432_4533818_第7章 设施布置设计.ppt
-0-,第一章 物流系统规划的基本概念第二章 现代物流设备 第三章 设施选址决策第四章 供应物流网络规划 第五章 分销物流网络规划 第六章 配送网络规划第七章 设施布置设计（第9周）第八章 系统化厂房布置方法（第10周）第九章 物料搬运系统设计（第11周）第十章 仓储规划和设计（第11周）第十一章 计算机辅助设施布置（第12周）,设施规划与物流系统分析目录,-1-,授课内容,设施布置设计的内容和目标设施规划的流程分析设施布置型式和原则设施布置的定量分析方法福特汽车生产线介绍,-2-,Question,设施布置的具体目标(6个方面)？机械制造行业设施布置的基本型式分别举例？说明设施布置基本型式的优缺点？多机台作业和多工序作业？流线生产与传统大批量生产的区别?,-3-,设施布置设计的内容和目标是什么？设施布置的目标出现矛盾怎么办？设施布置的基本型式分别举例说明？说明设施布置基本型式的优缺点？物料基本流动模式？分别说明设施布置的定量分析方法？,Question,-4-,举例：某车间的设施布置,已知部门面积和加工工艺从至表，如何布置。,如何布置？,-5-,加工工艺从至表,-6-,某机械厂的设施布置,设有3种零件A、B、C，其工艺路径及日产量如表1所示（15：分别表示5个部门）,表2：5个部门所需厂房面积,如何布置？,-7-,原始条件：某液压转向器厂，占地面积为16000平方米，厂区南北长200米，东西宽80米，该厂有员工300人，计划改建成年产60000套液压转向器的生产厂。已知：作业单位的基本区划和零部件加工工艺 过程，并通过工艺过程图统计出了各作 业单位的物流强度，结果填入从至表。,某液压转向器厂的设施布置,-8-,示例一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表,-9-,1 设施布置的内容,工厂总体布置设计车间布置设计,-10-,工厂总体布置设计,解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位相互位置；解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。,-11-,车间布置设计,解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置；解决工作、设备、通道、管线间的相互位置；解决物料搬运流程和运输方式。,-12-,设施布置的内容是什么,“作业单位”（Activity)是设施的基本区划，可大至一个建筑物或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机器如何划分，须看规划设计工作所处的阶段或层次。,-13-,设施布置的目标,1、总体目标：在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。2、具体目标：,-14-,最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。最少的物料搬运费用运输路线简化，避免往返和交叉。最有效地利用空间使建筑设备和单位制品的占有空间小。最好的柔性设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。最舒适的作业环境保证安全，满足生理、心理要求。最便捷的管理使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。,设施布置的具体目标,-15-,目标矛盾来源,例如：对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导致物流量的增大；满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反柔性目标,-16-,2 设施规划的流程分析P134,可改善整个生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序和作业现场的空间配置。通过严格的考查和分析设计出最经济合理、最优化的工艺方法、程序和空间配置。方法：工艺程序图和流程程序图,-17-,什么是流程动态分析?有哪些图表技术?,流程动态分析是设施布置设计的另一个基本分析，即工艺流程和物流路线的分析。分析的基本手段有工艺过程图(作业程序图)、多种产品工艺过程图、从至表和物料流程图等。,-18-,工艺程序图的构成,为避免图形的冗长复杂，仅包括操作和检验两种主要动作垂直线表示工艺流程的程序，以主要零件作为工艺程序图的主要垂直线水平线代表材料及零件的投入，引入线上应填写材料或零件规格和型号在操作或检验符号的右边填写其内容入铣槽等，通常还注明使用的工具或设备；在符号的左边记录操作时间按照实际加工、装配的先后顺序，将操作和检验的符号分别编号，由1编起，从上向下，自右至左，遇到水平线就转入下一个零件连续编号并将编号写在符号内程序出现分支、重复和循环时可做相应处理,-19-,工艺程序图绘制原理,-20-,工艺程序图示例:开关转子的装配(一),下图表示一个慢速离合开关的转子,它由轴,模压塑料件,停挡 组成.,1,2,3,-21-,工艺程序图示例:开关转子的装配(二),注：图为开关转子制作的工艺程序图。