设施规划与物流系统课件

1、-1-设施规划与物流系统设施规划与物流系统-2-FD设施布置方法一览表设施布置方法一览表布置方法和技术布置方法和技术年代年代主要特点和使用条件主要特点和使用条件流程图、样片排列等经验判断方法流程图、样片排列等经验判断方法50年代年代直观、简便、易行直观、简便、易行关于设施间物料流动顺序和数量的各关于设施间物料流动顺序和数量的各种数学分析方法。如属于最优化及其种数学分析方法。如属于最优化及其搜索算法的二次分派算法（搜索算法的二次分派算法（QAP，1957）及相应的计算机软件）及相应的计算机软件CRAFT（1964）和）和CORELAP（1967）50年代中年代中期到期到60年年代初、中代初、中期

2、期适用于设施数目不太多的情况适用于设施数目不太多的情况系统布置规划方法（系统布置规划方法（SLP）60年代年代至今至今该方法属于系统仿真技术，要求把影响布置的该方法属于系统仿真技术，要求把影响布置的因素尽可能量化，在离散状态下组合寻优。适因素尽可能量化，在离散状态下组合寻优。适用于设施数目不超过用于设施数目不超过15个的情况。其突出特点个的情况。其突出特点是具有方法论意义是具有方法论意义人机交互式决策支持方法人机交互式决策支持方法80年代年代至今至今按决策者意图靠计算机系统支持决策，按决策者意图靠计算机系统支持决策，能进行预测判断；借助于模糊集理论，能进行预测判断；借助于模糊集理论，采用图论方

3、法等采用图论方法等设计数据集成和设计模型集成的理想设计数据集成和设计模型集成的理想实验环境方法（综合决策环境方法）实验环境方法（综合决策环境方法）90年代年代至今至今 (1911年年MCG-INES)是对纯粹计算机程序支持的改进方法是对纯粹计算机程序支持的改进方法-3-系统化厂房布置系统化厂房布置SLP 工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题自工业革命以来研究出了许多手不断探索的问题自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图解技术，工设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又发年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中

4、，展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，以以R缪瑟提出的系统布置设计缪瑟提出的系统布置设计SLP(Systematic Layout Planning）最为著名，应用十分普遍；这种）最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅适用于工厂和生产系统设计，还可以用于方法不仅适用于工厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。-4-一、阶段结构一、阶段结构 系统布置设计采用四个阶段进行，称为系统布置设计采用四个阶段进行，称为“布置设计布置设计四阶段四阶段”。确定位置确定位置:工厂的总体位置工厂的总体位置总体区分：初步规划基本物流模式和总体

5、布局总体区分：初步规划基本物流模式和总体布局详细布置：确定各作业单位的具体位置详细布置：确定各作业单位的具体位置实施：编制施工计划，进行施工安装实施：编制施工计划，进行施工安装阶阶段段时间时间-5-二、程序模式二、程序模式选择选择分析分析寻优寻优输入数据（输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流、物流2、作业单位的相、作业单位的相互关系互关系3、物流、物流作业单作业单 位相互关系图位相互关系图4、必要面积、必要面积5、可用面积、可用面积6、面积相互关系图、面积相互关系图9、拟定几种布置方、拟定几种布置方案案10、评价、评价7、修正条件、修正条件8、实际制约、实际制约系统布置设计程序模式系统

6、布置设计程序模式-6-三、设施布置设计的要素分析三、设施布置设计的要素分析输入数据（输入数据（P、Q、R、S、T）？）？影响布置设计的因素众多，基本要素可以归纳为影响布置设计的因素众多，基本要素可以归纳为5 5项：项：P P产品产品( (或材料或服务或材料或服务) )、Q Q数量、数量、R R生产路线生产路线( (工艺过程工艺过程) )、S S助服务部门、助服务部门、T T时间时间( (或时间安排或时间安排) )。五个要素分别回答以下问题：五个要素分别回答以下问题： P Product P Product 生产什么？生产什么？ Q Quantity Q Quantity 生产多少？生产多少？

