第四章设施选址与布置
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生产运作(同大)第4章选址与布置
（ 千
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美 200
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B superior
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D
B C A
C superior
A superior
6
8 10 12 14 16
年度产出（千单位）
b.图中显示出了各个供选择地点的总成本 最低时的区间。请注意D地从未优于其它 任何一地。因此可以从B线和C线的交点 以及A线和C线交点所得到的产出水平求 出确切的区间。为了得到这点，使他们 的总成本公式相等，求Q，即得到他们最 优产出水平的界限。
对于耗能大的企业，如钢铁、炼铝、 火力发电厂，其厂址应该靠近燃料、 动力供给地
水资源缺乏问题日益严重，但工业耗 水万元产值耗水近200 立米，兴旺国 家为20-30立米，水的重复利用率仅为 50%，兴旺国家为80%
〔4〕厂址条件和费用
在平地上建厂比在丘陵或山区建厂要容易施 工得多，造价也低得多
〔2〕 在同一地区选择假设干适当的地点：地 区选定之后，要确定哪片土地建厂
〔3〕 比较不同地点，作出决定。
选位
择点
比较
定址
位置的一般选择
区位 比较
城市设厂
农村设厂
城郊设厂
优势
市场聚合，人才集中， 交流和协作方便，生 产条件保障性强。
地价便宜，人力资源 靠近市场，地价较便
成本低，环保要求低， 宜，交流协作方便，
步骤： A 选择有关因素〔如市场位置、水源供给、停车场、
潜在收入等〕 B 赋予每个因素一个比重，以此显示它与所有其它因
素相比的相对重要性。各因素比重总和一般是1.00 C 给所有因素确定一个统一的数值范围〔如0-100〕 D 给每一待选地点打分 E 把每一因素的得分与它所占的比重值相乘，再把各
《生产与运作管理》第四章生产和服务设施选址与布置_OK
50×100+80×100+100×150+50×200/ 50+200 = 66.7（公里）
100+120+1
41
第二节 设施的布置
设施布局从制造业来说包括厂区的划分、设备 的布局；服务业是指顾客服务区域、办公区域、休 息室、餐厅等。
一、厂区布置的基本要求（P151） （1）厂房的布置应满·足生产过程的要求，尽可能 使厂区内物件运输路线最短；减少交叉和迂回路线， 从而缩短生产周期，减少生产费用。 （2）充分利用厂区平面，在安全、卫生的前提下 紧凑布置，生产和协作关系密切的单位就近布置， 减少占地面积，节约投资和生产费用。
盈亏平衡分析法 (P47)
总成本
单位变动成本CV
固定成本CF 产量
30
公式推倒 利润=收入- 成本
即：R=P•Q -（FC + Q •Va） 当R≠0，Q=（F+P）/（R-Va） 当R=0，Q。称为保本点（盈亏平衡点）
Q。= FC/（R-Va）
31
例1：工厂修建大、中、小三种投资规模选择，各自的 固定成本、可变成本和产出能力如表：
27
• 目前设施选址的发展趋势
（1）工业园区和工业中心 （2）企业群体布局，靠近仓储设施和服务设施 （3）从全球范围考虑 （4）向郊区发展 （5）有利于生态环境的控制 （6）从动态、长期、均衡的发展出发 （6）应用多目标规划和计算机技术
28
三、选址的方法
量•本•利法 重心法 评分法
29
金额
销售收入
14
优点
设备改变容易； 员工培训时间缩短； 物料处理成本降低； 零件生产、运送更快捷； 流程中库存小； 生产自动化容易。
100+120+1
41
第二节 设施的布置
设施布局从制造业来说包括厂区的划分、设备 的布局；服务业是指顾客服务区域、办公区域、休 息室、餐厅等。
一、厂区布置的基本要求（P151） （1）厂房的布置应满·足生产过程的要求，尽可能 使厂区内物件运输路线最短；减少交叉和迂回路线， 从而缩短生产周期，减少生产费用。 （2）充分利用厂区平面，在安全、卫生的前提下 紧凑布置，生产和协作关系密切的单位就近布置， 减少占地面积，节约投资和生产费用。
盈亏平衡分析法 (P47)
总成本
单位变动成本CV
固定成本CF 产量
30
公式推倒 利润=收入- 成本
即：R=P•Q -（FC + Q •Va） 当R≠0，Q=（F+P）/（R-Va） 当R=0，Q。称为保本点（盈亏平衡点）
Q。= FC/（R-Va）
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例1：工厂修建大、中、小三种投资规模选择，各自的 固定成本、可变成本和产出能力如表：