图中,主要元件为轴，以分钟计的单件时间表示在每道操作的左边,检查员未专门规定时间,-22-,流程程序分析,流程程序分析的意义进一步对生产现场的整个制造程序做详细的记录，以便于对整个制造程序中的操作、检验、搬运、储存、延迟等做详细的研究与分析，特别是用于分析搬运距离、延迟等隐藏成本的浪费流程程序图由操作、检验、搬运、储存、延迟五种符号组成因比工艺程序图详尽复杂，常对每一主要零件单独作图除记录时间外也记录搬运距离依据研究的对象分为材料或产品流程程序图和人员流程程序图材料或产品流程程序图说明生产过程中材料或零件被处理的步骤人员流程程序图记载操作人员在生产过程中的一系列活动流程程序图表：事先设计好的用于绘制流程程序图的表格,-23-,分析图中常用的符号,-24-,流程程序图(作业程序图)举例,请画出该项工作的流程程序图。业务员坐在办公桌旁，支票在办公桌抽屉里，顾客信函放在公文柜中，依照顾客来函核对某张支票上的数字。,-25-,仓库发料流程程序图,-26-,3 设施布置型式和原则,设施布置决策依据设施布置的基本型式物料基本流动模式,-27-,设施布置时目标出现矛盾的根源和方法,根源：生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略思路）；方法：不存在能解决一切问题的方法（系统最优不如系统合理）；科学与艺术结合（谁说得清家庭布置更科学还是更艺术）；理性与感性结合（建立学习型组织）,-28-,公司目标用户需求加工过程空间利用生产能力,设施布置决策依据,-29-,公司目标布置应达到的目标是存储费用、劳动力、闲置设备保持在一定的水平之下，从而达到预期的产量和利润，但它们的相对重要性却不完全相同（决策中的货比三家现象）。用户需求我们关心的是当前与未来的需求量水平及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明显不同）。加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。,设施布置决策依据,-30-,设施布置决策依据,空间利用布置总是约束在建筑物内的实际范围内。生产能力当公司目标、用户需求、加工过程和空间有效利用率确定后，便可估算所需的生产能力和重新布置后所获得的生产能力（如果分别是机械车间，大学，酒店，应如何适当选择生产能力的测定单位？）。例如：应适当选择生产能力的测定单位，如机械车间可用机器小时，大学可容纳学生数/年，酒店可用房间床位数。最理想的布置应能适应环境的变化,-31-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,图一：生产模式的演变,-32-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,图二：不同的生产类型,-33-,机械制造行业设施布置的基本型式（产品在制造过程中的位置是否变化）,移动式布置,成组布置,工艺原则布置,产品原则布置,固定式布置,设施布置,你了解的企业采用何种设施布置型式？,固定式布置举例：大型建设项目（大楼、发电厂、大坝）、船舶、飞机等其它方面：耕种、消防、钻探石油等,-34-,Types of layout P126,Fixed product layoutProduct layoutGroup layoutProcess layout,-35-,适合少品种大批量生产的产品布置原则P126,以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。举例：制造业的生产线（装配线）、服务业的自助餐馆服务线等,-36-,举例：产品原则示意图,分析：汽车清洗线是否采用产品原则布置？,-37-,产品原则布置优缺点,优点：1、由于布置符合工艺过程，物流畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法,缺点：1、设备发生故障时引起整个生产线中断2、产品设计变化将引起布置的重大调整3、生产线速度取决于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生 厌倦6、维修和保养费用高,-38-,多品种小批量生产的工艺布置原则P126,根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。举例：机加工车间、医院、大学、银行、汽车修理铺、图书馆,-39-,举例：工艺（职能式）布置原则示意图,-40-,工艺原则布置优缺点,优点：1、机器利用率高，可减少 设备数量2、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职 业满足感,缺点：1、由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高3、库存量相对较大,-41-,持续改善生产模式的成组布置原则P126,把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。