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设施布置设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解设施布置设计的基本概念和原则；2. 学生能掌握设施布置设计的基本流程和常用工具；3. 学生能了解设施布置设计在现实生活中的应用和意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学原则进行简单的设施布置设计；2. 学生能够运用常用工具进行设施布置设计的表达和展示；3. 学生能够通过实际操作，提高观察、分析、创新和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对设施布置设计的兴趣，激发创造力和想象力；2. 学生树立正确的审美观念，关注环境与人的和谐共生；3. 学生培养团队协作意识，学会倾听、尊重他人意见，共同完成设计任务。
课程性质：本课程属于实践性较强的学科，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具有较强的观察、分析和创新能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其独立思考和解决问题的能力。
通过课程目标的实现，使学生具备一定的设施布置设计能力，为今后的学习和生活打下基础。
二、教学内容1. 设施布置设计基本概念：讲解设施布置设计的定义、分类和功能，使学生了解其在日常生活和学习中的应用。
2. 设施布置设计原则：介绍空间利用、功能分区、安全性、美观性等原则，引导学生遵循原则进行设计。
3. 设施布置设计流程：详细讲解设计前期调研、概念生成、方案设计、实施与评估等环节，培养学生系统思考问题的能力。
4. 常用工具与表达方法：教授草图、平面图、立面图等表达方法，以及计算机辅助设计软件的基本操作，提高学生的表达和展示能力。
5. 设施布置设计案例分析：分析典型实例，让学生了解设计在实际生活中的应用，从中汲取经验和灵感。
教学内容安排和进度：第一课时：设施布置设计基本概念及分类第二课时：设施布置设计原则第三课时：设施布置设计流程第四课时：常用工具与表达方法第五课时：计算机辅助设计软件入门第六课时：设施布置设计案例分析与实践教材章节关联：本教学内容与教材中“空间与环境”章节相关，涉及空间设计、环境布置等方面内容。
如何布置设施知识梳理设备布置是指在一个给定的设施范围内，对多个经济活动单元进行位置安排。
设施布置的目的是要将生产现场的各种物质设施进行合理安排，使它们组合成一定的空间形式，从而有效地为企业的生产运作服务，以获得更好的生产效果。
职业经理人在实施设施布置时要做好以下工作：1.明确设施布置的考虑因素（1）确定需要布置的经济活动单元范围。
企业可根据产品、工艺设计要求、企业规模、企业的生产专业化水平与协作化水平等多种因素来确定。
（2）确定每个单元的空间大小。
空间太小会影响到工作人员的活动及生产效率，有时甚至会引起事故；空间太大，是一种浪费，同样会影响生产效率，并且使工作人员之间相互隔阂，不利于协作。
（3）确定每个经济活动单元的空间形状。
在空间大小已限定的条件下，就要考虑空间内各单元的具体排列形状。
它可以是直线、圆形、方形或其他形状。
2.进行制程布置（process layout）（1）制程布置步骤①收集相关数据和信息>收集现场内包括的经济活动单元及各个单元所需的空间面积。
这里要注意的是，在计算各单元所需空间时，除了考虑设备、人员等所需占用的空间以外，还必须再加上足够的“周边”空间，以保证有足够的通道等辅助用空间。
提醒您：一般来说，周边空间占单元全部空间的15%-16%。
>各个单元之间的相关关系。
了解每两个单元之间的物料流动情况，该数字可以是搬运次数、搬运重量或其他度量。
②制作平面布置方案。
采用重复比较法，从相关性最强的活动单元开始依次进行排列。
如又有其他限制条件，就重新进行比较，循环往复，直到得出最符合条件的布置方案。
③制定最终详细方案。
当确定了满意的平面布置方案后，最后一个步骤是按照每个单元的实际面积与形状做出详细布置，其中还要包括必要的通道、走廊、休息场所等周边空间布置。
这个最终设计可以用平面图来表示，也可以用三维立体模型来表示，还可以用计算机辅助图示来表示。
（2）制程布置方法①模板布置法。
生产与服务设施布置知识2023-10-27•设施布置概述•设施布置的方法与技巧•设施布置的评估与优化•生产与服务设施的选址与布局•案例分析与实践经验分享目录01设施布置概述设施布置是对企业或组织在物理空间上进行的规划与设计，旨在提高生产效率、降低成本、改善工作环境以及提升员工满意度。
定义设施布置的主要目标是实现生产或服务的高效性、经济性和灵活性。
目标设施布置的定义与目标原则设施布置应遵循统一规划、合理布局、相对稳定、经济实用、安全卫生等原则。
要素设施布置的要素包括建筑物、交通线路、设备、工作台、货架和其他辅助设施。
设施布置的原则与要素设施布置的基本类型混合布置将上述几种类型结合起来，根据实际情况灵活运用。
固定位置布置将设备和员工固定在特定的位置，生产或服务过程不轻易改变。
单元布置将生产或服务过程划分为独立的单元，每个单元拥有完整的资源和能力。
