第二章---设施规划与设计基本思想-设施规划与物流分析课件.ppt
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1、第二章 设施规划与设计基本思想设施规划与物流分析电子教案2.1 设施规划与设计的发展过程n n2020世纪初世纪初(主要凭经验和感觉)(主要凭经验和感觉)分分工理论引发工理论引发“工厂设计工厂设计”(”(三项内容?三项内容?)操作法研究、工厂布置和物料搬运操作法研究、工厂布置和物料搬运n n2020世纪世纪3030年代年代“设施规划设施规划”取代取代“工厂设计工厂设计”广泛采用运筹学、统计广泛采用运筹学、统计学和概率论学和概率论n n2020世纪世纪6060年代年代19611961年年 Muther Muther 提出提出系统布置设计系统布置设计SLPSLP(8080年代引进国内)年代引进国内
2、)2.1 设施规划与设计的发展过程n n20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代年代年代年代计算机辅助工厂布置计算机辅助工厂布置计算机辅助工厂布置计算机辅助工厂布置CALCALCALCAL、成组、成组、成组、成组技术技术技术技术CRAFTCRAFTCRAFTCRAFT(位置配置法)、(位置配置法)、(位置配置法)、(位置配置法)、CORELAPCORELAPCORELAPCORELAP(相互(相互(相互(相互关系法)、关系法)、关系法)、关系法)、PLANETPLANETPLANETPLANET(分析评价法)(分析评价法)(分析评价法)(分析评价法)n n20202020世纪世纪世
3、纪世纪80808080年代年代年代年代计算机仿真计算机仿真计算机仿真计算机仿真研究柔性问题、研究柔性问题、研究柔性问题、研究柔性问题、专家系统、多目标优化专家系统、多目标优化专家系统、多目标优化专家系统、多目标优化n n20202020世纪世纪世纪世纪90909090年代年代年代年代结合先进制造技术结合先进制造技术结合先进制造技术结合先进制造技术CIMSCIMSCIMSCIMS、JITJITJITJITn n现在现在现在现在设施布置与物流系统的自动化、柔性化、设施布置与物流系统的自动化、柔性化、设施布置与物流系统的自动化、柔性化、设施布置与物流系统的自动化、柔性化、信息化、网络化、绿色化、智能
4、化信息化、网络化、绿色化、智能化信息化、网络化、绿色化、智能化信息化、网络化、绿色化、智能化设施规划的总趋势设施规划的总趋势n n一方面继续发展一方面继续发展MutherMuther的系统布置设计的系统布置设计SLPSLP;n n另一方面,构建更完整的布置模型,结合另一方面,构建更完整的布置模型,结合人工智能技术,提出更好的算法,开发通人工智能技术,提出更好的算法,开发通用的计算机辅助工厂布置软件。用的计算机辅助工厂布置软件。n n 设施位置选择 n n 结构系统设计设施规划n n 设施内部设计 平面布局设计n n n n 物料搬运系统设计设施规划的范围设施规划的范围物流设施规划的范围n n物
5、流设施:构成物流系统的相关有形资产,如物流中心的厂房、硬件设备、物品物料及相关的工作人员。n n物流设施规划:在物流设施指派任务的指导下,将物流设施所涉及的范围对象,即物流中心本身、工作人员机械设备和物料管理作业,结合无形资产(如信息作业系统),来作出最有效的分配并达到最佳的效果。物流设施规划的范围n n第一阶段:物流设施策略规划。着重于单一企业与其上下游之间的供应链管理。n n第二阶段:物流设施系统分析。若果企业的物流需求项目无法或不宜全部外包,而必须自行提供服务满足需求时,即进入本分析阶段,着重于建立单一企业内部的物流系统。n n第三阶段:物流中心设施设计。着重于其物流系统中单一物流中心内
