设施选址与布置详解课件.ppt

1、第三章 设施选址与布置第1页，共51页。第一节 设施选址 设施是指生产运作过程得以进行的硬件手段，设施是指生产运作过程得以进行的硬件手段，通常是由工厂、办公楼、车间、设备和仓库等物质通常是由工厂、办公楼、车间、设备和仓库等物质实体所构成。实体所构成。设施选址是指如何运用科学的方法决定设施的设施选址是指如何运用科学的方法决定设施的地理位置，使之与企业的整体生产运作系统有机结地理位置，使之与企业的整体生产运作系统有机结合，以便有效、经济地达到企业的经营目的。合，以便有效、经济地达到企业的经营目的。设施选址包括两个层次的问题：一是选位，二设施选址包括两个层次的问题：一是选位，二是定址，地区选定以后，

2、具体选择在该地区的什么是定址，地区选定以后，具体选择在该地区的什么位置设置设施。位置设置设施。第2页，共51页。第一节 设施选址一、设施选址的重要性 设施选址决定着企业生产过程的结构状况，从设施选址决定着企业生产过程的结构状况，从 而影响新厂的建设速度和投资规模。而影响新厂的建设速度和投资规模。直接影响投资和成本。直接影响投资和成本。不同的选址还会影响到职工的生活和工作的积不同的选址还会影响到职工的生活和工作的积 极性。极性。选址决策事关长远，一旦确定，很难改变。选址决策事关长远，一旦确定，很难改变。第3页，共51页。对于一个特定的企业，其最优选址取决于对于一个特定的企业，其最优选址取决于该企

3、业的类型。工业选址决策主要是为了追求该企业的类型。工业选址决策主要是为了追求成本最小化；而零售业或专业服务性组织机构成本最小化；而零售业或专业服务性组织机构一般都追求收益最大化；至于仓库选址，可能一般都追求收益最大化；至于仓库选址，可能要综合考虑成本及运输速度的问题。总之，设要综合考虑成本及运输速度的问题。总之，设施选址的战略目标是给企业带来最大化的收益。施选址的战略目标是给企业带来最大化的收益。一、设施选址的重要性一、设施选址的重要性 实际上，要找到一个满足各方面要求的设实际上，要找到一个满足各方面要求的设施选址是十分困难的。因此，必须权衡利弊，施选址是十分困难的。因此，必须权衡利弊，选出在

4、总体上经济效益最佳的方案选出在总体上经济效益最佳的方案 。第4页，共51页。二、设施选址的影响因素 设施选址的影响因素可以分为两大类：区域因素、选择具体地址时的影响因素。（1）区域因素 市场位置原材料的位置运输问题 劳动力因素 基础设施条件 与外协厂家的相对位置 气候条件政策和法规条件 第5页，共51页。（2）选择具体位置时的影响因素 二、设施选址的影响因素 地质情况 可扩展性 周围环境 第6页，共51页。三、设施选址影响因素的权衡（1）必须仔细权衡所列出的这些因素，决定哪些 是与设施选址紧密相关的，哪些虽然与企业 经营或经营成果有关，但是与设施位置的关 系并不大，以便在决策时分清主次，抓住关

5、键。（2）在不同情况下，同一影响因素会有不同的影 响作用，因此，决不可生搬硬套任何原则条文，也不可完全模仿照搬已有的经验。第7页，共51页。三、设施选址影响因素的权衡（3）对于制造业和非制造业的企业来说，要考 虑的影响因素以及同一因素的重要程度可 能有很大不同。一项在全球范围内对许多制造型企业所作的调查表明，企业认为下列5组因素是进行设施选址时必须考虑的：劳动力条件与市场的接近程度生活质量与供应商和资源的接近程度与其它企业设施的相对位置 第8页，共51页。制造业企业在进行设施选址时，更多地考虑地区因素，而对于服务业来说，由于服务项目难以运输到远处，那些需要与顾客直接接触的服务业企业其设施选择必

6、须靠近顾客群。设施周围的人群密度、收入水平和交通条件等，将在很大程度上决定服务企业的经营收入.对于一个仓储或配送中心来说，与制造业的工厂选址一样，运输费用、尽可能接近市场是要考虑的重要因素。三、设施选址影响因素的权衡 第9页，共51页。波士顿科学公司在爱尔兰的选址 管理实践 波士顿科学公司（波士顿科学公司（BSCBSC）是一家一次性医疗器械制造商，）是一家一次性医疗器械制造商，总部在马萨诸塞州的纳提克。公司强调顾客支持的重要性，总部在马萨诸塞州的纳提克。公司强调顾客支持的重要性，因此决定在快速增长的欧洲市场上设立分厂。分析了欧洲大因此决定在快速增长的欧洲市场上设立分厂。分析了欧洲大陆和英国几个

