理论教育 生产和服务设施布局的优化策略

生产和服务设施布局的优化策略

时间:2023-06-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:生产和服务设施布局是指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局,以便经济高效地为企业的运营活动服务。生产和服务设施布局需要在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。产品、生产路线、时间、辅助服务部门是设施布局分析的原始资料,产品和数量也是最重要的资料。

生产和服务设施布局的优化策略

企业的选址已经确定,就需要进行布局。合理的布局,不仅能够节省空间,还能节省成本、提高效率等。生产和服务设施布局是指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局,以便经济高效地为企业的运营活动服务。生产和服务设施布局需要在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。其总体目标是实现生产运营活动的经济高效。

产品、生产路线、时间、辅助服务部门是设施布局分析的原始资料,产品和数量也是最重要的资料。因为从生产计划的角度来讲,产品产量分析是产品组成问题的基础和库存控制的基本概念。而对工厂设计人员而言,则是决定基本布局分析的基础。布局决策问题,可以定义为确定生产系统内各部分的最优安排。设施布局的依据主要有以下几个方面:

(1)生产系统目标。通常实施布局应达到的目标是:使存储费用、劳动力、闲置的设备和管理费用保持在一定的水平下并达到预期的产量。生产系统目标常常相互矛盾,诸种布局考虑因素几乎存在于所有布局决策之中,但其相对重要性则不一致。

(2)生产能力决策。生产需求的预测对布局决策的“目标确定”有着重要意义。对制造业企业而言,生产能力主要取决于生产性固定资产及其技术组织条件;对服务业企业来说,除了取决于设施和设备能力外,还取决于人力水平。企业的生产能力一旦确定,企业整个生产经营活动的最大规模也就基本上被规定了。在西方国家,人们将生产能力的充分利用问题看做是生产成本控制的首要问题,生产非均衡,设备、人员的闲置,被看做是最大的浪费。

(3)加工过程的要求。加工过程的要求是选择布局类型的主要依据。决定布局所需要的数据因所制造的产品的不同而不同。在品种少且比较固定的制造业,装配图是主要的布局信息。在品种繁多的制造系统中,机器规格说明也有重要的意义。

(4)进行布局场地的有效空间。工厂总体布局受场地范围的限制,车间设备布局一般是在建筑空间的实际范围之内的。工厂设计包括工厂内部和外部两者所需要的空间设计,也包括工厂内设施布局研究。

1.设施布局的具体目标

(1)应满足工艺流程设计的要求,并有助于最大限度地提高生产率,尽量减少迂回、停顿和搬运。工厂布置要满足产品生产过程的要求,围绕基本生产车间进行安排。

(2)保持灵活性,具有适应变化和满足未来需求的能力。适应厂内外运输要求,避免货运路线与人流路线交叉。

(3)有效地利用人力和占地面积,节约用地,布置紧凑,立体布置。

(4)有利于员工的健康和安全,有助于提高士气,便于员工相互沟通。它包括:①增强生产安全性,包括采取各种安全措施,防火、防潮、防止工伤事故,也包括增进职工职业健康的各类措施和防噪、防震及有害气体、污染物的处理等;②减少工作的单调感,包括建立趣味盎然的班组园地以及干净整洁的休息区,以赋予工人更多、更广泛的任务和自主性,加深工作中独特性、责任性的心理体验。

(5)为良好的设施管理和维护保养提供方便,如布局整齐、美观,色调配套,照明,音乐,香味。

2.设施布局的影响因素

设施布局主要考虑以下四个方面的问题:

(1)包括哪些经济活动单元。经济活动单元取决于企业的产品、工艺设计要求、企业规模、企业的生产专业化水平与协作化水平等多种因素。反过来,经济活动单元的构成又在很大程度上影响着生产率。例如,有些情况下,一个工厂有一个集中的工具库就可以,但另一些情况下,也许每个车间或每个工段都应有一个工具库。

