第2章 设施规划与设计-SLP

1、 2.8 系统布置设计 系统布置设计系统布置设计 （ SLPSLP，System Layout PlanningSystem Layout Planning) )于于19611961年由美国的年由美国的 缪瑟提出的系统布置设计方法。缪瑟提出的系统布置设计方法。 它不仅适合于各种规模、种类的工厂之新建、扩它不仅适合于各种规模、种类的工厂之新建、扩 建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合 制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计， 同时也可用于医院、商店等服务业的布置设计。同时也可用于医院、商店等服务业的布

2、置设计。 2.8.1 2.8.1 系统布置设计的阶段结构系统布置设计的阶段结构 系统布置设计方法，分为系统布置设计方法，分为确定位置确定位置、总总 体区划、详细布置体区划、详细布置及及安装安装四个阶段；四个阶段； 在总体区划和详细布置两个阶段采用相在总体区划和详细布置两个阶段采用相 同的同的SLPSLP设计程序。设计程序。 2.8.1 2.8.1 系统布置设计的阶段结构系统布置设计的阶段结构 IV.安装实施 III.详细布置 II.总体规划 I.确定位置 规划时间 规 划 阶 段 图图2-1 2-1 设施布置阶段结构设施布置阶段结构 阶段阶段 确定位置确定位置 在这个阶段中，要首先明确拟建工厂

3、的产品及在这个阶段中，要首先明确拟建工厂的产品及 其计划生产能力，参考同类工厂确定拟建工厂其计划生产能力，参考同类工厂确定拟建工厂 的规模，从待选的新地区或旧有厂房中确定出的规模，从待选的新地区或旧有厂房中确定出 可供利用的厂址。可供利用的厂址。 阶段阶段 总体区划总体区划 总体区划又叫区域划分，就是在己确定的厂址上总体区划又叫区域划分，就是在己确定的厂址上 规划出一个总体布局。规划出一个总体布局。 在这个阶段，应首先明确各生产车间、职能管理在这个阶段，应首先明确各生产车间、职能管理 部门、辅助服务部门及仓储部门等作业单位的工部门、辅助服务部门及仓储部门等作业单位的工 作任务与功能，确定其总体

4、占地面积及外形尺寸，作任务与功能，确定其总体占地面积及外形尺寸， 在确定了各作业单位之间的相互关系后，把基本在确定了各作业单位之间的相互关系后，把基本 物流模式和区域划分结合起来进行布置物流模式和区域划分结合起来进行布置 阶段阶段 详细布置详细布置 详细布置一般是指一个作业单位内部机器及设详细布置一般是指一个作业单位内部机器及设 备的布置。备的布置。 在这个阶段，要根据每台设备、生产单元及公在这个阶段，要根据每台设备、生产单元及公 用、服务单元的相互关系确定出各自的位置。用、服务单元的相互关系确定出各自的位置。 阶段阶段 安装实施安装实施 在完成详细布置设计以后，经上级批准后，在完成详细布置设

5、计以后，经上级批准后， 可以进行施工设计，需绘制大量的详细施可以进行施工设计，需绘制大量的详细施 工安装图和编制搬迁、施工安装计划。工安装图和编制搬迁、施工安装计划。 必须按计划进行土建施工、机器、设备及必须按计划进行土建施工、机器、设备及 辅助装置的搬迁、安装施工工作。辅助装置的搬迁、安装施工工作。 表表2-1 2-1 设施布置阶段结构详表设施布置阶段结构详表 选择选择 分析分析 寻优寻优 输入资料：输入资料：P P、QQ、R R、S S、T T、P PQQ及作业单位及作业单位 1 1、物流、物流 2 2、作业单位、作业单位 的相互关系的相互关系 3 3、作业单位、作业单位 相互关系图相互关

6、系图 4 4、必要面积、必要面积5 5、可用面积、可用面积 6 6、面积相互关系图、面积相互关系图 9 9、拟定几种布置、拟定几种布置 方案方案 1010、评价、评价 7 7、修正条件、修正条件8 8、实际制约、实际制约 图图2 22 2 系统布置设计（系统布置设计（SLPSLP）程序图）程序图 2.8.2 2.8.2 系统布置设计的程序模式系统布置设计的程序模式 1.1.准备原始资料准备原始资料 在系统布置设计开始时，首先必须明确给出基本要在系统布置设计开始时，首先必须明确给出基本要 素素产品产品P P、产量、产量QQ、生产工艺过程、生产工艺过程R R、辅助服务部门、辅助服务部门S S 及时

7、间安排及时间安排T T等这些原始资料。等这些原始资料。 同时对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合同时对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合 并，得到最佳的作业单位划分状况。并，得到最佳的作业单位划分状况。 2 2. .物流分析与作业单位相互关系分析物流分析与作业单位相互关系分析 物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关 图来表示。图来表示。 非物流的作业单位间的相互关系可以用量化的关非物流的作业单位间的相互关系可以用量化的关 系密级及相互关系图来表示。系密级及相互关系图来表示。 在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互在需要综合考虑作业单

