1、生产与运作管理 Production and Operations Management,工商管理教研组,主讲教师：陆曈曈,第三章 生产和服务设施的选址和布置,生产与运作管理,第一节 生产和服务设施的选址,一、选址的重要性和难度 二、影响选址的因素 三、选址的一般步骤 四、选址的评价方法,新设企业或新增加独立经营单位,企业扩大原有设施,企业迁址,企业什么时候需要选址？,一、选址的重要性和难度 1、选址的重要性 选址是运作策略的一部分，是取得竞争优势的重要条件 改变困难，作用深远,目前，我国很多化工企业存在选址不当、没按有关法律法规建设，特别是很多企业沿江河而建，一旦发生事故，将对饮用水构成严重
2、威胁。据统计，我国有21000多家化工企业，沿长江、黄河分布的就在 50以上。,2、选址的难度 选址关系到很多因素，而这些因素常常是互相矛盾的 不同因素的相对重要性很难确定和度量 不同部门利益不同，所追求的目标不同 随时间变化，现在认为是好的选址，过几年可能就不一定，反之亦然,英特尔4亿美元工厂选址 印度击败中国入选,北京时间6月15日消息，据国外媒体报道，英特尔计划未来几个月内投资4亿美元在印度修建一座芯片测试与封装工厂。 英特尔目前还没有确定最终的厂址，不过印度南方城市晨奈(Chennai)、高科技中心班加洛(Bangalore)以及距离首都新德里较近的工业区诺伊达(Noida)都在英特尔
3、的考虑之内。英特尔将于下月正式宣布在印度建厂，同时公布工厂的选址。英特尔在印度修建的工厂将耗资4亿美元。 印度信息技术与通信部部长达亚尼迪-莫莱恩表示，印度击败了中国和越南，最终成功吸引英特尔到印度建厂。他说：“按照印度政府的政策，特别经济区的企业15年免征所得税。在这一政策的推动下，印度将成为国际IT和电信企业投资建厂的首选地。”,康宁大陆设厂选址未定 京沪液晶变盘在即,2006年2月2日，康宁公司发布公告称，董事会已经批准在中国大陆设立一个玻璃基板后段加工生产工厂。但是目前，康宁对投资金额以及设厂地址等细节保持缄默。对于国内已经投入巨资的京东方和上广电两家液晶面板生产商来说，康宁将工厂设在
4、北京还是上海意义重大。这家来自美国的玻璃基板制造商占了全球市场60%以上的份额。玻璃基板是液晶面板上游原材料，成本占到液晶面板的60%-70%。康宁在中国设厂的时机已经成熟。康宁显示科技部中国区总裁柯康宜表示：“中国政府已将液晶面板行业发展纳入十一五年规划中，并且液晶面板业正在持续稳定发展。”,康宁否认了媒体对“基本确定”在上海设厂的猜测。康宁解释说，选址的考察正在进行中，康宁在设厂时将重点考虑的因素包括：接近完整的液晶产业链，离下游厂商越近越好；其次，对知识产权的保护尤为重视。赛迪顾问的陈林认为，目前康宁对设厂地点秘而不宣，可能意在争取当地政府对其投资更多的支持。,三星300毫米芯片工厂选址
5、德克萨斯州,据海外最新消息，三星电子集团德克萨斯州Austin分部发言人Bill Cryer表示，公司地点选择委员会（site selection committee）已经推荐Austin做为耗资35亿美元的300毫米内存芯片制造工厂所在地。 当地及国家政府已经开出了多项优惠政策，以确保300毫米内存芯片工厂能够落户德克萨斯州Austin北部三星已存在内存芯片制造工厂地点，该地点还能够容纳数座建筑。 之前英特尔已经计划在亚里桑纳州建立制造工厂，也是考虑到了当地为芯片制造商提供的税收减免政策，相信对三星来说，这一系列优惠政策也拥有十足的吸引力。 Cryer拒绝详细说明地点选择过程，而只表示三星地
6、点选择委员会（site selection committee）参观了数个地点。纽约州相信就是300毫米内存芯片工厂的竞争者之一，该州为三星电子集团提供了很多优惠政策，但德克萨斯州所提供的优惠政策更加丰厚。,大众在华秘密选址建新厂,位于德国沃尔夫斯堡的大众总部已经决定将在中国成立长春、上海之后的第三个生产基地，并正在秘密进行前期的筛选工作。 成本控制是大众新厂选址关键。 大众的计划立足长远，在今后五年内将进行30亿欧元的新投资，其中的大部分将用于建设新工厂和扩张现有生产设施。为了使这些计划取得成功，大众必须放弃以前在中国取得成功的一些传统方法，除考虑到现行政策的限制，必须寻找一个合作对象之外，
