設施選址與布置Production

andOperations

ManagementCH7-8要點：設施選址問題的基本概念;；設施布置（layout）的基本概念；基本分類；制造業和服務業在設施選址上的不同考慮；設施選址與布置影響因素；設施選址與布置的定量分析。閱讀：教材CH7-8

廠房和服務設施應該建在哪里呢？特別是在市場和生產進一步全球化的時代，對于制造業和服務業組織而言，這是個具有頭等戰略重要性的問題。選址的問題與兩個競爭規則密切相關：縮短交貨期的競爭，以及貿易合同的制約和運輸費用等原因要求產品在距消費者較近的地方生產為利用廉價勞動力和（或）高新技術勞工、需要建在一個合適的勞動力密集區1選址決策２設備／設施布置決策３庫房布置４選址與布置決策的定量分析５非制造業的設施布置主要內容§4.１設施選址決策前言新建和已建的企業普遍存在設施選址問題。這類問題的決策對于一家公司的最終成功起著至關重要的作用。供應鏈設計中一個的重要環節就是它的設施的選址。例：3M已將其職能活動中重要的一部分，轉移到得克薩斯迪斯尼選擇了法國的巴黎建造歐洲的迪斯尼主題公園BMW南卡洛萊納州加工其Z3系列運動跑車一、設施選址的基本概念設施

使生產運作過程得以進行的硬件手段的集合，通常是由工廠、辦公樓、車間、設備、倉庫等物質實體所構成。設施選址

如何運用科學的方法決定設施的地理位置，使之與企業的整體經營運作系統有機結合，以便有效、經濟地達到企業的經營目的。設施選址的基本問題為什么要進行設施選址？在哪選址？有哪些類型？設施選址問題的基本類型兩個層次選位--選擇地區（例：國內還是國外？哪個區域、城市？）定址--選擇具體位置（例：哪個地點？分租式寫字樓的利弊？）兩種類型單一設施選址設施網絡中的新址選擇（物流的重要性）國家?1995CorelCorp.地區?1995CorelCorp.地點?1995CorelCorp.設施選址流程圖設施選址的重要性設施位置對日后的生產運作成本、服務質量有極大影響選址不當的后果難以通過日后的加強管理來彌補隨著經濟和技術的發展，當今國內外眾多企業都面臨著重新選址的問題二、設施選址決策的影響因素分析P89接近顧客例：日本的國鋼電子公司把它的兩家最大的工廠設在墨西哥和匈牙利，為了盡量接近它的兩個主要市場---美國與歐洲，這兩個市場的客戶希望他們的訂貨能夠隔夜送達。商業氣氛總成本：尋求總成本最低的地址。總成本包括地域成本與運輸成本。基礎設施勞動力素質供應商其他設施設施選址決策的影響因素分析（續）自由貿易區政治風險政府壁壘貿易共同體環保條例東道社區競爭優勢工業選址or服務選址工業選址考慮重點－成本運輸成本生產成本服務選址考慮重點－銷售收入不同市場區域之間的成本差異很小位置是很重要的收入因素直接影響接觸顧客的數量服務業設施選址的主要影響因素西方國家服務行業流行這樣一句話：“location,location,location.”目標顧客群的集中程度（飯店、旅館、學校、超市）顧客的購買能力（社區的收入層次）與競爭對手的相對位置：避開、靠近（肯德基與麥當勞）“聚集效應”：受聚集于某地幾個公司吸引而來的顧客總數，大于分別被吸引到散處于不同地方的公司的顧客總數連鎖服務企業選址的原則避免過度分散、重疊分布原則bacabcabc對手對手對手如果顧客集中度大選擇國家時考慮的主要因素政府文化和經濟市場位置勞動力供給、態度、生產力和成本基礎設施匯率勞動力成本低工資往往被過分地強調勞動生產率非常重要應當以單位勞動成本作為標準勞動力每一天成本每天生產的產品選擇國家時考慮的主要因素勞動力成本選擇區域城市時主要考慮的因素公司目標文化、氣候、地質勞動力公共設施成本政府鼓勵與顧客和供應商的接近程度土地和建筑成本主要考慮的因素－－接近市場（顧客)產品運輸費高于原材料運輸費的情況（比如，飲料、酒類等）轉換過程中、體積和重量逐漸增大的產品（如，家具、飲料等)容易變質的產品（如，面包、熟食品等）容易破損的產品（如，冰淇淋、玻璃用品等）時尚產品（如，服裝的等）哪些組織設施應與市場接近？政府部門警察、消防、郵局服務業快餐、超市、加油站、藥店、購物中心、醫生、律師、會計師和理發師、銀行、修車行制造商生產形體大、重量大的產品，汽車制造商，零部件供應商主要考慮的因素３接近原材料產品成本中原材料所占比重大的產品（礦產品、水產品、農產品、林產品等)４運輸問題（考慮靠近鐵路、海港等交通運輸條件好的地方，另外還要注意運輸的效率。）見案例。（案例）聯邦快遞公司－－選址為其贏得了競爭優勢

