物流工程与管理第二章设施规划与设计

乔金友工程学院管理科学与工程系物流工程与管理LogisticsEngineering&Management管理科学与工程系第二章设施规划与设计第一节设施规划与设计理论概述第二节设施选址第三节设施选址的评价方法第四节设施布置设计第五节系统化布置设计（SLP）管理科学与工程系第二章设施规划与设计第一节设施规划与设计理论概述一、设施规划与设计的定义设施规划与设计（FacilityPlanningandDesign）它的任务是对建设项目的各类设施、人员、投资进行系统规划与设计，用以优化人流、物流和信息流，从而有效、经济、安全地实现建设项目的预期目标。animportantcomponentofmodernindustrialengineering管理科学与工程系第一节设施规划与设计理论概述二、设施规划与设计的研究范围研究范围很广，仅从工业工程解度考虑，由厂址选择和设施设计两部分组成。管理科学与工程系三、设施规划与设计的阶段结构第一节设施规划与设计理论概述设施规划与设计工作贯穿于工程项目发展周期中的前期可行性研究与设计阶段。按“交叉顺序”方式进行工作。管理科学与工程系一、设施选址的任务和意义第二章设施规划与设计第二节设施选址（厂/场址选择）设施选址工作随着规划设计各阶段展开，逐步深入。在项目建议书中提出厂址的初步意见，在可行性研究报告中要提出厂址的推荐意见，在审批时要确定厂址。在总体设计阶段，要对厂址的各种条件作详细勘察落实并最终确认具体位置。任务管理科学与工程系一、设施选址的任务和意义第二节设施选址（厂/场址选择）厂址选择对生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的经营效果都具有重要意义。意义厂址选择应注意要进行充分的调查研究与勘察，进行科学分析，不能凭主观意愿决定。选址工作不能过于仓促，要考虑自身设施和产品的特点，注意自然条件、市场条件和运输条件等各因素。管理科学与工程系二、设施选址考虑的因素第二节设施选址（厂/场址选择）分为成本因素与非成本因素。成本因素非成本因素运输成本原料供应动力和能源的供应量和成本水供应老功成本建筑和土地成本税利、保险和利率财务供应：资本及贷款的机会各类服务和保养费用……社区情况气候和地理环境环境保护政治稳定性文化习俗当地政府政策扩展机会当地竞争者公众对工商业的态度……管理科学与工程系1、准备阶段2、地区选址阶段3、地点选择阶段4、编制报告阶段二、设施选址的步骤第二节设施选址（厂/场址选择）否是是确定任务列出考虑因素列出各项要求选址与研究指标预选地址满意否?确定评价的方法评价各地址方案满意否?找到新评价方案确定位置否管理科学与工程系1、准备阶段二、设施选址的步骤第二节设施选址（厂/场址选择）进行调查研究，获取相关信息，为设计选址做好准备。2、地区选择阶段走访行业主管部门、选择若干地区，收集相关资料、方案比较、各方面人员参予。管理科学与工程系3、地点选择阶段二、设施选址的步骤第二节设施选址（厂/场址选择）组成场址选择小组，到初步确定地区内的若干地点进行调查研究和勘测。4、编制报告阶段整理资料、编制综合材料、绘制位置图和平面布置图、编写厂址选择报告。管理科学与工程系一、成本因素评价法1、盈亏平衡法第二章设施规划与设计第三节设施选址的评价方法例：某公司要建厂，拟订了X、Y和Z三个不同的建厂方案。由于各地区的原材料成本、运输成本、动力成本和工资等条件的不同，建厂的费用也不同，从而产生产品成本结构上的差异，各方案的生产费用预测见表2－2。试确定不同生产规模下的最优方案。管理科学与工程系X方案Y方案Z方案固定费用60130250每万件变动费用442715FXVXAFYVYACCQCCQ130604.12（万件）442725013010（万件）2715FYFXAVXVYFZFYBVYVZCCQCCCCQCC一、成本因素评价法1、盈亏平衡法第三节设施选址的评价方法管理科学与工程系一、成本因素评价法1、盈亏平衡法第三节设施选址的评价方法结论:管理科学与工程系一、成本因素评价法2、重心法第三节设施选址的评价方法最简单的选址问题是将新设施布置到一个与现存设施有关的二维空间中支.