生产和服务设施布置(ppt文档可编辑修改).ppt

4.34.3设施布置的方法设施布置的方法4.34.3设施布置的方法设施布置的方法主要内容主要内容|4.3.14.3.1从从-至表法至表法|4.3.24.3.2物料运量图发法物料运量图发法|4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法|4.3.44.3.4重心法重心法|4.3.54.3.5线性规划方法线性规划方法|4.3.64.3.6计算机辅助选址决策与设施布置计算机辅助选址决策与设施布置M本本节节所所讲讲方方法法主主要要是是应应用用于于工工艺艺专专业业化化布布置置，也也包包括括在在厂厂区区总总体体布布置置时时的的运运用用。对对象象专专业业化化布布置置涉涉及及到到的的主主要要是是生产线平衡生产线平衡4.44.4节讲述。节讲述。|4.3.14.3.1从从-至表法至表法4.3.14.3.1从从-至表法至表法从从-至至表表法法是是一一种种常常用用的的设设施施布布置置方方法法。在在车车间间设设备备的的布局中应用较多。布局中应用较多。（什么是从（什么是从-至表？）至表？）从从本本质质上上看看，从从-至至表表是是一一种种记记录录设设施施（车车间间、工工作作地地及及机机器器设设备备等等）间间物物料料运运输输情情况况的的工工具具。具具体体而而言言从从-至至表表就就是是一一个个表表示示物物料料从从一一个个设设施施到到另另一一个个设设施施的的运运输输次次数数、运运输输距距离离、运运输输量量或或运运输输成成本本（费费用用）的的统统计计表表。它它是是一一种种矩矩阵阵式式二二维维表表格格。表表上上“列列”中中的的设设施施为为物物料料出出发发的的地地方方，“行行”中中的的设设施施为为物物料料到到达达的的地地方方。同同时时从从-至表至表还可以表示物料移动的方向。还可以表示物料移动的方向。4.3.14.3.1从从-至表法至表法一一般般来来说说，从从至至表表根根据据其其所所含含数数据据元元素素的的意意义义不不同同，分为四类：分为四类：u次次数数从从至至表表：表表中中元元素素表表示示从从出出发发设设施施至至到到达达设设施施的的运输次数的汇总运输次数的汇总u距距离离从从至至表表：表表中中元元素素表表示示从从出出发发设设施施至至到到达达设设施施运运输距离的长短输距离的长短u运运量量从从至至表表：表表中中元元素素表表示示从从出出发发设设施施至至到到达达设设施施运运输量的大小输量的大小u成成本本从从至至表表：表表中中元元素素表表示示从从出出发发设设施施至至到到达达设设施施运运输成本的大小输成本的大小4.3.14.3.1从从-至表法至表法从从-至至表表法法分分析析的的目目标标就就是是如如何何安安排排多多个个设设施施的的相相对对位位置置从从而而使使物物料料的的移移动动距距离离最最小小，或或物物料料的的总总运运量量最最小小，或物料总的运输成本最小。或物料总的运输成本最小。下下面面我我们们将将结结合合补补充充的的例例子子来来说说明明这这种种方方法法的的具具体体应应用。用。4.3.14.3.1从从-至表法至表法例例：一一金金属属加加工工车车间间有有六六台台设设备备，已已知知其其生生产产的的零零件件品品种种及及加加工工路路线线,并并据据此此给给出出如如下下表表所所示示的的零零件件在在设设备备之之间间的的每每月月移移动动次次数数，同同时时给给出出了了单单位位距距离离运运输输成成本本。请请用用这这些些数数据据确定该车间的最佳布置方案。确定该车间的最佳布置方案。4.3.14.3.1从从-至表法至表法M实实际际布布置置中中，除除考考虑虑运运输输成成本本（或或移移动动距距离离、运运输输量量）外外，还还要要考考虑虑其其它它一一些些非非运运输输因因素素。如如果果有有特特殊殊因因素素制制约约时时，就就不不能能以以运运输输因因素素作作为为优优先先考考虑虑了了。(喷喷漆漆远远离离电电焊；对噪音振动敏感部门的布置焊；对噪音振动敏感部门的布置)4.3.14.3.1从从-至表法至表法考虑总运量最小时，从至表法的基本步骤：考虑总运量最小时，从至表法的基本步骤：u1.1.选选择择典典型型零零件件，制制定定典典型型零零件件的的工工艺艺路路线线，确定所用机床设备。确定所用机床设备。u2.2.制制定定设设备备布布置置的的初初始始方方案案，统统计计出出设设备备之之间间的的移动距离移动距离。（例题中是单位距离）。（例题中是单位距离）u3.3.确确定定出出零零件件在在设设备备之之间间的的移移动动次次数数和和单单位位运运量成本（例题中暗含）量成本（例题中暗含）。u4.4.用用实验法实验法确定最满意的布置方案。确定最满意的布置方案。