7、R Routing R Routing 怎么生产？怎么生产？ S Supporting service S Supporting service用什么支持生产？用什么支持生产？ T Time T Time 何时生产？何时生产？ -7-五要素对设施布置的影响五要素对设施布置的影响1 1、P P产品或材料或服务（产品或材料或服务（ProductionProduction） 指规划设计的对象所生产的产品、原材料、加工的指规划设计的对象所生产的产品、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、

8、包装序间储备、产品、辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。材料等。 产品这一要素影响着设施的组成及其相互关系、设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、物料搬运的方式等备的类型、物料搬运的方式等。2 2、Q Q数量或产量数量或产量(Quantity)(Quantity) 指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量。的工作量。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等量、建筑物面积等。 -8-3 3、R R生产路线或工艺过程生产路线或工艺过程(Routing)(Routing)

9、 指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、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、工艺物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运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 (Supporting Service) (Supporting Service) 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

10、活设施、消防设施、照明、采暖通风、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；办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它是生产的支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轻重的作用。5 5、T T时间或时间安排时间或时间安排(Time)(Time) 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。工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备的数量、这些因素决定着设备的数量、需要的面积

11、和人员、工序的平衡安排等需要的面积和人员、工序的平衡安排等。-9- 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、环境保护等方面的规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。程、标准和技术规范等。影响设施布置设计的其他要素影响设施布置设计的其他要素-10-四、物料分类及产品四、物料分类及产品产量分析产量分析 现象：现象：物料种类繁多，可运性不相同。物料种类繁多，可运性不相同。 问题：问题：如何统计量一物流系统中性质、特如何统计量一物流系统中性质、特 征各不相同的

12、物料数量？征各不相同的物料数量？ 如何区分各物料的重要等级程度？如何区分各物料的重要等级程度？ 如何确定设施布置的型式？如何确定设施布置的型式？-11-四、物料分类及产品四、物料分类及产品产量分析产量分析1、物流量的计算、物流量的计算 （1）定义：）定义： 在一定时间内（一年或一个月）通过两设施间的物料数在一定时间内（一年或一个月）通过两设施间的物料数量。可以用重量、体积、托盘或货箱来表示。量。可以用重量、体积、托盘或货箱来表示。 （2）计算方法：）计算方法： 方法一：当量物流量方法一：当量物流量用物料的某一特征（重量、几用物料的某一特征（重量、几 何形状、装载和包装形式等）来估算物流量。何形

13、状、装载和包装形式等）来估算物流量。 可用下式表可用下式表示：示： f=q.n 其中：其中：f 当量物流量当量物流量 q 每个标准搬运单元的当量吨数每个标准搬运单元的当量吨数 n单位时间内两设施间流动的标准单元数单位时间内两设施间流动的标准单元数 例：载重为两吨的标准载重箱，载一箱锻件为例：载重为两吨的标准载重箱，载一箱锻件为2当量吨，当量吨，载一箱壳体也为载一箱壳体也为2当量吨。当量吨。-12-方法二：玛格（方法二：玛格（magnitude）用可运性衡量当量物流量。用可运性衡量当量物流量。 标准的标准的1玛格：一块干燥的木块，体积为玛格：一块干燥的木块，体积为5*5*5 立方厘米，立方厘米，

14、 可以方便地用手拿住。可以方便地用手拿住。 一包香烟一包香烟= 0.5 mag 一个电话亭一个电话亭=50 mag 一个低堆垛的托盘（一个低堆垛的托盘（1200 cm*1200cm）=38mag 玛格的计算：玛格的计算： M=A+A（B+C+D+E+F）/4 其中：其中：A基本值，通过计算物料体积后查玛格曲线得出。基本值，通过计算物料体积后查玛格曲线得出。 B密度修整系数密度修整系数 C形状修整系数形状修整系数 D损伤危险程度修整系数损伤危险程度修整系数 E状态（物理、化学）修整系数状态（物理、化学）修整系数 F价值因素（若不考虑，则价值因素（若不考虑，则F=0）-13-2、物料的分类：、物料

