05_生产和服务设施布置

按产品布置的缺点
– 过度专业化分工，导致员工工作满意度下降 – 弹性少
• 产量 • 产品型号
– 生产系统常因设备故障而停止 – 专业设备投资数额大，相对风险高
产品布置设计的重点：
– 使生产线平衡，降低瓶颈或闲置
2、按工艺流程布置
将相同或相似功能的机器放置在一起， 成为一 个部门或加工中心，某一零组件(或人)在某一区 域完成工作后，再移至另一特定区域 可以处理不同加工需求的布置 例如： – 医院、学校、银行 – 汽车修理厂等
管理重点
– 如何将待生产的产品组成产品族
– 成组技术
将有类似设计或制造特性的项目分为零件族的 方法
产品/零件族的分类标准，是以设计特性(如尺 寸、形状、功能)或制造特性(作业的形态或顺 序)来区分
总结：基本布置类型的优缺点（略） 布置类型
固定布置
优点
缺点
柔性高；产品不移动，顾客不 单位成本高；空间和活 受干扰；员工工作内容丰富 动的调度安排非常复杂 ；移动距离可能长
货架布置
货架维度
从 上 至 下 ， 存 在 一个精确的价值梯 度，并且对应着不 同的“位置费” 货 架 中 部 的 销 售 力是底部位置的5倍 还多，位置费最高 水 平 方 向 ， 如 何 设计摆放宽度以便 既能吸引顾客又能 节省展区
货架布置
超市、便利店把小商品摆放在收银台旁
案例：
通过可获得性和便捷性得到更多销量
基本要求：具有系统观点，布置一种合理的生产和 服务系统，使之能以最经济的方式满足生产和经营 服务的要求。 具体要求：有利于生产与服务。 方便运输 节约用地 良好环境
教室布置
讲台
讲台
讲台
讲台
货架布置
布置目标：普通超市有不少于3万种不同的商品，如何布 置以实现最低的成本和最大的销量？
工 工序 序 时间 号 (分 ) 1 2 3 4 10 5 20 10
时
10 20 30 40 50 60
间
70 80 90 10 0 11 0 12 0
加工周 期 长 度
t1+t2+t3
(n-1)t3
t4 105分
平行顺次移动方式示意图
工 序 号 1 工序 时间 (分 ) 10
时
10 20 30 40 50 60 70
代号 A E I O U X 密切程度 绝对必要 非常重要 重要 一般 不重要 不予考虑
代号 1 2 3 4 5 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

例题：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
1. 更好的人际关系。工人可组成小团体来完成整个作业。
2. 提高操作技能。在一个有限的生产周期内，工人只生产有限
数量的部件，重复程度高，有利于工人快速学习和熟练掌握 生产技能。 3. 减少在制品库存和物料运输。一个工作单元完成几个生产步 骤，可以减少部件在整个车间的运输。 4. 缩短生产调整时间。加工产品的减少意味着工具种类的减少， 可以加快工具更换的速度。
部门B 部门A 部门C 部门D 部门E 带有部门工作中心的典型工艺原则布置
适用于
– 工人技术高
– 生产产量低、样式多的产品
– 数项工作共同使用一机器或工作站
优点
– 流程弹性较大，可处理不同的生产需求
– 流程不容易因设备故障而停顿
– 使用泛用型的设备投资较少，且维修成本低
缺点
– 若使用批量加工，则在制品存货成本高 – 产品换线频繁导致生产时间的浪费 – 复杂的搬运路径导致搬运成本高
第四章 生产和服务设施布置
Facility Layout
本章结构
1
2 3 4 5 6 7
生产和服务设施布置的概念
设施布臵的决策依据
设施布臵的基本原则
设施布臵的基本类型 设施布臵的时间组织（略）
设施布臵的决策方法
流水线的组织设计—装配线平衡
一、生产和服务设施布置的概念
设施布置的概念：指合理安排企业或组织内部各生 产作业单位和辅助设施的相对位臵和面积，以及车 间内部生产设备的布臵。 设施布置的要求:
成组技术规划的开发步骤
按照制造或设计特性将零部件分为产品族(part family)； 确定零部件组的主要物料流动类型，以此作为工艺规划或 者调整的基础； 将机器和工艺分组，组成不同的工作单元。对于无法分组 的部件和设备都放在“剩余单元”中。