6、部设施规划。2.3 设施规划的重要性n n设施规划的意义设施规划的意义 首先,在我国,每年都要投入大量资金用于首先,在我国,每年都要投入大量资金用于固定资产投资,在美国,固定资产投资,在美国,19551955年以来,每年年以来,每年有有8%8%的国民生产总值消耗在新的设施上。的国民生产总值消耗在新的设施上。第二,据统计,在制造企业的总成本中,用第二,据统计,在制造企业的总成本中,用于物料搬运的于物料搬运的20%50%20%50%,而有效的设施规,而有效的设施规划至少可以减少划至少可以减少10%30%10%30%,因此,设施规,因此,设施规划是提高生产率的最主要手段。划是提高生产率的最主要手段。
7、第三,一项设施的规划设计,所需要的费用第三,一项设施的规划设计,所需要的费用只占总投资的只占总投资的2%10%2%10%,往往比不可预见,往往比不可预见的费用还少,但对投产后的企业带来巨大的的费用还少,但对投产后的企业带来巨大的效益。效益。2.4 设施布置2.4.1 设施布置问题n n类型:服务系统布置问题、制造系统布置问题、仓库布置问题、非传统布置问题n n模型:物流、模拟、数学n n算法:数学规划方法、排队和排队网络方法、仿真方法具体目标具体目标l l最最最最好好好好的的的的工工工工艺艺艺艺流流流流程程程程保保保保证证证证工工工工艺艺艺艺流流流流程程程程畅畅畅畅通通通通,生生生生产产产产时
8、时时时间短,生产连续。间短,生产连续。间短,生产连续。间短,生产连续。l l最最最最少少少少的的的的物物物物料料料料搬搬搬搬运运运运费费费费用用用用运运运运输输输输路路路路线线线线简简简简化化化化,避避避避免免免免往往往往返和交叉。返和交叉。返和交叉。返和交叉。l l最最最最有有有有效效效效地地地地利利利利用用用用空空空空间间间间使使使使建建建建筑筑筑筑设设设设备备备备和和和和单单单单位位位位制制制制品品品品的的的的占有空间小。占有空间小。占有空间小。占有空间小。l l最最最最好好好好的的的的柔柔柔柔性性性性设设设设施施施施布布布布置置置置适适适适应应应应产产产产品品品品需需需需求求求求的的的
9、的变变变变化化化化、工艺和设备的更新。工艺和设备的更新。工艺和设备的更新。工艺和设备的更新。l l最最最最舒舒舒舒适适适适的的的的作作作作业业业业环环环环境境境境保保保保证证证证安安安安全全全全,满满满满足足足足生生生生理理理理、心心心心理要求。理要求。理要求。理要求。l l最最最最便便便便捷捷捷捷的的的的管管管管理理理理使使使使有有有有密密密密切切切切关关关关系系系系或或或或性性性性质质质质相相相相近近近近的的的的作作作作业单位布置在一个区域或靠近布置。业单位布置在一个区域或靠近布置。业单位布置在一个区域或靠近布置。业单位布置在一个区域或靠近布置。l设施布置设计的内容是什么?设施布置设计的内
10、容是什么?l设施布置中出现目标矛盾怎么办?设施布置中出现目标矛盾怎么办?l如如何何选选取取设设施施布布置置型型式式来来适适应应市市场场变化?变化?l如如何何避避免免工工序序交交错错流流动动、制制成成品品混混杂?杂?Question2.4.2 设施布置的内容 l一、工厂总体布置设计一、工厂总体布置设计 l二、车间布置设计二、车间布置设计二、车间布置设计二、车间布置设计l解解决决各各生生产产工工段段、辅辅助助服服务务部部门门、储储存设施等作业单位相互位置;存设施等作业单位相互位置;l解解决决工工作作、设设备备、通通道道、管管线线间间的的相相互位置;互位置;l解决物料搬运流程和运输方式。解决物料搬运
11、流程和运输方式。注意:l l“作作业业单单位位”(Activity)是是设设施施的的基基本本区区划划,可可大大至至一一个个建建筑筑物物或或一一个个车车间间,亦亦可可小小至至一一个个出出入入口口或或一一台台机机器器如如何何划划分分,须须看看规规划设计工作所处的阶段或层次。划设计工作所处的阶段或层次。2020作业单位的层次设施部门部门部门部门工作中心工作中心工作中心工作地工作地工作地块状布置图详细布置图工作地布置目标矛盾来源目标矛盾来源l l例如:例如:l l对对性性质质相相近近的的作作业业单单位位布布置置在在一一个个区区域域可可满满足足管管理理的的方方便便性性和和组组织织结结构构的的合合理理化化