8、位间物流与非物流的相互 关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关图关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关图 及作业单位间相互关系图综合成综合相互关系图。及作业单位间相互关系图综合成综合相互关系图。 3 3绘制作业单位位置相关图绘制作业单位位置相关图 根据物流相关图与作业单位相互关系图，考虑每对作根据物流相关图与作业单位相互关系图，考虑每对作 业单位间相互关系等级的高或低，决定两作业单位相业单位间相互关系等级的高或低，决定两作业单位相 对位置的远或近，得出各作业单位之间的相对位置关对位置的远或近，得出各作业单位之间的相对位置关 系，有些资料上也称之为拓扑关系。系，有些资料上也称之为拓扑关系。

9、这时并未考虑各作业单位具体的占地面积，从而得到这时并未考虑各作业单位具体的占地面积，从而得到 的仅是作业单位相对位置，称为位置相关图。的仅是作业单位相对位置，称为位置相关图。 4 4作业单位占地面积计算作业单位占地面积计算 各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助 装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。 5 5绘制作业单位面积相关图绘制作业单位面积相关图 把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上，把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上， 就形成了作业单位面积相关图。就形成了作业单

10、位面积相关图。 6 6修正修正 需要考虑的修正因素包括物料搬运方式、操作方式、储需要考虑的修正因素包括物料搬运方式、操作方式、储 存周期等，同时还需要考虑实际限制条件如成本、安全存周期等，同时还需要考虑实际限制条件如成本、安全 和职工倾向等方面是否允许。和职工倾向等方面是否允许。 考虑了各种修正因素与实际限制条件以后，对面积图进考虑了各种修正因素与实际限制条件以后，对面积图进 行调整，得出数个有价值的可行工厂布置方案。行调整，得出数个有价值的可行工厂布置方案。 7 7方案评价与择优方案评价与择优 针对得到的各方案，进行技术、费用及其他因素综合评针对得到的各方案，进行技术、费用及其他因素综合评

11、价，选出或修正设计方案，得到布置方案图。价，选出或修正设计方案，得到布置方案图。 2.8.3 2.8.3 输入基本要素分析输入基本要素分析 1 1、输入数据、输入数据P P、QQ、R R、S S、T T 缪瑟将影响设施布置设计的基本要素归为五类：缪瑟将影响设施布置设计的基本要素归为五类：P P （Product)Product)，产品，产品( (或材料或服务或材料或服务) )；Q (Quantity)Q (Quantity)， 数量；数量；R (Routing)R (Routing)，生产路线，生产路线( (工艺过程工艺过程) )；S S (Service)(Service)，辅助服务部门；，

12、辅助服务部门；T T（Timing)Timing)，时间，时间( (或时或时 间安排间安排) )。 这五个要素是建立有效布置方案的关键，因此被形这五个要素是建立有效布置方案的关键，因此被形 象地称为解决布置问题的象地称为解决布置问题的“钥匙钥匙”。 图图2-3 2-3 解决布置问题的钥匙解决布置问题的钥匙 五要素对设施布置的影响五要素对设施布置的影响 (1)P-(1)P-产品或材料或服务产品或材料或服务 指系统所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服指系统所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服 务的项目。包括原材料、进厂物料、工序间储备、产品、务的项目。包括原材料、进厂物料、工序间储备、

13、产品、 辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。产品这一辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。产品这一 要素影响着设施的组成及其相互关系、设备的类型、物要素影响着设施的组成及其相互关系、设备的类型、物 料搬运的方式等。料搬运的方式等。 (2)Q-(2)Q-数量或产量数量或产量 指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工 作量。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、作量。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、 建筑物面积等。建筑物面积等。 （3 3）R-R-生产路线或工艺过程生产路线或工艺过程 指根据所生产的产品品种、数量等设计出的

14、工艺流程、指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、 物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、 工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、 物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。 （4 4）S-S-辅助服务部门辅助服务部门 指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务 的人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖的人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖 通风、办公室、生产管理，质量控

15、制及废物处理等；它通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它 是生产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统的正是生产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统的正 常运行起着举足轻重的作用。常运行起着举足轻重的作用。 （5 5）T-T-时间或时间安排时间或时间安排 指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、 工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备的工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备的 数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。 影响设施布置设计的其他要素：影响设施布置设计的其他

16、要素： 城市规划城市规划 外部协作条件外部协作条件 交通运输条件交通运输条件 地质水文条件地质水文条件 自然气候条件自然气候条件 关于职业安全和卫生、环境保护等关于职业安全和卫生、环境保护等 方面的规程、标准和技术规范等。方面的规程、标准和技术规范等。 2.8.3 2.8.3 输入基本要素分析输入基本要素分析 2 2、P PQQ分析分析 企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低， 决定了工厂的生产类型，直接影响着工厂的总体布局决定了工厂的生产类型，直接影响着工厂的总体布局 及生产设备的布置形式。及生产设备的布置形式。 P-QP-Q分析就是回

17、答采用什么样的生产方式，进而采用分析就是回答采用什么样的生产方式，进而采用 什么样的基本布置形式。什么样的基本布置形式。 P-QP-Q图是图是P-QP-Q分析的一种一目了然的手段。将各类产品分析的一种一目了然的手段。将各类产品 按数量递减的顺序排列，绘制出按数量递减的顺序排列，绘制出P-QP-Q曲线。曲线。 从左图可以看出，从左图可以看出，MM区的区的 产品数量大，品种少，适宜产品数量大，品种少，适宜 采用大量生产方式，加工机采用大量生产方式，加工机 床按产品原则布置。床按产品原则布置。J J区的区的 产品数量少，品种多，属于产品数量少，品种多，属于 单件小批量生产方式，必须单件小批量生产方式

