第五章生产与服务设施布置

主讲：薛建改[e-mail]生产与运作管理Production&OperationsManagement2019/10/18第四章生产与服务设施布置本章引言生产和服务设施布置(下简称设施布置)就是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置。P148(厂区平面布置与车间布置)设施布置是生产与运作管理中的经典问题，早期的工业工程师的主要工作就是解决企业设施布置和优化问题的。虽然当今市场环境和生产方式都有了巨大的大变化，但设施布置仍然是生产过程组织的重要内容。所不同的是，设施布置问题已超出针对制造业企业这一特定范畴。除了制造2019/10/18本章引言业企业外，其它类型的组织也都有设施布置问题。许多设备、设施的布置一旦确定下来，其影响是永久性的。当生产和服务系统投入运行以后才发现问题，再想改正就十分困难了。因此，为了寻求生产和服务系统的最优运行效果，必须在系统设计时优化其布置方案。设施布置同样是生产运作系统设计与生产运作战略中的一项重要内容。2019/10/18本章教学基本情况•教学时数：4学时•教学目的与要求：理解设施布置的概念；掌握设施布置类型与设施布置的方法；掌握装配线平衡的方法;熟悉办公室布置问题。•教学重点：设施布置类型与设施布置的方法；装配线平衡方法。•教学难点：设施布置决策的定量分析•本章主要阅读文献资料：–1.刘丽文.生产与运作管理（第四版）.北京：清华大学出版社，2011–2.（美）理查德•B•蔡斯等著.运营管理（原书第13版）.北京：机械工业出版社，2011–15.（美）威廉·史蒂文森（中）张群，张杰著.运营管理（原书第十一版）.北京：机械工业出版社，20122019/10/18第一节设施布置概述★第二节设施布置的类型★★第三节设施布置的方法★★第四节装配线平衡★★第五节非制造业的设施布置★本章主要内容2019/10/18一、设施布置的含义设施布置是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置。总的来说，设施布置可分为两大任务：–一是工厂总平面布置（厂区总体布置）–二是车间布置（主要指设备布置）第一节设施布置概述案例引入：不自量力的规划及张义成说大话挨骂的故事2019/10/18厂区平面布置是指企业根据自身实际生产状况、客户类型、产品特点、库存周期、物流配送等特点，按照科学合理的原则，把工厂的生产厂房等各种建筑物，如基本生产车间、辅助生产车间、行政办公大楼、科技大楼、公用设备、仓库、车库、油库等进行规划和布置，使之构成一个符合企业生产经营要求的有机整体，使其各项生产资源达到合理的配置，从而达到最大效率的利用及最大效益。厂区平面布置•车间布置就是按一定的原则、正确地确定车间内部各组成单位（工段、班组）及工作地、设备之间的相互位置，从而使它能组成一个有机整体，实现车间的具体功能和任务。（车间的管理、办公机构）•车间布置在很多方面与厂区总体布置有相似之处，只不过车间的规模更小，要求更具体一些。•设施布置只有在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。车间布置2019/10/18一般企业的生产单位组成（以机械制造企业为例）1.生产技术准备部门：为生产提供技术服务的部门，如研究所、设计科、工艺科、试制车间等。2.基本生产部门：直接从事企业产品加工的生产单位。一般包括①准备车间（铸造车间、锻压车间、备料车间等）；②加工车间（机加工车间、热处理车间、电镀车间、喷漆车间、铆焊车间等）；③装配车间（部件装配车间、总装车间）二、企业生产单位的组成及其影响因素2019/10/183.辅助生产部门：为基本生产单位提供辅助产品或劳务的生产单位，一般包括①辅助车间（工具车间、模具车间、机修车间等）；②动力部门（变电所、氧气站、锅炉房、压缩空气站等）4.生产服务部门：为基本生产和辅助生产提供服务的生产单位。