第二章 工廠布局中的物流管理.doc

第二章 工廠布局中的物流管理本章學習目標：掌握廠址選擇的方法、工廠布置的物流管理方法，車間整體物流管理的目標和原則，掌握定置管理的基本理論。本章學習內容：第一節(jié) 工廠布置與物流管理一、 廠址選擇所謂工廠選址，是指如何運用科學的方法決定工廠的地理位置，使企業(yè)的整體經營運作系統有機結合，以便有效、經濟地達到企業(yè)的經營目的。(一) 選址選址包括兩個層次的問題：第一是選位，即選擇什么地區(qū)（區(qū)域）設廠。第二是定址。地區(qū)選定之后，具體選擇在該地區(qū)的什么地方。(二) 工廠選址的影響因素選擇地區(qū)時的影響因素有：1. 是否接近于市場這里的市場概念是廣義的，也許是一般消費者，也許是配送中心，也許是作為用戶的其他廠家。接近產品目標市場的最大好處是有利于產品的迅速。投放和運輸成本的降低。2. 是否接近于原材料供應地對原材料依賴性較強的企業(yè)應考慮盡可能接近原材料供應地，特別是與產品相比，在原材料的重量和體積更大的情況下，應盡量靠近原材料供應地。3. 運輸問題根據產品及原材料、零部件的運輸特點，考慮應接近鐵路、港口還是其他交通運輸條件較好的區(qū)域。4. 與外協廠家的相對位置5. 勞動力資源不同地區(qū)的勞動力，其工資水平、受教育狀況等都不同。在有些特殊情況下，可能在某些特定地區(qū)才更容易提供符合某些特定要求的熟練勞動力等。6. 基礎設施條件對于一個工廠來說，有五項基礎設施是需要在選址時予以認真考慮的：供水；電；煤氣；排水；“三廢”處理。某些企業(yè)要耗用大量的水，如食品制造、電鍍等；而另一些企業(yè)如化學加工的工藝過程則需大量的電。對這些基礎設施如不在選址時予以充分考慮，則會造成成本上升和帶來不便。7. 氣候條件根據產品的特點，有時還需要考慮溫度、濕度、氣壓等氣候因素，如精密儀器對這方面的要求就比較高。 8. 政策法規(guī)條件在某些國家或地區(qū)建廠，可能會得到一些政策、法規(guī)上的優(yōu)惠待遇，如我國的經濟特區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)、某些低稅率國家等。這也是當今跨國企業(yè)在全球范圍內選址時要考慮的重要因素。9. 政治和文化條件選址時對于一些涉及政治、少數民族政策、人文風情等方面的因素也不能忽視，否則可能帶來嚴重后果。選擇具體位置時的影響因素主要有：1. 可擴展性除了根據生產運作規(guī)模來規(guī)劃和決定所需的面積外，還需要考慮到必要的生活區(qū)用地、綠地占地等。最重要的是要考慮到未來的可擴展性，一個工廠一開始就建設到容積極限，不留余地無疑是不明智的，應在選址時為將來的發(fā)展留下充分的可能。2. 地質情況如地面是否平整，地質狀況是否能滿足未來設施的載重等方面的要求。3. 周圍環(huán)境所選位置能否為職工提供包括住房、娛樂、生活服務、交通等在內的良好生活條件。這也是能使生產運作系統有效、高效運行的必要條件之一。同時也要考慮科技依托條件，對于一些技術密集型產業(yè)，尤其是高新技術產業(yè)，應選擇建在科技人員集中的地區(qū)，如大專院校和科研院所的附近，以利依靠雄厚的科技力量開發(fā)新產品。二、 工廠平面布置的分析程序(一) 對生產的物流的分析高效的物流，就是能夠充分符合生產工藝和產量變化的要求，是連續(xù)、均勻、順暢的，而不是間斷的、波動的、倒流的，符合生產從最初工藝到成品完成的全部生產過程對物流的要求。(二) 與活動范圍有關聯的分析在進行布置規(guī)劃時，除了以物流為主體來考慮布置外，還包括按照作為鄰近性理由的活動范圍的聯系程度來規(guī)劃布置的內容。在此階段，暫不考慮現實情況的制約，僅僅是在理論上求出最合適的活動范圍位置關系，以后再根據制約條件加以修正。(三) 繪制物流活動范圍關聯線圖在分析了物流活動范圍相互關系后，以此為根據，將活動范圍和工序展示在線圖上，將這些活動范圍轉換成位置關系，稱為活動范圍關聯線圖。 (四) 面積設定關聯線圖完成后，必須估算生產經營活動范圍的必要面積，并依據可利用的空間進行調整，然后決定該列人布置規(guī)劃方案的面積。(五) 區(qū)間相互關系圖這一程序是決定物流和活動范圍的相互關系，繪制決定活動范圍位置的圖表，決定各種活動范圍所需的面積與可用面積相適應，取得平衡。(六) 圖表的綜合和調整程序與所繪制的區(qū)間相互關系圖，是為了得到理想的狀態(tài)而進行的。然而，在實際操作中會有種種制約。因此，需要添加許多修正條件及實際上的限制條件來調整面積相互關聯圖，目的是繪制出更加切合實際的布置方案。(七) 布置的評價根據以上程序操作，將產生幾個不同的布置方案。為了選擇最優(yōu)方案，就必須對方案進行評價。三、 工廠平面布置的物流管理方法(一) 物料流向圖法物料流向圖法就是按照原材料、在制品及其他物資在生產過程中總的方向和運輸量，通過繪制物料流向圖來布置工廠的車間、設施和生產服務單位。一般要根據物料的流向，結合企業(yè)地形和廠區(qū)面積繪制物料流向圖。(二) 物料運量圖法物料運量圖法就是根據各個生產單位（包括倉庫與站場）物料運輸數量的大小來進行企業(yè)總平面布置的方法。相互運輸數量大的單位應盡量靠近布置，使總的運輸量最少。為了清楚地表明各生產單位之間的運量，可繪制物料運量表和運量相關線圖，以便找出最恰當的合理布置。第二節(jié) 車間、倉庫布置與物流管理一、 車間布置概述(一) 車間布置的概念車間布置就是要按一定的原則，正確地確定車間內部各組成單位（加工段、班組）以及工作地、機床設備之間的相互位置，從而使它們組成一個有機整體來實現車間的具體功能和任務。車間布置一般分為兩部分：一是車間總體布置；二是車間的工作地布置。(二) 車間總體物流管理的目標和原則1. 車間總體物流管理的目標（1）物流最短的流動路線（2）最大的靈活性（3）最有效的面積利用（4）最良好和順暢的工作環(huán)境（5）最合理的發(fā)展余地2. 車間總體物流管理的原則 (1)車間總體布置方案應使車間內的建筑物和其他設備的配置滿足車間生產過程的要求（2）盡可能使車間內的物料運輸距離最短這就要求盡可能避免交叉運輸和重復往返運輸，盡可能減少物料流量。因此，應盡可能使廠房按生產流程的順序來布置。（3）盡可能使車間總體物流緊湊一般說來，車間物流緊湊，則建廠時的土方工程量就小，運輸路線、工程管道和道路等的里程也較短，因而基建投資費用就低。為了節(jié)約用地，不僅要提高企業(yè)的建筑系數（廠房、建筑物占地面積在全廠總面積中所占的比重），還要提高單位建筑面積的產量和利用多層建筑物的優(yōu)點。（4）要合理劃分車間的區(qū)域盡可能按功能或其他條件把車間劃分為不同的功能區(qū)域，把相同或相近功能且條件要求相近的生產單位放置在同一個區(qū)域內，這樣便于管理，有利于車間的安全和環(huán)境保護。（5）車間的物流要充分考慮外部廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境應充分利用各種便利條件，特別是廠內運輸條件，生產過程的流向和運輸系統的配置應滿足貨運路線的要求，保證物料輸人和產品輸出的方便。二、 車間總體物流管理(一) 車間總體物流管理的程序1. 確定目標需要強調的是：目標應該是一個相互協調的體系，應該結合具體的情況來制定，并盡可能以定量化描述的方式表示出來，同時應是切實可行的。2. 收集資料總體物流所涉及的因素很多，因此所需的資料和數據也很多，需要對此認真分析，根據實際情況選取那些真正有用并且準確的資料。一般說來，進行廠區(qū)平面物流布置的設計工作主要需要以下這些資料：基礎資料：如廠址所處的地質、地貌、水文和氣象資料，所處地區(qū)的政治。社會和經濟情況資料（如有關政策、市政規(guī)劃等等），廠區(qū)地形、面積、自然條件、運輸條件等資料以及建廠的其他協議資料。企業(yè)生產單位的配置情況資料：如廠區(qū)面積、形狀、設備、流水線布置、車間、辦公區(qū)、輔助設施等。