Layout Strategy
第四章 生产与服务设施布局
Operations Management
Chapter 4
一、布局
裁减
缝纫
包装
布匹
空盒
空盒
? 现有布局是否合理
一、布局( Layout) 决定长期作业效率的决策
一、布局
裁剪
缝纫
布匹
包装
空盒
一、布局( Layout) 决定长期作业效率的决策
一、布局( Layout)
布局的目标
布局的决策标准
定量化决策标准
定性化决策标准
材料的运输成本
客户的通过时间或距离
对象之间的关系
合理的物料流动
工作的有效性和高效率
环境和美观
满足容积和空间的限制
决定长期作业效率的决策
二、布局的类型
1、固定位置的布局( Fixed-position layout)
制造对象材料
工具设备

完成品
? 办公室布局与制造业布局的差异
加工对象不同
办公室
制造业
2、办公室布局 ( Office layout)
办公室布局
? 办公室布局与制造业布局的差异
设备与工作速度的关联度
与 产品的关联度
外界交流
( Office layout)
办公室布局
? 办公室布局主要关注的问题
信息交流
劳动生产率
成本
美观
( Office layout)
办公室布局
封闭式布局
( Office layout)
办公室布局
开放式布局
( Office layout)
办公室布局
? 办公室布局选择的考虑因素
资源与成本
文化的差异
( Office layout)
? 办公室布局选择的考虑因素
资源与成本
文化的差异
临窗座位
工作的性质
Office Layout Floor Plan
Accounting
Manager Brand X
Finance
Fin,Acct.
Relationship Chart
1 President
O
2 Costing U
A A
3 Engineering I
O
4 President’s Secretary
1 2
3
Ordinary
closeness,
President (1) &
Costing (2)
Absolutely necessary,
President (1) & Secretary
(4)
4
I = Important
U = Unimportant
总裁 工程顾问
工程师区 秘书
办公室人员构成
关系图
关系图
总裁
工程顾问
工程师区
秘书
办公室入口
中心文件柜
影印设备
设备间
办公室人员构成
字母
A
E
I
O
U
X
接近程度
绝对需要临近
临近特别重要
临近重要
一般接近
临近不重要
不能临近
储存室
关系图
办公室人员设备关系图
1、总裁
2、工程顾问
3、工程师区
4、秘书
5、办公室入口
6、中心文件柜
7、设备间
8、影印设备
O
U
A
I
I
U
O
U
A
I
I
I
O
U O
O
I
I
E
E
O
A
A
E
A
I
X
U
U
X
O
O
AU
E
E
字母
A
E
I
O
U
X
接近程度
绝对需要临近
临近特别重要
临近重要
一般接近
临近不重要
不能临近
9、储存室
关系图
1、总裁 2、顾问 3、工程师 4、秘书
5、入口
A- 4
I- 5 6
O- 2 8 9
U- 7
6、文件柜 7、设备间 8影印设备
A- 4
I- 1 2 3
U- 8
X- 6 9
A- 4 9
I- 1 2 3
U- 7 8
U- 6 9
A- 9
E- 3 4
O- 2 6 8
U- 1 5
A- 4
I- 3 9
O- 1 6
U- 2 5 7
9、储存室
A- 4
I- 5 6
O- 2 8 9
U- 7
A- 3
I- 4 5 6
O- 7
U- 8 9
A- 2
I- 5 6
O- 4 9
U- 1
E - 7 8
A- 1 5 6 8
E- 7
I- 2 9
O- 3
A- 6
E- 7 8
I- 4
O- 1 3
U— 2
X— 5
入口
设备间
工程师区
总裁
顾问
秘书
储存室
影印设备
计算机技术,ALDEP
二、布局的类型
3、产品导向的布局
生产线
装配线
( Product-oriented layout)
Case 草籽娃娃?
日产量
作业赋闲
库存变化
如何提高日产量
填充 ( 6人)
眼镜 ( 1人)
眼睛 ( 2人)
塑型 ( 3人)
组装 ( 2人)
涂染 ( 1人)
包装 ( 2人)
1.5分 /人,个
0.2
0.2
0.8
0.4分 /人,个
0.2
0.33
晾干 5小时
Case 草籽娃娃?
日产量
作业赋闲
库存变化
如何提高日产量
填充 塑型 组装 涂染 包装
眼睛
眼镜
0.25分 /个
0.2
0.2
0.27 0.2 0.25 0.16