18、，必须 按工艺原则布置。在按工艺原则布置。在MM区和区和 J J区之间的部分，则适于采区之间的部分，则适于采 用上述两种相结合的成组原用上述两种相结合的成组原 则布置。则布置。 图图2-4 P-Q2-4 P-Q分析图分析图 2.8.3 2.8.3 输入基本要素分析输入基本要素分析 3 3、作业单位划分、作业单位划分 企业的各级组成部门统称为作业单位，如生产车间、职企业的各级组成部门统称为作业单位，如生产车间、职 能管理部门、仓储部门及其他辅助服务部门等。能管理部门、仓储部门及其他辅助服务部门等。 每一个作业单位又可以细分成更小一级的作业单位（或每一个作业单位又可以细分成更小一级的作业单位（或

19、称为作业单元），如生产车间可以细分成几个工段，每称为作业单元），如生产车间可以细分成几个工段，每 个工段又是由几个加工中心或生产单元构成，那么生产个工段又是由几个加工中心或生产单元构成，那么生产 单元就是更小一级的作业单位。单元就是更小一级的作业单位。 在进行工厂总平面布置时，作业单位是指车间、科室一在进行工厂总平面布置时，作业单位是指车间、科室一 级的部门。级的部门。 （1 1）生产车间）生产车间 也称为生产部门，直接承担着企业的加工、装配生产任也称为生产部门，直接承担着企业的加工、装配生产任 务，是将原材料转化为产品的部门。生产部门是企业的务，是将原材料转化为产品的部门。生产部门是企业的

20、基本组成部分。基本组成部分。 一般是根据一般是根据产品的制造工艺过程的各个阶段产品的制造工艺过程的各个阶段划分生产车划分生产车 间。例如，机械制造厂往往设置备料车间、机加工车间间。例如，机械制造厂往往设置备料车间、机加工车间 和总装车间。一般还把机加工车间按工件种类及加工工和总装车间。一般还把机加工车间按工件种类及加工工 艺流程的相似性分解成某些零件加工车间，如箱体车间、艺流程的相似性分解成某些零件加工车间，如箱体车间、 轴加工车间、齿轮加工车间等，装配车间可以分为部件轴加工车间、齿轮加工车间等，装配车间可以分为部件 装配和总装两部分，负责把零、部件组装成产品的工作。装配和总装两部分，负责把零

21、、部件组装成产品的工作。 此外，此外，根据生产性质不同根据生产性质不同，将热处理、铸造、锻造、焊，将热处理、铸造、锻造、焊 接等热加工部门独立划分为热处理车间、铸造车间、锻接等热加工部门独立划分为热处理车间、铸造车间、锻 造车间和焊接车间。造车间和焊接车间。 （2 2）仓储部门）仓储部门 仓储部门包括原材料仓库、标准件与外购件库、半成品仓储部门包括原材料仓库、标准件与外购件库、半成品 中间仓库及成品库等，仓库是企业生产连续进行的保证中间仓库及成品库等，仓库是企业生产连续进行的保证。 （3 3）辅助服务部门）辅助服务部门 一般可分为辅助生产部门（如工具机修车间）、生活服一般可分为辅助生产部门（如

22、工具机修车间）、生活服 务部门（如食堂）及其他服务部门（如车库、传达室）务部门（如食堂）及其他服务部门（如车库、传达室） 等。等。 （4 4）职能管理部门）职能管理部门 包括生产、技术、质检、人事、供销等各个部门，负责包括生产、技术、质检、人事、供销等各个部门，负责 生产协调与控制等工作。生产协调与控制等工作。 一般工厂的办公室都集中安排在同一个多层办公楼内，一般工厂的办公室都集中安排在同一个多层办公楼内， 这样有利于减小占地面积且方便人员联系这样有利于减小占地面积且方便人员联系。 表表2-2 2-2 电瓶叉车总装厂作业单位建筑物汇总表电瓶叉车总装厂作业单位建筑物汇总表 2.8.4 2.8.4

23、 物流分析物流分析 1 1、物流分析的原则、物流分析的原则 两个最小两个最小：经过距离最小和物流成本最小。：经过距离最小和物流成本最小。 两个避免两个避免：避免迂回和避免十字交叉。：避免迂回和避免十字交叉。 物流分析有助于选择最有效的机器设备、设施、工作单物流分析有助于选择最有效的机器设备、设施、工作单 元和部分的安排布局，同时还有助于改进生产过程。元和部分的安排布局，同时还有助于改进生产过程。 除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走动的路除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走动的路 线对于服务设施的安排是很重要的。线对于服务设施的安排是很重要的。 2.8.4 2.8.4 物流分析物流

24、分析 2 2、物流分析的内容与方法、物流分析的内容与方法 物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间 移动移动的最有效的最有效顺序顺序及其及其移动移动的强度和数的强度和数量量。 一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程内按顺序一直不一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程内按顺序一直不 断地向前移动直至完成，中间没有过多的迂回或倒流。断地向前移动直至完成，中间没有过多的迂回或倒流。 分析的分析的基本手段基本手段有有工艺过程图工艺过程图( (作业程序图作业程序图) )、多种产品工、多种产品工 艺过程表、从艺过程表、从至表和物流流程图等。至表和物流

