现代生产管理：厂址选择与工厂布置的关键步骤

第二章　厂址选择与工厂布置

学习目的与要求：通过本章学习，读者应该能够：掌握厂址选择的意义与应考虑的因素；给出厂址选择的几种方法；把握工厂布置的基本理论；介绍五种典型的生产流程；说明工厂平面布置与车间布置的方法。

第一节　厂址选择

一、厂址选择

（一）厂址选择的意义

厂址选择，是指确定工厂坐落的区域位置，包括在哪个地区设厂和在此区域内选择一个适当的地址两个方面。不同的厂址选择，会对企业产生三个方面的重要影响。

1．企业初建时的投资数额和建设速度。同样生产能力的工厂，建在中等城市，其投资数额要比建在大城市小得多，但建设速度可能较慢。

2．企业建成以后的厂内布置和企业的发展前景。依山傍水的企业往往有充足的水源供应，但运输路线可能不够平坦，企业发展也可能受厂区空间的限制。

3．会对企业建成后的成本费用产生重要影响，建于东南沿海的企业运输费用可能较小，但需负担较高的劳动力成本；设立在老、少、边、穷的企业则可以得到减免税优惠。

选择工厂设立的地区必须将自身的生产和销售条件与本地区经济条件联系在一起，精密计算生产成本并预测未来的趋势后方可决定。一旦选址错误，将工厂建于不利条件的地区，则大错铸成，永久难于补救，因为企业的固定资产很难转移，由此会引起原料、工资、运输等费用增加，销售成本也随之增高，成本高，售价必贵，缺乏竞争优势，一旦遇到市场环境的波动，则倒闭之命运在所难免。因此，厂址选择可以决定企业的成败，对于任何规模和类型的企业来讲也概莫能外。

（二）厂址选择应考虑的因素

厂址选择的可能位置有都市、乡村、郊区、工业区或加工区，一般应考虑如下因素：

1．主要条件。

（1）工人供应条件。高等技术工人对厂址一般无影响，平常工人报酬少，流动性小的工业，则应建于人口稠密的地区；技术工人，以接近人口多之城市为宜。

（2）接近原料条件。必须考虑原材料的产地及运价、市场供应条件等，要考虑是竞争性市场还是垄断性市场，有无替代品等。

（3）市场接近及交通运输条件。工厂接近市场，有信息灵通、便于推销以及运费低等优势，货物运输的能力也比较重要。如珠宝、贵重衣料、精美家具、化妆品等，重量较轻而负担运费较高，可以运到较远市场的，厂址不必接近市场。地理条件，例如，土地是否平整、地质条件是否允许。在交通运输条件方面，原材料和产品外运量大的企业应特别予以考虑。

（4）燃料及能源供应条件。对于生产流程上对燃料及能源耗费量大的企业，厂址选择应尽可能接近燃料及能源供应地。

2．次要条件。

（1）纳税问题。

（2）法律问题。

（3）用水供应。包括饮用水和工业用水。如酿酒、染布等企业，均需好的水质，因此，必须考虑用水条件。

（4）气候条件。例如，湿度、温度、气压、风力、风向、年降水量等是否能满足企业生产的要求，职工能否适应。

3．其他条件。

（1）地区问题。厂址可分为乡村厂址、市郊厂址、城市厂址三类。厂址选择必须考虑有无空地，能否满足扩张的要求等方面。厂址四周应有适当的扩展余地。

（2）环境设备。如下水道、电力电线、自来水、煤气供给、街道铺设、运输条件等。

（3）地价负担。大规模工厂不宜建在城市。

（4）地势与地质状况。地面是否平整，地势高低平坡关系到工厂的建设成本，地质是否能满足未来设施的载重等方面的要求。

（5）环境保护要求。

（6）职工的生活、医疗条件。

（7）开展教育、科研和生产协作的条件。

（8）劳动力来源。

（9）建厂的投资费用。

（10）可扩展性。

影响厂址选择的因素很多，必须系统考虑，具体考虑因素见表2－1。

表2－1　影响选址决策的一些考虑和因素

（三）不同地区建厂的优劣势分析

1．建于乡镇的工厂。其优势表现在：工资较低，工人容易管理；地价低廉，容易获得建设用地；限制条件少；税负较轻。缺点是：交通运输不便；资金周转调度不便；需要自行建设社区，费用较高，如宿舍、学校、医院、娱乐场所等；远离销售市场，信息比较闭塞。对于大规模占用场地、发展较快、独立性强的企业宜建在乡村。

2．建于都市的工厂。其优势表现在：城市人口集中，剩余劳动力多，便于工厂对劳动力的选择；可利用城市的水陆交通，原材料和产成品的运销较乡镇方便；公路、煤气、电力、排水、火灾防范等设施较为完善；便于融通资金。缺点是：污染严重的企业不宜建在城市；工人的工资普遍较高；地价昂贵，不易扩大发展。造纸厂、占地较大的工厂不宜建在都市。

