IE设施规划与设计.ppt

生产力布局原则
▪ 最低成本原则 ▪ 专业化分工合作原则 ▪ 分散与集中相结合原则 ▪ 重点开发原则 ▪ 吸引外资合理投向原则
设施选址考虑的主要成本因素
▪ 运输成本 ▪ 原料供应 ▪ 动力、能源的供应量和成本 ▪ 水供应 ▪ 劳动力素质 ▪ 建筑成本
设施选址考虑的主要非成本因素
▪ 社区情况 ▪ 气候和地理环境 ▪ 环境保护 ▪ 当地政府的政策
产品原则布置的缺点
▪ 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，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，按照作业的 级别安排顺序相当普遍。根据先后工 序决定生产阶段，应按照物料的技术 优先性安排物料。
▪ 一﹕固定式布局（產品中心）
以產品為中心﹐人﹑機﹑物料﹑移動
▪ 二﹕按功能與加工方法布局
傳統布局（亂流）
▪ 三﹕按流程布局
流水線布局
▪ 四﹕混合式布局
精益生產之布局方式
▪ 一字型 ▪ S型 ▪ T型 ▪ U型 ▪ O型
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
门
▪ T(Time)
产品 数量 生产路线 辅助服务部
时间安排
系统布置设计程序图
输入数据(P、Q、R、S、T) 物 流 作业单位相互关系分析
物流与作业单位相互关系图 面积相互关系
调整、修正与拟定方案 评价
系统布置设计阶段图
阶段 确定位置：确定所要布置的相应位置
总体区划：在布置区域内确定一个总体布局 详细布置：确定各个作业单位或各个设施的具体位置 施工安装：编制计划，进行施工安装 时间
规则是：每次互换两个车间的位置，如果布置 的总成本降低了，则互换两个车间。
▪ CRAFT并不能确保得到最优方案 ▪ CRAFT严重依赖于初始状态，初始状态在一
定程度上决定了最终的布置方案
▪ CRAFT从一个合理的方案开始有可能产生一
个成本更低的方案，但并不总如此。因此使用 CRAFT时最好提出几种不同的初始布置，以 得到不同结果。
设施规划与设计
什么是设施规划与设计
▪ 设施规划与设计（Facility Planning
and Design）是物流工程的一个重要 组成部分，其任务是对系统的各类设 施、人员、投资进行系统的规划与设 计，用以优化人流、物流和信息流， 从而有效、经济、安全地实现系统的 预期目标。
设施规划与设计内容
面布置
▪ 编写设施选址报告，供决策部门审批
设施选址报告的主要内容
▪ 场址选择的依据 ▪ 建设地区的概况和自然条件 ▪ 设施规模与经济技术指标 ▪ 各场址方案的比较 ▪ 对各场址方案的综合分析和结论 ▪ 当地有关部门的意见 ▪ 附件，包括各项协议文件的抄件
常用的设施选址方法
▪ 优缺点比较法 ▪ 重心法 ▪ 线性规划法 ▪ 德尔菲分析模型
m------待选场址数；
n------销售区X域ij 数0；
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。
德尔菲分析模型的步骤
▪ 成立三个小组：协调小组，预测小组和战
定位布置的优点
▪ 物料移动少 ▪ 采用班组方式可提高作业连续性 ▪ 提高质量 ▪ 高度柔性，可适应产品和产量的变化
定位布置的缺点
▪ 人员和设备的移动增加 ▪ 设备需要重复配备 ▪ 工人需要较高技能 ▪ 会增加面积和工序间储存 ▪ 生产计划需要加强控制和协调
成组技术布置的步骤
▪ 将零件分类 ▪ 识别零件组的物流类型 ▪ 将机器和工艺分组，组成工
可用于解决多层布置问题
▪ CRAFT假设可以使用叉车等路径可变的物料
搬运设备。因此，当使用计算机控制的固定路 径搬运时，其应用可能性大大降低。
THE END！ Thank you.
