设施布置《生产与运作管理》

少品种、大批量产品的生产，设 计上须避免出现工序瓶颈，生产 上追求连续性。
工艺柔性较大，规模 潜力较大，设备利用 率较高；
较多品种、较大批量产品的生产 ，设计上须避免两种工艺各自的 劣处及产出能力的过大差异。
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第三节 设施布置方法
1、物料流向图法 2、作业相关图法 3、从一至（from-to)表法
4
33
30
（3）找出与已选部门（如部门3和4）关系最密切的部 门，按A、E、I、O、U的顺序来选。如果有两个或两个 以上同样关系程度的部门则比较它们的关系分数，优 先布置关系分数最高的部门。
按照上述原则，本例可按部门3，4， 1，2，5的次序进行布置。布置部门1可 以有三个方案。
31
41 33
14 33
原棉
络筒
清花
梳棉
并条
粗纺
整经
浆纱
细纺
布匹
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产品对象专业化布置的优点
• 连续相邻的两个工序，可以减少运输次数，缩短运输路线 • 有效地连续流水作业，降低了中间在制品数量，生产周期
短。 • 每个工人只负责有限的工作台位，操作简单，易于管理。
产品对象专业化布置的缺点 • 这种布置是针对产品的，产品设计一旦变化，生产线要相
4 331
（a）部门4—1 4分 部门3—1 5分 合计 9分
（b）部门4—1 4分 部门3—1 0分 合计 4分
（c）部门4—1 0分 部门3—1 5分 合计 5分
接着对方案进行记分，两部门靠在一起按相关图上的 数码算分，不靠在一起算零分。上述部门1的三种布置方 案中，以方案（a）得分最多，其他次之。实际上部门1 还有其他一些布置方案，但都不如方案（a）好。
• 混合布置的方法又包括：一人多机、成组技术等具体应用方
法。
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一人多机
一人多机（one worker，multiple machine，简称OWMM）是一种常 用的混合布置方式。这种方法的基本原理是：如果生产量不足以使1个 人看管一台机器就足够忙的话，可以设置一人可看管的小生产线，既可 使操作人员保持满工作量，又可在这种小生产线内使物流流向有一定秩 序。这个所谓的小生产线，即指由1个人同时看管的几台机器。
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被加工的零件，根据预先设定的工艺流程，从一个生产 单位转移到另一个生产单位，每项操作由该生产单位中的 某台机器来完成。
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2、产品对象专业化布置
• 产品导向布局，也称装配线布局，是指一 种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过 程的布局方式。鞋、化工设备和汽车清洗剂 的生产都是按产品导向原则设计的。
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5、设施布置类型选择的影响因素 • 在设施布置中，到底选用哪一种布置类型,除了生产组
织方式战略以及产品加工特性以外，还应该考虑其它一 些因素。也就是说，一个好的设施布置方案，应该能够 使设备、人员的效益和效率尽可能好。为此，还应该考 虑以下一些因素：
• 1、所需投资
• 2、物料搬运
• 3、柔性
第九章 设施布置
第一节 设施布置的概念 第二节 设施布置的基本类型 第三节 设施布置方法 第四节 非制造业的设施布置
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本章参考书目
• 1、齐二石， 《生产与运作管理教程》 清华大学出版社
• 2、刘丽文， 《生产与运作管理》 清华大学出版社
• 3、杰伊.海泽（jay Heizer）；巴里.伦德尔（ Barry Render）著；陈荣秋译；
A
C
E
B
D
A
C
A
E
D
B
B
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3、设施布置的目标
• 1、提高空间、设备和人员的利用率 • 2、提高信息、材料和人员的流动 • 3、提高员工的士气、提高更安全的工作
条件 • 4、改善与顾客/客户之间的互动
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4、影响经济活动单元构成的因素有哪些？
产品品种及其 结构、工艺特点
企业规模
企业的专业化 和协作化水平
部门 1（1000平方米） 2（2000平方米） 3（2000平方米） 4（1000平方米） 5（1000平方米）
U E
O
I
O
U
A
U
O
U
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（1）在选择布置方案时，首先要编制“某系统的各部门 接近程度表”
部门
1 2 3 4 5
与其他部门的关系
UEIU U OOU E OA O I OA U UU OU
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1.物料流向图法
按照原材料、在制品及其它物资在生产 过程中总的流动方向来布置工厂的车间、 设施和生产服务单位。