3．建于郊区的工厂。郊区是指大都市之外围区域，通常地价较都市低，交通较乡村便利，故可兼具都市与乡村之优点而无都市与乡村的缺点，它享受到大城市的优点是劳动力供应充足并接近消费市场，享受到乡镇的优点是地价便宜和税负低，对企业来讲，可获得多种便利并减轻若干负担，对员工来说，可享受到较好的生活环境，孩子上学及娱乐均无影响，因此，工厂厂址的选择通常以郊区为宜。

厂址的选择是一个十分复杂的问题，既要考虑国家的产业布局政策，又要注重企业的经济效益，而且不能损害社会公共利益。这是一项对企业、对国家、对社会都会产生深远影响的工作。要尊重客观规律，认真研究，开展可行性分析，按照有关规定做好建设的前期工作，尽量不占或少占良田，在不损害国家和社会利益的前提下，力求达到企业建设投资费和生产经营费之和最小的目标。

（四）厂址选定后投资前应注意的问题

厂址选定后，在正式投下大量资金设厂之前，应当做比较详细的投资分析或可行性研究（Investment Analysis or Feasibility Study）。

1．行销可行性分析。主要目的在于预测未来本投资方案存续期间每年的销售量、销售价格以及销售收入。

2．技术可行性分析。目的在于决定行销可行性之后，本企业是否有此工程技术能力来履行将来的生产供应任务。

3．制造可行性分析。目的在于分析本企业在实际制造作业上是否具备供应所需产品品质及数量的能力。

4．利润可行性分析。目的在于比较分析未来历年的投资报酬率是否高于企业所要求的标准，若是，则本投资方案可行；否则，应放弃本方案。

5．财务可行性分析。目的在于考察在本方案存续期间，本企业是否有力量来筹得所需要的资金，若是，则本方案可行；否则，否定本方案。

6．投资环境的再分析。本步骤是在前面分析厂址选择各种因素的基础上，进一步分析所掌握的投资环境资料是否有大的变动，是否符合所选定地区经济社会发展的实际，假使投资环境资料无多大差异，本方案可行；否则，应停止。

7．风险因素的评估。比较健全的可行性研究，应对上述各个步骤分析中的重要因素进行风险评估（Risk Evaluation）。以测定万一某重要因素的估计错误（或发生变动）时，是否会影响整个投资方案的可行性。

二、厂址选择的方法

合理选择厂址，一定要运用科学的方法。本书介绍两种常用的厂址选择方法。

（一）损益分歧点分析法

它是一种财务方法。它通过计算不同厂址在相同计划年产量下，损益分歧点产量的大小来选择厂址。损益分歧点产量最小的方案是最优方案。

例1：某企业投资生产某种产品，计划年产量20000件，有甲、乙两个厂址可供选择，有关资料如表2－2所示。

表2－2　厂址选择（损益分歧点分析法）

由计算结果可知，虽然在乙地办厂，年固定成本可节约26000元，但是，由于单位产品变动成本比甲地高出2元，造成乙地建厂的损益分歧点产量比甲地高2000件。这表明，如在乙地建厂，较甲地更难实现盈利。事实上，若按计划年产量20000件组织生产，则在甲地建厂每年可获利润20000元，而在乙地建厂每年亏损20000元。因而，应选择在甲地建厂。

（二）分等加权法

这种方法是列出管理者认为应该考虑的影响厂址选择的因素，并视其重要程度给予相应的权数。常用的确定权数的办法有两种：①百分制法，即先令所有影响因素的权数之和为100，然后根据各因素的重要程度分解分配，给定各因素的权数。②定1法，即先令影响因素中最不重要的一种权数为1，其他影响因素和该种影响因素作比较，根据其相对重要程度给定权数。确定了各因素的权数以后，对不同的厂址选择方案分别就各因素打分，最后计算各方案的权分和，权分和最高的方案就是最优方案。

分等加权法的工作步骤为：①列出影响因素，根据影响力强弱为其规定权数。②规定评价标尺，并为各因素定级。③计算得分。④汇总选优。

例2：有甲、乙、丙、丁四个可供选择的厂址方案，其考虑因素的权数和各方案的分值资料如表2－3所示。

表2－3　厂址选择（分等加权法）

续表

在本例中，我们用定1法给定权数，先确定料场的权数为1，再根据相对重要程度给定其他因素的权数，由分值和权数的乘积计算得出各方案的权分和。其中，丙方案的权分和最高，因而是最优方案。