4.3.14.3.1从从-至表法至表法例例：某某机机械械加加工工车车间间有有8 8台台设设备备及及毛毛坯坯库库，检检验验台台共共1010个个工工作作地地。假假定定任任意意相相邻邻两两工工作作地地间间距距离离大大体体相相等等并并记记作作一一个个单单位位距距离离。现现有有1010个个零零件件由由该该车车间间加加工工。零零件件的的综综合合工工艺艺路路线线已已知知，请请用用从从至至表表法法确确定定该该车车间间1010个个工工作作地的最佳布置方案。地的最佳布置方案。第第一一步步：根根据据实实际际工工作作情情况况，绘绘制制零零件件的的综综合合工工艺艺路路线线图图。本例中工艺路线图已经给出。如下图。本例中工艺路线图已经给出。如下图。4.3.14.3.1从从-至表法至表法零件综合工艺线路图零件综合工艺线路图4.3.14.3.1从从-至表法至表法第第二二步步：制制定定设设备备布布置置的的初初始始方方案案（先先假假设设工工作作地地的的一一个个初初始始安排），根据零件综合工艺线路图编制零件安排），根据零件综合工艺线路图编制零件移动次数从至表移动次数从至表 表中数字的含义及移动方向的区分4.3.14.3.1从从-至表法至表法初始方案中工作地与设备的布置顺序为：初始方案中工作地与设备的布置顺序为：零零件件移移动动总总距距离离的的计计算算与与分分析析：通通过过从从至至表表可可以以发发现现，表表中中数数据据距距离离对对角角线线的的格格数数就就是是两两工工作作地地间间的的距距离离单单位位数数，因因而而，越越靠靠近近对对角角线线的的方方格格，两两工工作作地地间间距距离离越越小小。因此，零件总的移动距离因此，零件总的移动距离L L的计算公式为：的计算公式为：其其中中i i为为两两个个工工作作地地之之间间的的距距离离（用用数数据据距距离离对对角角线线的的格格数数表示）；表示）；j j为这连个工作地的移动次数（从至表中的数字）为这连个工作地的移动次数（从至表中的数字）毛坯库毛坯库铣床铣床车床车床钻床钻床镗床镗床磨床磨床压床压床内圆磨床内圆磨床锯床锯床检验台检验台4.3.14.3.1从从-至表法至表法初始方案中零件的移动总距离为：初始方案中零件的移动总距离为：顺向顺向逆向逆向ijij1(2+1+5)=8 2(5+2+1)=16 3(1+1+1)=9 4(1+1+1+2)=20 64=24 82=16 ijij1(2+1)=3 21=2 3(1+1)=6 61=6 小计：小计：11471=7 小计：小计：24零件移动总距离：零件移动总距离：L=114+24=138 单位距离单位距离4.3.14.3.1从从-至表法至表法第第三三步步：改改进进从从-至至表表求求最最佳佳工工作作地地排排列列顺顺序序。改改进进的的主主要要目目标标是是使使零零件件移移动动总总距距离离L L最最小小，其其次次也也要要考考虑虑减减少少逆逆向向移移动动。因因此此，调调换换工工作作地地或或设设备备的的位位置置，使使移移动动次次数数j j大大的的格格子子靠靠近近对对角角线线，靠靠近近对对角角线线，就就会会使使i i减减小小，从从而而会会使使L L减减小小。同同时时，可可以以考考虑虑使使对对角角线线下下面面有有数数字字的的格格子子置置换换到到对对角角线线上上面面去去，这这样样可可以以减减少少逆逆向向移移动动。根根据据这这一一原原则则，可可以以对对工工作作地地或或设设备备作作多多次次调调整整，每每调调整整一一次次都都要要计计算算一一次次零零件件移移动动的的总总距距离离，直到找出较优的安排为止。直到找出较优的安排为止。假定改进后的零件从至表如下。假定改进后的零件从至表如下。4.3.14.3.1从从-至表法至表法改进后的零件从至表改进后的零件从至表M计算零件移动总距离？计算零件移动总距离？4.3.14.3.1从从-至表法至表法顺向顺向逆向逆向ijijijij小计：小计：71小计：小计：41零件移动总距离：零件移动总距离：L=71+41=112单位距离单位距离1(1+1)=2 22=4 3(1+2)=9 41=4 5(1+1)=10 6(1+1)=12 1(5+5+4+1+1)=16 2(2+1)=6 32=6 42=8 5(2+1)=15 61=6 7(1+1)=14 改进后工作地及设备的布置顺序为：改进后工作地及设备的布置顺序为：改进后零件的移动总距离为：改进后零件的移动总距离为：毛坯库毛坯库车床车床钻床钻床检验台检验台铣床铣床锯床锯床磨床磨床内圆磨床内圆磨床压床压床镗床镗床4.3.14.3.1从从-至表法至表法第第四四步步：比比较较改改进进前前后后的的从从至至表表与与零零件件移移动动总总距距离离的的数数据据。观察改进的效果如何。观察改进的效果如何。本本例例子子中中改改进进前前后后零零件件的的移移动动总总距距离离减减少少了了138-112=26138-112=26个个单单位位距距离离。