4-生产-服务设施选址与布置

第四章生产/服务设施选址与布置第一节生产运作系统空间组织的内容和原则第二节生产运作系统空间组织的层次和影响要素第三节设置生产单位的专业化原则第四节生产运作系统空间布置的步骤及方法2019/10/172第四章生产/服务设施选址与布置产品的生产过程：是指从原材料投入到成品出产的全过程，通常包括工艺过程、检验过程、运输过程、等待停歇过程和自然过程。工艺过程检验过程运输过程等待停歇过程自然过程非工艺过程劳动过程生产过程生产过程的构成2019/10/173第四章生产/服务设施选址与布置机械制造工艺过程可划分为三个基本阶段：毛坯制造、零件加工、产品装配。工序是工艺过程最基本的组成单位，是指在一个工件地上工人利用一次装卡所完成的加工作业。2019/10/174第四章生产/服务设施选址与布置生产过程组织的内容生产过程组织空间组织时间组织工厂总平面组织车间平面组织同一批零件在不同工序之间的移动方式不同加工对象的作业排序问题选址工厂平面布置车间总平面布置设备布置2019/10/175第一节生产运作系统空间组织的内容和原则一、生产运作系统空间组织的内容二、生产运作系统的空间组织原则2019/10/176一、生产运作系统空间组织的内容设置生产单位；布置空间场所。2019/10/177二、生产运作系统的空间组织原则1、设置生产单位的原则专业化原则适应性原则生产运作管理的核心是从生产力的角度研究和解决生产过程中的分工与协作问题。2019/10/178二、生产运作系统的空间组织原则2、布置空间场所的原则有利生产方便运输节约用地美化环境2019/10/179第二节生产运作系统空间组织的层次和影响要素一、生产运作系统空间组织的层次二、生产运作系统空间组织的重要影响因素2019/10/1710一、生产运作系统空间组织的层次以机械加工企业为例——较为一般地分为工厂、车间、班组三个层次。——规模更大、层次更多的可分为总厂、分厂、车间、工段、班组五个层次。2019/10/1711一、生产运作系统空间组织的层次1、不同层次生产运作系统空间组织共性的一面①都是以它下一个层次作为基本单位。②都是以它的上一个层次作为总体协调目标。③都要遵循空间组织共同的原则。2019/10/1712一、生产运作系统空间组织的层次2、不同层次生产运作系统空间组织个性的一面内容不同影响要素不同所面临和需要处理的问题也不同。2019/10/1713二、生产运作系统空间组织的重要影响因素1、企业的产品方向、结构和工艺特点2、企业的专业化与协作化水平3、企业的生产规模2019/10/1714第三节设置生产单位的专业化原则设置生产单位的专业化原则有工艺专业化原则、对象专业化原则、混合原则、成组工艺中心、成组生产中心等。这里主要介绍两种最基本的专业化原则：——工艺专业化原则——对象专业化原则2019/10/1715一、工艺专业化原则和工艺专业化车间即按不同的工艺特征建立生产单位的原则。特点：三同一不同，即同设备、同工种工人、同工艺方法、不同加工对象。两种形式：——完成一个工艺阶段的全部工种作业的专业化车间。——完成一个工艺阶段的部分工种或某一工种的工艺专业化车间。2019/10/1716一、工艺专业化原则和工艺专业化车间工艺专业化原则的优点：⑴对产品品种变化的适应能力强；⑵生产系统的可靠性较高；⑶工艺及设备管理较方便。2019/10/1717一、工艺专业化原则和工艺专业化车间工艺专业化原则的缺点：⑴工件在加工过程中运输次数多，运输路线长；⑵协作关系复杂，协调任务重；⑶只能使用通用机床、通用工艺装备，生产效率低；⑷在制品量大，生产周期长。2019/10/1718二、对象专业化原则和对象专业化车间即按产品（零件、部件）建立生产单位的原则。特点：三不同一同，即不同设备、不同工种、不同加工方法、同加工对象。两种形式：——以产品或部件为对象的和以同类零件为对象。——以同类零件为对象建立的专业化车间。2019/10/1719工艺原则与对象原则布置的区别AAAAABBCCCABC2ABC3ABC4ABC5ABC1工艺原则布置产品原则布置2019/10/1720二、对象专业化原则和对象专业化车间对象专业化原则的优点：⑴可以减少运输次数，缩短运输路线；⑵协作关系简单，简化了生产管理；⑶可使用专用高效设备和工艺装备；⑷在制品少，生产周期短。2019/10/1721二、对象专业化原则和对象专业化车间对象专业化原则的缺点：⑴对品种变化适应性差；⑵生产系统的可靠性较差；⑶工艺及设备管理复杂。2019/10/1722第四节生产运作系统空间布置的步骤及方法一、生产运作系统空间布置的步骤二、平面布置设计的方法2019/10/1723一、生产运作系统空间布置的步骤影响空间布置的主要因素——物料流向——物料运量——作业相互关联性2019/10/1724一、生产运作系统空间布置的步骤系统的布置设计(SLP)从系统的观点出发综合应用各种有效方法，综合考虑影响空间布置的主要因素，进行工厂总平面布置设计。2019/10/1725一、生产运作系统空间布置的步骤具体步骤和内容：——P—Q分析——物流分析——生产活动相互关系的分析——绘制物流—活动相关图——设计布置方案——选择评价方案P-Q分析图2019/10/1726一、生产运作系统空间布置的步骤2019/10/1727二、平面布置设计的方法1、物料流向图法——按照原材料、在制品及其它物资在生产过程中总的流动方向来布置工厂的]车间、设施和生产服务单位。工厂厂房和建筑物的相互位置一般顺序：材料仓库准备车间加工车间装配车间成品仓库2019/10/1728二、平面布置设计的方法为了反映各组成部分相互间的生产联系和在生产过程中原材料、毛坯、半成品、成品等的物流流向，可以先绘制系统图，以便按它进行平面布置。2019/10/1729某机械制造厂生产系统图2019/10/1730二、平面布置设计的方法2、代数式法代数式法具体做法是：①划分各生产单位和进行分区编号；②列出约束条件和优化条件；③用乘式表达布置组合；④进行乘积运算排斥某生产单位多个分区并置的方案；⑤反复进行乘式运算完成所有排斥。高次方表示满足各个优化条件。2019/10/1731代数式法例题：如图所示，某工厂总平面图按需要划分为5个小区。各小区只表示区划位置，并不精确地表示该小区的面积大小。各小区面积可在完成总体布置后，根据实际需要在相邻小区之间调整。