7、成本控制尤其是人工成本控制是大众选址的关键所在，相比之下，他们更希望在中国中西部建设新的汽车城。据悉，西安、郑州、重庆、呼和浩特、兰州等城市都将是考察的对象。德国大众希望此举能构筑起完整的中国“铁三角”阵型，以确保它在中国的领先地位。,产能不足是大众作出建设新厂决定的初衷，另一个关键因素则是日渐攀升的生产成本正逐步削减大众汽车的利润 。大众给国家发改委的一些报告显示，“由于国内没有优质的钢材可用，加上国内高昂的零部件采购成本以及合资公司中外双方管理上的摩擦等造成的高昂日常运营成本等因素影响，跨国车商在中国制造一辆轿车要比国际平均成本高出20%，而日常运营成本是国际平均水平的8倍，车身制造成本是
8、国际的两倍，占总成本60%以上的零部件采购成本要比国际平均高出50%”。 很显然，在制造成本无法有效控制的情况下，人工成本是他们惟一可以掌握的变量。大众不能向记者透露工资成本在成本构成中的比重，但大众表示：“尽管在劳动力成本上中国要比日本等国便宜80%，但现在中国专业人才工资增长的压力很大。”,二、影响选址的因素,经济因素,政治因素,自然因素,社会因素,1、经济因素,（1）运输条件和费用 企业一切生产经营活动都离不开交通运输。运输工具：水运；铁路运输；公路运输；空运。在选址时，要考虑是接近原材料供应地，还是接近消费市场。,下述情况的企业应该接近原料或材料产地：原料笨重而价格低廉的企业，如砖瓦厂
9、、水泥厂、玻璃厂、钢铁冶炼厂和木材厂等。 原料易变质的企业，如水果、蔬菜罐头厂。 原料笨重，产品由原料中的一小部分提炼而成，如金属选矿和制糖。 原料运输不便，如屠宰厂。,下述情况的企业应该接近消费市场：产品运输不便，如家具厂，预制板厂 产品易变化和变质，如制冰厂、食品厂 大多数服务业 商店 消防队 医院 中、小学校,成本+供货速度,注重成本最小化,销售收入最大化,1、经济因素（续）,（2）劳动力可获性与费用 对于劳动密集型企业，必须考虑劳动力的成本 设厂在劳动力资源丰富、工资低廉的地区，可以降低人工成本 对于大量需要具有专门技术员工的企业，人工成本占制造成本的比例很大，而且员工的技术水平和业务
10、能力，又直接影响产品的质量和产量，劳动力资源的可获性和成本就成为选址的重要条件,1、经济因素（续）,（3）能源及水资源可获性与费用 没有燃料（煤、油、天然气）和动力（电），企业就不能运转对于耗能大的企业，如钢铁、炼铝、火力发电厂，其厂址应该靠近燃料、动力供应地水资源缺乏问题日益严重，但工业耗水万元产值耗水近200 立米，发达国家为20-30立米，水的重复利用率仅为50%，发达国家为80%,1、经济因素（续）,（4）厂址条件和费用 在平地上建厂比在丘陵或山区建厂要容易施工得多，造价也低得多 在地震区建厂，建筑物和设施都要达到抗震要求 在有滑坡、流沙或下沉地面上建厂，要有防范措施 在荒地上还是良田
11、上建厂，由于建设和建房，全国耕地每年以250万亩速度递减 地价是影响投资的重要因素 厂址条件还应考虑协作是否方便 以上因素需要综合考虑,2、政治因素,政治局面是否稳定 法制是否健全 当地有关法规，如环境保护方面的法规， 税负是否公平,3、社会因素,居民的生活习惯：企业的产品要适合当地的需要 文化教育水平：招收受过良好教育和训练的员工 宗教信仰 生活水平,4、自然因素,气候条件 直接影响职工的健康和工作效率 气温的高低关系着厂房和办公室的建筑设计 英国的曼彻斯特是世界著名的纺织业区，温度及湿度合适 好莱坞：该地终年温和而干燥，适于室外拍片活动 水资源 有些企业耗水量巨大，应该靠近水资源丰富的地区
12、。例如，造纸厂、发电厂、钢铁厂、化纤厂等 啤酒厂，对水质要求高，则不仅要近水源，而且要考虑水质,生产运作全球化趋势对设施选址的影响,全球化原因 国内劳动力成本高 交通运输、通讯的发展 新技术革命 企业发展需要 全球化趋势 全球设置生产基地 全球采购物料 多国生产与协作 对选址的影响 集中式分散式。生产基地搬到销售机会好的或生产成本低的国家和地区，组织全球生产运作。,制造业设施选址与定位要考虑的因素,服务业设施选址与定位要考虑的因素,与顾客接近程度,人群密度,收入水平,交通条件,与对手相对位置,聚集效应,服务设施 选址因素,讨论,如果要在三大开一餐馆，你将把餐馆开在哪里？,三、选址的一般步骤,1
