生产运作管理第4章生产-服务设施选址与布置.ppt
2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,1,第4章 生产/服务设施选址与布置 Facility Location and Decorated.,4.1 工厂选址决策4.2 设备/设施布置决策4.3 库房布置4.4 选址与布置的定量分析4.5 流水线平衡,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,2,本章重点,1.工厂选址重要性2.选址的经济分析3.生产单位组织形式4.选址评价:量本利分析法5.流水线平衡：工序同期化,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,3,4.1 工厂选址决策,选址的重要性 工厂选址是生产战略决策的基本内容之一，是企业取得竞争优势的重要环节。（1）影响投资回报：直接关系固定资产投资额，从而影响投资回报和投资回收期。（2）影响产品成本：关系到生产资源的获得和生产系统的运行效率，进而影响产品成本、价格和竞争力。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,4,选址的重要性（续）,（3）影响人才聚集：事关吸引、激励和留住优秀人才，影响企业员工的生活便利和工作积极性。（4）深远影响发展：选址一旦决定，工厂建成后就是企业一项巨大的永久性投资。工厂选址合理，就会对企业的发展产生重大的积极影响；而厂址选择失误，将“铸成大错”，难以补救。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,5,选址的重要性（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,6,影响选址影响因素,（一）经济因素（二）政治因素（三）社会因素（四）自然因素,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,7,（一）经济因素,（1）运输条件和费用企业一切生产经营活动都离不开交通运输。在运输工具中，水运运载量大，运费较低；铁路运输次之；公路运输运载量较小，运费较高，但最具有灵活性，能实现门到门运输；空运运载量小，运费最高，但速度最快。在选址时，要对接近原材料供应地，还是接近消费市场进行决策。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,8,1）经济因素（续）,（2）劳动力可获性与费用对于劳动密集型企业，必须考虑劳动力的成本；设厂在劳动力资源丰富、工资低廉的地区，可以降低人工成本；对于大量需要具有专门技术员工的企业，人工成本占制造成本的比例很大，而且员工的技术水平和业务能力，又直接影响产品的质量和产量，劳动力资源的可获性和成本就成为选址的重要条件，如深圳华为公司等。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,9,1）经济因素（续）,（3）能源及水资源可获性与费用没有能源，如煤、油、天然气和电等，企业就不能运转；对于耗能大的企业，如钢铁、炼铝、火力发电企业，其厂址应靠近能源供应地；以水为基本原料和耗水大的企业选址应重视水的供应，如啤酒、纯净水饮料和造纸、钢铁、印染、纺织企业等不仅应重视水的供应，还应重视水的质量，如农夫山泉。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,10,1）经济因素（续）,（4）土地条件、可获性和费用地质条件：在平地上建厂比在丘陵或山区建厂要容易施工得多，造价也低得多；在地震区建厂，建筑物和设施都要达到抗震要求；在有滑坡、流沙或下沉地面上建厂，要有防范措施；土地供应：在荒地上还是良田上建厂。由于建设和建房，全国耕地每年以250万亩速度递减；土地价格：地价是影响厂址选择和投资的重要因素；,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,11,1）经济因素（续）,（5）产业协作和集聚条件 厂址选择还应考虑产业协作和供应链条件。特别要优选考虑在专业化产业集聚区建厂，以便在生产协作、分工配套、技术开发、信息获取和人力资源支持等方面获得便利，同时享受到当地政府的支持政策和在基础设施方面免费的公共利益，实现降低企业生产成本和构建产业集聚效益，利于企业投资和发展。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,12,（二）政治因素,国家政局是否稳定，特别是跨国投资；国家之间的相互关系是否友好；投资法律法规是否健全；当地产业政策，如鼓励、限制和淘汰等；税收优惠政策、税负是否公平；当地有关法规，如环境生态保护。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,13,3）社会因素,居民的消费和生活习惯：企业的产品要适合当地的需要；文化教育水平：招收受过良好教育和训练的员工；宗教信仰：重视宗教文化冲突；居民生活水平：影响消费能力。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,14,（四）自然因素,气候条件直接影响职工的健康和工作效率；气温的高低关系厂房和办公室的建筑设计；英国的曼彻斯特是世界著名的纺织业区，温度及湿度合适；好莱坞：该地终年温和而干燥，适于室外拍片活动。水资源有些企业耗水量巨大，应该靠近水资源丰富的地区，如造纸厂、发电厂、钢铁厂和化纤厂等；啤酒厂和纯净水及饮料等，不仅要靠近水源，而且要考虑水质，如农夫山泉。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,15,图4-2 宁波钢铁有限公司5万吨矿石专用码头,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,16,图4-3 宁波化工区520万立方国家石油战略储备基地,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,17,选址一般步骤,(1)首先，选择某一国家或地区设厂：要综合考虑经济因素、政治因素、社会因素和自然因素。(2)其次，在该地区选择若干适当的区域用以备选：地区选定之后，还要确定具体建厂区域。(3)再次，比较同一地区不同区域方案，作出最后决策。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,18,4.2 设备/设施布置决策 影响企业生产单位构成的因素,一.生产单位类型车间：是企业最主要的生产单位，车间的组织应遵循效率原则。由于各类企业生产对象和方法的差异，其生产单位类型各有不同。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,19,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（一）基本生产单位直接从事产品制造的单位。