第6章 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置

1、生產(chǎn)與運作管理Production & Operations Management華中科技大學(xué)管理學(xué)院The School of Management，HUST陳榮秋 馬士華Rongqiu Chen and Shihua Ma生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著第六章 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置引導(dǎo)案例：引導(dǎo)案例：ZARA極速供應(yīng)鏈的生產(chǎn)布局極速供應(yīng)鏈的生產(chǎn)布局ZARA是西班牙Inditex集團旗下子公司，既是服裝品牌，也是專營ZARA品牌服裝的連鎖零售品牌。Inditex是西班牙排名第一，全球排名第三的服裝零售商，旗下共有8個服裝零售品牌，ZARA是其中最有名的品牌。ZARA的生產(chǎn)周期可以壓縮到

2、12天，同行的生產(chǎn)周期最快也要60天。極速的供應(yīng)鏈使得ZARA占據(jù)了市場響應(yīng)的主動權(quán)。一般內(nèi)部工廠只安排生產(chǎn)下季預(yù)期銷量的15，50%采購未染色布料，原材料供應(yīng)來自于附近的260家供應(yīng)商，每家供應(yīng)商的份額最多不超過4。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著引導(dǎo)案例：引導(dǎo)案例：ZARA極速供應(yīng)鏈的生產(chǎn)布局極速供應(yīng)鏈的生產(chǎn)布局裁剪好的面料及配套配件等被一同通過地下傳送帶（其累計長達200多公里）運送到當?shù)赝鈪f(xié)縫制廠，所有的縫制工作全部外包。ZARA為這些工廠提供了一系列容易執(zhí)行的指令，一般一段時間一個工廠集中做一款服裝以減少差錯。其運作模式達到成組單元的效果。外協(xié)縫制廠把衣服縫制好之后，再送回ZARA做

3、熨燙、貼標簽和包裝等最后處理并接受檢查，然后送到物流配送中心。ZARA公司在西班牙擁有22家工廠，約50的產(chǎn)品是通過它自己的工廠完成的，其它50的產(chǎn)品由400余家外協(xié)供應(yīng)商完成，這些供應(yīng)商有70位于歐洲（集中在西班牙ZARA總部加利西亞省和葡萄牙北部），剩余的主要分布在歐洲。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著第六章 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置 6.1 設(shè)備/設(shè)施布置決策 6.2 設(shè)施布置決策的定量分析 6.3 裝配線平衡 6.4 非制造業(yè)的設(shè)施布置生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著6.1 設(shè)備/設(shè)施布置決策 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)備/設(shè)施布置就是指合理安排企業(yè)或某一組織內(nèi)部各個生產(chǎn)作業(yè)單位和輔助設(shè)施的相對位置與面積

4、、車間內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備的布置。生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置要在確定了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)單位組成和生產(chǎn)單位內(nèi)部采用的專業(yè)化形式之后才能進行。 生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素n產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝特點n企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平n企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著生產(chǎn)單位的專業(yè)化原則和形式 生產(chǎn)單位專業(yè)化形式，影響企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)分工和協(xié)作關(guān)系，決定著物料流向、物流路線和運輸量，他是企業(yè)與車間平面布置中必須考慮的重要問題。n 工藝專業(yè)化原則（process focused）優(yōu)點：柔性強、可靠性高、工藝管理方便缺點：加工路線長、運輸量大、運輸成本高、生產(chǎn)周期長、組織管理工作復(fù)雜、調(diào)整時間

5、較多n 對象專業(yè)化原則（product focused） 優(yōu)點：高效組織連續(xù)流水作業(yè)、簡化生產(chǎn)管理缺點：品種變化適應(yīng)能力差，柔性低生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著生產(chǎn)單位的專業(yè)化原則和形式n 純粹按工藝專業(yè)化形式或?qū)ο髮I(yè)化形式布置的較少，常常是同時采用兩種專業(yè)化形式進行車間或企業(yè)的布置車工段銑工段檢驗組鉆工段原材料磨工段磨工段半成品庫A BAB車 鉆 銑 磨 檢驗銑 鉆 車 磨 檢驗A原材料BA半成品庫BA生產(chǎn)車間B生產(chǎn)車間圖圖6-1：工藝專業(yè)化形式：工藝專業(yè)化形式圖圖6-2：對象專業(yè)化形式：對象專業(yè)化形式生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著影響生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置決策的因素n廠房的布置滿足生產(chǎn)過

