【学习目标】
1.了解设施布置的几种类型及适用范围；
2.掌握各种设施布置的优缺点；
3.掌握产品导向布置以及工艺导向布置理论与方法；
4.理解其他类型布置的概念与特点。
【导入案例】丰田公司成功地采用了混合型生产线
以生产高级轿车和轻型卡车久负盛名的丰田公司于1997年决定在美国生产小型厢式载货汽车。为尽快投产，丰田公司在它位于美国肯塔基州乔治敦的一个制造厂作出了惊人之举，它决定在生产Camry汽车的工作地同时生产Sienna小型厢式载货汽车。
尽管Camry和Sienna用的是同样的底盘，并且有50%的零部件是相同的，但二者差别很大。Sienna车比Camry车长5英寸、宽3英寸、高1英尺。每辆Sienna车在装配线上占有更大的空间，需要更多更大的零件。
其他汽车制造商可能要将制造厂关停几个月以进行此类调整，但丰田公司需要行动迅速，因为迟缓行动会给Camry车旺盛的销售势头带来不利影响。
在装配线上的300个工作地中，Sienna车需要26个工作地加工其零部件，但仅需要7个新的生产工序。为节约时间，丰田公司决定不再增加工作地。它挑选了两组工人，每组一个轮班，在原生产线的7个工作地上只负责加工Sienna的零部件。同时，工程师和工人协同工作，设计出了辅助设备。
丰田公司通过对装配线采取革新措施，即采用混合型生产线，将投产所需要的时间可能缩短了3年。
5.1设施布置类型
5.1.1设施布置
设施布置就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以及车间内部生产设备的布置。
5.1.2设施布置原则与目的
设施布置要遵循以下基本原则。
（1）符合生产过程的要求。特别是各工作中心和各种设备的布置应符合产品和服务的生产工艺过程的顺序，保证能合理地安排生产作业，以便适合所采用的生产组织形式。厂房的布置需要满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用。
（2）适应生产变化的需要。一种好的布置应具有快速调整能力，以适应环境的变化。
特别应注意后勤供应（水、电、气等）的布置，空间应宽敞且易于接近，以便未来的调整。
（3）有利于运输或搬运的优化。有密切生产联系和协作关系的生产单位应尽可能靠近布置，辅助部门和生产服务部门应设在其主要服务的生产单位附近，以保证最短的运输距离。物料搬运路线的布置，必须适合货运的特点和周转量，要避免相互交叉、绕行和往返搬运，并应尽量采用先进的运输方式，如传送带等，从而提高运输效益。
（4）做到整体协调。布置要有整体观念，生产系统布置应使得各个组成单元和运输路线的容量和流量符合一定的比例性。物料流入和流出任何单元应该通顺，单元之间的工作应该协调。
（5）注意空间的高效利用。生产系统是一个立体的设施。作为原材料和在制品的移动储存空间，管道和传送设备可被架设在不同高度的空间中。
（6）适应防火和环保的要求，提供良好的工作环境。良好的工作环境能促进员工的身心健康和提高工作效率。总体布置必须认真考虑废渣、废水、废气的处理问题。工作地要有足够的照明和通风，尽可能减少噪声和振动。
（7）设备布置要合理。设备能力负荷合理，并与操作人员的数量平衡，使生产设备和人员的利用率高而稳定。
（8）工厂布置应考虑有扩建的余地。
设施布置的目的是在各种限制条件或要求下，将企业内的各种物质设施进行合理安排，使它们组合一定的空间形式，从而有效地为企业的生产运作服务，使生产系统较长期地产生最大的综合效率，以获得更好的经济效果。
小资料
观音拜观音
有一个佛教信徒走进一间庙里，跪在观音像前叩拜，他发现自己身边有一个人也跪在那里，那个人长得和观音一模一样。他就忍不住问：“你怎么这么像观音啊？”“我就是观音啊！”那个人回答。这个信徒很奇怪：“既然你是观音，那你为什么还要拜观音呢？”“因为我也遇到了一件非常困难的事，”观音笑道，“然而我知道，求人不如求己。”
结论：“求人不如求己”，如果我们都拥有遇事求己的那份坚强和自信，也许我们就会成为自己的观音。