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• 目前设施选址的发展趋势
（1）工业园区和工业中心 （2）企业群体布局，靠近仓储设施和服务设施 （3）从全球范围考虑 （4）向郊区发展 （5）有利于生态环境的控制 （6）从动态、长期、均衡的发展出发 （6）应用多目标规划和计算机技术
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三、选址的方法
量•本•利法 重心法 评分法
29
金额
销售收入
14
优点
设备改变容易； 员工培训时间缩短； 物料处理成本降低； 零件生产、运送更快捷； 流程中库存小； 生产自动化容易。
生产运作管理第4章
X：1---4，3---6，3---4。
2、编制主联系簇（如图1） 3、考虑其它有A联系的部门
4
26
1
5
3 图2
4、画出X关系图（如图3） 5、安置各部门（如图4）
1 4 3
6
图3
1
2
6
3
5
4
图4
二、从—至表法
是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较 适合于多品种、小批量生产的情况。
Sk
k
T
Tek r
式中：Sk —第K步时组合方案的最小工序数；
Tek —第K+1步之前各试定工序时间之和；
T—所有工步时间总和；
r—节拍。
每步从各组合方案中，找出Sk值为最小的方案，作 为节点进行分支。
当各方案的Sk值相等时，选取Tek较大的方案。
第一步
2 2
5
3
6
1
7
4
2 6
6
5
7
9
方案1 - 1 （1，2，5） 方案1 - 2 （1，2，6） Te11 6 2 1 9 Te12 6 2 2 10
（3）优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布 置，以此类推。
（4）最后，考虑其它因素进行改正和调整。
7 01 4
02 2 1 05
10
21
4
03 11 04
三、新设备的布置问题
问题：在已有的设备设施中，再安置一台新设备。
假定物料或人员在两台设备或两个部门之间移动时，只能按 交叉垂直的路线运动，即两点之间不能走对角线，设原有设 备在坐标内的点为 （a1,b1 ) ，（a2 ,b2 ) ，（an ,bn ) ， 则目标是求出x，y，使得
2、编制主联系簇（如图1） 3、考虑其它有A联系的部门
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3 图2
4、画出X关系图（如图3） 5、安置各部门（如图4）
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图3
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二、从—至表法
是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较 适合于多品种、小批量生产的情况。
Sk
k
T
Tek r
式中：Sk —第K步时组合方案的最小工序数；
Tek —第K+1步之前各试定工序时间之和；
T—所有工步时间总和；
r—节拍。
每步从各组合方案中，找出Sk值为最小的方案，作 为节点进行分支。
当各方案的Sk值相等时，选取Tek较大的方案。
第一步
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方案1 - 1 （1，2，5） 方案1 - 2 （1，2，6） Te11 6 2 1 9 Te12 6 2 2 10
（3）优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布 置，以此类推。
（4）最后，考虑其它因素进行改正和调整。
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三、新设备的布置问题
问题：在已有的设备设施中，再安置一台新设备。
假定物料或人员在两台设备或两个部门之间移动时，只能按 交叉垂直的路线运动，即两点之间不能走对角线，设原有设 备在坐标内的点为 （a1,b1 ) ，（a2 ,b2 ) ，（an ,bn ) ， 则目标是求出x，y，使得
运营管理第4章设施的选址与布置
比较优势法
总结词
比较优势法是一种基于竞争分析的选 址方法，通过比较不同位置的竞争优 势来选择最佳位置。
详细描述
该方法首先分析竞争对手的位置和优 势，然后评估自身在该地区的竞争优 势。最后，选择具有明显竞争优势的 位置作为设施的选址。
重心法
总结词
重心法是一种基于数学模型的选址方法，通过优化设施的位置来最小化运输成本 。
ห้องสมุดไป่ตู้ 设施布置的优化方法
01
02
03
04
流程优化
