外部物流和内部物流系统设计.ppt

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1、第三章 外部物流和内部物流系统设计,产品设计及相关概念,1、产品设计的重要性 据统计，产品设计时间占总开发时间的近60%，因此，为缩短新产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着新产品的创新速度。企业的产品研发等技术活动影响着产品成本、质量和制造的效率。因此，企业在设计产品时采用许多新的开发手段和方法，以保证产品开发早期阶段能做出正确的决策，从而提高产品质量、降低产品成本，进一步缩短产品开发周期。,产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图,一般产品成本的83%以上在产品设计阶段被决定，而这一阶段本身所占有的费用仅为产品全部成本的7%以下。研究还表明，制造过程中生产率的7

2、0%80%是在设计和工艺阶段决定的，所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计和工艺。由此可见：产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大，它几乎占用了60%的开发时间，决定了70%的成本。,2、并行工程与串行工程3、关于“产品系列化、零部件标准化、通用化”的认识产品系列化是对相同的设计依据、相同使用条件的产品，将其基本尺寸和参数按一定的规律编排，建立产品系列型谱，以减少产品品种，简化设计。零部件标准化，是在产品系列化的基础上，在企业内不同型号的产品之间扩大相同的通用零部件。在产品品种数相同的情况下，就可以大大地减少零部件的种类。,零部件通用化，是按国家标准生产零部件。标准化水平提高，会减小设计的工

3、作量，从而相应地缩短设计周期。标准化技术（ST）通过制定标准、选择使用标准件，使小批量生产获得大批量生产的规模效益，可以很大程度地减少单个零件的制造成本。,物流网络结构,第一节 外部物流系统设计,设施选址设施选址：区域，地点，方案评估;影响选址因素;单一设施选址：中值法;多设施选址;设施选址方案评估。,1、设施选址,设施选址（Facility Location）:在何处建厂和建立服务设施。选址是一个多目标、多准则的决策问题选址的重要性和难度,2、影响选址的因素,经济、政治、社会、自然因素。企业经营战略产品及发展方向建设投资（土地、政策等）原材料供应（价格、运输费用等）顾客的分布能源劳动力资源,

4、3、地理位置,一般的选址原则：总运量最小,4、设施数量,单一设施选址多设施选址,5、需求评估,定义目标人群选择地区评估地理需求绘制地理需求图,6、选址方法,（1）因素评分法（专家打分）（2）重心法 重心法是用于寻找使分销撤成本最低的分销中心的一种数学算法。重心法第一步是将市场位置放于一个坐标系中。只要这些市场的相对位置是正确的，坐标系的原点和刻度可以是任意的。将一个网格放到一张普通地图上，就可以很容易地做到这一点。可以使用公式来确定重心，公式如下：,重心的横坐标=重心的纵坐标=式中：dix 位置i的横坐标；diy 位置i的纵坐标；Qi 运到位置i或从位置i运出的产品数量。,（3）选址盈亏平衡分

5、析法（量本利）选址盈亏平衡分析是使用成本产量分析对选址决策进行经济比较的一种方法。通过确定每一个选址的固定成本和变动成本，并用图形予以表示，我们就可以确定哪一个选址的成本最低。,选址盈亏平衡分析的三个步骤：确定每个选址的固定成本和变动成本。在图形上画出每个选址的成本曲线，以纵轴表示成本，以横轴表示年产量。在期望产量一定的情况下，选择总成本最低的地点。,例：一家汽车化油器厂正考虑3个地点阿克伦、鲍灵格林和芝加哥作为新厂的选址。成本调查发现，这些地区每年的固定成本分别是30000美元、60000美元、110000美元；变动成本分别是单位产品75美元、45美元和25美元。所生产化油器的期望售价是12

6、0美元。在每年期望产量为2000件的情况下，公司希望找出最经济的选址。对3个选址中的每一个，我们都可以绘出期望产量一定时的固定成本（零产量时的成本）和总成本（固定成本+变动成本）。这些曲线如下图所示：,对于阿克伦来讲：总成本=30000+752000=180000（美元）对于鲍灵格林来讲：总成本=60000+452000=150000（美元）对于芝加哥来讲：总成本=110000+252000=160000（美元）,每年的期望产量是2000件时，鲍灵格林的总成本最低。期望利润是：总收入总成本=1202000-15000=90000（美元/每年）阿克伦和鲍灵格林的交点为：30000+75x=600

7、00+45xX=1000鲍灵格林和芝加哥的交点为：60000+45x=110000+25xX=2500因此，当产量低于1000件时，阿克伦是最好的选址，在产量大于2500件时，芝加哥是最好的选址。,（4）线性规划法,第二节 内部物流系统设计,设施布置影响设施布置的因素车间布置的方法设备布置的方法流水生产装配线平衡,生产与服务设施布置,设施布置（facility Layout):合理安排企业或某一组织内部各生产单位和设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置组织机构类型：直线职能型、事业部、矩阵项目型范围：局域、全国、全球,产品的结构与工艺特点生产的专业化程度生产的规模,影响设施布置的因素,影

8、响服务设施布置的因素,服务组织的性质和目标；地域有效性及空间需求；灵活性；艺术性；社会与环境。,（一）典型的布置形式,按对象布置（Product Layout)：产品式布置按工艺布置（Process Layout)：机群式布置按成组单元布置（Group Tech.Layout)固定式布置(Fixed Position Layout)U型单元布置,3、成组单元典型布置,4、U型布置典型布置,5、固定布置,（三）车间(服务场所)布置的方法,原则：物料的流程尽可能短。物料运量图法 物料的流向及运输量作业相关图法 部门之间的关系密切程度,物料运量图法,物料运量图法,物料运量图法,物料运量图法(从-至表