启示：在工作中，我们都难免遇到各种各样的困境，很多人在遇到困难时，首先想到的就是求助于别人，但却忘记了自己。
5.1.3设施布置的类型
设施布置主要包括以下6种类型。
（1）工艺导向布置——处理小批量、多样性产品（短周期生产或间断性生产）。
（2）产品导向布置——在重复或连续生产中寻找最佳的人员和机器的利用。
（3）固定位置的布置——提供大型项目诸如轮船和建筑物的布置要求。
（4）仓库布置——提供空间和物资处理间的平衡。
（5）零售业/服务业的布置——分配货架空间和对顾客的行为作出反应。
（6）办公室布置——工作人员的位置安排，他们的设备和空间安排要利于信息的传递。
（7）混合布置——将上述各种类型混合使用的布置。
5.2工艺导向布置
5.2.1工艺导向布置的定义
工艺导向布置是指按生产产品的工艺过程来布置生产单位。在工艺专业化的每个生产单位内，布置着大致相同的生产设备，配备着大致相同工种的员工，设备按机群式排列形式布置。各生产单位只完成整个产品加工过程的部分工艺加工任务，并且相互之间联系紧密。这种生产布置方式一般适合于多品种、单件小批量生产。
当制造具有各种不同要求的产品或对待不同需求的顾客时，这种布置是最有效的。在这种布置方式下，设备是按照其所具有的功能来布置的。例如，机械制造厂将车床、铣床、钻床等设备分别放置。工艺导向布置的最优意味着物流大的部门相邻，以使车间之间的物料搬运费最少——零件和人员流动较多的部门应该相邻。
小提示
由于专业化程度不同，按工艺原则建立的生产单位的形式可分为以下两种：第一种是完成一个工艺阶段的全部工程作业的工艺专业化车间（工段、小组）；第二种是完成一个工艺阶段的部分工程作业或某一种作业的工艺专业化车间（工段、小组）。
5.2.2工艺导向布置的优点与缺点
采用工艺导向布置的优点在于：产品生产适应市场需求变化的能力强；有利于产品的更新换代；设备可以交叉替代使用，利用率高；生产面积及生产力利用比较充分；有利于生产单位内部的工艺指导、技术管理、技术交流和协作等。缺点主要是：用该种生产组织形式生产产品周期较长，中间环节多，在制品库存量较高，资金占用量大，产品的物流比较复杂、无序，周转慢，管理工作较复杂。
小提示
设计工艺导向布置时一个重要的挑战就是如何安排好经济活动中心的位置，使它们能够给柔性流程运营的杂乱无章带来一些明显的秩序性。在非制造业企业，有时也可以用类似的思路来考虑设施布置。例如，一个办公大楼，分别设置复印机室、计算机室，而不是每个办公室均有复印机和计算机，这种布置形式就类似于工艺导向布置。
5.2.3工艺导向布置需要考虑的信息
（1）一系列要安排的工作部门或工作中心的大致规模以及容纳这些工作部门的建筑物的大小；
（2）各工作中心之间未来工作流的平面图；
（3）位置间的距离及单位距离物料运输费用；
（4）投资于一个系统布置的资金额；
（5）一系列需特别考虑的事项（例如，必须相互接近或必须隔开的操作）。
理想的情形是先构思出一个布置方案，然后再设计实物结构，这样可使设计具有一定的灵活性。而许多布置设计针对的是现有的布置结构，这时室内场地大小、建筑物大小、人和电梯位置及其他类似因素必须在布置设计过程中认真考虑。多层次结构也是布置设计者要面对的特定问题。
5.2.4工艺导向布置的方法
工艺导向布置最常见的基本方法是，这是一种常用的运作设施布置的方法。
表是一种常用的生产和服务设施布置方法。利用列出不同部门、机器或设施之间的相对位置，以对角线元素为基准计算各工作点之间的相对距离，从而找出整个单位或生产单元物料总运量最小的布置方案。这种方法比较适合于多品种、小批量生产的情况。其基本步骤如下。
（1）选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备。
（2）制订设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离。
（3）确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本。
