生产和服务设施选址

5.3.3作业相关图法★★5.3.3作业相关图法★★作业相关图法，又称活动相关图法，或网格图法、关系图法、接近性评级法。这种方法是由默泽（RichardMuther）提出的。它是根据企业各部门之间的活动关系密切程度来布置其相互位置的一种方法。这种方法主要用于厂区总体布置。应用该方法时，首先要将关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级（如图5-1），然后，列出导致不同程度关系的原因（如图5-2）。使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，列出作业相关图。根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。5.3.3作业相关图法★★代号密切程度赋值A绝对重要5E特别重要4I重要3O一般2U不重要1X不予考虑0图5-1关系密切程度分类表5.3.3作业相关图法★★代号关系密切原因1使用共同的原始记录2共用人员3共用场地4人员接触频繁5文件交换频繁6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其它图5-2关系密切程度的原因可以根据实际应用给定不同的原因默泽曾提出了六种原因5.3.3作业相关图法★★作业相关图法的应用方法有两种，一种是定性法；一种是赋值法。当采用赋值法时，要先给上面的六个等级赋不同的分数值。这两种方法，前者比较直观，后者体现了定量分析。下面举例说明这两种方法的运用。例：某企业由接收与发运、成品库、工具车间、修理车间、生产车间、中间零件库、食堂和管理办公室等八个部门组成，这八个部门在生产经营活动中的相关关系如图5-3所示。5.3.3作业相关图法★★作业相关图该方格表示部门1与8之间的作业相关关系关系代码原因代码1.接收与发运1,2,3A6O1,2,3A6AEU4O616OAUU4,5I6OA6UU1,4EIUU4,5IUU4,5IU4,5I4,5I2.成品库3.工具车间4.修理车间5.生产车间6.中间零件库7.食堂8.管理办公室234567812345678O4,6645.3.3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、8O-3、4U-6、7评分17A-1、5I-8O-3、4U-6、7评分19A-4、5I-8O-1、2U-6、7评分19A-3、5I-8O-1、2U-6、7评分195.生产车间6.中间零件库7.食堂8.管理办公室A-2、3、4E-6、8I-1U-7评分28E-5I-8U-1、2、3、4、7评分12O-8U-1、2、3、4、5、6评分8E-5I-1、2、3、4、6O-7评分21根据图5-1及图5-3计算各组成单位密切程度积分，得到下表：赋值法5.3.3作业相关图法★★根据各组成单位密切程度积分表，按积分高者先布置的原则，将生产车间放在中间位置，然后按与其密切程度A,E,I,O,U,X顺序布置。同时还要考虑厂区及车间的面积、形状或其他制约因素。总之，这种布置的过程是一个反复试验的过程，最终所得结果也不能保证最优。因为，我们既不能把所有因素都考虑进去，当单元数量较多时，也不可能考虑到所有可能的方案。5.3.3作业相关图法★★当布置区域与每个单元的形状、面积已知的情况下，下图就是一种可能的布置。2.成品库3.工具车间4.修理车间1.接收与发运处6.中间零件库5.生产车间7.食堂8.管理办公室5.3.3作业相关图法★★这种方法的步骤如下：第一步，根据图5-3列出关系密切程度分类表。只考虑密切程度最高的（A）和最低的(U)。定性法（参教材）AU1—21—62—51—73—42—63—52—74—53—63—74—64—75—76—75.3.3作业相关图法★★第二步，根据上述列表编制主联系簇，如下图所示。原则是，从关系“A”出现最多的部门开始。然后将与该部门关系密切程度为A的一一联系一起。52345.3.3作业相关图法★★第三步，考虑其它关系为A的部门，如能加在主联系簇上，就尽量加上去，否则画出分离的子联系簇。本例中是都能加上去，如下图所示。523415.3.3作业相关图法★★第四步，画出U关系联系图。如下图所示。13625475.3.3作业相关图法★★第五步，根据联系簇图和其它因素(可供使用的区域形状、面积等)，用实验法布置所有部门。一种可能的结果如下图所示。2.成品库3.工具车间4.修理车间1.接收与发运处6.中间零件库5.生产车间7.食堂8.管理办公室5.3.3作业相关图法★★教材155面例子：一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个2X3的区域内。已知这6个部门间的作业关系密切程度，如下图所示。请根据该图作出合理布置。5.3.3作业相关图法★★5.3.3作业相关图法★★1263543416X关系联系簇5.3.3作业相关图法★★与从至表法和物料运量图法相比较，作业相关图法的优点在于当确定部门间关系密切程度时考虑了多个目标和因素，而不是仅仅是物料运输一项。同时，这种方法更多的是考虑定性因素，而不是定量因素。这样，在缺乏定量数据时，可以用来有效地解决设施布置问题。不过，它也有局限性，主要体现在部门间关系密切程度的确定及其影响因素的选择上有一定主观性，从而缺乏准确性、不可靠。5.3.4新设备的布置问题★（自学）5.3.5线性规划方法★（自学）5.3.6计算机辅助选址决策与设施布置★(自学)5.4装配线平衡★★（看流水线的动态演示）5.4装配线平衡★★装配线是设施按产品布置的一种常见形式。装配线平衡，又称工序同期化，就是对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出使装配线所需的工作地（或工位、工作站）数量和工人数最少的方案。装配线平衡问题还可以表述为：对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。