生产运作系统的空间组织.ppt

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1、2020/7/22,1,第3章 生产运作系统的空间组织,一、内容与原则 （一）内容 1、设置生产单位 2、布置空间场所： 厂址选择 工厂平面布置 物流系统设计,（二）原则 1、生产单位设置的原则： (1)提高专业化水平原则 (2)提高适应性原则 (3)必要性原则 (4)任务充分性原则 2、空间布置原则 (1)有利生产 (2)方便运输 (3)节约用地 (4)美化环境,2020/7/22,2,二、厂址选择的要求（服务场所）,（一）厂区外要素： （1）市场因素（2）原料因素（3）能源因素 （4）技术因素（5）协作因素（6）运输因素 （7）人力因素 （二）厂区内因素： （1）地质因素（2）容量因素（3

2、）地势因素 （4）水电因素（5）环保因素（6）卫生因素 （7）社会因素,2020/7/22,3,三、设置生产单位的专业化原则,（一）对象专业化原则 指企业布置生产单位时所遵循的按产品的不同来划分 和组织生产单位的原则。 优点： 产品加工路线短，节约了运输成本和仓库占用； 强化了生产的连续性，减少了制品的停放等待时 间，生产周期缩短，流动资金占用减少； 有利于企业的计划、质量管理。 缺点： 当某种设备发生故陪时，将导致生产中断； 对市场的适应性差； 难于进行工艺管理，不利于工人的技术交流。,2020/7/22,4,（二）工艺专业化原则与形式 指企业布置生产单位时所遵循的按生产加工的工艺不同来划分

3、和组织生产单位的原则。 它的优缺点正好同对象专业化原则及其形式的优缺点相反。 （三）综合性布置原则 综合性布置原则是对对象专业化原则和工艺专业化原则的综合运用，从而提高了企业生产系统的柔性，又实现了企业较高的生产效率和生产效益。,2020/7/22,5,A,B,2020/7/22,6,四、生产运作系统空间布置的方法,（一）厂址选择 1、盈亏平衡点法 例：某公司拟订了在A、B、C三个地区建厂的方案。由于 各地区的原材料成本、原材料运输成本、动力成本、工资 水平及建厂的土地费、建筑费不同，从而导致产品成本结 构上的差异，各方案的生产费用预测见下表，试确定最优 方案。,2020/7/22,7,解：（

4、1）求出A、B两方案的交点M，即：CMA = CMB CFA + CVA * QM = CFB + CVB * QM 则：QM =（CFB - CFA）/ （CVA - CVB） = （130 - 95）/（34 - 27）= 5（万件） （2）求出B、C两方案的交点N，即：CNB= CNC CFB + CVB * QN = CFC + CVC * QN 则：QN =（CFC - CFB）/ （CVB - CVC） = （190 - 130）/（27 - 21）= 10（万件） 因此，当产量小于5万件时，应选择在A地建厂；当产量在5 10万件时则在B地建厂；当产量大于10万件时，则应选择在C地

5、建厂。,2020/7/22,8,2、重心法 这种方法既可用于工厂选址，亦可可用于仓库选址 适用于生产所需多种原材料由多个产地供应，运输费用占产品成本较大 比重。 P5（X5，Y5） W5 P4（X4，Y4） W4 P1（X1，Y1） W P（X，Y） W3 P3（X3，Y3） W2 P2（X2，Y2） 1) Min C = 2) 物理模型模拟,y,x,W1,2020/7/22,9,3、线性规划法 在重心法中，我们考察的是 一个工厂/仓库对多个供应点/需求点的问题，而对此类问题，常采用线性规划法加以研究，以同时确定多个设施的位置。,例： 某公司拥有分别位于两个城市的两个工厂（X厂与 Y厂）， 同

6、时生产同种类型的鞋子，销往A、B、C、D、E 五市，其中E市 是新增的销售地区。为了满足增长的需求，公司决定新建一个每 周生产25，000 双鞋子的工厂（ Z 厂）。可供选择的建厂地分别 是B、 C 、 E三市。已 知生产和分配成本以及生产能力和市场需 求，试确定 Z 厂的最佳厂址。（单位：美元）,2020/7/22,10,2020/7/22,11,分配解答：（1）C 方案,（生产+分配）成本 = $ 218,410,10,10,6,2,16,19,9,2020/7/22,12,（2）B方案,（生产+分配）成本 = $ 220,730,10,19,6,10,10,2,2020/7/22,13,

