《设施布置》PPT课件.ppt
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1、第六章第六章 设施布置设施布置第一节第一节设施布置设计概述设施布置设计概述第二节第二节设施布置的设计设施布置的设计第三节第三节系统布置设计(系统布置设计(SLP)主要内容主要内容第一节第一节 设施布置设计概述设施布置设计概述 一、设施布置设计的含义和内容一、设施布置设计的含义和内容 二、设施布置设计的原则二、设施布置设计的原则 三、设施布置的基本流动模式三、设施布置的基本流动模式四、设施布置的基本形式四、设施布置的基本形式 一、设施布置设计的含义和内容一、设施布置设计的含义和内容v设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领,设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领,在已确认的空间场所内,
2、按照从原材料的接收,在已确认的空间场所内,按照从原材料的接收,零件和产品的制造,成品的包装,发运等全过程,零件和产品的制造,成品的包装,发运等全过程,力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合,以获得最大的经济效益。的分配和最有效的组合,以获得最大的经济效益。v生产和服务设施布置就是指合理安排企业或某一组生产和服务设施布置就是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置。生产和服务设施面积、车间内部生产设备的布置。生产和服务设施布置在确定了
3、企业内部生产单位组成和生产单位内布置在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。部采用的专业化形式之后才能进行。v设施布置包括工厂总体布置和车间布置。设施布置包括工厂总体布置和车间布置。工厂总体布置设计工厂总体布置设计v解解决决工工厂厂各各个个组组成成部部分分,包包括括生生产产车车间间、辅辅助助生生产产车车间间、仓仓库库、动动力力站站、办办公公场场所所等等作作业业单单位相互位置;位相互位置;v解解决决运运输输线线路路、管管线线、绿绿化化及及设设施施美美化化的的相相互互位置;位置;v解解决决物物料料的的流流向向和和流流程程、厂厂内内外外运运输输联联接接及及运运输方式。
4、输方式。车间布置设计:车间布置设计:v解解决决各各生生产产工工段段、辅辅助助服服务务部部门门、储储存存设设施施等作业单位相互位置;等作业单位相互位置;v解决工作、设备、通道、管线间的相互位置;解决工作、设备、通道、管线间的相互位置;v解决物料搬运流程和运输方式。解决物料搬运流程和运输方式。“作业单位作业单位(Activity)”)”是指布置图中各是指布置图中各个不同的工作区或存在物,是设施的基本区划。个不同的工作区或存在物,是设施的基本区划。该术语可以是某个厂区的一个建筑物、一个车该术语可以是某个厂区的一个建筑物、一个车间、一个重要出入口;也可以是一个车间的一间、一个重要出入口;也可以是一个车
5、间的一台机器、一个办公室的一个部门。台机器、一个办公室的一个部门。二、设施布置设计的原则二、设施布置设计的原则 1 1符合工艺过程的要求符合工艺过程的要求 2 2最有效地利用空间最有效地利用空间 3 3物料搬运费用最少物料搬运费用最少 4 4保持生产和安排的柔性保持生产和安排的柔性 5 5适应组织结构的合理化和管理的方便适应组织结构的合理化和管理的方便 6 6为职工提供方便、安全、舒适的作业环境为职工提供方便、安全、舒适的作业环境 设施布置的目标设施布置的目标1、总体目标:、总体目标:在在已已确确定定的的空空间间场场所所内内,将将物物流流全全过过程程的的人人员员、设设备备、物物料料所所需需的的
6、空空间间做做最最适适当当的的分分配配和最有效的组合。和最有效的组合。2、具体目标:、具体目标:l最最好好的的工工艺艺流流程程保保证证工工艺艺流流程程畅畅通通,生生产产时时间间短,生产连续。短,生产连续。l最最少少的的物物料料搬搬运运费费用用运运输输路路线线简简化化,避避免免往往返返和交叉。和交叉。l最最有有效效地地利利用用空空间间使使建建筑筑设设备备和和单单位位制制品品的的占占有空间小。有空间小。l最最好好的的柔柔性性设设施施布布置置适适应应产产品品需需求求的的变变化化、工工艺和设备的更新。艺和设备的更新。l最最舒舒适适的的作作业业环环境境保保证证安安全全,满满足足生生理理、心心理理要求。要求