但但物物料料的的逆逆向向移移动动问问题题没没有有什什么么改改观观。（自自己己可可以以详详细分析一下）。细分析一下）。最最后后需需要要说说明明的的是是上上述述例例子子中中所所得得结结果果（移移动动总总距距离离减减少少了了2626）算算不不算算最最优优呢呢？答答案案是是不不一一定定是是最最优优。因因为为从从至至表表法法是是一一种种启启发发式式算算法法，所所得得结结果果可可以以较较优优，但但不不一一定定保保证最优。结果的优化程度往往取决与人的实际经验。证最优。结果的优化程度往往取决与人的实际经验。|4.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法4.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法物物料料运运量量图图法法可可以以看看作作是是从从至至表表法法一一种种扩扩展展应应用用。它它是是按按照照生生产产过过程程中中物物料料的的流流向向及及生生产产单单位位之之间间运运输输量量布布置置企企业业的的车车间间及及各各种种设设施施的的相相对对位位置置，最最终终目目的的也也是是使使物物料料运运输输成成本本最最小小，基基本本原原则则是是运运输输量量大大的的生生产产单单位位应应安安排在相临位置排在相临位置。其步骤为：。其步骤为：u1.1.根根据据原原材材料料、在在制制品品在在生生产产过过程程中中的的流流向向，初初步步布布置置各各个个生产车间或生产服务单位的相对位置，绘出初步生产车间或生产服务单位的相对位置，绘出初步物流图物流图。u2.2.统统计计车车间间之之间间的的物物料料流流量量，制制定定物物料料运运量量表表（实实际际上上也也是是从至表从至表-运输量从至表）。运输量从至表）。u3.3.按按运运量量大大小小进进行行初初试试布布置置，将将车车间间之之间间运运输输量量大大的的安安排排在在相邻位置，并考虑其它因素进行改进和调整。相邻位置，并考虑其它因素进行改进和调整。4.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法例：例：某企业有某企业有5 5个生产单位，各单位之间物料流向及运输个生产单位，各单位之间物料流向及运输量已知，根据资料绘制物料运量表如下：量已知，根据资料绘制物料运量表如下：0102030405总计总计01721415026280345110046280522总计总计1114106单位：单位：1010吨吨4.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法绘制运量图绘制运量图050203042吨1吨014.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法运量图变形一运量图变形一01020304057652264421214.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法运量图变形二运量图变形二0102030405765226442124.3.24.3.2物料运量图法物料运量图法根据运量图进行设施布置：根据运量图进行设施布置：以以上上所所得得到到的的运运量量图图，只只能能看看作作是是设设施施布布置置的的雏雏形形，只只是是反反映映了了车车间间等等单单位位之之间间在在物物料料流流向向及及运运量量方方面面的的所所处处的的比比较较经经济济的的位位置置关关系系。真真正正的的布布置置还还要要考考虑虑每每个单位的面积、形状及地形地貌等很多因素。个单位的面积、形状及地形地貌等很多因素。0302010405|4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法作作业业相相关关图图法法，又又称称活活动动相相关关图图法法，或或网网格格图图法法、关关系系图图法法、接接近近性性评评级级法法。这这种种方方法法是是由由默默泽泽（Richard Richard MutherMuther）提提出出的的。它它是是根根据据企企业业各各部部门门之之间间的的活活动动关关系系密密切切程程度度来来布布置置其其相相互互位位置置的的一一种种方方法法。这这种种方方法法主主要要用于厂区总体布置。用于厂区总体布置。应应用用该该方方法法时时，首首先先要要将将关关系系密密切切程程度度划划分分为为A A、E E、I I、O O、U U、X X六六个个等等级级（如如图图4-14-1），然然后后，列列出出导导致致不不同同程程度度关关系系的的原原因因（如如图图4-24-2）。