（1）准备车间：为加工产品准备毛坯料，如铸造、锻造和下料车间等；（2）加工车间：使用设备将毛坯料加工（达到设计的形状、尺寸及精度）成零件，如机械加工（车、钻、铣、磨、刨、镗、锻、冲、电火花、线切割）、铆接、焊接、电镀和热处理车间等。各种机加工设备见图4-4-图4-17。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,20,图4-4 普通精密车床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,21,图4-5 摇臂钻床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,22,图4-6 万能升降台铣床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,23,图4-7 卧式镗床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,24,图4-8 冲床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,25,图4-9 数控磨床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,26,图4-10 牛头刨床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,27,图4-11 闸式剪床,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,28,图4-12 数控电火花机,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,29,图4-13 数控线切割机,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,30,图4-14 立式加工中心,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,31,图4-15 高精度液压机,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,32,图4-16 滚齿机,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,33,图4-17 注塑机,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,34,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（3）装配车间：将零件组装成部件或完整的成品，如部件装配车间和总装车间等。相关装配流水线见图4-18-图4-21。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,35,图4-18 旋转式电池装配流水线,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,36,图4-19 家电装配流水线,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,37,图4-20 汽车总装流水线,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,38,图4-21 上海大众帕萨特总装线,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,39,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（二）辅助生产单位为基本生产单位提供辅助产品或服务的单位（1）辅助车间：工具车间、模具车间和机修车间等；（2）动力车间：发电站、变电站、锅炉房、压缩气站和乙炔气站等。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,40,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（三）生产服务部门为基本生产单位和辅助生产单位提供服务的单位（1）运输部门：车队、装卸队和起重队；（2）仓储部门：原材料、在制品、半成品、成品和工具库。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,41,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（四）生产技术准备部门为生产提供技术服务的单位（1）研发中心、设计部：技术开发、产品设计；（2）工艺部：工艺审查、工艺规程编制；（3）试制车间样品或样机制造。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,42,二、影响生产单位构成的因素（一）产品的结构与工艺特点（1）离散型机电产品：按毛坯加工、零件加工、部件装配和成品总装组织车间。（2）流程型化工产品：按工艺流程的要求组织车间，如预热、分馏、裂解、催化、脱硫、聚合等。,影响企业生产单位 构成的因素（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,43,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（二）企业的专业化与协作化水平（1）企业专业化：指产品生产的品种和工艺方法的单一化程度。企业生产的产品品种越少且工艺方法越单一则专业化程度越高。产品专业化生产的企业，拥有完整的生产过程和生产单位。零件专业化生产的企业，生产过程相对较短，生产单位较单一。（2）企业协作化：指企业与同行业零部件和成品生产企业合作配套的关系程度。企业生产规模越大、专业化程度越高，与协作企业的关系就越密切，从而企业生产单位的组织就越简单。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,44,影响企业生产单位 构成的因素（续）,（三）企业的生产规模（1）企业生产规模：指人力和生产资源在企业的集中程度，或企业一个年度向市场提供产品的产出能力。（2）生产规模影响：企业生产规模越大，一般生产单位就越完整，越多、越复杂。如年产空调10万台与100万台，企业的生产车间和流水线数量是有明显差异的。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,45,一、生产单位组织形式生产单位组织形式，影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量，它是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。,生产单位的专业化 原则和形式,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,46,生产单位的专业化 原则和形式（续）,二、生产单位的组织原则与形式（一）工艺专业化（PROCESS FOCUSED）：将工艺相同或相似的加工作业放在一起，组成一个生产单位。见图4-22。