例3：某厂有4个候选厂址，10个影响因素（见表2－4），应用分等加权法选址。

表2－4　分等加权法选址

续表

结论：运用分等加权法分析之后，C方案为本厂最优选址。

应该指出的是，这两种方案各有优缺点，损益分歧点分析法以科学的计算为依据，客观性强，不易受个人意见的影响。但是，损益分歧点分析法要求对产量、单价、固定成本总额、单位变动成本进行准确的调查、预测和估计，这往往是很难做到的。分等加权法资料来自于估计和判断，容易取得，但主观性强，很容易受个人偏好的影响，有时甚至导致盲目决策。为了减少决策中的盲目性，在使用分等加权法进行厂址选择时，最好成立由专家、企业领导、职工、技术人员、政府有关人士组成的委员会，确定各因素的权数和各方案的分值，力求做到客观公正。

第二节　工厂布置

一、工厂布置的意义

（一）工厂布置的概念及地位

工厂布置是一项实际的安排和设置，由分析、计划、实施的一贯作业来完成。工厂布置通常被认为是新工厂设立时的工作。其实，对于已经存在的工厂为配合新生产过程或添置新机器，对现有工厂重新进行的“工厂布置”尤为重要。即使对于工作区域的通盘研究也须借助工厂布置。

狭义的工厂布置，仅仅是指单一工厂厂房的布置，而广义的工厂布置包含的范围极为广泛，包含了整个工厂布置，涉及物料的搬运、接收，成品的搬运与交货以及销售路线等。所以，工厂布置是对工业设备进行实际具体的安排，是就机具安排、操作过程、个人活动空间适当配合，物料搬运与储存；直接生产人工和辅助劳务之空间等做最妥善的安排和布置。

工厂布置是由原料的接收到成品的装运的全过程中将人员、机具、物料所需要的空间进行最适当的分配，并使其进行最有效的组合，以期获得最高的经济效益。

昔日家庭式工业与小型手工业，旧式的工厂业主，仅凭一己之经验和直觉判断，来管理工厂事务。近代以来，由于经济发展，消耗增加，密集的大量生产乃必然趋势，行业竞争激烈，业务扩展日大，关系企业日益膨大，各工厂之间需密切配合，单一企业中的科学化管理日益重要，机器设备不断增加，厂房扩大，由半自动转变为全自动生产系统，若不进行科学的布置，必然造成拥挤、堵塞、退逆等现象，物料搬运因之而往返复杂，交叉迂回，浪费人力、物力、财力，增加产品成本，且在工作区域，散乱布置设备，极易肇事，发生灾害，后果不堪设想。工厂布置的目的在于消除上述不合理事项。因此，工厂布置乃工厂管理的神经脉络，布置不妥犹如神经脉络紊乱，必导致工厂生产停滞，管理无法健全。良好的工厂布置，可促进工厂管理，获得经济效益，从而产量增加，成本降低，利润提高，达到企业繁荣的目的。

工厂布置在企业管理中的地位主要表现如下：

1．工厂布置是工厂管理中的神经脉络，有了神经脉络的运行指挥，生产器官才能按秩序运行。

2．工厂布置是工厂管理的前提和先驱，必须有前期良好的安排，然后才能谈得上科学化管理。

3．工厂布置是工厂改变体质，更新机能的营养剂，能促进工厂的新陈代谢，更新工厂布置，合理化调配空间，可使机质衰弱的工厂变为旺盛生产机能的工厂。

（二）工厂布置的作用与时机

1．工厂布置的作用。工厂布置的作用表现在具有促进产品精良（P），增加产品产量（Q），合理化例行程序（R），提供适当的支援劳务（S），节省流程时间（T）等功能。

工厂布置的作用表现如下：

（1）在经济效益方面，合理调配工厂区域空间，使生产流程流畅，达到精细舒畅之空间利用，也可节省经费，达到较高的经济效益。

（2）在生产效率方面，顺畅的物料流程设计，有利于消除物料搬运瓶颈以免发生“停滞”、“倒退”等现象，物料流畅，货运快捷，能够舒畅生产空间，提高生产效率。

（3）工厂布置不仅是工厂管理的先驱和神经脉络，而且更具有机具维护、厂房保养等经常性养护工作，以及厂房扩大、更新等新陈代谢的作用，能够改善工厂的体质。

（4）良好的生产性作业、非生产性作业以及行政管理等区域分配，可以促进生产人员安全、身心愉快、费用经济、增加管理效能。

（5）在工作环境方面，布置得体，康乐休息均能定时定所，保健强身亦多照顾，饮食卫生清洁，厂区美化，犹如花园，污染废气、噪音、污水均有防治，能够创造静怡的工作环境。

工厂布置的状况对企业的长远发展会产生巨大的影响，二者之间的关系如图2－1所示。

图2－1　工厂布置与企业成功之间的关系

2．工厂布置的时机。工厂布置是增进工厂机能的手段，也是必经之过程，但在何时进行，实有研究之必要。一个过去曾经为最新式的工厂，而今天看起来却落伍了，这主要是工厂的设备随着时代的进步而演进，按照工业循环法则，跟着动态社会而周而复始地循环着，由计划—组织—控制—协调—改进—计划这样循环着，所以新工厂不跟着时代采用新方式的布置，旧工厂不更新布置都无法适应需要。工厂布置的时机有如下几种情况：