使使用用这这两两种种资资料料，将将待待布布置置的的部部门门一一一一确确定定出出相相互互关关系系，列列出出作作业业相相关关图图。根根据据相相互互关关系系重重要要程程度度，按按重重要要等等级级高高的的部部门门相相邻邻布布置置的的原原则则，安排出最合理的布置方案。安排出最合理的布置方案。4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法代号代号密切程度密切程度赋值赋值A绝对重要绝对重要5E特别重要特别重要4I重要重要3O一般一般2U不重要不重要1X不予考虑不予考虑0图图4-14-1 关系密切程度分类表关系密切程度分类表 4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法代号代号关系密切原因关系密切原因1 1使用共同的原始记录使用共同的原始记录2 2共用人员共用人员3 3共用场地共用场地4 4人员接触频繁人员接触频繁5 5文件交换频繁文件交换频繁6 6工作流程连续工作流程连续7 7做类似的工作做类似的工作8 8共用设备共用设备9 9其它其它图图4-24-2 关系密切程度的原因关系密切程度的原因M可可以以根根据据实实际际应应用用给给定定不不同同的的原原因因默默泽泽曾曾提提出出了了六六种种原因原因4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法作作业业相相关关图图法法的的应应用用方方法法有有两两种种，一一种种是是定定性性法法；一一种种是是赋赋值值法法。当当采采用用赋赋值值法法时时，要要先先给给上上面面的的六六个个等等级级赋赋不不同同的的分分数数值值。这这两两种种方方法法，前前者者比比较较直直观观，后后者者体体现了定量分析。下面举例说明这两种方法的运用。现了定量分析。下面举例说明这两种方法的运用。例例：某某企企业业由由接接收收与与发发运运、成成品品库库、工工具具车车间间、修修理理车车间间、生生产产车车间间、中中间间零零件件库库、食食堂堂和和管管理理办办公公室室等等八八个个部部门门组组成成，这这八八个个部部门门在在生生产产经经营营活活动动中中的的相相关关关关系系如图如图4-34-3所示。所示。4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法作业相关图作业相关图该该方格表示部方格表示部门门1 1与与8 8之间的之间的作业作业相关相关关系关系关系代码关系代码原因代码原因代码1.1.接收与发运接收与发运1,2,3A6O1,2,3A6AEU4O616OAUU4,5I6OA6UU1,4EIUU4,5IUU4,5IU4,5I4,5I2.2.成品库成品库3.3.工具车间工具车间4.4.修理车间修理车间5.5.生产车间生产车间6.6.中间零件库中间零件库7.7.食堂食堂8.8.管理办公室管理办公室234567812345678O4,6644.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法根据图根据图4-14-1及图及图4-34-3计算各组成单位密切程度积分，得到下表：计算各组成单位密切程度积分，得到下表：赋值法赋值法4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法根根据据各各组组成成单单位位密密切切程程度度积积分分表表，按按积积分分高高者者先先布布置置的的原原则则，将将生生产产车车间间放放在在中中间间位位置置，然然后后按按与与其其密密切切程程度度A,E,I,O,U,X顺顺序序布布置置。同同时时还还要要考考虑虑厂厂区区及及车车间间的的面面积积、形形状状或或其其他他制制约约因因素素。总总之之，这这种种布布置置的的过过程程是是一一个个反反复复试试验验的的过过程程，最最终终所所得得结结果果也也不不能能保保证证最最优优。因因为为，我我们们既既不不能能把把所所有有因因素素都都考考虑虑进进去去，当当单元数量较多时，也不可能考虑到所有可能的方案。单元数量较多时，也不可能考虑到所有可能的方案。4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法当当布布置置区区域域与与每每个个单单元元的的形形状状、面面积积已已知知的的情情况况下下，下图就是一种可能的布置。下图就是一种可能的布置。2.成品库成品库3.工具车间工具车间4.修理车间修理车间 1.接收与接收与发运处发运处 6.中间零件库中间零件库5.生产车间生产车间 7.食堂食堂 8.管理办公室管理办公室4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法这种方法的步骤如下：这种方法的步骤如下：第第一一步步，根根据据图图4-34-3列列出出关关系系密密切切程程度度分分类类表表。