生产运作(同大)第4章选址与布置

生产运营系统设计的四个基本问题生产什么生产多少在哪儿生产以什么方式生产第四章生产/服务设施选址与布置优化主要内容：4.1选址决策4.2选址决策定量分析4.3设备/设施布置决策4.4库房布置4.5布置决策的定量分析4.6装配线平衡4.7非制造业的设施布置4.1选址决策选址决策的基本概念设施选址（FacilityLocation），就是为实现企业战略目标、综合平衡各种因素，确定在何处建厂或建立服务设施的过程。扩展能力，利用资源；节约成本，调整结构；主要目的：一个企业的竞争力将直接受到其地理位置和环境的影响。对于制造业企业，地理布局决定着某些直接成本的高低。对于服务业企业，选址问题直接影响着供需关系（如客流量）。选址的问题还影响着员工的情绪、相互之间的关系以及公共关系等。•现代的企业运作，不仅要关注本企业的业务流程，而且要考虑整个供应链系统，选址的含义早已扩展到整个供应链上的合作伙伴那里。选址问题的系统观供应商制造商仓储和配送中心客户：物流：需求信息流图4-1:供应链结构示意图选址决策与物流系统一个企业的选址决策，与供应商、消费者及其他相关因素有密切关系。理想情况下，一个企业作出的选址决策应使企业的利润最大化，至少应使物流处于控制之中。从物流系统出发，就是要综合考虑所有的因素，使得物流链上的每一个节点都能达到最优。MCI公司在科罗拉多州斯普林斯遭遇的文化冲击在1991年，MCI通信公司决定把其拥有4000名员工的系统工程部从华盛顿总部搬到科罗拉多州的斯普林斯。选址理由：可滑雪的山峰、低犯罪率、宜人的气候、低水平的房地产价格、廉价的劳动力，已有四家高科技公司搬到那里结果：大量的执行经理、工程师和数以百计的占公司少数民族雇员51％的人或者不去，或者去了以后很快又离开的斯普林斯；搬迁成本居高不下。失败原因：1、地处偏远，政治上保守，没有文化、没有差异，因而排斥MCI公司所希望吸引的不同种族的工程师；2、公司的工程师们同总部的同仁彼此形成孤立，渐渐破坏了它们的合作精神；3、没有研究型大学，没有活力，没有就业市场的弹力；4、在当地招聘专业人员过于昂贵；4、许多普通雇员很热情，破坏了公司在当地低价招聘员工的计划。选址决策的重要性长期责任范畴：改变困难，作用深远影响投资需要、运作成本、职工生活影响选址的因素1）经济因素2）政治因素3）社会因素4）自然因素1）经济因素运输条件和费用劳动力可获性与费用能源及水资源可获性与费用厂址条件和费用1）经济因素（1）运输条件和费用企业一切生产经营活动都离不开交通运输。在运输工具中，水运运载量大，运费较低；铁路运输次之；公路运输运载量较小，运费较高，但最具有灵活性，能实现门到门运输；空运运载量小，运费最高，但速度最快。在选址时，要考虑是接近原材料供应地，还是接近消费市场。下述情况的企业应该接近原料或材料产地：原料笨重而价格低廉的企业，如砖瓦厂、水泥厂、玻璃厂、钢铁冶炼厂和木材厂等。原料易变质的企业，如水果、蔬菜罐头厂。原料笨重，产品由原料中的一小部分提炼而成，如金属选矿和制糖。原料运输不便，如屠宰厂。下述情况的企业应该接近消费市场：产品运输不便，如家具厂，预制板厂产品易变化和变质，如制冰厂、食品厂大多数服务业商店消防队医院中、小学校（2）劳动力可获性与费用对于劳动密集型企业，必须考虑劳动力的成本设厂在劳动力资源丰富、工资低廉的地区，可以降低人工成本对于大量需要具有专门技术员工的企业，人工成本占制造成本的比例很大，而且员工的技术水平和业务能力，又直接影响产品的质量和产量，劳动力资源的可获性和成本就成为选址的重要条件（3）能源及水资源可获性与费用没有燃料（煤、油、天然气）和动力（电），企业就不能运转对于耗能大的企业，如钢铁、炼铝、火力发电厂，其厂址应该靠近燃料、动力供应地水资源缺乏问题日益严重，但工业耗水万元产值耗水近200立米，发达国家为20-30立米，水的重复利用率仅为50%，发达国家为80%（