第三章運營系統選址與布局河南科技大學學習要點及目標理解并選擇運用企業選址的影響因素、選址步驟以及企業選址的方法；掌握設施布置的基本原則和方法；熟悉并能組織設計流水線生產；掌握工序同期化的原理和方法。問題導入有學生想要在學校附近開個火鍋店，大家認為可行嗎？為什么？你有什么樣的建議？生產/服務設施選址設施選址概念：就是確定在何處建廠或建立服務設施選址的重要性：設施建設的投資和速度；在很大程度上決定了所提供的產品和服務的成本；影響企業的生產管理活動和經濟效益。選址決策與物流系統的關系企業做出的選址決策應使企業的利潤最大化，至少使物流鏈處于控制之中從物流系統的觀點出發，就是要綜合考慮所有的因素，使得物流鏈上的每一個結點都能達到最優。供應商制造商倉儲和配送中心客戶物流需求信息流影響選址的因素經濟因素政治因素社會因素自然因素經濟因素：運輸條件與費用考慮運輸條件時，注意產品的性質：生產粗大笨重的產品的工廠，靠近鐵路車站和河海港口；制造出口的產品的工廠，廠址要接近碼頭等企業的輸入與輸出運輸量要考慮接近原材料供應地，還是接近消費市場：接近原材料供應地，如：材料笨重而價格低廉、原料易變質、運輸不便和原料笨重，產品由原料中的一小部分提煉而成接近消費市場地，如：產品運輸不便、產品變化和變質、大多數服務業等經濟因素勞動力可獲性：勞動密集性企業，設廠在勞動力資源豐富、工資低廉的地區；能源可獲性與費用：耗能大的企業，如鋼鐵、煉鋁、火力發電廠，其廠址應該靠近燃料、動力供應地廠址條件和費用：建廠地方的地勢、利用情況和地質條件、地價其它因素政治因素：政治局面是否穩定，法制是否健全，稅負是否公平等；社會因素：居民的生活習慣，文化教育水平，宗教信仰和生活水平等；自然因素：氣候條件和水資源狀況。因素間權衡與取舍勞動力條件與市場的接近程度生活質量與供應商和資源的接近程度與企業其他設施的相對位置設施選址時必須考慮的五組因素：選址的一般步驟：選擇某一地區

城市設廠：工廠規模不大，需大量受過良好教育和培訓的員工；服務業，因大部分服務業需要與顧客直接接觸；廠地占用空間少，最好能設置于多層建筑內；對環境污染小。工廠規模大，需占用大量土地；

生產對環境污染較大，如噪音、有害氣體或液體；

需大量非技術性粗工；有高度制造機密，需與周圍隔離。農村設廠：

兼有農村與城市設廠的優點；由于現代交通和通訊發達，將有越來越多的工廠設在城郊。城郊設廠：選址的一般步驟：選擇適當的地點1、同一地區選址若干地點確定廠址應考慮廠區平面布置方案，并留有適當擴充余地整理廠地環境的費用職工生活方便2、比較不同地點，作出決定設施選址?選址方法加權平均法重心法盈虧平衡分析法多設施選址的運輸模型法加權平均法加權平均法評價的步驟：列出所有相關因素，并對每一個因素規定統一的度量登記標度；確定每個因素權重，以反映其在決策中的相對重要性；分別對每一個影響因素確定每個候選方案的表度等級和分數；確定候選方案的總分數（影響因素分數×權數）；比較后選擇最佳方案影響因素權數候選廠址ABCD產品銷售條件2551252503754100提供服務條件5420315315420交通條件10330440220550勞動力供給條件5210525420315資源供給條件515210420315基礎設施條件10330440440330地價和稅收條件20120360360240環境保護法規5315315210420政治和文化條件5420525315315擴展條件10330220440330加權總分100305300315335重心法重心法(centerofgravitymethod)是一種定量方法，一般用于單個設施的最優位置決策。使用該方法的前提是現有設施的位置以及它們之間要運輸的貨物量（或者運輸費用）能夠定量表達。該方法常用于制造型企業決策制造廠與配送設施的相對位置，服務型企業的配送中心以及零售店等選址。Cx——重心的x坐標；Cy——重心的y坐標；dix——第i個地點的x坐標；diy——第i個地點的y坐標；Vi——運入第i個地點或從第i個地點運出的貨物量。重心法例：ABC公司現有的三個汽車銷售分店A,D,Q，它們的坐標分別為(100,200)，(250，580)，(790,900)，如圖3-1，它們每月的汽車銷售量分別為：1250輛，1900輛和2300輛?，F打算建立一個地區倉庫，由該倉庫直接向三個銷售分店供貨，求該倉庫的最佳位置分店每月汽車銷售量A1250D1900Q2300XYA(100,200)D(250,580)Q(790,900)(0,0)重心法Cx=重力中心的X坐標Cy=