（1）设立新厂时，必须实施工厂布置。这也是最方便实施的时机，可以自由设计出一套最有效的布置，布置设计完成后再去计划容纳布置的厂房，虽然限制少，但影响到今后工厂的发展，所以必须集中布置工程师和许多专家共同磋商，集思广益，使工厂日后得以顺利发展。若草率行事，一旦发生纰漏，想重建整顿，时间与金钱上的损失，均是不可弥补的。

（2）产品改变设计时。产品零件设计有所改变，则生产程序和作业必须改变，需要重新工厂布置，布置范围视产品或零件改变程度和性质而定。

（3）增加新产品时。因原有生产机具不足以使用时，则必须按新产品需要，增加设备或改变设备。

（4）扩充或缩减生产车间时。在特殊情况下，某一零件或产品的数量必须扩充时，原有的生产设备不足以应付，发生了生产瓶颈，为了消除此阻碍，若需扩充增加产量甚多，则需完全重新布置。

（5）改变生产方式、增添生产设备时，也须重新布置。例如，汽车制造厂就经常改变车型，则生产线上机具布置须跟着变换，须重新布置。

（6）工厂若遇到下列反常情况时，也须重新布置。原布置不适合新的生产方式，如直线形生产方式；建筑物陈旧，有危险或不适合需要的；新设计的生产程序改变；库存控制发生困难；新增防污、防震、防噪音等设备时；工厂安全通道须增加时；生产场所不够使用；搬运物料有停滞、拥塞、倒退等现象；物料流程阻塞；生产过程发生瓶颈现象；生产时耗费过长时间；室内空气、温度、光线不符合需要，容易发生危险；物料的储藏和成品的交运发生阻碍时。

二、工厂布置的目的及应包含的系统

（一）工厂布置的目的

1．形式上的目的。

（1）使工厂外观上布置美观，使员工、来宾、顾客等赏心悦目，印象良好。

（2）有秩序的安排，整齐清洁，使人们对工厂产生科学化、合理化的观感，连带地对其所生产的产品产生信赖，乐于采用，兼收广告之效应。

（3）工作环境布置得整齐美观，会激发员工愉快的心情，也有利于招徕新的顾客及应聘的新员工。

2．实质上的目的。

（1）能够简化工作程序，在生产过程中力求便捷，顺利进行，不产生阻碍。在工作区，适当的位置安排生产机具，使原材料及在制品能流畅进行，使生产流程达到最直接简短之目标。

（2）设计改良工程技术，务使前后单位工作衔接紧密，产品易于识别计数，以免产品混乱，零乱地堆积在工作生产现场。

（3）研究和改良供应物料的机具和路线，能够使各环节的生产工序有正确而便捷的路线可循，避免不必要的迂回曲折，使厂内物料供应系统不发生等候、停滞、拥塞、倒退等现象，减少各种浪费。

（4）在物料的搬运方面，力求短捷、快速，并尽量避免倒退交叉现象的发生。

（5）能够缩短工作时间，使在制品维持高度的周转率，使生产流程的时间最短，可以节省人工、物料以及各种费用，以达到最高的经济效益。

（6）在空间利用上力求有效利用，在工厂有限的空间中，要使每一块空间都得到利用，不可闲置空旷，也能够有效地利用各种设备。

（7）保持机器与人力操作之间的平衡，避免劳逸不均，不可令其负荷过重，也不可闲置无事。尽量减少人员长时间走动。

（8）良好的工厂布置可减少原料存量，消除公害的发生。因工作程序的合理化，完成每件产品所需时间和厂内在制品（Work－in－Process）可以减少，因而库存物料的存量标准也可降低。

（9）使员工在工厂中得到舒适、安全、方便的工作环境，能够提高职工情绪。有了良好的工厂布置，对于厂内照明、温度、空气均需有调节和供应系统、安全通道、消防设备、医疗服务等均需一应俱全，除了防止人员受伤外，也能避免机具受损，良好的布置可以使厂内秩序井然，使员工产生愉快感，减少员工的疲劳，既使员工在工作中有安全感，而实质上也提高了安全性，又能避免许多无谓损失。

（二）工厂布置包含的系统

1．生产作业系统（包含设备名称、种类、数量；生产区域的作业空间与面积；布置形式、生产程序等）。

2．厂内物料搬运系统（包括物料流程的接收、检验、储藏、保管等；维护设施；非生产单位的设置及设备）。

3．后勤服务系统。

4．动力系统（包含动力种类、负荷量；动力路线分布等）。

5．防污、防震、防噪音系统（空气调节设备；空气净化和废弃物处理；噪音控制等）。

6．照明系统（采光原则；照明区域分布；光源和光亮）。

7．水源系统（水源的来源；水管分布；废水处理）。

8．安全系统（紧急进出通道设施；警告设施和警报设施；防火设施；防盗设施）。

（三）工厂布置应考虑的因素

1．工业的类型。工业可分为连续性工业（Continuous Industry）、装配性工业（Assembly Industry）两大类，不同类型的工业，均应有其不同的厂房布置方式。

