运营管理
Operations Management
范体军
主讲: 李淑霞
常香云
生产与运作管理
第四章
设施选址与布置
生产与运作管理
引例：家乐福（Carrefour）的物流选址
Carrefour在法语中的意思是“十字路口”。从1963年开始营业的第一家家乐福量贩店，至今在全世界各地均有分店。
家乐福分店是如何进行选址？
生产与运作管理
设施选址的意义
选址决策的一般步骤
设施选址的影响因素
设施选址方案的评估方法
设施的布置
生产与运作管理
沃尔玛在世界各地均有分店，其配送中心选址位置？
你打算建一个大型商场，你又打算怎样选址？
你打算建一个制造厂，你又如何选址？
几乎每一个麦当劳或肯德基门店都生意兴隆。
其原因除了品牌的因素外，店址的选择也是其中至关重要的条件。
生产与运作管理
设施选址直接关系到设施建设的投资和建设的速度，同时在很大程度上也决定了所提供的产品和服务的成本，从而影响整个企业的经济效益。
错误的选址决策无论对制造型企业还是服务型企业都意味着高昂的代价，因为在错误时间、错误地点选址决策会进一步导致错误的能力规划或者错误的流程选择，从而给企业带来无法弥补的损失。
生产与运作管理
设施选址意义
选址决策的一般步骤
设施选址的影响因素
设施选址方案的评估方法
设施的布置
生产与运作管理
国家
地区
地点
生产与运作管理
在选择过程中，还要遵循以下的步骤
明确企业选址的目标
分析选址决策所要考虑的影响因素
找出可供选择的选址方案
选择评价方法，评估并作出选址决策
生产与运作管理
制造业选址和服务业选址的目标存在差异。
一般来说，制造系统选址的目标是追求成本最小化，而服务业选址的目标是追求收益最大化。
制造企业的选址尽量考虑原材料的可获得性，尽量靠近原材料的供应地。
服务业的选址目标追求靠近了顾客。
选址的第一步就是要明确企业选址的目标是什么，在此基础上，根据选址的目标，列出评价选址地点的影响因素。
生产与运作管理
在选择过程中，还要遵循以下的步骤
明确企业选址的目标
分析选址决策所要考虑的影响因素
找出可供选择的选址方案
选择评价方法，评估并作出选址决策
生产与运作管理
经济
政治
社会
自然
交通运输条件、原材料的可获得性等
生产与运作管理
在选择过程中，还要遵循以下的步骤
明确企业选址的目标
分析选址决策所要考虑的影响因素
找出可供选择的选址方案
选择评价方法，评估并作出选址决策
生产与运作管理
扩建现有厂址
保留现有厂址并增加新的厂址
放弃现有厂址而迁至新的厂址
生产与运作管理
在选择过程中，还要遵循以下的步骤
明确企业选址的目标
分析选址决策所要考虑的影响因素
找出可供选择的选址方案
选择评价方法，评估并作出选址决策
生产与运作管理
设施选址意义
选址决策的一般步骤
设施选址的影响因素
设施选址方案的评估方法
设施的布置
生产与运作管理
着眼成本
不同地点产品售价变化不大
地点对成本有至关重要的影响
影响运输和生产成本
(例如：人工)
不同地点成本相差悬殊
© 1995 Corel Corp.
制造业的地点选择策略
生产与运作管理
着眼销售收入
不同地点服务成本相差无几
地点对成本有至关重要的影响
影响客户接触量
影响商业交易量
© 1995 Corel Corp.