重力中心的Y坐標dix=第i分店的X坐標diy=

第i分店的Y坐標Vi

=

第i分店的貨物流量總和XYA(100,200)D(250,580)Q(790,900)(0,0)分店每月汽車銷售量A1250D1900Q2300坐標確定重心法分店每月汽車銷售量A1250D1900Q2300XYA(100,200)D(250,580)Q(790,900)(0,0)坐標計算盈虧平衡分析法選址方案都有一定的固定成本和變動成本可用于多個選址方案的比較盈虧平衡分析法0盈虧平衡點VoV1V2產（銷）量FC2FC1TC1TC2收入利潤多設施選址的運輸模型法選址對象的輸入與輸出成本是決策的主要變量通過建立一個物流運輸系統，選擇一個能夠使整個物流運輸系統的成本最小的生產或服務系統多設施選址的運輸模型法工廠配送中心生產能力123運量運費運量運費運量運費A5.06.05.4400B7.04.66.6500需求200400300900900多設施選址的運輸模型法工廠配送中心生產能力123運量運費運量運費運量運費A2005.06.02005.4400B7.04004.61006.6500需求200400300900900運營系統布局?影響因素廠房布置應滿足生產過程要求，避免相互交叉和迂回運輸；生產聯系和協作關系密切的應相互靠近；充分利用現有運輸條件；按生產性質、防火和環保要求劃分廠區；在防火、衛生的前提下使占地面積??；有擴建余地。運營系統布局?原則工藝專業化原則（工藝布置）產品專業化原則（產品布置）定位布置原則（固定式布置）工藝布置按工藝過程布置：又稱工藝專業化布置。即按照工藝專業化原則將同類機器集中在一起，完成相同工藝加工任務LLLDDDDGG接收和轉運LDG

車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床按工藝過程布置示意圖產品布置按產品布置：按對象專業化原則布置有關機器和設備，常見的如流水生產線或產品裝配線。加工設備加工設備示意圖：按產品（對象）布置定位布置定位布置：加工對象位置固定，生產工人和設備都隨加工產品所在的某一位置而轉移。產品工位器具零部件固定式布置示意圖