如图，某机械加工企业按物料流向图法布置
毛坯加工 机械加工
分装
总装
成品仓库
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2、作业相关图法
• 作业相关图法是有穆德提出来的，它注重考虑各生 产单位生产作业的相互关联，按关系密切程度来安排生 产单位的区域相邻布置。
关系分数
2+5+4+2=13 2+3+3+2=10 5+3+6+3=17 4+3+6+2=15 2+2+3+2=9
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（2）选取关系分数最高的部门（部门3）开始布置， 再选出与他关系最密切的部门（部门4），可布置如下 图。本例中布置用的样片为1000平方米，部门3为2000 平方米，所以需用两块样片。
• 即按不同的工艺特征建立生产单位的原则。 • 适用于：小批量、顾客化程度高的生产与服务。 • 优点：
– 对产品品种变化的适应能力强； – 设备是按照功能集中放置的，这样便于设备的管理和维护。 • 缺点： – 生产过程中的物流复杂无序，运输线路长，工件等待时间长，生产成
本高，在制品库存量大； – 对工人的技术要求和工人培训费用相对较高。
• 经济活动单元——是指需要占据空间的任何实 体，也包括人。例如，机器、工作台、通道、 等等
• 给定的设施范围——可以是一个工厂、一个车 间、一座百货大楼或一个餐馆等。
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2、设施布置的四个问题
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(相对/绝对)？
•
将待布置的部门一一确定出相互关系，按照关系密
切程度的部门相邻布置的原则，通过构造“关系树”，
或计算关系密切程度积分，来合理安排布置方案。
• 工厂各组成部分之间的密切程度；一般可分为六个 等级，见下表所示。
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（二）相对关系布置法
即着重从各部门之间相互关系的密切程度来布置 各部门位置的一种方法 。
—运输成本从--至表：表中元素表示从出发设备至到达设备运 输成本的叫做；
—运输次数从--至表：表中元素表示从出发设备至到达设备运 输次数的叫做。
•
当达到最优化时，这三种表所代表的优化方案分别可以实现
运输距离最小化、运输成本最小化和运输次数最小化。
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例：
• 某企业设有6个部门，图给出了这6个部门之间的初始布置 方案。表1为部门之间每周的物料搬运量。表2为单位运输 成本，请采用从至表法对当前布置进行改进。
• 产品导向布局的两种类型是生产线和装配 线。
• 即按产品（零件、部件）建立生产单位的原则。 • 适用于：大批量、少品种。
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2、产品对象专业化布置
特征：以产品为中心布置设施、实施生产的方式。
材料1 工序 1
工序 2
工序 3
产品1
材料2 工序 A
工序 B
工序 C 产品2
（工艺专业化设施布置与加工流程示意图）
• 表1 部门之间每周物料搬运量
1
2
3
4
5
6
1
750
1000
300
400
600
2
1000
0
1800
0
3
0
600
0
4
300
800
5
200
6
35
表2 部门之间单位运输成本（单位：元）
1
2
3
4
5
6
1
1
2
1
2
3
2
1
2
1
2
3
3
2
1
4
1
2
5
1
6
解：首先根据成本公式，计算出部门之间每周运输成本。
成本=Xij*Cij ，其中，Xij表示部门i与部门j之间的每周物料搬 运量，Cij 表示部门i与部门j之间的单位运输成本。计算结果 见表3，在这种布置下，所有部门每周运输成本为11750元
800 1800
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用同样的方法再布置部门2 和部门5，最后可得出如 下图的结果：
2
4
1
2
3
3
5
33
3、从一至（from-to)表法
•
从--至表是记录车间内各设备间物料运输情况的工具，是一
种矩阵式图表，因其表达清晰且阅读方便，因而得到了广泛的
应用。
• 一般来说，从--至表根据其所含数据元素的意义不同，分为三类
—距离从--至表；表中元素表示从出发设备至到达设备距离的 称为
• 4、其它
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第二节 设施布置的基本类型
四种基本类型：
1、工艺对象专业化布置(process layout) 2、产品对象专业化布置(product layout) 3、混合布置(hybrid layout) 4、固定布置(fixed layout)
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1、工艺对象专业化布置
• 将功能相同的设备集中放在一起，组成不同的生产单位，比如制造业 中的机械加工车间、锻压车间、车工车间等。被加工的零件，根据预先 设定好的流程顺序从一个地方转移到另一个地方，每项操作都由适宜的 机器来完成。