西南交大《物流工程》设施规划与设计.ppt

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物流工程,第二章设施规划与设计,设施规划的定义,设施规划决定如何将作业的实体固定资产以最有效地方式來达成作业目标（Tompkinsetal）制造企业:

如何使制造设施最有效地支援生产活动活动医院:

如何让医院设施最有效地支援病人的医疗服务,设施规划的定义,设施规划的内容,设施规划的内容场址选择对设施进行地区、地点的选择布置设计对建筑物、设备、运输通道、场地进行合理配置搬运设计对物料搬运路线、方法、器具及储存场地做合理安排建筑设计对建筑结构进行设计，以满足功能、空间、经济等需要公用工程设计对电力、照明、排水、通风等进行协调设计信息通信设计对信息通信的传输系统进行全面设计,设施规划的内容,物流分析的内容：

社会物流物资流通设施的布点网络研究企业物流物流路线合理化研究物流管理经济批量、储存合理化、搬运计划研究设备管理仓储设施、设备和搬运设备、器具研究,设施规划的发展历史,20世纪初（主要凭经验和感觉）分工理论引发“工厂设计”（三项内容？

）操作法研究、工厂布置和物料搬运20世纪30年代“设施规划”取代“工厂设计”广泛采用运筹学、统计学和概率论20世纪60年代1961年Muther提出系统布置设计SLP（80年代引进国内）,设施规划的发展历史,20世纪70年代计算机辅助工厂布置CAL、成组技术CRAFT（位置配置法）、CORELAP（相互关系法）、PLANET（分析评价法）20世纪80年代计算机仿真研究柔性问题、专家系统、多目标优化20世纪90年代结合先进制造技术CIMS、JIT现在设施布置与物流系统的自动化、柔性化、信息化、网络化、绿色化、智能化,设施规划的总趋势,一方面继续发展Muther的系统布置设计SLP；另一方面，构建更完整的布置模型，结合人工智能技术，提出更好的算法，开发通用的计算机辅助工厂布置软件。

设施规划与设计原则,设施规划的目标,改善物料搬运、控制、內部管理有效运用人力、设备、空间、能源最少的设备投资易于实施维护作业提供员工安全的工作环境与工作满足,设施规划的意义,设施规划与物流分析是生产系统规划与设计的主要内容，是企业的一种典型的长期决策。

是保障和改善生产系统整体功能的结构基础是提高生产系统效益的重要手段和源泉是企业现代化管理与先进制造技术的开端和主要内容,设施规划的费用,一般，国外设施规划设计费用只占总投资210；（比不可预见费还低）设施规划支出金額大；美国每年超过2500亿美金；,设施规划的重要性,改善空间大:

物料搬运成本可降低10%30%，15年来生产力可提升三倍员工安全与卫生的考虑节约能源的设计防火、安全、残障福利法,设施规划的成功实例,日本企业设施规划:

1将原来设计，制造能力分散的3座工厂改建为一个集约化的工厂；2某生产自动调节阀门厂，通过改善工厂内物流，提高生产率5成；国内企业设施规划:

某汽车发动机厂，进行物流系统规划，使搬运量减少46.7%，节约了用地；某变压器厂，通过设施重新规划，搬运费节约50以上。

设施规划程序之一:

工程设计程序,定义设施规划的目标指定主要的支援性作业决定作业间相互关系决定作业空间需求发展可行设施方案评估设施设备选择方案实施方案修正方案再定义新设施目标,作业一,假如你们小组（3人一组）负责为家乐福的选址规划，试说明你将采取的设施规划程序。

书面报告4页以內。

家乐福（Carrefour）的选址问题,Carrefour的法文意思就是十字路口。

第一就是区域内的人口消费能力。

第二，就是需要研究这片区域内的城市交通和周边区域的竞争情况。

第二节设施选址,2.1选址的任务和意义,设施选址决策（LocationStrategies）是新企业与现有企业要共同面对的问题，无论对于制造业还是服务业，设施选址对于组织的竞争优势都将产生重要影响。