這方面的資料對廠區(qū)平面物流布置是十分重要的，它是廠區(qū)和車間平面物流布置工作的依據。生產系統圖：所謂的生產系統圖就是企業(yè)生產系統各組成部分之間生產聯系和物料流向簡圖。它簡明地表明了企業(yè)產品的生產過程和企業(yè)各組成部分之間的聯系。由于廠區(qū)平面物流布置能反映生產過程的要求。因此一張根據企業(yè)實際生產功能和要求繪制的企業(yè)生產系統圖對進行廠區(qū)和車間平面物流布置工作是極其重要的，它是布置設計工作的重要依據。3. 確定各組成部分所占面積車間總體布置設計工作的一個重要內容就是要把廠區(qū)和車間面積進行合理的分配，因而就必須確定企業(yè)各個組成部分的面積。實際上這項工作已屬專業(yè)性很強的工作范疇，應結合企業(yè)生產單位的配置工作，由有關專家和專業(yè)人員仔細地進行。企業(yè)各種組成單位所需的面積，不同的企業(yè)差別是很大的，沒有通行不變的計算方法，許多時候還需用經驗估算。但總的原則是：節(jié)約占地、保證夠用、略有富余。一般說來，企業(yè)生產車間所占面積主要包括：機器所占面積、材料所占面積、半成品與成品所占面積、人員工作所占面積、運輸所占面積和工作人員休息所占面積等等；倉庫所占面積除庫存物品所占面積外，還需留下運輸工具停放、裝卸及工人搬運所需的面積；維修部門也需根據全廠的維修工作量來確定相應的面積。此外對于服務部門，如膳食、醫(yī)療、衛(wèi)生間、更衣室等后勤部門亦需根據一定比例確定所占面積。確定了企業(yè)所有組成單位的面積需求之后，就應匯總計算出總的需求面積，然后與廠區(qū)現有面積均衡確定增減，最后把確定了的組成單位的面積需求編列成表。4. 確定各生產單位之間的相互關系各個組成部分在工廠內部如何安排，其具體位置應布置在廠區(qū)的何處，應根據物料、人員、信息在各組成部分之間的流程或關系來確定。確定各組成部分的工作流程或關系可用定量或定性的方法。如果一個企業(yè)組成單位之間有大量物料、人員、信息流動，則一般應根據工作流程定量法來布置；反之，各組成單位之間物料、人員的實際流動很少，但卻有大量通信和組織上的相互關系，工作上的協作關系密切，則一般應根據工作流程定性法來布置。最普遍的情況是，企業(yè)內部既有定性流程的需要，也有定量流程的問題，所以兩種方法都必須采用。5. 制定初步平面物流布置方案在進行調查、收集有關資料，確定了各部門所需面積及相互關系之后，就可進行平面物流布置的初步設計。6. 方案評價一般說來，一個廠區(qū)的平面物流布置可同時做出若干種設計方案，因此在初步設計方案完成之后均需進行方案評價，從中選擇一個最滿意的方案。評價可從定性和定量兩方面進行。定性評價還組織損失與復邦治業(yè)廠來對各方案滿足廠區(qū)布置目標的程度、遵循布置原則的程度等多方面進行打分。定量評價可通過計算一定的技術經濟指標來進行。7. 方案的實施在方案確定之后就進人實施階段，為了減少損失，在實地進行布置之前，最好能采用模型把平面物流布置圖中的布置方案按實際比例反映出來，以便從立體角度發(fā)現問題。(二) 車間總體物流管理的目標與原則1. 車間總體物流管理的總目標總目標是：短的物料移動距離、低的成本、快的資金周轉、好的顧客服務和高的工作激情。具體目標有：（1）符合工藝過程要求盡量使生產對象流動順暢，避免工序間的往返交錯，使設備投資最小，生產周期最短。（2）最有效的利用空間要使建筑物內部設備的占有空間和單位制品的占有空間較小。（3）物料搬運費用最少要便于物料的輸人，使產品、廢料等物料運輸路線盡量短，并盡量避免運輸的往返和交叉。（4）保持生產和安排的柔性，使之適應產品需求的變化及工藝和設備的更新和擴大生產能力的需要。（5）適應組織結構的合理化和管理的方便，使有密切關系或性質相近的作業(yè)單位布置在一個區(qū)域并就近布置，也可以合并在同一個建筑物內。