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[(x ai )2 ( y bi )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
解决布置问题的钥匙
产品—材料
P
生产什么？
生产路线—工艺过程
R
怎样进行生产？
Q
数量—产量
每项产品要制造多少？
辅助服务部门
S 用什么来支持生产
时间—时间安排
T 产品何时生产？ 为什么
工艺原则布置的优点
▪ 机器利用率高 ▪ 可采用调用设备 ▪ 设备和成员的柔性程度高 ▪ 设备投资相对较少 ▪ 操作人员作业多样化
准备阶段的内容
▪ 生产纲领和设施规模 ▪ 需进行的各方面作业 ▪ 设施的组成 ▪ 计划供应的市场和流通渠道 ▪ 需要资源的要求与供应渠道 ▪ 产生的废物及其估算数量 ▪ 运输量和运输方式的要求 ▪ 所需职工的人数和等级要求 ▪ 外部协作条件和信息的获取
地址选择阶段的内容
▪ 走访行业主管部门 ▪ 选择若干地区 ▪ 进行方案比较 ▪ 各方面参加人员比较
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
作单元
成组技术布置的优点
▪ 设备利用率较高 ▪ 流程通顺，运输距离较短，搬运量少 ▪ 有利于发挥班组合作精神 ▪ 有利于扩大工人的作业技能 ▪ 缩短生产准备时间 ▪ 兼有产品原则布置和工艺原则布置的优点
成组技术布置的缺点
▪ 需要较高的生产控制水平以平衡生产流程 ▪ 如果单元之间流程不平衡，需要中间储存 ▪ 班组成员需要掌握所有作业技能 ▪ 减少使用专用设备的机会 ▪ 兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点
设施布置按工作流程形式分类
▪ 工艺原则布置 ▪ 产品原则布置 ▪ 定位布置 ▪ 成组技术布置
设施布置按生产系统功能分类
▪ 存储布置 ▪ 销售布置 ▪ 工程项目布置
设施布置的步骤
▪ 搜集设施布置所需要的资料 ▪ 物流分析 ▪ 作业部门关系表 ▪ 做设施总布置图
布置分析的基本要素
▪ P(Product) ▪ Q(Quantity) ▪ R(Route) ▪ S(Supporting Service)
i 1
其中，n ------市场地区数
（x,y） ------场址的位置坐标
（ ) ------市场地区i的位置坐标
Waii , bi ------市场地区的市场要求量
线性规划法的数学模型
min m n
Cij X ij
s.t.min
m
X ij bj
i 1
n
X ij ai
i1 j1
j 1
地点选择阶段的内容
▪ 向当地城建部门征询意见 ▪ 从气象、地质等部门取得各项历史资料 ▪ 进行地质水文的初步考察 ▪ 收集有关运输及排水设施的资料 ▪ 收集各种费用的经济资料 ▪ 对各种资料进行比较，选定合适的场址方
案
编制报告阶段的内容
▪ 对各项调查研究资料进行整理 ▪ 绘制所选地点的设施位置图和初步总平
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 设施设计
布置设计(LAYOUT) 建筑设计 公用工程设计 信息通信设计
LAYOUT改善原則
▪ 原則一﹕流水線布局 ▪ 原則二﹕最短距離原則 ▪ 原則三﹕流水化作業原則 ▪ 原則四﹕盡可能利用立體空間 ▪ 原則五﹕在作業角度﹑安全﹑便于操作 ▪ 原則六﹕彈性變化
LAYOUT布局方式
2
4
1
B
C
A
5 G
J
K
Baidu Nhomakorabea
8F
10 H
11
D
E
9
3
6
I
7
产品原则布置的过程（二）
每周生产时间
（2）周期时间（C）= 每天计划周产期量时间 （3）工作地数量（N）= 完成作业所需时间总量
（4） 选择作业分配规则，分配作业
完成作业所需时间总量
（5）效率= 实际工作地点数时间周期
产品原则布置的优点
▪ 布置符合工艺流程，物流顺畅 ▪ 上下工序衔接，存放量少 ▪ 生产周期短 ▪ 物料搬运工作量少 ▪ 对工人技能要求不高 ▪ 生产计划简单，易于控制 ▪ 可使用专用设备
绿化设计的重点地段
▪ 厂前区和主要出入口以及主要道路两旁 ▪ 食堂、卫生所、生活室、哺乳室等生活福利
设施附近
▪ 散发粉尘、产生高噪音的车间和站房附近 ▪ 洁净程度较高的车间站房和实验室附近 ▪ 需要改善环境和卫生条件、防止西晒的地方
计算机辅助设施布置设计（CRAFT） 的特点（一）
▪ CRAFT采用启发式算法。其评价决策使用的
工艺原则布置的缺点
▪ 流程较长，搬运路线不稳定，费用高 ▪ 生产计划与控制较复杂 ▪ 生产周期长 ▪ 库存量相对较大 ▪ 操作人员需要较高的技术等级
工艺原则布置的过程
▪ 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
产品原则布置的过程（一）
（ 1 ）画作业流程图
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。
设施选址的意义
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都有重大意义。 如果先天不足，会造成很大损失。因 为场址一旦确定，设施建设完工，一 般无法轻易改动。
计算机辅助设施布置设计（CRAFT） 的特点（二）
▪ CRAFT最多能解决具有40个车间的布置问题，
迭代不到10次即能得到最终结果
▪ CRAFT车间由标准方块组成，车间允许多种
构形，但经常会得到奇形怪状的车间。为了得 到一种理想布置，必须人为改变车间形状。
▪ CRAFT经过修正后的软件为SPACECRAFT，