第5章工艺选择与设施布置.ppt

1、运营管理运营管理第第5章章 工艺选择与设施布置工艺选择与设施布置 图5-1工艺选择和能力规划影响系统设计5.2工艺选择工艺选择工艺选择是指组织产品生产或服务提供的工艺选择是指组织产品生产或服务提供的方式，对能力规划、设施与布置以及工作方式，对能力规划、设施与布置以及工作系统的设计都有重要的影响。系统的设计都有重要的影响。工艺选择考虑的因素：工艺选择考虑的因素：（1）系统需要处理多少品种的产品或服务）系统需要处理多少品种的产品或服务 （2）需要具有什么样的柔性设备）需要具有什么样的柔性设备 （3）期望的产量是多少）期望的产量是多少五种基本的工艺类型：五种基本的工艺类型：（1）单件小批量单件小批量

2、（2）批量）批量（3）重复性、）重复性、（4）连续性）连续性（5）项目）项目工艺类型：工艺类型：单件小批量单件小批量。单件小批量通常应用于规模。单件小批量通常应用于规模相对小的运营中。相对小的运营中。基本特征：产品和服务存在很多的差异并基本特征：产品和服务存在很多的差异并且产量低，加工一般是间歇性的。且产量低，加工一般是间歇性的。例如：如工具模具店、兽医诊所例如：如工具模具店、兽医诊所工艺类型：工艺类型：批量批量。批量加工应用于产品或服务品种适。批量加工应用于产品或服务品种适中，产量为中等规模这一情形，成批的生中，产量为中等规模这一情形，成批的生产产品或提供服务，也属于间歇性的。产产品或提供服

3、务，也属于间歇性的。例如：烘焙食品店、冰激凌、杂志、电影例如：烘焙食品店、冰激凌、杂志、电影院、音乐会等。院、音乐会等。工艺类型：工艺类型：重复性重复性。当企业提供的产品或服务要求的。当企业提供的产品或服务要求的产量较大、标准化程度较高时，采用重复产量较大、标准化程度较高时，采用重复性加工方法。重复性有时也称为装配线性加工方法。重复性有时也称为装配线 如汽车、电话机、铅笔等产品的生产，如汽车、电话机、铅笔等产品的生产，快餐加工线、音乐会的检票员等。快餐加工线、音乐会的检票员等。工艺类型：工艺类型：连续性连续性。连续性加工应用于生产高度标准。连续性加工应用于生产高度标准化、产量大的产品和服务，产

4、出一般没有化、产量大的产品和服务，产出一般没有变化。变化。例如：石油、钢、糖等生产；向家庭提高例如：石油、钢、糖等生产；向家庭提高水、电、互联网的服务。水、电、互联网的服务。表表51 工艺类型工艺类型工艺类型：工艺类型：项目：用于在一定期限内完成一系项目：用于在一定期限内完成一系列特定目标的非常规性工作，如一列特定目标的非常规性工作，如一个剧目、咨询、自作动画、建一座个剧目、咨询、自作动画、建一座桥梁等。桥梁等。5.3 设施布置设施布置 设施布置是指对业务部门、工作中心和设备进行布局，以确保系统中工作流（顾客或材料）运行顺畅。设施布置的目标：有助于达到产品和服务的质量水平。有效利用空间和人力。

5、避免出现瓶颈搬运成本最低。消除工人或物料的不必要搬运。缩短生产和顾客服务时间。实现安全生产。设施布置的三种基本类型：产品原则布置、工艺原则布置和固定位置布置。5.3.1重复加工重复加工：产品原则布置 产品原则布置产品原则布置旨在使大量产品或顾客顺利且迅速地通过系统。标准化程度高的产品或服务重复性生产采用该布置。产品原则布置适应性：标准化程度高、连续的加工运标准化程度高、连续的加工运营。（图营。（图5-4）特征：工作被分解成一系列标准化的特征：工作被分解成一系列标准化的作业，由专门的人和设备去完成。作业，由专门的人和设备去完成。产品原则布置优点产品原则布置优点产量高、个人和设备的利用率高。由于产