服务业的地点选择策略
生产与运作管理
国家
地区
地点
政府政策
文化传统与经济系统
市场位置
劳动力
基础设施
外汇汇率
生产与运作管理
国家
地区
地点
企业长远计划
地区吸引力
劳工素质与成本
能源成本
当地政府优惠政策
靠近客户和供应商
土地和建筑费用
自然环境
生产与运作管理
国家
地区
地点
可利用空间的大小
地点成本
进出的运输条件
协作服务及周边环境
生产与运作管理
地 址 决 策 举 例
1992年, BMW(宝马)
决定在南卡罗莱纳
的斯帕坦伯格建立
它在德国之外的一
个主要的制造厂。
生产与运作管理
地点选择的国家因素
市场定点
美国是世界上最大的豪华轿车市场
人口增长(生育高峰期)
劳动力因素
较低的劳工成本
$17/hr. (.) vs. $27 (Ger.)
较高的劳动生产率
11 天假期 (.) vs. 31 (Ger.)
其它因素
低运输成本 ($2,500/car)
新厂新设备导致较高的劳动生产率(每辆车成本降低 $2,000-3000)
生产与运作管理
地址选择的地区因素
劳动力因素
南卡罗莱纳的劳工成本较低
大约 $17,000/yr(SC) vs. $27,051/yr(US)
根据1993年城市工人平均工资
政府的优惠政策
一亿三千五百万州税减免
机场到工厂的自由贸易区待遇
不收零件进口税和整车出口税
生产与运作管理
设施选址意义
选址决策的一般步骤
设施选址的影响因素
设施选址方案的评估方法
设施的布置
生产与运作管理
因素分析法
重心法
线性规划法
生产与运作管理
①列出与选址有关的各种因素；
②评价各因素之间的重要程度，赋权重；
③对于各种方案进行各种因素打分；
④计算出总分；
⑤选择总分最高的方案。
生产与运作管理
例：捷达汽车公司打算建一个汽车制造厂，已经选出A和B两个备选地址，公司管理层决定使用以下的标准进行最后的选址决策，并已经根据各标准相对于公司选址决策的重要程度，赋予了每个因素一个权重，给出了两个备选地址的每个因素评分值。
生产与运作管理
生产与运作管理
生产与运作管理
√
生产与运作管理
因素分析法
重心法
线性规划法
生产与运作管理
重心法(center of gravity method)是一种定量方法，一般用于单个设施的最优位置决策。使用该方法的前提是现有设施的位置以及它们之间要运输的货物量（或者运输费用）能够定量表达。
该方法常用于制造型企业决策制造厂与配送设施的相对位置，服务型企业的配送中心以及零售店等选址。
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——运入第i个地点或从第i个地点运出的货物量。
生产与运作管理
例：ABC公司现有的三个汽车销售分店A,D,Q，它们的坐标分别为(100,200)，(250，580)，(790,900)，如图4-1，它们每月的汽车销售量分别为：1250辆，1900辆和2300辆。现打算建立一个地区仓库，由该仓库直接向三个销售分店供货，求该仓库的最佳位置
分店
每月汽车销售量
A
1250
D
1900
Q
2300
X
Y
A
(100,200)
D
(250,580)
Q
(790,900)
(0,0)
生产与运作管理
Cx = 重力中心的X坐标
Cy =重力中心的Y坐标
dix = 第i分店的X坐标
diy =第i分店的Y坐标
Vi =第i分店的货物流量总和
X
Y
A
(100,200)
D
(250,580)
Q
(790,900)
(0,0)
分店
每月汽车销售量
A
1250
D
1900
Q
2300
确定坐标
生产与运作管理
分店
每月汽车销售量
A
1250
D
1900
Q
2300
X
Y
A
(100,200)
D
(250,580)
Q
(790,900)
(0,0)
坐标计算
生产与运作管理
因素分析法
重心法
线性规划法
生产与运作管理
运用线性规划法解决选址问题的步骤如下：
（1）建立线性规划模型。该线性规划模型的目标函数是运输成本最小，其约束条件是产销平衡的能力约束。
（2）线性规划模型求解。用线性规划软件（如Lindo）求解，或者用Excel的Solver功能进行求解。
（3）选择选址方案。根据求解结果，计算总成本，比较各备选方案，选择成本最小的方案。
生产与运作管理
例-1：
某公司有三个生产设施分别位于杜鲁斯 (DL), 纳瑞多(LR), 和坦帕(TP),三个仓库分别位于摩德斯托(MD),奥玛哈(OM)和波斯顿(BS)。
各个工厂的生产能力不同，每个仓库的储藏空间也不同。对于给出的不同的生产和运输成本，如何编制运输方案才能使总成本最小？
