第八章 设施布置1

69.2
28.0
3.锯床 – 磨床
⑤
车床
4.钻床 – 车床
66.0
插床
5.车床 – 插床
1. 锯床 - 冲床 3. 锯床 – 磨床 2. 磨床 – 钻床 4. 钻床 – 车床
5. 车床 – 插床
❖锯床 1 ❖冲床 ❖插床
5
❖磨床 2 ❖钻床 4 ❖车床
【例】：某一加工车间有七台设 备，根据零件加工工艺路线，绘 制了零件工艺路线图，假设设备 间的距离大致相等，为一个单位 距离。请根据下图确定该车间的 最佳布置方案。
仓库布置（续）
存储物品
1.电烤箱 2.空调 3.微波炉 4.音响 5.电视 6.收音机 7.其他
搬运次数 （每周）
280 160 360 375 800 150
100
所需货区
1 2 1 3 4 1 2
货区 通道
仓库平面示意图
家电用品仓库的存储信息
仓库布置（续）
货区
7
2
4
6
5
5
3
通道
7
2
4
4
5
5
1
２．初步做出平面布置方案进行
３．最终确定块状区划图，做出 详细方案
工艺对象专业化布置的基本方法
❖ 物料从至表法 基本步骤
选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机 床设备。
制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离。 确定出零件在设备之间的移动次数，和单位运量成本。 用实验法确定最满意的布置方案
❖ 考虑四个问题:1.应包括哪些经济活动单元 2.每个单元需要多大空间 3.每个单元空间的形壮如何 4.每个单元在设施范围内位置
基本问题
❖ 设施布置目标: 1.满足生产过程的需要 2.设施占用空间缩小 3.总运输费用最少 4.生产系统柔性强 5.组织结构的合理化和管理的方便性 6.提供方便、安全、舒适的作业环境
第三节 混合布置的布置方法
❖ 一人多机 ❖ 成组技术
一人多机
❖ 一人多机（ＯＷＭＭ）：如果生产量使一个 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 向有一定次序．
一人多机
按Ｕ形制造单元布置
机器2 机器3
机器1
机器4
入口 出口
布置好的仓库平面示意图
办公室布置
❖ 办公室特点：１．处理对象是信息及来访者； ２．工作效率的高低取决于人的工作速度； ３．同一类工作任务可选用办公室布置有多 种．
❖ 办公室布置主要考虑因素：１．信息传递与 交流的迅速方便；２．人员的劳动生产率
办公室布置
❖ 办公室布置基本模式：１．传统的封闭式办 公室；２．开放式办公室布置；３．带有半 截屏风的组合办公模块；４．“活动中心” 的新型办公室布置；５．“远程”办公．
人的情绪
第二节 工艺对象专业化和产品对象 专业化的布置方法
❖ 工艺对象专业化布置的基本方法 ❖ 工艺对象专业化布置的其他方法 ❖ 产品对象专业化的布置方法
工艺对象专业化布置的基本方法
❖ 基本步骤：１．汇集有关信息数据（各活动 单元所需空间；可利用空间大小；各单元之 间相互关系；其他约束条件）
评价
❖ 例：下列车间之间运量表：
01
02
03
04
01
7
2
1
02
6
2
03
4
5
04
6
05
2
总计
0
11
14
10
05
总计
4
14
8
1
10
2
8
2
7
42
01
7
4
Leabharlann Baidu02
2
10
03
2
05
1
4 11
04
❖ (二)作业相关图法 ❖ 它是根据企业各个部门之间的活动
关系密切程度布置其相互位置。
关系密切程度分类
❖密切程度 ❖绝对重要 ❖特别重要
单元1
L
D
D
G
L 车床
原
单元2
材
L
G
料
单元3
L
L
G
P
成 D 钻床
品 库
G
磨床
成组生产单元布置示意图
第四节 非制造业的设施布置
❖ 仓库布置 ❖ 办公室布置
仓库布置
例子：
假设有一个家电用品仓库，共有M个货区， 分别储存7种家电。仓库有一个出入口，进出仓 库的货物都要经过该口（如图所示）。假设该仓 库每种物品每周的存取次数如表所示，应该如何 布置不同物品的货区，使总搬运量最小?