6、量高，因此单位费用低，很高的专用设备费用由许多加工对象来分摊。劳动专门化减少了培训费用和时间，同时使监督跨度加大。单位物料运输费用低。工艺路线选择及进度安排都在系统地初步设计中被确定下来。一旦系统运转，就无需过多地考虑它们。会计、采购及库存控制都相当程序化。产品原则布置缺点产品原则布置缺点分工过细使得工作重复单调、工人几乎没有发展的机会，而且可能导致情绪问题和由于过度紧张造成的损伤。技术低的工人可能对维持设备或产出质量缺乏兴趣。系统对产量变化以及产品或工艺设计变化的适应性差。个别设备出了故障或工人缺席率高对整个生产系统的影响极大。预防性维修、迅速修理能力和备用件库存都是必不可少的。与工人产量相

7、联系的激励计划是不可行的，因为这样会导致各个工人产量不一致，从而对系统中工作流的顺利进行产生不利影响。U型布置U型生产线或工作单元型生产线或工作单元原工作方式原工作方式柔性装配线柔性装配线不好：直线型很难平衡好：U型生产线的一个特点就是操作者容易进入，这里4个操作者可减为3个。U型布置U型布置的优点：（1）U型布置更紧凑 （2）有利于增进工人之间的交流与协调 （3）工人可以就近进行操作，工作分派的弹性大。（4）如果物料入厂与出厂是同一个地点，可减少运输量。不足？5.3.2、非重复加工：工艺原则布置、非重复加工：工艺原则布置 工艺原则布置用来加工或提供涉及许多工艺要求的产品或服务。工艺原则布置：

8、工艺原则布置：将相同或相似的加工作业放在一起，组成一个生产单元。如机工车间，有专门的洗、磨、钻等。服务：大学、医院、公共图书馆。(3)按工艺过程布置（Process Layout）又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务，如图所示。LLLDDDDGG接收和转运接收和转运LDG 车床组镗床组磨床组磨床钻床车床图图48：按工艺过程布置示意图：按工艺过程布置示意图 优点优点：1 系统能满足多样的工艺要求2 系统受个别设备或个人影响小3 通用设备比专用设备价值低，易维修4 可采用个人激励制工艺原则布置与产品原则布工艺原则布置与产品原则布置的比较（如下图）置的比

9、较（如下图）3、固定位置布置固定位置布置 在固定位置布置中，加工对象保持不动，工人、材料和设备按需要四处移动。这类布置几乎由产品本身特点决定的，即重量、体积等。固定位置布置用于大型建设项目，如大楼，发电厂、大坝、石油、飞机和火箭的制造上。3、固定位置布置固定位置布置 固定位置布置的关键是对材料和设备运送时间的控制，避免堵塞工地。4、混合布置、混合布置：现实中经常可以发现由三种类型产生的混合布置。例如：超市基本属于工艺原则布置，但我们发现它们中大多使用固定路线的物料运输装置，如在存货间使用轴承式传送带、在收银台处使用带式输送带。医院基本上采用工艺布置原则、但病人医疗常采用定位布置法。5、单元布置

10、、单元布置生产单元。生产单元是指将工作地分组，每组称为一个单元的这样一种布置。成组技术。只有将零件按相似工艺特征分组才能保证生产单元的效率，这种产品与工艺设计的战略被称作成组技术。相似零件：零件族，有找相似的工艺要求。7、服务布置、服务布置 服务布置形式：仓库和储备布置、零售布置、办公室布置。库房布置 例：假设有一个家电用品仓库，共有M个货区，分别存储7种家电。仓库有一个出入口，进出仓库的货物都要经过该口（如图412所示）。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表41所示，应该如何布置不同物品的货区，使总搬运量最小？存储物品搬运次数（每周）所需货区1.电烤箱28012.空调16023.微波炉360

11、14.音响37535.电视80046.收音机15017.其他1002货区通道表表41：家电用品仓库的存储信息：家电用品仓库的存储信息图图412：仓库平面示意图：仓库平面示意图72465537244551通道货区图图413：布置好的仓库平面示意图：布置好的仓库平面示意图决定如何将作业分配到工作地的这一过程成为生产平衡线。目标就是分到各工作地的作业所需要的时间大致相等，减少生产线上的闲置时间，提高工人和设备的利用率。产品专业化布置：生产线平衡产品专业化布置：生产线平衡生产线平衡生产线平衡如何决定要多少个工作地？产品专业化布置：生产线平衡产品专业化布置：生产线平衡生产线节拍生产线节拍决定因素：生产线