25、流程图等。 (1)(1)工艺过程图工艺过程图(Operation Process Chart)(Operation Process Chart) 工艺过程图就是把工艺路线卡和装配程序图汇总到工艺过程图就是把工艺路线卡和装配程序图汇总到起起 而形成的一种流程图。而形成的一种流程图。 工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之 间的关系，也可以描述全厂各部门之间的工艺流程。间的关系，也可以描述全厂各部门之间的工艺流程。 其重要作用是在分析工艺过程的基础上，可以计算出每其重要作用是在分析工艺过程的基础上，可以计算出每 个工艺过程的各工序（作业单位

26、）间的物流强度，从而个工艺过程的各工序（作业单位）间的物流强度，从而 为作业单位位置的确定找到基础数据为作业单位位置的确定找到基础数据。 (1)(1)工艺过程图工艺过程图(Operation Process Chart)(Operation Process Chart) 绘制过程先在图的右上部从第绘制过程先在图的右上部从第个装配作业的主要组件个装配作业的主要组件 开始，在垂直线上按工艺路线卡的作业顺序用开始，在垂直线上按工艺路线卡的作业顺序用圆圈圆圈表示表示 加工和装配，用加工和装配，用正方形正方形表示检验其它零部件，如果自表示检验其它零部件，如果自 制，分别用制，分别用垂直线画出其作业顺序垂

27、直线画出其作业顺序，如果外购，则分别，如果外购，则分别 用用水平线进入装配作业水平线进入装配作业。 适用于品种少的大批量生产方式。对于规模小的企业，适用于品种少的大批量生产方式。对于规模小的企业， 无论产量如何，只要产品单一，都可以工艺过程图进行无论产量如何，只要产品单一，都可以工艺过程图进行 分析。分析。 工艺路线卡或工艺过程卡工艺路线卡或工艺过程卡(Route Card)(Route Card) 是按产品的每个零部件编制的，具体规定这一零件在整是按产品的每个零部件编制的，具体规定这一零件在整 个加工过程中所要经过的路线，列出这种零件经过的车个加工过程中所要经过的路线，列出这种零件经过的车

28、间、小组、各道工序的名称、使用的设备和工艺、装备间、小组、各道工序的名称、使用的设备和工艺、装备 等。等。 它是编制其它的工艺规程、进行车间分工以及生产调度它是编制其它的工艺规程、进行车间分工以及生产调度 的重要依据。的重要依据。 通常工艺路线卡中包含零件编号、名称、材料、加工批通常工艺路线卡中包含零件编号、名称、材料、加工批 量、各工序编号、各工序加工内容、采用设备、工艺装量、各工序编号、各工序加工内容、采用设备、工艺装 备、工时定额以及技术工人等级等。备、工时定额以及技术工人等级等。 工具箱箱体的工艺路线卡工具箱箱体的工艺路线卡 装配程序图装配程序图(Assembly Chart)(Ass

29、embly Chart) 装配流程图就是对零件装配成部件和部件装配 成成品的流程进行分析，确定流程中各工序之间 的先后关系。 工艺路线卡提供了加工方法方面的信息，装配程 序图说明了各个部件是怎样组装起来的，将两张 图表综合起来得到一个显示物料和工件在各个设 备中的流程情况完整结果，即加工工艺过程图。 工具箱装配程序图工具箱装配程序图 1 4 5 0.2 0.1 0.3 0.2 废料废料 0.5 0.3 原材料原材料 机加工机加工 热处理热处理 工艺过程分析：毛坯工艺过程分析：毛坯 重重0.50.5，经热处理的毛，经热处理的毛 坯重坯重0.1920.192，机加工中，机加工中 需返回热处理的为需

30、返回热处理的为0.10.1。 由此可知，由此可知，1 14 4之之 间的物流强度为间的物流强度为0.30.3 0.3 标准件标准件 3 0.01 0.01 原材料原材料 1 0.50 0.1 5 4 7 0.20 废料废料 0.2 0.3 ( 0.3) 0.3 0.31 原材料原材料 1 0.2 9 5 废料废料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0.05 0.1 变速器加工工艺过程变速器加工工艺过程( (单位：单位：t) t) 随车工具箱加工工艺过程随车工具箱加工工艺过程( (单位：单位：t) t) 废料废料 油漆油漆 原材料原材料 2 1 0.01 6 10 0. 40 0.8 1

31、 1.20 1 0.35 0.2 5 4 废料废料 原材料原材料 0.2 0.15 车体加工工艺过程（单位：车体加工工艺过程（单位：t t）液压加工工艺过程（单位：液压加工工艺过程（单位：t t） 图图2-5 2-5 叉车生产工艺过程图叉车生产工艺过程图 (2)(2)多种产品工艺过程表多种产品工艺过程表 在多品种且批量较大的情况下，将各 产品的生产工艺流程汇总在一张表上， 就形成了多种产品工艺过程表. 在这张表上各产品工艺路线并列绘出， 可以反映出各个产品的物流途径。 表表2-3 2-3 多种产品工艺过程表多种产品工艺过程表 (3)(3)成组方法成组方法 成组方法是指按产品结构与工艺过程的相似