,成组原则示意图,-42-,成组原则布置优缺点,优点：1、由于产品成组，设备利用率高2、流程通畅，运输距离较短，搬 运量少3、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技能5、兼有产品原则布置和工艺布置 的优点,缺点：1、需要较高的生产控制水平以平 衡各单元之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点,-43-,如何实现大规模定制,1、两种概念的思考：面向市场是否就是面向顾客？多样化是否就是定制？2、实现大规模定制需解决的基本问题：产品策略定制产品和适应性产品 产品结构模块化产品及工艺 工艺过程基础设施模块化设施，工作流 3、模块化的基础：产品合理化使产品系列与企业战略目标一致 产品标准化将某些首选的零件标准化，从而减少零件数目,-44-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,一种现象：某中档次轿车车型中使用了110种散热片，300种烟灰缸、437种仪表盘，1200种车内地毯，6000种紧固件思考与讨论：零件激增的原因和后果是什么？如何进行模块化设计？按功能分割模块化,-45-,如何选取设施布置型式来适应市场变化,模块化设施布置：由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。,-46-,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,一、考虑要素：最重要的是要考虑出、入口的位置由于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规划流动模式。此外，还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、通道设置等。二、物料基本流动模式：直线型、L 型、U 型、环 型、S 型,-47-,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,二、基本流动模式P167：直线型生产过程短且简单 L 型绕开一定的建筑物或设施 U 型出入口在同一相对位置 环 型出入口在同一点 S 型较大面积内安排较长的生产线,-48-,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,1、上例中由于受面积限制，且运输通道要求生产线出入口在同一方向，该如何设置流动模式？2、按下图出入口位置各设置两套流动模式。,-49-,讨论：布置的定量分析,问题：如何定量分析安排和定位各部门的相对位置？问题的延伸：产品原则布置、成组原则布置和工艺原则布置哪种布置难度更大？,-50-,产品原则布置和成组原则布置中，设备和车间服务于专门的产品线或模块，而工艺（职能）原则布置因其物流路线的高度可变性，因此难度更大些。产品原则布置中只有在装配的布置上面临着较复杂的问题装配线的均衡流动问题。问题的解析系统化布置设计（Systematic Layout Planning）,讨论：布置的定量分析,-51-,4 布置的定量分析,图表法平面布置技术计算机辅助平面布置（见第十一章）,-52-,图表法平面布置技术,螺旋法路程图法关系图法（SLP）,-53-,举例：某车间的设施布置,已知部门面积和加工工艺从至表，如何布置。,如何布置？,分别用以下方法：螺旋法路程图法关系图法（SLP）,-54-,加工工艺从至表,-55-,图表法平面布置技术：螺旋法,步骤：确定部门物流流量的顺序具体布置各个部门（不考虑面积）考虑面积，完成部门平面布置,-56-,螺旋法进行设施布置图的过程,-57-,螺旋法进行设施布置图的结果,20m,35m,-58-,图表法平面布置技术：路程图法,步骤：绘制一张初步平面图（螺旋法得出）确定每一流程的两部门的中心间的直线距离把移动量与移动距离的相乘，以求得路程图改变平面布置以求降低量距积，完成部门平面布置（方法：降低路程图中单元值最大的几个部门的中心间的直线距离尽可能减小）,路程图法目标：使移动量与移动距离的乘机为最小。,-59-,两部门的中心间的直线距离,-60-,路程图,改变平面布置使部门E的中心更靠近B和F，以求降低量距积，完成部门平面布置,-61-,螺旋法和路程图法的优点和缺点,螺旋法优点：使内部流量具体形象化缺点：不能通过系统化办法使方案质量得到提高，只能依靠设计人员的才能和努力。路程图法优点：对评价平面布置方案是一种好方法缺点：假定所有流程起迄于部门中心，依靠设计人员的才能，应用该方法工作量非常大,-62-,下次课内容,第8章 系统化布置设计（SLP）,
