第八章 设施布置(Facility Layout)
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chap06 设施布置
按成组制造单元布臵（Layouts Based on Group Technology）
L 原 材 料 L
单元1 D 单元2 L 单元3 G
D
G
成 品 库
L D G 车床 钻床
磨床 G P
L
成组生产单元布臵示意图
成组技术规划的开发步骤
• 按照一般的步骤对零部件进行分组 • 确定零部件组的主要物料流动类型，以此作为工艺规划 或者调整的基础。 • 将机器和工艺分组，组成不同的工作单元。对于无法分 组的部件和设备都放在“剩余单元”中。
这里的符号表示两
者的关系绝对重要
解：第一步，列出关系密切程度分类表 （只考虑A和X） A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6
第二步，根据列表编制主联系簇，如图所示。 原则是，从关系“A”出现最多的部门开始，如本例 的部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部门6的关系 密切程度为A的一一联系在一起。
122.7 12.7 91.7 23.6
②
①
钻床
车床
25.2 21.3 18.4 69.2
④
插床
35.1 15.8 24.8 28.0 66.0 ⑤
最后布臵方案
锯床 磨床
冲床 钻床
插床 车床
教室布置
讲台
讲台
讲台
讲台
货架布置
布置目标:普通超市有不少于3万种不同的商品，如何布
置以实现最低的成本和最大的销量？ 540与1080-1620
工位器具 固定式布臵示意图
按产品布臵 （Product Layout） 按对象专业化原则布臵有关机器和设备， 常见的如流水生产线或产品装配线。如图所示 。
cha设施布置PPT课件
面积最小。 • 工厂布置应考虑有扩建的余地。
• 总体布置方法 1.作业相关图法
考虑部门之间的相互密切程度。
2.物料运量图法
考虑原材料、在制品及其他物资在生产 过程中总的流动方向及运输量。
3.从至表法
考虑加工对象流动的流程图，据此绘制 从至表并进行迭代。
(一)物料运量图法
物料运量图是按照生产过程中物料的流向及 生产单位之间运输量布置企业的车间及各种设施 的相对位置。其步骤如下：
1、根据原材料、 在制品在生产 过程中的流向， 初步布置各个 生产车间和生 产服务单位的 相对位置，绘 出初步物流图。
2、统计车间之 间的物料流量， 制定物料运量 表。如下表
3、按运量大小 进行初试布置， 将车间之间运 输量大的安排 在相邻位置， 并考虑其它因 素进行改进和
调整。
车间之间运量表（单位：10吨）
2、基本原则
1、满足生产(业务）过程的需要,符合总 流程
2、有密切生产联系和协作关系的车间 应靠近布置
3、充分利用城市的现有运输条件 (Transportation Conditions)
4、合理划分大区
2、基本原则
5、尽量提高建筑利用系数 6、为扩建改建(Expansion and Rebuilding)留有 余地 7、注意改善内部环境(Internal Environment) 8、可调性(Flexibility)
加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在 的某一位置而转移。
机器
零部件
工位器具
固定式布置示意图
➢按产品布置 （Product Layout） 按对象专业化原则布置有关机器和设备，常 见的如流水生产线或产品装配线。如图所示。
加工设备
• 总体布置方法 1.作业相关图法
考虑部门之间的相互密切程度。
2.物料运量图法
考虑原材料、在制品及其他物资在生产 过程中总的流动方向及运输量。
3.从至表法
考虑加工对象流动的流程图，据此绘制 从至表并进行迭代。
(一)物料运量图法
物料运量图是按照生产过程中物料的流向及 生产单位之间运输量布置企业的车间及各种设施 的相对位置。其步骤如下：
1、根据原材料、 在制品在生产 过程中的流向， 初步布置各个 生产车间和生 产服务单位的 相对位置，绘 出初步物流图。
2、统计车间之 间的物料流量， 制定物料运量 表。如下表
3、按运量大小 进行初试布置， 将车间之间运 输量大的安排 在相邻位置， 并考虑其它因 素进行改进和
调整。
车间之间运量表（单位：10吨）
2、基本原则
1、满足生产(业务）过程的需要,符合总 流程
2、有密切生产联系和协作关系的车间 应靠近布置
3、充分利用城市的现有运输条件 (Transportation Conditions)
4、合理划分大区
2、基本原则
5、尽量提高建筑利用系数 6、为扩建改建(Expansion and Rebuilding)留有 余地 7、注意改善内部环境(Internal Environment) 8、可调性(Flexibility)
加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在 的某一位置而转移。
机器
零部件
工位器具