磨床 （ M）
原 材 料
钻床 （D）
碾床 （ G）
装 配 线
车床 （ L）
热处理 （HT）
齿轮切削 （GC）
基于零部件流动的路径矩阵
部件 组
车床 L
磨床 M
钻床 D
热处 碾床 理HT G
齿轮 切削 GC
到
原 材 料 √ √
√ √ √ √
√ √ √
√
√ √
装 配 线
√ √ √
√
根据零部件组加工要求重新布置机器将 它们分成工作单元
M D HT G M D GC L GC L M D
时
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
间（每格表示十分钟）
8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 0 2 0 0
3 4
20 10
加工周期 长度
nt1
nt2
nt3
nt4
180分
平行移动方式示意图
汽车、笔记本电脑、电视装配线 炼钢－连铸生产线、热轧线、炼油厂、饮料生产线 大规模免疫接种活动 部分高技术开发区的办公一条龙服务
部分高校的新生入学迎新服务
自助餐厅
工作流程 原料
顾客
工作区1
工作区2
工作区3
工作区1
制成品
材料和/或人工
材料和/或人工 材料和/或人工
材料和/或人工


6、为扩建改建留有余地；
7、注意改善内部环境； 8、可调性(Flexibility)。
怡和资讯维修服务流程图
四、生产和服务设置布置的类型
(生产运作单位的空间组织) 1、产品原则布置：按加工对象组织
采用标准化很高的加工运作获取平滑、快速、高产量流程; 接近重复加工或连续生产, 例如：汽车和设备的制造。
物料流
U型生产布置的优点二
缺点：操作者被包围起来， 没有机会和第三者合作来 提高产量。
物料
优点：操作者可以 互相帮助，可以通 过和第三者合作来 提高产量
U型生产布置的优点三
缺点：直线型生产线很难平衡
优点：5个操作者可以减为4个
按产品布置的优点
– 高度分工、加工/处理速度较快、产出率高 – 大量生产，单位成本低 – 员工容易训练与监督，管理幅度大 – 产品依相同作业顺序运作，搬运成本低 – 人工与设备高度利用
– 生产计划与控制更困难
流程布置的主要目标：
– 使搬运成本、距离及时间最小化
3、固定位置布置 制造的产品不动，而将所需的人员、物 料或设备依需要来移动 适用于
• 产品技术高 • 小量生产、速度慢、工期长 • 产品主件体积大，或无法移动
例如
– 造船厂、大型建筑项目等
优点
– 目标物的移动少，减少损坏与搬运成本
• 生产运作的专业化与协作水平
– 自制／外协加工
• 组织规模 • 技术装备水平 • 生产类型
– 大量生产、成批生产、单件小批
啤酒酿造工艺流程
三、生产和服务设施布置的基本原则
1、满足生产过程的需要，符合总流程；


2、有密切生产联系和协作关系的车间应 靠近布置；
3、充分利用城市的现有运输条件； 4、合理划分大区； 5、尽量提高建筑利用系数；
便利店因为其便捷性， 所售的牛奶、面包等商 品价格远高于当地超市
与其说卖产品，不如 说卖的是便捷性！
香港的超市以中小规模的 居多，有百佳，惠康，屈 臣氏，华润等。家乐福在 香港已经关门了，那边不 太适合大超市的发展。
二、生产和服务设施布置的决策依据
• 产品结构和工艺(服务)特点
– 产品专业化和工艺专业化
产品布置
五、生产运作系统的时间组织（略）
(零件在工序间的移动方式)
m
顺次移动方式: T顺次=nΣt
m
i=1
平行移动方式：T平行= Σt +（n-1）t最大
i=1
平行顺次移动方式：T平顺= nΣt-(n-1)Σmin(tj, tj+1)
i=1 j=1
m
m-1
顺次移动方式示意图
工 序 号 1 2 工序 时间 (分 ) 10 5
（一）作业相关图法
作业相关图法是根据企业各部门之间的活动关系密切程 度布置其相互位置。首先将关系密切程度划分为A、E、I、 O、U、X六个等级，然后，列出导致不同程度关系的原因。 使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系， 根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的 原则，安排出最合理的布置方案。
