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15.设施选址与布置决策2学习目标:1.了解什么是设施选址，认识组织之所以如此重视设施选址的原因；2.掌握设施选址的影响因素及其一般步骤；3.了解几种常见的选址决策评价方法；4.简单了解设施布置的内容和设施布置决策的评价方法；5.讲述非制造业的设施布置，使读者对零售店布置、办公室布置以及库存布置有初步的了解。5.设施选址与布置决策3引导案例设施选址的困惑45.1设施选址概述5.1.1设施选址的基本概念设施选址(FacilityLocation)是指企业为开拓新市场、提高生产能力或提供更优质的客户服务等目的而决定建造、扩展或兼并一个物理实体的一种管理活动。企业需要进行选址决策的根本原因都是为了应对企业内外部经营环境的剧烈变化，主要有以下几方面：①市场需求的增长。②生产原材料的枯竭。③其它原因。55.1.2设施选址的重要性企业选址的重要性主要表现在以下几个方面：1.设施选址影响企业的运营成本，从而影响企业的竞争优势2.选址事关长远，一旦出错很难克服3.设施选址与企业的经营战略密切相关6设施选址主要包括两个层次和两方面的内容。两个层次：(1)单一设施的选址(2)设施网络的选址两方面问题：(1)选位。(2)定址。5.1.3设施选址的内容决策者在选址规划时通常会考虑以下三种选择方案：（1）扩张企业当前的设施。（2）保留当前设施，同时在其它地方增建新设施。（3）放弃现有地点，将设施关闭并迁移至其它地方。75.1.4影响设施选址的因素1.影响企业选址的外部因素(1)自然资源因素：土地、气候、水、物产资源(2)社会环境因素：基础设施、人力资源、劳动生产率、市场可接近性、供应商靠近程度、群集效应、所在国汇率、政府和公众的态度2.影响企业选址的内部因素(1)企业的性质(2)企业的战略目标(3)企业所投资的项目85.1.5设施选址的一般步骤1.确定选址任务2.列出选址的影响因素3.根据选址的任务和影响因素确定候选区域4.进行设施选址预选5.进行设施选址评价6.形成选址报告95.2设施选址决策与评价方法5.2.1设施选址决策的目的一个企业的竞争力将直接受到其地理位置和环境的影响。选址决策还对企业运营的机会成本有着一定的影响作用。105.2.2设施选址决策的难度表现选址决策的难度主要表现在以下几个方面：1.设施选址决策需要综合考虑多方面因素2.设施选址中的定性因素多于定量因素3.影响设施选址的很多因素是不可控的而且变数很大115.2.3设施选址方案的评价原则1．经济性原则2．发展原则3．兼容性原则4．相关效果原则125.2.4设施选址决策评价方法1.定性分析方法(1)优缺点比较法所谓优缺点比较法是指直接把各个方案的优点和缺点列在一张表上，对各个方案的优缺点进行分析和比较，从而得到最后方案。(2)德尔菲分析法德尔菲法又称专家意见法，是指以不记名方式根据专家意见做出销售预测的方法。132.定量分析方法(1)加权因素评分法加权因素评分法适合比较各种非经济性因素的方法。具体步骤如下：①针对场址选择的基本要求和特点列出要考虑的各种因素。②按照各因素相对重要程度，分别规定各因素相应的权重。③对各因素分级定分。④将每个因素中各方案的排队等级分数乘以该因素的相应权数，最后比较各方案所得总分，总分数最高者为入选方案。14(2)量本利分析法一般常用图表法求解，步骤如下：①确定每一备选地址的固定成本和可变成本。②在同一张图表上绘出各地点的总成本线。③确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的成本最少或者哪一地点的利润最高。15在成本分析中，要计算每一地点的总成本TC，利用以下公式：TC=FC+VC×Q式中，FC—固定成本；VC—单位的可变成本；Q—产出产品的数量或体积。运用量本利分析法的时候还需要明确以下几点假设：①产出在一定范围时，固定成本不变。②可变成本与一定范围内的产出成正比。③所需的产出水平能近似估计。④只包括一种产品。16(3)重心法重心法适用于对单个分销中心或工厂的选址。它是一种用于寻找将运送费用最小化的配送中心的数学方法。重心法的具体方法如下：①先建立坐标系。②将所有的备选地址绘制在坐标轴上，确定坐标值。