固定式布置示意图
➢按产品布置 （Product Layout） 按对象专业化原则布置有关机器和设备，常 见的如流水生产线或产品装配线。如图所示。
加工设备
企业物流设施规划与设计(SLP)资料重点
三、设施布置方式（模式）
设施布置按工作流程形式分类
A 工艺原则布置（步骤、优缺点？？） B 产品原则布置 C 定位布置 D 成组技术布置
按系统功能分类：
存储布置 销售布置 工程项目布置
A 工艺原则布置的过程（三步）
确定部门之间预期的搬运量 计算布置方案的搬运费用 改变部门布置的位置，以降低搬运费用
二、设施选址方法
常用 优缺点比较法 重心法 线性规划法 德尔菲分析模型
费用效果分析法 关联矩阵法 层次分析法（AHP法） 基于遗传算法的选址模型 仿真技术
优缺点比较法简介
一种最简单的设施选址方法，尤其适应于非经济因素 的比较。如：
区域位置;面积及地形；地势与坡度；风向和日照； 地质条件；土石方工程量；场址现在所有者情况；交通 情况；与城市的距离；供电与给排水；地震；防洪措施； 经营条件；协作条件；建设速度。
第三节 物流设施选址方法（因素、方法）
场址一旦确定，设施建设完工，一般无法轻易改动。 设施选址恰当与否，对生产力布局、城镇建设、企业投 资、建设速度及建成后的生产经营状况有长远、重大影响。
一、 设施选址（成本）因素 运输成本 原料供应 水、动力、能源的供应量和成本 劳动力素质与活劳动成本 建筑成本
重心法的公式
n
1
min Wi[(x ai )2 ( y bi )2 ]2
i 1
其中，n ------市场地区数
（x,y） ------场址的位置坐标 （ ai , bi ）------市场地区i的位置坐标
Wi ------市场地区的市场要求量
线性规划法的数学模型
mn
min
Cij X ij
i1 j1
m------待选场址数；
最新IE-设施规划与设计
设施选址流程图
确定任务
确定评价方法
列出考虑因素
列出各项要求
根据选址与研 究指标，预选 地址 No 满意否? Yes
评价各选址方案
满意否? No Yes
确定位置 编写设施选址报告
找到新评价方案 No
有优解?
Yes 领导决策
设施选址的四个阶段
▪准备阶段 ▪地区选择阶段 ▪地点选择阶段 ▪编制报告阶段
优缺点比较法简介
这是一种最简单的设施选址方法，尤其适 应于非经济因素的比较。如：区域位置;面 积及地形；地势与坡度；风向和日照；地 质条件；土石方工程量；场址现在所有者 情况；交通情况；与城市的距离；供电与 给排水；地震；防洪措施；经营条件；协 作条件；建设速度。
重心法的公式
min n
1
Wi[(xai)2(ybi)2]2
设施布置决策的依据
▪ 系统应达到的目标 ▪ 系统对产品和服务的需求 ▪ 加工过程的要求 ▪ 建筑物或场所的有效空间 ▪ 系统各部门之间物流和人流的大小
设施布置的目标
▪ 符合工艺过程的要求 ▪ 最有效地利用空间 ▪ 物料搬运费用最少 ▪ 保持生产和安排的柔性 ▪ 适应组织结构的合理化和管理的方便 ▪ 为职工提供舒适安全的作业环境
略小组。
▪ 识别存在的威胁和机遇 ▪ 确定企业的战略方向和战略目标 ▪ 提出备选方案 ▪ 优化备选方案
其它的设施选址方法
▪ 费用效果分析法 ▪ 关联矩阵法 ▪ 层次分析法（AHP法） ▪ 基于遗传算法的选址模型 ▪ 仿真技术
设施布置的定义与研究对象
设施布置（Facility Layout）决策是确 定生产系统内各物质部分的最优安排。 主要研究制造企业各种不同情况下的布 置问题，并提出某些有助于布置设计的 技术方法和指导方针。
设施规划与设计
设施选址 设施规划与设计 设施设计 布置设计 建筑设计 公用工程设计 信息通信设计
设施选址的分类
单一设施的场址选择 复合设施的场址选择
场址选择的任务
在已确定的地理区域内， 在已确定的地理区域内 ， 经过调查 研究、 现场勘察， 研究 、 现场勘察 ， 选出几个条件较 好的场址， 然后进行分析、 比较、 好的场址 ， 然后进行分析 、 比较 、 筛选， 最后得出一个最满意的场址， 筛选 ， 最后得出一个最满意的场址 ， 推荐给上级决策部门作最后批准和 决定。 决定。
设备发生故障时将引起整个生产线中断 产品设计变化将引起布置的重大调整 生产线速度取决于最慢的机器 相对投资较大 生产线上重复作业， 生产线上重复作业，单调乏味 维修和保养费用高
定位布置的特点
定位布置的特点是具有相对较少的 产品数量。在定位布置中， 产品数量。在定位布置中，按照作 业的级别安排顺序相当普遍。 业的级别安排顺序相当普遍。根据 先后工序决定生产阶段， 先后工序决定生产阶段，应按照物 料的技术优先性安排物料。 料的技术优先性安排物料。
解决布置问题的钥匙
P
产品—材料 产品 材料 生产什么？ 生产什么？ 生产路线—工艺过程 生产路线 工艺过程 怎样进行生产？ 怎样进行生产？ 辅助服务部门 用什么来支持生产
S R
Q
数量—产量 数量 产量
每项产品要制造多少？ 每项产品要制造多少？
T
时间—时间安排 时间 时间安排 产品何时生产？ 产品何时生产？
ΣΣC X
i−1 j =1 ij
m n
ij
s.t.