6、程的要求，以避免互相交叉和迂回運輸，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)省生產(chǎn)費用n生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作聯(lián)系密切的單位應(yīng)相互靠近布置n充分利用現(xiàn)有運輸條件n按照生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)n在考慮防火和衛(wèi)生條件下，總平面布置應(yīng)力求占地面積最小n工廠布置應(yīng)考慮有擴建的余地生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著幾種典型的布置形式n 物料流程形式 流程形式可以分為水平的和垂直的所有的設(shè)備、設(shè)施都在同一個車間里時，按水平方式考慮生產(chǎn)運作是在同一個樓層周轉(zhuǎn)時，按垂直方式考慮生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著abcdef圖圖6-3：常見流程布置形式：常見流程布置形式生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著n 布置類型 固定式布置（Fix

7、ed Position Layout） 加工對象位置固定，生產(chǎn)工人和設(shè)備都隨加工產(chǎn)品所在的某一位置而轉(zhuǎn)移。零部件工位器具 圖圖6-4：固定式布置示意圖：固定式布置示意圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 按產(chǎn)品布置（Product Layout） 按對象專業(yè)化原則布置有關(guān)機器和設(shè)備，常見的如流水生產(chǎn)線或產(chǎn)品裝配線。加工設(shè)備加工設(shè)備流水線圖圖6-5：按產(chǎn)品（對象）布置的示意圖：按產(chǎn)品（對象）布置的示意圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 按工藝過程布置（Process Layout） 又稱工藝專業(yè)化布置。即按照工藝專業(yè)化原則將同類機器集中在一起，完成相同工藝加工任務(wù)。LLLDDDDGG接收和轉(zhuǎn)運接收

8、和轉(zhuǎn)運LDG 車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床圖圖6-6：按工藝過程布置示意圖：按工藝過程布置示意圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 按成組制造單元布置（Layouts Based on Group Technology）LDDGGLPGLL原材料成品庫單元1單元2單元3GDL車床鉆床磨床圖圖6-7：成組生產(chǎn)單元布置示意圖：成組生產(chǎn)單元布置示意圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 按C形制造單元布置機器2機器1機器3機器4機器5機器6入口出口圖圖6-8：C形制造單元布置示意圖形制造單元布置示意圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著U形制造單元及生產(chǎn)線布置（U-line Cell）76543217654

9、321入口出口入口出口機器工人的行走路線圖圖6-9：U形制造單元及生產(chǎn)線布置形制造單元及生產(chǎn)線布置生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著6.2 設(shè)施布置決策的定量分析作業(yè)相關(guān)圖法 n 作業(yè)相關(guān)圖法由穆德提出，它是根據(jù)企業(yè)各個部門之間的活動關(guān)系密切程度布置其相互位置。n 首先將密切程度劃分為A、E、I、O、U、X六個等級，然后列出導(dǎo)致不同程度關(guān)系的原因。使用這兩種資料，將待布置的部門一一確定出相互關(guān)系，根據(jù)相互關(guān)系重要程度，按重要等級高的部門相鄰布置的原則，安排出最合理的布置方案。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著代號密切程度A絕對重要E特別重要I重要O一般U不重要X不予考慮代號關(guān)系密切原因1使用共同的

10、原始記錄2共用人員3共用場地4人員接觸頻繁5文件交換頻繁6工作流程連續(xù)7做類似的工作8共用設(shè)備9其他表表6-1：關(guān)系密切程度分類表：關(guān)系密切程度分類表表表6-2：關(guān)系密切原因：關(guān)系密切原因生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著例 ： 一個快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施。該快餐店共分成6個部門，計劃布置在一個23的區(qū)域內(nèi)。已知這6個部門間的作業(yè)關(guān)系密切程度，如圖610所示，請根據(jù)610作出合理布置。部門6部門5部門4部門3部門2部門1AAAAAAXOXEOUXIU這里的符號表示兩者的關(guān)系絕對重要圖圖6-10：作業(yè)相關(guān)圖示例：作業(yè)相關(guān)圖示例作業(yè)相關(guān)圖（例）生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著解：第一步，列出關(guān)