9、),从,至,作业相关法,作业相关法,定性关联图(Relationship Chart),缪塞(Muther)首先提出了这一方法及其工具。用这一方法不论是制造业还是服务业，都可表示各部门间关系的密切程度。采用一种“密切程度”代码(closeness code)来反映不同单位之间的不同关系。“密切程度”代码如表所示。此外还要用一种理由代码来说明达到此种密切程度的理由，如表所示。,定性关联图的画法,下面研究作业单位相互关系图的画法，图的形式如图所示。图右方的每个菱形框表示和左方相对应的两个作业单位之间的关系。菱形框上半部为密切程度代码，下半部为理由代码。,关联线图法,在绘制关联线图之前，首先汇总各个

10、作业区的基本资料如作业流程与面积需求等，然后制作各个作业区的作业关联图，如图下所示。根据作业关联图的基本资料，按照作业区间的各级接近程度将其转化为关联线图底稿表(见下表)的作业区号。表中数字表示与特定作业区有某级关联。,作业关联图,关联线图底稿表,建立关联线图的基本步骤,(1)选定第一个进入布置的作业区。选择具有最多的“A”关联的作业区作为开始。若有多个作业区同时符合条件，则以下列顺序加以选定：最多“E”的关联，最多“I”的关联，最少“X”的关联；最后如果还是无法选定，就在这些条件完全相同的作业区中，任意选定一个作业区作为第一个进入布置的作业区。本案例中选定的为作业区6。,建立关联线图的基本步

11、骤,(2)选定第二个进入布置的作业区。第二个被选定的作业区，是与第一个进入布置的作业区相关联的未被选定的作业区中具有最多“A”关联的作业区。如果有多个作业区具有相同条件，则与步骤(1)一样，按照最多“E”的关联，最多“I”的关联，最少“X”的关联进行选择。最后如果还是无法选定，就在与第一个进入布置的作业区相关联的这些条件完全相同的作业区中，任意选定一个作业区作为第二个进入布置的作业区。本案例选定的第二个进入布置的为作业区5。,建立关联线图的基本步骤,(3)选定第三个进入布置的作业区。第三个被选定的作业区，应与已被选定的前2个作业区同时具有最高的接近程度；与前2个作业区关系组合的优先顺序依次为A

12、A、AE、AI、A*、EA、EE、EI、E*、II、I*，其中符号*代表“O”或“U”的关联。如果遇到多个作业区具有相同的优先顺序，仍采用步骤(1)的顺序法则来处理。本案例选定的第三个进入布置的为作业区7。,建立关联线图的基本步骤,(4)选定第四个进入布置的作业区。第四个作业区选定的过程与步骤(3)相同，被选定的作业区应与前3个作业区具有最高的接近组合关系。组合的优先顺序为：AAA、AAE、AAI、AA*、AEA、AEE、AEI、AE*、AlI、AI*、A*、EEE、EEI、EE*、EII、EI*、E*、III、II*、I*。本案例选择的第四个进入布置的为作业区2。,建立关联线图的基本步骤,(

13、5)以此类推，选择其余的n4个作业区。本案例中作业区1、2、7最后布置的相对位置的方块样板如图下所示：,方块样板的相对位置图,作业相关法：快餐店布置,绝对重要 A：1-2 1-3 3-5 2-6 4-6 5-6 最多A的是 6不予考虑 X：1-4 3-6 3-4 最多X的是3、4,作业相关法：快餐店布置,6,4,5,2,1,3,部门1,部门2,部门6,部门5,部门3,部门4,仓库布置,入口,7,2,4,6,5,5,3,7,2,4,4,5,5,1,入口,从至表试验法块状中心作图法线性规划方法计算机辅助布置,设备布置的方法,选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用设备制定设备布置的初始方案，

14、统计设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本用实验法确定最满意的布置方案,从至表试验法,从至表法,(1+1+3+4)1=9(4+1+1)2=1214=4(2+2+2)1=61 3=31 4=425+13=38,从至表法：调整方案一,(4+2+1+4)1=11(3+1)2=813=31 4=4(1+2)1=3(2+1)2=61 4=426+13=39,从至表法:调整方案二,(2+4+3+4)1=13(1+1)2=4(1+1)3=6(1+2)1=322=41 3=31 4=423+14=37,从至表法：设备间月平均移动次数矩阵,从至表法：单位距离运输成本矩阵,从至表法：单位距

15、离每月运输成本,从至表法：单位距离每月总运输成本,锯床,磨床,冲床,钻床,插床,车床,122.7,91.7,71.5,69.2,66,从至表法：布置方案,（四）装配线平衡,装配线是应用最为广泛的一种流水生产组织方式。,1、流水生产 1）概念 劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作地（设备操作人员），并按照统一的速度连续完成工序作业的生产过程。2）特征：工作地专业化程度高 工艺过程封闭 生产具有明显的节奏（节奏性，比例性）生产过程高度连续,3）组织流水生产的条件 产品产量足够大 产品结构和工艺相对稳定 工艺过程能划分为简单的工序等。,4)流水线优缺点流水生产的优点 生产率高 生产周期短 成本低 质量高 便于管理流水生产的缺点 不利于发挥人的创造性。缺乏柔性，适应能力差。一次性投资较大。,某产品的加工工序如下表所示：,1)画出工艺顺序图；2)如果一天工作8小时，要求产量为400单位，计算装配线的节拍；3)计算最小工地数；4)将作业分配到各工作地。按以下原则将作业分配到各工作地：先分配后续作业数最多的作业；如果有多个选择，则分配所需时间最长的作业。,