工艺导向布置以工艺流程为基础，将同一工艺流程的设备和员工安排在一起。
产品导向布置以产品制造流程为基础，将同一产品制造所需的设备和员工安排在一起。
02设施布置的方法与技巧根据生产工艺流程，将不同的设备或工作站按照生产工艺的顺序排列。
定义有利于工艺过程的连续性，提高生产效率。
优点对于产品多样化或变更生产流程时，灵活性较差。
缺点根据产品的需求，将不同的设备或工作站按照产品的生产流程排列。
定义有利于产品多样化的生产，对于产品变更或生产流程变更时，灵活性较好。
优点对于大规模、单一品种的生产来说，效率可能较低。
缺点03缺点需要仔细规划设计，实施难度较大。
混合布置01定义将工艺导向布置与产品导向布置结合起来，形成一种混合的布置方式。
02优点结合了工艺连续性和产品灵活性的优点。
优点有利于提高工作效率和产品质量。
定义根据生产需求，将不同的设备或工作站固定在特定的位置上。
缺点对于生产流程或产品变更有一定的局限性。
固定位置布置03设施布置的评估与优化设施布置的评估指标评估设施布置方案对物流运输成本的影响，包括运输距离、运输频率等。
第6讲设施布置
主要内容
•设施布置决策
•设施布置定量分析
•办公室设施布置
生产和服务设施布置的影响因素
1、工厂厂房的布置应满足生产过程的要求，以避免相互交叉和迂回运输缩短生产周期，节省生产费用。
2、生产联系和协作关系密切的单位应相互靠近布置，比如机械加工和装配车间应该安排在相邻的位置上。
3、充分利用现有运输条件，如公路、铁路、港口及供水、供电等公共设施。
4、按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区，如热加工车间区、冷加工车间区、动力设施区。
为了减少居民生活区的污染，生活区应设在上风区。
5、在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积小。
6、工厂布置应考虑有扩建的余地。
布置类型
1、固定式布置（Fixed position layout）
固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备多随加工产品所在的某一位置而转移。
大多适用于单件或极小批量的生产。
常常是因为某些产品的体积庞大笨重，不易移动，可以保持产品不动。
原材料和设备按使用次序和移动的难易程度布置在加工对象的四周。
2、按产品布置（Product layout）：适用于标准化极高的产品（重复加工）
按产品布置就是按对象专业化原则布置有关机器和设施。
如流水生产线或产品装配线。
生产线并不一定是直线，它可以采用L型、O型、S型、U型等多种形状，或几种形状的组合，甚至可以安排在多层厂房里。
设备是按照某一种或某几种（但这几种产品的加工路线基本类似）产品的加工路线或加工顺序顺次排列的。
所以，常称为生产线。
重点解决：如何使每一单元的操作时间都大致相等，即生产线平衡问题。
使用固定路线的物料运输设备，如工作地间的传送带。
3、按工艺过程布置（Process layout）
按工艺过程布置，又称工艺专业化布置，就是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。
适用于多工艺要求的产品（间歇加工），满足多种产品加工的要求。
当产品品种较多，每一种产品的生产量都不是很大，只能断续生产时，通常采用工艺专业化原则组织生产方式。
在这种布置方式下，设备是按照其所具有的功能来布置的。
如将车床、铣床、钻床等设备分别布置。
这种设备布置方法对产品的适应性较高，但产品的物流比较复杂、无序，在制品库存量也较高，整个生产周期较长。
布置重点解决：确定工作部门的相对位置，使物料运输费用最小或满足部门间接近程度的要求，使本来无序的物流稍加有序。
设备是按类型而非按加工路线布置，需要运用可变加工路线的物料运输设备（如叉车）。
由于工艺要求的多样性，使得工艺路线选择及进度安排复杂化，因此这类系统中设备利用
率不足50％的情况并不罕见。
4、按成组制造单元布置（Layouts based on group technology）
按成组制造单元布置就是首先根据一定的标准将结构和工艺相似的零件组成一个零件组，确定出零件的典型工艺流程，再根据典型工艺流程的加工内容选择设备和工人，由这些设备和工人组成一个生产单元。
相似的零件，它们有相似的工艺要求。
这些单元实际上成了产品原则布置的缩影。
仓库布置
1、布置要求：总运量最小。
仓库全部运输都发生在出入口和货区之间，无货区之间搬运。
2、布置方法
1）各物品所需货区面积相同
将搬运次数最多的物品货区布置在靠近入口之处。
2）各物品所需货区面积不同
计算某物品的搬运次数与所需货区数量之比，取比值最大者靠近入口，依次往下排列。
3、布置过程还需考虑的其它因素
（1）不同的需求有季节性；
（2）仓库的存储方式；
（3）仓库管理信息系统的作用；
（4）物资领用方式的不同。
定量分析
厂区布置的常用方法
1、物料运量图法
物料运量图法是按照生产过程中物料的流向及生产单位之间运输量布置企业的车间及各种设施的相对位置，其步骤为：
（1）根据原材料、在制品在生产过程中的流向，初步布置各个生产车间和生产服务单位的相对位置，绘出初步物流图。
（2）统计车间之间的物料流量，制定物料运量表，见下表。
将对角线上下的数字合并：