一般包括①运输部门；②仓库（原材料库、在制品库、半成品库、工具库、成品库等）；③检验与计量部门。续---生产单位的组成2019/10/18上述生产单位的组成是企业生产单位组成的典型情况，并非是所有企业生产单位组成的模式。不同企业、甚至同类企业，由于多种因素的影响，生产单位的组成也不相同。这些影响因素主要有以下几种。（P148）1.产品的结构与工艺特点2.企业的专业化与协作化水平3.企业的生产规模4.企业的技术水平影响企业生产单位构成的因素2019/10/18生产单位专业化的原则和形式，影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量，它是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。生产单位专业化原则主要是指：工艺专业化原则对象专业化原则三、生产单位的专业化原则及形式2019/10/18工艺专业化原则是指按照工艺专业化特征建立生产单位（分厂、车间、工段或班组），形成工艺专业化的生产单位。工艺专业化形式的生产单位内集中了完成相同工艺的设备和工人，可以完成不同产品上相同工艺内容的加工。以机械造企业为例，在这种形式下建立的生产单位是铸造、锻造、机加工、热处理、喷漆、电镀、装配等不同生产单位（分厂或车间）；机加工车间（分厂）内部还可再分为车工工段（班组）、铣工工段（班组）、钳工工段（班组）等等不同单位。对于非制造业企业来说，可以是一个窗口、一个柜台或一个办公室。工艺专业化原则2019/10/18工艺专业化形式示意图2019/10/18B工艺专业化2019/10/18工艺专业化形式的优点：①设备不是为某一种产品配置，产品制造顺序可以有一定的弹性，从而对产品品种变化有较强的适应能力；②有利于充分利用设备和工人的工作时间；③生产系统的可靠性高④一个生产单位内只有一种或少数几种工艺设备，因此便于进行工艺管理，有利于同类技术交流，工人培训、设备维修或技术指导也比较容易。工艺专业化原则2019/10/18工艺专业化形式的缺点：①由于完成整个生产过程需要跨越多个生产单位，因而会造成生产过程的连续性较差，交叉运输和迂回运输较多，使加工路线长、运输时间和费用相应增加；②在生产单位之间运送时增加了验收、清点、存放、停顿、领取等活动，使在制品占用量增多，生产周期拉长，流动资金占用量增加；③生产单位之间的联系较为复杂，从而组织管理工作较杂；④由于变换品种时需要重新调整设备，耗费的非生产时间较多，生产效率低。工艺专业化原则2019/10/18对象专业化原则也称为产品专业化原则，是指按照产品（或零件、部件）／顾客建立生产单位。对象专业化形式的生产单位内集中了完成同一产品生产所需的设备、工艺装备和工人，可以完成相同产品的全部或大部分的加工任务，如汽车制造厂的发动机车间、曲轴车间、齿轮工段等生产单位。对象专业化原则2019/10/18对象专业化2019/10/18对象专业化形式的优点：有利于提高工作地的专业化程度，可以采用高效专用设备组织连续流水作业，可缩短运输路线、减少运输费用，有利于提高生产效率、缩短生产周期，同时还简化了生产管理。对象专业化形式的缺点：固定了生产一种或很少几种产品的设备，因而对产品品种变化的适应能力很差。也不便于进行工艺管理。对象专业化原则2019/10/18以上描述了两种对立的生产单位专业化形式，事实上，任何企业，特别是机械制造企业，纯粹按工艺专业化形式或对象专业化形式建立生产单位或组织生产的较少，常常是同时采用两种专业化形式（混合形式）。一般而言，工艺专业化原则适用于多品种中小批量生产，对象专业化原则适用于大量大批生产。总结2019/10/18例1：政府部门有各种不同职能部门，一般是按职能分工布置，可以认为是工艺（工作）专业化原则。在这种布置下，一份公文的审批要经过若干个部门，花费时间多，效率较低。如果围绕某种特殊任务，如审批外商投资项目，为提高办公效率，往往从有关职能部门抽出办事人员集中在一起，采用流水作业方式处理项目申请，很快就可以办完手续，这就是对象专业化原则的具体应用。