（6）為職工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，使之合乎生理、心理的要求，為提高生產效率和保證職工身心健康創(chuàng)造條件。2. 車間總體物流管理的原則（1）最小移動距離的原則保持生產線上各項操作之間的最經濟距離。物料和人員流動距離能省則省，盡量縮短以節(jié)省物流時間，降低物流費用。（2）直線前進的原則要求機器的安排、操作流程，能使材料加工或裝配過程逐步自然循序而進，避免迂回、倒流。（3）充分利用空間、場地的原則包括垂直與水平方向，在安排機器、人員、物料時予以適當配合并充分利用，即保持機器間的適當空間以免影響工作。一般廠內通道以3米為宜，機器問的距離以1.2米為好。（4）生產力均衡的原則維持各種機器、各部門的均衡，使全線都能保持一個合理的速度進行。（5）適宜廠內運輸的原則廠內運輸路線必須保持暢通，設有專供搬運物料和人員行走的通道，并設置適當的交通路線。（6）順利進行的原則保持生產程序順利進行而無阻滯，又稱為最佳流程原則。（7）保持“再布置”的彈性原則要便于在必要時機器設備能作重新安排，留出適當的空間，供材料搬運及檢驗人員活動用，即保持適當的彈性。（8）整體的原則幾對工廠、車間物流布置有影響的因素，都要綜合考慮。(三) 車間總體物流規(guī)劃管理1. 車間物流布置系統輸人PQRST五因素分析P產品、材料（Product）；Q產量、數量（Quantity）；R生產路線或工藝路線（Route）；S輔助服務（Supporting Service）；T時間（Tim）。為了便于記憶，相應地用5個英文字母PQRST來表示。它們的具體含義是：P指規(guī)劃設計系統所生產的產品、原材料、加工的零件、成品或提供的服務項目。這些資料由生產綱領（工廠的和車間的）和產品設計提供，包括項目、種類、型號、零件號、材料等。產品這一要素影響著設施的組成及其相互關系、設備的類型、物料搬運的方式等。Q指所生產、供應或使用的商品量或服務的工作量。其資料由生產統計和產品設計提供，用件數、重量、體積或銷售的價值表示。數量這一要素影響著設備規(guī)模、設備數量、運輸量、建筑物面積等因素。R這一要素是工藝過程設計的成果，可用設備表、工藝路線卡、工藝過程圖等表示。它影響著各作業(yè)單位之間的關系、物料搬運路線、倉庫及堆放地的位置等。S指公用、輔助、服務部門。包括工具、維修、動力、收貨、發(fā)貨、發(fā)運。鐵路專用線、辦公室、衛(wèi)生站、更衣室、食堂等，由有關專業(yè)設計人員提供。這些部門是生產的支持系統，在某種意義上增強了生產能力。有時，輔助服務部門的總面積可能大于生產部門所占的面積，要給予重視。T指在什么時候、用多長時間生產出產品，包括各工序的操作時間、更換批量的次數。在工藝過程設計中，根據時間因素可以求出設備的數量、需要的面積和人員，并平衡各工序的生產能力。這些都是影響倉儲、收貨、發(fā)運以及輔助部門配合的因素。2. 車間物流布置系統規(guī)劃程序輸人數據PQRST；物流分析；利用相關圖表以找出各活動間的相關聯系；繪出物料流程圖和生產活動相關圖；利用計算、換算面積標準，概算布置比率趨勢與預先所需的面積；將可利用面積和所需面積相比較，看是否足夠；作面積相關圖及其調整；必須考慮的修正條件；方案布置優(yōu)化分析；以優(yōu)缺點評估法或因素分析、成本比較來評估各種布置方案。3. 設備配置方法設備配置方法有：流水線布置法，又稱直線排列法。當產量和品種之間相差較大時，可依照產品制造過程、安裝所需設備，連成連續(xù)的生產線。定位配置法。當產量較低時，把人員、物料、設備集中在固定的現場進行生產。程序配置法。設備按其功能聚集在一起進行工作。(四) 工廠和車間物料的搬運物流管理主要的物料搬運設備有：傳送帶、工業(yè)卡車、自動導向車、吊車和葫蘆（滑輪）、工業(yè)機器人。 (1）傳送帶傳送帶是能將物料從一個地點傳送到另一個地點的一組固定設備，按其結構和功能的不同，可以將其分成滾子傳送帶、翻斗傳送帶和皮帶傳送帶三種。