2．劳工的类型。劳工的体能不相同，则设备也不相同。例如，雇用女工时，则休息室、更衣室、浴室等所占面积较多，也应在布置时应当考虑。

3．操作方法的类型。工业的操作，可分为各种不同的类型，因此工作者所需的空间也不相同，工厂的布置自然也不相同。

4．产品的形状与体积。工业产品的形状有固体和液体之分，体积有大小轻重之别，因此对原料及产品的搬运设备与工具，也有不同的选择与运用，对厂房布置也会产生影响。

5．生产量的大小。生产量的大小影响所需工人人数及机器的生产能力，同时也影响生产制造的类型，故影响工厂布置的形成。

（四）良好工厂布置的标准

请见表2－5。

表2－5　良好工厂布置之标准

续表

三、工厂布置业务

进行工厂布置，必须结合工厂的周边环境、工厂性质、产品种类、工厂大小、组织情形等因素，业务范围包括如下内容。

（一）基本资料部分

1．收集建厂、设厂的有关基本资料。

2．分析有关因素之间的关系，如各工作场所之间的相互关系。

3．安排预定进度。

（二）图表部分

1．物料流程图。(www.xing528.com)

2．生产流程表。

3．绘制总布置平面图。

4．准备建筑图表。

5．机器布置图。

（三）建厂并布置进行

1．监督新厂建筑和布置或旧厂扩充和重新布置。

2．辅助设备的设计和设置。

3．研究并改进布置。

4．确定布置安装的费用。

5．确定生产作业区域所需机器设备的数量。

6．非生产性作业区域的布置。

7．各种辅助服务设施单位的布置。

（四）检讨与改进

1．研究已经完成的布置，力求发现问题并进行改进。

2．检查和审核已完成的布置计划。

3．布置档案的保管。

4．各部分活动能否妥善连接。

（五）重新布置和调整

按原定计划实施的布置，经应用通过后，往往会发现须部分调整，使更切合实际需要，有些还会发现须大部分更新布置，或因设备更新，生产技术改造，有进行更换的必要，也须重新布置。

四、生产流程的形式与典型生产流程

（一）生产流程的形式

生产程序应力求连续化，使原料经过制造加工的各阶段、各环节在空间上紧密衔接，时间上先后继起，以减少生产过程的时间，降低成本，使物料流程和生产流程趋于同步，因此，必须根据生产方式及方法，来设计生产流程，其形式可以分为以下五种：

1．直线式（Straight Line）。又可以细分为单直线式和双直线式。

（1）单直线式（Simplest Form）。如图2－2所示。

图2－2　单直线式生产流程

（2）双直线式（Duplicate Line）。由于生产流程速度快、产量大，厂房预定空间能够容纳，可设计成双直线式生产线，有时也可采用多线式生产线，这主要视预期产量和制造速率而定。双直线式示例如图2－3所示。

图2－3　双直线式生产流程

2．蜿蜒式或锯齿形（Serpentine or Zig－Zag）生产路线。主要因厂房空间长度达不到要求，而宽度较为充裕时，是一种缩短纵深路线的方法，以达到经济使用空间的目的（见图2－4）。

图2－4　蜿蜒式生产流程

3．U形生产流程（U－Shaped）。在场地受到限制，进出料在同一侧道上，且各部分作业较为集中，产品接续运输路线与原料进口处于同一侧，可运用U形方式排列，能够密集使用厂房面积，便于监管，中间空地可作为暂存区域或工具存放等（见图2－5）。

图2－5　U形生产流程

4．圆形生产流程（Circular）。工作所用的机具、钳具或容器、运输机具，必须周而复始地送回起点，每一个作业单位可以和几个工作站联系，若在中心地带设置旋转式工具存放设备，则每一工作站均可活用（见图2－6）。

图2－6　圆形生产流程

5．奇角形生产流程（Odd－Angle）。当空间狭窄受到限制，各操作单位关系复杂，各机具使用次数繁杂，且作业单位距离较短，待制品的输送须平稳不宜摇晃震动时，制作件体积较小，可采用这种不规则的布置（见图2－7）。

图2－7　奇角形生产流程

（二）几种典型的生产流程

1．食品生产企业生产流程（见图2－8）。

图2－8　主副食制作流程

2．书刊装订的工艺流程（见图2－9）。

第三节　工厂平面布置与车间布置

一、工厂总平面布置

工厂总平面布置，是指在厂址选择的基础上，在已经选定的厂址范围内，对组成工厂的各个部分，包括基本生产车间、辅助生产车间、各种仓库、维修部门、服务部门、公用部门、绿化部门等进行合理的布置。确定其平面和立体面位置，并相应地确定物料流程、运输线路和运输工具。工厂总平面布置必须从系统的观点出发，统筹规划，合理安排，力求实现整体部署效果的最优，而不为强调局部，破坏整体，更要防止那种行政第一，生产第二的作风。