非制造业中工艺专业化原则与对象专业化原则的应用2019/10/18例2：综合医院的组织方式可看作是工艺专业化形式，而牙科诊所则是比较典型的对象专业化形式。例3：体检机构的安排也是一种对象专业化形式。例4：汽车的洗车作业也是一种典型的对象专业化形式。总体而言，当服务必须考虑每位顾客的需要，其结果会导致顾客化，小批量，因此更适合工艺专业化组织方式，反之，更适合对象专业化形式。但是，当面对面服务和后台服务各占一定比例时，混合形式更好。非制造业中工艺专业化原则与对象专业化原则的应用2019/10/181.设施布置应满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用。2.生产联系和协作关系密切的设施应相互靠近布置。尽可能使物料运输距离最短。据统计，在制造业中，物料运输费用占到总经营费用的20%-50%，良好的设施布置可使这一费用减少10%-30%。3.设施布置应尽可能紧凑合理，有效利用面积。这样不仅可以缩短物料流程，而且减少占地面积，节约投资费用。四、影响生产与服务设施布置决策的因素2019/10/184.要合理地划分区域。按照生产运作单位的功能要求和其它条件合理划分设施的区城位置，把功能相同或相近且条件要求靠近的生产运作单位尽量布置在一个区域内，便于联系、协作和管理。如机械制造厂，可以分为加工区、动力区、仓库区和办公区。5.充分利用外部环境提供的便利条件。设施布置时应充分考虑并利用外部环境提供的各种便利条件，如铁路、公路、港口和供水、供电、供气和公共设施。特别是厂外运输条件，要与厂内生产过程的流向和运输系统的配置结合起来，满足物料运输的要求。续---设施布置的原则2019/10/186.留有合理的扩展余地。企业的生产经营活动是动态发展变化的过程，当市场发生变化，产品结构和生产运作方法一有改变，设施布置就要作相应的调整。因此，除了考虑设施布置的柔性外，还要为企业将来的发展留有余地。当然留有余地不是盲目的，要在较为精确的预测基础上进行。7.设施布置要有利于安全，有利于职工工作生活质量的改善。应充分考虑到防火、防盗、防爆、防毒等；工作地要有足够的照明和通风，减少粉尘、噪声和振动，认真处理好“三废”排放问题康；注意设施布置的美观性和艺术性，搞好绿化工作；设置休息区；生活区的安排。续---设施布置的原则2019/10/188.设施布置应注意与社区环境相协调。任何一个企业都存在于一定的社区环境之中，是社会成员的一部分，与周围环境有密不可分的联系，因而设施布置要考虑与周围社区环境的协调性。如在历史文化名城或风景区附近办企业，布置建筑物设施就要考虑风格的协调性，不要破坏已有建筑和风景名胜格局。续---设施布置的原则2019/10/18一、按工艺过程布置•按工艺过程布置，又称工艺专业化布置，就是按照工艺专业化原则将同类机器设备集中在一起，完成相同工艺加工任务。•工艺专业化布置的优缺点同前面所述的工艺专业化原则的优缺点。•在这种布置形式下，要解决的主要问题是采用何种方法安排生产单位或设备的相对位置，使物流合理（减少逆向迂回流动），运输费用最小、运输距离最短或时间最少。因此运量大及联系紧密的单位或设备应尽量相邻。有些情况下，还要考虑其它目标。有关具体的布置方法将在5.3中介绍。第二节设施布置的类型2019/10/18LLLDDDDGG接收和转运LDG车床组钻床组磨床组磨床钻床车床按工艺过程布置示意图P1532019/10/18ABAB按工艺过程布置示意图2019/10/18按工艺过程布置示意图2019/10/1814器械室13治疗室4外科2分号台3内科9血液室11手术室8B超室6心电室7X光室10病理室15会计室17院办5中医科1挂号16药房18急诊室12观察室按工艺过程布置示意图钻削加工工段车削加工工段2019/10/18•按产品布置，又称对象专业化布置，或者称产品导向布置，就是按照对象专业化原则布置有关机器和设施。也