选址决策是一个长期战略范畴，它直接影响组织的运作成本、税收及后续投资，不好的选址将会导致成本过高、劳动力缺乏、原材料供应不足、直至丧失竞争优势的后果。

因此，组织应该运用科学的方法决定设施的地理位置，使之与组织的整体经营运作系统有机结合，以便有效、经济地达到组织的经营目标。

2.1.1设施选址的基本概念,设施选址是指企业为开拓新市场、提高生产能力或提供更优质的客户服务等目的而决定建造、扩展或兼并一个物理实体的一种管理活动。

根据企业性质的不同，该物理实体的具体形态也不同，对于制造型企业，可能是工厂、办公楼、车间、设备、原材料仓库等；对于服务型企业，可能是配送中心、分销中心、零售商店、银行、超市等形态。

选址决策不是每个企业的常态性工作，但它是企业战略计划流程中一个不可分割的部分。

企业需要进行选址决策的根本原因都是为了应对企业内外部经营环境的剧烈变化，主要有以下几方面：

市场需求的增长。

扩建、新设、租赁等生产原材料的枯竭。

采矿业、石油业、渔业和伐木业。

其它原因。

汇率、环境、经济发展等因素。

2.1.2科学选址的重要性,设施选址是建立和管理企业的第一步，科学选址的重要性体现在以下几个方面：

1设施选址影响企业的运营成本，从而影响企业的竞争优势2设施选址影响企业制订后续经营策略3设施选址影响设施布置以及投产后的产品和服务质量选址问题与企业未来息息相关，著名咨询公司麦肯锡甚至提出：