聯邦快遞公司的創立者、總裁福瑞德.史密斯先生在大學期間曾寫過一篇論文，建議小件包裹運輸上采取“軸心概念”，可是這篇論文只得了個C。但是，他后來的實踐證明軸心概念的確能為小件包裹運輸提供一個獨一無二的、有效的、輻射狀配送系統。他選擇了田納西州的孟菲斯作為公司的運輸的中央軸心所在地。ABCD？小件包裹速遞業務ABCD所取得的競爭優勢孟菲斯為公司提供了一個不擁擠、快捷暢通的機場；此軸心位置為公司節省了大量的空運費用。５與外協廠家的相對位置（美國日本的汽車城底特律、豐田市）６基礎設施條件（水電的供應情況、土地價格等）

啤酒、飲料等生產企業；化工廠既要考慮水的供應，還要考慮廢水的排放。７氣候條件（煙草企業、娛樂場所）８政治、經濟、文化、技術環境設施選址縮小到某一具體地點時還須考慮的因素有：可供新建設施的空間（企業擴大后的相應設施）工程費用（建筑費用：山地，泥灘。）周圍環境（交通，娛樂設施）環保、水電、通訊設施等影響因素之間的權衡與取舍影響因素根據企業所處的行業和環境不同而不同。服務業和制造業不同；勞動密集型和技術密集型的不同；選址決策舉例

1992年，BMW決定在德國以外建設第一個大型生產廠，位置在南卡羅萊納州的斯帕博格。選址決策舉例－選擇國家市場位置美國是最大的高檔車市場規模還在擴大（生育高峰一代）勞動力制造業勞動力成本較低美國每小時17美元，德國27美元勞動生產率高美國11個節假日，而德國有31個其他運輸成本低（每輛車少2500美元）新設備和機器將提高生產力（每輛車成本降低2000到3000美元）勞動力南卡羅萊納的工資較低（SC）大約每年17000美元，而美國平均為27051每年根據1993年都市工人平均水平政府鼓勵州和地方政府的稅收減免達到1.35億從機場到工廠是自由貿易區進口部件和出口整車零關稅選址決策舉例－選擇城市、地點§4.2設備／設施布置決策什么是設施布置所謂設施布置是指，在建筑物的內部或著圍繞建筑物，放置或安排各種各樣的東西。所謂經濟活動單元，是指需要占據空間的任何實體，也包括人。所謂給定的設施范圍，可以是一個工廠、一個車間、一座百貨大樓、一個寫字樓，或一個餐館等。裁減縫紉包裝布匹空盒空盒？現有布局是否合理決定長期作業效率的決策裁剪縫紉布匹包裝空盒決定長期作業效率的決策布局－給定設施范圍內，對活動單元進行位置安排設施：工廠、車間、辦公室、餐廳、倉庫……活動單元：人、設備、顧客……設施布置的目標顧客滿意最大化

空間利用、設備利用和人員利用最大化有效的信息流、物流和人員流最大化員工士氣最高和員工工作最安全影響生產和服務設施布置決策的因素應滿足生產過程要求生產聯系和協作關系的單位應相互靠近布置充分利用現有運輸條件按照生產性質、防火和環保要求，合理劃分廠區總平面布置應力求占地面積小應考慮有擴建的余地設施布置戰略的目標企業應該開發一種具有經濟性的設施布置，這種設施布置能夠滿足以下需求：產品設計和產量（產品戰略）工藝設備和生產能力（工藝戰略）工作生活的質量（人力資源戰略）建筑物和場地的約束條件（選址戰略）實現設施布置目標的約束條件產品設計和產量工藝設備和生產能力工作生活質量建筑物和場地

影響企業經濟活動單元構成的因素企業產品（結構與工藝特點）企業生產規模企業的生產專業化水平與協作化水平企業技術水平設施布置的戰略重要性適當的設施布置能夠做到：提高空間、設備和人員的利用率改進信息流、物流或人員流，避免造成壅塞或瓶頸提高員工士氣，提供更加安全的工作環境改善企業與顧客/客戶之間的相互影響可降低物料或產品搬運成本有效的設施布置需要：了解生產能力和工作空間的要求選擇適當的物料保存設備環境決策和審美決策識別并了解信息流的要求確定各個工作地之間搬運成本設施布置戰略關注的領域設施布置戰略物流溝通工作單元安全性物料屬性倉庫服務范圍幾種設施布置戰略固定布置大型工程，如制造輪船、建造大廈工藝布置工藝布置適合小批量、多品種的生產（“單件車間”，間歇型生產）產品布置在重復生產或連續生產中，力圖充分發揮員工和機器的潛力混合布置（成組技術）庫房布置非制造業的設施布置１固定布置固定布置適合于固定的工程