15、的分类： 把相同或相似性质的物料归并成类，可大大简化物把相同或相似性质的物料归并成类，可大大简化物流分析。流分析。 可依次采用两种分类方法：可依次采用两种分类方法： 方法一：按物料的基本形态进行分类方法一：按物料的基本形态进行分类 固体固体成箱成箱 液体液体成桶成桶 气体气体成瓶成瓶 方法二：按影响物料可运性的物理特征进行分类，方法二：按影响物料可运性的物理特征进行分类， 包括：外形尺寸、重量、形状、损坏可能性、状态包括：外形尺寸、重量、形状、损坏可能性、状态（热、湿、（热、湿、 粘、脏）、数量、时限性（季节性、粘、脏）、数量、时限性（季节性、突发性）突发性） 关键：抓住有决定性的影响特征关键

16、：抓住有决定性的影响特征 物料分类程序物料分类程序列表标明所有物料列表标明所有物料名称名称记录其物理特征、记录其物理特征、其他特征其他特征编制物料特征表编制物料特征表每类物料写出每类物料写出分类说明分类说明确定各类的主导确定各类的主导特征特征把相似主导特征把相似主导特征的归为一类的归为一类-14-3、产品产品产量（产量（PQ）分析）分析 产品产量分析是为了确定设施基本布置形式而采用的综合产品产量分析是为了确定设施基本布置形式而采用的综合分析方法，同时也是物料重要等级分类的方法。分析方法，同时也是物料重要等级分类的方法。 下图是一种典型的下图是一种典型的“82原则原则”下的下的PQ分析结果。分析

17、结果。 QAGBCDEFPPQ分析图分析图由该图可知：由该图可知：AD四种产品占总产量的四种产品占总产量的80%，可考虑用产品，可考虑用产品原则布置，其余品种原则布置，其余品种可考虑按工艺原则布可考虑按工艺原则布置置-15-系统布置规划系统布置规划SLP分析阶段分析阶段v 产品品种产量分析（产品品种产量分析（PQ分析）分析） I I区区 为单一或少品种大批量产品，宜采用为单一或少品种大批量产品，宜采用流水生产线的大生产方式和按产品原则布流水生产线的大生产方式和按产品原则布置置 IVIV区区 表示多品种小批量或单件生产，宜采表示多品种小批量或单件生产，宜采用工艺原则布置用工艺原则布置 IIII和

18、和IIIIII区区 的产品品种和批量均中等，宜的产品品种和批量均中等，宜采用成组技术布置采用成组技术布置产品品种数目产品品种数目P产产量量QIIIIIIIV-16-思考：下列三图应分别采用何种布置型式思考：下列三图应分别采用何种布置型式QQPPPQ-17-五五 物流分析物流分析 Flow Analysis 当物料移动是工艺过程的主要部分时，物流分析当物料移动是工艺过程的主要部分时，物流分析就是工厂布置设计的核心工作，也是物料搬运分析的就是工厂布置设计的核心工作，也是物料搬运分析的开始，它对应布置设计问题开始，它对应布置设计问题“钥匙钥匙”的第三个字母的第三个字母R（路线）。（路线）。 零部件物

19、流是该部件在工厂内移动时所走过的路零部件物流是该部件在工厂内移动时所走过的路线，物流分析不仅要考虑每个零部件在工厂内的路线，线，物流分析不仅要考虑每个零部件在工厂内的路线，还要遵循两个最小和两个避免的原则：还要遵循两个最小和两个避免的原则： 两个最小原则：两个最小原则： 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。 两个避免原则：两个避免原则： 避免迂回和避免十字交叉。避免迂回和避免十字交叉。-18- 物流分析有助于设计人员选择最有效的机器设备、设施、物流分析有助于设计人员选择最有效的机器设备、设施、工作单元和部门的安排布局，同时还有助于改进生产过程。工作单元和部门的安排布局，同时