m in m Σ Xij = bj i= 1 n Σ Xij = ai j=1 Xij ≥ 0
m------待选场址数； n------销售区域数； ai------场址 i 的生产能力； bi ------销售区域 j 的需求量； Cij------在场址 i 生产一单位产品并运送到销售区域 j 的总 费用； xij------各销售区域对各供应工厂的需求量。
设施选址的分类
单一设施的场址选择 复合设施的场址选择
场址选择的任务
在已确定的地理区域内， 在已确定的地理区域内 ， 经过调查 研究、 现场勘察， 研究 、 现场勘察 ， 选出几个条件较 好的场址， 然后进行分析、 比较、 好的场址 ， 然后进行分析 、 比较 、 筛选， 最后得出一个最满意的场址， 筛选 ， 最后得出一个最满意的场址 ， 推荐给上级决策部门作最后批准和 决定。 决定。
设备发生故障时将引起整个生产线中断 产品设计变化将引起布置的重大调整 生产线速度取决于最慢的机器 相对投资较大 生产线上重复作业， 生产线上重复作业，单调乏味 维修和保养费用高
定位布置的特点
定位布置的特点是具有相对较少的 产品数量。在定位布置中， 产品数量。在定位布置中，按照作 业的级别安排顺序相当普遍。 业的级别安排顺序相当普遍。根据 先后工序决定生产阶段， 先后工序决定生产阶段，应按照物 料的技术优先性安排物料。 料的技术优先性安排物料。
解决布置问题的钥匙
P
产品—材料 产品 材料 生产什么？ 生产什么？ 生产路线—工艺过程 生产路线 工艺过程 怎样进行生产？ 怎样进行生产？ 辅助服务部门 用什么来支持生产
S R
Q
数量—产量 数量 产量
每项产品要制造多少？ 每项产品要制造多少？
T
时间—时间安排 时间 时间安排 产品何时生产？ 产品何时生产？
ΣΣC X
i−1 j =1 ij
m n
ij
s.t.
m in m Σ Xij = bj i= 1 n Σ Xij = ai j=1 Xij ≥ 0
m------待选场址数； n------销售区域数； ai------场址 i 的生产能力； bi ------销售区域 j 的需求量； Cij------在场址 i 生产一单位产品并运送到销售区域 j 的总 费用； xij------各销售区域对各供应工厂的需求量。
设施布置
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c
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一、生产的基本类型
生产类型的分类
按产品产量多少 生 产 类 型 少品种大批量生产 中品种批量生产 多品种小批量生产 单件小批生产 按产品产量的连续程度 成批生产 大量生产 按产品预测程度分
Copyright
订货生产
存货生产
产 量 Q I 少品种大批量生产
II 中品种批量生产 III 多品种小批量生产 IV c 产品品种数目P
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一、生产的基本类型
按生产的连续程度划分
单件小批生产
•一般是在订货确定之后生产一个或几 个产品
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c
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第二节 设施布置的基本形式和决策 设施布置的形式取决于： 生产类型和生产组织形式。
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一、生产的基本类型
生产类型的定义 ——生产类型是指从生产的某些共性或规律出 发，观察、区别生产特点的一种分类形式。
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c
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一、生产的基本类型
按产品产量的多少划分
少品种大批量生产
•具有工艺流程固定、生产作业连续稳定、 计划制定与日常管理比较容易的特点。
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一、生产的基本类型
生产类型的分类
按产品产量多少 生 产 类 型 少品种大批量生产 中品种批量生产 多品种小批量生产 单件小批生产 按产品产量的连续程度 成批生产 大量生产 按产品预测程度分
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订货生产
存货生产
产 量 Q I 少品种大批量生产
II 中品种批量生产 III 多品种小批量生产 IV c 产品品种数目P
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一、生产的基本类型
按生产的连续程度划分
单件小批生产
•一般是在订货确定之后生产一个或几 个产品
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第二节 设施布置的基本形式和决策 设施布置的形式取决于： 生产类型和生产组织形式。
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一、生产的基本类型