通过调整设备和人员的布局， 优化生产流程，提高生产效率
。
模块化设计
将设施划分为不同的模块，便 于进行快速布置和调整。
引入智能技术
利用物联网、大数据等技术手 段，实现设施的智能化管理和
优化。
员工参与
鼓励员工参与设施布置的优化 过程，了解员工的需求和意见
，提高员工的满意度。
详细描述
该方法首先确定需求点和供应点，然后计算需求点和供应点之间的距离和运输量 。接着，使用数学模型对设施的位置进行优化，以最小化总运输成本。最后，选 择最优位置作为设施的选址。
线性规划法
总结词
线性规划法是一种定量的选址方法， 通过建立线性方程组来求解最优解。
详细描述
该方法首先建立包含多个约束条件的 线性方程组，然后使用数学软件求解 该方程组。最后，根据求解结果选择 最优的设施选址。
04
设施布置的评估与优化
设施布置的评估指标
生产效率
评估设施布置是否有利于提高生产效 率，减少生产过程中的等待、运输和 闲置时间。
空间利用率
评估设施布置是否充分利用了空间资 源，减少了空间的浪费。
员工满意度
第四章 设施选址与设施布置
第四章设施选址与设施布置学习目标1．了解设施选址的重要性2．熟悉设施选址的影响因素3．理解设施选址的一般步骤4．掌握设施选址方案的评估方法5．熟悉设施布置的影响因素6．了解服务业设施布置的内容7．掌握设施布置支持方法引导案例美国联邦快递公司（FedEx）的创立者、总裁弗雷德•史密斯于20世纪60年代在耶鲁大学读书期间曾写过一篇论文，建议在小件包裹运输上采纳“轴心概念”理念，提出一个超越传统上通过轮船和定期的客运航班运送包裹，建立一个纯粹的货运航班，并利用寂静的夜晚通过飞机运送包裹和邮件，用以从事全国范围内的包裹邮递的设想。
这是一个开创性的创业设想，可是老师并未认可这个创新理念，这篇论文只得了个C。
毕业后，弗雷德曾在越战中当过飞行员。
回国后他在可行性研究基础上，把从父亲那里继承的1000万美元和自己筹措的7200万美元作为资本金，建立了联邦快递公司。
实践证明，“轴心概念”的确能为小件包裹运输提供独一无二、有效的、辐射状配送系统。
弗雷德选择了田纳西州的孟菲斯作为公司的运输中央轴心所在地。
首先，孟菲斯为联邦快递公司提供了一个不拥挤、快速畅通的机场，它坐落在美国中部地区；其次，孟菲斯气候条件优越，机场很少关闭。
正是由于摆脱了气候对于飞行的限制，联邦的快递竞争潜力才得以充分发挥。
每到夜晚，就有330万包裹从世界各地的210多个国家和地区起运，飞往田纳西州的孟菲斯。
成功的选址也许对联邦快递的安全记录有着重大贡献。
在过去的30多年里，联邦快递从来没有发生过空中事故。
联邦快递的飞机每天晚上将世界各地的包裹运往孟菲斯，然后再运往联邦快递没有直接国际航班的各大城市。
虽然这个“中央轴心”的位置只能容纳少量飞机，但它能够为之服务的航空网点要比传统的A城到B城的航空系统多得多。
另外，这种轴心安排使得联邦快递每天晚上飞机航次与包裹一致，并且可以应航线容量的要求而随时改道飞行，这就节省了一笔巨大的费用。
此外，联邦快递相信，“中央轴心”系统也有助于减少运输上的误导或延误，因为从起点开始，包裹在整个运输过程都有一个总体控制的配送系统。
4-生产-服务设施选址与布置
2024/8/14
38
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。
2024/8/14
39
(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。
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)。
2024/8/14
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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)B1E 5(B1A2+B1A3+B2A1+B2A4)
2024/8/14
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代数式法
约束条件(限制) ⑴ D子系统不允许靠近厂前马路； ⑵ B子系统必须靠近厂前马路； ⑶ C 子系统不能置于5区； ⑷ E 子系统不能置于4区；
生产设施选址与布置优化讲义
作业相关图
代号 A E I O U X
密切程度 绝对重要 特别重要
重要 一般 不重要 不予考虑
代号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
关系密切原因
使用共同的原始记录 共用人员 共用场地
人员接触频繁 文件交换频繁 工作流程连续 做类似的工作
共用设备 其他
表44：关系密切程度分类表
表45：关系密切原因