11、系密切程度分類表（只考慮A和X） A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著第二步，根據(jù)列表編制主聯(lián)系簇（如圖6-11所示）。原則是，從關(guān)系“A”出現(xiàn)最多的部門開始，如本例的部門6出現(xiàn)3次，首先確定部門6，然后將與部門6的關(guān)系密切程度為A的一一聯(lián)系在一起。2456546231圖圖6-11：聯(lián)系簇：聯(lián)系簇圖圖6-12：聯(lián)系簇：聯(lián)系簇生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著第三步，考慮其他“A”關(guān)系部門，如能加在主聯(lián)系簇上就盡量加上去，否則畫出了分離的子聯(lián)系簇。本例中，所有的部門都能加到主聯(lián)系簇上去（如上圖6-12所示）。第四步，畫出“X

12、”關(guān)系聯(lián)系圖。（如下圖6-13所示）。第五步，根據(jù)聯(lián)系簇圖和可供使用的區(qū)域，用實驗法安置所有部門（如下圖6-14所示）。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著3416126354圖圖6-13：X關(guān)系聯(lián)系簇關(guān)系聯(lián)系簇圖圖6-14：最后結(jié)果：最后結(jié)果生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著從至（FROM-TO）表法n 從至表是一種常用的生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置方法。n 其基本步驟如下： 選擇典型零件，制定典型零件的工藝路線，確定所用機床設(shè)備 制定設(shè)備布置的初始方案，統(tǒng)計出設(shè)備之間的移動距離 確定出零件在設(shè)備之間的移動次數(shù)和單位運量成本 用實驗法確定最滿意的布置方案。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著例 ：一金屬加工車間

13、有六臺設(shè)備，已知其生產(chǎn)的零件品種及加工路線,并據(jù)此給出如表6-3所示的零件在設(shè)備之間的每月移動次數(shù)，表6-4給出了單位距離運輸成本。請用這些數(shù)據(jù)確定該車間的最佳布置方案。表表6-3：設(shè)備間月平均移動次數(shù)矩陣：設(shè)備間月平均移動次數(shù)矩陣從至（From-to）表法（例）鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床 2174186142180磨床216 521906110沖床400114 951668鉆床1642162 4168車床12671100315 50插床429583114390 鋸床 磨床 沖床 鉆床 車床 插床鋸床0.15 0.15 0.16 0.150.16磨床 0.18 0.16 0.15 0.150

14、.15沖床 0.15 0.15 0.15 0.150.16鉆床 0.18 0.15 0.15 0.150.16 車床 0.15 0.17 0.16 0.20 0.15插床 0.15 0.15 0.16 0.15 0.15 表表6-4：單位距離運輸成本（元）矩陣：單位距離運輸成本（元）矩陣生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著解：第一步，將運輸次數(shù)矩陣與單位距離運輸成本矩陣的相同位置的數(shù)據(jù)相乘,得到從一臺機器到另一臺機器的每月運輸成本,如表6-5所示。鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床 32.662.79.86.328.8磨床38.9 8.328.59.2 1.5沖床60.017.1 14.3 2.43.2

15、鉆床 2.963.39.3 6.210.9 車床18.912.116.0 63.0 7.5插床 6.314.313.3 17.1 58.5 表表6-5：單位距離每月運輸成本（元）矩陣：單位距離每月運輸成本（元）矩陣生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著第二步，按對角線對稱的成本元素相加，得到兩臺機器間的每月總的運輸成本，如表6-6所示。表表6-5：單位距離每月總運輸成本（元）矩陣：單位距離每月總運輸成本（元）矩陣鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床 71.5122.712.725.235.1磨床 25.491.721.315.8沖床 23.618.416.5鉆床 69.228.0車床 66.0插床 生產(chǎn)與運

