第6讲 设施布置

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张国辉
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只考虑A 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
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3、工艺对象专业化布置
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“从—至表”法（ From—To Matrix） 计算机辅助布置
如CRAFT(Computerized Relative Allocation of Facilities Technique)： 启发式， 启发式，两两交换位置， 两两交换位置，不断改进
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作业相关图法 根据企业各部门之间的活动关系密切程度来布置其相对 位置。 位置。
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A. 物料运量图法
步骤： 步骤： （1）统计车间之间的物料流量， 统计车间之间的物料流量，制定物料运量表； 制定物料运量表； （2）按运量大小进行初始布置， 按运量大小进行初始布置，将车间之间运量大的安排 在相邻位置； 在相邻位置； （3）综合考虑其它因素进行改进和调整。 综合考虑其它因素进行改进和调整。
单位距离运输成本
锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 0.15 0.15 0.16 0.15 0.16 0.16 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15
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单位距离每月运输成本
锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 38.9 60.0 2.9 18.9 6.3 17.1 63.3 9.3 32.6 62.7 9.8 8.3 28.5 14.3 6.3 28.8 9.2 2.4 6.2 1.5 3.2 10.9 7.5 锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床
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1、车间布置（ 车间布置（厂区布置） 厂区布置）
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基本原则： 基本原则： 工艺原则、 工艺原则、经济原则（ 经济原则（运量、 运量、面积）、 面积）、安全和环保原则 ）、安全和环保原则 物料运量图法 按照生产过程中物料的流向及生产单位之间运输量来布 置企业的车间及各种设施的相对位置。 置企业的车间及各种设施的相对位置。
（1）最短的路线；（ 最短的路线；（2）最大的灵活性（ 最大的灵活性（3）最有效的面积利用 ；（4）最良好的工作环境（ 最良好的工作环境（5）最合理的发展余地
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2、生产单位的专业化原则和形式
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影响企业内部的生产分工和协作关系， 影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向 、物料路线和运输量。 物料路线和运输量。 按照生产流程类型的不同
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1、什么是设施布置？ 什么是设施布置？
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设施布置（ 设施布置（Facility Layout）是指在一个给定的设施范围 内，对多个生产单位进行位置安排。 进行位置安排。 给定的设施范围： 给定的设施范围：一个工厂， 一个工厂，一个车间， 一个车间，一个仓库， 一个仓库，一 座百货大楼， 座百货大楼，一个写字楼， 一个写字楼，一个餐馆等。 一个餐馆等。 生产单位： 生产单位：需要占据空间的任何实体， 需要占据空间的任何实体，包括人。 包括人。如：机 器、工作台、 工作台、桌子、 桌子、通道、 通道、储藏室、 储藏室、工具架等等。 工具架等等。 目的： 目的：将企业内的各种物质设施进行合理安排， 将企业内的各种物质设施进行合理安排，使其组 合成一定的空间形式， 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。 以获得更好的经济效果。
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B. 作业相关图法
（3）根据上述资料， 根据上述资料，将待布置的部门一一确定出相互关系 及其密切程度， 及其密切程度，根据相互之间重要程度等级高的部门 相邻布置的原则， 相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。 安排出最合理的布置方案。
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举例： 举例：
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三、制造业设施布置方法
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车间布置（厂区布置） 厂区布置） 库房布置（仓库布置） 仓库布置） 工艺对象专业化布置（车间内设备布置） 车间内设备布置） 产品对象专业化布置（ 对象专业化布置（车间内设备布置） 车间内设备布置） 新设备的布置问题 装配线平衡
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二、典型布置形式及其选择
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物料流程形式 固定布置（ 固定布置（Fixed Layout） 按产品布置（ 按产品布置（Product Layout） 按工艺过程布置（ 按工艺过程布置（Process Layout） 按成组制造单元布置（ 按成组制造单元布置（Layout based on GT） 混合布置（ 混合布置（Hybrid Layout）
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举例
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经统计得到车间之间运量表如下： 经统计得到车间之间运量表如下：
01 01 02 03 04 05 总计 0 11 14 4 6 2 10 7 02 7 03 2 6 04 1 2 5 1 2 05 4 总计 14 8 10 8 2
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根据运量大小进行车间布置： 根据运量大小进行车间布置
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一机械厂欲布置其生产车间和相关服务设施。 一机械厂欲布置其生产车间和相关服务设施。该工厂共 分6个部分， 个部分，计划布置在2 计划布置在2×3的区域内。 的区域内。 （1）列出关系密切程度： 列出关系密切程度： 部门1 部门1 部门2 部门2 部门3 部门3 部门4 部门4 部门5 部门5 部门6 部门6
密切程度 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不予考虑
