第三章設施布置第一節設施布置決策第二節設施布置基本形式第三節設施布置的方法第三節生產線的平衡第一節設施布置決策一、概念：設施布置是指在一個給定的設施范圍內，對多個經濟活動單元進行位置安排。二、設施布置的目的：將企業內的各種物質設施進行合理安排，使它們組合成一定的空間形式，從而有效地為企業的生產運作服務，以獲得更好的經濟效益。三、布置決策的必要性道德問題方法或設備的變更產出量或產出組合的變更環境或其它法規條件的變更意外事件

安全問題新產品或服務的引進產品或服務的設計變更低效率的生產例如:高成本

瓶頸四、良好設施布置的優點1、可減少人員移動，避免造成擠塞或瓶頸2、可以提高人員運用率及機器利用率3、可以提高空間利用率4、可降低物料或產品搬運成本5、可提供更快速服務，提高顧客服務滿意度6、可提供安全、舒適之工作環境五、制造業設施布置的原則1、應該減少逆向流程，避免流程的混亂。 2、減少各階段間存貨的堆積，如果布置良好，各單元或階段間便可減少存貨的堆放。3、單元緊緊相鄰，使得移動的距離減少，提高空間使用率且減少搬運成本。4、控制瓶頸作業，以避免生產線的不平衡而導致存貨的堆積。5、減少不必要的搬運，以降低搬運的成本。6、設施布置易做彈性的調整，以便保持作業系統的彈性六、設施布置決策考慮的因素

1、產品結構和工藝特點

2、企業的規模

3、企業的專業化與協作化水平

4、企業的技術水平第二節基本布置類型

一、固定位置布置

產品或工作項目保持固定而工人原料與設備依需要而移動

。

二、產品布置把加工某種或某類勞動對象所需的設備(工作地)集中在一起，組成一個生產單元。旨在使系統中大量產品或顧客順暢與快

速的流動。

產品或服務之流程生產線

制成品原料與顧客第二站

第三站第四站物料

工人第一站物料工人物料工人物料工人U字型布置12345678910投入產出

工人產品布置的優點產出率高產品單位成本低人工成本低監督幅度寬物料搬運成本低在制品庫存低人工與設備利用率高系統一經運作即不需繁雜的管理技術會計,采購與存貨管理皆相當例行化產品布置的缺點

工作枯燥，士氣低落人員不重視質量缺乏彈性某一設備故障，系統即罷停預防保養，立即修復能力與零件存貨費用高獎勵制度不適用三、工藝布置銑床組裝與測試

磨床

鉆床電鍍

把完成相同工藝的設備(工作地)組成一個生產單元。旨在促進加工項目之執行或提供各種不同加工需求之服務工藝布置的優點某一設備故障,對系統影響不大通用設備成本較低保養成本低系統加工彈性高適用個別激勵制度工藝布置的缺點存貨成本高排程等管理工作復雜設備利用率低產品單位成本高監督幅度窄,成本高案例：上海拖拉機廠齒輪車間的布置原車間為工藝原則布置：鋸床組磨床組車床組包裝組滾齒組熱處理車間門車間門現在改為產品原則布置：A齒輪生產線C齒輪生產線D齒輪生產線B齒輪生產線車床滾床磨床車床鋸床包裝車床滾床磨床車床包裝鋸床熱處理四、成組制造單元

成組技術應用于機械加工方面，就是將多種零件按其工藝相似性分類以形成零件族。每一個零件族必須具有相似的設計和加工特點，把同一零件族中零件分散的小生產量匯集成較大的成組生產量，并對一個零件族采用規范化的加工方法或加工路線，使該族中的零件加工都能用規范化的工藝方法和路線來完成，從而使中、小批量生產接近于大批量生產的經濟效果。

一、作業相關圖法根據關系密切的原因確定出各單位密切程度。

第三節布置的方法其它9共用設備8做類似的工作7工作流程連續6文件交換頻繁5人員接觸頻繁4共用場地3共用人員2使用共同的原始記錄1關系密切原因代號關系密切原因不予考慮X不重要U一般O重要I特別重要E絕對重要A密切程度代號關系密切程度分類表[例]一快餐店欲布置其生產和服務設施。該快餐店共分6個部分，計劃布置在2×3的區域內。AAXUOEXOAAUIAAX部門1部門2部門3部門4部門5部門61。列出關系密切程度（A、X）

A：1---2，1---3，2---6，

3---5，4---6，5---6。

X：1---4，3---6，3---4。2。編制主聯系簇（如圖1）3。考慮其它有A聯系的部門6254圖1625431圖2

4。畫出X關系圖（如圖3）

5。安置各部門（如圖4）1634453621圖3圖4二、從至表-試驗法

借助從至表，尋求設備單行布置優化方案的方法，步驟如下：

①畫出生產線加工的各零件工藝路線圖，統計各設備間的物流量，據此畫出物料從至表(例見表)。

從至表的意義如下：各方格內的數字表示從對應行設備運往對應列設備的物流量；設物流正方向為從左至右，則對角線左下方的數字為反向物流，對角線右上方數字為正向物流；01020304050607某生產線物料運輸關系表58173182110115運入量檢驗臺312鋸床11內圓磨862壓床211磨床11鏜床1051211鉆床1131142車床51121銑床1724182毛坯庫運出量檢驗臺鋸床內圓磨壓床磨床鏜床鉆床車床銑床毛坯庫至從