16、作管理陳榮秋、馬士華編著第三步，確定緊密相鄰的系數(shù)。依據(jù)總運輸成本的大小，從大到小降序排列，就得到了機器（或部門）之間的緊密相鄰程度。根據(jù)表6-6中的的順序，應(yīng)將鋸床與沖床相鄰布置，磨床與鉆床相鄰布置，鋸床與磨床相鄰布置，鉆床與車床相鄰布置，車床與插床相鄰布置。最后結(jié)果如圖6-15所示。圖圖6-15：最后布置方案：最后布置方案鉆床沖床磨床鋸床車床插床生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著物料運量圖法是按照生產(chǎn)過程中物料的流向及生產(chǎn)單位之間運輸量布置企業(yè)的車間及各種設(shè)施的相對位置，其步驟為： 1）根據(jù)原材料、在制品在生產(chǎn)過程中的流向，初步布置各個生產(chǎn)車間扣生產(chǎn)服務(wù)單位的相對位置，繪出初步物流圖； 2）

17、統(tǒng)計車間之間的物料流量，制定物料運量表，見表6-7； 3）按運量大小進行初試布置，將車間之間運輸量大的安排在相鄰位置，并考慮其它因素進行改進和調(diào)整。（最終結(jié)果如圖6-16所示）從至（From-to）表法物料運量圖法生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著表表6-7：車間之間運量表（單位：噸）：車間之間運量表（單位：噸）01 0203 04 05 總計01 72141502 62 803 4 511004 6 2805 2 總計 01114 10 6 01020304052噸1噸表表6-16：運量圖：運量圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著新設(shè)備的布置問題n這里考慮一種常見的設(shè)施布置問題。為適應(yīng)生產(chǎn)或服務(wù)

18、要求，人們常常對原有的部門進行改造，例如在已有的設(shè)備設(shè)施中，再安置一臺新裝備。該問題的目標是使從新設(shè)備到老設(shè)備的加權(quán)直線移動距離的總和最小。為方便起見，假設(shè)物料或人員在兩臺設(shè)備或兩個部門之間移動時，只能按交叉垂直的路線運動，即兩個點之間不能走對角線。設(shè)原有設(shè)備在坐標內(nèi)的點為（a1，b1），（a2，b2），（an， bn ），則目標是求出x，y使得：niiiibyaxwyxf1)(),(最小。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著n引進加權(quán)系數(shù)w是允許新、老設(shè)備間有不同的流量。n該問題的一個簡化特點是可以分別求出x和y的最優(yōu)值，即 這里)()(),(21ygxgyxfniiiaxwxg11)(niii

19、bywyg12)(新設(shè)備的布置問題生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著例 ：假設(shè)現(xiàn)已有兩臺設(shè)備，分別坐落在(5,10)和(20,30)的位置, 如圖6-17所示。新設(shè)備布置問題（例1）（5,10）（20,30）取權(quán)重為1。若x可取5和20之間的任何值,則g1(x)等于15。同樣,若y可取10和30之間的任何值,則g2(y)等于20。任何在5,20外的 x, 任何在10,30外的y都將導(dǎo)致更大的g1(x)和g2(y)。因此,(x,y)的最優(yōu)解應(yīng)為5x20, 10y30。落在圖6-18內(nèi)的陰影內(nèi)的解都是最優(yōu)的. 圖圖6-17 新設(shè)備布置新設(shè)備布置的最優(yōu)區(qū)域的最優(yōu)區(qū)域生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著例：

20、某大學(xué)購買一臺新設(shè)備，以便全校教師制作教學(xué)錄像帶。這臺設(shè)備由校園內(nèi)六個學(xué)院的教師使用。這六個學(xué)院的位置如圖6-18所示。其坐標和各學(xué)院使用該設(shè)備的教師人數(shù)見表6-8。各學(xué)院間用草坪隔開，故通道都是交叉垂直的。問該錄像帶制作設(shè)備安置在何處，使所有教師的總行程最小。新設(shè)備布置問題（例2）（20,30） 5 10 15 20201550圖6-18：學(xué)院坐標圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著表表6-5：單位距離每月總運輸成本（元）矩陣：單位距離每月總運輸成本（元）矩陣學(xué)院學(xué)院坐標坐標教師人數(shù)教師人數(shù)商學(xué)院（5,13）31教育學(xué)院（8,18）28工學(xué)院（0,0）19人文學(xué)院（14,20）53法學(xué)院（14

