【文章內(nèi)容簡介】 在實(shí)施過程中繼續(xù)尋找不合理的，繼續(xù)優(yōu)化評(píng)價(jià) 現(xiàn)狀和改善后進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比固化 將改善后的方法進(jìn)行規(guī)范的導(dǎo)入和記錄 設(shè)施規(guī)劃與布局的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀設(shè)施規(guī)劃發(fā)源于早期的制造業(yè)，是伴隨著工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的，一直以來都是工業(yè)工程的重要分支。只有聯(lián)系工業(yè)工程的發(fā)展史，才能明晰地把握工業(yè)設(shè)施規(guī)劃的發(fā)展之路。設(shè)施規(guī)劃理論的發(fā)展分為幾個(gè)階段： 二十世紀(jì)初至三十年代是學(xué)科的萌動(dòng)初創(chuàng)期，以泰勒的科學(xué)管理方法和福特的流水線生產(chǎn)方法為標(biāo)志。人們開始認(rèn)識(shí)到工廠設(shè)計(jì)和物流管理在生產(chǎn)中的意義，但對(duì)工廠設(shè)計(jì)的研究還局限于“工作研究”。該時(shí)期的設(shè)施規(guī)劃還主要憑經(jīng)驗(yàn)和感覺。自泰勒時(shí)代開始，工廠逐步取代了小手工作坊，管理工程師就關(guān)心制造廠的設(shè)施規(guī)劃問題，開始把“機(jī)”和“物”的管理提到一定的地位上來。在早期，工廠設(shè)計(jì)的活動(dòng)主要有三項(xiàng)，即：操作法工程(Methods Engineering),研究的重點(diǎn)是工作測定、動(dòng)作研究等工人的活動(dòng)；工廠布置(Plan Layout),就是機(jī)器設(shè)備、運(yùn)輸通道和場地的合理配置；物料搬運(yùn) (Material Handling),就是對(duì)從原料到制成產(chǎn)品的物料的控制[5]。 2. 二十世紀(jì)四十年代至六十年代是設(shè)施規(guī)劃學(xué)科的快速發(fā)展時(shí)期。對(duì)工廠設(shè)計(jì)的研究由“工作研究”拓展至物料搬運(yùn)方法(Material Handing)與工廠布置 (Plant Layout)研究[6]。設(shè)施規(guī)劃成為具有獨(dú)立的學(xué)科方向和技術(shù)體系的學(xué)科。1961 年美國的繆瑟提出了極具代表性的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)理論；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以 MJ 摩爾等為代表的一批設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)學(xué)者，研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行平面布置及其優(yōu)化的問題，并產(chǎn)生了許多用高級(jí)語言寫成的平面布置程序，如用于新建設(shè)施的 CORELAP、ALDEP 程序和用于改建布置的 COFAD、CRAFT 程序，形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置方法，為生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)施新建和重新布置提供強(qiáng)有力的支持和幫助，節(jié)省了大量人力財(cái)力。國內(nèi)在80 年代以后引進(jìn)繆瑟理論，收效顯著。 ，計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用標(biāo)志著設(shè)施規(guī)劃進(jìn)入現(xiàn)代發(fā)展階段。柔性制造系統(tǒng)在工廠大量出現(xiàn)，無人工廠開始出現(xiàn)，成組技術(shù)解決了多品種、小批量生產(chǎn)帶來的問題。隨后又提出了敏捷制造及清潔生產(chǎn)的概念。業(yè)務(wù)管理從理論上取得了長足進(jìn)展。標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)比比皆是。設(shè)施規(guī)劃的研究已開拓拓展至交通運(yùn)物、港口、 民航甚至文教、衛(wèi)生等系統(tǒng)中。如何在設(shè)施規(guī)劃中充分發(fā)揮人的積極性成為當(dāng)前突出的問題設(shè)施規(guī)劃理論及方法已滲透于城市規(guī)劃、區(qū)域開發(fā)、建筑學(xué)、市政工程等領(lǐng)域。 設(shè)施的布局設(shè)計(jì)己不是新問題，即使在原始的小作坊里，工匠們也要根據(jù)工序流程和物件移動(dòng)的需要來合理布置他們的工作間。