32、性 进行归类分组，然后对于每一类产品采用工艺 过程图进行物流分析；或者采用多种产品工艺 过程表表示各组产品的生产工艺过程，再做进 一步的物流分析。 当产品品种达到数十种时，若生产类型为中、 小批量生产，进行物流分析时，就有必要采用 成组方法 。 (4)(4)从至表从至表（From From To ChartTo Chart） 当产品品种很多，产量很小且零件、物料数量又很 大时，可以用一张方阵图表来表示各作业单位之间 的物料移动方向和物流量，表中方阵的行表示物料方阵的行表示物料 移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地， 称为至，行列交叉点标明由源到目的

33、地的物流量。称为至，行列交叉点标明由源到目的地的物流量。 从从-至表从中可以看出各作业单位之间的物流状 况。 表表2-4 2-4 从至表从至表 (4)(4)从至表从至表（From From To ChartTo Chart） 从-至表的画法：在从至表上横行和竖列的标题栏内，按 同样顺序同样顺序列出全部作业单位，将每个产品或零件在两个 作业单位之间移动，分别用字母代表产品和零件，数字 代表搬运总量，填入两个作业单位横行和竖列相交的方 格内。从表的左上角到右下角，画一条对角线， 从至表又称为流量矩阵，通常用来表示建筑物、部门、 作业单位、机器之间的物流量。此外，还可以用来表示 作业单位之间的距离，

34、即距离矩阵或距离从至表；表示 作业单位之间的物料搬运总量，即物流强度。 例1：设有三个产品A、B、C，制造它们涉及到8 个作业单位，分别是原料、锯床、车床、钻床、 铣床、检验、包装和成品，以18代替。三个产 品的工艺路线和每天运量如表1所示，各作业单位 的距离见表2，试作物流分析。 表表1 1 产品工艺路线及运量表产品工艺路线及运量表 表表2 2 作业单位距离从至表作业单位距离从至表 表表3 3 产品及搬运总量从至表产品及搬运总量从至表 解：先按工艺路线画出产品运量从至表，其中格 子中字母为产品代号，数字为托盘数，多个产品 在同一格子内，运量为他们的托盘数相加。 表表4 4 产品及物流量从至表

35、产品及物流量从至表 根据表2和表3，以相应格子的运量乘以距离便得到 物流量。这也可以用矩阵来计算，即F和D两个88 矩阵相乘，而系统搬运总量S为F和D的点积，即表 中最右下角的数字2016. 2.8.4 2.8.4 物流分析物流分析 3 3、物流强度等级划分、物流强度等级划分 一定时间周期内的物料移动量称为物流强度。一定时间周期内的物料移动量称为物流强度。 对于相似的物料，可以用重量、体积、托盘或货对于相似的物料，可以用重量、体积、托盘或货 箱作为计量单位。当比较不同性质的物料搬运状箱作为计量单位。当比较不同性质的物料搬运状 况时，各种物料的物流强度大小应酌情考虑物料况时，各种物料的物流强度大

36、小应酌情考虑物料 搬运的困难程度。搬运的困难程度。 SLPSLP中将物流强度分成五个等级，分别用符号中将物流强度分成五个等级，分别用符号A A、 E E、I I、OO、U U来表示。作业单位对或称为物流路线来表示。作业单位对或称为物流路线 的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流 量比例来确定。量比例来确定。 表表2 25 5 物流强度等级比例划分表物流强度等级比例划分表 物流强度等级划分的具体步骤（结合电瓶 叉车厂的实例） 首先根据工艺过程图2-5来统计存在物料搬运的各 作业单位之间的物流总量（正向和反向物流量之 和），汇总于26。 然后将表2-6

37、中各作业单位对按物流强度大小排序 绘制成表2-7所示物流强度分析表进行物流分析， 参照表2-5划分物流强度等级。表2-5，2-6中未出 现的作业单位对不存在固定的物流，因此物流强 度等级为U级。 表表2 26 6 叉车厂物流强度汇总表叉车厂物流强度汇总表 表表2-7 2-7 叉车厂物流强度分析表叉车厂物流强度分析表 2.8.5 2.8.5 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 1 1、物流相互关系图、物流相互关系图 为了能清楚地表明各作业单位之间的物流关系，为了能清楚地表明各作业单位之间的物流关系， 我们将物流强度用物流相互关系图表示。我们将物流强度用物流相互关系图表示。 在这个图中不区分

38、物料移动的起始与终止作业单在这个图中不区分物料移动的起始与终止作业单 位，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列位，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列 作业单位的物流强度等级作业单位的物流强度等级。 即把物流强度分析表转换成物流相互关系图的形即把物流强度分析表转换成物流相互关系图的形 式。式。 叉叉 车车 总总 装装 厂厂 作作 业业 单单 位位 物物 流流 相相 关关 图图 2 2、非物流相互关系图、非物流相互关系图 物流分析得到的是定量的相互关系，但是在设施布置中，各作 业单位间除了通过物流联系外，还存在其他关系，如人际、工 作事务、行政事务等的活动，尤其是在行政、服务、事业等各 种单