12、,却可能导致物流量的增大;却可能导致物流量的增大;l l满满足足尽尽量量减减少少运运输输和和交交叉叉的的目目标标,却却可可能能违反柔性目标违反柔性目标 如何回答?如何回答?设施布置中出现目标矛盾的设施布置中出现目标矛盾的根源和方法根源和方法l l根根源源:生生产产系系统统的的目目标标本本身身经经常常难难以以捉捉摸(明确战略思路);摸(明确战略思路);l l方法:方法:不不不不存存存存在在在在能能能能解解解解决决决决一一一一切切切切问问问问题题题题的的的的方方方方法法法法(系系系系统统统统最最最最优优优优不不不不如系统合理);如系统合理);如系统合理);如系统合理);科科科科学学学学与与与与艺艺
13、艺艺术术术术结结结结合合合合(谁谁谁谁说说说说得得得得清清清清家家家家庭庭庭庭布布布布置置置置更更更更科科科科学学学学还是更艺术);还是更艺术);还是更艺术);还是更艺术);理性与感性结合(建立学习型组织)理性与感性结合(建立学习型组织)理性与感性结合(建立学习型组织)理性与感性结合(建立学习型组织)l l空空空空间间间间利利利利用用用用布布布布置置置置总总总总是是是是约约约约束束束束在在在在建建建建筑筑筑筑物物物物内内内内的的的的实实实实际际际际范围内。范围内。范围内。范围内。l l生生生生产产产产能能能能力力力力当当当当公公公公司司司司目目目目标标标标、用用用用户户户户需需需需求求求求、加
14、加加加工工工工过过过过程程程程和和和和空空空空间间间间有有有有效效效效利利利利用用用用率率率率确确确确定定定定后后后后,便便便便可可可可估估估估算算算算所所所所需需需需的的的的生生生生产产产产能能能能力力力力和和和和重重重重新新新新布布布布置置置置后后后后所所所所获获获获得得得得的的的的生生生生产产产产能能能能力力力力(如如如如果果果果分分分分别别别别是是是是机机机机械械械械车车车车间间间间,大大大大学学学学,酒酒酒酒店店店店,应应应应如如如如何何何何适适适适当当当当选择生产能力的测定单位?)。选择生产能力的测定单位?)。选择生产能力的测定单位?)。选择生产能力的测定单位?)。l l例例例例如
15、如如如:应应应应适适适适当当当当选选选选择择择择生生生生产产产产能能能能力力力力的的的的测测测测定定定定单单单单位位位位,如如如如机机机机械械械械车车车车间间间间可可可可用用用用机机机机器器器器小小小小时时时时,大大大大学学学学可可可可容容容容纳纳纳纳学学学学生生生生数数数数/年年年年,酒店可用房间床位数。酒店可用房间床位数。酒店可用房间床位数。酒店可用房间床位数。l l最理想的布置应能适应环境的变化最理想的布置应能适应环境的变化最理想的布置应能适应环境的变化最理想的布置应能适应环境的变化如何选取设施布置型式来适应市场变化如何选取设施布置型式来适应市场变化产品的变化产品的变化大规模定大规模定制
16、模式制模式大规模生大规模生产模式产模式持续改持续改善模式善模式创新模式创新模式动态的动态的静态的静态的静态的静态的动态的动态的连接连接开发开发模块化模块化更新更新过程的变化过程的变化图一:生产模式的演变图一:生产模式的演变订货生产订货生产生生产产类类型型按产品产量分按产品产量分按产品产量分按产品产量分少品种大批量生产少品种大批量生产多品种小批量生产多品种小批量生产中品种批量生产中品种批量生产定制生产定制生产按生产组织分按生产组织分存货生产存货生产图二:不同的生产类型图二:不同的生产类型一、产品原则布置以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程
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