只只考考虑虑密切程度最高的（密切程度最高的（A A）和最低的）和最低的(U)(U)。定性法（参教材）定性法（参教材）4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法第第二二步步，根根据据上上述述列列表表编编制制主主联联系系簇簇，如如下下图图所所示示。原原则则是是，从从关关系系“A”A”出出现现最最多多的的部部门门开开始始。然然后后将将与与该该部部门关系密切程度为门关系密切程度为A A的一一联系一起。的一一联系一起。52344.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法第第三三步步，考考虑虑其其它它关关系系为为A A的的部部门门，如如能能加加在在主主联联系系簇簇上上，就就尽尽量量加加上上去去，否否则则画画出出分分离离的的子子联联系系簇簇。本本例例中中是是都能加上去，如下图所示。都能加上去，如下图所示。523414.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法第四步，画出第四步，画出U U关系联系图。如下图所示。关系联系图。如下图所示。13625474.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法第第五五步步，根根据据联联系系簇簇图图和和其其它它因因素素(可可供供使使用用的的区区域域形形状状、面面积积等等)，用用实实验验法法布布置置所所有有部部门门。一一种种可可能能的的结结果果如下图所示。如下图所示。2.成品库成品库3.工具车间工具车间4.修理车间修理车间 1.接收与接收与发运处发运处 6.中间中间零件库零件库5.生产车间生产车间 7.食堂食堂 8.管理办管理办公室公室4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法例例子子：一一个个快快餐餐店店欲欲布布置置其其生生产产与与服服务务设设施施。该该快快餐餐店店共共分分成成6 个个部部门门，计计划划布布置置在在一一个个2X3 的的区区域域内内。已已知知这这6个个部部门门间间的的作作业业关关系系密密切切程程度度，如如下下图图 所所示示。请请根根据据该该图作出合理布置。图作出合理布置。4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法1263543416X关系联系簇关系联系簇4.3.34.3.3作业相关图法作业相关图法与与从从至至表表法法和和物物料料运运量量图图法法相相比比较较，作作业业相相关关图图法法的的优优点点在在于于当当确确定定部部门门间间关关系系密密切切程程度度时时考考虑虑了了多多个个目目标标和和因因素素，而而不不是是仅仅仅仅是是物物料料运运输输一一项项。同同时时，这这种种方方法法更更多多的的是是考考虑虑定定性性因因素素，而而不不是是定定量量因因素素。这这样样，在在缺缺乏乏定定量量数数据据时时，可可以以用用来来有有效效地地解解决决设设施施布布置置问问题题。不不过过，它它也也有有局局限限性性，主主要要体体现现在在部部门门间间关关系系密密切切程程度度的的确确定定及及其其影影响响因因素素的的选选择择上上有有一一定定主主观观性性，从从而而缺缺乏乏准准确性、不可靠。确性、不可靠。|4.3.44.3.4重心法重心法重心法l重心法是一种解决单一设施的选址问题的简单方法。它根据物流系统中不同重心法是一种解决单一设施的选址问题的简单方法。它根据物流系统中不同的设施之间的路程与运输量的大小，选择一个使到各个需求点与供应点之间路的设施之间的路程与运输量的大小，选择一个使到各个需求点与供应点之间路程与运量乘积最小的地点。该方法常用于中间仓库或分销中心的选址上，也常程与运量乘积最小的地点。该方法常用于中间仓库或分销中心的选址上，也常用于在现有设施中间增加一个新设施的布置问题。用于在现有设施中间增加一个新设施的布置问题。l重心法的基本数据模型如下：重心法的基本数据模型如下：重心法的基本步骤：l建立反映地理位置的坐标系（最好用地图）l确定各供应点（或需求点）与待确定的配送中心（或中心仓库）之间的运输量l计算待确定位置的坐标，选择总运量最小的地点配送中心或中心仓库的选址，一般可以采用这种方法。应用范例：重心法解决选址问题某某公公司司由由于于业业务务的的发发展展的的需需要要，计计划划在在某某地地建建立立一一个个配配送送中中心心，以以解解决决货货物物的的供供应应问问题题。