生产的空间组织是指厂址的选择、工厂总平面布置、车间布置。在精益生产中厂址的选择和工厂总平面布置与其他企业无太大差异。在本节中主要讨论车间布置中最主要的内容——设备布置。
一、设备布置的形式
生产设备通常有两种形式，即工艺专业化和产品（对象）专业化。
工艺专业化是按照生产工艺性质的不同来进行设备布置，把同类设备布置在一起，参见图6.2工艺专业化布置的齿轮车间。又比如，金属切削加工车间（俗称金工车间）集中了许多金属切削机床，专门承担金属切削加工工艺的生产任务。在金工车间内采用工艺专业化形式就是指按工艺类别建立生产班组，常见的有车床组、铣床组、刨床组、钻床组、磨床组等。这种布置形式比较适用于品种多产量小的生产类型。它的特点是：同类设备集中，加工技术单一，分派任务弹性大；加工对象多，工艺路线差别大，难以使工件搬动自动化；在各工序之间成批搬运，加工周期长；周转环节多，不易管理。
图6.2 工艺专业化布置的齿轮车间
产品专业化布置形式是按产品（确切地讲按零件）把加工这个产品（零件）所需要的设备布置在一起，即布置成一条专门的加工生产线，参见图6.3 产品专业化布置的齿轮车间。这种形式适合于品种少产量大的生产类型。它的特点是：工件搬运可以实行机械化、自动化，降低搬运费用；生产流程连续性好，可以缩短生产周期；计划管理十分简单，生产容易控制；但相应地加工线的应变能力差。
图6.3 产品专业化布置的齿轮车间
需要指出的是，不论在以工艺原则组成的车间还是在以对象原则组成的车间内，都可能采用这两种布置形式。在精益生产中由于采用流水生产，因此以产品专业化的形式进行设备布置为主。
二、设备布置的原则
生产车间内部的布置也应该遵循工艺性、经济性和安全性原则，具体地有以下要求：
(1)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，这就要求各生产环节能布置得流程通畅、紧密衔接，各生产环节的加工能力应该匹配。
(2)工件加工中的运送路线要短，尽可能地减少在制品运送次数与运送量，工人操作的行走路线要短，节省工人的工作时间。
(3)车间内要留出足够的通道面积，通道要直，尽可能少转弯，物流通道与人行走道最好分开。
(4)充分保证生产用面积，提高利用率，不需要的工具等物品要坚决清理出现场。
(5)设备布置要保证安全，要便于工人操作和布置工作地。
三、设备的不合理布置
为了减少作业人员在操作单台设备时工作量的不足，就要安排作业人员操作多台设备，但多台设备的不合理布置也是muda产生的重要原因之一。设备的不合理布置有鸟笼型、孤岛型和直线型三种。
1、鸟笼型设备布置
鸟笼型设备布置就是在作业人员操作多台同种设备，作业人员被各台设备包围在中心工作，如同被困在鸟笼中，一般形成三角形、四角形或者菱形的布局，参看图6.4。
图6.4 鸟笼型布置
通过让每个作业人员操纵多台同一种类的设备，每个作业人员的生产效率就会提高。这种方式虽然与仅仅布置一台设备相比有了很大进步，但在增加了一个作业人员生产量的方面，各岗位上生产的半成品或中间产品的库存也增大了。结果，各岗位生产的同步化就变得很困难，这些半成品也不能在各生产工序中顺畅、连续地流转。实现各岗位之间的同步化生产几乎不可能，也势必造成产品生产过程时间的急剧增加。
2、孤岛型设备布置
为了避免各岗位产生过剩的中间库存，必须改善设备布置，提高产品的生产速度。因此，必须按零部件的加工顺序布置设备，参看图6.5。
图6.5 孤岛型设备布置
这种设备布置以多能工的存在为前提，产品也能够在各设备之间连续、顺畅地流转。另外，每个作业人员的步行路线也成为最短距离，这就是孤岛型布置。
（1）如果全工厂都采取这种设备布置的话，作业人员就被相互隔离，就不能互相帮助了。另外，实现横跨各工序的整体同步化生产也困难了。在不同的工序之间，仍然会出现不必要的库存。员工之间的互助活动，也不能应用于这种孤岛型布置当中。
（2）不仅不必要的库存依然存在在各个“孤岛”上，而且作业人员的等待时间也完全隐匿在这些库存的生产之中。因此，对应需求的变化对作业人员进行作业再分配也困难了。
对于孤岛型布置，使用传送带的方法也是重要的。传送带常常只在把产品从场所A搬运到场所B时使用。如果是这种情况，场所A的作业人员与场所B的作业人员相隔离，对于各自的作业就不能相互帮忙。这时就不如把传送带撤掉。