13、、选区：要综合考虑经济因素、政治因素、社会因素和自然因素 2、选址：在同一地区选择若干适当的地点，确定哪片土地建厂 3、定址：比较不同地点，作出决定。,1、选择某一个地区,城市设厂： 优点 城市人口稠密，人才集中，交通便利，通讯发达，各种企业聚集，协作方便，动力供应便利，资金容易筹集，基础设施齐备。 缺点 地价昂贵，生活水平高，对环境保护要求高。 以下情况适于在城市设厂 (1)服务业；(2)工厂规模不大；(3) 占用空间少；(4) 对环境污染小。,农村设厂： 优缺点与城市设厂相反 以下情况较适于在农村设厂： (1) 工厂规模大，需占用大量土地； (2) 生产对环境污染较大，如噪音、有害气体或液
14、体； (3) 需大量非技术性粗工； (4) 有高度制造机密，需与周围隔离。 城郊设厂： 城郊具有城市和农村的优点，且由于现代交通和通讯发达，将有越来越多的工厂设在城郊。,2、选择合适的地点,（1）确定厂址应考虑厂区平面布置方案，并留有适当扩充余地。 （2）整理厂地环境的费用。不能只考虑厂房和仓库的建设费用，还要考虑周围环境、道路、供水、下水道及废料堆放处理的场地等费用。 （3）职工生活方便。在远离城市的地区建厂，还要考虑职工的住房问题，厂区和生活区要同时考虑。在城市或城郊建厂，要考虑职工上下班交通问题。,四、选址的评价方法,1、量本利分析法 2、评分法 3、线性规划运输问题算法 4、重心法 5
15、、仿真方法（略）,1、量本利分析法,量本利分析法可以用来评价不同的选址方案。 任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本,0 盈亏平衡点 Vo V1 V2 产（销）量,成本,FC2,FC1,TC1,TC2,收入,利润,选址因素,最高分数,备选方案,A B C,燃料可获性 水源供应充足程度 劳动力供应情况 生活条件 运输灵活性及前景 环境保护法规 税收稳定性 共计,300 100 250 150 2005050 1100,20080 220 120 1603030 840,25090 200 120 1604040 900,22080 200 100 1403030 800,评分法举例,2、评分法
16、,选址因素,权重,备选厂址,A B C,交通条件 土地状况 停车场地 公众态度 扩展能力,0.25 0.10 0.20 0.25 0.20,70 80 70 90 90,100 70 60 80 80,80 100 60 90 80,加 权 法,2、评分法（续）,3、线性规划运输方法,从n个供应地运输 x(i,j) 件至 m个 需求地，寻找最小运输费用(或最大利润)。 已知各个供应地的供货量，各个需求地的需求量，从供应地至需求地的单位运输成本(或单位利润)。,4、重心法,重心法是一种布置单个设施的方法，常用于中转仓库或分销仓库的选择。寻找一个可以实现运输成本最小化的地址，要考虑： 现有地址间的
17、距离 现有地址运输数量现有地址的重心位置即可实现运输成本最小化。,重心法使用的公式是：,Cx重心的x坐标 Cy重心的y坐标 dix第i个地点的x坐标 diy第i个地点的y坐标 Vi运往第i个地点的货 物量,重心法举例,问题: 寻找供应三个销售点的仓库地址（仅考虑三个销售点的距离及每月的销售量）。,三个汽车销售点的坐落位置坐标图,三个汽车销售点每月销售量,重心法: 确定现有地址的坐标与货物量,确定现有地址的坐标。,现有地址业务活动中的数量信息,重心法: 确定新地址的坐标,使用公式计算仓库地址的坐标：,第二节 生产和服务设施的布置,一、设备/设施布置决策 二、布置决策的定量分析 三、非制造业的设施
18、布置,生产设施布置,服务设施布置,工厂总体布置,服务设施总体布置,服务设施内部布置,车间内部布置,设施布置种类,一、设备/设施布置决策 设施布置要考虑的四个问题,1、应包括哪些经济活动单元？ 2、每个单元需要多大空间？ 3、每个单元空间的形状如何？ 4、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？,（一）布置原则1、工艺原则产品的结构和特点、生产规模、生产单位的专业化原则等。 2、经济原则密切联系部门尽可能靠拢，满足工艺要求前提下，寻求最小运输量的布置方案等。 3、安全和环保原则,（二）布置的基本类型1、产品原则布置将加工某种产品或完成某种服务所需的设备和工人布置在一个区域内。产品原则布置旨在使
