4章生产服务设施选址-北京科技大学生产运作管理课件2014版教程.ppt

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1、生产与运作管理Production&Operation ManagementUSTB第四章 生产/服务设施选址与布置优化 4.1选址决策 4.2设备/设施布置决策 4.3库房布置 4.4选址与布置决策的定量分析 4.5装配线平衡 4.6办公室的设施布置 4.1 选址决策n 一个企业的竞争力将直接受到其地理位置和环境的影响。n 对于制造业企业，地理布局决定着某些直接成本的高低。n 对于服务业企业，选址问题直接影响着供需关系（如客流量）。n 选址的问题还影响着员工的情绪、相互之间的关系以及公共关系等。选址决策的基本概念 设施选址（Facility Location），就是为实现企业战略目标、综合平

2、衡各种因素，确定在何处建厂或建立服务设施的过程。设施选址不仅关系到设施建设的投资和建设的速度，而且在很大程度上决定了所提供的产品和服务的成本，从而影响到企业的生产管理活动和经济效益。选址决策与物流系统n 一个企业的选址决策，与供应商、消费者及其他相关因素有密切关系。n 理想情况下，一个企业作出的选址决策应使企业的利润最大化，至少应使物流处于控制之中。n 从物流系统出发，就是要综合考虑所有的因素，使得物流链上的每一个节点都能达到最优。影响选址的因素n 经济因素 运输条件与费用运输工具：航空 铁路 水路 管道运输 陆路 企业选址要考虑是否接近原材料产地还是消费市场 影响选址的因素n 经济因素 劳动

3、力可获性与费用 能源可获性与费用n 其他因素 政治因素 政治局面、法制的健全、税负 的公平 社会因素 居民的生活习惯、文化教育水平、宗教信仰和生活水平 自然因素 气候条件和水资源状况北京科技大学经管系 9服务业选址主要因素顾客顾客服务设施应尽量接近顾客服务设施应尽量接近顾客成本成本某些服务，如仓库等成本最重要某些服务，如仓库等成本最重要竞争者竞争者接近竞争者可以吸引顾客，还可以观察、评价、学习竞接近竞争者可以吸引顾客，还可以观察、评价、学习竞争者争者支持系统支持系统接近支持系统，诊所、旅馆等接近医疗中心接近支持系统，诊所、旅馆等接近医疗中心地理地理/环境因素环境因素娱乐服务，滑雪等娱乐服务，滑

4、雪等商业氛围商业氛围计算机行业集中在大学和科研结构附近计算机行业集中在大学和科研结构附近通讯通讯大银行、金融结构座落在大城市大银行、金融结构座落在大城市运输运输邮寄订货公司邮寄订货公司高级主管的个人要求高级主管的个人要求CEO的个人喜好的个人喜好北京科技大学经管系 10服务业选址家乐福选址开在十字路口。Carrefour（法文意为十字路口）第一家店是1963年开在巴黎南郊一个小镇的十字路口，一火爆，大家都说去十字路口，把店名给忘了。十字路口成为家乐福选址的第一准则。公里商圈半径。这是家乐福在西方选址的标准。在中国一般标准是公共汽车公里车程，不超过分钟的心理承受力。外聘公司进行市调。灵活适应当地

5、特点。家乐福店可开在地下室，也可开在四五层，但最佳为地面一、二层或地下一层和地上一层。家乐福一般占两层空间，不开三层。选址的一般步骤 选择某一个地区 在同一地区选择若干适当的地点 比较不同地点，作出决定4.2 设备/设施布置决策n 4.2.1 影响企业生产单位构成的因素 产品的结构与工艺特点企业的专业化与协作化水平企业的生产规模生产单位的专业化原则和形式n 生产单位专业化形式，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，他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车工段铣工段钻工段检验组磨工段磨工段原材料半成品ABBAA原材料BA半成品库B车钻

6、铣磨检验检验磨车钻铣图图43工工艺艺专专业业化化形形式式图图44对对象象专专业业化化形形式式影响生产和服务设施布置决策的因素 厂房的布置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 生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置 充分利用现有运输条件 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区 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工厂布置应考虑有扩建的余地几种典型的布置形式n 物料流程形式 流程形式可以分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑物料流程形式 a f e d c b图图4

