生產(chǎn)與運(yùn)作管理（第四版） 陳榮秋、馬士華第5章 生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置

生產(chǎn)與運(yùn)作管理

Production&OperationsManagement華中科技大學(xué)管理學(xué)院TheSchoolofManagement，HUST陳榮秋馬士華RongqiuChenandShihuaMa第5章生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置5.1設(shè)備/設(shè)施布置決策

5.2設(shè)施布置決策的定量分析

5.3裝配線平衡

5.4非制造業(yè)的設(shè)施布置《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.1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(gè)生產(chǎn)作業(yè)單位和輔助設(shè)施的相對(duì)位置與面積、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(jìn)行?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.1.1影響企業(yè)生產(chǎn)單位構(gòu)成的因素產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝特點(diǎn)企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.1.2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(yùn)輸量，他是企業(yè)與車間平面布置中必須考慮的重要問題。工藝專業(yè)化原則（processfocused）對(duì)象專業(yè)化原則（productfocused）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(shí)采用兩種專業(yè)化形式進(jìn)行車間或企業(yè)的布置《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.1.3影響生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置決策的因素廠房的布置滿足生產(chǎn)過程的要求，以避免互相交叉和迂回運(yùn)輸，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作聯(lián)系密切的單位應(yīng)相互靠近布置充分利用現(xiàn)有運(yùn)輸條件按照生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)在考慮防火和衛(wèi)生條件下，總平面布置應(yīng)力求占地面積最小工廠布置應(yīng)考慮有擴(kuò)建的余地《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.1.4幾種典型的布置形式

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(gè)車間里時(shí)，按水平方式考慮生產(chǎn)運(yùn)作是在同一個(gè)樓層周轉(zhuǎn)時(shí)，按垂直方式考慮《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著

布置類型固定式布置（FixedPositionLayout）

加工對(duì)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。《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著零部件工位器具圖4-6:固定位置布置示意圖

按產(chǎn)品布置（ProductLayout）

按對(duì)象專業(yè)化原則布置有關(guān)機(jī)器和設(shè)備，常見的如流水生產(chǎn)線或產(chǎn)品裝配線?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著加工設(shè)備加工設(shè)備流水線圖4-7:按產(chǎn)品（對(duì)象）布置的示意圖

按工藝過程布置（ProcessLayout）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(jī)器集中在一起，完成相同工藝加工任務(wù)?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著LLLDDDDGG接收和轉(zhuǎn)運(yùn)LDG

車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床圖4-8:按工藝過程布置示意圖

按成組制造單元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著LDDGGLPGLL原材料成品庫單元1單元2單元3GDL車床鉆床磨床圖4-9:成組生產(chǎn)單元布置示意圖

按C形制造單元布置《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著機(jī)器2機(jī)器1機(jī)器3機(jī)器4機(jī)器5機(jī)器6入口出口圖4-10:C形制造單元布置示意圖U形制造單元及生產(chǎn)線布置（U-lineCell）《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著76543217654321入口出口入口出口機(jī)器工人的行走路線圖4-11:U形制造單元及生產(chǎn)線布置5.2.1作業(yè)相關(guān)圖

作業(yè)相關(guān)圖法由穆德提出，它是根據(jù)企業(yè)各個(gè)部門之間的活動(dòng)關(guān)系密切程度布置其相互位置。首先將密切程度劃分為A、E、I、O、U、X六個(gè)等級(jí)，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(jí)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(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.2選址與布置決策的定量分析作業(yè)相關(guān)圖代號(hào)密切程度A絕對(duì)重要E特別重要I重要O一般U不重要X不予考慮代號(hào)關(guān)系密切原因1使用共同的原始記錄2共用人員3共用場(chǎng)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《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著表4－4：關(guān)系密切程度分類表表4－5：關(guān)系密切原因例4－1一個(gè)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(gè)部門，計(jì)劃布置在一個(gè)2×3的區(qū)域內(nèi)。已知這6個(gè)部門間的祖業(yè)關(guān)系密切程度，如圖4－16所示，請(qǐng)根據(jù)4－16作出合理布置?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著部門6部門5部門4部門3部門2部門1AAAAAAXOXEOUXIU這里的符號(hào)表示兩者的關(guān)系絕對(duì)重要圖4－16：作業(yè)相關(guān)圖示例解：第一步，列出關(guān)系密切程度分類表（只考慮A和X）