20、还有助于改进生产过程。 在物流分析时要验证工艺路线是否正确、合理，检查是否在物流分析时要验证工艺路线是否正确、合理，检查是否可以取消、合并、改变顺序、位置或人员和改进细节。可以取消、合并、改变顺序、位置或人员和改进细节。ECRS 因此正确合理的设施布置不仅能提高生产效率和工作效率，因此正确合理的设施布置不仅能提高生产效率和工作效率，也是节约物流费用从而降低产品或服务成本的重大措施。也是节约物流费用从而降低产品或服务成本的重大措施。 除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走动时的路除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走动时的路线也是很重要的。人员流动分析用来安排工厂内所必不可线也是很重要的

21、。人员流动分析用来安排工厂内所必不可少的服务设施，以方便职员的工作。少的服务设施，以方便职员的工作。 -19-5.1 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的最有效顺序及其移动的强度和的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。数量。-20- 针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法：方法：1）工艺流程图工艺流程图(Process Chart)。在大批量生产中，产品。在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观地反映品种很少，用标准符

22、号绘制的工艺过程图直观地反映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的物流量，就可以清工艺过程图上注明各道工序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。2）多产品工艺过程表多产品工艺过程表(Multi-column Process Chart)。在。在多品种且批量较大的情况下，如产品品种为多品种且批量较大的情况下，如产品品种为10种左右，种左右，将各产品的生产工艺流程汇总在一张表上，就形成了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，

23、在这张表上各产品工艺路线并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。列绘出，可以反映出各个产品的物流途径。-21-3）成组方法成组方法(Group Technology)。当产品品种达到数十。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，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，即按产品结构与工艺过程的就有必要采用成组方法，即按产品结构与工艺过程的相似性进行归类分组，然后对每一类产品采用工艺过相似性进行归类分组，然后对每一类产品采用工艺过程图进行物流分析；或采用多产品工艺过程表表示各程图进行物流分析；或采

24、用多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。组产品的生产工艺过程，再做进一步的物流分析。4）从至表从至表(From-to Chart)。当产品品种很多，产量很小。当产品品种很多，产量很小且零件、物料数量又很大时，可以用一个矩阵图表来且零件、物料数量又很大时，可以用一个矩阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量。表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量。-22- 1、工艺过程图、工艺过程图(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。绘制过程先在图

25、的右上部从第而形成的一种流程图。绘制过程先在图的右上部从第个装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圆圈表示加工和装配，用正方形表示检验其它零部件，序用圆圈表示加工和装配，用正方形表示检验其它零部件，如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，如果外购，则分如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，如果外购，则分别用水平线进入装配作业。别用水平线进入装配作业。物料形态表示符号 符号 行动类别 主要结果 操作 生产或完成 运输 移动 检验 鉴定 停滞 干扰 储存 保存 -23- 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

26、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，通过产品加工、其重要作用是在分析工艺过程的基础上，通过产品加工、组装、检验等各加工阶段及加工路线的分析，可以组装、检验等各加工阶段及加工路线的分析，可以计算出每个计算出每个工艺过程的各工序（作业单位）间的物流强度工艺过程的各工序（作业单位）间的物流强度，从而为作业单，从而为作业单位位置的确定找到基础数据。位位置的确定找到基础数据。1450.190.10.310.19废料废料0.49（0.29）原材料原材料机加工机加工热处理热