企业选址是决定公司战略成败的因素之一。

2.1.3设施选址的内容,设施选址主要包括两个层次和两方面的内容。

两个层次是：

一种是小型单一设施的选址，主要根据已有的产品、新产品和生产模型来确定，问题较简单。

另一个层次是设施网络的选址，即要为一个企业所属的多个工厂、仓库、分销服务中心选择合适的地址，使这些设施数量、位置和规模达到优化，问题很复杂。

两个方面的问题是：

1）选位。

2）定址。

决策者在选址规划时通常会考虑以下三种选择方案：

1）扩张企业当前的设施。

如果有足够的空间可供扩展，特别是这个地点有着其它地点所不具有的优点时，这种选择是有吸引力的，因为扩张费用较省。

2）保留当前设施，同时在其它地方增建新设施。

通常服务设施经常这么做，它的目的可能是维持市场份额或防止竞争对手进入市场，或者为了更好的为顾客服务。

3）放弃现有地点，将设施关闭并迁移至其它地方。

2.2选址决策影响因素与评价,在厂址选择时需要考虑许多因素：

自然条件、人力资本、财务因素、与市场和供应商的接近程度、能源和原材料的可靠性等等，在这些因素当中还有一些更细小的因素。

这些因素大致可从企业内外两方面分类，内部因素指的是与企业本身密切相关的因素，而外部因素指的是社会环境及自然条件对企业选址所施加的影响因素。

通常认为，内部因素与外部因素的区别在于前者是可控的，企业可以发挥主观能动性加以改变，而后者是不可控的，企业只能被动适应。

土地资源,建厂需要土地，土地的地理位置、面积、地质条件、地价等都是十分重要的因素。

在土地稀少的地方其成本往往很昂贵。

如在中国，投资西部的土地成本要比在沿海地区低得多。

另外，土地资源还决定了新址的可扩展性，如果新址不具备继续发展的能力，将为企业未来经营带来不确定因素。

2.2.1影响选址决策的外部因素,有些对气候有特殊要求的企业，气候条件是非常重要的选址因素。

主要考虑温度、湿度、风向、风力、灾害性天气的种类、严重程度和发生概率等。

水是生产与生活所必需的资源，对水的要求不仅仅是数量问题，还要考虑其质量、价格问题。

有些企业需要使用大量的特定资源作为制造产品的原材料，甚至有的企业对资源产地有依赖性，因此，企业接近原料产地对于生产加工是十分有利的。

设厂地区的基础设施对企业的经营成本有很大影响。

主要是煤、电、水的供应是否充足，通讯设施是否便捷，交通运输是否方便。

这些基础设施对企业正常的经营活动是必不可少的。

劳动力是最重要的生产资源，除了数量上的要求外，更重要的是质量方面的要求，如文化水平、技术技能等。

此外，人力资源的直接工资成本是厂址选择时最重要的评价标准之一，因为人工成本直接进入制成品成本或提供服务的成本。

人工成本越高，产品或服务的成本也就越高。

基础设施条件,2.社会环境条件,企业在进行设施选址决策时，管理层常常会被当地的低工资率所吸引。

然而，低的工资率本身并不能说明什么问题。

它必须与员工的劳动生产率一起加以考察。

绝对生产率是用产出与投入资源的比值来表示的，这也意味着当根据生产率或人工成本选定一个位置时，这两个因素必须一并考虑。

人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,基础设施条件,2.社会环境条件,对许多企业来说，选址靠近消费者十分重要。

特别对于那些服务企业更是如此，譬如药店、餐馆、邮局、理发店等都将靠近市场作为主要的选址要素。

对于制造企业，如果产品体积过于庞大、超重或易碎等因素而使得运送困难或运输成本过高，也可以考虑选择在市场附近设厂。

另外，随着JIT生产方式的盛行，供应商也希望将施布置在顾客附近以加速配送效率。

人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,基础设施条件,2.社会环境条件,当企业的原材料或产品具备易腐性，运输成本高昂，运输不便等，企业倾向于将设施布置在靠近供应商的地点。

如面包店、牛奶厂、冷冻海产品厂等。

当企业生产过程中需要的原材料体积庞大而且笨重，如钢铁企业所使用的煤以及铁矿石，因此存在着高昂的原材料输入成本，此时运输成本成为考虑的主要因素。

韦伯定律：

增重靠销地，减重靠产地,人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,基础设施条件,2.社会环境条件,Clustering有些企业喜欢选址在与竞争对手靠近的地方，这种倾向称为群集效应。

中国称为“扎堆”，东莞、苏州的电脑制造业、温州鞋业等。

群集效应为企业带来滚滚客流的同时，其影响力也往往可以辐射到周边地区。

人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,基础设施条件,2.社会环境条件,对于境外投资的公司必须考虑所在国汇率。

有时，即使当地的员工工资水平和劳动生产率都令人满意，企业还是需要考虑货币汇率问题，因为它有可能让企业的账户大幅缩水。

人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,基础设施条件,2.社会环境条件,企业在当地是否受到公众的欢迎，对企业的日常经营活动存在着影响，严重时会使企业无法进行正常的生产活动。

另外，政府对私有产权、污染的态度是变化的，对企业经营决策的态度同样会发生变化。

人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,基础设施条件,2.社会环境条件,运营税收。

地方政府的政策法规。

工会力量。

教育水准。

生活条件。

人力资源条件,劳动生产率,市场可接近性,供应商靠近程度,群集效应,所在国汇率,政府和公众的态度,企业的性质,企业是属于制造业还是服务业，这本身就构成选址决策依据的差异。

制造企业设施选址，着重成本的最小化。

零售业以及专业的服务企业，着重收入的最大化。

仓储设施的选址战略，着重各种成本以及产品配送速度。

设施选址的根本目标是寻找到一个能让企业利益最大化的合适场所以开展其运营。

企业战略目标,项目和产品,2.2.2影响选址决策的内部因素,企业的性质,企业可能出于战略考虑，对所投资项目有着明确的目标和期望。

不同的战略考虑也决定了企业应该特别重视哪些影响选址的因素。

扩大再生产：

着重考察人力成本和目标地点的物流效率等因素进入新的市场：

目标市场的潜力。

企业战略目标,项目和产品,2.2.2影响选址决策的内部因素,企业的性质,对于不同的项目，选址必需区别对待。

比如对消耗原料大的项目应选择靠近原材料产地。

对耗电大的项目应考虑选择在动力基地附近建厂，对属于劳动密集型、资金有机构成低、人力成本在产品成本中占绝大部分的项目，应在劳动力供应充足的地区建设，对知识密集型、技术密集型项目应考虑技术协作条件在靠近科技中心建设等等。