7、。l最最便便捷捷的的管管理理使使有有密密切切关关系系或或性性质质相相近近的的作作业业单位布置在一个区域或靠近布置。单位布置在一个区域或靠近布置。设施布置的具体目标设施布置的具体目标三、设施布置的基本流动模式三、设施布置的基本流动模式l物料流程形式物料流程形式l布置的目标之一是使物流成本最小,所以流程分析在布置的目标之一是使物流成本最小,所以流程分析在布置中就是很重要的问题。流程形式可以分为水平的布置中就是很重要的问题。流程形式可以分为水平的和垂直的。如果所有的设备、设施都在同和垂直的。如果所有的设备、设施都在同个车间里个车间里时,就按水平方式考虑,当生产作业是在多个楼层周时,就按水平方式考虑,
8、当生产作业是在多个楼层周转时,就按垂直方式考虑。常见的水平流程形式如图转时,就按垂直方式考虑。常见的水平流程形式如图v直线型直线型v“L”型型v“U”型型v环型环型v“S”型型5种基本的流动模式种基本的流动模式v直线形是直线形是最简单的流动模式,它将入口和出口分开最简单的流动模式,它将入口和出口分开。vL形形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。vU形形最大的好处是收发口在同一位置,有利于物料搬运,最大的好处是收发口在同一位置,有利于物料搬运,人员、搬运设备和站台都可以只建一个,形成既不占很人员、搬运设备和站台都可以只建一个,形成既不占很大空间又具有高速
9、度的生产线。它能减少工人数量,还大空间又具有高速度的生产线。它能减少工人数量,还是一种有利于是一种有利于JITJIT布置的物流模式,工人位于布置的物流模式,工人位于U U形的中心,形的中心,因而可以互相看到彼此的进展且易于合作因而可以互相看到彼此的进展且易于合作。v环形流动模式环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中,中,S形则常用形则常用于长的流水装配线布置,如汽车装配线于长的流水装配线布置,如汽车装配线。a)当前布置:工人在封闭的小空间内,没有第三个工人无法增加产量改进的布置:工人可以互相帮助,可以增加第三个工人b)当前布置:直线式布置难于平衡
10、任务,工人工作量不相等改进的布置:U形布置工人活动更方便,四人减少到三人v做好作业间的组合,实施能够互相支援的流动作业分配,才能达到“少人化”的目标。另外一人看守一台机器的话,无论怎样都会产生空手等待的浪费。因此,为了消除浪费,应让这位员工多拥有一台机器,在一台机器加工的期间,给另一台机器安装、取下零部件。v生产线的布置除遵循上述的一般原则之外,还必须考虑具体条件,如车间的生产面积、开间长度、设备种类、尺寸与数量、运输方式的种类与毛坯运入、成品运出的条件、通信设备与动力系统的位置等。四、设施布置的基本形式四、设施布置的基本形式 v定位布置定位布置v产品原则布置产品原则布置v工艺原则布置工艺原则
11、布置v成组技术布置成组技术布置1、固定式布置(、固定式布置(Fixed-position layout)v固定式布置是指加工对象位置固定,生产工人固定式布置是指加工对象位置固定,生产工人和设备多随加工产品所在的某一位置而转移,和设备多随加工产品所在的某一位置而转移,如图所示。如图所示。大型设备如 航天器、飞机、轮船等,较少应用,飞机制造厂、造船厂、建筑工地等2、按产品布置(、按产品布置(Product layout)v按产品布置就是按对象专业化原则布置有关机器和设施,按产品布置就是按对象专业化原则布置有关机器和设施,如图如图3、按工艺过程布置(、按工艺过程布置(Process layout)v
12、按工艺过程布置,又称工艺专业化布置,就是按照工艺按工艺过程布置,又称工艺专业化布置,就是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,如图任务,如图4、按成组制造单元布置、按成组制造单元布置(Layouts based on group technology)v按成组制造单元布置就是首按成组制造单元布置就是首先根据一定的标准将结构和先根据一定的标准将结构和工艺相似的零件组成一个零工艺相似的零件组成一个零件组,确定出零件的典型工件组,确定出零件的典型工艺流程,再根据典型工艺流艺流程,再根据典型工艺流程的加工内容选择设备和工程的加工内