21、,20）32理學(xué)院（10,12）41生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著解：設(shè)布置錄像帶制作設(shè)備的坐標為x和y，取每個學(xué)院使用該設(shè)備的教師人數(shù)為加權(quán)數(shù)。下面分別求出x和y的值。首先求x的最優(yōu)解。將x的坐標按遞增的順序排列，同時求出累計加權(quán)值，見表6-9。x最優(yōu)值求解方法： 將累計加權(quán)值除以2，如本例（204/2）=102。 在累計加權(quán)值中從小到大找出第一個大于102的值，如103。 與103相對應(yīng)的x坐標即為最優(yōu)解，如x=6。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著y值的求法與此相同。由表6-10可知，y=12。則本例的最優(yōu)解為（6,12）,即新的錄像帶制作設(shè)備應(yīng)布置在坐標為(6,12)的地方, 這樣所有

22、教師的行走路程的總和最小。學(xué)院學(xué)院x坐標坐標權(quán)權(quán)數(shù)數(shù)累計加累計加權(quán)值權(quán)值工學(xué)院01919商學(xué)院53150人文學(xué)院653103教育學(xué)院828131理學(xué)院1041172法學(xué)院1432204表表6-9 x坐標和累計加權(quán)值坐標和累計加權(quán)值學(xué)院學(xué)院y坐標坐標權(quán)權(quán)數(shù)數(shù)累計加累計加權(quán)值權(quán)值工學(xué)院01919人文學(xué)院33150理學(xué)院1253103商學(xué)院1328131教育學(xué)院1841172法學(xué)院2032204表表6-10 y坐標和累計加權(quán)坐標和累計加權(quán)值值生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著線性規(guī)劃方法 設(shè)：n =機器數(shù)量 cij =機器i布置在j時，單位時間的成本 djr=從位置j到位置r物料移動一次的成本 fik

23、=單位時間內(nèi)機器i到機器k的平均移動次數(shù) Si=機器i可能布置的位置的集合rk and jif icrk or j if idfaij jrikijkr aijkr 是單位時間機器i布置在位置j 和機器k布置在位置r 物料運輸費用。這個費用僅在xij等于 xkr情況下出現(xiàn)。01 ijx如果機器i布置在位置j其他j生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著因此，總成本的表達式為：約束條件有：ninjnknrkrijijkrxxa111121)( ,.,1, 0 x,.,1 ,.,1 1 0,.,1 , 1,.,1 , 111iSjninjn iorxnjxnixijijniijnjij生產(chǎn)與運作管理陳榮秋

24、、馬士華編著 優(yōu)化的目標是使總的物料搬運成本最低。這是一個四重分配問題，一般來說，該問題用人工求解是極為困難的。不過，現(xiàn)在市場上有許多軟件公司開發(fā)出來的優(yōu)化軟件包，例如LINGO，就可以非常方便地解決這些問題。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著計算機輔助選址決策與設(shè)施布置 隨著計算機在企業(yè)管理中的應(yīng)用，越來越多的管理人員處理生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施布置時，通過計算機解決一些比較復(fù)雜的問題。下面介紹一個常見的計算機輔助布置的軟件：CRAFT（Computerized Relative Allocation of Facilities Technique）。CRAFT是美國人開發(fā)出來的一種常用的計算機輔助生產(chǎn)

25、和服務(wù)設(shè)施布置的工具，它的基本內(nèi)容如下：生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著（1）合理布置實現(xiàn)的目標是運輸總成本最小。（2）允許對生產(chǎn)中的材料和部件使用不同的物料搬運方式和工具，其成本同搬運距離成比例。（3）已知各塊狀中心的面積及其初試布置方案，并在布置圖上標明各個塊狀中心的坐標。（4）若某些塊狀中心要求特殊位置，則可以作為約束條件，預(yù)先說明。（5）使用計算方法進行運算，使整個系統(tǒng)綜合搬運費用最小。 生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著計算公式：ninjijijlYE11式中，n-塊狀中心的數(shù)目，yij=vijuij,vij為i到j(luò)塊狀中心的搬運次數(shù)（在規(guī)定時間內(nèi)），用矩陣表示：nnnnnnvvvvv