生产与运作管理
DL 生产能力：
100单位
TP 生产能力：
300单位
LR 生产能力：
300单位
工厂位置
生产与运作管理
MD 仓储能力：
300单位
BS 仓储能力：
200单位
OM 仓储能力：200单位
DL 生产能力：
100单位
LR 生产能力：
300单位
TP 生产能力：
300单位
仓库位置
生产与运作管理
DL 生产能力：
100单位
TP 生产能力：
300单位
BS 仓储能力：
200单位
OM 仓储能力：
200单位
LR 生产能力：300单位
从坦帕发货
MD 仓储能力：
300单位
生产与运作管理
DL 生产能力：
100单位
MD 仓储能力：
300单位
TP 生产能力：
300单位
BS 仓储能：
200单位
OM 仓储能力：
200单位
LR 生产能力：300单位
从杜鲁斯发货
生产与运作管理
DL 生产能力：
100单位
MD 仓储能力：
300单位
TP 生产能力：
300单位
BS 仓储能：
200单位
OM 仓储能：
200单位
LR 生产能力：300单位
从纳瑞多发货
生产与运作管理
DL 生产能力：
100单位
MD 仓储能力：
300单位
TP 生产能力：
300单位
BS 仓储能：
200单位
OM 仓储能：
200单位
© 1984-1994 T/Maker Co.
LR 生产能力：300单位
$5
$3
$4
$7
$8
$9
$5
$4
$3
每条路线上应当运多少以实现最低成本?
生产与运作管理
例-2：
某公司现有3个工厂A，B，C，它们在3个不同城市。有2个仓库P和Q，它们位于不同城市，仓库用来存放工厂生产的产品，随时供应用户，每个仓库每月需供应市场2100吨产品。为了更好地服务顾客，该公司再设置一个新仓库。经过调查研究评价，确定X和Y两个点可建仓库。
A
B
C
P
Q
生产与运作管理
生产与运作管理
假定仓库X选定情况下运输问题最优解
生产与运作管理
设施选址意义
选址决策的一般步骤
设施选址的影响因素
设施选址方案的评估方法
设施的布置
生产与运作管理
生产与运作管理
设施布置的类型
设施布置的考虑因素
工艺原则布置的设计方法
产品原则布置的设计：生产线平衡
设施布置软件
生产与运作管理
布置的基本类型
按工艺原则布置
机器按其完成的工艺组织
按产品原则（流水线）布置
将工作站按线型或U型布置
按固定位置布置
产品不能移动时运用
按成组技术布置
将机器组合成机器单元
生产与运作管理
按工艺原则布置
按产品原则布置
按固定位置布置
按成组技术布置
生产与运作管理
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
M
M
M
M
D
D
D
D
D
D
D
D
G
G
G
G
G
G
P
P
A
A
A
收发
装配线
油漆车间
车床
铣床
钻床
磨床
生产与运作管理
按工艺原则布置
按产品原则布置
按固定位置布置
按成组技术布置
生产与运作管理
车床
钻床
磨床
车床
热处理
切齿
装配
A
A
B
B
铣床
热处理
钻床
零件A：车----铣----钻----热处理----切齿
零件B：铣----钻----热处理----磨
按产品（对象）专业化原则布置：
生产与运作管理
1
3
2
4
5
办公室
传送带
作业单元
生产与运作管理
1
3
2
4
5
流水生产的现场布置
办公室
传送带
工作站
注释: 5个工作单元(任务)分配给 3 个工作站完成
工作站
工作站
生产与运作管理
按工艺原则布置
按产品原则布置
按固定位置布置
按成组技术布置
生产与运作管理
固定布置是指由于产品的体积庞大或重量太重，不得不将产品位置固定，生产工人和设备都随产品所在的某一位置而移动。
这种布置形式适用于大型产品的装配过程。
如大型船舶和飞机等的装配以及医院的手术室（病人固定在手术台上，医生、护士以及手术器材都需要围绕病人布置）一般采用这种布置方式。
生产与运作管理
按工艺原则布置
按产品原则布置
按固定位置布置
按成组技术布置
生产与运作管理
按成组技术布置
例：最初按工艺原则的布置
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A D
B E
C F
原材料
生产与运作管理
按成组技术布置的方案
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A D
B F
C E
原材料
单元1
单元 2
单元 3
生产与运作管理
设施布置的类型
