个部门间的作业关 系密切程度，如作业相关示意图所示，请 根据图作出合理布置。
《生产与运作管理》陈荣秋、马士华编著
例4 作业相关示意图
部门1 部门2 部门3 部门4 部门5 部门6
A
5 10 11
C
4
3
7
A
B
12
F
11
G
3
D
I
E
H Figure 9.13
例2 计算最小工作站数
公司确定每天可以生产8小时。而且生产计划要 求装配线每天完成的产量是40件。 因此： 节拍时间=60分钟×8小时/40件=12分钟/件 最小工作站数=总任务时间/节拍 =66分钟/12分钟=5.5或6个工作站
装配线节拍的计算

装配线节拍（周期时间）：
每天可用的生产时间 周期时间 每天计划产量

最小工作站数量：
最小工作站数
i 1
第i项作业所需时间 节拍
n
n 是装配线的作业总数
例2复印机的装配
作业
完成时间 (minutes)
紧前作业
— A B B A C, D F E G, H
A 10 B 11 C 5 D 4 E 12 F 3 G 7 H 11 I 3 Total time 66
第九章
• • • • • •
设施布置
一、设施布置的基本问题与分类 二、工艺专业化布置方法 三、工作单元 四、产品专业化布置方法 五、混合布置方法 六、非制造业的设施布置 （仓库，办公室，零售业）
一、设施布置的基本概念
• 设施布置：在一个给定的设施范围内，对 多个经济活动单元进行位置安排 • 经济活动单元：需要占据空间的任何实体， 也包括人
例3 玩具公司
• 因为：6J+4K=480，且J=K • 所以：J=K=48个， • 48个/8小时=6个/小时
作业次序
JJ 66 12
KKK 444 12
JJ 66 12 60 分钟
JJ 66 12
KKK 444 12
作业时间
最小周期
例3 玩具公司（另一平衡方案）
作业次序
作业时间
J 6
K 4
K 4
2
4
3
60
6
5
90
1
（b） 现有块状区划图 （a） 各单元所需空间面积
工艺对象专业化布置方法（续）
1. 汇集有关信息和数据（续）
– 现有块状区划图 – 物料从至关系；单元之间相对位置重要性
to from
1
2 20
3 10
4 20
5 75
6 80 90
1 2 3 4
符 号 1 2 3 4 5 6
分 数 绝对必要(absolutely necessary) 6 接近程度 很必要(especially necessary) 重要(important) 一般(ordinary important) 不重要((unimportant) 不能接近(undesirable) 5 4 3 2 1
五、混合布置方法
特点： 生产多品种的产品，避免大量库存。 部门设置方法： 在指定的时间内，使用循环方式为一条 装配线上同时生产的不同产品安排生产时 间。
例3 玩具公司
• 某玩具公司有一条生产线对J型和K型玩具 车支架进行钻孔。这两个类型玩具车钻孔 所需的时间是不一样的。 • 假设装配线要求两种模型车支架数量相等。 我们要为生产线设计一个使生产线平衡的 工作站周期，以生产出相同数目的两种支 架。 • 加工时间：J型支架6分钟，K型支架4分钟。 • 每天工作8小时。
(1)
(2)
(3)
40’
Receiving Department
Shipping Department
Testing Department
(4)
Room 4
(5)
Room 5
60’
(6)
Room 6
例1 沃尔特斯公司搬运量
部门间每周的搬运量
Department Assembly (1) Painting (2) Machine Shop (3) Receiving (4) Shipping (5) Testing (6)
混合布置方法
基于成组技术的布置
五、非制造业的设施布置
• 1、仓库布置
– 搬运成本最小
• 2、办公室布置
– 信息沟通最容易
• 3、零售业布置
– 每平方货架空间净利润最大
1、仓库布置
通 道 出入口
存储物品 1 2 3 4 5 6 7 电烤箱 空调 微波炉 音响 电视 收音机 其他
每周搬运次数 /次 280 160 360 375 800 150 100
30 分钟
J 6
K 4
J 6
• 每半小时各三个。
成组技术（单元式）
• 将不同机器分成许多单元来生产具有相 同形状和工艺需求的产品。 • 现在被广泛应用于金属加工、电脑芯片 制造和装配作业中。 优点： • 工人掌握不同生产技能 • 减少在制品库存和运输 • 缩短生产调整时间
传统布置方法
基于专用设备/技术的布置
A要先完成才 能进行B和E
例2 画出流程图
Task
Performance Time (minutes) Task Must Follow Task Listed Below — A B B A C, D F E G, H
A 10 B 11 C 5 D 4 E 12 F 3 G 7 H 11 I 3 Total time 66
所需货区/个 1 2 1 3 4 1 2
如何寻找 一种货区布 置方案，使 得总搬运量 最小？
仓库布置（续）
7 2 4 6 5 5 3
通
7 2 4 4
道
5 5 1
出入口
使总搬运量 最小的一种 布置方案
2、办公室布置
组合办公模块布置
开放式办公室布置
“远程”办公……
办公室布置（续）
办公室 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， 与设备速度关系不大 • 同一类工作任务可选用的办公室布置有多种 • 组织结构、部门配置方式、部门间相互关系 对办公室布置有重要的影响
装配
喷漆
Assembly (1)
Painting (2)
50
100
30
0
50 20
0
10 0 50
20
0 100 0 0
加工Machine Shop (3) 收货 运输 检测
Receiving (4) Shipping (5) Testing (6)
例1
请计算
假设： 相邻的工作单元搬运费用为1美元/件。对 角也算相邻。 不相邻的工作单元搬运费用是2美元/件。 计算： 该工作布局的总搬运费用。
Testing Department (6)
Figure 9.8
Room 4
Room 5 60’
Room 6
例1 新布局总的搬运费用
Cost = ∑
Cost = +
n
∑ Xij Cij
n
i=1 j=1
$50 + $100 + $20 (1 and 2) (1 and 3) (1 and 6) $60 + $50 + $10 (2 and 3) (2 and 4) (2 and 5)