27、处理30.01标准件标准件工艺过程分析：毛坯重工艺过程分析：毛坯重0.49，经，经热处理的毛坯重热处理的毛坯重0.19，机加工中，机加工中需返回热处理的为需返回热处理的为0.1。由此可知，由此可知，14之间的物流强之间的物流强度为度为0.3-24-2多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图 企业生产的产品品种多，特别是只进行成形加工处理企业生产的产品品种多，特别是只进行成形加工处理生产，而不考虑装配时，可以采用多种产品工艺过程图来生产，而不考虑装配时，可以采用多种产品工艺过程图来分析确定其物料流。从该过程图中可以看到平面布置的雏分析确定其物料流。从该过程图中可以看到平面布置的雏形。形。 多种产品工

28、艺过程图是将所有零件或产品的工序都汇多种产品工艺过程图是将所有零件或产品的工序都汇总在一张图表上、通过分析、调整图表上的工序，使彼此总在一张图表上、通过分析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工序尽量靠近，直至获得最佳工艺安之间有最大物流量的工序尽量靠近，直至获得最佳工艺安排顺序排顺序。 -25-2多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图 多种产品工艺过程图分析主要通过作业单位的排序，多种产品工艺过程图分析主要通过作业单位的排序，求得物流顺流程度求得物流顺流程度W的最大值。的最大值。 其中：其中： W的计算式为的计算式为 Wjk为产品为产品Pj的工序的工序Rjk与与Rjk+1之间的物流强度

29、之间的物流强度 Djk为权值为权值 工序相邻，且物料移动为直接正向时，取权值为工序相邻，且物料移动为直接正向时，取权值为2 工序不相邻，且物料倒流时，取权值为工序不相邻，且物料倒流时，取权值为-211njkDjkWjk-26-示例2：多种产品工艺过程描述表-27-示例2：初始多种工艺过程表-28-示例2：最佳顺序多种产品工艺过程表-29-5.2 从至表从至表 从至表是矩阵式的，通常用来表示建筑物之间、部门之间从至表是矩阵式的，通常用来表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量，它适用于多产品或多零件时的情况。或机器之间的物流量，它适用于多产品或多零件时的情况。 如果计入作业单位之间的距离，还可

30、以表示作业单位之间如果计入作业单位之间的距离，还可以表示作业单位之间的物料搬运总量，即的物料搬运总量，即物流强度物流强度。 从至表的画法是：在从至表上横行和竖列的标题栏内，按从至表的画法是：在从至表上横行和竖列的标题栏内，按同样顺序列出全部作业单位，将每个产品或零件在两个作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的移动，分别用字母代表产品或零件，数字代业单位之间的移动，分别用字母代表产品或零件，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。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，零件前进记在右从表的左上角到右下角

31、，画一条对角线，零件前进记在右上方，退回记在左下方。上方，退回记在左下方。 -30-例例5-3 设有三个产品设有三个产品A、B、C，制造它们涉及到的，制造它们涉及到的8个作业单个作业单位，分别是原料、锯床、车床、钻床、铣床、检验、位，分别是原料、锯床、车床、钻床、铣床、检验、包装和成品，以包装和成品，以18代替。三个产品的工艺线路和每天代替。三个产品的工艺线路和每天运量如下表所示运量如下表所示产品号产品号每天搬运托盘数工艺路线A12563546788B14356783C123456785-31- To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品8From20

32、36443018101228362210181624102230818303826384612208 各作业单位距离见下表，试作出物流分析。各作业单位距离见下表，试作出物流分析。 （注意因为（注意因为两向距离一致，故左下角表数据省略。）两向距离一致，故左下角表数据省略。）距离从至表距离从至表-32-解：先按工艺线路画出产品运量从至表解：先按工艺线路画出产品运量从至表 To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品A8C5A8A8A8A8A8A8A8A8B3B3B3AB11B3AB11B3AB11B3AB11AC13FromC5C5C5C5ABC16C5AB

33、C16C5ABC16产品号产品号每天搬运托盘数每天搬运托盘数工艺路线工艺路线A12563546788B14356783C12345678512-33- 有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘以距离便得物流强度，见下表。以距离便得物流强度，见下表。物流强度从至表物流强度从至表 To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品From10806028810480 26418840 144802524166419248128合计212348344232128合计20160480272592 560 19