13、容选择设备和工人,由这些设备和工人组成人,由这些设备和工人组成一个生产单元一个生产单元。第二节第二节 设施布置的设计设施布置的设计 一、工艺原则布置的设计一、工艺原则布置的设计 二、产品原则布置的设计二、产品原则布置的设计 三、成组布置的设计三、成组布置的设计 四、定位布置的设计四、定位布置的设计 设施布置的基本型式设施布置的基本型式移动式布置移动式布置成组布置成组布置工艺原则布置工艺原则布置产品原则布置产品原则布置固定式布置固定式布置设施布置设施布置产品产品P产量产量Q分析分析 PQ曲线 M区的产品适用于采用大量生产类型,按产品原则布置;区的产品适用于采用大量生产类型,按产品原则布置;J区区
14、属于单件小批生产类型,按工艺原则布置;而介于属于单件小批生产类型,按工艺原则布置;而介于M区与区与J区区之间的产品生产类型为成批生产,适宜采用两者结合的成组原之间的产品生产类型为成批生产,适宜采用两者结合的成组原则布置则布置 如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化1.适合少品种大批量生产的适合少品种大批量生产的产品布置产品布置原则:原则:v以以机机器器设设备备、人人员员及及物物料料按按产产品品的的加加工工或或装配的工艺过程顺序布置,形成一定的生产线。装配的工艺过程顺序布置,形成一定的生产线。仓库仓库钳工钳工剪板机剪板机磨床磨床车床车床滚齿滚齿钻孔钻孔打压打压车床车
15、床车床车床钻孔钻孔装配装配仓库仓库产品原则示意图产品原则示意图如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化v产品原则布置优缺点:产品原则布置优缺点:v 优点:优点:v1、由于布置符合工艺过程,物流、由于布置符合工艺过程,物流 v 畅通畅通v2、由于上下工序衔接,存放量少、由于上下工序衔接,存放量少v3、物料搬运工作量少、物料搬运工作量少v4、可做到作业专业化,对工人技、可做到作业专业化,对工人技v 能要求不高,易于培训能要求不高,易于培训v5、生产计划简单,易于控制、生产计划简单,易于控制v6、可使用专用设备和机械化、自、可使用专用设备和机械化、自v 动化搬运方法动化搬
16、运方法v 缺点:缺点:v1、设备发生故障时引起整个生产、设备发生故障时引起整个生产v 线中断线中断v2、产品设计变化将引起布置的重、产品设计变化将引起布置的重v 大调整大调整v3、生产线速度取决于最慢的机器、生产线速度取决于最慢的机器v4、生产线有的机器负荷不满,造、生产线有的机器负荷不满,造v 成相对投资较大成相对投资较大v5、生产线重复作业,工人易产生、生产线重复作业,工人易产生v 厌倦厌倦v6、维修和保养费用高、维修和保养费用高如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化2.适合多品种小批量生产的工艺布置原则:适合多品种小批量生产的工艺布置原则:v 根据工艺特点,
17、把同种类型的一群设备根据工艺特点,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。加工路线来排列。如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化工艺原则示意图工艺原则示意图车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化v工艺原则布置优缺点:工艺原则布置优缺点:v 优点:优点:v1、机器利用率高,可减少、机器利用率高,可减少 v 设备数量设备
18、数量v2、设备和人员柔性程度高,、设备和人员柔性程度高,v 更改产品和数量方便更改产品和数量方便v3、操作人员作业多样化,、操作人员作业多样化,v 有利于提高工作兴趣和职有利于提高工作兴趣和职v 业满足感业满足感v 缺点:缺点:v1、由于流程较长,搬运路、由于流程较长,搬运路v 线不确定,运费高线不确定,运费高v2、生产计划与控制较复杂,、生产计划与控制较复杂,v 要求员工素质的提高要求员工素质的提高v3、库存量相对较大、库存量相对较大如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化3.适合持续改善生产模式的适合持续改善生产模式的成组布置原则成组布置原则:v 把完成一组相似
19、零件的所有或极大部分加工工序的多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。他必要设备一种布置形式。成组原则示意图成组原则示意图NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化v成组原则布置优缺点成组原则布置优缺点:优点优点:v1、由于产品成组,设备利用率、由于产品成组,设备利用率高高v2、流程通畅,运输距离较短,、流程通畅,运输距离较短,搬运量少搬运量少v3、有利于发挥班组合作精
