工艺导向布置(Process layouts)

也称车间或功能布置，是指一种将相似的设备或功能放在一起的生产布局方式，例如将所有的车床放在一处，将冲压机床放在另一处。被加工的零件，根据预先设定好的流程顺序从一个地方转移到另一个地方，每项操作都由适宜的机器来完成。医院是采用工艺导向布局的典型。

产品导向布置(Product layouts)

也称装配线布局，是指一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的布局方式。鞋、化工设备和汽车清洗剂的生产都是按产品导向原则设计的。

混合布置(Hybrid layouts)

混合布置是一种常用的设施布置方法。指将两种布局方式结合起来的布局方式。比如，一些工厂总体上是按产品导向布局（包括加工、部装和总装三阶段）在加工阶段采用工艺导向布局，在部装和总装阶段采用产品导向布局。这种布置方法的主要目的是：在产品产量不足以大到使用生产线的情况下，也尽量根据产品的一定批量、工艺相似性来使产品生产有一定顺序，物流流向有一定秩序，以达到减少中间在制品库存、缩短生产周期的目的。混合布置的方法又包括：一人多机、成组技术等具体应用方法。

定位布置(Fixed-Position layouts)

固定位置布局是指产品由于体积或重量庞大停留在一个地方，从而需要生产设备移到要加工的产品处，而不是将产品移到设备处的布局方式。造船厂、建筑工地和电影外景制片场往往都采用这种布局方式。

工艺导向布局适合于处理小批量、顾客化程度高的生产与服务，其优点是：设备和人员安排具有灵活性；其缺点是：设备使用的通用性要求较高的劳动力熟练程度和创新，在制品较多。

产品导向布局适合于大批量的、高标准化的产品的生产，其优点是：单位产品的可变成本低，物料处理成本低，存货少，对劳动力标准要求低；其缺点是：投资巨大，不具产品弹性，一处停产影响整条生产线。

其实，工艺导向布局与产品导向布局之间的区别就是工作流程的路线不同。工艺导向布局中的物流路线是高度变化的，因为用于既定任务的物流在其生产周期中要多次送往同一加工车间。产品导向布局中，设备或车间服务于专门的产品线，采用相同的设备能避免物料迂回，实现物料的直线运动。只有当给定产品或零件的批量远大于所生产的产品或零件种类时，采用产品导向布局原则才有意义。

成组技术布局则是将不同的机器分成单元来生产具有相似形状和工艺要求的产品。其优点是：改善人际关系，增强参与意识；减少在制品和物料搬运及生产过程中的存货；提高机器设备利用率；减少机器设备投资与缩短生产准备时间等。

办公室布局与制造业布局强调的重点不同。制造业布局强调的是物料的流动，而办公室布局则强调的是信息的传递。 零售/服务布局追求的是使单位面积的利润最大。

在设施布置中，到底选用哪一种布置类型，除了生产组织方式战略以及产品加工特性以外（这是显而易见的），还应该考虑其它一些因素。也就是说，一个好的设施布置方案，应该能够使设备、人员的效益和效率尽可能好。为此，还应该考虑以下一些因素：

1、所需投资

设施布置将在很大程度上决定所要占用的空间、所需设备以及库存水平，从而决定投资规模。如果产品的产量不大，设施布置人员可能愿意采用工艺对象专业化布置，这样可节省空间，提高设备的利用率，但可能会带来较高的库存水平，因此这其中有一个平衡的问题。如果是对现有的设施布置进行改造，更要考虑所需投资与可能获得的效益相比是否合算。

2、物料搬运

在考虑各个经济活动单元之间的相对位置时，物流的合理性是一个主要考虑因素，即应该使量比较大的物流的距离尽可能短，使相互之间搬运量较大的单元尽量靠近，以便使搬运费用尽可能小，搬运时间尽可能短。曾经有人做过统计，在一个企业中，从原材料投入直至产品产出的整个生产周期中，物料只有 15%左右的时间是处在加工工位上，其余都处于搬运过程中或库存中，搬运成本可达总生产成本的25%-50%。由此可见，物料搬运是生产运作管理中相当重要的一个问题。而一个好的设施布置，可使搬运成本大为减少。