填充 塑型 组装 涂染 包装
眼睛
眼镜
0.25分 /个
0.2
0.2
0.27 0.2 0.25 0.16
日产量(每天 2班,每班 8小时)
日产量= 7× 2× 600.27 = 3160 个
? 5小时的晾干的影响
每小时晾干量= 3160× 55 = 3160 个

填充 塑型 组装 涂染 包装
眼睛
眼镜
0.25分 /个
0.2
0.2
0.27 0.2 0.25 0.16
哪些作业有空闲

填充 塑型 组装 涂染 包装
眼睛
眼镜
0.25分 /个
0.2
0.2
0.27 0.2 0.25 0.16
哪些作业有空闲
填充 塑型 组装 涂染 包装
眼睛
眼镜
0.25分 /个
0.2
0.2
0.27 0.2 0.25 0.16
? 从沃尔玛接到大订单,需要将日产量提高为 4000件。
调整作业时间
交叉培训 工作间调配
增加人手 平衡
填充 塑型 组装 涂染 包装
眼睛
眼镜
0.25分 /个
0.2
0.2
0.27 0.2 0.25 0.16
? 从沃尔玛接到大订单,需要将日产量提高为 4000件。
调整作业时间
交叉培训 工作间调配
增加人手 平衡
生产平衡
装配线的平衡问题 给定生产时间和产量,找到工作台、所需工人的最小数量,
给定工作台或工人的数量、给定生产时间,求最大产量。
Example
生产时间任务 紧前任务
A 18
B 11 A
C 11 A
D 15 C
E 10 C
F 5 C
G 17 D E F
H 16 B
I 10 G H
日生产时间
日需求量
200分
400单位
Example 司机驾照的更换
A检查更新申请
B 付费
C 检查违章与限制档案
D 视力测试
E 申请者照相
F 发放临时执照
15s
30
60
40
20
30
平均花费时间 职员构成
普通 $8/人,小时
普通
普通
普通
照相师 $8
警察 $9
计划每小时接待达到 120人?
生产平衡
装配线的平衡问题 给定生产时间和产量,找到工作台、所需工人的最小数量,
给定工作台或工人的数量、给定生产时间,求最大产量。
领表和以往病史( 10分钟)
血液检查( 8分钟)
眼科检查( 4分钟)
测量(体重、身高、血压)( 7分钟)
内科检查( 16分钟)
心理测试( 12分钟)
健康评价( 10分钟)
4个护士 3个内科医生(假设只有内科医生可进行健康评价和心理测试)
? 每小时最多能检查多少人
医院体检
Repetitive Layout
1 3
2
4
5
Work
Office
Belt Conveyor
Work
Station
Note,5 tasks or operations; 3 work stations
Work Station
Station
生产平衡
装配线的平衡问题 给定生产时间和产量,找到工作台、所需工人的最小数量,
给定工作台或工人的数量、给定生产时间,求最大产量。
N = 装配线上工作台的数量
R = (节拍)循环时间 = 相邻产品出产的时间间隔
= 每日的生产时间 / 每日的产量
ti = 装配产品的第 i项任务所花的时间
= 装配产品的总任务时间?
it
? ?/RtN i??m in K =平衡效率 = ? ?/N Rti?
生产平衡
Example
生产时间任务 紧前任务
A 18
B 11 A
C 11 A
D 15 C
E 10 C
F 5 C
G 17 D E F
H 16 B
I 10 G H
日生产时间
日需求量
200分
400单位
A
B
C
H
GD
E
F
I
18
11
15
10
5
11
16
17
10
顺序图
装配线平衡程序
1、确定节拍,求最少所需工作台数。
2、从工作台 1开始,按顺序给工作台分配作业。
A
B
C
H
GD
E
F
I18
11
15
10