(2)每个单元需要多大空间。空间太小,可能会影响到生产率,影响到工作人员的活动,有时甚至会引发人身事故;空间太大,是一种浪费,同样会影响生产率,并且使工作人员之间相互隔离,产生不必要的疏远感。

(3)每个单元空间的形状如何。每个单元的空间大小、形状如何以及应包含哪些单元,这些问题相互关联。例如,一个加工单元,应包含几台机器,这几台机器应如何排列,因而占用多大空间,需要综合考虑。如空间已限定,则只能在限定的空间内考虑是一字排开,还是三角形排列等;若根据加工工艺的需要,必须是一字排开或三角形排列,则必须在此条件下考虑需多大空间以及所需空间的形状。在办公室设计中,办公桌的排列也有类似的问题。

(4)每个单元在设施范围内的位置。这个问题应包括两个含义:单元的绝对位置与相对位置。有时,几个单元的绝对位置变了,但相对位置没变。相对位置的重要意义在于它关系到物料搬运路线是否合理,是否节省运费与时间,以及通信联络是否便利。此外,如果内部相对位置影响不大,还应考虑与外部的联系,将有出入口的单元设置于靠近路旁。

从我国企业的一般结构特点来看,企业内部的生产车间是基本生产单位,车间下设工段或生产小组,实行分层管理,分别完成各项生产任务。企业生产单位的构成因行业不同差异很大,尤其是机械制造企业生产单位设置比较复杂。每个企业都有自身的特点,多受下列因素的影响:

(1)产品的结构与工艺特点。例如,生产机械产品的制造业企业,生产单位可由毛坯、加工、装配车间组成;流程式化工行业则严格按工艺流程的阶段组成车间。同类型的产品,结构相似,可能采用不同的工艺方法,如齿轮厂的毛坯,可以模锻而成或精密铸造,因而相应地设置锻造车间或铸造车间。

(2)企业的专业化与协作化水平。产品专业化形式的企业,要求企业有较为完整的生产单位,应设置毛坯车间、机械加工车间、热处理车间、装配车间等,如汽车制造业企业。采用零件专业化形式的企业,多数没有完整的加工过程,各个工艺阶段,可不设置装配车间或毛坯车间,如齿轮厂等。工艺专业化的企业,一般只设有相应工艺阶段的车间,如装配厂,只有部件装配车间、总装车间等。协作化水平越高,零部件的外包份额越大,企业内部的生产单位就越少。

(3)企业的生产规模。企业的生产规模是指劳动力和生产资料在企业集中的程度,如企业职工人数、固定资产总值、产品总产值等,可分为大、中、小规模企业。大型企业的车间规模大,为了便于组织生产,同类生产性质的车间往往设置多个,如机械加工一车间、机械加工二车间;对于小型企业,则可将加工与装配设置在一个车间。

(4)企业的技术水平。企业的技术水平主要是指装备的技术水平对企业生产运作单位构成的影响。例如,企业拥有数控机床、加工中心等自动化程度较高的高技术设备,生产单元的布置就相对简单,否则完全手工加工或装配的企业生产单元就比较复杂。

3.设施布局的原则(www.daowen.com)

工厂设施布局设计是在生产纲领、工艺路线已确定的条件下,在规定的空间范围内,将与生产全过程有关联的设施、设备、运输通道、物料堆放场地和人员活动空间等作最适当的分配和最有效的组合,以获得最大的经济效益。

为了达到以上目的,必须遵循的原则如下:

(1)整体综合原则。设计时应将对设施布局有影响的所有因素都考虑进去,以达到最佳的方案。

(2)移动距离最短原则。产品移动距离的长短,不仅反映搬运费用的高低,也反映物料流动的通畅程度。因此,应以搬运距离最短为标准选择最佳方案。加工中的运送路线要短,尽可能减少在制品运送次数与运送数量,工人操作的行走路线要短,从而节省工作时间。