2、工艺原则布置：按生产运作的工艺特点组织
用来加工或者提供多种工艺要求的产品或服务； 接近于单件作业，例如：喷气机引擎、数控设备。
3、固定布置：加工对象不动，人员、设备等流动
加工对象保持不动，工人、材料和设备按需要移动； 太大太重了而不能移动，例如，油轮,集装船只。
4、成组制造单元布置：
1号 工作 单元
2号 工作 单元 3号 工作 单元 4号 工作 单元
原 材 料
组 装 线
HT
M HT G
适用于生产产品样式多的产品 优点
– 加工速度快 – 较少的在制品库存与物料搬运 – 快速换线，准备时间短 – 增进员工技术 – 采取工作团队，增进人际关系
缺点
– 产品/零件族分配不易，若分配不当，可 能降低生产效率 – 不同的单元可能购买相同的设备
U型生产线：生产线较短，具有不妨碍员工及车辆行走、 可增进员工的沟通与协调、增加工作指派的弹性等优点。 不需要员工沟通的自动化生产、流程工作有互相干扰或流 程出入口无法设于同一端，不适用于此布置。
U型生产布置的优点一
缺点：操作者相互分 开，没有机会相互交 流工作。
物料流
优点：操作者可以 交换工作，可以增 加或减少操作人数。 操作者经过训练可 以自动平衡不同的 生产速度。
域内。已知这6个部门的作业关系密切程度，如
下图所示。请根据图作出合理布置。
部门1 部门2 部门3 部门4
A E X O A
A
U A
A
X I X
U A
O
部门5 部门6
解：
第一步，列出关系密切程度（只考虑A和X）：
A： 1 — 2 1 — 3 2 — 6 3 — 5 4 — 6 5 — 6 X ：1 — 4 3 — 6 3 — 4 第二步，根据列表编制主联系簇，如图1所示。原则是，从关系“A”出 现最多的部门开始，如本例的部门6出现3次，首先确定部门6， 然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。如图1。
– 生产管理比较简单
缺点
– 无法大量生产 – 物料存储与搬运易产生问题
管理重点
– 如何使物料搬运，作业排程与生产技术能有 效整合，缩短工期
4、成组技术规划（单元式布置）
成组技术规划是将不同的机器分成许多单元（Cell）来生 产具有相同形状和工艺要求的产品，期望同时取得产品 布置的「高效率」及流程布置的「弹性」等优点。 目标是从工艺专业化类型的生产中获得产品规划的优点 ，其优点包括：
工艺布置
单元布置
柔性高；系统稳健性好；好管 设备利用率低；流程复 理 杂，组合复杂；在制品 或顾客排队时间可能长
可兼顾成本与柔性；团队作业 调整现有布置的成本可 ；系统输出速度快 能高；可能需要更多的 工厂和设备；工厂利用 率低 可实现高产量；便于专用设备 组合柔性可能很低；系 采用；物料和顾客的移动十分 统稳健性不佳，故障影 便利 响大；工作重复程度高
间
80 90 10 0 11 0 12 0 13 0 14 0
2wk.baidu.com
3
5
20
4
10
加工周期 长度
120分
六、生产和服务设置布置的方法
总体布置方法（重点）
1. 作业相关图法
考虑部门之间的相互密切程度。
2. 物料运量图法
考虑原材料、在制品及其他物资在生产过 程中总的流动方向及运输量。 3. 从至表法 考虑加工对象流动的流程图，据此绘制从 至表并进行迭代。
生产或服务流水线
托盘和 餐具
甜点
色拉
主菜
土豆和 蔬菜
面包
饮料
收银台
自助餐馆服务线
装配线
连续流程生产线
实时热进炉作业设备配置图
加 热 炉 精 轧 区 盘 卷 区 粗 轧 区
热 坯 保 温 坑
扁 钢 坯 连 铸 机
基本布置形式
L线型 直线型
绕线型
U型
柔性的U型生产布置
入口
1
2
3
4
出口
工人 10 9 8 7
单元制造：将机器分组，组的划分由一系列相似零件所需工艺决定; 成组技术：具有相似设计特征或制造特征的零件分成零件族。
1、按产品布置的流水线作业
转化资源的位置完全按照为待转化资源提供方便的原则
来确定。物料、信息、顾客按照预先确定的工艺路线（ 加工工序）依次进行加工。
产品布置目的往往是为提高产品或服务的标准化程度。