现现有有四四个个销销售售点点，其其每每月月的的销销售售量量以以及及它它们们的的地地理理坐坐标标如如表表4-3所所示示。现现根根据据这这个个表表的的数数据据确确定定一一个个最最佳佳的的配送中心位置。配送中心位置。表4-3 各销售点的销售量与地理位置按照重心法，配送中心的最佳位置：销售点销售点 地理位置地理位置 每月销售量每月销售量甲甲 10，50 100乙乙 20，80 120丙丙 50，100 150丁丁 100，50 200|4.3.54.3.5线性规划方法线性规划方法线性规划方法线性规划方法优优化化的的目目标标是是使使总总的的物物料料搬搬运运成成本本最最低低。这这是是一一个个四四重重分分配配问问题题，一一般般来来说说，该该问问题题用用人人工工求求解解是是极极为为困困难难的的。不不过过，现现在在市市场场上上有有许许多多软软件件公公司司开开发发出出来来的的优优化化软软件件包包，例如例如LINGO，就可以非常方便地解决这些问题。，就可以非常方便地解决这些问题。|4.3.64.3.6计算机辅助选址决策与设施布置计算机辅助选址决策与设施布置计算机辅助选址决策与设施布置计算机辅助选址决策与设施布置 随随着着计计算算机机在在企企业业管管理理中中的的应应用用，越越来来越越多多的的管管理理人人员员处处理理生生产产与与服服务务设设施施布布置置时时，通通过过计计算算机机解解决决一一些些比比较较复复杂杂的的问问题题。下下面面介介绍绍一一个个常常见见的的计计算算机机辅辅助助布布置置的的软软件件：CRAFT（Computerized Relative Allocation of Facilities Technique）。CRAFT是是美美国国人人开开发发出出来来的的一一种种常常用用的的计计算机辅助生产和服务设施布置的工具，它的基本内容如下：算机辅助生产和服务设施布置的工具，它的基本内容如下：（1）合理布置实现的目标是运输总成本最小。）合理布置实现的目标是运输总成本最小。（2）允允许许对对生生产产中中的的材材料料和和部部件件使使用用不不同同的的物物料料搬搬运运方方式式和工具，其成本同搬运距离成比例。和工具，其成本同搬运距离成比例。（3）已已知知各各块块状状中中心心的的面面积积及及其其初初试试布布置置方方案案，并并在在布布置置图上标明各个块状中心的坐标。图上标明各个块状中心的坐标。（4）若若某某些些块块状状中中心心要要求求特特殊殊位位置置，则则可可以以作作为为约约束束条条件件，预先说明。预先说明。（5）使使用用计计算算方方法法进进行行运运算算，使使整整个个系系统统综综合合搬搬运运费费用用最最小。小。4.44.4装配线平衡装配线平衡4.44.4装配线平衡装配线平衡装配线是设施按产品布置的一种常见形式。装配线是设施按产品布置的一种常见形式。装装配配线线平平衡衡，又又称称工工序序同同期期化化，就就是是对对于于某某装装配配流流水水线线，在在给给定定流流水水线线的的节节拍拍后后，求求出出使使装装配配线线所所需需的的工工作作地地（或或工工位、工作站）数量和工人数最少的方案。位、工作站）数量和工人数最少的方案。装装配配线线平平衡衡问问题题还还可可以以表表述述为为：对对于于特特定定的的产产品品，给给定定工工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。这这两两种种表表达达方方式式都都是是要要使使各各工工作作地地的的单单件件作作业业时时间间尽尽可可能能接接近近节节拍拍或或节节拍拍的的整整数数倍倍。从从而而使使每每个个工工作作地地或或工工人人的的作作业业空闲时间最少。空闲时间最少。（为什么要进行装配线时间平衡？（为什么要进行装配线时间平衡？P95）4.44.4装配线平衡装配线平衡装装配配线线平平衡衡的的基基本本方方法法就就是是将将整整个个工工作作分分解解为为许许多多基基本本作作业业（或或称称为为作作业业元元素素、任任务务、小小工工序序、工工作作单单位位等等，下下面面统统称称作作业业），然然后后以以适适当当的的方方式式，将将所所有有作作业业分分配配给给不不同同的的工工作作地地（有有时时也也称称为为大大工工序序），并并使使分分配配到到每每个个工工作作地地的的作作业业时时间间（也也许许是是一一个个作作业业所所需需时时间间，也也许许是是多多个个作作业业所所需需时时间间之之和和）接接近近或或等等于于装装配配线线节节拍拍或或是是节拍的倍数。节拍的倍数。4.44.4装配线平衡装配线平衡装配线平衡的基本工作步骤装配线平衡的基本工作步骤1.作作业业分分解解并并用用作作业业先先后后顺顺序序图图表表示示作作业业间间的的顺顺序序关关系系。该该图图由由圆圆圈圈和和箭箭头头组组成成。圆圆圈圈代代表表单单个个作作业业，箭箭头头代代表表作业次序。