5
11
16
17
10
3、在分配前,用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。
a 所有先行作业都已被分配
b 该作业时间不超过该工作台的剩余时间
R = 日生产时间
产量
= 3.8= 4个工作站
循环时间 =
工作站数 = 总任务时间
循环时间
= 30秒
装配线平衡程序
3、在分配前,用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。
A 所有先行作业都已被分配
a b
c e f
d
0.2分 0.8 0.2
0.2 0.2 0.2
先行作业,沿顺序图上的所有路径前进直至 起点 所遇到的所有作业
后续作业,
a 的后续作业:
装配线平衡程序
3、在分配前,用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。
A 所有先行作业都已被分配
a b
c e f
d
0.2分 0.8 0.2
0.2 0.2 0.2
先行作业,沿顺序图上的所有路径前进直至 起点 所遇到的所有作业
后续作业,
a 的后续作业,b,e,d,f
装配线平衡程序
3、在分配前,用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。
A 所有先行作业都已被分配
a b
c e f
d
0.2分 0.8 0.2
0.2 0.2 0.2
先行作业,沿顺序图上的所有路径前进直至 起点 所遇到的所有作业
后续作业,
a 的后续作业,b,e,d,f
e 的先行作业:
装配线平衡程序
3、在分配前,用以下标准确定哪些作业够资格分配到一工作台。
A 所有先行作业都已被分配
B 该作业时间不超过该工作台的剩余时间
a b
c e f
d
0.2分 0.8 0.2
0.2 0.2 0.2
先行作业,沿顺序图上的所有路径前进直至 起点 所遇到的所有作业
后续作业,
a 的后续作业,b,e,d,f
e 的先行作业,a,b,c
擦污 冲洗 烘干
2分钟 4分钟 2分钟
节拍 4分钟
Example
A
B
C
H
GD
E
F
I18
11
15
10
5
11
16
17
10
a 所有先行作业都已被分配
b 该作业时间不超过该工作台的剩余时间
A
B
C
H
GD
E
F
I18
11
10
5
11
16
17 1015A+C
B+H
平衡方案
工作台 1:
工作台 2:
工作台 3:
工作台 4:
A+B
C+H
计算机技术,COMSOAL
ASYBLC
启发式方法?如何将作业分配给工作台
例如:
一个作业的位置权数等于该作业及其后续作业的时间总和
a b
c e f
d
0.2分 0.8 0.2
0.2 0.2 0.2
(1.6)
★ 先分配后续作业数最多的作业
★ 先分配位置权数最大的作业
★ 先分配加工时间最长的作业
二、布局的类型
3、产品导向的布局
装配线平衡中还应考虑的问题
运作时间的变动
多种产品
工作的限制
( Product-oriented layout)
产量约束
技术约束
二、布局的类型
3、产品导向的布局
装配线平衡中还应考虑的问题
运作时间的变动
多种产品
工作的限制
社会因素
( Product-oriented layout)
Example
A
B
C
H
GD
E
F
I
18
11
15
10
5
11
16
17
10
R = 日生产时间
产量
= 3.8= 4个工作站
循环时间=
工作站数= 总任务时间
循环时间
= 30秒
顺序图
30S
工作小组
对单一速度装配线的替代方法
动态的生产线平衡
60S
30S
60S
对单一速度装配线的替代方法
锻压机
机 1
机 2
机 3 机 4
存储箱