將工人和設備運到工地上，環繞作業對象作同心圓布置使定位布置復雜化的因素工地上有限的空間不斷變化的物料需求固定布置制造對象材料工具設備人

完成品使定位布置復雜化的因素事實上，所有工地的空間都是有限的在建設過程中的不同階段，工程需要的物料也不相同——因此，隨著工程的推進，關鍵物料的種類不斷變化所需物料的數量也是不斷變化的２工藝布置工藝布置把大量的物流或人員集中在一起，分別放在各個車間工藝布置把具有相似工藝的車間安排在鄰近的位置上如：所有的x光設備都放在同一個地方。工藝布置配合工藝集中化加工工藝一起使用銑床組裝與測試

磨床

鉆床電鍍優點：系統加工彈性高某一設備故障，對系統影響不大泛用設備，成本較低保養成本低適用個別激勵制度缺點：存貨成本高途程,排程等管理工作復雜設備利用率低產品單位成本高監督跨距窄,成本高急診室的設施布置外科放射科急診室病房

藥房交費處/出口急診室分號臺急診室入口病號B-走路畸形病號A-腿部骨折

走廊怎么走啊？３產品布置產品布置指圍繞產品安排各種設施產品布置盡量做到產品線的不平衡最小化。主要希望每一個工作地的工作任務都大致相等，減少或消除忙閑不均的現象。生產線平衡問題。工作地之間的延遲在這種布置下，生產線的產出速度等于作業速度最慢的工作地產出速度。產品布置的類型：組裝線；裝配線鍛壓機機1機2機3機4存儲箱焊接(a)原布局油漆PaddyHopkirk

汽車配件廠軸承生產線(b)新布局鍛壓機機1機2機3機4存儲箱焊接油漆產品布置的要求標準化的產品大批量生產穩定的產量原材料和零部件的質量恒定產品布置的優勢單位可變成本較低物料保存成本較低在制品庫存量較低培訓和監督相對簡單產品布置的劣勢資本投資高需要專用設備任何一個工序的中斷都會導致整個加工過程的停止缺乏柔性產量產品混合布置的布置方法一人多機基本原理：如果生產量不足以使1個人看管一臺機器就足夠忙的話，可以設置一人可看管的小生產線，既可使操作人員保持滿工作量，又可在這種小生產線內使物流流向有一定秩序。這個所謂的小生產線，即指由1個人同時看管的幾臺機器。M1M2M3M5M4一人多機布置示意圖12345678910投入產出