企业战略目标,项目和产品,2.2.2影响选址决策的内部因素,思考,地区选择和地点选择考虑的因素有什么不同呢？

炼铝、铁合金、电解厂的场址选择应接近于？

A、车站B码头C、电源D江河,如何回答？

2.2.3影响设施选址的经济因素和非经济因素,类型：

单一设施的场址选择就是根据企业的生产纲领或服务目标为一个独立的设施选择最佳位置。

复合设施的场址选择就是为一个企业的若干个下属的部门比如分厂、连锁店等确定最佳的位置。

过程：

地区选择地点选择首先要根据设施的特点选择建设的地区，然后在选择的地区内进一步确定建设的具体地点。

2.1.2场址选择的步骤和主要内容,确定选址目标阶段确定选址目标即对选址目标进行明确的定义，确定评价指标，即企业的生产纲领和人力、物力等资源条件，以及相关的经济技术指标。

地区选择阶段地区选择阶段要根据业主的意见，广泛开展调查研究，并参考相关规程规范，征求当地主管部门的意见，对可供选择的地区进行多方面评估，包括社会、经济、地质、水源、环境等方面，提出选择意见。

地点选择阶段在地点选择阶段，对选定地区内的可选地点进行深入细致的调研，并取得地震、水文、气象、环保等部门的资料以及给水管网、交通运输、电力、采暖等技术资料，收集当地政策、人文及税收等相关信息，通过对技术经济指标的计算，提出候选场址，向主管部门提出场址选择报告。

2.3选址的评价方法,2.3.1成本因素评价法盈亏点平衡法例3-1某外资企业拟在国内新建一条生产线，确定了三个备选场址，由于各场址土地费用、建设费用、原材料成本不尽相同，从而生产成本也不相同，三个场址的生产成本已经计算如下表，试确定最佳场址。

一般常用图表法求解，它的步骤如下：

1）确定每一备选地址的固定成本和可变成本。

2）在同一张图表上绘出各地点的总成本线。

3）确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的成本最少或者哪一地点的利润最高。

这种方法需要以下几点假设：

a）产出在一定范围时，固定成本不变。

b）可变成本与一定范围内的产出成正比。

c）所需的产出水平能近似估计。

d）只包括一种产品。

在成本分析中，要计算每一地点的总成本TC，利用以下公式：

TC=FC+VCQ式中，FC固定成本；VC单位的可变成本；Q产出产品的数量或体积,解:

先求A、B两场址方案的临界产量。

设GF表示固定费用，BF表示单件可变费用，Q为产量，则总费用为GF+QBF。

1）设Qc1表示A、B点的临界产量。

则有下列方程：

800000+60Qc11500000+36Qc1（60-36）Qc11500000-800000Qc12.9万件2）设Qc2表示B、C两点的临界产量，同理有Qc2=13.9万件3）结论,问题,盈亏点平衡法中不同候选厂址的固定费用和可变费用有何特点？

如果某个候选厂址的固定费用和可变费用都是最大或最小该如何比较？

如何回答？

重心法,重心法适用于对单个分销中心或工厂的选址，它是一种用于寻找将运送费用最小化的配送中心的数学方法。

该方法将市场位置、要运送到各市场的货物量、运输成本都加以考虑。

重心法的具体方法：

先建立坐标系将所有的备选地址绘制在坐标轴上，确定坐标值用坐标系统计算平面上任何两点之间的距离根据距离、重量两者的结合计算重心最后，选择求出的重心点坐标值对应的地点作为要布置设施的地点。

重心法,当产品成本中运输费用所占比重较大，,例假设运往四个地址的货物量分别为S1（2000单位），S2（2000单位），S3（1000单位），S4（1000单位），则可用式3.1和3.2算得重心的坐标为（66.7,93.3）。