按成組制造單元布置：首先根據一定的標準將結構和工藝相似的零件組成一個零件組，確定出零件組的典型工藝流程，再根據典型工藝流程的加工內容選擇設備和工人，由這些設備和工人組成一個生產單元LDDGGLPGLL原材料成品庫單元1單元2單元3GDL車床鉆床磨床成組生產單元布置示意圖成組單元布置運營系統的布局?布置方法制造業：作業相關圖法物料流向及流量法非制造業：倉庫布局辦公室布置其他服務業平面布置作業相關圖法由穆德提出，根據企業各個部門之間的活動關系密切程度布置其相互位置。將關系密切程度分為六個等級：代號密切程度A絕對重要E特別重要I重要O一般U不重要X不予考慮列出導致不同程度關系的原因作業相關圖法代號關系密切原因1使用共同的原始記錄2共用人員3共用場地4人員接觸頻繁5文件交換頻繁6工作流程連續7做類似的工作8共用設備9其它作業相關圖法例：一個快餐店欲布置其生產與服務設施。該快餐店共分成6個部門，計劃布置在一個2×3的區域內。已知這6個部門間的作業關系密切程度，如下表所示，請根據表作出合理布置。部門6部門5部門4部門3部門2部門1AAAAAAXOXEOUXIU這里的符號表示兩者的關系絕對重要作業相關圖示例作業相關圖法解：第一步，列出關系密切程度分類表（只考慮A和X）AX1-21-41-33-62-63-43-54-65-6作業相關圖法第二步，根據列表編制主聯系簇。原則是，從關系“A”出現最多的部門開始，如本例的部門6出現3次，首先確定部門6，然后將與部門6的關系密切程度為A的一一聯系在一起。2456聯系簇作業相關圖法第三步，考慮其他“A”關系部門，如能加在主聯系簇上就盡量加上去，否則畫出了分離的子聯系簇。本例中，所有的部門都能加到主聯系簇上去。462135作業相關圖法第四步，畫出“X”關系聯系圖。3416X關系聯系簇第五步，根據聯系簇圖和可供使用的區域，用實驗法安置所有部門作業相關圖法126354物料流向及流量法思想：用從-至表列出不同部門、機器或設施之間的相對位置，以對角線元素為基準計算各工作點之間的相對距離，從而找出整個單位或生產單元物料總運量最小的布置方案應用：比較適合于多品種、小批量生產基本步驟：選擇典型零件，制定典型零件的工藝路線，確定所用機床設備；制定設備布置的初始方案，統計設備之間的移動距離；確定零件在設備間的移動次數和單位運量成本；用實驗法確定最滿意的布置方案。例：以金屬加工車間有6臺設備，已知其生產的零件品種及加工路線，并據此給出下表1所示的零件在設備之間的每月移動次數，表2給出了單位距離運輸成本。請用這些數據確定該車間的最佳布置方案。設備間月平均移動次數矩陣鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床2174186142180磨床216521906110沖床400114951620鉆床16421624168車床1267110031550插床429583114390單位距離運輸成本矩陣鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床0.150.150.160.150.16磨床0.180.160.150.150.15沖床0.150.150.150.150.16鉆床0.180.150.150.150.16車床0.150.170.160.200.15插床0.150.150.160.150.15單位距離每月運輸成本鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床32.662.79.86.328.8磨床38.98.328.59.21.5沖床60.017.114.32.43.2鉆床2.963.39.36.210.9車床18.912.116.063.07.5插床6.314.313.317.158.5單位距離每月運輸總成本鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床71.5③122.7①12.725.235.1磨床25.491.7②21.315.8沖床23.618.416.5鉆床69.2④28.0車床66.0⑤插床相鄰設備間的布置圖鋸床①沖床⑤插床③磨床②鉆床④車床車間之間運量表0102030405總計01721414026（10）280345（11）1100462（4）80522總計01114107部門之間相鄰布置圖0104030502從上表數據可知：部門01和02、部門02和03、部門03和04之間的運量較大，所以應該相鄰布置。倉庫布局

假設有一個家電用品倉庫，共有M個貨區，分別儲存7種家電。倉庫有一個出入口，進出倉庫的貨物都要經過該口（如圖所示）。假設該倉庫每種物品每周的存取次數如表所示，應該如何布置不同物品的貨區，使總搬運量最小?例子：倉庫布局21007.其他11506.收音機48005.電視33754.音響13603.微波爐21602.空調12801.電烤箱所需貨區搬運次數（每周）存儲物品家電用品倉庫的存儲信息貨區通道倉庫平面示意圖倉庫布局15544273556427通道貨區布置好的倉庫平面示意圖辦公室布置制造系統加工處理的對象是有形物品，而辦公室工作的處理對象主要是信息以及組織內外的來訪者；辦公室的工作效率往往取決于人的工作速度，而生產制造系統與設備速度有相當大的關系；辦公室布置中，同一類工作任務可選用的辦公室布置有多種；組織結構、各個部門的配置方式、部門之間的相互關系和相對位置的要求對辦公室布置有更重要的影響。辦公室與生產制造系統相比，有許多根本不同的特點：辦公室布置信息傳遞與交流的迅速、方便人員的勞動生產率辦公室布置的幾種模式：傳統的封閉式辦公室；開放式辦公室布置；西方發達國家又出現了一種稱之為“活動中心”的新型辦公室布置；新型的辦公形式——“遠程”。辦公室布置考慮的主要因素：流水線組織與布局?概念流水生產是指勞動對象按照一定的工藝路線順序地通過各個工作地段，并按照統一的生產速度（節拍）完成工藝作業的、連續的、重復的生產過程。流水線組織與布局?特點流水線生產的特點：工作地專業化程度高，每一個工作地完成少數制品的有限幾道工序；實行封閉式生產，工作地段按工藝路線排列，單向流動；各工序加工時間與工作地段數量成比例關系；按節拍進行生產；生產效率高。流水線組織與布局?生產條件組織流水生產應具備的條件：產品的產量足夠大且生產品種穩定；流水線生產的產品在結構上、工藝上、性能上要比較先進；工藝過程能劃分為簡單的工序，還能合并；企業自身要具備充分條件。流水線組織與布局?流水線種類按對象輪換方式，可分為固定流水線（對象不動）和移動流水線；按加工對象數目，可分為單一對象流水線和多對象流水線；按對象變換方式，可分為不變流水線、可變流水線、成組流水線、混合流水線；按連續程度，可分為連續流水線和間斷流水線；按節奏性可分為強制節拍流水線、自由節拍流水線、粗略節拍流水線；按機械化程度，可分為自動流水線、機械化流水線和手動流水線。1.流水線節拍的計算公式：