7、（2）E方案,（生产+分配）成本 = $ 225,610,12,15,10,10,2,13,12,2020/7/22,14,（二）厂区平面布置方法,1）物料运量图方法（实现运输的总劳动量最小化） 例：某企业有六个生产单位，各单位间的运量关系如表所 示，则企业如何进行平面布置其总运输劳动量最小？（单位： 吨）,2020/7/22,15,解：绘制各生产单位之间的运量关系示意图,将各生产单位按其吞吐量大小排列顺序,2020/7/22,16,进行平面布置设计,2020/7/22,17,2）作业相关图分析方法： 努力使关系密切的生产单位的靠近布置。,2020/7/22,18,生产单位关系密切程度划分的基

8、本类别,例：某企业由五个部门组成，它们的面积及相互接近程度如图所示，试运用作业相关图分析方法进行工厂平面设计。,2020/7/22,19,作业相关图分析方法的基本步骤： 收集资料，分析和评价各个部门之间的相互关系； 绘制作业相关分析示意图； 编制各部门相互关系积分分析表； 依积分的高低，结合工厂平面实际进行平面布置设计。,2020/7/22,20,解：编制各部门相互关系积分分析表,2020/7/22,21,进行工厂平面设计,部门3积分最高故最先布置，部门4随后布置； 选部门1进行布置且因13与14的布置形式积分最高，故应同时靠近3和4布置； 选部门2进行布置23积2分， 21与23积3分， 2

9、4与21积3分， 23与24积4分，部门2应靠近3、4布置； 最后布置部门5：53积2分，与其他部门均积1分， 部门5应靠近3布置。,2020/7/22,22,3、代数式法,代数式法的具体步骤是： 1、划分生产单位及作业区并编号； 2、列出约束条件和优化条件； 3、用乘式表达布置组合； 4、进行乘积运算。 （ 注意：在运算过程中不断排除 相互矛盾的选项。）,例：某厂厂区平面如图 划分为五个作业区。在这五 个作业区分别安置五个生产 部门，有关要求如下：,2020/7/22,23,1、约束条件： D单位不准靠近厂前马路 ； B单位必须靠近厂前马路 ； C单位不许置于5区 ； E单位不许置于4区 。

10、 2、优化要求： E单位应尽可能置于5区 ； D单位应尽可能置于C单位的东边 ； E单位应尽可能远离B ； A、B两单位尽可能靠近,2020/7/22,24,解：首先根据约束条件和优化要求18项得出以下8个代数式： 1、D3+D4+D5 2、B1+B2 3、C1+C2+C3+C4 4、E1+E2+E3+E5 5、E5 6、C3D4+C3D5+C4D5 7、B1E5 8、B1A2+B1A3+B2A1+B2A4,对上述条件进行分析后发现，优化条件5）与四个约束条 件有交集，可以此为突破口求解 。 条件4）、5）、6）、7）的交集为 B1 C3 D4 E5 最优解是 B1 A2 C3 D4 E5,2

11、020/7/22,25,4、关联表法 （以前题为例）,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,4,4,4,4,4,3,3,3,3,3,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2020/7/22,26,因此，有B1C3D4E5，则A2，即方案为 B1 A2 C3 D4 E5,2020/7/22,27,（三）车间平面布置的方法,1、车间设备布置应注意的问题 （1）按照工艺顺序布置设备，尽量减少倒流现象 （2）注意运输方便，充分发挥运输工具的作用 （3）合理布置工作地，保证生产安全，并尽可能创造良好的 工作环境； （4）考虑多机床看管时工人作业的方便； （5）合理利用车间面积；

12、（6）注意维护机床精度，照顾机床工作特点。 2、车间设备布置的方式 （1）机群式布置 （2）工艺流程式,2020/7/22,28,3、车间内的设备布置方法从至表分析实验法 使制品在设备间运距最短或运输劳动量最小。 基本步骤： 绘制制品加工工艺路线图 绘制初始从至表 绘制改进从至表,例：某生车生产甲、乙、丙、丁四种产品，每种产品的生产工艺过程如图所示。试确定设备的布置方案。,各种零件的综合工艺路线图,2020/7/22,29,解：绘制初始从至表（表1所示）,表1 初始从至表,2020/7/22,30,计算改进前后的总运量,2020/7/22,31,绘制改进从至表，如表2所示,表2 初始从至表,2