設相鄰位置設備間為一個單位距離，則緊靠對角線的方格對應行的設備和列設備的距離為“1”，離開對角線第二格的對應行設備和列設備之間的距離為“2”，以此類推，離對角線越遠的格，其對應行和對應列設備之間的距離則越大。計算原布置方案物流運輸工作量：

WI=1(2+1+4+1+2+1)+2(8+2+1+1+1)+3(2+6+2+1)+4(1+1+1)+5(1+1)+6(4+1+5+2)+7(3)+8(2+1)=209

設備布置優化目標：1）總物流運輸工作量最小化；2）反向物流運輸工作最小化；3）相鄰位置設備間的物流運輸工作量最化；根據上述目標，從至表優化調整原則為：1）從至表中有數字的方格盡量地靠近對角線；2）使從至表中數字大的方格，盡量靠近布置；3）盡量減少從至表對角線左下方的數字。借助從至表行和列之間調整，可實現設備單行布置的優化。通過行和列位置調整，使大的數字方格盡量靠近對角線，得到優化后的從至表如下：至從毛坯庫車床鉆床壓床銑床鋸床檢驗臺鏜床磨床內圓磨運出量毛坯庫8422117車床4121311鉆床2151110壓床268銑床12115鋸床213檢驗臺鏜床1磨床112內圓磨111運入量11108531712158計算優化后的總運輸工作量：W0=1(8+4+2+2+1)+2(1+1+1+2+1)+3(4+2+6+1+1+1)+4(2+1+5+2)+5(2+3+1+1)+6(1)+7(1)+8(1)=170優化布置后，總運輸工作量減少：△W=WI-WO=209-170=39三、物料流量圖法

根據生產過程各單位和部門之間的物流量大小，確定各部門之間的相互位置。即把相互間物流量大的部門盡量靠近布置。步驟:統計各單位間的物料運輸量；用從至表的方式表示或用圖表示各單位間的運輸量；把相互間物流量大的單位盡量靠近布置。至從010203040506總計0134310026410036641604642120524606415合計92012414物料運輸量統計表010203040506四、重心法xyy0X0(Xi,Yi)中轉倉1中轉倉2中轉倉i中轉倉3中轉倉4????======niiniiiniiniiiwywywxwx110110五、線性規劃法六、計算機輔助設施布置計算機輔助設施布置技術（CRAFT）產生于20世紀70年代。

這種技術的基本思想是：為簡化起見，假定當物料需跨越一個車間時，成本加倍；當物料跨越兩個車間時，成本為原來的3倍，以此類推。

從車間的這些輸入和最初布置方案開始，計算機輔助設施布置技術試圖用布置方案的總物流成本來衡量方案的優劣，并不斷改進。

車間之間的物流成本=物流量*車間中心的直線距離*單位距離運輸成本。

計算機輔助設施布置技術以迭代的方式不斷交換兩個車間的位置來改進布置，直到所得布置方案的物流成本不能再降低為止。

也就是說，計算機輔助設施布置技術要不斷計算兩個車間位置交換后對總成本的影響；如果總成本降低，則交換位置。

這個過程是通過相應的CRAFT軟件來進行的。

第四節生產線平衡一、生產線節拍

生產線上連續出產兩個相同制品之間的時間間隔。

確定節拍的依據是計劃期的產量和有效工作時間。即：

R=T效/QR:節拍

T效:計劃期有效工作時間

Q:計劃期制品產量

[例]某制品生產線計劃年銷售量為20000件，另需生產備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時，時間有效利用系數95%，求流水線的節拍。[解]T效=254×8×2×60×95%=231648（分鐘）

Q=(20000+1000)/(1－2%)=21429（件）

R=T效/Q=231648/21429

≈11(分/件）不考慮產出水平下生產線最大節拍

Rmax=總作業時間生產線最小節拍

Rmin=生產線中瓶頸作業時間最大產出量

Qmax=T效/Rmin

最小產出量

Qmin=T效/Rmax二、生產線平衡（工序同期化）

生產線平衡是指通過各種可能的技術、組織措施來調整各工作地的單件作業時間，使它們等于生產線的節拍或者與生產線節拍成倍比關系。

假設某生產線的節拍為8分鐘，由13道小工序組成，單位產品的總裝配時間為44分鐘，各工序之間的裝配順序和每道工序的單件作業時間如圖。1124109118531376225

82

3

2

7243123

生產線平衡是生產線組織設計的重要一環，同期化程度的高低，決定了生產線的負荷率和連續程度設備加工為主的平衡措施

1）對影響同期化的關鍵工序，可通過設備和工裝的改進、加工工藝的改造等手段和措施加予實現。

2）改進工作地布置和操作方法，減少輔助時間。3）提高工人的操作水平和熟練程度。手工操作為主的平衡措施1）重新分解和組合工序；2）合理調配工人；3）采用高效工具；三、生產線平衡的步驟

1、定義所有生產線所從事的作業并評估每一個作業所須耗用的時間，同時確認各個作業之間的先后次序。

2、確定生產線的節拍

3、計算流水線上的最少工作地數

Nmin=[TT/R]4、組織工作地。需滿足的條件：（1）保證各作業之間的先后順序。