r為流水線節拍（分鐘/件）F為計劃期有效工作時間（分鐘）N為計劃期制品產量（考慮計劃產量和預計廢品率）F0為計劃期制度工作時間（分鐘）K為時間有效系數（考慮設備維修和調整、工具更換、休息）流水線組織與布局?單一對象流水線的設計流水線組織與布局?單一對象流水線的設計例：某制品流水線計劃年銷售量為20000件，另需生產備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8h，時間利用有效系數為95%，求流水線的節拍。流水線組織與布局?單一對象流水線的設計2.工序同期化工序同期化又稱為流水線平衡，是組織連續流水線的必要條件，就是通過各種可能的技術組織措施，調整或壓縮各工序的單件時間定額，使它們等于流水線的節拍或與節拍成整數倍。工序同期化的措施：采用高效設備、工藝裝備；改進工作地布置、切削用量；提高工人熟練水平；工序分解與合并。流水線組織與布局?單一對象流水線的設計工序同期化步驟：計算流水線上需要的最少工作地數組織工作地每個工作地分配到的小工序作業時間之和，不能大于節拍；各工作地的作業時間應盡量接近或等于節拍；應使工作地數目盡量少。流水線組織與布局?單一對象流水線的設計計算工作地時間損失系數流水線組織與布局?單一對象流水線的設計例：一種報警器每年的銷售量為10000件，此種產品需經過16道工序（workelements），每年的工作時間為工作44周，每周35小時。注明：工序E和F不能一起進行加工，H和L不能一起進行加工工序工序時間（分）緊后工序A3.6EB2.5FC2.7GD2.6H,JE1.6KF1.4KG2.4LH3.3MJ1.7NK3.4SL2.8PM1.9RN2.4RP3.6SR2.8SS1.3——步驟1：繪出流程關系圖AMLKFEGHSDCBPRNJ步驟2：計算節拍時間，最小的工作場地數需求（demand）：10000件/年時間單位：分鐘一年工作時間：44×35×60=92400（分）節拍r=F/N=92400/10000=9.2分總的工作時間：∑ti=3.6+2.5+2.7+2.6+…+1.3=40分最小的工作地數：Smin=40/9.2=4.3，取整為：5步驟3-計算階位權重：每個工序及后續工序時間之和工序緊隨工序階位權重AE、K、S9.9BF、K、S8.6CG、L、P、S12.8DH、J、M、N、R、S16.0EK、S6.3FK、S6.1GL、P、S10.1HM、R、S9.3JN、R、S8.2KS4.7LP、S7.7MR、S6.0NR、S6.5PS4.9RS4.1S--1.3步驟4：工作地分配工作地工序階位權重緊前工序工作時間總時間剩余時間1D16.0--2.62.66.6C12.8--2.75.33.9G10.1C2.47.71.52A9.9--3.63.65.6H9.3D3.36.92.3J8.2D1.78.60.63B8.6--2.52.56.7L7.7G2.85.33.9N6.5J2.47.71.5F6.1B1.49.10.14E6.3A1.61.67.6M6.0H1.93.55.7P4.9L3.67.12.15K4.7E,F3.43.45.8R4.1M,N2.86.23.0S1.3K,P,R1.37.51.7步驟5：計算滯后時間和時間損失系數滯后時間NR-∑S=（5×9.2）-40=6.0分時間損失系數εL=（NR-∑S）/NR=6.0/5×9.2×100%=13.0%如果節拍時間減少到9.1分（工作地3的工作時間）時間損失系數為：εL=（5×9.1-40）/5×9.1×100%=12.1%流水線組織與布局?單一對象流水線的設計3.