4）厂址条件和费用在平地上建厂比在丘陵或山区建厂要容易施工得多，造价也低得多在地震区建厂，建筑物和设施都要达到抗震要求在有滑坡、流沙或下沉地面上建厂，要有防范措施在荒地上还是良田上建厂，由于建设和建房，全国耕地每年以250万亩速度递减地价是影响投资的重要因素厂址条件还应考虑协作是否方便以上因素需要综合考虑2）政治因素政治局面是否稳定法制是否健全当地有关法规，如环境保护方面的法规，税负是否公平3）社会因素居民的生活习惯：企业的产品要适合当地的需要文化教育水平：招收受过良好教育和训练的员工宗教信仰生活水平4）自然因素气候条件直接影响职工的健康和工作效率气温的高低关系着厂房和办公室的建筑设计英国的曼彻斯特是世界著名的纺织业区，温度及湿度合适好莱坞：该地终年温和而干燥，适于室外拍片活动水资源有些企业耗水量巨大，应该靠近水资源丰富的地区。例如，造纸厂、发电厂、钢铁厂、化纤厂等啤酒厂，对水质要求高，则不仅要近水源，而且要考虑水质选址的原则选址的总原则，归纳起来6个有利于•有利于输入：能源．资源供应方便，劳力充裕•有利于输出：靠近目标顾客群销售与服务方便原料利用系数δ＝（耗用原料总重量）／制成品总重量若δ＞1：选择供应原料的地方若δ≤1：选择靠近销售近的地方•有利于效益：政策．税收．地价．•有利于集聚人才：•有利于生态：环境能吸收核电站污染源不能投在城市•有利于长远发展：选址的方案决策者在选址规划时通常会考虑以下三种选择方案：新建地点扩展现有工厂保持现有，增加新地点选址步骤：选位择点比较定址(1)选择某一个地区：要综合考虑经济因素、政治因素、社会因素和自然因素(2)在同一地区选择若干适当的地点：地区选定之后，要确定哪片土地建厂(3)比较不同地点，作出决定。市场聚合，人才集中，交流和协作方便，生产条件保障性强。优势城市设厂地价昂贵，人力资源成本高，环保要求高。服务业，尤其是前台部分。农村设厂城郊设厂区位比较劣势适宜地价便宜，人力资源成本低，环保要求低，隔离性好。远离市场，交流和协作不方便。制造业，尤其是大型、有污染、需隔离者。靠近市场，地价较便宜，交流协作方便，生产条件保障性较强。人力资源成本较高，环保要求较高。高科技制造业，服务业后台部分。位置的一般选择成本-利润-产量定址分析线性规划法因素评分评估方法重心法4.2选址决策定量分析量本利分析法•步骤：（1）确定每一被选地点的固定成本和可变成本（2）在同一张图表上绘出各地点的总成本线（3）确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的总成本最少或者哪一地点的利润最高•这种方法需要建立以下几点假设假设•产出在一定范围时，固定成本不变；•可变成本与一定范围内的产出成正比；•所需的产出水平能近似估计；•只包括一种产品；在成本分析中，要计算每一地点的总成本：总成本=FC+VC×Q举例：下表列出了四个可能成为工厂所在地的地点的固定成本和可变成本地址每年的固定成本/美元每单位的可变成本/美元ABCD25000010000015000020000011302035a.在一张图上绘出各地点的总成本线b.指出使每个被选地点产出最优的区间（即总成本最低）c.如果要选择的地点预期每年产量为8000个单位，哪一地的总成本最低？a.绘出各总成本线，选择最接近预期产量的产出（如每年10000个单位）。计算在这个水平上每个地点总成本线地址固定成本/美元+可变成本/美元=总成本/美元ABCD250000100000150000200000++++11(10000)30(10000)20(10000)35(10000)=360000=400000=350000=550000绘出每一地址的固定成本（在产出为0时）及产出为10000个单位时的总成本；用一条直线把两点连接起来。01002003004005006007008000246810121416年度产出（千单位）年度总成本（千美元DBCABsuperiorCsuperiorAsuperiorb.