12、的节拍节拍：是指各工作地完成分配给它的作业直到工作可以继续往下所容许的最大时间。节拍也确定了一个生产线一定时间内的产量，如：如果节拍是2分钟，那么该生产线将每2分钟完成一个产品。产出率=每日运作时间/节拍产品专业化布置：生产线平衡产品专业化布置：生产线平衡生产线节拍生产线节拍例如：一条生产线每天运作8个小时（480分钟），节拍为1分钟，则产量为：每天480个单位一般来说，节拍是由预期产出率决定的，即预期产出确定后，节拍也就可以计算出来。节拍=每天运作时间/预期产量工作地分配产品专业化布置：生产线平衡产品专业化布置：生产线平衡需要的工作地数取决于预期产量和把基本作业分配到工作地的情况，可以用下面

13、的公式求出工作地的理论最小值：工作地的最小值=各作业时间之和/节拍 案例：P87，2.5 个工作地1、确定节拍，求出最少所需工作地数2、从工作1开始，按顺序给工序地分配作业。作业的分配按作业先后顺序由图左至右进行3、在每一分配前，利用下列标准确定哪些作业够资格分配到一个工作地 a.所有先行作业都已被分配 b.该作业时间不超过该工作地的剩余时间 如果没有够资格分配的作业，继续下一个工作地4、每当一个作业分配后，计算出该工作地的剩余时间。剩余时间等于节拍减去工作地上总的作业时间。产品专业化布置：生产线平衡产品专业化布置：生产线平衡生产线平衡程序：生产线平衡程序：产品专业化布置：生产线平衡产品专业化

14、布置：生产线平衡生产线平衡程序：生产线平衡程序：5、如果出现两个作业情况都一样时，可采用下列方法之一解决：a.分配加工时间最长的工序 b.分配后续作业数最多的工序 如果还是一样，可任意选择一个作业6、继续下去直到所有作业都已分配到工作地7、计算反映这一系列分配情况的一些指标 （例如，闲置时间百分百、效率）例5-1（P88）例5-2（P89）工艺原则布置设计的主要是如何安排好工作部门的相对位置。影响因素：部门之间的关系、设备要求、电梯、噪音等。5.5工艺专业化布置工作部门布置工作部门布置5.5工艺专业化布置方法一：使运输距离最短或运输费用方法一：使运输距离最短或运输费用最小最小 例题：例题：P9

15、4是根据企业各部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。首先将关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后，列出导致不同程度关系的原因。使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。工艺专业化布置密切程度赋值法密切程度赋值法图图5-13 默泽网络图默泽网络图例5-4把图5-13中的6个部门分布到分布为2*3的6个位置中去。要求利用启发式方法：先分配关键的两部门。解：关键的两部门是指接近程度为A和X的两部门。第一步，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

16、：1 4 3 6 3 4第二步，根据列表编制主联系簇，如图1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。如图1。第三步，考虑其它“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出分离的子联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图2所示。第四步，画出“X”关系联系图，如图3所示。第五步，带A的部门组也满足了X列中部门不能接近的要求。根据联系蔟图和可供使用的区域，安置所有部门，如图4所示。接近程度类别法的优点优点在于当确定部门见接近程度时考虑了多个目标和主观的因素。其局限局限总的来看与采用主观因素有关。主观因素缺乏准确性、不可靠。规模小，劳动密集型为主，设备较少规模小，劳动密集型为主，设备较少 以工艺型居多，产品原则型较少。以工艺型居多，产品原则型较少。非制造业的设施布置非制造业的设施布置（美）斯蒂芬.罗宾斯 管理学第四版 人大出版 典型的流程典型的流程 Example Example 普通医院与牙科医院普通医院与牙科医院普通医院普通医院挂号挂号内科内科外科外科牙科牙科中医中医眼科眼