③根据位置坐标值、货物量等参数计算重心。重心点坐标值对应的地点为要布置设施的地点。17(4)线性规划—运输模型法对于复合设施的选址问题，如对于一个公司设有多个工厂、供应多个销售点(或仓库)的选址问题，可以用线性规划—运输模型法求解，使得所有设施的总运费最小。181111min0mnijijijmijjinijijijcxxbxax目标函数约束条件式中：m—工厂数；n—销售点数：ai—工厂i的生产能力；bj—销售点j的需求；cij—在工厂i生产的单位产品运到销售点j的生产运输总费用；xij—从工厂i运到销售点j的产品数量。193.启发式方法服务业中常遇到在一个地区内需要建立多个服务点的问题。对这类问题有一种可行的解决方法——启发式方法。启发式方法只寻求可行解，而不是最优解。205.3.1设施布置的内容及目标5.3设施布置概述设施布置是指在一个给定的范围内，确定企业内各作业单位的相对位置，以及车间内部各生产单元或设备的相对位置。设施布置的内容大致可以概括为以下几点：1.物流和物料搬运设备2.容量和空间要求3.工作环境4.信息流21设施布置的基本目标：1.尽可能使物料运输距离最短、运输成本最低2.有效利用空间和人力3.合理布局，便于整体的协调与管理4．营造一个良好的工作环境，实施安全生产5.3.1设施布置的内容及目标22设施布置设计要考虑的基本原则：1.整体综合原则2.移动距离最小原则3.流动性原则4.空间利用原则5.柔性原则6.安全原则5.3.2设施布置的基本原则231.企业的产品结构2.企业的生产规模3.企业的专业化和协作化水平4.设施布置的柔性5.3.3影响设施布置的因素245.3.4设施布置的形式1.固定式布置固定式布置(Fixed-PositionLayout)也称项目布置，它主要是工程项目和大型产品生产所采用的一种布置形式。是指将加工对象固定在一个位置上，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。工作对象压机车床磨床焊接油漆装配仓库仓库图5.4固定工位位置图25表5.14固定工位布置优缺点固定工位布置优点1．物料移动少2．当采用班组方式时，可提高作业连续性3．提高质量，因为班组可以完成全部工作4．高度柔性，可适应产品和产量的变化缺点1.人员和设备的移动增加2.设备需要重复配备3.需要较高的工人技能4.会增加面积和工序间储存生产计划要加强控制和协调262.产品原则布置产品原则布置(ProductLayout)，又称流水线布置或对象原则布置。是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的方式。当生产产品品种少、批量大时，应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备，形成流水生产线或装配线布置。旨在使大量产品或顾客顺利且迅速地通过系统。27钳工车床滚齿磨床剪板机钻孔划线立车摇臂钻车床车床打压钻孔仓库仓库仓库图5.5产品原则布置示意图28表5.15产品原则布置优缺点产品原则布置优点1.由于布置符合工艺过程，物流顺畅2.由于上下工序衔接，存放量少3.生产周期短4.物料搬运工作量少5.可做到作业专业化，对工人的技能要求不高，易于培训6.生产计划简单，易于控制7.可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法缺点1.设备发生故障时将引起整个生产线中断2.产品设计变化将引起布置的重大调整3.生产线速度取决于最慢的机器4.相对投资较大，因为在生产线上有的机器负荷不满5.生产线上重复作业，易使工人单调乏味，产生厌倦6.维修和保养费用高293.工艺原则布置工艺原则布置（ProcessLayout），又称功能布置（FunctionalLayout）。是按照生产工艺特征安排生产单位或设备。在这种方式下，将功能相同或相似的一组设施排布在一起。因此又被称作机群式布置。工艺原则布置在服务业中也很常见，此时称为过程原则布置。30车床车床钻床钻床焊接车床车床钻床钻床焊接铣床铣床磨床齿轮机装配铣床铣床磨床齿轮机装配图5.6工艺原则布置示意图31表5.16工艺原则布置优缺点工艺原则布置优点1.机器利用率高，可减少设备数量2.