例2-2某公司拟在某城市建设一座化工厂，该厂每年要从A、B、C、D四个原料供应地运来不同的原料。

各地与城市中心的距离和年运量如下表，假定各种材料运输费率相同，用重心法确定该厂的合理位置。

问题,重心法有哪些不和常理的地方？

如果用重心法算出的最佳地点已有建筑物该如何处理？

按重心法所选的地点未被公司接受，而只限于A、B两个备选地点，如何确定哪个地点最好？

如何回答？

线性规划-运输问题,设有m个工厂向n个销售点供货，工厂的总产量Pi，售货地j的需求量为Sj，其中i=1，2，m；j=1，2，n，且产销平衡。

设Xij为从工厂i到销售点j的运输量，Cij为单位产品运输成本，运输问题就是求适合的Xij，使总运输费用最低。

数学描述：

例2-3某公司由两家工厂向三个销售点配货，单位运价及产需量如下表所示，求最佳配货方案。

例2-4某企业通过两家工厂F1、F2向A、B、C、D四个售货点供货。

现欲设另一工厂，可供选择场址的地点为F3、F4，产品的生产成本与运输费用如下表，试确定最佳场址。

将生产成本加到运输费用上得到总费用表,F1、F2、F3生产运输费用表：

F1、F2、F4生产运输费用表,问题,运输问题和重心法中的产品运输成本在意义上是否相同？

运输问题是如何转化为厂址选择问题的？

例2-4中计算最佳厂址为什么要考虑生产成本？

而不单单考虑运输费用？

为什么呢？

启发式方法,例3-5某公司拟在某市建立两所连锁超市，该市共有4个区，记为甲、乙、丙、丁。

各区可能到超市购物的人数权重已经给出，求该超市设置于哪两个区内，使居民到超市购物最方便即总距离成本最低。

将社区人口数与人口权重乘以各区之间的距离，得到总距离成本，如下表所示。

距离成本新表,甲、乙、丁各列数字与丙列对应数字相比较，若小于丙列同行数字，则将其保留，若大于丙列数字，则将原数字改为丙列数字。

距离成本新表,若要建三所超市，还需再选一场址，则将丙列数字去掉，将甲、乙所在列数字与丁所在列数字相比，方法同前。

2.3.2综合因素评价法,加权因素法对场址选择涉及的非经济因素赋以不同的权重，权重大小为1-10。

对各因素就每个备选场址进行评级，共分为五级，用五个元音字母A、E、I、O、U表示。

各个级别分别对应不同的分数，A=4分、E=3分、I=2分、O=1分、U=0分。

将某因素的权重乘以其对应级别的分数，得到该因素所得分数，将各因素所得分数相加，分数最高者为最佳场址方案。

加权因素法举例,结论：

A方案分数最高，选A场址为佳,因次分析法,因次分析法将经济因素（成本因素）和非经济因素（非成本因素）按照相对重要程度统一起来。

确定经济因素的重要性因子Tj。

确定单一非经济因素对于不同候选场址的重要性确定各个因素的权重比率将单一因素的重要性因子乘以其权重,将各种因素的乘积相加,得到非经济因素对各个候选场址的重要性因子Tf,非经济因素的重要性因子Tf的计算分三个步骤,将经济因素的重要性因子和非经济因素的重要性因子按重要程度叠加,得到该场址的重要性指标Ct。

因次分析法举例,例2-6某公司拟建一爆竹加工厂，有三处待选场址A、B、C，重要经济因素成本如表所示，非经济因素主要考虑政策法规、气候因素和安全因素。

就政策而言，A地最宽松，B地次之，C地最次；就气候而言A地，B地相平，C地次之；就安全而言，C地最好，A地最差。

据专家评估，三种非经济因素比重为0.5，0.4和0.1。

要求用因次分析法确定最佳场址。

首先确定经济性因素的重要性因子Tj。

确定单一因素的重要性因子Td。

政策法规比较气候因素比较安全因素比较计算各场址非经济因素重要性因子Tf。

计算总的重要性指标Ct。

结论：

根据以上计算，A场址重要性指标最高，故选A作为建厂场址。

因次分析法举例,思考,什么情况下适合用加权因素法和因次分析法呢？

如何回答？