生产类型的定义 ——生产类型是指从生产的某些共性或规律出 发，观察、区别生产特点的一种分类形式。
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一、生产的基本类型
按产品产量的多少划分
少品种大批量生产
•具有工艺流程固定、生产作业连续稳定、 计划制定与日常管理比较容易的特点。
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0物流与设施规划——6设施布置(1)
设施布置设计 Facility Layout Design
设施规划内容
场址选择
布置设计
设施规划
物料搬运系统设计
设施设计 建筑设计
公用工程设计
信息通信设计
设施布置
设施布置设计对生产系统极为重要。据测算，物
料搬运和布置有关的成本占工厂生产总运营成本 20~50%。采用有效的布置方法，可以使这些成本 降低30%。
流动模式可以分为水平和竖直的，如是单层设施，
职工的活动也是一种流动，因此合理的物流流动
-46-
5种基本的流动模式
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，有利于物料搬运，
人员、搬运设备和站台都可以只建一个。它能减少工人数量， 还是一种有利于JIT布置的物流模式，工人位于U形的中心， 因而可以互相看到彼此的进展且易于合作。 环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中。 S形则常用于长的流水装配线布置，如汽车装配线。
-52-
实例分析
某汽车厂设施布置分析 整条生产线始终以汽车装配过程为核心，按照产品原则 来布置，具有很明显的优点：物流通畅、上下工序连续，在 制品少；生产周期短，作业专业化；生产计划简单，下图是 某汽车厂流程示意图。
的限制、生产流程和生产线的特点、通道和运输 方式等。
如组合成分枝和脊柱式，最适用于离散制造中部
件和产品的装配，分枝为部件装配，主干为总装， 两边对称的分枝就是脊柱式（教材P70）。
-50-
如何避免工序交错流动、制成品混杂？
练习： 按下图出入口位置各设置两套流动模式。
实例分析
某汽车厂设施布置分析 以某汽车厂的一些设施布置的实例，来对设施布置的原 则、布置的基本形式模式做一个简单的分析。 该汽车厂产品单一。从整个工厂布置来看，它是采用产 品原则进行总体布置规划的。整个生产线分成几个部分：冲 压车间，主要生产汽车所需的车头、车门等部件；涂装车间， 从冲压车间生产出的半成品在这里进行喷涂、上漆；装配车 间，装配底盘、发动机、车身、内饰，等部件，完成成品汽 车。其中车厢、汽车底盘以及发动机等汽车部件主要采用外 购的方式。
设施规划内容
场址选择
布置设计
设施规划
物料搬运系统设计
设施设计 建筑设计
公用工程设计
信息通信设计
设施布置
设施布置设计对生产系统极为重要。据测算，物
料搬运和布置有关的成本占工厂生产总运营成本 20~50%。采用有效的布置方法，可以使这些成本 降低30%。
流动模式可以分为水平和竖直的，如是单层设施，
职工的活动也是一种流动，因此合理的物流流动
-46-
5种基本的流动模式
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，有利于物料搬运，
人员、搬运设备和站台都可以只建一个。它能减少工人数量， 还是一种有利于JIT布置的物流模式，工人位于U形的中心， 因而可以互相看到彼此的进展且易于合作。 环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中。 S形则常用于长的流水装配线布置，如汽车装配线。
-52-
实例分析
某汽车厂设施布置分析 整条生产线始终以汽车装配过程为核心，按照产品原则 来布置，具有很明显的优点：物流通畅、上下工序连续，在 制品少；生产周期短，作业专业化；生产计划简单，下图是 某汽车厂流程示意图。
的限制、生产流程和生产线的特点、通道和运输 方式等。
如组合成分枝和脊柱式，最适用于离散制造中部
件和产品的装配，分枝为部件装配，主干为总装， 两边对称的分枝就是脊柱式（教材P70）。
-50-
如何避免工序交错流动、制成品混杂？
练习： 按下图出入口位置各设置两套流动模式。
实例分析
某汽车厂设施布置分析 以某汽车厂的一些设施布置的实例，来对设施布置的原 则、布置的基本形式模式做一个简单的分析。 该汽车厂产品单一。从整个工厂布置来看，它是采用产 品原则进行总体布置规划的。整个生产线分成几个部分：冲 压车间，主要生产汽车所需的车头、车门等部件；涂装车间， 从冲压车间生产出的半成品在这里进行喷涂、上漆；装配车 间，装配底盘、发动机、车身、内饰，等部件，完成成品汽 车。其中车厢、汽车底盘以及发动机等汽车部件主要采用外 购的方式。
设施布局
1车间
【范例5-1】
2车间
6
3车间
4车间
1
5
1
3
4
5
1
9 10 7
5车间
2
1 3
总计
9 6 7 6 1
5-1各车间之间的物料运输量
【范例5-1】
1 车间
2 车间
3 车间
1 车间
2 车间
5 车间
4 车间
5 车间
3 车间
4 车间
课题练习 P98 1、2题
2、作业相关图法
• 作业相关图法是通过图解，判明组织各组成部分 之间的关系，然后根据关系的密切程度加以布置， 从而得出较优的总平面布置方案。步骤：
部门1 部门2 部门3 部门4 部门5 部门6
A
A
E