图中显示出了各个供选择地点的总成本最低时的区间。请注意D地从未优于其它任何一地。因此可以从B线和C线的交点以及A线和C线交点所得到的产出水平求出确切的区间。为了得到这点，使他们的总成本公式相等，求Q，即得到他们最优产出水平的界限。对于B和C来说：(B)(C)100000+30Q=150000+20Q解之，Q=5000单位/年对于C和A来说：(C)(A)150000+20Q=250000+11Q解之，Q=11111单位/年C.从这张图中你可看出，每年产出8000单位，地点C的成本总额最低。因素评分法这是一种普遍的地点评估方法，它考虑了质和量的输入。步骤：A选择有关因素（如市场位置、水源供应、停车场、潜在收入等）B赋予每个因素一个比重，以此显示它与所有其它因素相比的相对重要性。各因素比重总和一般是1.00C给所有因素确定一个统一的数值范围（如0-100）D给每一待选地点打分E把每一因素的得分与它所占的比重值相乘，再把各因素乘积值相加就得到待选地点的总分F选择其中综合得分最高的地点举例：一家摄影公司打算开张一家分店，下表是两个可供选择的地点的信息因素比重得分(100)衡量值地点1地点2地点1地点2邻近已有商店交通繁华租金大小布局运营成本0.100.050.400.100.200.151.0010080708640806080909270900.10（100）=10.00.05（80）=4.00.40（70）=28.00.10（86）=8.60.20（40）=8.00.15（80）=12.070.60.10（60）=6.00.05（80）=4.00.40（90）=36.00.10（92）=9.20.20（70）=14.00.15（90）=13.582.7地点2综合得分高，是更好的选择。重心法1.概念：这是一种选择销售中心的位置，从而使销售成本降至最低的方法。这种方案包括利用地图显示目的地的位置。2.步骤：（1）画出显示目的地的地图（2）在地图上加上坐标系（3）标出重心步骤一：显示目的地的地图D2D3D4D1(3,5)(5,4)(8,5)(2,2)Map目的地NWES步骤二：加上坐标系D2D3D4D1(3,5)(5,4)(8,5)(2,2)02460246810NWES步骤三：重心D2D3D4D1(3,5)(5,4)(8,5)(2,2)02460246810NWES两种情况：1、当运往各地的产品数量一样时=∑x/n=∑y/n2、当运往各地的商品数量不一样时=∑xQ/∑Q=∑yQ/∑QD2D3D4D1(3,5)(5,4)(8,5)(2,2)例1：求图中问题的重心坐标位置假定从重心运往四个目的地的商品数量都是一样的02460246810NWES解：从图中可以得出目的地的坐标目的地x,yD1D2D3D42，23，55，48，518，16因此,中心位置是(4.5,4),正好位于D3的西方=∑x/n=18/4=4.5=∑y/n=16/4=4D2D3D4D1(3,5)(5,4)(8,5)(2,2)例2：假定下图描述的问题中运往各地商品数量不一样，而是如下页所示，请确定重心位置：02460246810NWES地点x,y每周数量D1D2D3D42,23,55,48,580090020010020003.05∑xQ2(800)+3(900)+5(200)[phone]∑Q20002000x====≈33.7∑yQ2(800)+5(900)+4(200)[phone]∑Q20002000y====因为运往各目的地的商品数量是不同的，因此必须用加权平均公式所以，重心的坐标点大约是（3，3.7），这个点在D2点的南方D2D3D4D1(3,5)(5,4)(8,5)(2,2)02460246810NWES（3，3.7）负荷距离法（load-distancemethod）负荷距离法的目标是在若干个候选方案中，选定一个