3、直线型布置 为了克服孤岛型布置的缺点，也可以把不同类型的设备排列成直线型，参看图6.6。在这种布置之下，作业人员必须在设备与设备之间行走。这也是精益生产设备布置的独有特色之一。
图6.6 直线型布置
运用这种直线型布置，可以排除孤岛型布置的一个主要缺点 (工序之间有在制品不必要的滞留)，并由此使产品顺畅而迅速地流转。
但是，在这种直线型的设备布置中，不能为了适应需求的变化将作业在各个作业人员之间进行再分配。这一点，仍然作为未解决的问题遗留下来。与这种方式相关联的另一个问题，就是把设备呈直线型排列时，每一条生产线都要同其他的生产线相隔离。
四、设备的U型布置
1、设备U型布置的概念
精益生产在零部件的加工中也尽量采用按对象原则进行设备布置，这样设备按加工顺序排列设备。作业人员在操作多台设备时必须顺着加工顺序而走动下去，如果设备是直线布置，由一端投入生产，再由另一端生产出来，那么作业人员加工完成返回起点时存在“步行的浪费”，这既浪费了体力，也浪费了时间。为了减少这种浪费，就必须将生产的投人点(Input)，即材料的放置点与完成品的取出点 (Output)的位置尽可能靠近才好。这叫做 “IO一致”的原则。为了达到“IO一致”的原则，生产线的布置就排成像英文字母的U字形，所以也称之为U形生产线，这样生产线的入口处和出口处在U字型的笔划两头，距离较近，符合了“IO一致”的原则，参见图6.7 设备的U型布置。
图6.7 设备的U型布置
U型生产线的优点之一是可以方便的增减作业人员来适应生产量的变化。如图6.8，生产量大时，可安排三个作业人员；生产量不足时，只安排一人即可。U型生产线的另一优点是可以通过实现多条U型生产线的连接，实现少人化生产。
图6.8 U型生产线
2、U型的概念可应用于机器设计
多员工生产线“IO一致”的原则，除了用在生产线上的布置之外，也可以应用在机器设备的设计上，像有些设备，如连续式的烤干设备，通常是设计成直线形的。产品由这一端投入进去，而由另一端取出来，这样的设备就形成两端都必须配置人员来工作，在人力的配置应用以及物流方面形成浪费的现象。精益生产对机器设备的设计要求也是要以“IO一致”的观念来设计，亦即投入点与取出点都必须在同一个工作点，如此才能节省人力，使物流线路顺畅，消除浪费。
3、U型组合生产线
U型组合生产线就是把几条加工不同零部件的U型生产线合并成一条生产线。使用这种连接起来的设备布置时，如果遵循确定标准作业组合的顺序的话，就可以根据生产量的变化，向每个作业人员适当地分配作业了。
例如，有一个由六条不同的生产线(A-F)组成的组合工序。各条生产线分别制造不同的齿轮(参看图6.9)。如果根据一月份一个月的产品需求量，那么这个组合工序的循环时间是一个单位产品1分钟。而在这个循环时间之下有八名作业人员在这个工序中劳动(参看图6.10)。在这里，每个作业人员的步行路线用带箭头的线画出。
图6.9 6条U型生产线的连接
但是，一进入2月份，对该产品的月需求减少了，这个工序的循环时间增加到一个单位产品1.2分钟。结果，把这个组合工序的全部作业重新分配到作业人员中间，每个作业人员必须接受比1月份更多的作业。图6.11表示了由于作业的再分配，每个作业人员的步行路线延长了的情况。这时，作业人员1作为追加的工作，接受了l月份作业人员2所作的一部分作业。作业人员2也接受了追加的作业人员3在1月份所作的工作。这样一来，延长每个作业人员步行路线的结果，作业人员7和作业人员8就可以离开这条组合生产线了。
图6.10 一月作业人员之间的作业分配
图6.11 二月作业人员之间的作业分配
从以上案例可以看出U型组合生产线可以实现作业人员数量的柔性安排，生产量大时，可安排多名员工，实现满负荷生产；生产量不足时，可减少作业人员，同样可以实现满负荷生产。
另外U型组合生产线还可以解决“零头数” 的问题。零头数就是指在生产线的人员安排上，如果只有n名员工，生产不能按时完成；如果是n+1名员工，就会产生作业人员出现某些等待时间，否则就会过量生产。但是为了保证生产的按时完成，作业人员数是n+1名，这样会出现0.x的多余员工，这0.x被称为“零头数”。在有多条生产线组成的U型组合生产线种，这个零头数可以被多条生产线逐步消化，最终将0.x降到最小，直至为零。