这两种表达方式都是要使各工作地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍的整数倍。从而使每个工作地或工人的作业空闲时间最少。（为什么要进行装配线时间平衡？P165）5.4装配线平衡★★装配线平衡的基本方法就是将整个工作分解为许多基本作业（或称为作业元素、任务、小工序、工作单位等，下面统称作业），然后以适当的方式，将所有作业分配给不同的工作地（有时也称为大工序），并使分配到每个工作地的作业时间（也许是一个作业所需时间，也许是多个作业所需时间之和）接近或等于装配线节拍或是节拍的倍数。5.4装配线平衡★★装配线平衡的基本工作步骤1.作业分解并用作业先后顺序图表示作业间的顺序关系。该图由圆圈和箭头组成。圆圈代表单个作业，箭头代表作业次序。2.确定装配线节拍（含义）。装配线节拍是指装配线上连续出产两件相同产品的时间间隔。也称为工作地周期，也就是任何工作地的最大允许作业时间。其公式如下：iitrt]max[5.4装配线平衡★★计划期有效工作时间是指制度规定时间减去必要的停歇时间，如维护设备、更换工具、工人休息时间计划期产量包括计划出产量和预计不合格的量。例如：某产品装配线计划日产量为150件，采用两班制生产，一班8个小时，每班规定有21分钟停歇时间，计划不合格品率为2%，该装配线的节拍应为：件分/6)02.01(150)221(60285.4装配线平衡★★3.确定装配线上理论上需要的最少工作地数，实际上可能比这个多。计算公式如下：Smin表示装配线上需要的最少工作地数∑ti表示装配线上所有作业时间之和r表示装配线节拍[]表示大于或等于∑ti/r的最小整数5.4装配线平衡★★4.在每一次分配前，利用下列标准确定哪些作业够资格分配到一个工作地：a.所有先行作业都已分配。b.该作业时间不超过该工作地的剩余时间。如果没有够资格分配的作业，继续下一个工作地。5.每当一个作业分配后，计算该工作地的剩余时间。剩余时间等于节拍减去工作地上已经分配的作业时间之和。5.4装配线平衡★★6.如果出现多个作业都够资格分配时，可采用下列方法之一解决：a.先分配后续作业数最多的作业b.先分配作业时间最长的作业如果后续作业数与作业时间都一样，可任意选择一个作业。7.继续下去直到所有作业都已分配到工作地。5.4装配线平衡★★8.计算反映这一系列分配情况的一些指标。如装配线负荷系数（或称装配线平衡的效率），公式如下：rti实装配线负荷系数Ss实为装配线平衡后实际采用的工作地数目。装配线负荷系数越大，表明装配线的效率越高、越平衡，装配线闲置时间也越少。（下面用实例说明装配线的平衡）5.4装配线平衡★★例：一家玩具公司要在一个传送带上装配J型玩具，每天需要生产500辆。生产时间为每天420分钟，J型玩具的组装步骤及其作业时间在下表中给出。请根据工作站周期和作业次序限制，找出工作站数目最少的平很方案。5.4装配线平衡★★J型玩具车的装配步骤及作业时间作业时间（秒）描述紧前工作ABCDEFGHIJK4511950151212121289安装后轴支架，拧紧4个螺母插入后轴拧紧后轴支架螺栓安装前轴，用手拧紧4个螺母拧紧前轴螺栓安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉上紧全部螺栓螺钉—AB—DCCEEF,G,H,JJ∑ti=1955.4装配线平衡★★解：1.画出作业先后顺序图(在黑板上画出)ADBCFGJKEHI5.4装配线平衡★★2.计算装配线节拍辆秒计划期的产量计划期有效工作时间/4.5050042060r3.计算理论上的最小工作地数量487.34.50195minrtSi4.按照前面装配线平衡的4，5，6，7步骤的要求进行装配线平衡（分配作业）-----参下表。5.4装配线平衡★★工作地剩余时间够资格分配的作业分配作业修订后的剩余时间工作地闲置时间150.45.4A,D无A—5.45.4250.40.4D，B无D—0.40.4350.439.424.415.43.4B,EE,CC,H,IF,G,H,I无BECF—39.424.415.43.43.4450.438.426.414.46.4G,H,IH,IIJ无GHIJ—38.426.414.46.46.4550.441.4K无K—41.441.457.05.4装配线平衡★★装配线平衡结果如下：5个工作地，比理论最小数多了一个。ADBCFGJKEHI工作地1工作地2工作地3工作地4工作地55.4装配线平衡★★5.计算装配线负荷系数%88.774.505195rti实装配线负荷系数S77.88%的装配线负荷系数意味着整个装配线不平衡或闲置时间达到22.12%，从前面的表中也可以看出空闲时间总共为57秒，最空闲的工作地是工作地5。存在更好的平衡方案吗？5.4装配线平衡★★答案是肯定的。因为在装配线平衡中，如何把作业分配给各个工作地，我们采用的方法是启发式方法，这种方法是不能保证最后所得到的解决方案是最佳的。前面已经提到，在分配作业时，如果出现多个作业都够资格分配时，可采用下列方法之一解决：a.先分配后续作业数最多的作业；b.先分配作业时间最长的作业。本题上面的解法是先应用a规则，后应用b规则，如果先应用b规则，后应用a规则，则最后得到的装配线平衡结果是不一样的。（试着做一做）5.4装配线平衡★★工作地剩余时间够资格分配的作业分配作业修订后的剩余时间工作地闲置时间150.40.4A,D无D—0.40.4250.45.4A，E无A—5.45.4350.435.423.415.40.4B,EB,H,IB,IB无EHIB—35.423.411.40.40.4450.441.429.417.49.40.4CF,GGJK无CFGJK—41.429.417.49.40.40.46.65.4装配线平衡★★刚好4个工作地。ADBCFGJKEHI工作地2工作地1工作地3工作地45.4装配线平衡★★装配线平衡需要考虑的其它因素技术因素：如果作业的技术要求完全不同，将这些作业分配到同一个工作地是行不通的，或者相邻都不行。（火与易燃物品的