设施规划与物流分析课程第3章设施布置设计dkvb.pptx

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1、设施规划与物流分析设施规划与物流分析管工系管工系 曾敏刚曾敏刚0第一章第一章 设施规划与物流分析的绪论设施规划与物流分析的绪论 第二章第二章 物流网络规划与场址选择物流网络规划与场址选择第三章第三章 设施布置设计设施布置设计第四章第四章 系统化布置与物流分析方法系统化布置与物流分析方法第五章第五章 仓储系统设计仓储系统设计第六章第六章 物料搬运系统设计物料搬运系统设计第七章第七章 物料搬运设备的选择物料搬运设备的选择第八章第八章 物流分析案例物流分析案例设施规划与物流分析设施规划与物流分析目录目录1授课内容授课内容 1.设施布置设计的内容设施布置设计的内容2.设施布置中出现目标设施布置中出现目

2、标3.设施布置型式设施布置型式4.如如何何避避免免工工序序交交错错流流动动、制制成成品品混杂混杂5.如何进行布置的定量分析如何进行布置的定量分析2l设施布置设计的内容是什么？设施布置设计的内容是什么？l设施布置中出现目标矛盾怎么办？设施布置中出现目标矛盾怎么办？l如如何何选选取取设设施施布布置置型型式式来来适适应应市市场场变变化化？l如何避免工序交错流动、制成品混杂？如何避免工序交错流动、制成品混杂？l如何进行布置的定量分析？如何进行布置的定量分析？Question31 设施布置的内容设施布置的内容l一、工厂总体布置设计一、工厂总体布置设计 l二、车间布置设计二、车间布置设计 4一、工厂总体布

3、置设计一、工厂总体布置设计l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作业单位相互位置；等作业单位相互位置；l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互位置；相互位置；l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运输方式。及运输方式。5二、车间布置设计：二、车间布置设计：l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、储储存设施等作业单位相互位置；存设施等作业单位相互位置；l解解决决工工作作、设设备备、通通道道、管管线线间间的的相相

4、互位置；互位置；l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。6设施布置的内容是什么设施布置的内容是什么l一点说明：一点说明：l “作作业业单单位位”（Activity)是是设设施施的的基基本本区区划划，可可大大至至一一个个建建筑筑物物或或一一个个车车间间，亦亦可可小小至至一一个个出出入入口口或或一一台台机机器器如如何何划划分分，须须看看规规划划设设计计工工作作所所处处的的阶阶段段或层次。或层次。72 设施布置的目标设施布置的目标l1、总体目标：、总体目标：l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空空间间做做最

5、最适适当的分配和最有效的组合。当的分配和最有效的组合。l2、具体目标：具体目标：8l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，生生产时间短，生产连续。产时间短，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，避避免往返和交叉。免往返和交叉。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的占有空间小。品的占有空间小。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、工艺和设备的更新。化、工艺和设备的更新。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、心理要求。心理要求。l最最便

6、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作业单位布置在一个区域或靠近布置。的作业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93 目标矛盾来源目标矛盾来源l例如：例如：l对对性性质质相相近近的的作作业业单单位位布布置置在在一一个个区区域域可可满满足足管管理理的的方方便便性性和和组组织织结结构构的的合合理理化化，却却可可能能导导致物流量的增大；致物流量的增大；l满满足足尽尽量量减减少少运运输输和和交交叉叉的的目目标标，却却可可能能违违反反柔性目标柔性目标 如何回答？如何回答？10设施布置中出现目标矛盾的设施布置中出现目标矛盾的根源和方法根源和方法l根

7、源：根源：l生生产产系系统统的的目目标标本本身身经经常常难难以以捉捉摸摸（明明确确战战略略思路）；思路）；l方法：方法：l不不存存在在能能解解决决一一切切问问题题的的方方法法（系系统统最最优优不不如如系统合理）；系统合理）；l科科学学与与艺艺术术结结合合（谁谁说说得得清清家家庭庭布布置置更更科科学学还还是更艺术）；是更艺术）；l理性与感性结合（建立学习型组织）理性与感性结合（建立学习型组织）11l公公司司目目标标、用用户户需需求求、加加工工过过程程、空空间间利利用用、生产能力等。生产能力等。l公公司司目目标标布布置置应应达达到到的的目目标标是是存存储储费费用用、劳劳动动力力、闲闲置置设设备备保