7、潜在的备选地址后，陆和英国几个潜在的备选地址后，BSC BSC 公司选定爱尔兰是最公司选定爱尔兰是最适合公司运营的地点。选择爱尔兰的原因很多，其中包括：适合公司运营的地点。选择爱尔兰的原因很多，其中包括：1 1）爱尔兰是个政治稳定的民主社会，与美国很相似；爱尔兰是个政治稳定的民主社会，与美国很相似；2 2）电信基础设施的复杂性和稳定性与美国相似；）电信基础设施的复杂性和稳定性与美国相似；3 3）爱尔兰政府和发展局提供财政支持和税收激励政策；）爱尔兰政府和发展局提供财政支持和税收激励政策；4 4）爱尔兰人具有强烈的职业道德，良好的教育水平和几乎统）爱尔兰人具有强烈的职业道德，良好的教育水平和几乎

8、统 一的语言；一的语言；5 5）现有的服务支持和以前的成功范例证明了爱尔兰适合商业）现有的服务支持和以前的成功范例证明了爱尔兰适合商业 运行；运行；6 6）爱尔兰的公司税率和劳动成本在欧洲最低。）爱尔兰的公司税率和劳动成本在欧洲最低。公司决策结果是把分厂设在爱尔兰。公司决策结果是把分厂设在爱尔兰。第10页，共51页。四、选址原则 费用原则：费用原则：集聚人才原则：集聚人才原则：接近用户原则接近用户原则 ：长远发展原则：长远发展原则：第11页，共51页。五、选址的程序五、选址的程序 工厂厂址的选择分两个层次进行，首先是选位，即选定若干个区域，对这些区域进行分析和评价；当区域选定后，其次进行的是定

9、址，就是在已定区域内具体选定一片土地作为厂址。具体来说，厂址选择的工作程序可以分为三个阶段：第12页，共51页。1 1）准备阶段）准备阶段 该阶段的任务是：首先确定选址总体目标，并制定该阶段的任务是：首先确定选址总体目标，并制定建厂规划；再根据企业的产品方案及生产规模以及建厂规划；再根据企业的产品方案及生产规模以及企业的职工人数、生产部门和车间构成等因素来确企业的职工人数、生产部门和车间构成等因素来确定厂区的建筑面积和总面积；根据生产工艺和对外定厂区的建筑面积和总面积；根据生产工艺和对外协作方案，计算进货和出货运输量，以此为根据设协作方案，计算进货和出货运输量，以此为根据设计出厂区的运输线路；

10、提出对厂区地址和水文条件计出厂区的运输线路；提出对厂区地址和水文条件的具体要求；分析的具体要求；分析“三废三废”的性质，确定排放标准，的性质，确定排放标准，并制定处理方案等。并制定处理方案等。五、选址的程序五、选址的程序第13页，共51页。五、选址的程序2 2）现场勘查阶段）现场勘查阶段 由设计单位和企业单位组成选址勘查小组，对所选由设计单位和企业单位组成选址勘查小组，对所选厂址进行现场勘查和调查，搜集所需的各种资料，并将厂址进行现场勘查和调查，搜集所需的各种资料，并将调查结果整理成初步方案，报当地城建和环保部门审查，调查结果整理成初步方案，报当地城建和环保部门审查，并听取他们的意见。最后将所

11、有勘查的厂址方案整理成并听取他们的意见。最后将所有勘查的厂址方案整理成厂址方案汇总比较表以便进行评选。厂址方案汇总比较表以便进行评选。第14页，共51页。对候选的厂址方案，从企业经济效益和社会对候选的厂址方案，从企业经济效益和社会效益、近期效益和长远利益出发，进行全面的综合效益、近期效益和长远利益出发，进行全面的综合评价，从中拿出一个最佳方案。评价，从中拿出一个最佳方案。五、选址的程序3 3）评选和确定方案阶段）评选和确定方案阶段第15页，共51页。六、选址方案的评估方法（一）因素评分法（一）因素评分法 因素评分法也许是在选址方案评估时使用得最广泛的一种方法，因为它以简单易懂的模式将各种不同因