X U
U
I
O
X A
A
O
X
A
A
•
解：
•
(1) 列出关系密切程度(只考虑A和X)：
•
A：1 — 2 1 — 3 2 — 6 3 — 5
4—6 5—6
•
X：1 — 4 3 — 6 3 — 4
•
(2) 根据列表编制主联系簇。原则是：从关系
“A”出现最多的部门开始，如本例的部门6出现3
磨
磨
磨
工艺原则布局的优点
• 系统能适应不同对象的作业，有利于产品的更新 换代；
• 同类型设备集中放置，设备和生产面积利用充分； • 系统受个别设备出故障的影响不大；
工艺原则布局的缺点
▪ 加工或服务路线长，运输费用高 ； ▪ 等待时间多、生产或服务周期长； ▪ 在制品占用量大、资金占用多； ▪ 经常进行工艺路线选择和进度安排；
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5. 不適合小規模作業
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
3. 固定式佈置(Fixed-position layouts)
固定式之安排係將所需之所有人力、物料、機具 設備帶至工作現場，就地作業，直至作業於同一 位置完成
製物品體積龐大，重量極重時採用此種佈置
及其在產品式佈置中如何配合擁有的人力與生 產規劃來達到期望的生產速率
章前個案
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
Cummins引擎公司使用群組技術的成效 全世界最大之獨立專業重型柴油引擎製造廠 使用群組技術以生產其目錄中共10萬種中的部 份零件 同時考慮製程佈置及小單位工廠生產
亦即將各單位生產重組進入產品部門之內 每個部門負責一系列的產品製造
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
缺點：
1. 物料流程交錯複雜，且搬運距離較長，搬運成本較高 2. 生產途程(routing)與時程(scheduling)不易安排，使生產
效率降低 3. 因產品種類多而產量少，機器常需重新設定調整，使
5. 維護保養：佈置規劃時，對需要經常維護的設 備，須留有維護的空間
6. 作業平衡：須適當的安排機器能量，使各部份 作業能量均衡，以消除作業上的瓶頸
7. 減少物料搬運：設施佈置時，應根據作業流程， 考慮如何使物流順暢，物料搬運頻率減少與距 離縮短
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.3 設施佈置的考慮因素(續)
4. 擬定設施佈置方案
根據各部門間之相互關係，同時考慮物料搬運之方 式與路徑，研擬出幾種較可行之設施佈置方案
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.4 設施佈置的基本步驟(續)
5. 評估並選定較合適之設施佈置方案
對於各種可行之方案，考慮其投入與運作之成本， 並進一步就其實用性、安全性與彈性等要素加以 綜合評估
目標→挑選一佈置方案使總加權距離為最小 計算距離為兩點距離或以兩點間所需花費的時間來
代替
距離量度(Distance Measures)
歐幾里德(Euclidean)
兩點的直線距離，或兩點間的最短距離
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.4 設施佈置的基本步驟(續)
3. 規劃物料搬運之方式
根據物料的流量與流程距離，估算物料搬運負載， 再依據物料之性質，決定物料搬運的方式
最常用之搬運方式有以下三種：
1. 輸送帶(conveyor) 2. 起重機或吊車(crane and hoist) 3. 工業用車輛 (truck)
依照產品加工製造的程序來安排機器設備或人員 的佈置方式
適用產品種類少，而生產量大的存貨生產工廠 典型例子→生產線(Production line)
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
優點：
1. 採用專業生產機器，使用率高，單位生產成本較低 2. 由於工作簡單化，無須使用技術作業人員，降低人
工成本 3. 屬標準生產流程，在檢驗成品及設備維護上較容易，
可降低管理成本 4. 物料搬運距離短，並可裝設如輸送帶之輸送設備，
以降低物料損壞率及搬運成本 5. 因作業流程順暢，可降低半成品庫存量 6. 較易保持生產平衡，生產管制工作比較簡單
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
設定成本(setup cost)較高 4. 由於生產流程的不順暢，為減低停工待料的機率，須
有較高的半成品庫存，增加了物料儲存成本 5. 產品多樣少量，使物料採購、標識與控制較不容易
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.2 設施佈置的類型 (續)
2. 產品式佈置(Product layouts)
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
優點：
1. 主件之搬運成本低 2. 工作時程與產品設計，可保有高度之彈性 3. 技術人員在一固定地點完成工作，產品的生產管
制與品質問題可有專人負責 4. 可避免連續生產，停工待料或機具故障所產生的
延滯 5. 工作人員的技術層次較高，且工作品質較易評定，