8、保持持在在一一定定的的水水平平之之下下，从从而而达达到到预预期期的的产产量量和和利利润润，但但它它们们的的相相对对重重要要性性却却不不完完全全相相同同（决决策策中的货比三家现象）。中的货比三家现象）。l用用户户需需求求我我们们关关心心的的是是当当前前与与未未来来的的需需求求量量水水平平及及产产品品品品种种搭搭配配（产产品品策策略略不不同同，则则布布置置策策略略也也将将明明显不同）。显不同）。l加工过程加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。这是所选择布置类型的主要约束条件。设施布置中出现目标矛盾怎么办？设施布置中出现目标矛盾怎么办？设施布置决策依据设施布置决策依据 12设施布置中出现目标矛盾

9、怎么办？设施布置中出现目标矛盾怎么办？设施布置决策依据设施布置决策依据 l空空间间利利用用布布置置总总是是约约束束在在建建筑筑物物内内的的实实际际范围内。范围内。l生生产产能能力力当当公公司司目目标标、用用户户需需求求、加加工工过过程程和和空空间间有有效效利利用用率率确确定定后后，便便可可估估算算所所需需的的生生产产能能力力和和重重新新布布置置后后所所获获得得的的生生产产能能力力（如如果果分分别别是是机机械械车车间间，大大学学，酒酒店店，应应如如何何适适当当选择生产能力的测定单位？）。选择生产能力的测定单位？）。l例例如如：应应适适当当选选择择生生产产能能力力的的测测定定单单位位，如如机机械械

10、车车间间可可用用机机器器小小时时，大大学学可可容容纳纳学学生生数数/年年，酒店可用房间床位数。酒店可用房间床位数。最理想的布置应能适应环境的变化最理想的布置应能适应环境的变化13Types of layoutFixed product layoutProduct layoutGroup layoutProcess layout14Fixed product layoutProcesses product(e.g.shipbuilding)15Product layout(flow shop)Production line according to the processing sequence

11、 of the productHigh volume productionShort distances16Process layout(Job shop)All machines performing a particular process are grouped together in a processing departmentLow production volumesRapid changes in the product mixHigh interdepartmental flow17Group layoutCompromise between product layout a

12、nd process layoutProduct layouts for product families cells(cellular layout)Group technology18Production volume and product variety determines type of layoutgroup layoutprocess layoutproduct layoutproduct varietyproduction volume194 如何选取设施布置型式来适应市场变如何选取设施布置型式来适应市场变化化产品的变化产品的变化大规模定大规模定制模式制模式大规模生大规模生产

13、模式产模式持续改持续改善模式善模式创新模式创新模式动态的动态的静态的静态的静态的静态的动态的动态的连接连接开发开发模块化模块化更新更新过程的变化过程的变化图一：生产模式的演变图一：生产模式的演变20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生生产产类类型型按产品产量分按产品产量分少品种大批量生产少品种大批量生产多品种小批量生产多品种小批量生产中品种批量生产中品种批量生产定制生产定制生产按产品预测程度分按产品预测程度分订货生产订货生产存货生产存货生产图二：不同的生产类型图二：不同的生产类型21二、设施布置的基本型式二、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

14、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22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三、适合少品种大批量生产的产品布置原则：三、适合少品种大批量生产的产品布置原则：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装配配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库产品原则示意图产品原则示意图23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产品原则布置优缺点：产品原则布置优缺点：优点：优点：1

15、、由于布置符合工艺过程，物流、由于布置符合工艺过程，物流 畅通畅通2、由于上下工序衔接，存放量少、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技、可做到作业专业化，对工人技 能要求不高，易于培训能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自、可使用专用设备和机械化、自 动化搬运方法动化搬运方法 缺点：缺点：1、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 线中断线中断2、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 大调整大调整3、生产线速度取决于最慢的机器、生产线速度取决

16、于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生、生产线重复作业，工人易产生 厌倦厌倦6、维修和保养费用高、维修和保养费用高24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四、适合多品种小批量生产的工艺布置原则：四、适合多品种小批量生产的工艺布置原则：根据工艺特点，把同种类型的一群设备和根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一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加工路定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。

17、线来排列。25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26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布置优缺点：工艺原则布置优缺点：优点：优点：1、机器利用率高，可减少、机器利用率高，可减少 设备数量设备数量2、设备和人员柔性程度高，、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职有利于提高工作兴趣和职 业满足感业满足感 缺点：缺点：1、由于流程较长，搬

18、运路、由于流程较长，搬运路 线不确定，运费高线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高要求员工素质的提高3、库存量相对较大、库存量相对较大27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五、适合持续改善生产模式的成组布置原则：五、适合持续改善生产模式的成组布置原则：把完成一组相似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。其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

