第五章 系统化设施布置方法及实例分析

1、第五章第五章 设施布置方法设施布置方法系统化设施布置方法系统化设施布置方法-SLP计算机化布置方法计算机化布置方法系统布置设计系统布置设计（ SLPSLP，System Layout Planning)System Layout Planning)于于19611961年由美国的缪瑟提出的。年由美国的缪瑟提出的。它不仅适合于各种规模、种类的工厂之新建、扩建或改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，也适合制造业中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，同时也可对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时也可用于医院、商店等

2、服务业的布置设计用于医院、商店等服务业的布置设计。一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP选择分析寻优输入资料：P、Q、R、S、T、及作业单位1、物流分析、物流分析2、作业关系 3、相互关系图4、需要的空间5、可以利用的空间6、空间关系图9、拟定几种布置方案10、评价7、修正条件8、实际制约SLP程序模式示意图程序模式示意图一、系统化设施布置方法-SLP1.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素产品产品P、数量、数量Q、生产路线、生产路线R、辅助、辅助部门部门S及时间及时间T等这些原始资料。同时对作

3、业单位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。一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP五要素对设施布置的影响五要素对设施布置的影响(1)P-产品或材料产品或材料 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、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、物料搬运的方式等。(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作量。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、建筑

4、物面积等。 一、系统化设施布置方法-SLP（3）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、数量等设计出的工艺流程、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、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。（4）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常运行起着举足轻重的作用。（5）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

5、，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数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP 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一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP 2.物流分析与作业关系分析物流分析与作业关系分析 物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关物流强度等级及物流相关图图来表示。 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

6、图。一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP 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。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况时，各种物料的物流强度大小应酌情考虑物料搬运的困难程度。SLP中将物流强度分成五个等级，分别用符号A、E、I、O、U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量比物流路线比例或承担的物流量比例来确定例来确定。 一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP 物流强度等级比例划分表物流强度等级比例划分表例1 已知某物流中心各作业区域的物流情况如单

7、向物流从至表1所示，表中的行为发出物流量的作业单位，列为相应接受物流量的各单位。表中的数字为由始发点流向到达点的物流量。 表表1 单向物流从至表单向物流从至表A1A2A3A4A5A1160.5A20.51.5A312A40.520.5A50.5(1)因为物流相关图分析两个区域的位置关系，两点之间物流方向有正反之分（如A到B和B到A），但是相对位置关系不用区分方向，所以需要首先计算两点之间两个方向上的物流总量 表表2 对流物流从至表对流物流从至表A1A2A3A4A5A1160.5A21.52A34A41A5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

8、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。 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。 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；

9、（4）使用相同的设备；（5）使用同一场所；（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。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一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP 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

10、，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。 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。 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、通道及辅助装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。相互关系图相互关系图作业单元位置和空间关系图确定作业单元位置和空间关系图确定（试错法）（试错法）一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP 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

11、图上，就形成了作业单位面积相关图。 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。 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。 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价，选出或修正设计方案，得到布置方案图。一、系统化设施布置方法一、系统化设施布置方法-SLP例例2一、系统化设施布置方法-SLP例例2一、系统化设施布置方法-SLP例例2一、系统化设施布置方法-SLP例例2一、系统化设施布置方法-SLP例例2一、系统化设施

12、布置方法-SLP例例2一、系统化设施布置方法-SLP例例2习题习题1、 已知某物流中心各作业区域的物流情况如单向物流从至表所示，表已知某物流中心各作业区域的物流情况如单向物流从至表所示，表中的列为发出物流量的各作业单位，行为相应接受物流的各单位，表中的数中的列为发出物流量的各作业单位，行为相应接受物流的各单位，表中的数字为各单位由始发点流向到达点的物流量。另已知物流强度等级划分标准为字为各单位由始发点流向到达点的物流量。另已知物流强度等级划分标准为表所列标准。表所列标准。（1）试对物流中心各作业单位进行物流强度分析，绘制物流相关表。）试对物流中心各作业单位进行物流强度分析，绘制物流相关表。（2

13、）若只考虑物流关系进行作业单位布置，试绘制作业单位位置平面相关）若只考虑物流关系进行作业单位布置，试绘制作业单位位置平面相关图与面积相关图图与面积相关图物流强度等级比例划分表物流强度等级比例划分表 表表1 单向物流从至表单向物流从至表 解：第一步，首先在表解：第一步，首先在表1的基础上将顺行的物流量与逆行的基础上将顺行的物流量与逆行的物流量相加，得对流物流量，如表的物流量相加，得对流物流量，如表2所示所示表表2 2 对流物流量从至表对流物流量从至表A1A2A3A4A5A6面积面积A12121300A2341200A34100A421200A51100A6100 第二步，有了对流物流量，根据对流

14、物流量的大小顺序，第二步，有了对流物流量，根据对流物流量的大小顺序，作物流强度分析，确定各单位之间的物流密切程度等级，作物流强度分析，确定各单位之间的物流密切程度等级，如表如表3所示。所示。 表3 物流强度分析表以单位配对关系计算公司：以单位配对关系计算公司：N(N-1)/2N(N-1)/2（N N为单位个数）计算，为单位个数）计算，可得本例作业单位有可得本例作业单位有1515对配对关系，而实际发生物流关系的对配对关系，而实际发生物流关系的路线只有路线只有1010条。条。因此，按实际发生物流关系的路径进行等级因此，按实际发生物流关系的路径进行等级A A、E E、I I、O O划分，划分，没有物