12、素综合起来。具体步骤如下：（1）列出选址决策所需考虑的具体因素；（2）对每一因素赋予一个权重以反映这个因素的相对 重要性；（3）确定每个因素打分的取值范围；（4）请有关专家对每一个备选地址的所有因素，按设 定范围打分；（5）用各个因素的得分与相应的权重相乘，并把所有 因素的加权值相加，得到每一个备选地址的最终 得分；（6）选择具有最高总得分的地址作为最佳的选址。第16页，共51页。（一）因素评分法例1 某厂有4个后候选厂址（A,B,C,D），影响因素有10个，其重要度如表5-1所示，求最优方案。影响因素权重候选方案A候选方案D候选方案C候选方案B劳动力条件地理条件气候条件资源供应条件基础设施条

13、件产品销售条件生活条件环境保护条件政治文化条件扩展余地总计75643256312评分得分评分 得分评分 得分评分得分4341412343244121334423233243211244441311420181638610942110241634615942810188961220927512161282459110811212299第17页，共51页。（一）因素评分法 运用这种因素评分法应注意：由于确定权数和等级得分完全靠人的主观判断，只要判断有误差就会影响评分数值，最后影响决策的可能性。目前关于确定权数的方法很多，比较客观准确的方法是层次分析法，该方法操作并不复杂，有较为严密的科学依据，我们

14、推荐在做多方案多因素评价时尽可能采用层次分析法。第18页，共51页。习题1安装某一特殊设施时，用于评价备选地址的每一种因素都被分配了一个权重。4个潜在地址都会得到从0100之间的值，以表示该地点在某一项因素下所得到的分数。下表列出了4个地点的分数。请应用因素评分法选出最佳的地址。A608090758090B809085909085C909060809060因 素选址及安装费用 运行费用 交通费用 便利通道 停车地可获性 公众态度 权 重0.05 0.10 0.30 0.20 0.25 0.10 D858070908070地址第19页，共51页。（二）重心法yxw5w2w1w3W4P(x,y)P

15、4(x4,y4)P3(x3,y3)P5(x5,y5)P1(x1,y1)P2(x2,y2)第20页，共51页。这种方法假设运入和运出成本是相等的，它并未考虑在不满载的情况下增加的特殊运输费用。（二）重心法 首先要在坐标系中标出各个地点的位置，目的在于确定各点的相对距离。坐标系可以随便建立。在选址中，经常采用经度和纬度建立坐标。其次，根据各点在坐标系中的横纵坐标值求出成本运输最低的位置坐标X和Y，即为设施设立的最优位置。第21页，共51页。niiniiiwwxX11（二）重心法niiniiiwwyY11 假设现在要建一座新工厂以供应 n 个地区，令此 n 个地点在平面上的坐标为（x1,y1）,(x

16、2,y2),(xn,yn)，此新厂到各地区的装运量依序分别为 w1,w2,wn，则依下式算出的新工厂地址（x,y）将可使新工厂到此n个地区的运输成本和为最小。第22页，共51页。（二）重心法例2 某一汽车制造公司在三个工厂（工厂A，工厂B，工厂C）生产汽车。最近管理人员决定，建立仓库D为三个工厂提供零部件，各工厂相对位置及对零部件的需求量如表5-2所示。问在何处建立仓库D的成本最低。表5-2 每家工厂的相对位置及年需求量工 厂X坐标Y坐标年需求量（件）ABC18080550010028065002604008000第23页，共51页。（二）重心法解：已知 x1=180,y1=80，w1=550

17、0；x2=100,y2=280，w2=6500；x3=260,y3=400，w3=8000 则利用重心法公式可求得：18680006500550080002606500100550018011niiniiiwwxX2738000650055008000400650028055008011niiniiiwwyY 因此，仓库D的位置为（186，273）第24页，共51页。pQFcQ（三）盈亏平衡分析法 盈亏平衡分析假定产品的成本可以分为固定成本和变动成本两大类，固定成本不随产量而变化，变动成本随产量变化。盈亏平衡点，是全部生产成本等于全部销售收入时，即成本曲线和收益曲线的交点。其中，p单位产品销售