效率的目的 良好的佈置
能使作業流程順暢 不致有作業間斷或重覆的現象 提高工作效率與安全性
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.1 設施佈置的意義與原則(續)
無論何種佈置方式，均可依據以下幾項原則：
1. 作業程序(流程)務求連續與順暢
對機器設備與作業場所做適當安排，以最短直線流 程為原則
作業管理:管控QCD之鑰
8.5 設施佈置的範例(續)
陳明德、葉丁鴻 合著
鄰近因子(closeness factors)
由兩個部門之間的資訊流動及需要面對面的洽談的 次數而擬定
告訴佈置設計者是否兩部門需要緊密的聯繫與結合 矩陣裡的數值表示兩者相對下需要在一起的程度
從0到10來界定 0為兩者互動最不頻繁 10 為兩者互動最頻繁
前言
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
設施佈置(Facility layout)
目的： 探討如何將各項機器、設備及處所配置於設 施(廠房或公室)內，以及適合各類管路的配 線與安裝
作業管理:管控QCD之鑰
8.1 設施佈置的意義與原則
陳明德、葉丁鴻 合著
設施佈置
指各部門位置的確切劃定，機器工具的適當安置 使工作的進行能井然有序，俾能達迅速、經濟、
作業管理:管控QCD之鑰
8.5 設施佈置的範例(續)
陳明德、葉丁鴻 合著
1. 收集資料
某研究辦公室R007：政府一智囊單位
擁有100位員工隸屬於六個部門 有新開發空間，可安排位置給新進的30位員工
重新設計新的佈置，有三項資訊是必要的：
1. 各部門個別的空間需求 2. 可運用的空間 3. 鄰近因子(closeness factors)
在同一工廠中各個部門可能由於不同的作業性質 而有不同的佈置
可兼收兩種不同佈置之優點
作業管理:管控QCD之鑰
8.3 設施佈置的考慮因素
陳明德、葉丁鴻 合著
要達成一個成功又有效的設施佈置，應考慮幾個 重要因素：
1. 產品：設施所生產的產品之性質對設施佈置具有 重大的影響
體積很大且笨重的產品，以產品式佈置為宜 產品體積小，搬運容易，採用程序式佈置
可激勵員工的士氣
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
缺點：
1. 人員、物料、機具的移動成本較貴 2. 一些支援的貴重設備可能無法充分利用 3. 常因作業現場的場地限制，物料與機具可能無足
夠空間放置，使用時可能不易找得，效率低落
4. 混合式佈置(Combination layouts)
2. 減少物料的搬運
使物料的搬運距離減至最小，且避免物流路徑逆向 或交錯
3. 維持設施佈置的彈性
使設施佈置能適應未來生產(作業)數量改變的需要
4. 使在製品具有高的週轉率
讓物料在整個生產(作業)程序中的時間縮短，並儘 量使各工作站存量降至最少
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.1 設施佈置的意義與原則(續)
缺點：
1. 所用者多為特殊專用機器，購置成本較通用機器 為高，且不能作為其他用途，比較缺乏彈性
2. 由於整條生產線必須維持良好的平衡，如果其中 一個人或是一部機器發生問題時，會影響整條生 產線的正常運作
3. 當產品種類或數量改變時，原有的生產線較不容 易變換調整
4. 工作大多經過專業分工設計，所以較呆板、枯燥 乏味
5. 有效的利用機器設備
使機器設備能充分有效的運用，以減少固定成本 的投資
6. 有效利用廠房空間
使設施中每一空間所花費的成本為最小
7. 有效的人力運用
儘量以自動化或機械化之設備代替人工運送物料
8. 提供工作人員方便、舒適、安全的工作環境
注意廠內光線、熱度、通風、安全、溫度、塵埃、 污物、噪音、震動等事項
2. 生產程序：產品的生產程序不同，佈置方式便有 產品式佈置、程序式佈置與固定式佈置之分
目的：希望製造的流程最短及最少之物料搬運
3. 設施所具有的空間：每一項生產設備須有其佔有 的空間
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.3 設施佈置的考慮因素(續)
4. 機器設備本身：對機器設備的重量及操作特性 加以考慮，減少其特殊性所造成的干擾或影響
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8.5 設施佈置的範例(續)
陳明德、葉丁鴻 合著
辦公室R007鄰近程度矩陣(closeness matrix)
1.行政部門 2.社會服務部門 3.內部審查部門 4.團體制度部門 5.教育部門 6.會計部門
Closeness Factor
123456
-
3
6
5
2 10
-
8
7
2
-
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
第八章 設施佈置(Facility Layout)
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
學習目標
認識設施佈置的意義、重要性，以及設施佈置 的幾項原則
明瞭設施佈置有哪些不同的類型，及其適用性 瞭解設施佈置有哪些基本步驟。 藉由範例學習如何設計出一個程序式佈置 介紹何謂「生產線平衡」(Line Balancing)問題？
8. 設置輔助與服務區域：