设施布置的考虑因素
工艺原则布置的设计方法
产品原则布置的设计：生产线平衡
设施布置软件
生产与运作管理
1．环境条件
2．空间布置及其功能性
3．徽牌、标志和装饰品
生产与运作管理
设施布置的类型
设施布置的考虑因素
工艺原则布置的设计方法
产品原则布置的设计：生产线平衡
设施布置软件
生产与运作管理
按工艺原则布置
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
M
M
M
M
D
D
D
D
D
D
D
D
G
G
G
G
G
G
P
P
A
A
A
收发
装配线
油漆车间
车床
铣床
钻床
磨床
部门位置如何设置？
生产与运作管理
目标: 物料搬运成本的最小化
从至表方法
minimize nonadjacent loads
当定量数据可得时使用
相关图方法
based on location preference between areas
当定量数据不可得时使用
生产与运作管理
根据工艺路线，确定物料在部门之间的移动量。
确定物料在工作地之间的移动距离和单位运输成本。
制定布置的初始方案，根据物料在部门之间的移动距离和单位运输成本，计算物料移动的总成本。
用实验法对初始方进行修正，确定最满意的布置方案
“从至表”方法
生产与运作管理
沃特公司的管理部门准备合理地安排企业的6个部门,以使部门间物料移动的成本最低。
房间1
房间4
房间5
房间6
房间3
房间2
生产与运作管理
例(续1)-估计的物流量
生产与运作管理
例(续2)-物料移动单位成本
房间1
房间4
房间5
房间6
房间3
房间2
1
1
1
1
1
1
1
生产与运作管理
例(续3)-初始方案
1
4
5
6
2
3
100*2=200
30*1=30
50*1=50
50*1=50
100*1=100
20*3=60
20*3=60
10*1=10
50*2=100
物料移
动成本
部门
方案总成本：660
生产与运作管理
例(续4)-修正方案
2
4
5
6
1
3
30*2=60
100*1=100
50*1=50
50*1=50
100*1=100
20*2=40
20*3=60
10*2=20
50*1=50
物料移
动成本
部门
方案总成本：530
生产与运作管理
例(续5)-最后布置
部门2
部门4
部门5
部门6
部门3
部门1
生产与运作管理
代号
A
E
I
O
U
X
相邻要求
线代号
绝对必要
特别重要
重要
一般
不太重要
不必要
1-将关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级。
工作流程连续
做类似的工作
共用设备
其他
6
7
8
9
使用共同的原始记录
共用人员
共用场地
人员接触频繁
文件交换频繁
1
2
3
4
5
关系密切原因
代 号
关系密切原因
代 号
2-列出导致不同程度关系的原因。使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系，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，安排出最合理的布置方案。
相关图方法
生产与运作管理
办公室
更衣室
收发室
车间
工具间
仓库
例：假定现在有如下图4-6的六个部门：办公室、更衣室、收发室、仓库、工具箱和车间。需要将六个部门分配到如下图4-7所示的六间办公地点。
生产与运作管理
关系密切程度的分类
代号
A
E
I
O
U
X
相邻要求
线代号
权重
绝对必要
特别重要
重要
一般
不太重要
不必要
16
8
4
2
0
80
生产与运作管理
相关图
车间
办公室
仓库
收发室
更衣室
工具间
A
A
A
O
O
O
U
O
U
U
U
U
E
X
E
生产与运作管理
初始布置
办公室
更衣室
收发室
车间
工具间
仓库
车间
办公室
仓库
收发室
更衣室
工具间
A
A
A
O
O
O
U
O
U
U
U
U
E
X
E
生产与运作管理
修正后的布置
办公室
更衣室
收发室
车间
工具间
仓库
车间
办公室
仓库
收发室
更衣室
工具间
A
A
A
O
O
O
U
O
U
U
U
U
E
X
E
生产与运作管理
设施布置的类型
设施布置的考虑因素
工艺原则布置的设计方法
产品原则布置的设计：生产线平衡
设施布置软件
生产与运作管理
平衡生产线的一种分析方法
在满足输出效率的情况下，向各个工作站等量地分派工作
目标
争取效率最大化
争取工作站数目最小化
© 1995 Corel Corp.