18、价格 c 单位产品变动成本 F年固定成本Q年销售量金额Q*0cpFQ金额Q*0金额Q*0FCTRTC金额Q*0产量第25页，共51页。（三）盈亏平衡分析法例4 某企业在选址时，选定符合选址要求的甲、乙两个方案，两方案的生产成本资料如表5-3所示.（1）计算出各备选方案的盈亏平衡产量；（2）预期生产规模为3000台时，确定较优的方案。表 甲乙两个方案的生产成本数据项目年固定成本总额（元）年生产能力 （台）单位产品变动成本（元）单价盈亏平衡点产量（台）甲方案乙方案1450001600003600036000150120200200第26页，共51页。（三）盈亏平衡分析法解：（1）计算盈亏平衡点（台

19、）甲2900150200145000cpFQ（台）乙2000120200160000cpFQ 由此可见，产量低于2000台时，甲乙两方案均亏损，不可行。产量大于2000台时，甲方案：3000*200-（145000+150*3000）=5000 乙方案：3000*200-(160000+120*3000)=80000所以，当产量为3000台时，乙方案为最佳选址方案。第27页，共51页。（四）线性规划法 对于一个生产单一品种的企业可以通过下面的线性规划方法来解决其选址问题。假设企业有n个可供选择的工厂地址，需供应m个目标市场，则线性规划模型的建立步骤为：ijnimjijniiixcxcC111m

20、in（2）建立目标函数：所追求的目标为总生产成本和运输成本最低。即：（1）确定决策变量：设xij（i=1,2,n;j=1,2,m）为工厂i运往目标市场j的产品数量；第28页，共51页。（四）线性规划法（3）明确约束条件01111ijmjniijmjiijnijijxxRxxRx其中：xi：工厂i的产量；xij：工厂i运往市场j 的产品数量Rj：目标市场j的销售量；cij：工厂i向目标市场j运输单位 产品的费用及其它流通费用ci：工厂i的单位产品成本；第29页，共51页。（四）线性规划法 如果将此模型简化，假定各候选工厂的生产成本相同，则可得到以线性规划运输模式为基础的求解最优厂址方案的方法。其

21、数学模型为：ijnimjijxcC11min目标函数为：约束条件为：011ijmjiijnijijxxxRx第30页，共51页。（四）线性规划法例4 某公司经销某种产品，三个产地和四个销地的产量、销售量和单位运价如表5-4所示，问在保证产销平衡的条件下，如何调运使总运输费用最小。销地 单位 运价产地A1A2A3B1B2B3B4产 量销售量544306125010934037840604060第31页，共51页。（四）线性规划法解：（1）确定决策变量：设xij（i=1,2,n;j=1,2,m）为 产地i运往目标市场j的产品数量；（2）建立目标函数，使总费用最小：ijijijxcC3141min6

22、04060141312111413121114131211xxxxxxxxxxxx（3）明确约束条件产量约束条件第32页，共51页。40405030342414332313322212312111xxxxxxxxxxxx销售量约束条件（四）线性规划法非负约束条件4,3,2,1 ;3,2,1 0jixij第33页，共51页。设施布置就是合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置。其目的是为生产运作系统的有效性、安全性、经济性提供必要的条件和保证。第二节 设施布置第34页，共51页。一、影响企业生产单位构成的因素（1）企业产品：u 产品品种u 产品

23、的结构特点u 产品的工艺特点u 产品的生产规模 （2）企业的生产规模：（3）企业的生产专业化与协作化水平 （4）企业的生产技术水平 第35页，共51页。二、企业生产单位的构成1）基本生产单位：指直接从事企业基本产品生产，实现企业基本生产过程的生产单位；可能包括：u准备车间：如铸造车间、锻工车间、备料车间；u加工车间：如机加工车间、冲压车间、热处理车间、电镀车间等；u装配车间：如部件装配车间、成品装配车间等第36页，共51页。2）辅助生产单位：指为企业基本生产提供辅助产品和劳务，实现辅助生产过程的生产单位 ；可能包括：辅助车间：如工具车间、模具车间、机修车间、电修车间；动力部门：如热电站、煤气站

24、、氧气站、锅炉房、变电所等。二、企业生产单位的构成第37页，共51页。3）生产服务单位：为基本生产和辅助生产服务的 单位，可能包括：二、企业生产单位的构成u运输部门：机车库、汽车库、装卸队；u仓库：如材料库、半成品库、工具库、设备库和 成品库；u试验和计量检验部门：如技术检查站、实验室、计量室等。第38页，共51页。4）生产技术准备单位:指为企业生产提供技术 保证与服务并负责新产品研制工作的单位。5）附属生产单位:指生产企业附属产品的生产 单位。二、企业生产单位的构成第39页，共51页。三、生产单位的专业化形式生产单位的专业化形式一般由两种：u工艺对象专业化：这种组织方式是以工艺为中心 组织设