隨著生產(chǎn)復(fù)雜性和生產(chǎn)規(guī)模的日益增強(qiáng)和擴(kuò)大，各種布局方案應(yīng)運(yùn)而生，如工程布局，功能布局，作業(yè)線布局等方案[78]。Muther [8]提出了系統(tǒng)布置方案 SLP(Systematic Layout Planning)。由于設(shè)備布局設(shè)計(jì)問題的復(fù)雜性及其實(shí)用性，從六十年代開始，有學(xué)者著手研究計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)問題。隨后產(chǎn)生了一系列計(jì)算機(jī)輔助布局設(shè)計(jì)和分析的商用軟件包，如 CORELAP, PLANET, SHAPE, CRAFT 等，它們?cè)诓季衷O(shè)計(jì)建模、布局求解算法及系統(tǒng)交互式等方面做出了卓有成效的工作。 Kusiak 和 Meller 等人對(duì)制造設(shè)備布局問題進(jìn)行了全面的回顧并著重研究了柔性制造系統(tǒng) (FMS)環(huán)境下的布局設(shè)計(jì)[910]。Badiru 和 Arif[11]開發(fā)了一個(gè)設(shè)備專家布局系統(tǒng)，并在其中采用模糊邏輯方法來實(shí)現(xiàn)關(guān)系代碼，以反映未來生產(chǎn)設(shè)備需求的不精確性。Montreuil 提出了基于人工智能、優(yōu)化、仿真和CAD 于一體的集成的布局 方案，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)基于物流的布局問題提出了并行布置和網(wǎng)絡(luò)布置的設(shè)計(jì)方法。 Kouvelis .[12]曾指出，生產(chǎn)設(shè)備的位置是制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)早期需要解決的最關(guān)鍵的問題之一。到目前為止，研究人員己經(jīng)提出了數(shù)個(gè)解決制造系統(tǒng)布局問題的公式和規(guī)則，涌現(xiàn)了大量的方法和技術(shù)手段，可以將它們粗略地分為兩個(gè)類別:最優(yōu)化方法和近似優(yōu)化方法。 Kusiak 和 Heragu [13]則對(duì)已有的設(shè)備布局問題進(jìn)行了歸納，它們可以分為以下幾類:二次分配問題模型 QAP (quadratic assignment problem)，二次布置占有模型QSP(quadratic set covering problem)，線性整數(shù)規(guī)劃模型，混合整數(shù)規(guī)劃模型和圖論模型[14]。 以往的研究成果來看，設(shè)施布局問題的求解大多是利用二次分配問題方法，QAP方法已經(jīng)在很多領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，包括城市規(guī)劃、計(jì)算機(jī)控制面板布局以及配線布局等。QAP 解決的是一個(gè)布局問題的特例，因?yàn)樗俣ㄋ械牟季謱?shí)體都是具有相互關(guān)系的等面積的實(shí)體，并且所有可能的放置點(diǎn)都是事先指定的。QAP 將布局實(shí)體與可能的放置點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。將一個(gè)布局實(shí)體放置于某個(gè)特定位置的費(fèi)用取決于其實(shí)體的 位置。這就是二次分配問題命名的由來。它最早是由 Koopmans 和 Beckman [15]提出設(shè)施是指一個(gè)企業(yè)所擁有的有形資產(chǎn)，主要由四部分組成：實(shí)體建筑、機(jī)器設(shè)備、 物品物料、工作人員。作為工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中相對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì)或?qū)嶓w要素，工業(yè)設(shè)施有單體設(shè)施與復(fù)合設(shè)施之分。在工廠設(shè)計(jì)與規(guī)劃中，單體設(shè)施是指符合產(chǎn)品加工與制造要求的一臺(tái) (套)或一組設(shè)備(設(shè)備群、生產(chǎn)線、制造單元等)以及單一的其它物質(zhì)條件。 復(fù)合設(shè)施是適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)與經(jīng)營的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和組織要求而組合成。 規(guī)劃是指如何將一個(gè)系統(tǒng)中的資產(chǎn)做最有效的分配、安排，使系統(tǒng)達(dá)到最佳的績效表現(xiàn)。 