3、柔性

设施布置的柔性一方面是指对生产的变化有一定的适应性，即使变化发生后也仍然能达到令人满意的效果；另一方面是指能够容易地改变设施布置，以适应变化了的情况。因此在一开始设计布置方案时，就需要对未来进行充分预测；再一方面是，从一开始就应该考虑到以后的可改造性。

4、其它

其它还需要着重考虑的因素有：劳动生产率，为此在进行设施布置时要注意不同单元操作的难易程度悬殊不宜过大；设备维修，注意不要使空间太狭小，这样会导致设备之间的相对位置不好；工作环境，如温度、噪音水平、安全性等，均受设施布置的影响；人的情绪，要考虑到是否可使工作人员相互之间能有所交流，是否给予不同单元的人员相同的责任与机会，使他们感到工平等。

重量--距离模式

厂区平面布局原则

从至卡片

经济效益比较法

流量矩阵

模板布置法

企业总平面布局的程序

物料流向图法

物流从至分析表

要素比较法

优缺点比较法

厂区平面布局方法简介

块状区划图法

厂区布置的根本要求是要有系统观点，兼顾各方面要求，合理布局精心安排，讲究整体效果。一般应遵循以下三条原则：

1．工艺原则

厂区布置首先应该满足生产工艺过程的要求，即全厂的工艺流程要顺畅，从上工序转到下工序，运输距离要短直，尽可能避免迂回和往返运输。

2．经济原则

生产过程是一个有机整体，只有在各部门的配合下才能顺利进行，其中，基本生产过程（产品加工过程）是主体，与它有密切联系的生产部门要尽可能与它靠拢，如辅助生产车间和服务部门应该围绕基本生产车间安排。在满足工艺要求前提下，寻求最小运输量的布置方案，还要求能充分利用土地面积。

3安全和环保原则

厂区布置还要有利于安全生产，有利于职工的身心健康，如易燃易爆物品库应远离人群密集区，并有安全防范措施，有足够的消防安全设施，各生产部门的布置要符合环保要求，还要有三废处理措施等等。

仓储业是非制造业中占比重很大的一个行业，通过其仓库布置来缩短存取货物的时间、降低仓储管理成本具有重要的意义。从某种意义上来说，仓库类似于制造业的工厂，因为物品也需要在不同地点（单元）之间移动。因此，仓库布置也可以有很多不同的方案，一般的仓库布置问题的目的都是寻找一种布置方案，使得总搬运量最小。这个目标函数与很多制造业企业设施布置的目标函数是一致的。因此，可以借助于类似负荷距离法等方法。实际上，这种仓库布置的情况比制造业工厂中的经济活动单元的布置更简单，因为全部搬运都发生在出入口和货区之间，而不存在各个货区之间的搬运。

这种仓库布置进一步去分为两种不同情况：（1）各种物品所需货区面积相同。在这种情况下，只需把搬运次数最多的物品货区布置在靠近出入口之处，既可得到最小总负荷数；（2）各种物品所需货区面积不同。需要首先计算某物品的搬运次数与所需货区数量之比，取该比值最大者靠近出入口，依次往下排列。

上面是以总负荷数最小为目标的一种简单易行的仓库货区的布置方法。在实际中，根据情况的不同，仓库布置可以有多种方案，多种考虑目标。例如，不同物品的需求经常是季节性的，在元旦、春节期间应把电视、音响放在靠近处入口处。又如，空间利用的不同方法也会带来不同的仓库布置要求，在同一面积内，高架立体仓库可存储的物品要多得多。由于拣运设备、存储纪录方式等的不同，也会带来布置方法上的不同。再如，新技术的引入会带来考虑更多有效方案的可能性：当计算机仓库信息管理系统可使得拣运人员迅速知道每一物品的准确仓储位置，并为拣运人员设计一套汇集不同物品与同一货车上的最佳拣出行走路线；自动分拣运输线可使仓储人员分区工作，而不必跑遍整个仓库，等等。总而言之，根据不同的目标，所使用技术不同以及仓储设施本身的特点，仓库的布置方法有多种。