如工具室、收發料室、儲藏室以及洗手間等 佈置時須考慮其與各工作單位間之關係，及工作
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8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
3. 固定式佈置(Fixed-position layouts)
固定式之安排係將所需之所有人力、物料、機具 設備帶至工作現場，就地作業，直至作業於同一 位置完成
製物品體積龐大，重量極重時採用此種佈置
及其在產品式佈置中如何配合擁有的人力與生 產規劃來達到期望的生產速率
章前個案
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
Cummins引擎公司使用群組技術的成效 全世界最大之獨立專業重型柴油引擎製造廠 使用群組技術以生產其目錄中共10萬種中的部 份零件 同時考慮製程佈置及小單位工廠生產
亦即將各單位生產重組進入產品部門之內 每個部門負責一系列的產品製造
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8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
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8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
缺點：
1. 物料流程交錯複雜，且搬運距離較長，搬運成本較高 2. 生產途程(routing)與時程(scheduling)不易安排，使生產
效率降低 3. 因產品種類多而產量少，機器常需重新設定調整，使
5. 維護保養：佈置規劃時，對需要經常維護的設 備，須留有維護的空間
6. 作業平衡：須適當的安排機器能量，使各部份 作業能量均衡，以消除作業上的瓶頸
7. 減少物料搬運：設施佈置時，應根據作業流程， 考慮如何使物流順暢，物料搬運頻率減少與距 離縮短
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.3 設施佈置的考慮因素(續)
4. 擬定設施佈置方案
根據各部門間之相互關係，同時考慮物料搬運之方 式與路徑，研擬出幾種較可行之設施佈置方案
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.4 設施佈置的基本步驟(續)
5. 評估並選定較合適之設施佈置方案
對於各種可行之方案，考慮其投入與運作之成本， 並進一步就其實用性、安全性與彈性等要素加以 綜合評估
目標→挑選一佈置方案使總加權距離為最小 計算距離為兩點距離或以兩點間所需花費的時間來
代替
距離量度(Distance Measures)
歐幾里德(Euclidean)
兩點的直線距離，或兩點間的最短距離
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.4 設施佈置的基本步驟(續)
3. 規劃物料搬運之方式
根據物料的流量與流程距離，估算物料搬運負載， 再依據物料之性質，決定物料搬運的方式
最常用之搬運方式有以下三種：
1. 輸送帶(conveyor) 2. 起重機或吊車(crane and hoist) 3. 工業用車輛 (truck)
依照產品加工製造的程序來安排機器設備或人員 的佈置方式
適用產品種類少，而生產量大的存貨生產工廠 典型例子→生產線(Production line)
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8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
優點：
1. 採用專業生產機器，使用率高，單位生產成本較低 2. 由於工作簡單化，無須使用技術作業人員，降低人
工成本 3. 屬標準生產流程，在檢驗成品及設備維護上較容易，
可降低管理成本 4. 物料搬運距離短，並可裝設如輸送帶之輸送設備，
以降低物料損壞率及搬運成本 5. 因作業流程順暢，可降低半成品庫存量 6. 較易保持生產平衡，生產管制工作比較簡單
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8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
設定成本(setup cost)較高 4. 由於生產流程的不順暢，為減低停工待料的機率，須
有較高的半成品庫存，增加了物料儲存成本 5. 產品多樣少量，使物料採購、標識與控制較不容易
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8.2 設施佈置的類型 (續)
2. 產品式佈置(Product layouts)
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8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
優點：
1. 主件之搬運成本低 2. 工作時程與產品設計，可保有高度之彈性 3. 技術人員在一固定地點完成工作，產品的生產管
制與品質問題可有專人負責 4. 可避免連續生產，停工待料或機具故障所產生的