39、位中更是如此，这些关系称为非物流关系。 通过单位之间活动的频繁程度可以说明单位之间关系是密切或 者疏远。这种对单位之间密切程度的分析称为作业单位相互关 系分析。 根据单位之间关系密切程度来布置设施或设备，这是除去用物 流外决定设施布置的另一重要原则。 具体布置可参考2.7.2例25。 SLP将作业单位间相互关系密切程度等级划 分为A、E、I、O、U、X，其含义及比例如 下表所示。 表表2-8 2-8 作业单位相互关系等级表作业单位相互关系等级表 影响作业单位间相互关系密切程度的典型因素一般可以考虑以下 方面： （1）物流；（2）工艺流程；（3）作业性质相似； （4）使用相同的设备；（5）使用同

40、一场所； （6）使用相同的文件档案； （7）使用相同的公用设施； （8）使用同一组人员；（9）工作联系频繁程度； （10）监督和管理方便； （11）噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响； （12）服务的频繁和紧急程度。 缪瑟建议，每个项目中重点考虑的因素不应超过10个。 作业单位相互关系图的制法：利用与物流相关表 相同的表格形式，菱形框上半部分为密切关系等 级代码，下半部分为理由代码。 图图2-6 2-6 作业单位非物流相互关系示意图作业单位非物流相互关系示意图 注意：注意： 在非物流关系评级中，A级一般只用于有密切的工艺联系或使用相同 的设备或场所，如钢材库和下料区、最后检查和包装、清理和

41、油漆等。 此外大量的人员流动也可定为A级。 如果对A级有些把握不准，可以定位E级，如两个作业单位人员流动大 但不是时时如此，再如方便和安全要求、搬运物料要求和服务频繁和 紧急等. U级最多，当两个作业单位不需要相关或无干扰时采用。 X同A一样重要，是不要密切靠近，如油漆间和焊接间、油料库和热处 理车间等不能相邻。一般噪音、烟尘、发热、致冷、气味都是列入X级 的理由。 作业单位非物流相互关系评级示例 图图2-7 2-7 叉车总装厂非物流相互关系图叉车总装厂非物流相互关系图 3 3、作业单位综合相互关系图、作业单位综合相互关系图 建立步骤如下： 确定物流与非物流相互关系的相对重要性确定物流与非物流

42、相互关系的相对重要性。一般说来， 物流与非物流的相互关系的相对重要性的比值m：n不应 超过1：33：1之间。实际工作中，根据物流与非物流 相互关系的相对重要性取m：n3：1，2：1，1：1，1： 2，1：3，我们把m：n称为加权值。 量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。一般取A 4，E3，I2，Ol，U0，X-1，得出量化以后 的物流相关图及非物流相互关系图。 3 3、作业单位综合相互关系图、作业单位综合相互关系图 计算量化的所有作业单位之间综合相互关系计算量化的所有作业单位之间综合相互关系。具体方 法为：设任意两个作业单位分别为Ai和Aj，其量化的

43、物流 相互关系等级为MRij，量化的非物流的相互关系密切程 度等级为NRij，则作业单位入Ai和Aj之间综合相互关系密 切程度数量值 TRijmMRijnNRi 综合相互关系等级划分综合相互关系等级划分。综合相互关系的等级划分为A、 E、I、O、U、X各级别TRij值逐渐递减，且各级别对应的 作业单位对数应符合一定的比例，如表2-9所示。 表29 综合相互关系等级与划分比例 3 3、作业单位综合相互关系图、作业单位综合相互关系图 注：需要说明的是，将物流与非物流相互关系进 行合并时，应该注意X级关系密级的处理，任何 一级物流相互关系等级与X级非物流相互关系等 级合并时都不应超过O级。对于某些极

44、不希望靠 近的作业单位之间的相互关系可以定为XX级，即 绝对不能相互接近。 经过调整，建立综合相互关系图。经过调整，建立综合相互关系图。 建立作业单位综合相互关系图例。建立作业单位综合相互关系图例。 下面仍以下面仍以叉车厂为例，来看一下如何建立叉车厂为例，来看一下如何建立 作业单位综合相互关系图。作业单位综合相互关系图。 加权值选取。加权值选取。加权值大小反映工厂布置时考虑加权值大小反映工厂布置时考虑 方面的侧重点，对于叉车总装厂来说，物流影响方面的侧重点，对于叉车总装厂来说，物流影响 并不明显大于其他因素的影晌，因此取加权值并不明显大于其他因素的影晌，因此取加权值mm： n n1 1：1 1

45、 综合相互关系计算。综合相互关系计算。根据各作业单位对之间物根据各作业单位对之间物 流与非物流关系等级高低进行量化及加权求和，流与非物流关系等级高低进行量化及加权求和， 求出综合相互关系，详见表求出综合相互关系，详见表2-102-10。 注：当作业单位总量为注：当作业单位总量为N N时，总的作业单位配对时，总的作业单位配对 数数P P可用下式计算，即可用下式计算，即 P PN N（N N1 1）/2/2 对于该题，对于该题，N N1414，故有，故有9191个作业单位配对。个作业单位配对。 表2-10叉车厂作业单位综合相互关系计算表 （表中只填部分，后面的照推） 划分关系密级。划分关系密级。