AX1-21-41-33-62-63-43-54-65-6《生產(chǎn)與運(yùn)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4－17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?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著2456546231圖4－17：聯(lián)系簇圖4－18：聯(lián)系簇第三步，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，如圖4－18所示。第四步，畫出“X”關(guān)系聯(lián)系圖。如圖4－19所示。第五步，根據(jù)聯(lián)系簇圖和可供使用的區(qū)域，用實(shí)驗(yàn)法安置所有部門（如圖4－20所示）《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著126354《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著3416圖4－19：X關(guān)系聯(lián)系簇圖4－20：最后結(jié)果5.2.2從-至表法

從……至……表是一種常用的生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施布置方法。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(jī)床設(shè)備制定設(shè)備布置的初始方案，統(tǒng)計(jì)出設(shè)備之間的移動(dòng)距離確定出零件在設(shè)備之間的移動(dòng)次數(shù)和單位運(yùn)量成本用實(shí)驗(yàn)法確定最滿意的布置方案?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.2.3新設(shè)備的布置問題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)要求，人們常常對(duì)原有的部門進(jìn)行改造，例如在已有的設(shè)備設(shè)施中，再安置一臺(tái)新裝備。該問題的目標(biāo)是使從新設(shè)備到老設(shè)備的加權(quán)直線移動(dòng)距離的總和最小。為方便起見，假設(shè)物料或人員在兩臺(tái)設(shè)備或兩個(gè)部門之間移動(dòng)時(shí)，只能按交叉垂直的路線運(yùn)動(dòng)，即兩個(gè)點(diǎn)之間不能走對(duì)角線。設(shè)原有設(shè)備在坐標(biāo)內(nèi)的點(diǎn)為（a1，b1），（a2，b2），…，（an，bn

），則目標(biāo)是求出x，y使得：《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著最小。5.2.4線性規(guī)劃方法優(yōu)化的目標(biāo)是使總的物料搬運(yùn)成本最低。這是一個(gè)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(chǎng)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?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.2.5計(jì)算機(jī)輔助選址決策與設(shè)施布置

隨著計(jì)算機(jī)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(shí)，通過計(jì)算機(jī)解決一些比較復(fù)雜的問題。下面介紹一個(gè)常見的計(jì)算機(jī)輔助布置的軟件：CRAFT（ComputerizedRelativeAllocationofFacilitiesTechnique）。CRAFT是美國人開發(fā)出來的一種常用的計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)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(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著（1）合理布置實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是運(yùn)輸總成本最小。（2）允許對(duì)生產(chǎn)中的材料和部件使用不同的物料搬運(yùn)方式和工具，其成本同搬運(yùn)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(biāo)明各個(gè)塊狀中心的坐標(biāo)。（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(jì)算方法進(jìn)行運(yùn)算，使整個(gè)系統(tǒng)綜合搬運(yùn)費(fèi)用最小?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.3裝配線平衡5.3.1裝配線時(shí)間平衡的概念所謂裝配線平衡，又稱工序同期化，是對(duì)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?cái)?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(duì)于特定的產(chǎn)品，給定工作地?cái)?shù)量，求出使流水線節(jié)拍最小的配置方案?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.3.2裝配線（流水線）節(jié)拍所謂裝配線節(jié)拍，是指裝配線上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同制品的時(shí)間間隔。它的計(jì)算公式是：《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.3.3裝配線時(shí)間平衡方法

確定裝配流水線節(jié)拍計(jì)算裝配線上需要的最少工作地?cái)?shù)組織工作地計(jì)算工作地時(shí)間損失系數(shù)、平滑系數(shù)《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著5.4非制