20、神、有利于发挥班组合作精神v4、有利于扩大员工的作业技能、有利于扩大员工的作业技能v5、兼有产品原则布置和工艺布、兼有产品原则布置和工艺布置的优点置的优点 缺点缺点:v1、需要较高的生产控制水平以需要较高的生产控制水平以平平v 衡各单元之间的生产流程衡各单元之间的生产流程v2、若单元间流程不平衡,需中、若单元间流程不平衡,需中间间v 储存,增加了物料搬运储存,增加了物料搬运v3、班组成员需掌握所有作业技、班组成员需掌握所有作业技能能v4、减少了使用专用设备的机会、减少了使用专用设备的机会v5、兼有产品原则布置和工艺原、兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点则布置的缺点32布置的定量分析布置的定量
21、分析v产产品品原原则则布布置置和和成成组组原原则则布布置置中中,设设备备和和车车间间服服务务于于专专门门的的产产品品线线或或模模块块,而而工工艺艺原原则则布布置置因因其物流路线的高度可变性,因此难度更大些。其物流路线的高度可变性,因此难度更大些。v产产品品原原则则布布置置中中只只有有在在装装配配的的布布置置上上面面临临着着较较复杂的问题复杂的问题装配线的均衡流动问题。装配线的均衡流动问题。v问问题题的的解解析析系系统统化化布布置置设设计计(SystematicLayoutPlanning)设施规划与设计原则设施规划与设计原则最短最短距离距离原则原则重力重力的的原则原则时间时间节约节约原则原则单
22、元单元装载装载原则原则作业作业集中集中原则原则工作工作简化简化原则原则连续连续流动流动原则原则立体立体空间空间原则原则机械化机械化与自动与自动化原则化原则事先事先计划计划原则原则系统系统原则原则效益效益原则原则效率效率原则原则柔性柔性原则原则安全安全原则原则方便方便原则原则效率与效益效率与效益系统化系统化舒适与满足舒适与满足实现所有设施间人、机、料和环境间的最佳配合实现所有设施间人、机、料和环境间的最佳配合目的目的目标目标一级一级原则原则二级二级原则原则设施规划的费用设施规划的费用v一般,国外设施规划设计费用只占总投资一般,国外设施规划设计费用只占总投资210;(比不可预见费还低)(比不可预见
23、费还低)v设施规划设施规划支出金額大支出金額大;v美國每年美國每年超过超过2500亿亿美金美金;设施规划设施规划的的成功实例成功实例v日本企业设施规划日本企业设施规划:v1 将原来设计,制造能力分散的将原来设计,制造能力分散的3座工厂改座工厂改建为一个集约化的工厂;建为一个集约化的工厂;v2 某生产自动调节阀门厂,通过改善工厂内某生产自动调节阀门厂,通过改善工厂内物流,提高生产率物流,提高生产率5成;成;v国内企业设施规划国内企业设施规划:v某汽车发动机厂,进行物流系统规划,使搬某汽车发动机厂,进行物流系统规划,使搬运量减少运量减少46.7%,节约了用地;,节约了用地;v某变压器厂,通过设施重
24、新规划,搬运费节某变压器厂,通过设施重新规划,搬运费节约约50以上。以上。第三节第三节 系统布置设计(系统布置设计(SLP)系统布置设计系统布置设计SLP(SLP(System Layout Planning)由由19611961年年Richard缪瑟提出,应用缪瑟提出,应用十分普遍。这是一种条理性很强、物流分析与作十分普遍。这是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合、求得合理布置业单位关系密切程度分析相结合、求得合理布置的技术。的技术。自自SLPSLP法诞生以来,设施规划设计人员不但把法诞生以来,设施规划设计人员不但把它应用于各种机械制造厂的设计中,而且不断发它应用于各种机
25、械制造厂的设计中,而且不断发展应用到一些新领域,如公司办公室的布置规划、展应用到一些新领域,如公司办公室的布置规划、连锁餐厅的布置规划等服务领域。连锁餐厅的布置规划等服务领域。第三节第三节 系统布置设计(系统布置设计(SLP)一、系统布置设计(一、系统布置设计(SLP)要素及阶段)要素及阶段二、系统布置设计二、系统布置设计(SLP)(SLP)模式模式(程序程序)一、系统布置设计(一、系统布置设计(SLP)要素及阶段)要素及阶段v1.1.基本要素:基本要素:P P、Q Q、R R、S S、T T图图12 12 解决系统布置问题的钥匙解决系统布置问题的钥匙“P P、Q Q、R R、S S、T T”
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