傳送帶的主要優(yōu)點是不需要操作者，運送量大，運輸成本低。其主要缺點是投資大，占空間也大，運輸路線難以調整。（2）工業(yè)卡車工業(yè)卡車是可以自由行駛的載物車輛，可用人力推拉，更多的是通過內燃機或電動機帶動。工業(yè)卡車包括叉車、平車和工業(yè)拖拉機三種。（3）自動導向車自動導向車不需要人駕駛，并具有很大的靈活性，它可以沿著規(guī)定的路線自由行駛，完成預定的功能。自動導向車一般用蓄電池作為動力，自動導向車的運動受信號控制，一般采用遙控計算機來儲存指令，一臺計算機可以控制數臺在不同地點工作的自動導向車。（4）吊車和葫蘆吊車和葫蘆是安裝在建筑物上方的物料搬運設備，它不占用生產場地，在其活動的范圍內具有很大的靈活性。（5）工業(yè)機器人工業(yè)機器人是具有人的一定特征的可編程機器，它的外形并不像人但能承擔某些人的工作。三、 工作地物流管理(一) 工作地物流管理的目標和原則1. 工作地物流布置的目標（l）實現和滿足生產過程的要求（2）較高的生產效率和合理的設備利用率（3）生產的柔性2. 工作地物流管理的原則（1）盡可能按照生產過程的流向和工藝順序布置設備和工作地（2）便于運輸，充分發(fā)揮運輸工具的作用（3）盡可能為工人創(chuàng)造安全、良好的工作環(huán)境（4）考慮工人的作業(yè)方便（5）充分合理地利用車間的面積（6）充分考慮機床的精度和工作特點(二) 工作地物流管理的方法1. 產品布置法產品布置法也稱按工藝流程布置或對象專業(yè)化布置。2. 工藝布置法工藝布置法也稱按機床類型布置或工藝專業(yè)化布置。它是將設備接功能進行分類。把同一類型的設備和工作地集中進行布置以實現一定的工藝功能。3. 定位布置法定位布置法是將待加工或裝配產品的物料及主要配件固定放置作為圓心，而將設備和使用的原材料以加工順序以及移動的困難程度環(huán)繞其做同心圓的布置。4. 成組布置形式成組布置形式是按照成組技術的原理，把設備和工作地按照一定的零件族（組）的工藝要求進行布置以實現一定零件族（組）的加工。這種布置方式融合了產品布置和工藝布置的優(yōu)點，既有一定的連續(xù)性，又有較高的柔性。因此，在中小批量生產的企業(yè)中越來越受到歡迎。四、 倉庫布置與物流管理倉庫布置有兩層含義，一是倉庫內部貨區(qū)的布置；二是倉庫本身的定位布置。第三節(jié) 定置管理與物流管理一、 定置管理的基本理論定置管理是對生產現場中的人、物、場所三者之間的關系進行科學的分析研究，使之達到最佳結合狀態(tài)的一種科學管理方法。它以物在場所的科學定置為前提，以完善的信息系統為媒介，以實現人和物的有效結合為目的，通過對生產現場的整理、整頓，把生產中不需要的物品清除掉，把需要的物品放在規(guī)定的位置，使之隨手可得，促進生產現場管理文明化、科學化，達到高效、優(yōu)質、安全的生產效果。(一) 人與物的關系1. 人與物的結合方式人與物的結合方式有兩種：直接結合與間接結合。所謂直接結合，又稱緊密結合。是指當操作者需要某種物品時，能立即拿到手或者能得心應手地結合。所謂間接結合，是指人與物呈分離狀態(tài)，為了使其結合，需要通過一定的信息媒介，如人的記憶、筆記本或臺賬等記錄。2. 人與物的結合狀態(tài)A狀態(tài)：人與物處于能夠立即結合并發(fā)揮效能的狀態(tài)。B狀態(tài)：人與物處于尋找狀態(tài)或尚不能很好發(fā)揮效能的狀態(tài)。C狀態(tài)：人與物失去聯系的狀態(tài)。這種物品與生產無關，不需要人去同該物結合。3. 人與物的結合成本人與物的結合成本同人與物的結合狀態(tài)有直接關系。物的現成本物的原成本結合成本(二) 物與場所的關系1. 場所本身的布置狀態(tài)實現物與場所的合理結合，首先要使場所本身處于良好的狀態(tài)。場所本身的布置也有三種狀態(tài)：A狀態(tài)：良好狀態(tài)，即良好的工作環(huán)境。場所中的作業(yè)面積、通風設施。恒