（3）按运量大小进行初步布置，将车间之间运输量大的安排在相邻位置，并考虑其它因素进行改进和调整。
2、作业相关图法
作业相关图法是由穆德提出的，它是根据企业各部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。
首先将关系密切程度划分为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。
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。
代号 密切程度 A 绝对重要 E 特别重要 I 重要 O 一般 U 不重要 X
不予考虑
例题：一个快餐店欲布置其生产与服务设施。
该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个2×3的区域内。
已知这6个部门的作业关系密切程度，如下页图所示。
请根据图作出合理布置。
代号 关系密切原因 1 使用共同的原始记录
2 共用人员
3 共用场地
4 人员接触频繁
5 文件交换频繁
6 工作流程连续
7 做类似的工作 8
共用设备
9 其他
解：第一步，列出关系密切程度（只考虑A和X）：
A：1 —2 1 —3 2 —6 3 —5 4 —6 5 —6
X：1 —4 3 —6 3 —4
第二步，根据列表编制主联系簇，如图1所示。
原则是，从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。
如图1。
第三步，考虑其它“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出分离的子联系簇。
本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图2所示。
第四步，画出“X”关系联系图，如图3所示。
第五步，根据联系蔟图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门，如图4所示。
注意：（1）方案不唯一；（2）仅反映部门间的相对位置。
车间布置的定量分析
车间总体布置
（确定车间各组成部分的相对位置）
1、一般车间由以下六部分组成
（1）生产部分（2）辅助部分（3）仓库部分（暂时存放）
（4）过道部分（5）车间管理部分（6）服务部分
2、布置方法
与厂区布置基本相同。
车间内设备布置的定量方法：从——至（From—to）表法
1、基本原理
其基本原理是利用从一至表列出机器或设施之间的相对位置，以对角线元素为基准计算工作地之间的相对距离，从而找出整个生产单元物料总运量最小的布置方案。
2、步骤
（1）选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用的机床设备；
（2）制定设备的初始布置方案，统计出设备之间的移动距离；
（3）确定零件在设备之间的移动次数；
（4）用前面所得的数据进行试排，确定满意的布置方案。
例题：一金属加工车间由六台设备，已知其生产的零件品种及加工路线，并据此给出如表（1）所示的零件在设备之间的每月移动次数，表（2）给出了单位距离运输成本。
请用这些数据确定该车间的最佳布置方案。
锯床冲床插床
磨床钻床车床
新设备的布置问题
装配线平衡
装配线平衡，又称工序周期化。
有两种情况：
1、对某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求：
①装配线所需工序的工作地数量；
②用工人数最少的方案。
2、对于特定产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。
目标：使各工作地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍的整数倍。
一、为什么要进行装配线时间平衡
如果装配线时间不平衡，会导致浪费时间资源；忙闲不均，引起矛盾；浪费人力资源。
二、装配线（流水线）节拍
1. 所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔。
2. 可能最小的节拍：max { ti }
3. 可能最大的节拍：Σt i
4. 最小和最大的节拍确定了生产线可能的产量范围。
装配线平衡的方法
以适当的方式将装配线上若干相邻工序合并成一个大工序（又称工作地），有的教材也称为“作业包”，并使这些大工序的作业时间接近或等于装配线的节拍，具体步骤；
1．确定流水线节拍
2．计算装配线上需要的最少工作地数Smin,设ti为工序i的工作时间。
Smin＝[Σt I/r]
3．组织工作地。
按以下条件向工作地分配小工序：
（1）保证各工序之间的先后顺序
（2）每个工作地分配到的小工序作业时间之和Tei(即每个工作地的
作业时间）,不能大于节拍（Tei ≤r)。
（3）各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍（Tei ——r）
（4）应使工作地数目S尽量少。
4．计算工作地时间损失系数εL 平滑系数SI
（平滑系数反映各工作地时间利用的均衡程度，也反映各工作地工作负荷的均衡程度）
本章小结
•布置的目的是减少浪费。
•对于布置，流程是考虑的重要因素。
•设施布置是影响运营效率的重要因素。