46、在表2-10中，综合关系分值取值范围为-1-8，按表2-10统计出各分 值段作业单位对的比例，参考表2-9划分综合关系密级。当分值为 78时，综合相互关系定为A级，分值为46时，综合相互关系定 为E级，分值为2-3时，综合相互关系定为I级，分值为1时；综合相 互关系定为O级，分值为0时，综合相互关系定为U级，分值为-1时， 综合相互关系定为X级。 应该注意：综合相互关系应该是合理的；应该是作业单位之间物流 的相互关系与非物流的相互关系的综合体现不应该与前两种相互 关系相矛盾，如作业单位6与10之间物流关系为E级，而非物流关系 为x级，计算结果为I级，也就是说出现了重要的关系密级，与X级的 非物

47、流相互关系相矛盾，这显然是不合理的，应最后调整为U级。 划分关系密级。划分关系密级。 进一步统计各级作业单位对综合相互关系比例如 表2-11所示。 建立作业单位综合相互关系图。建立作业单位综合相互关系图。将表将表2-102-10中的中的 综合相互关系总分转化为关系密切等级后，绘综合相互关系总分转化为关系密切等级后，绘 制成作业单位综合相互关系图，如图制成作业单位综合相互关系图，如图2-102-10所示所示 . 表2-11叉车厂作业单位综合相互关系等级划分表 图图2-10 2-10 作业单位综合相互关系图作业单位综合相互关系图 2.8.6 2.8.6 作业单位位置相关图作业单位位置相关图 1 1

48、、作业单位综合接近程度计算、作业单位综合接近程度计算 在在SLPSLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的 建筑物占地面积及其外形几何形伏，而是从各作业单位建筑物占地面积及其外形几何形伏，而是从各作业单位 间相互关系密切程度出发安排各作业单位之间的相对位间相互关系密切程度出发安排各作业单位之间的相对位 置，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的置，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的 作业单位之间距离远，由此形成作业单位作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图位置相关图。 问题：作业单位间必然会出现密切等级相同的作业单位问

49、题：作业单位间必然会出现密切等级相同的作业单位 对，这会给位置分析造成困难。怎么办？对，这会给位置分析造成困难。怎么办？ 所谓某一所谓某一作业单位综合接近程度作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他等于该作业单位与其他 所有作业单位之间量化后的关系密级分值的总和。这个所有作业单位之间量化后的关系密级分值的总和。这个 值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处于中值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处于中 心位置还是应该处于边缘位置。也就是说，综合接近程心位置还是应该处于边缘位置。也就是说，综合接近程 度高的作业单位与大多数作业单位都比较接近，当然，度高的作业单位与大多数作业单位都比较接

50、近，当然， 这个作业单位就应该处于布置图的中央位置，反之，这这个作业单位就应该处于布置图的中央位置，反之，这 个作业单位就应该处于布置图的边缘。个作业单位就应该处于布置图的边缘。 计算步骤 作业单位综合相互关系图，变换成右上三角 矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格。 然后量化关系密级，并按行或列累加关系密 级分值，其结果就是某一作业单位的综合接近 程度 。 表2-12就是电瓶叉车厂作业单位综合接近程度 计算结果。 表表2-12 2-12 电瓶叉车厂作业单位综合接近程度排序表电瓶叉车厂作业单位综合接近程度排序表 叉叉 车车 总总 装装 厂厂 综综 合合 接接 近近 程程 度度 排排 序序 表表

51、 2 2、作业单位位置相关图、作业单位位置相关图 在作业单位位置相关图中，采用号码来表示作业单位采用号码来表示作业单位，如表2- 13所示，可以利用表中推荐的颜色来绘制作业单位，以使图 形更直观。 作业单位之间的相互关系用相互之间的连线类型来表示，如表 2-14所示。表中实线连线多表示作业单位相对位置应该彼此接 近，而波浪线可以形象化地理解为弹簧，将连线两端的作业单 位彼此推开。同样可以利用表中推荐的颜色来绘制连线 。 有时，力了绘图简便，往往于用内标注号码来表示作业单位 而不严格区分作业单位性质，虚线来代替波浪线表示X级关系 密级。 表表2-13 2-13 作业单位工作性质符号作业单位工作性

52、质符号 表表2-14 2-14 作业单位关系等级表示方式作业单位关系等级表示方式 绘制作业单位位置相关图的步骤：绘制作业单位位置相关图的步骤： 从作业单位综合相互关系表出发，求出各作业单位的综合 接近程度，并按其高低将作业单位排序。 按图幅大小，选择单位距离长度，并规定：关系密级为A 级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个 单位距离长度，依此类推。 根据综合相互关系级别高低按A、E、I、O、U级别顺序先 后确定不同级别作业单位位置，而同一级别的作业单位按综 合接近程度分值高低顺序来进行布置。应随时检查待布置作 业单位与图中已布置的作业单位之间的关系密级，选择适当 位置进行布置，出

53、现矛盾时，应修改原有布置。 具体针对电瓶叉车厂来说，绘制作业单位位具体针对电瓶叉车厂来说，绘制作业单位位 置相关图步骤如下：置相关图步骤如下： 第一步，处理综合相互关系密级为第一步，处理综合相互关系密级为A A的作业单位的作业单位 从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对，有8- 11、4-5、11-12，共涉及5个作业单位，按综合接近程应分 值排序为8、4、11、12、5，其中作业单位5与12的综合接 近程度是一样的，其顺序可以任意确定。 将综合接近程度分值最高的作业单位8布置在位置相关图的 中心位置。 处理作业单位对8-11。将作业单位11布置到图中，且与作 业单位8之间距离为一单位距