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B. 作业相关图法
（2）然后列出导致不同程度关系的原因； 然后列出导致不同程度关系的原因； 代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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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 其它
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工艺专业化 对象专业化
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3、设施布置要考虑的基本问题
1)
应包括哪些生产单位？ 应包括哪些生产单位？取决于企业的产品、 取决于企业的产品、工艺设计要 求、企业规模、 企业规模、生产专业化水平与协作化水平等多种因 素。生产单位的构成又影响着生产率 每个生产单位需要多大空间？ 每个生产单位需要多大空间？空间太小， 空间太小，影响活动； 影响活动；空 间太大， 间太大，造成浪费， 造成浪费，同样影响生产率 每个生产单位空间的形状如何？ 每个生产单位空间的形状如何？生产单位的形状、 生产单位的形状、大小 与构成相互关联 每个生产单位在设施范围内的位置？ 每个生产单位在设施范围内的位置？包括绝对位置和相 对位置。 对位置。直接影响物流、 直接影响物流、信息流的畅通。 信息流的畅通。
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B. 作业相关图法
（1）首先将关系密切程度划分为A,E,I,O,U,X六个等级； 六个等级； 代号 A E I O U X
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英文含义
Absolutely Important Especially Important Important Ordinarily Unimportant
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3)
4)
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4、影响企业生产单位构成的因素
1) 2) 3) 4)
产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模 企业的技术水平
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5、设施布置的影响因素及原则
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工厂厂房布置满足生产过程要求， 工厂厂房布置满足生产过程要求，避免相互交叉和迂回运 输，缩短生产周期， 缩短生产周期，节省生产费用 生产联系和协作关系密切的生产单位应相互靠近布置（ 生产联系和协作关系密切的生产单位应相互靠近布置（如 机加工和装配车间） 机加工和装配车间） 充分利用现有运输条件， 充分利用现有运输条件，如公路、 如公路、铁路、 铁路、港口及供水、 港口及供水、供 电等公共设施 按照生产性质、 按照生产性质、防火和环保要求， 防火和环保要求，合理划分厂区（ 合理划分厂区（如热加 工区， 工区，冷加工区、 冷加工区、动力实施区等） 动力实施区等） 工厂布置应考虑有扩建的余地（ 工厂布置应考虑有扩建的余地（柔性） 柔性） 其它： 其它：如占地面积、 如占地面积、投资规模、 投资规模、设备维修、 设备维修、工作环境、 工作环境、人 机工程、 机工程、参观
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线性规划法 基于图论方法
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“从—至表”法 目标： 目标：物料总运输成本最小（ 物料总运输成本最小（或物料总运量最小） 或物料总运量最小） 数学模型： 数学模型：
MinC = ∑∑ X ij Pij
i =1 j =1 N N
N − 生产单位数量 X ij − 从生产单位i到生产单位j的物料运量 (重量W ij×距离Lij ) Pij − 单位物料在生产单位i和j之间的单位距离运输成本 (运输单价)
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步骤： 步骤： （1）选择典型零件， 选择典型零件，制定典型零件的工艺路线， 制定典型零件的工艺路线，确定所用的 机床设备； 机床设备； （2）根据零件产量及工艺路线统计零件在各设备之间的移动 次数； 次数； （3）确定各设备间单位距离运输成本（ 确定各设备间单位距离运输成本（或单位运量成本）； 或单位运量成本）； （4）用实验法确定最满意（ 用实验法确定最满意（总运输成本/或总运量最小） 或总运量最小）的布 置方案。 置方案。
X：1---4，3---6，3---4
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（4）画出“X”关系联系图。 关系联系图。 1 4 3 6
“A”关系联系图 4 2 1 3 6 5
（5）根据联系簇图(“A”关系图和“X”关系图)和可供使用的 区域， 区域，用实验法安置各部门。 用实验法安置各部门。
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举例： 举例：
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一金属加工车间有6台设备， 台设备，已知其加工的零件品种及 加工路线， 加工路线，零件在设备间移动次数和单位距离移动成本 如表所示。 如表所示。请确定最佳布置方案。 请确定最佳布置方案。
设备间月平均移动次数
锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 216 400 16 126 42 114 421 71 95 62 100 315 83 114 390 217 418 52 61 190 95 42 61 16 41 180 10 20 68 50 锯床 磨床 冲床 钻床 车床 插床 0.18 0.15 0.15 0.18 0.15 0.15 0.15 0.17 0.16 0.15 0.15 0.16 0.20 0.15 0.15
第6讲 设施布置
一、基本概念 二、典型布置形式及其选择 三、制造业设施布置方法（ 制造业设施布置方法（含定量分析） 含定量分析） 四、非制造业的设施布置 五、案例分析： 案例分析：上海拖拉机厂齿轮车间
本讲提纲
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一、基本概念
什么是设施布置？ 什么是设施布置？目的何在？ 目的何在？ 生产单位的专业化原则和形式 设施布置要考虑的基本问题 影响企业生产单位构成的因素 设施布置的影响因素
A A E X O A A U I A X X U O A
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只考虑A 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
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（2）根据列表编制主联系族。 根据列表编制主联系族。原则是从关系“A”出现最多 的部门开始， 的部门开始，如本例中的部门6出现3次，因此首先确定 部门6，然后将与部门6的关系密切程度为A的部门一一联 系在一起。 系在一起。 4 2 6 5 （3）考虑其它有“A”关系部门。 关系部门。如能加在主联系簇上则尽 量加上去。 量加上去。 4 只考虑A 只考虑A和X： 2 6 A：1---2，1---3，2---6， 1 5 3---5，4---6，5---6 3