设有A、B、C、D、E五个子系统，每个子系统应占有一个小区，并有如下限制和要求：12345厂前马路西东南北2019/10/1732代数式法约束条件(限制)⑴D子系统不允许靠近厂前马路；⑵B子系统必须靠近厂前马路；⑶C子系统不能置于5区；⑷E子系统不能置于4区；2019/10/1733代数式法优化目标(要求)⑸E子系统应尽可能置于5区；⑹由于风向影响，D子系统应尽可能置于C子系统东边；⑺E子系统应尽可能远离B子系统；⑻A、B两子系统应尽可能靠近。试用代数式法进行工厂总平面布置。2019/10/1734代数式法解：(1)先用约束条件列出各生产单位可能的小区。根据约束条件①有(D3+D4+D5)；根据约束条件②有(B1+B2)；根据约束条件③有(C1+C2+C3+C4)；根据约束条件④有(E1+E2+E3+E5)。2019/10/1735代数式法(2)再用化化目标对上述结果进一步筛选，列出各生产单位优化的位置。根据优化目标⑤有E5；根据优化目标⑥有(C3D4+C4D5)；根据优化目标⑦有B1E5；根据优化目标⑧有(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)。2019/10/1736代数式法(3)所有可能方案如算式：(D3+D4+D5)(B1+B2)(C1+C2+C4+C4)(E1+E2+E3+E5)E5(C3D4+C4D5)B1E5(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)(4)进行代数式运算后，予以排斥(D3E5+D4E5+D5E5)(B12E5+B1B2E5)(C1+C2+C3+C4)(E1+E2+E3+E5)(C3D4+C4D5)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)上式中，D5E5表示D、E两生产单位同置于5区；B1B2E5表示B生产单位既置于1区，又置于2区。均为不允许的方案。2019/10/1737代数式法剔出后有(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(C3D4+C4D5)B12E5(E1+E2+E3+E5)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)(5)继续进行运算和剔出(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(B12E1E5+B12E2E5+B12E3E5+B12E52)(C3D4+C4D5)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)上式中，B12E1E5及B12E3E5均表示E生产单位同时置于两个小区，显然是不允许的方案。剔出后继续运算。2019/10/1738代数式法(6)(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(C3D4+C4D5)(B12E52)(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)=(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(C3D4+C4D5)(B13A2E52+B13A3E52+B12B2A1E52+B12B2A4E52)同理，去掉B12B2A1E52与B12B2A4E52，则有：(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)C3D4+C4D5)(B13A2E52+B13A3E52)=(D3E5+D4E5)(C1+C2+C3+C4)(A2B13C3D4E52+A3B13C3D4E52+B13A2C4D5E52+A3B13C4D5E52)2019/10/1739代数式法(7)如此反复不断地运算剔出后，可得A2B13C32D42E52方案。即A置于2号区，B置于1号区，C置于3号区，D置于4号区，E置于5号区。其中B1、C3、D4、E5的高次方，表示该生产单位于该小区是同时满足了多个约束条件或优化目标。2019/10/1740二、平面布置设计的方法3、作业相关图法作业相关图法注重考虑各生产单位生产作业的相互关联，按关系密切程度来安排生产单位的区域相邻布置。2019/10/1741二、平面布置设计的方法3、作业相关图法其步骤：——确定各部门之间的关系密切程度，并分析关系密切的原因；——绘制作业相关图；——运用试验方法，根据相互关系密切程度，按密切程度等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。2019/10/1742作业相关图法关系密切程度关系密切原因代号密切程度代号关系密切原因A绝对重要1使用共同的原始记录E特别重要2共用人员I重要3共用场地O一般4人员接触频繁U不重要5文件交换频繁X不予考虑6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其它2019/10/1743作业相关图法图3-8某工厂作业相关图2019/10/1744作业相关图法将图3-8所表示的关系转移到图3-9所示的方块上,再将该图切开,按关系的密切程度和必要性重新排列,就得到该厂各组成部门的相对位置,如图3-10。再根据生产的需要同时考虑厂区范围内可能利用的面积,就可绘制出生产单位的面积相关图，如图3-11。2019/10/1745作业相关图法1.接收与发运处2.成品库3.工具车间4.修理车间A—2I—5,80—3,4U—6,7A—1,5I—80—3,4U—6,7A—4,5I—80—1,2U—6,7A—3,5I—80—1,2U—6,75.生产车间6.中间零件库7.餐厅8.办公室A—2,3,4E—6,8I—1U—7E—5I—8U—1,2,3,4,70—8U—1,2,3,4,5,6E—5I—1,2,3,4,60—7图3-9未加整理的方块图2019/10/1746作业相关图法1.接收与发运处2.成品库3.工具车间A—2I—5,80—3,4U—6,7A—1,5I—80—3,4U—6,7A—4,5I—80—1,2U—6,76.中间零件库5.生产车间4.修理车间E—5I—8U—1,2,3,4,7A—2,3,4E—6,8