（1）优点：生产单位的柔性或通用性较强；设备工艺相同，便于管理。（2）缺点：零件加工路线复杂，费用高；零件在不同车间之间运动，周期长、资金占用多；不同车间联系密切，对管理要求高。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,47,图4-22 某机床厂按工艺原则组织的生产单位,锻造车间,铸造车间,下料车间,金工车间,热处理车间,总装配车间,冲压车间,生产单位的专业化 原则和形式（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,48,生产单位的专业化 原则和形式（续）,（二）对象(产品)专业化（PRODUCT FOCUSED）：将相同的加工对象（产品）放在一起，组成生产单位。见图4-23。（1）优点：在一个生产单位内完成所有作业，产品工艺线路短、周期短，可减少产品的在制品数量和资金占用；生产单位具有相对独立性，管理简化，效率提高。（2）缺点：生产单位的生产刚性强，对产品变化的应变能力差；设备工艺的专业化程度高，管理相对困难。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,49,图4-23 某汽车厂对象专业化的生产单位,底盘车间,总装车间,发动机车间,车桥车间,厢体车间,生产单位的专业化 原则和形式（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,50,影响生产和服务设施 布置决策的因素,（一）生产或工艺过程：厂房和车间的布置应满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用。（二）生产联系程度：生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置。（三）运输条件：利用现有运输条件，方便运输。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,51,4.2.3 影响生产和服务设施 布置决策的因素（续）,（四）空间布局：按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区。（五）空间效率：在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小。（六）发展余地：工厂布置应考虑有扩建的余地。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,52,几种典型的布置形式,一、按物料流程形式（一）水平布置：所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑，这种布置形式最为常见。（二）垂直布置：生产运作是在多个楼层周转时，按垂直方式考虑。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,53,几种典型的布置形式（续）,二、布置类型（一）固定式布置（Fixed Position Layout）加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如飞机、大型远洋船舶、大型雕塑等，如图4-24 波音737飞机总装。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,54,4.2.4 几种典型的布置形式（续）,图4-24 波音737飞机总装,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,55,几种典型的布置形式（续）,加工设备,加工设备,图4-25 按产品（对象）布置的示意图,（二）按产品布置（Product Layout）按对象专业化原则布置相关加工设备，如常见的零件加工流水线或产品装配线。如图4-25所示。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,56,几种典型的布置形式（续）,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,钻床组,磨床组,磨床,钻床,车床,图4-26 按工艺过程布置示意图,（三）按工艺过程布置（Process Layout）又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务，如图621所示。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,57,几种典型的布置形式（续）,L,B,B,G,G,L,G,G,L,L,原材料,成品库,气缸套,传动轮,传动轴,G,B,L,车床,镗床,磨床,图4-27 成组生产单元布置示意图,（四）按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,58,几种典型的布置形式（续）,机器2,机器1,机器3,机器4,机器5,机器6,入口,出口,图4-28 C形制造单元布置示意图,（五）按C形制造单元布置,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,59,几种典型的布置形式（续）,7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,4,3,2,1,入口1,出口1,入口2,出口2,工人的行走路线,图4-29 U形制造单元及生产线布置,（六）U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,60,4.3 库房布置,库房合理布置的意义：企业库存也存在一个合理布置的问题，仓库空间的使用规划，不同物质的存放方案，都会影响库存物质的物流效率，进而影响库存费用。例4-1 某公司有一家电产品仓库，共有14个货区，分别存储7种家电。仓库有一个出入口，进出仓库的货物都要经过该口，如图4-30所示。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表6-4所示，应如何布置不同产品的货区，使总搬运量最小？,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,61,4.3 库房布置（续）,货区,通道,表4-1 家电产品仓库存储信息,图4-30 仓库平面示意图,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,62,4.3 库房布置（续）,通道,货区,图4-31 家电产品仓库平面布置图,解：根据运输量最小原则，按每周每个货区搬运次数最少的产品放置在仓库最里面货区的原则，依次布置所有货区的产品，即：50-80-125-150-200-280-360,见图4-31。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,63,4.4 选址与布置决策的定量分析4.4.1 量本利分析法,利用量本利分析法可用来评价不同选址方案的经济性。（1）任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本。