缺点：加工路线长、运输量大、运输成本高、生 产周期长、组织管理工作复杂 、生产效率低等
按工艺过程布置
又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器
集中在一起，完成相同工艺加工任务
车床组
钻床组
磨床组
L 车床
D
L
D
G
D 钻床
L
G 磨床
D
G
L
D
按工艺过程布置示意图
接收和转运
设施布置的基本类型及其选择
部门 3 A－ ①⑤ X－ ④⑥
部门 5 A－ ③⑥ X－
部门 2 A－①⑥ X－
部门 4 A－⑥ X－①③
部门 6 A－②④⑤ X－③
部门 1
A－ ②③ X－ ④
部门 3 A－ ①⑤ X－ ④⑥
部门 5 A－ ③⑥ X－
部门 6 A－②④⑤ X－③
部门 2 A－①⑥ X－
部门 4 A－⑥ X－①③
机器6
机器5
Ｕ形制造单元布置示意图
成组技术
❖ 成组技术（ＧＴ）：按照产品或零件在某种 特征上的相似性把它们分组归类，然后在不 同的设备群上进行加工的一种方法．
❖ 好处：减少作业更换时间，减少中间在制品 库存，减少物流量，缩短生产周期，易于实 现自动化
成组技术
按成组制造单元布置
首先根据一定的标准将结构和工艺相似的零件组成一个 零件组，确定出零件组的典型工艺流程，再根据典型工艺流程的 加工内容选择设备和工人，由这些设备和工人组成一个生产单元
❖ 4.用实验法确定最满意的布置方案。
【例】：某加工车间有六台
设备，根据零件加工工艺路线 ，求出了零件的月移动次数和 单位距离运输成本，见下表： 请确定该车间的最佳布置方案 。
设备间月平均移动次数
锯床
磨床
冲床
钻床
车床
插床
锯床
217 418
61
42
180
磨床 216
5 190
61
10
冲床 400 114
设施布置的一些方法介绍
❖ 评价企业布局的主要标准： 总运输路线 最短、运输总费用最小。
❖ 一、厂区布置的常用方法
❖ (一)物料运量图法
❖ 物料运量图法是按照生产过程中物 料的流向及生产过程单位之间运输量布 置企业的车间及各种设施的相对位置。
❖ 物料运量图法步骤： ❖ 1. 绘出初步物料图 ❖ 2. 制定物料运量表 ❖ 3. 初试布置
毛坯
1
4
1
1
铣床
1
2
1
车床
2
1
1
1
钻床
1
1
3
磨床
1
2
压床
1
1
检验
前进距
后退距
1 ( 1+1+1+1+1+1 ) = 5
1×2 = 2
原
2 ( 4+2+1+2 )
=18
方
3 ( 1+1+1+3 )
=18
案
4 ( 4+1 )
=20
2×1 = 2 3×1 = 3
小计
61
7
零件移动总运距： 61+7 = 68
0.15
0.16
车床
0.15
0.17
0.16
0.20
0.15
插床
0.15
0.15
0.16
0.15
0.15
单位距离月运输成本
锯床
磨床
冲床
钻床
车床
插床
锯床
32.6
62.7
9.8
6.3
28.8
磨床
38.9
8.3
28.5
9.2
1.5
冲床
60.0
17.1
14.3
2.4
3.2
钻床
2.9
63.3
9.3
6.2
10.9
工艺对象专业化布置的基本方法
❖ 关系重要程度分类表
❖ 由穆德提出的，它是根据企 业各个部门之间的活动关系 密切程度布置其相互位置
❖ 将关系密切程度分为六个等 级
代号
密切程度
A 绝对重要
E 特别重要
I 重要
O 一般
U 不重要
X 不予考虑
工艺对象专业化布置的其他方法
❖ 模拟实验法 ❖ 数学规划法 ❖ 计算机辅助布置方法 ❖ １．ＡＬＤＥＰ
❖重 要 ❖一 般 ❖不重要 ❖不考虑
❖代 码
❖A ❖E ❖I ❖O ❖U ❖X
关系密切原因
❖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
❖文件接触频繁
❖工作流程连续
❖工作类似
❖共用设备
❖其他
❖代 号 ❖1 ❖2 ❖3 ❖4 ❖5 ❖6 ❖7 ❖8 ❖9
【例】有一快餐店欲布置 生产与服务设施，该快餐 店共有 6 个部门，计划布 置在一个 2×3 的区域内 。其密切程度如下表，请 作出合理的布置。
零件加工工艺流程图
❖101 ❖102 ❖103 ❖204
❖毛胚
❖①
❖① ❖①
❖①
❖铣床
❖②
❖③ ❖③
❖车床
❖③
❖② ❖②
❖钻床
❖⑤ ❖③ ❖④ ❖④
❖磨床
❖⑤ ❖②
❖压床
❖④
❖⑤
❖检验 ❖⑥ ❖④ ❖⑥ ❖⑥
❖205
❖①
❖②
❖③
❖①
❖306
❖③
❖②
❖④
❖⑤
❖307
❖①
❖②
❖③
初始零件从至表
毛坯 铣床 车床 钻床 磨床 压床 检验