26、vvvvV212222111211生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著uij為i到j(luò)塊狀中心之間搬單位重量，移動單位距離的費用，用矩陣表示是：nnnnnnuuuuuuuuuU212222111211lij-i到j(luò)的之間的移動距離，用矩陣表示：nnnnnnlllllllllL212222111211生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著各塊狀中心之間的搬運量不隨塊狀中心所在位置的變化而變化。設(shè) vij與uij對應(yīng)元素為yij，用矩陣表示為：當塊狀中心之間運量確定之后，費用yij為定值，不受塊狀中心位置變化的影響。運用CRAFT軟件就是力求使E最小化。nnnnnnyyyyyyyyyY212222111211

27、生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著6.3 裝配線平衡n 裝配線平衡的概念所謂裝配線平衡，又稱工序同期化，是對于某裝配流水線，在給定流水線的節(jié)拍后，求出裝配線所需工序的工作地數(shù)量和用工人數(shù)最少的方案。裝配線問題還可以表述為：對于特定的產(chǎn)品，給定工作地數(shù)量，求出使流水線節(jié)拍最小的配置方案。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著n 裝配線平衡意義參看圖6-10，某裝配線有6道工序，其作業(yè)順序和工序作業(yè)時間如圖所示。假定節(jié)拍為5分鐘/件，計算一下工序負荷率。通過簡單分析不難看出，工序負荷率最高的只有60%，即3、4兩道工序，而工序1的負荷率只有20%。這種現(xiàn)象會導(dǎo)致： 浪費時間資源 忙閑不均，引起矛盾 浪費人

28、力資源123546為了解決這些問題，必須對裝配線的工序進行新的組合分析，重新組織工作地。231.52.831r =5分/件圖圖6-19 裝配線順序圖裝配線順序圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著裝配線（流水線）節(jié)拍n所謂裝配線節(jié)拍，是指裝配線上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同制品的時間間隔。它的計算公式是：0*eFFrNN計劃期有效工作時間計劃期內(nèi)計劃產(chǎn)量n例：某流水線計劃日產(chǎn)量為150件，采用兩班制生產(chǎn)，每班規(guī)定有21分鐘停歇時間，計劃不合格品率為2%，計算該流水線的節(jié)拍。)/(6)02. 01 (150)221(628件分計劃期內(nèi)計劃產(chǎn)量計劃期有效工作時間NFre生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著裝配線平衡的

29、方法n 確定裝配流水線節(jié)拍n計算裝配線上需要的最少工作地數(shù)n組織工作地保證工序先后順序，工作地作業(yè)時間和（Tei）不能大于節(jié)拍（r），Tei盡量接近或等于r，工作地數(shù)目盡量少n計算工作地時間損失系數(shù)、平滑系數(shù)m initSrLeiiSS rTS r1100%SITTeeiiS()max12生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著裝配線平衡舉例例：啟明公司開發(fā)出一種款式新穎的三輪童車，試銷結(jié)果表明深受顧客歡迎。公司決定建立一條裝配流水線，大批量生產(chǎn)這種三輪童車，面向全國銷售。三輪童車裝配路線如圖6-20所示。三輪童車裝配作業(yè)先后順序如圖6-21所示?，F(xiàn)需要對這條裝配線進行組織設(shè)計。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、

30、馬士華編著12 3A1456A278910S2A3A4A5S1車架右輪左輪前輪擋泥板前叉前輪分裝將后輪裝在車架上將前輪裝在車架上將車把套在套管中將車座裝在車架上完工檢驗套管和定位螺絲車把橡膠手柄車座圖圖6-20 童車裝配工藝示意圖童車裝配工藝示意圖生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著1278934561213141516171819101119100 10 18 10 15 1709 18 18 11 15 18 2 10 18 10 15 1712 0圖圖6-21 三輪童車裝配作業(yè)先后順序三輪童車裝配作業(yè)先后順序裝配線平衡過程如下：1） 裝配作業(yè)的分解和節(jié)拍的確定 由生產(chǎn)計劃和工作班次，三輪童車