例 41 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2×3的区域内 已知这 6个部门间的祖业关系密切程度;如图416所示;请根据 416作出合理布置
两件相同制品的时间间隔 它的计算公式是：
r计 计 划 划 期 期 有 内 效 计 工 划 作 产 时 量 间 F N eFN 0*
装配线时间平衡方法
✓ 确定装配流水线节拍
✓计算装配线上需要的最少工作地数
S
m in
ti r
✓组织工作地 ✓计算工作地时间损失系数 平滑系数
L SI
s S *r
T ei
i 1 S *r
*100%
s
( T e m a x
i 1
T
)2
ei
4 6 办公室的设施布置
办公室与生产制造系统相比;有许多根本不同的
特点：
✓生产制造系统加工处理的对象是有形物品;而办公
室则是信息以及组织内外的来访者
✓办公室的工作效率往往取决于人的工作速度;而生
产制造系统与设备速度有相当大的关系
生产与运作管理 Production &Operation
Management
第四章 生产/服务设施选址 与布置优化
4 1选址决策 4 2设备/设施布置决策 4 3库房布置 4 4选址与布置决策的定量分析 4 5装配线平衡 4 6办公室的设施布置
运营管理第4章生产和服务设施选址与布置
定义： 利用从—至表列出机器或设施之间的相对位置，以对角 线元素为基准，计算工作地之间的相对距离，从而找出 整个生产单元物料运量最小的布置方案。
该方法比较适用于多品种、小批量生产的情况或工艺专 业化车间内的设施布置。 步骤：
选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机 床设备。 制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离 确定出零件在设备间的移动次数和单位运量成本 用实验法确定最满意的布置方案
固定式布置（Fixed Position Layout）
操
作
机器
者
固定工件（飞机装配）
工位器具
固定式布置（Fixed Position Layout）
•固定式布置的优点是：
–减少了加工对象的移动，节省搬运设备和费用 –工作程序易于设计和调整，对多品种生产运作适 应性强 –管理比较简单
•其缺点是：
设施布置的原则
•满足生产工艺过程的要求
–符合生产工艺顺序，使产品有单一流向 –使生产联系和协作关系密切的车间和部门 尽 量布置在一起 –合理划分厂区
•经济性
–减少运输量 –尽量紧凑 –提高建筑系数
•安全与健康
设施布置的程序
•确定目标 •收集资料：
–基础资料、生产单位的配置、生产系统图
•确定各组成部分所占面积 •确定各生产单位之间的相互关系
原则：从关系A出现最多的部门开始 3、考虑其它与A联系的部门（如图2）
4 26
5
图1
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图2
2021/4/25
武汉科技大学管理学院
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4、画出X关系图（如图3） 5、安置各部门（如图4）
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方案2
方案3
0
Q1
Q2
Q
成本分析实例
下表列出了四个可能成为工厂所在地的地 点的固定成本和可变成本
地址 A B C D
每年的固定成本/美元 250000 100000 150000 200000
每单位的可变成本/美元 11 30 20 35
a. 在一张图上绘出各地点的总成本线 b. 指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最低） c. 如果要选择的地点预期每年产量为8000个单位，哪一地的
（1）建立原始评价矩阵
30 100 10 5 A 25 80 8 3
18 50 20 2 22 70 12 3
0 1 5/6 1
B 5/12 3/ 5 1 1/ 3 1 0 0 0
2
/
3
2/ 5 2/ 3 1/ 3
（2）归一化处理
aij miinaij 当指标为效益指标时
bij mmiamiaxiaaxxiajaijijmmiianiiinjaiaji当 j 指标为成本型指标
正方：水力资源是怒江沿江地区最可利用的水电 是清洁能源；可使沿江人民脱贫致富····
反方：怒江是目前我国生态保存较好的，为数不 多的几条大江大河，水电开发会导致生态的破坏； 怒江沿江是地震和泥石流的高发区，会对坝址造 成损害；建坝后，老百姓到底有多少实惠，还不 得而知 ······
设施选址流程（工作程序）
运输线路的便利、地点的特点、公共设 施的可利用性、土地成本、工程造价
分区 社区 地点
与当地社区协商场址
董事会
肯德基的选址心经