(3)流动性原则。良好的设施布局应使在制品在生产过程中流动顺畅,消除无谓停滞,力求生产流程的连续化。车间内要留出足够的通道面积,通道要直,尽可能少转弯,物流通道和行走通道最好分开。尽可能保持生产过程的连续性,使在制品处于加工或运输状态,减少中断与停顿,这就要求各类生产环节布置得流程通畅,紧密衔接,各生产环节的加工能力应该匹配。

(4)利用空间原则。无论是生产区域还是储存区域的空间安排,都应该力求充分有效地利用空间。充分保证生产使用面积,提高利用率,不需要的工具、物品坚决清理出场,不常使用的东西,放在边角处。

(5)保持柔性原则。在进行厂房设施规划布置前,应考虑各种因素变化可能带来的变更,以便以后的扩展和调整。

(6)安全满意原则。应考虑使作业人员有安全感、方便、舒适。

4.生产单位的专业化原则和形式

生产单位专业化形式,影响着企业内部的生产分工和协作关系,决定着物料流向、物流路线和运输量,它是企业与车间平面布置中必须考虑的重要问题。按照生产流程的不同类型,生产单位专业化原则有工艺专业化原则和对象专业化原则。

(1)工艺专业化(Process Focused)原则和形式。按照不同的生产工艺特征来分别建立不同的生产单位,这种分工原则称为生产工艺专业化原则。依据工艺专业化原则建立的生产单位里,集中了相同类型的机床设备和相同工种的工人,可以对不同种类的工件,从事相同工艺方法的加工。这样构成诸如铸造厂、锻造厂、热处理厂、铸造车间、锻造车间、机械加工车间、热处理车间、车工工段、铣刨工段等生产单位。对于人的组织,按照工艺专业化原则建立的是职能部门,如计划处、财务处、设备处等。

在工艺专业化车间,按完成企业生产过程中的某个工艺阶段或其中的部分工序,工艺专业化原则有两种形式:

1)完成一个工艺阶段的全部工种作业的专业化车间。例如,铸造车间、锻造车间、机械加工车间和装配车间。这是工艺专业化程度较低的形式。

2)完成一个工艺阶段的部分工种或某一工种的工艺专业化车间。例如,车工车间、铣工车间、磨工车间等。它们分别集中了车床与车工、铣床与铣工、磨床与磨工,分别完成各种零件的工序数,由于工种单一而相对减少,所以它是工艺专业化程度较高的形式。

(2)对象专业化(Product Focused)原则和形式。对象专业化原则是按照产品或零件、部件建立的生产单位,形成对象专业化车间。对象专业化形式的生产单位内集中了完成同一产品生产所需的设备、工艺装备和工人,可以完成相同产品的全部或大部分的加工任务,例如,汽车制造厂的发动机车间、曲轴车间、齿轮工段等生产单位。

对象专业化生产单位便于采用高效专用设备组织连续流水作业,可缩短运输路线、减少运输费用,有利于提高生产效率、缩短生产周期,同时还简化了生产管理。但是,对象专业化生产单位只固定了生产一种或很少几种产品的设备,因而对产品品种变化的适应能力很差。对象专业化原则布局形式适用于大量大批生产类型。

依据对象专业化原则建立的对象专业化车间主要有两种形式:

1)以产品或部件为对象建立的专业化车间。以产品或部件为对象建立的车间,是把产品或部件的大部分加工、装配与试验的工艺过程封闭在一个车间中,如汽车厂的底盘车间和发动机车间。

2)以同类零件为对象建立的专业化车间。因为其结构相似,工艺方法相近,所以有利于扩大零件的加工批量,提高工作地的专业化程度,方便采用高效率的加工设备,改善劳动生产率、设备利用率等。

衡量对象专业化程度的指标有:

1)车间内生产的对象的种数。对象的种数越少,则专业化程度越高。

2)工艺封闭程度。即车间内完成某种生产对象的全部工艺程序的比重。封闭程度越高,则专业化程度越高。

上述两种专业化形式相应有两种车间内部的布局形式,如图8-3、图8-4所示。

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