作业次序。2.确定装配线节拍（含义）。确定装配线节拍（含义）。装装配配线线节节拍拍是是指指装装配配线线上上连连续续出出产产两两件件相相同同产产品品的的时时间间间间隔隔。也也称称为为工工作作地地周周期期，也也就就是是任任何何工工作作地地的的最最大大允允许作业时间。其公式如下：许作业时间。其公式如下：r为流水线的平均节拍（分/件）；Fe计划期有效工作时间（分）；N为计划期预计出产的合格产品产量（件）；F0为计划期制度工作时间（分）；为时间有效利用系数。4.44.4装配线平衡装配线平衡计计划划期期有有效效工工作作时时间间是是指指制制度度规规定定时时间间减减去去必必要要的的停停歇时间，如维护设备、更换工具、工人休息时间歇时间，如维护设备、更换工具、工人休息时间计划期产量包括计划出产量和预计不合格的量。计划期产量包括计划出产量和预计不合格的量。例例如如：某某产产品品装装配配线线计计划划日日产产量量为为150 件件，采采用用两两班班制制生生产产，一一班班8个个小小时时，每每班班规规定定有有21分分钟钟停停歇歇时时间间，计划不合格品率为计划不合格品率为2%，该装配线的节拍应为：，该装配线的节拍应为：4.44.4装配线平衡装配线平衡3.确确定定装装配配线线上上理理论论上上需需要要的的最最少少工工作作地地数数，实实际际上上可可能比这个多。计算公式如下：能比这个多。计算公式如下：Smin表示装配线上需要的最少工作地数表示装配线上需要的最少工作地数ti表示装配线上所有作业时间之和表示装配线上所有作业时间之和r表示装配线节拍表示装配线节拍 表示大于或等于表示大于或等于ti/r的最小整数的最小整数4.44.4装配线平衡装配线平衡4.在在每每一一次次分分配配前前，利利用用下下列列标标准准确确定定哪哪些些作作业业够够资资格格分配到一个工作地：分配到一个工作地：a.所有先行作业都已分配。所有先行作业都已分配。b.该作业时间不超过该工作地的剩余时间。该作业时间不超过该工作地的剩余时间。如果没有够资格分配的作业，继续下一个工作地。如果没有够资格分配的作业，继续下一个工作地。5.每每当当一一个个作作业业分分配配后后，计计算算该该工工作作地地的的剩剩余余时时间间。剩剩余时间等于节拍减去工作地上已经分配的作业时间之和。余时间等于节拍减去工作地上已经分配的作业时间之和。4.44.4装配线平衡装配线平衡6.如如果果出出现现多多个个作作业业都都够够资资格格分分配配时时，可可采采用用下下列列方方法之一解决：法之一解决：a.先分配后续作业数最多的作业先分配后续作业数最多的作业b.先分配作业时间最长的作业先分配作业时间最长的作业如如果果后后续续作作业业数数与与作作业业时时间间都都一一样样，可可任任意意选选择择一一个作业。个作业。7.继续下去直到所有作业都已分配到工作地。继续下去直到所有作业都已分配到工作地。4.44.4装配线平衡装配线平衡8.计计算算反反映映这这一一系系列列分分配配情情况况的的一一些些指指标标。如如装装配配线线负荷系数（或称装配线平衡的效率），公式如下：负荷系数（或称装配线平衡的效率），公式如下：s实实为装配线平衡后实际采用的工作地数目。为装配线平衡后实际采用的工作地数目。装装配配线线负负荷荷系系数数越越大大，表表明明装装配配线线的的效效率率越越高高、越越平平衡，装配线闲置时间也越少。衡，装配线闲置时间也越少。（下面用实例说明装配线的平衡）（下面用实例说明装配线的平衡）4.44.4装配线平衡装配线平衡例例：一一家家玩玩具具公公司司要要在在一一个个传传送送带带上上装装配配J型型玩玩具具，每每天天需需要要生生产产500辆辆。生生产产时时间间为为每每天天420分分钟钟，J型型玩玩具具的的组组装装步步骤骤及及其其作作业业时时间间在在下下表表中中给给出出。请请根根据据工工作作站站周周期期和和作作业业次次序序限限制制，找找出出工工作作站站数数目目最最少少的的平平衡方案。衡方案。4.44.4装配线平衡装配线平衡J型玩具车的装配步骤及作业时间型玩具车的装配步骤及作业时间作业作业时间（秒）时间（秒）描述描述紧前工作紧前工作ABCDEFGHIJK4511950151212121289安装后轴支架，拧紧安装后轴支架，拧紧4个螺母个螺母插入后轴插入后轴拧紧后轴支架螺栓拧紧后轴支架螺栓安装前轴，用手拧紧安装前轴，用手拧紧4个螺母个螺母拧紧前轴螺栓拧紧前轴螺栓安装安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖后轮盖，拧紧轮轴盖安装安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖后轮盖，拧紧轮轴盖安装安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖后轮盖，拧紧轮轴盖安装安装1#后轮盖，拧紧轮轴盖后轮盖，拧紧轮轴盖安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉上紧全部螺栓螺钉上紧全部螺栓螺钉ABDCCEEF,G,H,IJti=1954.44.4装配线平衡装配线平衡解：解：1.