31、裝配線的節(jié)拍為： r=20 秒/件2） 計算最小工作地數(shù) Smin=253/20=12.65=13生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 3） 組織工作地 根據(jù)裝配作業(yè)順序圖，用試算法進行工作地重新劃分，共劃分出15個工作地，如圖6-22。 4）計算裝配線的時間損失系數(shù)和平滑系數(shù)%16%10020152532015%1001rSTrSSieiL222221max) 520()220()220()020()(SieieTTSI生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著圖圖6-21 三輪童車裝配工作地重新布置方案三輪童車裝配工作地重新布置方案1278934561213141516171819101119100 1

32、0 18 10 15 1709 18 18 11 15 18 2 10 18 10 15 1712 0生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著6.4 非制造業(yè)的設(shè)施布置 n 辦公室與生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比，有許多根本不同的特點：生產(chǎn)制造系統(tǒng)加工處理的對象是有形物品，而辦公室則是信息以及組織內(nèi)外的來訪者。辦公室的工作效率往往取決于人的工作速度，而生產(chǎn)制造系統(tǒng)與設(shè)備速度有相當大的關(guān)系。辦公室布置中，同一類工作任務(wù)可選用的辦公室布置有多種。組織結(jié)構(gòu)、各個部門的配置方式、部門之間的相互關(guān)系和相對位置的要求對辦公室布置有更重要的影響。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著辦公室布置考慮因素和模式 n 辦公室布置主要考慮因素

33、 信息傳遞與交流的迅速、方便 人員的勞動生產(chǎn)率n 辦公室布置基本模式 傳統(tǒng)的封閉式辦公室 開放式辦公室 帶有半截屏風的組合辦公室 “活動中心”的新型辦公室布置n 新型辦公形式：遠程辦公生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著圖圖6-23 辦公室布置示意圖辦公室布置示意圖案例：海爾供應(yīng)鏈的生產(chǎn)物流系統(tǒng)布局案例：海爾供應(yīng)鏈的生產(chǎn)物流系統(tǒng)布局 海爾集團自1999年開始成功的進行了以市場鏈為紐帶的業(yè)務(wù)流程再造，從而取得了非?？捎^的效益。 海爾物流從2001年開始，除不斷優(yōu)化內(nèi)部的供應(yīng)鏈外，在零部件供應(yīng)方面，海爾打破了與供應(yīng)商之間傳統(tǒng)的買賣關(guān)系，在青島、合肥、大連、武漢、貴州等制造基地建設(shè)以海爾為中心的供應(yīng)鏈，

34、引進愛默生、三洋等數(shù)十家國際頂尖供應(yīng)商在當?shù)赝顿Y建廠，建立配套工業(yè)園，而供應(yīng)商可以直接參與海爾的產(chǎn)品設(shè)計，一個具有世界競爭力的家電優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群初步形成，全球供應(yīng)鏈資源網(wǎng)的整合使海爾獲得了快速滿足用戶需求的能力生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 以海爾在青島城區(qū)與開發(fā)區(qū)為例，截止到2004年底，其周邊地區(qū)累計引進供應(yīng)商74家，其中國外企業(yè)33家，國內(nèi)行業(yè)龍頭企業(yè)24家；組件、部件配套企業(yè)12家，零部件配套企業(yè)55家，原材料配套企業(yè)7家。 海爾的供應(yīng)鏈通過工業(yè)園的模式可以獲得規(guī)模效應(yīng)和集群效應(yīng)。海爾工業(yè)園布局模式如圖6-24所示，供應(yīng)商位于海爾工業(yè)園內(nèi)，與海爾的生產(chǎn)線之間僅有一個遮雨大棚之隔，供應(yīng)商

35、零部件生產(chǎn)完成后，可以利用專用的工裝容器，直接通過工廠之間的運輸通道準時運送到海爾的生產(chǎn)線，提高供應(yīng)的準時性，體現(xiàn)海爾“以時間消滅空間”的理念。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著圖圖6-24 海爾工業(yè)園產(chǎn)業(yè)鏈布局模式示意圖海爾工業(yè)園產(chǎn)業(yè)鏈布局模式示意圖 對于海爾內(nèi)部來講，供應(yīng)鏈的建設(shè)使海爾的響應(yīng)速度更快、成本更低，在競爭中不斷超越競爭對手。 供應(yīng)商在周邊地區(qū)建廠后，由于距離的縮短，實現(xiàn)了JIT的準時供貨，園區(qū)內(nèi)的供應(yīng)商生產(chǎn)完成之后，直接向海爾的生產(chǎn)線按定單補貨，實現(xiàn)線到線（line to line）的供貨，以最快的速度響應(yīng)全球用戶的定單。 同時供應(yīng)商參與到海爾產(chǎn)品