19、NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元228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成组原则布置优缺点：成组原则布置优缺点：优点：优点：1、由于产品成组，设备利用、由于产品成组，设备利用率高率高2、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3、有利于发挥班组合作精神、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技、有利于扩大员工的作业技能能5、兼有产品原则布置和工艺、兼有产品原则布置和工艺布置的优点布置的优点 缺点：缺点：1、需要较高的生产控制水平以平、需要较高的生产控制水平以平 衡各单元之间的生产流程衡各单元

20、之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间、若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点布置的缺点29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 六、如何实现大规模定制：六、如何实现大规模定制：1、两种概念的思考：、两种概念的思考：面向市场是否就是面向顾客？面向市场是否就是面向顾客？多样化是否就是定制？多样化是否就是定制？2、实现大规模定制需解决的基本问题：、实现

21、大规模定制需解决的基本问题：产品策略产品策略定制产品和适应性产品定制产品和适应性产品 产品结构产品结构模块化产品及工艺模块化产品及工艺 工艺过程基础设施工艺过程基础设施模块化设施，工作流模块化设施，工作流 3、模块化的基础：、模块化的基础：产品合理化产品合理化使产品系列与企业战略目标一致使产品系列与企业战略目标一致 产品标准化产品标准化将某些首选的零件标准化，从而减少零将某些首选的零件标准化，从而减少零件数目件数目 30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一种现象：一种现象：某中档次轿车车型中使用了某中档次轿车车型中使用了110种散热片，种散热片，300种烟灰缸

22、、种烟灰缸、437种仪表盘，种仪表盘，1200种车内地毯，种车内地毯，6000种紧固件种紧固件思考与讨论：思考与讨论：零件激增的原因和后果是什么？零件激增的原因和后果是什么？如何进行模块化设计如何进行模块化设计 按功能分割模块化？按功能分割模块化？31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模块化设施布置：模块化设施布置：由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。计缺乏柔性的问题。目前，被欧美广泛采用的方法是利用

23、一个横向目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊脊柱柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。标准尺寸的模块。脊柱ACBDE脊柱型模块建筑脊柱型模块建筑装配模块装配模块装配模块修整模块办公室模块试验面积沃尔沃汽车装配模块工厂沃尔沃汽车装配模块工厂32如何避免工序交错流动、制成品混杂？如何避免工序交错流动、制成品混杂？一、考虑要素：一、考虑要素：最重要的是要考虑出、入口的位置最重要的是要考虑出、入口的位置由于外部运输条件或原有布置的限由于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规制，需要按照给定的出入口位置来规

24、划流动模式。划流动模式。此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。通道的设置等。33如何避免工序交错流动、制成品混杂？如何避免工序交错流动、制成品混杂？二、基本流动模式：二、基本流动模式：直线型直线型生产过程短且简单生产过程短且简单 L 型型绕开一定的建筑物或设施绕开一定的建筑物或设施 U 型型出入口在同一相对位置出入口在同一相对位置 环环 型型出入口在同一点出入口在同一点 S 型型较大面积内安排较长的生产线较大面积内安排较长的生产线 储存铣仓库装配涂装压车A）直线流动储存压涂装铣装配车仓库B）

25、S型流动34如何避免工序交错流动、制成品混杂？如何避免工序交错流动、制成品混杂？练习：练习：1、上例中由于受面积限制，且运输通道要求生产、上例中由于受面积限制，且运输通道要求生产 线出入口在同一方向，该如何设置流动模式？线出入口在同一方向，该如何设置流动模式？2、按下图出入口位置各设置两套流动模式。、按下图出入口位置各设置两套流动模式。35布置的定量分析布置的定量分析l问问题题：如如何何安安排排和和定定位位各各部部门门的的相对位置？相对位置？l问问题题的的延延伸伸：产产品品原原则则布布置置、成成组组原原则则布布置置和和工工艺艺原原则则布布置置哪哪种种布置难度更大？布置难度更大？36布置的定量分

26、析布置的定量分析l 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其物物流流路路线线的的高高度度可可变变性性，因因此此难难度更大些。度更大些。l 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较复杂的问题着较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。l 问问 题题 的的 解解 析析 系系 统统 化化 布布 置置 设设 计计（Systematic Layout Planning）37下次课内容下次课内容 第四章第四章 系统化布置与物流分析方法系统化布置与物流分析方法38394041