画出作业先后顺序图画出作业先后顺序图ADBCFGJKEHI4.44.4装配线平衡装配线平衡2.计算装配线节拍计算装配线节拍3.计算理论上的最小工作地数量计算理论上的最小工作地数量4.按按照照前前面面装装配配线线平平衡衡的的4，5，6，7步步骤骤的的要要求求进进行行装配线平衡（装配线平衡（分配作业）分配作业）-参下表。参下表。4.44.4装配线平衡装配线平衡工作地工作地剩余时间剩余时间够资格分配的作业够资格分配的作业分配作业分配作业修订后的剩余时间修订后的剩余时间工作地闲置时间工作地闲置时间150.45.4A,D无无A5.45.4250.40.4D，B无无D0.40.4350.439.424.415.43.4B,EE,CC,H,IF,G,H,I无无BECF39.424.415.43.43.4450.438.426.414.46.4G,H,IH,IIJ无无GHIJ38.426.414.46.46.4550.441.4K无无K41.441.457.04.44.4装配线平衡装配线平衡装配线平衡结果如下：装配线平衡结果如下：u5个工作地，比理论最小数多了一个。个工作地，比理论最小数多了一个。ADBCFGJKEHI工作地工作地1 1工作地工作地2 2工作地工作地3 3工作地工作地4 4工作地工作地5 54.44.4装配线平衡装配线平衡5.计算装配线负荷系数计算装配线负荷系数77.88%的的装装配配线线负负荷荷系系数数意意味味着着整整个个装装配配线线不不平平衡衡或或闲闲置置时时间间达达到到22.12%，从从前前面面的的表表中中也也可可以以看看出出空空闲时间总共为闲时间总共为57秒，最空闲的工作地是工作地秒，最空闲的工作地是工作地5。存在更好的平衡方案吗？存在更好的平衡方案吗？4.44.4装配线平衡装配线平衡答案是肯定的。答案是肯定的。因因为为在在装装配配线线平平衡衡中中，如如何何把把作作业业分分配配给给各各个个工工作作地地，我我们们采采用用的的方方法法是是启启发发式式方方法法，这这种种方方法法是是不不能能保保证证最最后后所所得得到的解决方案是最佳的。到的解决方案是最佳的。前前面面已已经经提提到到，在在分分配配作作业业时时，如如果果出出现现多多个个作作业业都都够够资资格格分分配配时时，可可采采用用下下列列方方法法之之一一解解决决：a.先先分分配配后后续续作作业业数数最多的作业；最多的作业；b.先分配作业时间最长的作业。先分配作业时间最长的作业。本本题题上上面面的的解解法法是是先先应应用用a规规则则，后后应应用用b规规则则，如如果果先先应应用用b规规则则，后后应应用用a规规则则，则则最最后后得得到到的的装装配配线线平平衡衡结结果果是是不不一样的。（试着做一做）一样的。（试着做一做）4.44.4装配线平衡装配线平衡工作地工作地剩余时间剩余时间够资格分配的作业够资格分配的作业分配作业分配作业修订后的剩余时间修订后的剩余时间工作地闲置时间工作地闲置时间150.40.4A,D无无D0.40.4250.45.4A，E无无A5.45.4350.435.423.415.40.4B,EB,H,IB,IB无无EHIB35.423.411.40.40.4450.441.429.417.49.40.4CF,GGJK无无CFGJK41.429.417.49.40.40.46.65.45.4装配线平衡装配线平衡u刚好刚好4个工作地。个工作地。ADBCFGJKEHI工作地工作地2 2工作地工作地1 1工作地工作地3 3工作地工作地4 44.44.4装配线平衡装配线平衡装配线平衡需要考虑的其它因素装配线平衡需要考虑的其它因素技技术术因因素素：如如果果作作业业的的技技术术要要求求完完全全不不同同，将将这这些些作作业业分分配配到到同同一一个个工工作作地地是是行行不不通通的的，或或者者相相邻邻都都不不行行。（火与易燃物品的使用；灰尘与洁净的要求）（火与易燃物品的使用；灰尘与洁净的要求）人人力力因因素素及及设设备备与与空空间间限限制制。（只只要要有有人人参参与与，作作业业的完成时间将不可能是一成不变的）的完成时间将不可能是一成不变的）所所以以说说，只只要要涉涉及及到到人人力力作作业业，一一般般生生产产线线很很难难完完全全平衡。平衡。4.44.4装配线平衡装配线平衡另另外外，根根据据预预期