36、的前端設(shè)計與開發(fā)中，海爾能夠根據(jù)用戶的需求與供應(yīng)商零距離溝通，保障了海爾整機技術(shù)的領(lǐng)先性， 另外一些電源線、電腦鈑廠參與到海爾標準化的整合工作中，使海爾零部件的數(shù)量大大減少，通用化大大提高，增強了海爾成本的競爭力 由于零距離的響應(yīng)，在物流成本與物流質(zhì)量方面實現(xiàn)了零庫存與零缺陷。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 對于海爾的供應(yīng)商來講，通過與海爾合作可享受到青島市提供的優(yōu)惠產(chǎn)業(yè)政策以及實現(xiàn)了與海爾的零距離。 一方面可以提高質(zhì)量、成本、交貨期的競爭力，不但獲得更多、更穩(wěn)定的海爾內(nèi)部的大定單，而且還可獲得全球其他企業(yè)的定單，保證了高的盈利水平。 另一方面，其新材料與新技術(shù)可以優(yōu)先應(yīng)用到海爾的各種產(chǎn)品上

37、實現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)先轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，大大提高了其本身的競爭力。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著問題：你認為海爾將供應(yīng)商聚集在自己的生產(chǎn)線周圍的做法有何優(yōu)點和缺點？思考題 什么是工藝原則和對象原則，有何優(yōu)缺點？ 工廠平面布置的原則是什么? 什么是物料流向圖法? 車間布置有何要求，如何應(yīng)用從至表法來進行設(shè)備布置? 組織生產(chǎn)過程的基本要求是什么?為什么? 什么是流水線，它是如何分類的?如何組織設(shè)計流水線? 你所在地區(qū)的印刷廠或其他你所熟悉的企業(yè)的布置是什么樣的？ 你如何收集數(shù)據(jù)幫助一家小企業(yè)（如小餐廳）改進它的布置？生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著 有哪些影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的主要因素？ 分別敘述生產(chǎn)單位的

38、專業(yè)化原則和形式，并對其優(yōu)缺點作一簡要比較，并說明其適用條件。 為什么要進行裝配線時間平衡？裝配線平衡的方法是什么？ 研究服務(wù)業(yè)設(shè)施布置的主要特點，提出幾種布置方法。 在一家零售店的布置中，經(jīng)理能操作的變量是什么？ 走訪一家超級市場并繪出其布置圖，談?wù)勀愕闹饕^察結(jié)構(gòu)。 你最近注意到的零售業(yè)所進行的布置創(chuàng)新是什么？ 為了適應(yīng)快速響應(yīng)市場需求，生產(chǎn)/服務(wù)系統(tǒng)布置應(yīng)進行哪些創(chuàng)新？生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著判斷題 選址決策只是新企業(yè)進行的一次性決策。 服務(wù)性組織的選址，要考慮的主要是與市場相關(guān)的那些因素。 固定位置布置適合標準產(chǎn)品的生產(chǎn)。 汽車生產(chǎn)流水線是按工藝布置的例子。 按工藝（過程）布置的生產(chǎn)系統(tǒng)具有柔性。 外科手術(shù)病人應(yīng)該采取固定位置布置。 循環(huán)時間（cycle time）是由最長的工作站的加工時間決定的。 空閑時間為零，說明已達到完美的線平衡。生產(chǎn)與運作管理陳榮秋、馬士華編著選擇題1. 用于高度標準化產(chǎn)品的加工系統(tǒng)是： A）流水線式連續(xù)的；B）間斷的； C）項目式的； D）批量的； E）單件的。 2. 用于生產(chǎn)復(fù)雜的、有特殊要求的一次性產(chǎn)品的加工系統(tǒng)是： A）流水線式連續(xù)的；B）間斷的； C）項目式的； D）批量的；E）單件的