7、5：常见流程布置形式：常见流程布置形式n 布置类型 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。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48所示。LLLDDDDGG接收和转运接收和转运LDG 车床组镗床组磨床组磨床钻床车床图图48：按工艺过程布置示意图：按工艺过程布置示意图 按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床

8、磨床如如49：成组生产单元布置示意图：成组生产单元布置示意图 按C形制造单元布置机器2机器1机器3机器4机器5机器6入口出口如如410：C形制造单元布置示意图形制造单元布置示意图U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）76543217654321入口出口入口出口机器工人的行走路线图图411：U形制造单元及生产线布置形制造单元及生产线布置4.3 选址与布置决策的定量分析n 4.3.1 量本利分析法n 4.3.2 评分法n 4.3.3 线性规划运输问题算法n 4.3.4作业相关图法n 4.3.5从至表法量本利分析法 量本利分析法可以用来评价不同的选址方案，也能用于多个选址方案的比较。收入

9、TC2（厂址2总成本）TC1(厂址1总成本)PC1（厂址1固定成本）PC2(厂址2固定成本)图图415：两个选址方案比较：两个选址方案比较北京科技大学经管系 25盈亏平衡分析法习题盈亏平衡分析法习题下面四个可选方案的固定成本和可变成本如下表所示：选址选址固定成本可变成本ABCD$2,500,0001,000,0001,500,0002,000,000$11302035北京科技大学经管系 26 固定成本(万元)可变成本(年产量为10万)总成本 A B C D 250 100 150 200 11(10)30(10)20(10)35(10)360 400 350 550 (年产量为10万)北京科技

10、大学经管系 27作图作图8007006005004003002001000年产量年产量(万台万台)(万元万元)8101214166420ABCB居优居优C居优居优A居优居优D评分法n 全面比较不同选址方案，是一个多目标或多准则的决策问题。由于不同的目标对选址决策的重要程度不同，就要对不同的目标分配不同的权重。权重通过分配给不同目标以不同的最高分数来体现。因素评分：根据定性和定量的输入信息决策因素评分：根据定性和定量的输入信息决策总得分总得分=(每个因素评分每个因素评分权重权重)n 对于多目标决策问题，如有多个备选方案（厂址），可以采取以下办法进行决策：淘汰法设置最低指标值加权和法北京科技大学经

11、管系 30北京科技大学经管系 31 具体步骤为:(1)列出影响选址的影响因素,即备选方案。(2)赋予每个因素一定的权重,以反映它在目前选址中的相对重要程度(3)确定每个因素打分的取值范围,如从5到1表示很好到不好。(4)请有关专家对每个候选厂址评分。(5)计算每个方案得分。计算公式为:总得分=(每个因素评分权重)(6)选择总分数最高者为最优方案。作业相关图n 作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。n 首先将密切程度划分为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。使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，根据相互关系重要程

12、度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。作业相关图代号密切程度A绝对重要E特别重要I重要O一般U不重要X不予考虑代号关系密切原因1使用共同的原始记录2共用人员3共用场地4人员接触频繁5文件交换频繁6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其他表表44：关系密切程度分类表：关系密切程度分类表表表45：关系密切原因：关系密切原因从至表法n 从至表是一种常用的生产和服务设施布置方法。n 其基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备 制定设备布置的初始方案，统计出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

13、。北京科技大学经管系 35重心法重心法寻找一个可以实现运输成本最小化的地址，考虑：现有地址间的距离现有地址运输数量现有地址的重心位置即可实现运输成本最小化.重心法常用于中转仓库或分销仓库的选择。北京科技大学经管系 36重心法常用公式重心法常用公式Cx=重心的X 坐标Cy=重心的Y坐标dix=第i个地址的X 坐标diy=第i个地址的Y坐标Vi=第i个地址运入或运出的货物量北京科技大学经管系 374、Evaluating Location Alternatives步骤1:绘制目的地平面图步骤2:添加坐标系步骤3:求重心位置重心法的程序重心法的程序4.4 装配线平衡n 4.4.1 装配线时间平衡的概