如果生产费用很重要,而且多种原材料由各现有设施供应,则可根据重心法确定新址位置，使求得的厂址位置离各个原材料供应点的距离与供应量、运输费率之积为最小。适用于运输成本所占比重较大的情况。管理科学与工程系一、成本因素评价法2、重心法第三节设施选址的评价方法假设已设定任意点为坐标系的原点，各供需点为P1、P2、P3、P4…Pn，各点运输量为Vi经过研究发现如果用各点的重必位置作为被选厂址，可以使总运输费用接近最低，重心点的坐标计算如下式所示。101101niiiniiniiiniixVxVyVyV管理科学与工程系处理分站一站二站三站四站x1y1x2y2x3y3x4y4坐标4012065401109010130年运输量300200350400例：某市想为废品处理总站找一个适当的地方，目前已有四个分站的坐标和废品数量见表，试求最佳总站地址坐标。一、成本因素评价法2、重心法第三节设施选址的评价方法管理科学与工程系0(40*30065*200110*35010*400)/(300200350400)67500/125054X0(120*30040*20090*350130*400)/(300200350400)127500/1250102Y一、成本因素评价法2、重心法第三节设施选址的评价方法由前计算可知，最佳总站地址坐标为（54，102）。管理科学与工程系3、线性规划－运输法一、成本因素评价法第三节设施选址的评价方法4、层次分析法设有m个工厂向n个销售点供货，确定各厂供货量，以使总运输费用最小。设有m个工厂向n个销售点供货，确定各厂供货量，以使总运输费用最小。管理科学与工程系设施选址受到很多因素的影响，比如经济因素和非经济因素，经济因素可以用货币量来表示，而非经济因素要通过一定的方法来进行量化，并按一定的规则和经济因素进行整合，称为综合因素法。一、综合因素评价法第三节设施选址的评价方法管理科学与工程系1、加权因素法(1)列出因素(2)给出权数(3)评分（排序分，或分级打分）(4)计算（用加权平均法求最后综合评价分值）一、综合因素评价法第三节设施选址的评价方法管理科学与工程系一、综合因素评价法第三节设施选址的评价方法消费者购车实例：表2-7中列出了消费者购车要考虑的主要因素，并对各因素按重要性赋予一个权重值。表2-8就五种车型对各因互进行评分。表2-9是考虑权重后各种车型的得分汇总表。管理科学与工程系因素权重因素权重服务可靠性可操性安全性品牌内饰颜色10998877后备箱外形配置价格最高速轮胎油耗6555443二、综合因素评价法第三节设施选址的评价方法表2-7：购车决策因素权重管理科学与工程系捷达GiX捷达GTX富康AX富康XM夏利2000服务可靠性可操作性安全性品牌内饰颜色后备箱外形配置价格最高车速轮胎油耗I2A4E3A4A4I2A4A4E3I2E3E3E3E3I2A4E3A4A4I2A4A4E3E3O1E3E3I2E3E3A4E3E3E3I2I2E3A4E3E3E3I2E3E3I2E3E3E3I2A4I2A4U0E3E3O1I2E3E3A4I2A4E3I2I2E3I2I2I2A4小计4342413638管理科学与工程系捷达GiX捷达GTX富康AX富康XM夏利2000服务（10）可靠性（9）可操作性(9)安全性（8）品牌（8）内饰（7）颜色（7）后备箱（6）外形（5）配置（5）价格（5）最高车速(4)轮胎（4）油耗（3）203627323214282415101512129203627323214282415205121263027362424211414152015121263027182424211424102001212320272732162821121015108812小计286282270239246从评价结果看，JattaGiX车型得分最高，为最佳。