54、离，如图2-11a所示。 第一步，处理综合相互关系密级为第一步，处理综合相互关系密级为A A的作业单位的作业单位 布置综合接近程度分值次高的作业单位布置综合接近程度分值次高的作业单位4 4的位置。由于作业单位的位置。由于作业单位 4 4与图上己有的作业单位与图上己有的作业单位8 8和和1111均非均非A A级关系，则应从综合相互关级关系，则应从综合相互关 系表中取出系表中取出4-84-8、4-114-11的关系密级，结果分别为的关系密级，结果分别为I I级和级和OO级，即作业级，即作业 单位单位4 4与与8 8的距离应为的距离应为3 3个单位距离长度。而作业单位个单位距离长度。而作业单位4 4

55、与与1111的距离的距离 应为应为4 4个单位距离长度，可选择如图个单位距离长度，可选择如图2-11b2-11b的位置布置作业单位的位置布置作业单位4 4。 处理与作业单位处理与作业单位4 4有关的有关的A A级关系级关系4-54-5。从综合相互关系表中取出。从综合相互关系表中取出 图中已存在的作业单位图中已存在的作业单位8 8和和1111与作业单位与作业单位5 5的关系，均为的关系，均为U U级。关级。关 系密级系密级U U为不重要的关系，则只重点考虑作业单位为不重要的关系，则只重点考虑作业单位4 4和和5 5的关系，的关系， 将作业单位将作业单位5 5布置到如图布置到如图2-11c2-11

56、c所示的位置。所示的位置。 第一步，处理综合相互关系密级为第一步，处理综合相互关系密级为A A的作业单位的作业单位 下一个要处理的作业单位11，已布置在图上，只需要 直接处理与作业单位11关系为A级的作业单位12的位置。 从综合相互关系表中取出作业单位12与8、4、5的关系 密级，均为U级，综合考虑的结果将作业单位12布置在 图2-11d所示的位置上。 至此，作业单位综合相互关系表中，具有A级关系的作 业单位对之间的相对位置均已确定。 第二步，处理相互关系为第二步，处理相互关系为E E的作业单位对的作业单位对 从综合相互关系表中取出具有E级关系的作业单位对，有l-4、 1-5、l-6、2-10

57、、3-8、4-7、5-9、 7-8、8-10，涉及到的作业 单位按综合接近程度分值排序为8、4、l、7、3、9、5、10、 2、6。 首先处理与作业单位8有关的作业单位3、7和10，布置顺序 7、3和10。对于作业单位7与图中存在的作业单位8、4、11、 12和5的关系密级分别为E、E、I、U和U，重点考虑较高级的 关系，将作业单位7布置到图中，而后依次布置作业单位3和 10。布置中要特别注意作业单位10与5之间的X级关系密级， 应使作业单位10与5尽量远离。布置结果如图2-11e所示。 第二步，处理相互关系为第二步，处理相互关系为E E的作业单位对的作业单位对 下一个要处理作业单位下一个要处

58、理作业单位4 4，与之相关的作业单位对有，与之相关的作业单位对有 1-41-4、4-74-7，作业单位，作业单位1 1与图中已存在的作业单位与图中已存在的作业单位4 4和和5 5关系关系 密级均为密级均为E E级。由图级。由图2-11e2-11e可以看出，作业单位可以看出，作业单位1 1难以按难以按 其要求布置到作业单位其要求布置到作业单位4 4和和5 5距离大致相同的位置上，为距离大致相同的位置上，为 此必须修改原有布置方案，新的布置方案如图此必须修改原有布置方案，新的布置方案如图2-11f2-11f所示。所示。 处理剩余作业单位。处理剩余作业单位。 第三步，分别处理位置相关图中仍未出现的第

59、三步，分别处理位置相关图中仍未出现的I I、OO、U U级级 作业单位对。作业单位对。 图图2-11 2-11 作业单位位置相关图绘制步骤作业单位位置相关图绘制步骤 最后，重点调整最后，重点调整X级作业单位对之间的相对位置，级作业单位对之间的相对位置， 得出最终作业单位位置相关图，如图得出最终作业单位位置相关图，如图2-12所示。所示。 图图2-12 2-12 作业单位位置相关图作业单位位置相关图 2.8.7 2.8.7 作业单位面积相关图及最终方案形成作业单位面积相关图及最终方案形成 1 1、作业单位面积相关图绘制作业单位面积相关图绘制 将各作业单位的占地面积与其建筑物空间几何形将各作业单位

60、的占地面积与其建筑物空间几何形 状结合到作业单位位置相关图上，就得到了作业状结合到作业单位位置相关图上，就得到了作业 单位面积相关图。单位面积相关图。 这个过程中，首先需要确定各作业单位建筑物的这个过程中，首先需要确定各作业单位建筑物的 实际占地面积与外形（空间几何形状）。作业单实际占地面积与外形（空间几何形状）。作业单 位的基本占地面积由设备占地面积、物流模式及位的基本占地面积由设备占地面积、物流模式及 其通道、人员活动场地等因素决定。其通道、人员活动场地等因素决定。 作业单位面积相关图绘制步骤如下：作业单位面积相关图绘制步骤如下： 选择适当的绘图比例。选择适当的绘图比例。 将作业单位位置相