計算設備數目和設備負荷系數各道工序的工作地需要量：設備負荷系數：Si為第i道工序所需工作地數（設備數）；ti為第i道工序的單件時間定額（min/件）；Sei為實際采用的設備數，取大于Si的整數。流水線總的工作地（設備）負荷率：表明設備的利用情況；決定流水線的連續程度；設備負荷率小于75%時，采用間斷流水線生產方式；否則采取連續流水線方式。流水線組織與布局?單一對象流水線的設計4.確定流水生產線上的工人數充分利用工作時間，又要減輕勞動強度；設備負荷率很高，且要手動操作，需采用一人看管一臺設備的配置；若設備負荷率不高，且設備自動化程度較高，可采用多設備看管的形式；手工操作為主的生產線，其工人配備可用下式確定：Pi為第i道工序的工人數；g為每日工作班次；Wi為第i道工序每臺設備同時工作的人數。流水線組織與布局?單一對象流水線的設計流水線組織與布局?單一對象流水線的設計5.運輸方式和運輸設備流水線采用何種運輸方式和設備，取決于加工對象的形狀、尺寸、重量、加工工藝、加工位置、精度要求以及流水線的節拍或節奏等方面；采用強制節拍流水線，應使用傳送帶；自由節拍流水線一般采用連續式運輸傳送帶、滾道、滑道；粗略節拍流水線上一般采用滾道、重力滑道、手推車、叉車、吊車等。流水線組織與布局?單一對象流水線的設計6.流水線的平面布置要符合實際情況；有利于操作人員操作；加工路線最短；有利于流水線設備的檢修；充分利用生產面積。流水線組織與布局?可變流水線的設計可變流水線的特征：成批輪番生產多種產品，更換產品時，需調整，但調整不大；每種產品在流水線所有工序上的設備負荷系數應大致相同；整個計劃期內成批輪番的生產多種制品，但在計劃期的各段時間內只生產一種制品。流水線組織與布局?可變流水線的設計節拍的計算：代表產品法：從流水線的產品中，選擇產量大、勞動量大、工藝過程較復雜的產品作為代表產品，將其他產品按勞動量比例關系折合成代表產品的產量，然后按照有效工時和產量的關系求出可變流水線的節拍。勞動量比重法：按制品在流水線上加工總勞動量中所占比重分配流水線有效工作時間，然后計算制品節拍的方法。流水線組織與布局?可變流水線的設計設可變流水線加工A、B、C三種零件，其計劃月產量分別為2000、1875、1857件；每種產品在流水線上各工序單件作業時間分別為40、32、28分鐘。兩班制生產，每月有效工作時間為24000分鐘。用代表產品法和勞動量比例法計算每種產品的節拍。流水線組織與布局?可變流水線的設計代表產品法：解：選A為代表產品，用A表示總產量：Q=2000+1875×32/40+1857×28/40

=2000+1500+1300=4800(件)各產品節拍:RA=24000/4800=5(分/件)RB=5×32/40=4(分/件)RC=5×28/40=3.5(分/件)流水線組織與布局?可變流水線的設計勞動量比重法：A、B、C勞動量比重分別為:2000×402000×40+1875×32+1857×28=41.67%=31.25%=27.08%2000×40+1875×32+1857×282000×40+1875×32+1857×281875×321857×28流水線組織與布局?可變流水線的設計產品A、B、C的節拍分別為:RA=24000×41.67%/2000=5(分/件)RB=24000×31.25%/1875=4(分/件)RC=24000×27.08%/1857=3.5(分/件)流水線組織與布局?混合流水線的設計混合流水線是同一流水線能同時適合多品種產品生產，是將流水線上生產的多種產品，按一定的數量和順序編成組，同組的各種產品在一定的時間內按大量流水線生產的方式交替生產。流水線組織與布局?混合流水線的設計混合流水線投產順序確定步驟：計算生產比計算生產比倒數