（4）将运输次数矩阵与单位距离运输成本矩阵的相同位置的数据相乘，得到从一台机器到另一台机器的每月运输成本。然后，再将对角线对称的成本元素相加，得到两台机器间的每月总的运输成本。
（5）确定紧密相邻的系数。其确定依据就是总运输成本的大小。按总运输成本的大小，从大到小降序排列，就得到了机器（或部门）之间的紧密相邻程度。如本例，应将锯床与冲床相邻布置，磨床与钻床相邻布置，锯床与磨床相邻布置，钻床与车床相邻布置，车床与插床相邻布置。
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山不过来，我就过去
从前，有一个大师，一直潜心苦练，几十年练就了一身“移山大法”，引来无数好事者向大师请教。
有一个人虔诚地请教这位大师：“大师用何神力，才得以移山？我如何才能练出如此神功呢？”
这位大师微微一笑：“其实，我练功很简单，山不过来，我就过去。”
启示：要让事情改变，先要改变自己。
现实世界中有太多的事情就像大山一样，是我们无法改变的，至少是暂时无法改变的。
就像生活中的许多事情是无法改变的一样。如果事情无法改变，那么我们可以改变自己。如果别人不喜欢自己，是因为自己还不能够让别人喜欢。如果无法说服别人，是因为自己还不具备足够的说服力。如果我们还无法成功，是因为我们暂时还没有找到成功的方法。
5.3产品导向布置
5.3.1产品导向布置的定义与特点
产品导向布置用于重复性生产的企业或部门，目的是使大量产品或顾客按照规定的顺序，顺利且迅速地通过系统，这些部门按对象专业化原则组织起来，在这些部门中生产的是相同或相似的产品，因此这些产品的加工工艺是相同的，设备或设施是按产品的加工路线来布置的。
小提示
服务业也有采用产品导向布置的情况，如自助餐服务。若仅从确定设备或设施的相对位置来说，作出产品布置的决策是较容易的。但是由于市场的多变，即使是重复型的生产，产品的需求也会发生变化，因此布置要注意柔性，以适应变化后的情况。
产品导向布置的优点是质量高、成本低、员工素质要求较低、运作的组织管理比较简单。缺点是投资大、柔性差、设备管理要求高。产品导向布置形式多种多样，比较常见的有直线型布置和U型布置。
采用产品导向布置应满足以下的条件：①产品的数量足够大，使得设备的利用率高；②产品的需求稳定，能够放心地投资昂贵的专用设备；③产品是标准规格或者达到产品生命周期的大量生产阶段，这样可以放心地投资于专用设备；④原材料和零件的供应充足，质量稳定，保证它们可以在专用设备上进行加工。
5.3.2产品导向布置的类型
产品导向布置的类型有两种：生产线和装配线。考虑到采用产品布置形式所加工的产品都按相同的工艺顺序加工，因此常在工作地之间使用固定路线的物料运输设备，如运送物料的传送带，这样的传送带和设备一起被称为生产线或装配线。
生产线——在一系列机器上制造零件。
装配线——在一系列工作台上将制造出的零件组合在一起。装配线是一种特殊的产品导向布置形式。一般地说，“装配线”一词指的是由一些物料搬运设备连接起来的连续生产线。通常假定装配线的节拍一定，并且所有工作站的加工时间基本相等。在这种广泛的定义下，不同类型的装配线有很大差异，主要体现在物料搬运设备（输送带、传送器或天车）、生产平面布置的类型（U型、直线型或分支型）、节拍控制形式（人动或机动）、装配品种（单一产品或多种产品）、工作站的特性（工人可以坐、站、跟着装配线走或随装配线一起移动等）、装配线的长度（几个或许多工人）等方面。产品导向布置的中心问题是平衡生产线上每个工作站的产出，使它们趋于相等，从而获得所需的产出——使生产线或装配线的不平衡减至最小。
小提示
生产线和装配线两种类型都是重复过程，而且二者都必须“平衡”——生产线上的一台机器所做的工作必须与另一台机器所做的工作相平衡；装配线上一个雇员在一个工作站所做的工作必须和另一雇员在另一工作站上所做的工作配合一致。
5.3.3装配线/生产线平衡
因为生产线和装配线的问题是类似的，在此以装配线平衡为例进行讨论。