19、大量产品或顾客顺利迅速地通过系统。,产品原则布置,定位布置,工艺原则布置,优点： 物流通顺，加工路线短，加强了生产过程的连续性。从而缩短了加工周期。 对工人技能要求不高，培训费用低。 工艺流程简单，减少了工作单元之间的联系，便于管理和协调。 缺点： 对品种和产量变化的适应能力差。 个别设备出问题或工人缺勤对生产系统影响极大。 工人分工太细，工作重复单调。,2、工艺原则布置将完成相同工艺或工作的设备和工人布置在一个区域内。 优点： 系统能满足多样的工艺要求。 个别设备出故障对系统影响不大。 工艺和设备管理起来较方便。 缺点： 物料运输路线长，效率低。 在制造系统中有加工间歇，因而在制品多，生产周
20、期长。 协作关系复杂，协调任务重。,案例：上海拖拉机厂齿轮车间的布置 原车间为工艺原则布置：,锯床组,磨床组,车床组,包装组,滚齿组,热处理,车间门,车间门,现在改为产品原则布置：,A齿轮生产线,C齿轮生产线,D齿轮生产线,B齿轮生产线,车床,滚床,磨床,车床,锯 床,包 装,车床,滚床,磨床,车床,包 装,锯 床,热处理,3、定位布置在定位布置中，加工对象保持不变，工人、材料和设备按需要四处移动。,（三）影响设施布置决策的因素,厂房的布置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 生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置 充分利用现有运输条件 按照生产性质、防
21、火和环保要求，合理划分厂区 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小 工厂布置应考虑有扩建的余地,产品或服务的种类,物流合理性,专业化与 协作化水平,技术装备,企业规模,投资规模,设施 布置因素,设施布置的柔性,其他,设施布置对所需投资的影响； 物流因素在设施布置中的重要性； 设施布置的柔性； 人的因素工效学的观点；,注意,麦当劳的后台/前台设施布置考虑因素,（四）几种典型的布置形式,物料流程形式可分为水平的和垂直的 所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑 生产运作是在不同一个楼层周转时，按垂直方式考虑,固定式布置（Fixed Position Layout）加工对象位
22、置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。,按产品布置 （Product Layout）按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。如图61所示。,加工设备,加工设备,按产品（对象）布置的示意图,按工艺过程布置（Process Layout）又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,镗床组,磨床组,磨床,钻床,车床,按工艺过程布置示意图,按成组制造单元布置（Layouts Based on Group Technology）,L,D,D,G,G,
23、L,P,G,L,L,原 材 料,成 品 库,单元1,单元2,单元3,G,D,L,车床,钻床,磨床,成组生产单元布置示意图,对象组1,对象组4,对象组3,对象组2,车床,滚床,磨床,车床,车床,滚床,磨床,装配,热处理,热处理,锯床,磨床,热处理,组4,组3,组2,组1,成组制造单元布置,按C形制造单元布置,机器2,机器1,机器3,机器4,机器5,机器6,入口,出口,C形制造单元布置示意图,U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）,7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,4,3,2,1,入口,出口,入口,出口,工人的行走路线,图U形制造单元及生产线布置,为了实现无库存生产，JIT生产方
24、式中，设备按U型布置成组加工单元布局：入口出口,截 断,车,车,铣,立 铣,磨,检验,成品,立 铣,物流 工人在单元中运动,二、布置决策的定量分析,1 物料流向图法 2 物料运量图 3 作业相关图 4 从至表（from-to) 法,1、物料流向图法,含义：按原材料进厂，零部件加工、产品装配等环节总流动方向，绘制物料流向图，来布置各车间、仓库和设施 的相互位置。 目标：减少各生产环节间的交叉往返运输时间。,物料流向图示意图,2、物料运量图,含义：比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定布置方案的一种方法。 方法：相互间运量大的单位尽量靠近布置。 目标：总运量减少，降低运输费用 。,例如：某