可采用吊用设备3.设备和人员的柔性程度高，更改产品品种和数量方便4.设备投资相对较少5.操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职业满足感缺点1.由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2.生产计划与控制较复杂3.生产周期长4.库存量相对较大5.由于工作人员从事多种作业，需要较高的技术等级324.混合布置上述三种基本布置形式是理想的模型，实际布置设计常常是几种形式的组合。我们统称它们为混合布置(MixLayout)。工艺原则布置和产品原则布置代表了小批量生产到连续大规模生产的两个极端。在工艺原则布置的基础之上，向产品原则布置靠拢。这样，系统既灵活又有效，而且单位生产成本低。335.成组单元布置成组原则布置(GroupLayout)在制造业中又称单元制造(CellularManufacturing)，是一种较为先进的布置方法。由于顾客需求的多样化，多品种、少批量生产模式已成为当前生产的主流。成组技术正是适应这种需要而发展起来的。34车床钻床磨床滚齿装配铣床装配焊接压机平衡压机车床钻床压机装配磨床钻床装配钻床焊接仓库仓库图5.7成组单元位置示意图35表5.17成组原则布置优缺点成组布置优点1.由于产品成组，设备利用率高2.流程通顺，运输距离较短，搬运最少3.有利于扩大工人的作业技能4.兼有产品原则布置和工艺原则布置的优点缺点1.需要较高的产品控制水品以平衡各单元之间的生产流程2.如果单元之间生产不平衡，需要中间储存，增加了单元之间的物料搬运3.班组成员需要掌握所有作业的技能4.减少了使用专用设备的机会5.兼有产品原则和工艺原则布置的缺点366.流动模式流动模式可以分为水平和垂直的，如是单层设施，就只考虑水平流动模式；多层设施布置时还要考虑垂直模式。直线形是最简单的流动模式，它将入口和出口分开。L形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。U形最大的好处是收发口在同一位置。环形适用于要求物料返回到起点的情况。S形常用于长的流水装配线布置。37图5.8图流动模式385.4.1作业单位位置相关图5.4设施布置方法作业单位位置相关图法是根据根据各个部门之间的活动关系密切程度布置其相关位置。符号AEIOUX意义绝对重要特别重要重要一般不重要不要靠近量化值4321-1线条数4条3条2条1条无1条折线比例（%）2-53-105-1510-2545-80根据需要表5.18作业单位相互关系等级39某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系密级的总和。把作业单位综合相互关系表，变换成右上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，然后量化关系密级，并按行或列累加关系密级分值，其结果就是某一作业单位的综合接近程度。如下图5.9：4041首先根据综合相互关系级别高低按A、E、I、O、U级别顺序先后确定不同级别作业单位位置。同一级别的作业单位按综合接近程度分值高低顺序来进行布置。在作业单位位置相关图中，采用符号来表示作业单位。作业单位工作性质符号的详情见下图5.10：4243作业单位关系等级表示方式见下图5.11：44从—至表当产品品种很多，产量很小且零件、物料数量又很大时，可以用一张方阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量，这个表就是从-至表。表中方阵的行表示物料移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至，行列交叉点标明由源到目的地的物流量。5.4.2从-至表法45当物料沿着作业单位排列顺序正向移动时，即没有倒流物流现象，从—至表中只有上三角方阵有数据。当存在物流倒流现象时，倒流物流量出现在从—至表中的下三角方阵中。总物流量＝正向物流量＋逆向(倒流)物流量465.5.1非制造业设施布置与制造业设施布置的不同之处5.5非制造业的设施布置1.处理对象不同2.工作效率的决定性因素不同3.加工性质不同475.5.2办公室布