图2－9　书刊装订的工艺流程

（一）工厂总平面布置的原则

1．连续制造程序化。必须满足生产过程的要求，尽量将断续制造程序排列为连续制造程序，使原料经过各阶段以至装配，相互衔接，减少搬运至最小限度，尽量使用传输线，使原材料、半成品、成品的运输线路尽可能短，减少或避免往返运输，节约运输费用。

2．直线前进化。应尽量使布置制造程序为直线前进式，将不得已的回程动作减至最小限度，如需移动，将移动距离减至最小限度。要使生产中需用的物料有合理的流向，有密切联系的车间应靠近布置。生产联系密切的车间和部门要布置在一起，便于组织生产和产品加工协作。生产过程的流向和运输系统的配置应满足货物运输路线的要求，保证物料流程符合产品输出的方向。

3．生产能力均衡。有连带关系的机器，数目与其生产力应保持平衡，如一种过多，一种过少，则多者陷于停工状态，少的则超负荷工作。

4．最大限度地使用厂区面积，减少不必要空地，布置应尽可能紧凑，但必须注意防火、采光、卫生等要求。

5．弹性化。工厂布置应保持弹性，要考虑到工厂的长远规划，尽量和将来的厂内布置相协调，适当留有余地。

6．注意检查存储便利。布置机器应注意检查及原料半成品存储之便利，直线布置有顺序、集中检验的便利。

7．安全和良好的工作环境。厂区布置要注意光线、空气、温度、湿度、色彩等的调节，保证安全生产和职工的身心健康，提高工人的情绪。按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区。易燃、易爆仓库应在厂区边远地带，考虑危险分散；污染严重的企业要有相应的环保措施，认真考虑“三废”处理。

8．与周围环境相协调，美化、绿化厂区。

（二）工厂布置应注意哪些影响工作效率的因素

理想的工厂布置，必须注意下列影响工作效率的重要因素：

1．温度与湿度。工厂布置必须保持适当的温度与湿度，对于劳动力密集型企业尤为重要。

2．光线与色彩。现代办公室或工厂设计必须注意光线，适度的照明可使员工以较少的气力，做出更多更好的工作，可减少目力的阻碍和不必要的疲劳，因人工照明设备进步，天然光线，逐渐不为人所注意，照明设备，必须调和一致。

3．声音。声音嘈杂、声浪太高，造成工作人员不安宁的情绪，导致工作效率减退，并且使工人趋于疲乏，增加意外伤害的危险。

4．空气。混浊的空气不仅影响职工健康，且易使人感到疲劳，因此工作上易发生错误，小则影响生产，大则发生意外灾害，所以空气的流通对工厂而言也极为重要。

5．清洁卫生。工作之场所、更衣室、厕所等皆应保持清洁，合乎卫生标准。欲保持清洁须有专人管理，随时检查。卫生的指导与检查，在现代工厂生产中也极为重要。

（三）厂内布置的设计方法

企业的总平面形成企业内部的生产能力布局，对企业日后的生产活动具有极其重要的影响，需要认真分析，同时，由于企业的总平面布置涉及错综复杂的生产部门的位置安排，是一项复杂的技术活动，需要进行定量的分析。这里介绍两种企业总平面布置的定量分析方法。

1．生产活动关系图法。生产活动关系图是用来反映工厂内各组成部分间关系的数学图形。运用这种分析方法，首先要绘制生产活动关系图，以表明工厂各部分之间错综复杂的关系，据此求得最优布置方案。

例4：假定某一工厂有8个部门，这8个定义部门之间的密切程度可以分为6类，如表2－6所示，任意两个部门之间存在的关系是由表2－7列出的各因素决定的。

表2－6　关系密切程度分类及代号

表2－7　关系密切程度的原因及代号

根据给定的接近程度代号及接近原因代号，经过对生产的研究和调查，我们可以绘制如图2－10所示的生产活动关系图。图的左半部分由工厂的八个部分组成，这八个部分如何布置，取决于相互之间的密切程度，关系密切的，应布置在一起。图的右半部分是许多菱形小方格，每个小方格表示两个部门之间的相互关系，小方格由一条对角线分为上、下两部分，上半部分的英文字母是两部门之间密切程度代号，下半部分的一个或几个数字是存在相互关系的原因。

绘制出生产活动关系图以后，就可以看出各部门间需要接近的程度。例如，要知道工具车间和主要生产车间的相互关系，只需寻找两部门相交的菱形，字母A表示这两部门间关系非常紧密，原因是为了保证工作的连续。分清各部门之间的关系密切程度以后，就可以进行初步的布置。然后，结合企业生产实际，对各部门的面积进行调整，以满足实际生产的需要。