25、企业有5个生产单位，各单位之间的运输量已知，根据统计绘制物料运量表如下：,从,至,15,19,24,18,8,绘制运量图：,05,0001,01,05,02,03,04,2吨,1吨,各生产单位运输吞吐量按大小顺序排列为：0302040105各单位平面布置为：,03,02,01,04,05,3、作业相关图,作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。 1、首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。 2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系 3、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出
26、最合理的布置方案。,表：关系密切程度分类表,表：关系密切原因,某企业各单位生产活动相关图,A,1.2,关系密切程度及积分统计表,分析,（1）机加工车间得分最高，布局时首先确定 （2）毛胚车间、装配车间、中间零件库和机加工车间都是A级关系，应围绕机加工车间进行布置，并尽量靠近； （3）成品库和装配车间是A级关系，应布置在一起 （4）原材料库与毛胚车间是A级关系，两者应相邻,根据以上要求可以大致确定各单位的相对位置,成品库,机加工车间,餐厅,装配车间,中间零件库,原材料库,毛胚车间,办公室,平面布置图初始方案,成 品 库,机加工车间,餐厅,装配 车间,中间零 件库,原材 料库,毛 胚 车 间,办公
27、 楼,平面布置图草图,根据上图各单位的相对位置，再按各单位的面积和厂区出入口对运输线路的要求，按一定的比例，可画出工厂的平面布置草图,4、从至表法,具体步骤如下： 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 制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离 确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本 实验法确定最满意的布置方案。,生产线加工零件的工艺路线图,初始方案从至表,所谓”从至表“是指零件从一个设备到另一个设备的搬运次数的统计表。表上”列“中的设备为零件出发的工作地，”行”中的设备为零件到达的工作地。 假设生产线上相邻两工作地之间的距离均相等，均为一个长度单位，表内每一格中
28、的数字表示从一设备到另一设备之间的运输次数。格子离对角线的距离越近，表示搬运的距离越近。在对角线上方的格子中的运输次数，表示其运输的方向是顺生产线的物流方向。在对角线下面的，则表示其运输方向与生产线的物流方向相反。 因而调换设备的位置，使运输次数大的格子靠近对角线，并使对角线下面有数字的格子置换到对角线上面去，以使生产线上的运输量下降和减少逆向运输。,初始方案零件运输距离计算表,最终方案从至表,改进后方案零件运输距离计算表,三、办公室的设施布置,办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同的特点：制造系统有形物品；办公室信息以及组织内外的来访者 办公室的工作效率人的工作速度；制造系统设备速度 办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。 组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。,1、考虑的因素,2、几种基本模式,封闭式办公室：将办公楼分割成多个小房间 开放式办公室：将工作人员容纳在一间很大的办公室内共同工作。 组合办公模块：带有半截屏风的组合办公模块布置方式，这种模块式布置有很好的柔性。 活动中心：将封闭式布置和开放式布置结合使用的新型办公布置方式。 “远程”办公：利用信息网络技术，将处于不同地点的人们联系在一起，共同完成工作。,