14、念 所谓装配线平衡，又称工序同期化，是对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。装配线问题还可以表述为：对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。北京科技大学经管系39 2 3 1.5 a c e 2.8 3 1 b d f在装配线上装配产品，分为很多道工序，各工序在装配线上装配产品，分为很多道工序，各工序的装配时间各不相等，有些工序之间存在前后顺的装配时间各不相等，有些工序之间存在前后顺序关系，而有些工序则没有先后顺序。序关系，而有些工序则没有先后顺序。如果直接按每道工序设置工作地，则会有下列问如果直接按每道工序设置工作

15、地，则会有下列问题：题：工作地忙闲不均；工作地忙闲不均；浪费了人力、时间资源。浪费了人力、时间资源。北京科技大学经管系40装配线平衡装配线平衡作业分解：把复杂的产品和加工要求分解为基本的组件和简单的作业。生产线平衡：把分解后的单元组件和作业分配到各个工作台，使得各工作台上所用的工作时间基本相同，从而使得生产过程顺畅进行。n数据：数据：w生产节拍（周期时间）生产节拍（周期时间）w基本作业单元及所需时间基本作业单元及所需时间w作业的先后顺序作业的先后顺序n目标：生产线的平衡运转，最大限度减少窝工时间。目标：生产线的平衡运转，最大限度减少窝工时间。装配线节拍的计算 所谓装配线节拍，是指装配线上连续出

16、产两件相同制品的时间间隔。是反映流水线的生产速度和生产率的重要参数。是反映流水线的生产速度和生产率的重要参数。它的计算公式是：北京科技大学经管系42例：某流水线设计日产量为例：某流水线设计日产量为10001000件，每日制度工时为件，每日制度工时为8 8小时，其中上午和下午各用小时，其中上午和下午各用2020分钟检修设备，废品分钟检修设备，废品率为率为5%5%，试计算流水线的节拍。，试计算流水线的节拍。例：计算装配线的节拍北京科技大学经管系43例：某流水线设计日产量为例：某流水线设计日产量为10001000件，每日制度工时为件，每日制度工时为8 8小时，其中上午和下午各用小时，其中上午和下午各

17、用2020分钟检修设备，废品分钟检修设备，废品率为率为5%5%，试计算流水线的节拍。，试计算流水线的节拍。解：解：N=1000N=1000，p=5%,p=5%,N N=1000/(1-0.05)=1053=1000/(1-0.05)=1053Fe=8 Fe=8 60-2 60-2 20=440 20=440r=Fer=Fe N N =440/1053=0.418=440/1053=0.418（分（分/件）件）若考虑到废品率若考虑到废品率p p的影响，实际投料的产品产量的影响，实际投料的产品产量N N 为：为：N N =N=N(1-p)r=Fe(1-p)r=Fe N N 装配线时间平衡方法 确定

18、装配流水线节拍计算装配线上需要的最少工作地数组织工作地计算工作地时间损失系数、平滑系数Smin 最小工作地数ti 工序i的工作时间r 装配线节拍 向数值大的方向取整数北京科技大学经管系45举例：光华机械公司正在建立生产一种小型器械的流水线。你被要求去平衡这条生产线。表中给出了要进行的工序、工序作业时间要求以及紧前工序要求。这条生产线将在460分钟内生产340个单位产品。（1）画出装配工序顺序图以及工序的作业时间。（2）分解工序以达到平衡生产线的目的（用最长操作时间规则）(3)用试错法找出最长的工作站数工序时间紧前工序ABCDEFGHIJ0.30.60.40.80.70.30.90.10.30.4-ABCDFH,EG,I北京科技大学经管系46光华机械公司正在建立生产一种小型器械的流水线。你被要求去平衡这条生产线。表中给出了要进行的工序、工序作业时间要求以及紧前工序要求。这条生产线将在8小时内生产300个单位产品。（1）画出装配工序顺序图以及工序的作业时间。（2）用后续作业最多原则平衡该装配线、分配工作地。工序时间紧前工序ABCDEFGHIJKLMN5122283239202016124244202012-AAAABCDEF,GH,IJKL,M