假设与说明：（1）假定因素取向明确、所有选项已知、偏了明确且稳定、最终选择最佳方案；（2）因互和权重的确定至关重要；（3）其他因素亦很重要。管理科学与工程系2、位置度量法第三节设施选址的评价方法它是先对成本因素和非成本因素分别进行评价，然后再将二者综合评价的一种方法。例：某公司筹建一家玩具厂，合适的地点有甲乙丙三地。各种生产成本因厂址不同而异，每年的费用归纳如表2-11所示。试确定最佳方案。二、综合因素评价法管理科学与工程系第三节设施选址的评价方法2、位置度量法二、综合因素评价法成本（千元）甲乙丙工资运输费租金其他费用25018175172302038392481909122竞争能力气候环境良良中良中优优优良管理科学与工程系第一步确定必要因素第三节设施选址的评价方法第二步将各种必要因素分为客观因素和主观因素，分别给主观因素或客观因素一个比重。在决定之前，该公司还考虑了一些主观因素，如当地的竞争能力、气候变化和周围环境是否适合玩具生产等。2、位置度量法二、综合因素评价法管理科学与工程系第三步按下式计算出每方案的客观量度值OMi1[(1/)]iiiOMCC第三节设施选址的评价方法2、位置度量法二、综合因素评价法3223.0,3382.03395.0丙乙甲OM，OMOM计算得:管理科学与工程系第三节设施选址的评价方法第四步确定主观评比值。采用0-1评分法，各因素两两相比。得到分值。2、位置度量法二、综合因素评价法地区甲－乙甲－丙乙－丙比重得分甲1010.25乙1010.25丙1120.5因素A：竞争能力比较管理科学与工程系因素B：气候比较地区甲－乙甲－丙乙－丙比重得分甲1010.33乙0000丙1120.672、位置度量法二、综合因素评价法因素C：环境比较地区甲－乙甲－丙乙－丙比重得分甲0000乙1120.67丙0010.33管理科学与工程系第五步确定主观量度值。将上面计算的重要性比值填入下表，考虑因素的重要性，用加权因素法进行评比，得非成本因素量度值。因素甲乙丙重要性A0.250.250.500.6B0.3300.670.3C00.670.330.1一、位置度量法第三节设施选址的评价方法534.0,217.0249.0丙乙甲SM，SMSM管理科学与工程系一、位置度量法第三节设施选址的评价方法第六步确定度量值LMi，综合评判选量度值最大的丙地为最佳方案。iiiOMxSMxLM)1(4281.0,2776.02943.0丙乙甲LM，LMLM计算得:综合评价量度值最大的丙地为最佳方案!管理科学与工程系设施布置设计(FacilityLayout)过去也被称为工厂布局(PlantLayout)。它是根据企业的经营目标和生产纲领，在已确定的空间场所内，按照从材料的接收、零件和产品的制造，到成品的包装、发运的全过程，将人员、设备、物料所需要的空间作最适当的分配和最有效的组合，以便获得最大的生产经济效益。第二章设施规划与设计第四节设施布置设计一、设施布置的内容设施布置设计在实施规划设计中占有重要地位。它的好坏直接影响整个系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本以及生产安全。优劣不同的工厂布置，在施工费用上可能相差无几，但对生产运营的影响会有很大不同。管理科学与工程系工厂布置包括两个内容：工厂总体布置和车间布置。工厂总体布置设计要考虑工厂的各个组成部分，包括车间、仓库等，同时要考虑物料的流向和流程、厂内外运输方式。车间布置设计要解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业单位，同时也要解决物料搬运的流程及方式。第二章设施规划与设计第四节设施布置设计一、设施布置的内容管理科学与工程系二、设施布置设计的设计方法1.摆样法2.数学模型法3.图解法4.系统布置设计SLP(SystematicLayoutPlanning)第二章设施规