生产系统的总体布置指以科学的方法和手段为企业选择一个合适的建厂地点,并对组成工厂的各个部分、各种生产设施与设备以及厂内运输线路等物质要素在平面和空间上进行合理配置,使之形成有机的系统,从而能以最经济的方式和较高的效率满足生产经营的要求。
1.厂址选择
厂址选择就是确定企业坐落的区域位置。
(1)厂址选择应考虑的因素。
1)地理条件、气候条件、交通运输、劳动力来源、产品销售条件;
2)资源条件、能源供应、水源与排水条件;
3)厂址四周应有适当的扩展余地、料场条件;
4)符合环境保护要求;
5)符合防震、防火、防水等安全要求;
6)职工的生活、交通、开展科研和教育的条件。
(2)厂址选择的方法。
1)单一设施选址。是指独立地选择一个新的设施地点,其运营不受企业现有设施网络的影响。在有些情况下,所要选择位置的新设施是现有设施网络中的一部分,如某餐饮公司要新开一个餐馆,但餐馆是与现有的其他餐馆独立运营的,这种情况也可看作单一设施选址。
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单一设施选址可采用以下几种方法:
(1)负荷距离法。是在若干个候选方案中,选定一个目标方案,它可以使总负荷(货物、人或其他)移动的距离最小,当与市场的接近程度等因素至关重要时,使用这一方法可从众多候选方案中快速筛选出最有吸引力的方案。
(2)因素评分法。它在常用的选址方法中也许是使用最广泛的一种,因为其以简单易懂的模式将各种不同因素综合起来。运用这种因素评分法应注意,在运用因素评分法计算过程中可以感觉到,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。
(3)盈亏分析法。是厂房选址的一种基本方法,亦称生产成本比较分析法。这种方法基于以下假设:可供选择的各个方案均能满足厂址选择的基本要求,但各方案的投资额不同,投产以后原材料、燃料、动力等变动成本不同,这时可利用损益平衡分析法的原理,以投产后生产成本的高低作为比较的标准。
(4)选址度量法。是一种既考虑定量因素又考虑定性因素的用以支持设施选址的方法。
(5)重心法。这种方法要考虑现有设施之间的距离和要运输的货物量。它经常用于中间仓库的选择,在最简单的情况下,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。
2)设施网络选址。新址选择比单一设施选择问题更复杂,因为在这种情况下决定新设施的地点位置时,还必须同时考虑到新设施与其他现有设施之间的相互影响和作用,如果规划的好,各个设施之间会相互促进,否则就会起到负面作用。
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设施网络选址包括以下几个方法:
(1)简单的中线模式法。这种方法只假设坐标上最优的点(即使总的运输距离最短的点)是一个可行的建厂点,并不考虑在那里现在是否有道路,也不考虑自然、地形、人口密度,以及其他许多在布点时应考虑的重要事项。
(2)德尔菲分析模型。当选址分析涉及多个设施和多个目标,其决策目标相对要考虑的因素多,解决这类选址可使用德尔菲分析模型,该模型在决策过程中考虑了各种影响因素。使用德尔菲分析模型涉及三个小组,即协调小组、预测小组和战略小组,每个小组在决策中发挥不同的作用。
(3)启发式方法。只寻找可行解,而不是最优解,如果把所有的可行性方案及布点条件分别假设为m和n,m和n可自由组合成几百、几千的选址方案。
(4)模拟方法。在选址问题中,模拟可以使分析者通过反复改变和组合各种参数,多次试行来评价不同的选址方案,模拟方法可描述多方面的影响因素。
一个生产系统的设计在很大程度上取决于它的厂址选择。就工厂设计的纯物质因素而言,建厂地址可以决定是否需要买进动力,决定供热和通风要求的大小,决定制造部件所需的生产能力,决定原料仓库的面积大小等。从运行成本和资本成本的观点来看,装运原料和成品的方便、劳动成本、税收等,都影响一个企业的竞争能力。对于多厂情况的厂址分析则更为复杂。增建一个新厂,并不是独立于现有规模厂区之外单独决定厂址问题,它包含对市场区域供应能力的重新安排问题。因此,从经济的角度来考虑,使工厂网络整体实现生产和分配的成本最小化才是恰当选择。
2.工厂总平面设计
从系统的观点出发,统筹兼顾、全面规划、合理部署,讲求整体最优。
工厂平面布置是一个生产系统设计的综合阶段。它的基本目的是建立一种生产体系,使它能以最经济的方式满足生产能力和质量上的要求。完整的生产系统必须提供足够的机器、工作场地和物资储备,以便为各种部件和产品制定可行的生产进度表。从长远的角度来考虑,这个完整的生产系统应该具有适当的灵活性,尽量多考虑互相影响的因素。其实,现实中并不存在能将为数众多的彼此影响的因素全面整合而实现最优设计的一般原理。但是,工厂平面布置时,综合考虑厂址选择、生产能力设计和总体制造方式等问题依然是非常重要的。
(1)工厂总平面布置应遵循的原则。
1)最短距离和单一流向原则;
2)立体原则;
3)安全原则;
4)弹性原则。
(2)工厂总平面设计的内容。
1)基本生产部分——各种机械加工设备要符合生产工艺流程的要求,尽量缩短物料流程;
2)辅助生产部分——如机修组、电工组、磨刀间等,便于向基本生产部分提供服务;
3)仓库部分——如中间库、工具室等;
4)过道部分的设计要考虑物料运输与安全的需要;
5)车间管理部分,如办公室、资料室等设计;
6)生活设施部分,如休息室、盥洗室、更衣室的设计要便于职工使用。