05_生产和服务设施布置

第四章生产和服务设施布置FacilityLayout本章结构设施布置的基本类型4生产和服务设施布置的概念1设施布置的决策依据2设施布置的基本原则3设施布置的时间组织（略）5设施布置的决策方法6流水线的组织设计—装配线平衡7一、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置和面积，以及车间内部生产设备的布置。设施布置的要求: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良好环境讲台讲台讲台讲台教室布置布置目标：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？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通过可获得性和便捷性得到更多销量超市、便利店把小商品摆放在收银台旁案例：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！货架布置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•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；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。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：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。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自助餐厅工作区1工作区2工作区3工作区1原料顾客制成品材料和/或人工材料和/或人工材料和/或人工材料和/或人工工作流程生产或服务流水线托盘和餐具收银台面包土豆和蔬菜甜点色拉主菜饮料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热坯保温坑扁钢坯连铸机粗轧区精轧区盘卷区基本布置形式直线型L线型绕线型U型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。柔性的U型生产布置124310987工人入口出口物料流缺点：操作者相互分开，没有机会相互交流工作。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。U型生产布置的优点一物料流缺点：操作者被包围起来，没有机会和第三者合作来提高产量。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物料U型生产布置的优点二缺点：直线型生产线很难平衡优点：5个操作者可以减为4个U型生产布置的优点三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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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2、按工艺流程布置部门A部门D部门B部门C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–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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3、固定位置布置优点–目标物的移动少，减少损坏与搬运成本–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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：4、成组技术规划（单元式布置）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。按照制造或设计特性将零部件分为产品族(partfamily)；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。成组技术规划的开发步骤原材料磨床（M）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原材料部件组车床L磨床M钻床D热处理HT碾床G齿轮切削GC到装配线√√√√√√√√√√√√√√√√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原材料组装线1号工作单元MDHTG2号工作单元MDGC3号工作单元LMHTDGC4号工作单元LMGHT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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）布置类型优点缺点固定布置柔性高；产品不移动，顾客不受干扰；员工工作内容丰富单位成本高；空间和活动的调度安排非常复杂；移动距离可能长工艺布置柔性高；系统稳健性好；好管理设备利用率低；流程复杂，组合复杂；在制品或顾客排队时间可能长单元布置可兼顾成本与柔性；团队作业；系统输出速度快调整现有布置的成本可能高；可能需要更多的工厂和设备；工厂利用率低产品布置可实现高产量；便于专用设备采用；物料和顾客的移动十分便利组合柔性可能很低；系统稳健性不佳，故障影响大；工作重复程度高五、生产运作系统的时间组织（略）(零件在工序间的移动方式)顺次移动方式:T顺次=nΣt平行移动方式：T平行=Σt+（n-1）t最大平行顺次移动方式：T平顺=nΣt-(n-1)Σmin(tj,tj+1)i=1mi=1mi=1mj=1m-1顺次移动方式示意图工序号时间（每格表示十分钟）11025320410加工周期长度102030405060708090100110120130140150160170180190200nt2nt1nt3nt4180分工序时间(分)平行移动方式示意图工序号时间11025320410加工周期长度t4105分工序时间(分)102030405060708090100110120t1+t2+t3(n-1)t3平行顺次移动方式示意图工序号时间11025320410加工周期长度120分102030405060708090100110120130140工序时间(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。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。代号密切程度A绝对必要E非常重要I重要O一般U不重要X不予考虑代号关系密切原因1使用共同的原始记录2共用人员3共用场地4人员接触频繁5文件交换频繁6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其他（一）作业相关图法AAAEXXAXAAUOOIU部门1部门2部门3部门4部门5部门6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。第一步，列出关系密切程度（只考虑A和X）：A：1—21—32—63—54—65—6X：1—43—63—4第三步，考虑其它“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出分离的子联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图2所示。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。6254图1联系簇625431图2联系簇解：第四步，画出“X”关系联系图，如图3所示。图3X关系联系簇126354图4最后布局第五步，根据联系蔟图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门，如图4所示。625431图2联系簇1634例如：一个小型工厂的生产、辅助、服务等八个部门的相互关系表图如下：1总库2材料室3工具室4机修组5生产车间6更衣室7食堂8办公室AOAAEIOOOAUEXOAUUEIUUOUUUUOO（一）根据关系的密切程度和接近的必要性在平面上按A、E、I、O、U的顺序逐次排列。1、A级：1与25与2，3，4123542.E级：5与6，7，84513623.I级：1与5；6与787451632（二）按各部门实际面积大小的比例，绘制工厂平面布置图。2材料室3工具室4机修组1总库5生产车间8办公室7食堂6更衣室（二）物料运量图法(MaterialFlowChart)这种方法是按照原材料、在制品及其他物资在生产过程中总的流动