部门 2 A－①⑥ X－
部门 1
A－ ②③ X－ ④
部门 3 A－ ①⑤ X－ ④⑥
部门 6 A－②④⑤ X－③
部门 4 A－⑥ X－①③
部门 5 A－ ③⑥ X－
部门 1
A－ ② ③ X－ ④
部门 3 A－ ① ⑤ X－ ④ ⑥
部门 2 A－① ⑥ X－
部门 5 A－ ③ ⑥ X－
部门 6 A－② ④ ⑤ X－③
如流水生产线或产品装配线
加工设备
加工设备
按产品（对象）布置的示意图
设施布置的基本类型及其选择
❖ 混合布置（hybird layout) ❖ 固定布置（fixed layout)
零部件
工位器具
产品
固定式布置示意图
设施类型选择中的其他影响因素
❖ 所需投资 ❖ 物流 ❖ 柔性 ❖ 其他：劳动生产率；设备维修；工作环境；
部门 4 A－⑥ X－① ③
❖ （三）从-至表法：
❖ 利用从至表列出机器或设施之间的 相对位置，找出整个生产单元总运量最 小的布置方案。
❖ 基本步骤：
❖ 1.选择典型零件，制定典型零件的工艺 路线，确定所用的机床设备。
❖ 2.制定设备的初始布置方案,统计出设 备之间的移动距离。
❖ 3.确定出零件在设备之间的移动次数和 单位运量成本。
部门 1 部门 2 部门 3 部门 4 部门 5 部门 6
A
A EX
UU XIO
AA OX
A A
部门 1
A－ ② ③ X－ ④
部门 2 A－① ⑥
X－
部门 3 A－ ① ⑤ X－ ④ ⑥
部门 4 A－⑥ X－① ③
部门 5 部门 6
A－ ③ ⑥ A－② ④ ⑤
X－
X－③
部门 1
A－ ②③ X－ ④
的坐标。 若某些块状中心要求特殊位置，则可以作为约束条件，预先说明 使用计算方法进行运算，使整个系统综合搬运费用最小
产品对象专业化的布置方法
❖ 活动单元之间相对位置均按产品加工顺序或 装配顺序排列，几乎没有其他选择
❖ 生产线的平衡问题：１．把所有工作分成一 个个工作单元；２．确定其标准工作时间； ３．组合进不同的工作地，使每个工作地的 时间尽量相等．
设施布置
设施布置
❖ 设施布置基本问题与基本分类 ❖ 工艺对象专业化和产品对象专业化布置方法 ❖ 混合布置的布置方法 ❖ 非制造业的设施布置
第一节 基本问题与基本分类
❖ 基本问题 ❖ 影响企业经济活动单元构成的因素 ❖ 设施布置的基本类型及其选择 ❖ 设施类型选择中的其他影响因素
基本问题
❖ 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
❖ 产品对象专业化布置(product layout)
按照产品（或零部件）建立的生产单位。 优点：提高工作地的专业化程度，可以采用高效
率的专用设备，提高工作效率，提高生产过程的 连续性，缩短生产周期，减少运输费用，简化生 产管理工作等 缺点：对产品品种变化的适应能力很差
按产品布置 按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的
２．常见的计算机辅助布置的软件CRAFT，由美国人开发出来的一种常用 的计算机辅助生产和服务设施布置的工具，基本内容：
合理布置实现的目标是运输总成本最小； 允许对生产中的材料和部件使用不同的物料搬运方式和工具，其成本同搬运
距离成比例； 已知各块状中心的面积及其初试布置方案，并在布置图上标明各个块状中心
车床
18.9
12.1
16.0
63.0
7.5
插床
6.3
14.3
13.3
17.1
58.5
单位距离月总运输成本
锯床 磨床
锯床
磨床
冲床
钻床
③ ① 71.5
122.7
12.7
②
25.4
91.7
车床
25.2 21.3
插床
35.1 15.8
冲床 1.锯床 - 冲床
23.6
18.4
16.5
钻床
2.磨床 – 钻床
④
95
16
20
钻床
16
421
62
41
68
车床 126
71
100 315
50
插床
42
95
83
114 390
单位距离运输成本
锯床
磨床
冲床
钻床
车床
插床
锯床
0.15
0.15
0.16
0.15
0.16
磨床
0.18
0.16
0.15
0.15
0.15
冲床
0.15
0.15
0.15
0.15
0.16
钻床
0.18
0.15
0.15
影响企业经济活动单元构成的因素
❖ 企业的产品 ❖ 企业规模 ❖ 企业的生产专业化水平与协作化水平 ❖ 企业的技术水平
设施布置的基本类型及其选择
❖ 工艺对象专业化布置(process layout)
按照工艺专业化特征建立的生产单位，形成工艺 专业化车间
优点：对产品品种变化适应能力强、生产系统可 靠性高、工艺管理方便