25、备、人员等生产运作资 源，按照生产工艺性质的不同 来组织生产单位。在按工艺对 象专业化形式设置的生产单位 内，集中 着同种类型的工艺设 备和同工种的工人，进行着相同 工艺方法的加工。第40页，共51页。三、生产单位的专业化形式u产品对象专业化：以产品对象为中心组织生产运 作资源，按照产品（零部件）的 不同分别建立 不同的生产单位。在这种生产单位里，集中着为制 造某种产品（零部件）所需的各 种机器设备和不同工种的工人，加工对象进行不同的工艺加工。第41页，共51页。四、设施布置的原则 设施布置必须从整体出发、统筹兼顾、全面规划、合理布置、讲求整体最优的效果。其布置原则为：u 必须满足生产工艺过程

26、的要求，使原、辅材料及 半成品和成品的运输线路尽可能短、避免迂回式 的往返运输；第42页，共51页。u 有利于提高经济效益，要使投资费用和投产 后的运行费用最小，人的活动量和运输量尽 量减少，而空间较为宽裕，使系统的生产能 力尽可能大，适应性、灵活性、柔性尽可能 大。u 有利于保证安全生产和增加职工的健康。在 布置时要采取安全措施，预防火灾等事故发 生；在设计施工时就要认真考虑和解决三废 处理和综合利用问题，做到清洁生产。四、设施布置的原则第43页，共51页。五、设施布置的类型（一）生产工艺专业化布置：按照工艺对象专业 化形式将相似或功能相同的设备集中在一起，完成相同工艺的加工任务。车床组镗床

27、组磨床组 LLLDDDDGG接收或转运L车床D镗床G磨床第44页，共51页。这种布置方法对产品的适应性较高、设备的利用率也较高，但产品的物流比较复杂、生产过程连续性差、在制品库存量也较高，整个生产周期较长。因此，这种布置下的一个主要问题是如何设置各个不同的生产单位，使物流更合理，达到预期的目标要求。这种布置方式适用于产品品种多、批量小的离散型制造企业。（一）生产工艺专业化布置：第45页，共51页。（二）产品对象专业化布置：这种布置是按照产品对象专业化的形式布置有关机器和设备。这种布置下，设备是按照某一种或几种产品的加工路线或加工顺序顺次排列的，所以常称为生产线布置或流水线布置。五、设施布置的基

28、本类型加工设备加工设备第46页，共51页。该布置方式使产品在空间上紧密衔接，缩短运输距离，减少了在制品，节约生产面积，易于管理，但对品种变换的适应能力差。它主要适用于大批量、连续生产的企业，如家电产品、电子产品和汽车的生产制造都是按照产品原则布置的。该布置主要考虑的问题是如何使每一单位的操作时间都大致相等，即装配线或生产线平衡问题，以提高输出效率。（二）产品对象专业化布置第47页，共51页。（三）固定式布置：这种布置是指加工对象位置固定，工作人员和设备等生产资源移动到加工对象之前而不是加工对象本身移动。例如飞机、造船制造建筑工程都是采用固定式布置。由于某些产品体积庞大笨重，移动比较困难，所以这

29、种装配形式适用于大型产品的装配过程。五、设施布置的基本类型零部件产品产品工位器具第48页，共51页。五、设施布置的基本类型（四）成组生产单元布置：成组生产单元布置是适应成组技术要求进行的布置。成组技术是按照产品（零件）在结构形状、加工工艺、加工路线或其它某种特征方面的相似性，把它们进行分类和编码，原来这几种数量不足以达到组成生产线程度的产品，只要它们的零部件具有上述的相似性，就可以把进行某一类相似制品的加工设备布置在一起，形成加工单元。第49页，共51页。（四）成组布置：成组布置很类似于产品对象专业化布置，因而具有产品对象专业化形式的优点，但成组布置更适合于多品种的批量生产，因而又比产品对象专业化形式具有更高的柔性，是一种适合多品种中小批量生产的理想生产方式。LDG成品库原材料LG成组生产单元2LDDG成组生产单元1LLD成组生产单元3车床钻床磨床G第50页，共51页。五、设施布置的基本类型 究竟采用哪种设施布局方式，主要看其产品的生产规模及标准化程度，并且在实际中，绝大多数企业都将两种或两种以上的设施布局方法结合起来应用。第51页，共51页。