(a)原布局


Paddy Hopkirk 汽车配件厂轴承生产线
二、布局的类型
3、产品导向的布局
生产线
装配线
锻压机
机 1
机 2
机 3
机 4
存储箱




锻压机
机 1
机 2
机 3 机 4
存储箱


(a)原布局


Paddy Hopkirk 汽车配件厂轴承生产线
二、布局的类型
3、产品导向的布局
生产线
装配线 (b)新布局
锻压机
机 1
机 2
机 3
机 4
存储箱




U型生产线或工作单元
原工作方式
U型生产线或工作单元
原工作方式
柔性生产布置
原工作方式
物料流
物料流
Improving Layouts by Moving to the Work Cell Concept
二、布局的类型
4、工艺导向的布局
电梯
走道
×
×
75英尺
75


DNB大楼第二层
1、支票分类
2、支票核对
3、支票记账
4、支票分配
5、政府支票
6、退回的支票
7、记账调整
8、办公室
Des Moines国民银行
( Process- oriented layout)
二、布局的类型
4、工艺导向的布局
化验室
挂号室 内科
手术室
外科
药房
X光室
注射室
物料的传递
工作的相关关系
? 面临的主要问题
成本最小
工艺导向布局优化技术
5 化验室
1 挂号室 2 内科
6 手术室
3 外科
7 药房
4 X光室
8 注射室
目标:物料传送成本最小
100 100 0 0 0 0 0
0 50 20 0 0 0
30 30 0 0 0
20 0 0 20
20 0 10
30 0
0
1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
3
4
5
6
7
8
单位时间的运送量
运送距离
物料运送难易40英尺
10
10
假设物料运送成本(元 /单位):
非相邻部门间 20元
相邻部门间 10元
非相邻房间间 30元
??
??
?
n
j
ijij
n
i
CDC
11
工艺导向布局优化技术
100 100 0 0 0 0 0
0 50 20 0 0 0
30 30 0 0 0
20 0 0 20
20 0 10
30 0
0
1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
3
4
5
6
7
8
假设物料运送成本(元 /单位):
非相邻部门间 20元 1 2 3
5 6 7
4
8
相邻部门间 10元
非相邻房间间 30元
20
100
100
50
30
30
20
3020
10
20
原始布局
总移动成本 = 6700元
工艺导向布局优化技术
100 100 0 0 0 0 0
0 50 20 0 0 0
30 30 0 0 0
20 0 0 20
20 0 10
30 0
0
1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
3
4
5
6
7
8
假设物料运送成本(元 /单位):
非相邻部门间 20元 1 2 5
3 4 7
6
8
相邻部门间 10元
非相邻房间间 30元
改善后的布局
总移动成本 = 4800元
100 20 20
30 30
100
50
30 301020
20
工艺导向布局优化技术
??
??
?
n
j
ijij
n
i
CDC
11
ijC
ijD
ij部门间每单位对象移动的成本
ij部门间移动量
ij部门间单位距离的移动成本
ij部门间的距离 * 移动次数
1km1km
School
50 Students
School
1 Student
49 Student
50km
计算机技术,CRAFT Factory Flow
Warehouse Layout Floor Plan
Zones
Conveyor
Truck
Order Picker
二、布局的类型
5、仓库的布局 (Warehouse layout)
货区
通道 出口
单位时间内物品的搬运次数
物品占用货区的面积
季节性变化 计算机仓储信息管理系统
货用电梯安全楼梯
面包区 熟食区 净菜区
蔬菜瓜果区 鲜活食品区
干杂食品区 饮品区
收银区
电梯
调料
电梯
家乐福(三楼)
6、零售业布局 (Retail/service layout)
Retail /Service Layout -
Grid Design
Office Carts Check-out
Grocery Store
MeatBread
Milk
Prod
uce
Froz
en
Foods
Retail/Service Layout -
Free-Flow Design
Feature
Display
Table
Trans.
Counter
Apparel Store
6、零售业布局
零售业布局考虑的主要因素
目标:销售量和利润率
店堂的布局
有限空间如何尽量陈列商品
美观
提高商品的吸引力
激发购买欲望
6、零售业布局
零售业布局考虑的主要因素
目标:销售量和利润率
店堂的布局
商店入口 商店入口商店入口
6、零售业布局
零售业布局考虑的主要因素
目标:销售量和利润率
店堂的布局
入口与通道末端的利用
商品的品项管理
有限空间如何尽量陈列商品
美观
提高商品的吸引力
激发购买欲望
6、零售业布局
零售业布局考虑的主要因素
目标:销售量和利润率
货架陈列
货架陈列的排面 Facing
货架高度
货架整体丰满
黄金段
Retail Store Shelf Space
Planogram
? Computerized tool
for shelf-space
management
? Generated from
store’s scanner data
on sales
? Often supplied by
manufacturer
2 ft.
facings
VO
-5
VO
-5
VO
-5
SUA
VE
SUA
VE
VO
-5
PE
RT
PE
RT
PE
RT
PE
RT
PE
RT
VO
-5
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Various facility designs plans