設(shè)施規(guī)劃是一個(gè)涉及面很廣的工作，是一種技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、政策性、綜合性很強(qiáng)的知識(shí)。設(shè)施規(guī)劃是在企業(yè)經(jīng)營策略的指導(dǎo)下，針對(duì)企業(yè)個(gè)體中的生產(chǎn)或服務(wù)系統(tǒng)的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)換活動(dòng)，從投入到產(chǎn)出的全部過程中，將人員物料及所需的相關(guān)設(shè)備設(shè)施等，做最有效的組合與規(guī)劃，并與其他相關(guān)設(shè)施協(xié)調(diào)，以期獲得安全、效率與經(jīng)濟(jì)的操作，滿足企業(yè)經(jīng)營需求，同時(shí)更進(jìn)一步針對(duì)企業(yè)長期的組織功能和發(fā)展產(chǎn)生更積極的影響和效益。各種文獻(xiàn)對(duì)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的定義的表述不盡一致，但都把它定性為對(duì)一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的規(guī)劃和安排。最近出版的全國高等教育自學(xué)考試工業(yè)工程教材《設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)》，根據(jù)上述特征，把設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)定義為：設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是為新建、擴(kuò)建或改建的生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)，綜合考慮相關(guān)因素，進(jìn)行分析、構(gòu)思、規(guī)劃、論證、設(shè)計(jì)，作出全面安排，使資源得到合理配置，使系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行，以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。 設(shè)施規(guī)劃相對(duì)于制造行業(yè)來說就是如何使制造設(shè)施最有效地支援生產(chǎn)活動(dòng)。如圖 設(shè)施位置選址設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)施規(guī)劃布置設(shè)計(jì) 設(shè)施設(shè)計(jì)搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 從圖 12 中可以看出設(shè)施規(guī)劃的內(nèi)容主要包含下面幾點(diǎn)： 1. 設(shè)施位置選擇——對(duì)設(shè)施進(jìn)行地區(qū)、地點(diǎn)的選擇； 2. 布置設(shè)計(jì)——對(duì)建筑物、設(shè)備、運(yùn)輸通道、場地進(jìn)行合理配置； 3. 搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)——對(duì)物料搬運(yùn)路線、方法、器具及儲(chǔ)存場地做合理安排； 4. 設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)——對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足功能、空間、經(jīng)濟(jì)等需要；對(duì)電力、照明、排水、通風(fēng)等進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)；對(duì)信息通信的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)。：生產(chǎn)率在經(jīng)濟(jì)學(xué)上是一個(gè)用來衡量生產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的指標(biāo)，一般定義為“產(chǎn)出與投入之比”，即 生產(chǎn)率 (P) =產(chǎn)出/投入；其概念可用圖 23來簡要表示。 轉(zhuǎn)換過程 投入（I） 產(chǎn)出（O） 勞力、設(shè)備 系統(tǒng) 產(chǎn)品、服務(wù) 設(shè)施、材料等 O/I 生產(chǎn)率 圖 23 生產(chǎn)率一般概念 I投入；O產(chǎn)出德魯克指出：“生產(chǎn)率是一切經(jīng)濟(jì)價(jià)值的源泉?！