15、流关系的路径其搬运可忽视，均定为为没有物流关系的路径其搬运可忽视，均定为为U U级。级。根据物流强度等级标准表。本例作业单位对根据物流强度等级标准表。本例作业单位对A1-A3A1-A3物流关系为物流关系为A A级（路线比例：级（路线比例：10%10%；占物流量比例：；占物流量比例：12/31=39%12/31=39%），其他作），其他作业单位对的等级如表业单位对的等级如表3 3所示。所示。第三步，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列作业第三步，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列作业单位间的物流强度等级，得物流原始相关表，如表单位间的物流强度等级，得物流原始相关表，如表4所示。所示。表表4

16、 4 物流原始相关表物流原始相关表第四步，绘制作业单位物流相关表第四步，绘制作业单位物流相关表因为表因为表4 4中行作业单位与列作业单位排列顺序相同，所以得到中行作业单位与列作业单位排列顺序相同，所以得到的是右上三角矩阵表格与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，的是右上三角矩阵表格与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，除掉多余的下三角矩阵表格，将右上三角矩阵变形，就得到除掉多余的下三角矩阵表格，将右上三角矩阵变形，就得到了了SLPSLP中著名的物流相关表，如表中著名的物流相关表，如表5 5所示。所示。IA1A2A3A4A5A6OUOAOOEIIEUUUU表表5 5 物流相关表物流相关表 第五步，根据物

17、流原始相关表计算各作业单位物流强度分值第五步，根据物流原始相关表计算各作业单位物流强度分值TCR,TCR,再根据各作业单位的再根据各作业单位的 大小对作业单位的接近程度大小对作业单位的接近程度进行排序，绘制接近程度排序表进行排序，绘制接近程度排序表接近程度排序表接近程度排序表第六步，绘制作业单位平面位置相关图第六步，绘制作业单位平面位置相关图布置思路，按布置思路，按 值大小排序先布置值大小排序先布置A A级关系，然后级关系，然后E E、I I、O O、U U级关系。级关系。表中作业单位表中作业单位A3A3的的TCRTCR值最高，故先布置，随后布置与值最高，故先布置，随后布置与A3A3有有A A

18、级级关系的作业单位关系的作业单位A1A1；接下来布置；接下来布置E E级关系，与级关系，与A3A3有有E E级关系的级关系的A4A4，与与A4A4有有E E级关系的级关系的A2A2，接下来，再布置，接下来，再布置I I级关系的单位与级关系的单位与O O级关系级关系的单位。的单位。最后可绘制出作业单位平面位置相关图。最后可绘制出作业单位平面位置相关图。作业单位平面位置相关图作业单位平面位置相关图第七步，考虑面积因素对作业单位平面位置相关图进行修正，可得作业单位平面位置面积图 案例案例2 2：已知某物流中心各作业部门的物流相关表如表所示，：已知某物流中心各作业部门的物流相关表如表所示，非物流作业单

19、位相关表如表所示，物流与非物流相互关系非物流作业单位相关表如表所示，物流与非物流相互关系相对重要性比值相对重要性比值m:n=2:1m:n=2:1，对物流与非物流相关密切程度等，对物流与非物流相关密切程度等级值：级值：A=4A=4，E=3E=3；I=2;O=1;U=0;X=-1I=2;O=1;U=0;X=-1，综合相互关系等级，综合相互关系等级划分标准见表，试建立作业单位综合相关表，并绘制各功划分标准见表，试建立作业单位综合相关表，并绘制各功能作业区域位置与面积相关图。能作业区域位置与面积相关图。某物流中心各作业部门的物流相关表某物流中心各作业部门的物流相关表非物流作业单位相关表非物流作业单位相

20、关表综合相互关系等级划分标准综合相互关系等级划分标准案例案例2解题步骤解题步骤步骤步骤1：进行物流分析，求得作业单位物流相关表：进行物流分析，求得作业单位物流相关表步骤步骤2：确定各作业单位间非物流关系相互影响因：确定各作业单位间非物流关系相互影响因素及等级，做出作业单位相互关系表；素及等级，做出作业单位相互关系表；步骤步骤3 3：确定物流和非物流相互关系的重要性分：确定物流和非物流相互关系的重要性分析 通常这一相对重要性比值通常这一相对重要性比值m:nm:n不应超过不应超过1:3-3:11:3-3:1。 若比值大于若比值大于3:13:1，则说明物流关系占主要地位，设施布置，则说明物流关系占主

21、要地位，设施布置只需要考虑物流；只需要考虑物流； 若比值小于若比值小于1:31:3，则说明物流影响很小，设施布置只需要，则说明物流影响很小，设施布置只需要考虑非物流关系即可。考虑非物流关系即可。 现实情况下，按照物流关系和非物流关系的相对重要性，现实情况下，按照物流关系和非物流关系的相对重要性，将比值确定为将比值确定为3:1,2:1,1:1,1:2,1:33:1,2:1,1:1,1:2,1:3。步骤步骤4 4：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通常这些量化的数值取为：通常这些量化的数值取为： A=4A=4 E=3 E=3 I=2 I=2 O=1 O=1 U=0 U=0 X=-1 X=-1步骤步骤5 5：计算量化后的作业单位相互关系：计算量化后的作业单位相互关系ijMR对任意两个作业单位分别为对任意两个作业单位分别为A Ai i和和