工人U字型布置U型生產線或工作單元混合布置的布置方法成組技術（grouptechnology，GT）

是按照產品或零件在某種特征上的相似性把它們分組歸類，然后在不同的設備群上進行加工的一種方法。形狀的相似性，加工工藝或加工路線的相似性。成組技術產品開發設計時考慮提高零部件的相似性將零部件按相似性分組使用編碼系統以成組方式組織生產成組技術的好處：改進產品設計減少外購次數減少流程中的庫存改進行程和機器負荷減少準備和生產時間簡化生產計劃和控制幾種布置的比較倉庫布置解決倉庫空間和物料保存的平衡問題方法：總負荷最小§4.3庫房布置（倉庫）考慮：單位時間內物品的搬運次數物品占用貨區的面積季節性變化例：有一個家電用品倉庫，共有14個貨區，分別存儲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，如下圖。假定倉庫每種物品每周的存取次數如下表，應該如何布置貨區，使總搬運量最小。貨區通道出口解：①若各種物品所需貨區面積相同，則只需要把搬運次數最多的物品貨區布置在靠近出如口之處。②若各種物品所需貨區面積不同，就需要計算物品搬運次數與貨區數量之比，取該比值最大者靠近出入口。該例中，比值大小順序為：3、1、5、6、4、2、7§4.6非制造業的布置戰略布置原則：布置使得顧客或服務人員易于明了整個服務過程，減少不明確的空間使服務的效率與品質可以提升。布置需有足夠且怡人的等待空間，如此方可吸引住顧客避免顧客的流失。必須使得服務人員易于與顧客溝通，提升顧客的滿意程度。要有足夠的服務柜臺，以提供快速有效的服務減少顧客的待待時間。較少的步行與物料搬運，以節省所須的移動距離與移動成本，提高效率。等待區與服務區的平衡，使得空間的利用率提高，能夠容納更多的顧客進來接受服務。非制造業的布置類型零售店/服務業布置分配貨架空間，響應顧客行為辦公室布置固定工人、設備和工作空間/辦公室的位置，以適合信息的移動。辦公室布置辦公室布局與制造業布局的差異產品傳輸速度；信息傳遞速度。設備的產出速度；人的工作效率考慮和外界的交流。辦公室布置的主要考慮因素有兩個：信息傳遞與交流的迅速與方便；人員的勞動生產率。另外還要關注美觀和成本。基本模式：①傳統的封閉式辦公室；②近20年發展起來的開放式辦公室布置。③帶有半截屏風的組合辦公模塊。④具有各種功能的稱之為“活動中心”的新型辦公室布置。辦公室布置類型封閉式布局開放式布局帶有半截屏風的組合辦公模塊在開放式布置的基礎上稍作改動加個屏風§4.4選址與布置決策的定量分析一、評估選址方案的方法1因素比重（評分）法P99綜合考慮各種重要因素，加權評分步驟：1先找出並確認評估各種可行方案的最主要因素2對每一個因子j找出其對應的權數(Wtj)3對每一個可行方案中的各因子給予不同的分數。這些分數由0到100.第i個可行方案(位址)的第j個因子之分數為Sij4把每一個分數(Sij)乘上該因子j的權數(Wtj)得到加權分數(Wtj*Sij)。5把每一個可行方案的加權分數(Wtj*Sij)相加總得可行方案中最高的Si即是最佳之位址。例：一家煉油廠要在幾個備用廠址中做出選擇，下表列出了影響其選址的幾個重要因素及其變化范圍。方法：直接加和或是賦上權重后再加總因素本地區的油料供應能源供應能力及其可靠性勞動力環境生活條件運輸情況用水供應氣候條件供貨情況稅收政策和法律環境變化范圍0-3300-2000-1000-1000-500-100-500-600-20分級加權法評估選址方案的方法2盈虧平衡分析法(量本利分析法)以生產成本最小為目標例：你是AC

Delco公司的分析員，正在考慮在阿克郎，或是波靈格林，或是芝加哥設立一個新的制造廠。三個地方的年固定成本分別是3萬、6萬和11萬美元。可變成本75，45，25美元。價格都是＄120。如果每年銷售估計為2000件，應當選擇哪里？解：3負荷距離法（重心法）P---尋找最優分配中心用來尋找一個位址其能使運入與運出該新位址的運輸成本之總和為最小。重力中心法的假設在于運入與運出的單位運輸成本相同且亦不需考慮小于滿載的運輸成本，此外亦假設運輸數量及運輸距離與運輸成本呈現一個線性函數關系。負荷距離法

－－尋找最優分配中心窮舉法重心法W1W5W4W2W3P5（x5，y5）P4(x4,y4)P1(x1,y1)P2(x2,y2)P3(x3,y3)P(x,y)abcdeX=∑LiXi/∑Li；Y=∑LiYi/∑Li評估選址方案的方法例：海奧克塔精煉公司要在其設在長灘A的精煉廠和主要分銷商之間設立中轉倉庫。其坐標如下所示：地點／每月汽油購買量：A（1500），B（250），C（450），D（350），E（450）地點／位置（坐標）：A（325，75），B（400，150），C（450，350），D（350，400），E（25，450）DABCE解：重心的坐標：課堂作業：冷空氣是一家生產汽車空調的制造廠，現在在它的三個不同地方的工廠（ABC）生產XB-300型產品。最近，管理人員決定在一個新地點——工廠D為ABC三個工廠生產配套的壓縮仙。利用重心法，確定工廠D的最佳位置。工廠A（150，75）B（100，300）C（275，380）A6000B8200C7000解：D1x=150,d1y=75,v1=600D2x=150,d2y=75,v2=600D3x=150,d3y=75,v3=600某市要為廢品處理總站選擇一個最適合的地點。現有廢品處理分站坐落在下列坐標（x,y）上：一分站（40,120），二分站（65,40），三分站（110,90），四分站（10,130）。每月從各分站運往總站的廢品數量為：一分站300車，二分站200車，三分站350車，四分站400車。試用重心法找出總站最好的坐落點。如果所選的地點未被當地政府接受，而只限于兩個備選地點，一個坐落在A（25,25），另一個坐落在B（70,150），試問總站設在哪個地點最好？評估選址方案的方法---設施網絡中的新址選擇4設施網絡中的新址選擇－運輸表法