一、商圈的划分与选择 1．划分商圈 商圈规划采取的是记分的方法，例如， 这个地区有一个大型商场，商场营业 额在1000 万元算一分，5000万元算 5分。
2．选择商圈 在商圈选择的标准上，一方面要考虑 餐馆自身的市场定位，另一方面要考 虑商圈的稳定度和成熟度。
成本最少或者那一地点的利润最高
量本利分析法
假设条件：
产出在一定范围时，固定成本不变 可变成本与一定范围内的产出成正比 所需的产出水平能近似估计 只包括一种产品
成本分析：
总成本=FC+VC×Q
FC — 固定成本； VC — 单位可变成本 Q — 产出产品的数量或体积
成本分析方案比较
C
方案1
（3）确定各指标的权重 W={0.35,0.3,0.25,0.1}
（4）综合评价
0 1 5/610.35
GBW 5/132/51 1/30.3 0.60.860.9205.1
1 0 0 00.25 2/32/5 2/3 1/30.1
从综合评价结果看Biblioteka 第2方案是最佳选择，第1方 案也接近最佳选择
第四章设施选址与布置
第四章 设施选址与布置
本章内容
设施选址 设施布置 工厂与服务设施总平面布置 车间设备布置 装配线平衡
设施选址
任务
在已确定的地理区域内，经过调查研究、 现场勘察，选出几个条件较好的场址， 然后进行分析、比较、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。
80 80
70 90
86 92
40
70
80 90
衡量值
地点1
0.10（100）=10.0 0.05（80）=4.0 0.40（70）=28.0 0.10（86）=8.6 0.20（40）=8.0 0.15（80）=12.0
70.6
地点2
0.10（60）=6.0 0.05（80）=4.0 0.40（90）=36.0 0.10（92）=9.2 0.20（70）=14.0 0.15（90）=13.5
选址决策的重要性
长期责任范畴，一旦出错，很难克服 影响投资需要、运作成本、税收及运作
设施选址的主要因素
市场顾客
基础设施 与运输
行业环境
能源动力 的供应
选址
政治与政府 环境保护 建设投资
原料供应 劳动力素质
气候地理环境
案例：怒江水电开发规划
云南怒江傈僳族自治州规划开发怒江，在怒江沿 江760公里河段内修建16个梯形电站。此举引起 各界极大关注：
积值相加就得到待选地点的总分 F 选择其中综合得分最高的地点
22
举例：一家摄影公司打算开张一家分店，下表 是两个可供选择的地点的信息
因素
邻近已有商店 交通繁华 租金 大小 布局 运营成本
比重
0.10 0.05 0.40 0.10 0.20 0.15 1.00
得分(100)
地点1 地点2
100 60
因素评分法
这是一种普遍的地点评估方法，它考虑了质和量的输入。 步骤： A 选择有关因素（如市场位置、水源供应、停车场、潜在收
入等） B 赋予每个因素一个比重，以此显示它与所有其它因素相比
的相对重要性。各因素比重总和一般是1.00 C 给所有因素确定一个统一的数值范围（如0-100） D 给每一待选地点打分 E 把每一因素的得分与它所占的比重值相乘，再把各因素乘
有一购房者正在选购一套房子，有四个地 点可供选择。考虑的选址因素大概有四种： 价格、使用面积、住房与工作地点的距离、 周边环境。
价格/万元
使用面积/平 与工作地点的
方米
距离/公里
周边环境
1
30
100
10
好
2
25
80
8
中
3
18
50
20
差
4
22
70
12
中
将定性的指标转化为定量的指标：好=5， 中=3，差=2.
确定任务 列出考虑因素 列出各项要求
根据选址要求 预选地址
确定评价方法
评价各选址方案
满意否?
找到新评价方案
No
No
有优解?
Yes
Yes
领导决策
确定位置
No 满意否? Yes 编写设施选址报告
决策标准
市场潜力、市场份额、经营费用
决策阶段
市场区域
运输成本、原材料成本、劳动 力成本和数量、政策
原材料市场与成本、劳动力成本和数量、 公共设施、社区的态度
总成本最低
利润分析：
总利润=Q(R-VC) -FC
收入
利润
TC2
TC1
FC1 FC2
0 盈亏平衡点 Vo V1 V2 产（销）量
综合评价法
多因素多目标的系统评价方法
●提出备选场址列出考虑因素 ●因素量纲转换建立原始评价矩阵 ●归一化处理 ●确定因素（指标）的权重 ●综合评价（计算）
综合评价法实例
二、聚客点的测算与选择 三、选址时一定要考虑人流的主要流动
线会不会被竞争对手截住。
常用的设施选址方法
量本利分析法 综合评价法 线性规划法（运输问题） 重心法
量本利分析法
分析步骤
确定每一备选地点的固定成本和可变成本 在同一张图表上绘出各地点的总成本线 确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的总