生产与运作管理
1. 明确要完成的具体任务(工作单元)
2. 确定工作单元之间的先后次序
3. 建立工作单元先后次序的网络表达
4. 估计每个工作单元所需的时间
5. 计算循环时间
6. 计算工作站数目
7. 分派任务到各个工作站
8. 计算装配线的效率
装配线平衡的步骤
生产与运作管理
要求每天生产100台
例--装配线-电风扇安装
生产与运作管理
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
工序图
生产与运作管理
瓶颈
生产与运作管理
生产节拍与工作单元数量
生产与运作管理
工作站 1
工作站 2
工作站 3
任务
后继任务数
时间
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
工作单元平衡
生产与运作管理
A (-2=)
任务
后继任务数
时间
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
工作站 1
工作站 2
工作站 3
工作单元平衡(续1)
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
生产与运作管理
A (-2=)
B (-1=)
任务
后继任务数
时间
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
工作站 1
工作站 2
工作站 3
工作站平衡(续2)
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
生产与运作管理
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
闲置时间= .2
任务
后继任务数
时间
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
工作站 1
工作站 2
工作站 3
工作站平衡(续3)
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
生产与运作管理
C ()=.95
闲置时间= .95
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
闲置时间= .2
任务
后继任务数
时间
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
工作站 1
工作站 2
工作站 3
工作站平衡(续4)
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
生产与运作管理
C ()=.95
闲置时间= .95
D ()=3
E ()=
F (-1)=
H ()=.1
闲置时间= .1
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
闲置时间= .2
工作站 1
工作站 2
工作站 3
工作站平衡(续5)
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
任务
后继任务数
时间
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
生产与运作管理
A、B、G
C
D、E、F、H
4 Min
Min
Min
装配线的布置与效率
生产与运作管理
1、工序图
节拍＝12min
2、线型布置
3、U型布置
工作站的布置技巧
生产与运作管理
设施布置的类型
设施布置的考虑因素
工艺原则布置的设计方法
产品原则布置的设计：生产线平衡
设施布置软件
生产与运作管理
Cut-And-Try
CRAFT
Systematic Layout Planning
给定
每一部门的流量
部门间流动的成本
一个现成的布置方案
决策
每一部门的最佳位置
生产与运作管理
本章小结
设施选址在企业运作管理中具有十分重要的地位。
从范围看，选址决策一般遵循先选择国家、再选地区、然后再选地点的顺序 。
在选址过程中，选择国家、地区和地点的影响因素存在很大差异。
影响设施选址的因素众多，关系也非常复杂，因此必须对拟定的选址方案进行综合评价分析。一般最常用的是因素分析法、重心法和线性规划法 。
生产和服务设施布置类型有四种：工艺原则布置，产品原则布置，成组技术和固定布置。
按工艺原则布置设施位置的方法既有定性的方法如相关图法，也有定量的方法如“从至表”法。
对于产品原则的布置，需要进行生产线平衡。
生产与运作管理
9
12
13
2
5
5