将图2－10表明的关系转移到一种方块图上去（见图2－11）。

图2－10　生产活动关系图

图2－11　未加整理的方块图

把图2－11的各个方块切断开，根据关系的密切程度和靠近的必要值重新在平面上进行排列。要以关系网最密切最重要的生产车间（5）为中心，再将与生产车间（5）关系密切的成品库（2）、工具车间（3）、修理车间（4）、中间零件库（6），以及办公室（8）、接收与发运处（1）作靠近排列。而成品库（2）要与接收与发运处（1）靠近；工具车间（3）要与修理车间（4）靠近。经过整理得到方块图2－12。

图2－12　经过初步整理的方块图

注：方块中数字为工厂组成部分的代号。

然后，根据各单位实际面积的大小，绘制布置图，使它们更加符合实际面积的比例，如图2－13所示。

图2－13　面积可行布置图

最后，根据厂区范围地形特征，对图2－13作进一步调整，设计成面积成比例的，又符合厂区实际情况的平面布置图（见图2－14）。

图2－14　按厂区范围安排的工厂平面布置草图

2．物料流量分析法。在工厂的产品生产过程中，存在着不同形态的“流”，在生产的各部门间传送，如人流、物流（物料流、电流、水流、气流等）、资金流、信息流等。各种“流”的流动是否经济合理，是评价一个工厂布置好坏的重要指标。物料流量分析法是仅仅以工厂内各部门之间的物料流量为对象，来确定合理的工厂总平面布置的一种分析方法。

例5：用物料流量分析法确定某工厂五个部门的布置方案。

根据产品加工的工艺流程，确定物料总的流动方向，在对生产过程进行深入调查研究的基础上，确定各部门之间的物料运量，绘制物料运量表，如表2－8所示。

表2－8　各部门之间物料运量表

从表2－8中数字可以看出，部门2和部门1、部门4之间的物料运量最大，为8个单位，因而，在布置时应尽量靠近。其他各部门间的接近程度也由其物料运量决定。为了客观地反映各部门间的接近程度及相互间的运量，还可以绘制运量相关线图，根据线图进行工厂内各部门的布置，如图2－15所示。

图2－15　运量相关线图

二、车间布置

选定了工厂的地理位置，对工厂内部各个组成部分进行了工厂总平面布置以后，剩下的问题就是确定各车间内部的设备布置，即车间布置。车间布置的任务是合理地确定车间内各组成部分的位置，是将厂内的机器设备，就工作上的便利与安全，加以适当的计划与组织，使其相互间的关系趋于合理，获得生产制造方面最经济有效的好处。车间布置的目的是简化工作程序、有效利用设备、缩短工作时间、减少原材料存量、降低生产成本、提高生产效率、提高职工情绪、实现安全生产等。

车间的组成部分决定于生产性质和生产规模，一般来说，车间由基本生产部分、辅助生产部分、仓库部分、过道部分、车间管理部分和服务部分等六大块构成。其中，基本生产部分是主要的，其占地面积也最大。

进行车间的平面布置时，要绘制车间区划平面图，确定车间内各部分的相互位置及面积。由于生产部分是车间内最重要的组成部分，因而车间平面布置的主要内容是生产部分的布置，即设备布置。设备布置是否合理，将影响产品的生产周期和生产成本，对劳动生产率的提高也会产生重要影响。

（一）设备布置的形式

1．工艺专业化形式，是指把相同类型的设备布置在一起，又叫机群式布置。

2．产品专业化形式，是指将加工某种产品零件的所有生产设备和工作地集中在一起，按产品加工装配的工艺路线顺序布置成一条专门的加工生产线，又叫对象专业化布置。

3．综合式布置，一般来说，一个大的工厂很难只用一种方式布置其为数众多的设备，而是两种布置形式相结合，形成综合式布置，以满足企业生产的不同要求。

设备布置的形式和本章第三节所要讲述的生产过程的空间组织有着密不可分的关系。因而，有关设备布置形式的优缺点，我们还将在第三节进一步讨论。

（二）设备布置的原则

1．按照生产过程的流向和工艺顺序布置设备，尽可能使加工对象成直线运动，使产品通过各设备的加工路线最短，多设备看管条件下，设备间运送距离最短，便于工人操作和方便运输。

2．便于物料运输，加速设备间的物料流动，各工序间设备生产能力做到综合平衡，减少在制品占用。

3．合理布置工作地，确保安全，各设备之间，设备与墙壁、柱子之间要有适当的距离，设备的转动部分要有必要的防护，尽可能为工人创造良好的工作条件。

4．充分利用车间生产面积和生产设备。在一个车间内，区别情况实际对待，可把设备布置成直线形、L形、U形等形状，尽量防止出现难以利用的面积。应正确设计设备、墙壁、柱子、过道之间的距离，设备生产能力负荷与工人的操作能力相平衡，防止设备闲置，提高设备使用效率。