（2）不同的选址方案，不仅直接影响产品的固定成本，还会影响产品的变动成本，进而影响企业的经济效益。例见图4-32。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,64,0 Q0 Q1 Q2 Qt Qr 产量Q,成本C,FC1,FC2,TC2,TC1,S,P1,例4-2 厂址选择：方案1与方案2的比较，见图4-32,K1,K2,利润P；销售额S；成本C；价格p;固定成本F；单位变动成本V；盈亏平衡点K,销售额S,P2,P=S-C；S=pQ；C=F+VQ,（VC1）,（VC2）,S,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,65,选址因素,最高分数,备选方案,A B C,1.燃料可获性2.水源供应保证3.劳动力供应情况4.生活条件5.运输灵活性及前景6.环境保护法规7.税收稳定性方案总分=,300100250150200 50 501100,200 80220120160 30 30840,250 90200120160 40 40900,220 80200100140 30 30800,例4-3 简单求和法，见下表4-2,4.4.2 评分法,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,66,选址因素,权重,备选厂址,A B C,交通条件土地状况停车场地公众态度扩展能力,0.250.100.200.250.20,7080709090,10070608080,80100609080,4.4.2 评分法（续）例4-4 加权评分法，见下表4-3。,方案总分=,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,67,作业相关图法,一、厂区车间平面布置（1）作业相关图法：由生产管理学者穆德提出，它根据企业各个生产单位之间的活动关系密切程度布置其相互位置。（2）布置程序：将车间之间的密切程度划分为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。将企业待布置的车间一一列出关系重要等级，按重要等级越高的部门越相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案，从而使生产运行效率最高、费用最低。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,68,4.4.3 作业相关图法（续）,表4-4 关系密切程度分类表,表4-5 关系密切原因,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,69,例 4-5 某家电生产企业欲在厂区布置其生产车间。该企业共分成6个车间，计划布置在一个200300M的区域内。已知这6个车间间的作业关系密切程度如表63所示，试根据表6-3作出厂区平面布置图。,车间6,车间5,车间4,车间3,车间2,车间1,A,A,A,A,A,A,X,O,X,E,O,U,X,I,U,符号A表示两者的关系绝对重要,表4-6 企业作业相关图,4.4.3 作业相关图法（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,70,4.4.3 作业相关图法（续）,解：第一步：列出关系密切程度分类表（只考虑A和X）A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,71,4.4.3 作业相关图法（续）,第二步：根据列表编制主联系簇，如图4-33所示。布置原则:从关系“A”出现最多的车间开始布置，如本例的车间6出现3次，首先确定车间6，然后将与车间6关系密切程度为A的车间一一联系在一起。,2,4,5,6,5,4,6,2,3,1,图4-33 车间6”A”关系联系簇,图4-34 所有“A”关系联系簇,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,72,4.4.3 作业相关图法（续）,第三步：考虑其他“A”关系车间，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“A”关系车间都能加到主联系簇上去，如图4-34所示。第四步：画出“X”关系联系图。如图4-35所示。第五步：根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法布置所有的车间，如图4-36所示。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,73,4.4.3 作业相关图法（续）,厂区总体布置图,3,6,图4-35“X”关系联系簇,图4-36 全厂车间最后布置图,4,1,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,74,4.5 流水线平衡,流水线是现代企业大规模生产的先进组织形式。(一)流水线平衡，又称工序同期化：是指通过技术组织措施，调整流水线各道工序的时间定额ti，使各道工序时间ti等于流水线节拍r或是节拍r的倍数。（1）流水线节拍r，是指流水线上连续出产前后2件相同制品的时间间隔t，反映了流水线的生产效率。（2）工序同期化目的：提高流水线设备的利用率，保证流水线生产的连续性，从而提高生产效率。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,75,4.5 流水线平衡（续）,（二）流水线设备布置：对某一加工或装配流水线，在给定节拍r后，计算流水线所需各工序的工作地（设备）数S和配备各工作地最少工人数。,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,76,4.5 流水线平衡（续）,（三）流水线节拍r计算计算公式,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,77,4.5 流水线平衡（续）,（四）流水线平衡确定流水线节拍r；计算流水线上的最少工作地（设备）数Smin：组织工作地（设备）；计算工作地时间损失系数L、平滑系数SI,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,78,4.5 流水线平衡（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,79,4.5 流水线平衡（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,80,4.5 流水线平衡（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,81,4.5 流水线平衡（续）,2023/10/16,CHAPT4 生产/服务设施选址与布置,82,思考题,1.从经济视角分析，企业乐于进入当地专业化产业园区投资建厂的理由。2.简述厂区平面布置的主要因素。3.生产单位组织的原则和形式。4.简述流水线平衡的意义与方法。5.P120，习题2.,