设备布置工具，一般包括布置草图、布置模板和布置模型三种。布置草图是研究工艺流程和物料流向的平面图或立体图。在布置草图上，设备排列应按一定的比例展开，并有相应的代号，以便识别和操作。布置模板是一种最常用的布置方式，即用塑料板或木板制成与设备实物形状相似，按一定比例缩小了的设备模板，并用设备模板进行设备的平面布置。布置模型和布置模板相似，只是把平面的模板换成立体的模型，从而使模型轮廓与实物更为相似，布置模型方便准确，便于确定设备的空间布置情况，但造价较高。

当然，工厂在进行实际的设备布置时，并不是拘泥于其中的一种布置工具，而是各种设备布置工具结合使用，特别是设备布置草图，常常被作为布置模板和布置模型的预备性工作，以减少工作量。

设备布置有三种形式：一是工艺专业化形式，即把同类型的设备布置在一起，又称机器群；二是对象专业化形式，即把为制造某种产品所需要的各种不同类型的设备，按工艺加工顺序布置在一起；三是混合形式，即前面两种形式的结合使用。

设备布置的原则是：

1、最短路径原则。尽量使产品通过各设备的加工路线最短。多设备看管时，工人在设备之间的行走距离最短；

2、关联原则。关联原则要求把紧密关联的设施紧靠在一起，加工大型产品的设备应布置在有桥式吊车的车间里。加工长形棒料的设备尽可能布置在车间的入口处；

3、确保安全。各设备之间、设备与墙壁、柱子之间应有一定的距离。设备的传动部分要有必要的防护装置；

4、协调原则。分工必须协调，用系统的、整体的观念合理规划各设施之间的关系。协调包括内部协调与外部协调。内部协调保证了企业内部各设施的整体性；外部协调需要考虑企业设施对环境的影响，如旅游城市的工厂设施布局就要考虑市政的要求。

5、充分利用车间的生产面积。在一个车间内，可因地制宜地将设备排列成纵向、横向或斜角，不要剩下不好利用的面积。

6、专业化原则。设施布置应在分工基础上符合专业化原则，如按照工艺专业或者对象专业化，从而提高生产率与管理效率。

7、分工原则。设施之间要合理分工，如生活区、生产区、办公区等，合理分工有利于管理、环境保护和安全。

8、弹性原则。设施布置要考虑未来发展的需要，要留有余地，为企业今后的发展留有可扩展的空间。

从--至表法是一种常用的车间设备布置方法。从--至表是记录车间内各设备间物料运输情况的工具，是一种矩阵式图表，因其表达清晰且阅读方便，因而得到了广泛的应用。一般来说，从--至表根据其所含数据元素的意义不同，分为三类：表种元素表示从出发设备至到达设备距离的称为距离从--至表；表种元素表示从出发设备至到达设备运输成本的叫做运输成本从--至表；表种元素表示从出发设备至到达设备运输次数的叫做运输次数从--至表。当达到最优化时，这三中标所代表的优化方案分别可以实现运输距离最小化、运输成本最小化和运输次数最小化。

下面，结合一条生产线的布置的例子，说明从--至表法的操作步骤。

设一条生产线上加工17中零件，该生产线包括8种设备10个工作地，任意相邻两工作地间距离大体相等并记作一个单位距离。用从至表法的解决步骤如下：

步骤1、根据综合工艺路线图，编制零件从--至表。表中每一方格的数字代表零件从某一工作移到另一工作地的次数。因而，这一从一至表是次数从至表，表中数据距离对角线的格数表示两工作地间的距离单位数，因而，越靠近对角线的方格，两工作地间距离越小。

表：初始零件从--至表

步骤 2、改进零件从--至表求最佳设备排列顺序。最佳排列顺序应满足如下条件，从--至次数最多的两台机床，应该尽可能的靠近，由如上对从--至表的分析看出，这需要使从--至表中越大的数字越靠近对象线。

步骤 3、通过计算，评价优化结果。由于数据方格距对角线的距离表示两工序间的距离，而数据表示零件在两工序间的移动次数，所以，可以用方格中数据与方格距对角线的距离之积的和，来表示零件总的移动距离：