延滯 5. 工作人員的技術層次較高，且工作品質較易評定，
效率的目的 良好的佈置
能使作業流程順暢 不致有作業間斷或重覆的現象 提高工作效率與安全性
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8.1 設施佈置的意義與原則(續)
無論何種佈置方式，均可依據以下幾項原則：
1. 作業程序(流程)務求連續與順暢
對機器設備與作業場所做適當安排，以最短直線流 程為原則
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8.5 設施佈置的範例(續)
陳明德、葉丁鴻 合著
鄰近因子(closeness factors)
由兩個部門之間的資訊流動及需要面對面的洽談的 次數而擬定
告訴佈置設計者是否兩部門需要緊密的聯繫與結合 矩陣裡的數值表示兩者相對下需要在一起的程度
從0到10來界定 0為兩者互動最不頻繁 10 為兩者互動最頻繁
前言
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
設施佈置(Facility layout)
目的： 探討如何將各項機器、設備及處所配置於設 施(廠房或公室)內，以及適合各類管路的配 線與安裝
作業管理:管控QCD之鑰
8.1 設施佈置的意義與原則
陳明德、葉丁鴻 合著
設施佈置
指各部門位置的確切劃定，機器工具的適當安置 使工作的進行能井然有序，俾能達迅速、經濟、
作業管理:管控QCD之鑰
8.5 設施佈置的範例(續)
陳明德、葉丁鴻 合著
1. 收集資料
某研究辦公室R007：政府一智囊單位
擁有100位員工隸屬於六個部門 有新開發空間，可安排位置給新進的30位員工
重新設計新的佈置，有三項資訊是必要的：
1. 各部門個別的空間需求 2. 可運用的空間 3. 鄰近因子(closeness factors)
在同一工廠中各個部門可能由於不同的作業性質 而有不同的佈置
可兼收兩種不同佈置之優點
作業管理:管控QCD之鑰
8.3 設施佈置的考慮因素
陳明德、葉丁鴻 合著
要達成一個成功又有效的設施佈置，應考慮幾個 重要因素：
1. 產品：設施所生產的產品之性質對設施佈置具有 重大的影響
體積很大且笨重的產品，以產品式佈置為宜 產品體積小，搬運容易，採用程序式佈置
可激勵員工的士氣
作業管理:管控QCD之鑰
8.2 設施佈置的類型 (續)
陳明德、葉丁鴻 合著
缺點：
1. 人員、物料、機具的移動成本較貴 2. 一些支援的貴重設備可能無法充分利用 3. 常因作業現場的場地限制，物料與機具可能無足
夠空間放置，使用時可能不易找得，效率低落
4. 混合式佈置(Combination layouts)
2. 減少物料的搬運
使物料的搬運距離減至最小，且避免物流路徑逆向 或交錯
3. 維持設施佈置的彈性
使設施佈置能適應未來生產(作業)數量改變的需要
4. 使在製品具有高的週轉率
讓物料在整個生產(作業)程序中的時間縮短，並儘 量使各工作站存量降至最少
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.1 設施佈置的意義與原則(續)
缺點：
1. 所用者多為特殊專用機器，購置成本較通用機器 為高，且不能作為其他用途，比較缺乏彈性
2. 由於整條生產線必須維持良好的平衡，如果其中 一個人或是一部機器發生問題時，會影響整條生 產線的正常運作
3. 當產品種類或數量改變時，原有的生產線較不容 易變換調整
4. 工作大多經過專業分工設計，所以較呆板、枯燥 乏味
5. 有效的利用機器設備
使機器設備能充分有效的運用，以減少固定成本 的投資
6. 有效利用廠房空間
使設施中每一空間所花費的成本為最小
7. 有效的人力運用
儘量以自動化或機械化之設備代替人工運送物料
8. 提供工作人員方便、舒適、安全的工作環境
注意廠內光線、熱度、通風、安全、溫度、塵埃、 污物、噪音、震動等事項
2. 生產程序：產品的生產程序不同，佈置方式便有 產品式佈置、程序式佈置與固定式佈置之分
目的：希望製造的流程最短及最少之物料搬運
3. 設施所具有的空間：每一項生產設備須有其佔有 的空間
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
8.3 設施佈置的考慮因素(續)
4. 機器設備本身：對機器設備的重量及操作特性 加以考慮，減少其特殊性所造成的干擾或影響
作業管理:管控QCD之鑰
8.5 設施佈置的範例(續)
陳明德、葉丁鴻 合著
辦公室R007鄰近程度矩陣(closeness matrix)
1.行政部門 2.社會服務部門 3.內部審查部門 4.團體制度部門 5.教育部門 6.會計部門
Closeness Factor
123456
-
3
6
5
2 10
-
8
7
2
-
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
第八章 設施佈置(Facility Layout)
作業管理:管控QCD之鑰 陳明德、葉丁鴻 合著
學習目標
認識設施佈置的意義、重要性，以及設施佈置 的幾項原則
明瞭設施佈置有哪些不同的類型，及其適用性 瞭解設施佈置有哪些基本步驟。 藉由範例學習如何設計出一個程序式佈置 介紹何謂「生產線平衡」(Line Balancing)問題？
8. 設置輔助與服務區域：
如工具室、收發料室、儲藏室以及洗手間等 佈置時須考慮其與各工作單位間之關係，及工作