5．尽可能保持生产过程的连续性，使在制品处于加工或运输状态，减少中断与停顿现象。

6．注意维护设备精度、照顾设备工作的特点。如精加工设备，光线好，振动小，布置时必须考虑这一特点。

（三）设备布置的工具和方法

1．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。

2．设备布置方法。以上三种设备布置工具是进行设备布置的重要手段。但是，仅有布置工具，还无法解决设备布置中要求物料的运输路线和总运量最小的问题。仅仅用尝试或经验的判断并不能恰当地解决这一问题，而是要进行科学的计算。下面介绍一种常用的设备布置方法：从—至表法。

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。利用从—至表列出机器或设备之间的相对位置，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。

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：表中元素表示从出发设备至到达设备距离的称为距离从—至表；表中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；表中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，这三种表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。

从—至表法的基本步骤为：①选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备。②制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离。③确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本。④用实验法确定最满意的布置方案。

下面，结合从—至表的分析实例，说明从—至表法的操作过程。

例6：设一条生产线上加工17种零件，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，零件加工的综合工艺路线图，见图2－16。

图2－16　综合工艺路线图

图2－16中箭头表示零件在各工序间的移动情况，圈内数字表示工序号。

步骤1：根据综合工艺路线图，编制零件从—至表。它是按工作地数（n）作的一个n×n矩阵，表中纵列为起始的工序，横行为终止的工序。对角线的右上方表示按箭头方向前进的移动次数，对角线的左下方，表示按箭头方向后退的移动次数。在表的每一格填入从某工作地（设备）至另一工作地（设备）的零件移动次数。假设按综合工艺路线图的顺序来排列工作地（设备），可得初始零件从—至表如表2－9所示。表中每一方格的数字代表零件从某一工作地移到另一工作地的次数。因而，这一从—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2－9　初始零件从—至表

步骤2：分析和改进零件从—至表求最佳设备排列顺序。由从—至表的构成可知，从—至表中的数据距对角线的格数就是工作地（设备）之间的距离单位数。从—至表对角线的两侧作平行于对角线，穿过各从—至数的斜线。如果将所有斜线按距离对角线远近依次编号［i＝1，2，4，…，（n－1）］，编号为i的斜线穿过的从—至数为j，则设备在这种排列下，零件总的移动距离为L，计算公式如下。如表2－9初始从—至表中对角线右上方第一条斜线i＝1，表示从各工作地（设备）至斜线经过的各工作地（设备）之间的距离均为1个单位，i＝2则表示距离均为2个单位……从而可以求出总的零件移动距离。初始排列的工作地（设备）的L可列在表2－11中。最佳的设备排列顺序应满足如下条件，从—至表次数最多的两台机床，应该尽可能地靠近。

步骤3：计算改进前后零件移动的总距离，通过计算，评价优化效果。即把改进后的零件移动总距离L1列在表2－11中。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：

式中：L——总的移动距离

　　　Ij——第j格移开对角线的格数

　　　Cij——移动次数

通过以上分析可知，斜线与对角线距离越近，表明移动距离愈短。因此，最佳的设备排列应该是使从—至表中从—至数越大的设备，排列在越靠近对角线的位置上。依据这一原则，则可通过多次调整，找出较优排列顺序来。对本例来说，改进后的最终从—至表如表2－10所示。

表2－10　最终零件从—至表

表2－11　总的零件移动距离计算表

通过计算比较可知，改进后的总的零件移动距离减少了44个单位，占原距离总数的21．7%，设备布置的优化程度大大提高。

例7：一个金属加工车间有六台设备，已知其生产的零部件品种及加工路线，并据此给出如表2－12所示的零件在设备之间的每月移动次数，表2－13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。

表2－12　设备间月平均移动次数矩阵

表2－13　单位距离运输成本矩阵

求解步骤如下：

步骤1：将运输次数矩阵与单位距离运输成本矩阵的相同位置的数据相乘，得到从一台机器到另一台机器间的每月总的运输成本，如表2－14所示。

表2－14　单位距离每月运输成本距离

步骤2：将对角线对称的成本元素相加得到两台机器间的每月总的运输成本，如表2－15所示。

表2－15　单位距离每月总运输成本矩阵

步骤3：按总运输成本的大小，可得机器（或部门）之间的紧密相邻程度，最紧密的5项按降序排列为：（1）、（2）、（3）、（4）、（5），因而应将磨床与钻床、锯床与磨床、钻床与车床、车床与插床相邻布置。

思考题

1．简述厂址选择的意义。

2．简述厂址选择应考虑的自然因素和社会因素。

3．试述厂址选在不同区域的优缺点。

4．简述工厂布置的意义及其重要性。

5．简述工厂布置的目的。

6．按照系统性分，工厂布置应包括哪些项目？

7．试就一工厂的区域分配作一平面图。