13、020/7/22,32,计算改进后的总运量,评价改进的效果 改进效果 改进前的总运量 改进后的总运量 5232 20 （单位运量）,2020/7/22,33,练习题,某生车生产甲、乙、丙、丁四种产品，每种产品的生产工 艺过程如图所示。若这四种产品产量比为2：1：3：2，试画 出 初始从至表和改进后的从至表，并分别计算其运量。,2020/7/22,34,五、 流水生产组织 劳动对象是按照一定的工艺路线顺序地通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）连续不断地进行加工并出产产品（零件）的一种先进的生产组织形式。,（一）流水生产的基本特征： 工作地高度专业化； 工艺过程是封闭的； 生产具有明显的节

14、奏性； 各工序之间的生产能力是平衡的和成比例的； 流水线具有高度的连续性。,2020/7/22,35,（二）组织流水生产的条件 1、产品结构和工艺相对稳定。 2、工艺过程能划分为简单的工序，又能根据工序同期化的要 求把某些工序适当合并和分解。 3、制品的产量足够大，单位产品劳动量也较大，以保证流水 线各工作地（设备）有足够的负荷。 4、厂房建筑和生产面积容许安装流水线的设备、工装和运输 传送装置。,（三）流水线的基本类型,2020/7/22,36,2020/7/22,37,2020/7/22,38,（四）流水线的设计 流水线设计，包括技术设计和组织设计两个方面。 单一对象流水线的组织设计与计算

15、 1确定流水线的形式和节拍 流水线的形式首先取决于制品的年产量和劳动量。全面考虑 企业的生产任务和现有生产技术条件，对制品结构、工艺的稳 定性等进行综合分析后，决定流水线的形式。 节拍 是流水线上相邻两件相同制品投产或出产的时间间隔，它是流水线最重要的工作参数，,2020/7/22,39,2工序同期化 通过各种可能的技术组织措施，调整或压缩各工序的单件时间定额，使它们等于流水线节拍或与节拍成整数倍比关系。工序同期化是组织连续流水线的必要条件。 装配工序同期化的措施有： 分解与合并工序。 合理调配力量。 采用高效率的工具，改进装配工艺方法，减少装 配工时。,2020/7/22,40,机械加工工序

16、同期化的措施有： 在影响同期化的关键工序，通过改装机床、增加机 床附件、同时加工多个零件等办法，提高生产率。 采用高效专用工艺装备，以减少装夹零件、更换刀 具、测量尺寸的时间。 改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间。 改变切削用量，比如加大切削速度、走刀量与进刀 量，减少走刀次数，以减少加工时间。提高工人的操作熟练程度和工作效率。,2020/7/22,41,每道工序的设备（工作地）数： 式中： Si流水线第i工序所需设备数（台）； ti流水线第i工序的单件时间定额（分/件）。实际采用的设备数Sei应取接近于计算数Si的整数。表明设备负荷程度的指标称设备负荷系数（Ki）， 工序数为m的流水

17、线的总设备负荷系数等于： 设备负荷系数决定了流水线作业的连续程度。,3计算设备（工作地）数量和设备负荷系数,2020/7/22,42,4计算工人人数在以手工劳动为主的流水线上，工人数按下式计算： Pi = SeigWi 式中 ： Pi 第i工序的工人人数（人）； Wi 第i工序每一工作地同时工作人数（人/台班）； g 每日工作班次（班）。 整个流水线的工人数，就是所有工序的工人人数之和。,5实现流水线节拍的方式 强制节拍流水线。采用三种类型的传送带：分配式传送带，连续式工作传送带，间歇式（脉动式）工作传送带。 自由节拍流水线。一般采用连续式运输传送带、滚道（辊道）、平板运输车、滑道等运输装置。 粗略节拍流水线。一般采用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊车等运输工具。,2020/7/22,43,6流水线的平面布置 流水线的平面布置应当有利于工人操作方便，制品运动路线最短，流水线互相衔接以及生产面积的充分利用。而这些要求同流水线的形状、流水线内工作地的排列方式、流水线的位置和它们之间的衔接方式等有密切关系。,