－－以生產、運輸成本最小化為目標“多址選擇問題”運輸方法是一種特殊的線性規劃方法。涉及從多個地點出發運輸貨物到達多個不同的目的地，這種方法最為適合，故得名解決問題的目標：將運輸N件貨物到M個目的地的成本最小化；將N件貨物至M個目的地的利潤最大化目標：1、將運輸N件貨物至M個目的地的成本最小化2、將運輸N件貨物至M個目的地的利潤最大化例：假設美國制藥公司有四個工廠并且為它的四個主要客戶的倉庫供貨。現在管理層想要確定為這些客戶供貨的月成本最小的運貨方案。工廠供貨量、倉庫的需求量以及每箱藥品的運輸成本如下：工廠廠址供貨量倉庫位置需求量印第安納波利斯15哥倫比亞10鳳凰城6圣路易斯12紐約14丹佛15亞特蘭大11洛杉磯9每箱藥品的運輸成本始發地至哥倫比亞圣路易斯丹佛洛杉磯印第安納波利斯25353660鳳凰城55302525紐約40508090亞特蘭大30406675解：二、布置決策的定量分析１從－至表法２作業相關圖３新設備的布置問題（略）４線性規劃方法（略）５計算機輔助（略）一、從---至表法思路：尋求生產單元物料總運量最小的布置方案。例：一金屬加工車間有六臺設備，已知其生產的零部件品種及加工路線，并據此給出零部件在設備之間的每月移動次數和單位距離運輸成本，如下圖所示。請確定車間的最佳布置方案。將運輸次數矩陣與單位運輸成本矩陣的相同位置的數據相乘，得到從一臺機器到另一臺機器的每月運輸成本。然后，再按對角線對稱元素相加，得到兩臺機器間的每月總的運輸成本。確定緊密相鄰系數。按運輸成本的大小，從大到小降序排列。練習：某企業有六個部門，各部門其現有塊狀區劃圖及物料從至表如下，請重新安排各部門的位置，使物料運量最小。本企業的兩個約束條件為：（1）單元3必須保持原位置（因靠近出口）；（2）單元4位置保持不變（因移動預算過于龐大）。

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2020801075159070作業相關圖法思路：根據各部門之間的活動關系密切程度布置其相互關系。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文件交流頻繁；⑥工作流程連續；⑦做類似的工作；⑧共用設備；⑨其它。關系密切程度分類：A---絕對必要；E---特別重要；I---重要；O---一般；U---不重要；X---不能接近符號接近程度分數

A絕對必要(absolutelynecessary)10E很必要(especiallynecessary)8I重要(important)6O一般(ordinarycloseness)4U不重要(unimportant)2X不能接近(undesirable)0關系重要程度分類表例：一個快餐店欲布置其生產與服務設施。該快餐店分成6各部門，計劃布置在一個2×3的區域內。已知這6各部門間的作業關系密切程度，如圖所示：請作出合理布置。解：第一步，列出關系密切程度：接近程度為A的兩部門：1---21---32---63---54---65---6接近程度為X的兩部門：1---43---63---4第二步，從A列中出現最多的部門開始，畫出主聯系簇。6452第三步，選取A列中的剩余部門，盡量加到主聯系簇上。645231第四步，畫出X關系聯系圖1436第五步，根據聯系簇圖和可供使用的區域，用試驗法安置所有部門

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4總裁工程顧問工程師區秘書辦公室人員構成例２:辦公室人員

關系圖總裁工程顧問工程師區秘書辦公室入口中心文件柜影印設備設備間辦公室人員構成字母AEIOUX接近程度絕對需要臨近臨近特別重要臨近重要一般接近臨近不重要不能臨近儲存室關系圖辦公室人員設備關系圖1、總裁2、工程顧問3、工程師區4、秘書5、辦公室入口6、中心文件柜7、設備間8、影印設備OUAIIUOUAIIIOUOOIIEEOAAEAIXUUXOOAUEE9、儲存室字母AEIOUX接近程度絕對需要臨近臨近特別重要臨近重要一般接近臨近不重要不能臨近關系圖1、總裁2、顧問3、工程師4、秘書5、入口A－4I－56O－289U－76、文件柜7、設備間8影印設備A－4I－123U－8X－69A－49I－123U－78U－69A－9E－34O－268U－15A－4I－39O－16U－2579、儲存室A－4I－56O－289U－7A－3I－456O－7U－89A－2I－56O－49U－1E－78A－1568E－7I－29O－3A－6E－78I－4O－13U—2X—5入口設備間工程師區