彼裕蔀橐磺猩a(chǎn)組織、行業(yè)、一個(gè)地區(qū)乃至一個(gè)國家最為關(guān)心和追求的指標(biāo)。提高生產(chǎn)率又十分重要的意義，具體體現(xiàn)在以下幾方面：提高生產(chǎn)率是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長的主要手段。提高生產(chǎn)率是增加工資和改善人民生活的基本條件。提高生產(chǎn)率可以緩和通貨膨脹。提高生產(chǎn)率可以增強(qiáng)國際競爭力，保持國際貿(mào)易平衡。生產(chǎn)率提高對(duì)就業(yè)和社會(huì)發(fā)展有促進(jìn)作用。生產(chǎn)率與質(zhì)量同步發(fā)展的關(guān)系。生產(chǎn)率計(jì)算公式靜態(tài)生產(chǎn)率：生產(chǎn)率=測定期內(nèi)總產(chǎn)出率/測定期內(nèi)要素投入量 （2）動(dòng)態(tài)生產(chǎn)率指數(shù)：生產(chǎn)率指數(shù)=（測定期產(chǎn)出量/測定期量投入量）/（基準(zhǔn)期產(chǎn)出量/基準(zhǔn)期投入量）第三章企業(yè)及車間現(xiàn)狀分析 證通電子廠介紹深圳市證通電子股份有限公司創(chuàng)立于1993年，經(jīng)過十多年的高速發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為擁有超過900人，注冊(cè)資本13100萬元人民幣，資產(chǎn)超5億元， 深圳市證通電子股份有限公司主要致力于安全支付行業(yè)、自助服務(wù)行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及應(yīng)用集成服務(wù)。證通產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，下分制造一部、制造二部、佳明光電事業(yè)部，主要制造加工生產(chǎn)：金融通信設(shè)備，金屬密碼鍵盤、票據(jù)及憑條打印設(shè)備、自助終端機(jī)、ATM、POS設(shè)備、LED 照明、風(fēng)光發(fā)電設(shè)備。制造二部在20122014年度自助終端機(jī)、ATM設(shè)備生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)：2012年年產(chǎn)量18000臺(tái)，2013年年產(chǎn)量16000臺(tái)，2014年年產(chǎn)量23750臺(tái)。是典型的單件小批量生產(chǎn)型加工型企業(yè)。：自助服務(wù)終端是以“24小時(shí)自助服務(wù)”為系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，可以緩解傳統(tǒng)營業(yè)廳人流量過大的問題，彌補(bǔ)原來營業(yè)時(shí)間上的不足，避免顧客在營業(yè)廳辦理業(yè)務(wù)的煩惱，使顧客感受到輕松、便捷、體貼的服務(wù)。營業(yè)廳自助服務(wù)終端是對(duì)營業(yè)廳服務(wù)的延伸與補(bǔ)充。 在金融行業(yè)用戶可以進(jìn)行賬戶查詢、自助轉(zhuǎn)賬、對(duì)賬單打印、補(bǔ)登、自助掛失業(yè)務(wù)辦理；在通信行業(yè)用戶通過終端機(jī)輸入電話號(hào)碼、即可進(jìn)行自助辦理手機(jī)停（復(fù)）機(jī)、話費(fèi)賬單查詢打印、繳費(fèi)、發(fā)票打印、來電顯示、GPRS等基本業(yè)務(wù)的開停辦理；還可以購買移動(dòng)電話卡，密碼充值憑條。通過增值開發(fā)，還可以通過配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)商品購買等其它增值服務(wù)。該設(shè)備具備節(jié)省人員開支、降低營業(yè)成本、24小時(shí)連續(xù)工作、無差錯(cuò)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，可放置于電信營業(yè)廳、代收費(fèi)點(diǎn)、車站、碼頭、機(jī)場、大型商場等公共場所。大堂類：壁掛類：自助查詢類：穿墻類及ATM及VTM： 自助裝配車間介紹：制造二部生產(chǎn)車間由鈑金加工車間和裝配車間組成，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期短及產(chǎn)品定制化非標(biāo)準(zhǔn)小批量的原因，人工成本由2012年的1100/元提高到2015年的2300月/元人工成本的極具增加。裝配生產(chǎn)不能實(shí)現(xiàn)精益化少人化生產(chǎn)的一個(gè)流生產(chǎn)模式。裝配線體設(shè)施布置及規(guī)劃糟亂5s，頻繁換線造成線體作業(yè)節(jié)拍失控，基本沒有符合自助產(chǎn)品裝配的生產(chǎn)模式。