34、2 1288AC13104-34- 再按作业单位对的强度划分等级，物流强度等级划分采用再按作业单位对的强度划分等级，物流强度等级划分采用著名的著名的A、E、I、O、U等级，等级，AEIO比例如下图，比例如下图，U级比级比例只给无物流的作业单位对例只给无物流的作业单位对,有物流的作业单位对一般不有物流的作业单位对一般不考虑。考虑。 -35-物流相关图，其中物流相关图，其中U级关系没标出级关系没标出 -36-六六 SLP相关图技术相关图技术 相关图是缪瑟首先使用的，它能直观相关图是缪瑟首先使用的，它能直观地表示出各作业单位两两之间的关系地表示出各作业单位两两之间的关系密切程度，而这正是布置的依据。

35、密切程度，而这正是布置的依据。 因为企业内作业单位之间关系影响因因为企业内作业单位之间关系影响因素较多，所以除了进行物流分析之外，素较多，所以除了进行物流分析之外，还要有非物流分析。还要有非物流分析。-37-6.1 非物流分析非物流分析 物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系。例如以下就是非物流因素为主的之间还存在着其他的关系。例如以下就是非物流因素为主的情况：情况： 诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少，物诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少，物流相对来说不重要。流相对来说不重要。 辅助设施与生产

36、部门之间常常没有物流关系，但必须考辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑它们之间的密切关系，像维修间、工具室、更衣室、休息虑它们之间的密切关系，像维修间、工具室、更衣室、休息室与生产区都的一定的密切关系。室与生产区都的一定的密切关系。 在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有真正的固定的物流，常用真正的固定的物流，常用信息流信息流或或人流人流当作当作“物流物流”。 在某些情况下，工艺过程也不是布置设计的唯一依据。在某些情况下，工艺过程也不是布置设计的唯一依据。例如重大零部件的搬运要考虑运入运出的条件，不能按工艺例如重大零部件的

37、搬运要考虑运入运出的条件，不能按工艺过程布置；有的工序属于产生污染或有危害的作业，需要远过程布置；有的工序属于产生污染或有危害的作业，需要远离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序。离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序。 -38- 因此，在分析作业单位相互关系时，除了物流关因此，在分析作业单位相互关系时，除了物流关系外，还要考虑非物流的相互关系。系外，还要考虑非物流的相互关系。 它们一般不能用定量的方法得到，而要用一些定它们一般不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法。这时相关图每个菱形格子不但要表示两两性的方法。这时相关图每个菱形格子不但要表示两两之间的之间的密切程度等级密切程度等级(

38、Closeness Rating)，还要加上评，还要加上评级的理由。级的理由。 定性给出密切程度等级时，包括定性给出密切程度等级时，包括A、E、I、O、U和和X六种，其比例一般按表六种，其比例一般按表4-16掌握。掌握。 -39-表表4-16 作业单位相互关系等级作业单位相互关系等级符号 A E I O U X 意义 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近 颜色 红色 桔黄 绿色 蓝色 无色 棕色 量化值 4 3 2 1 0 -1 线条数 4条 3条 2条 1条 无 1条折线 比例(%) 25 310 515 1025 4580 根据需要 -40- AOAIEUOUIUUUUEXUU

39、XUUUXUUXUUUUIUIOIIEUEIUUUOUUUXUAOUOEI4333124551522221212624155551124211434154438141312111098765432113121110987654321144EEIIEUUIUUUUIEUXXUUUEUUXIUUUIIUUUUUI1E1.原料库2.油料库3.零件库4.机加工车间5.热处理车间6.焊接车间7.变速器车间8.总装车间9.工具车间10.油漆车间11.试车车间12.成品库13.办公服务楼14.车库 图4-13 作业单位相关图 编号 理由 1 工作流程的连续性 2 生产服务 3 物料搬运 4 管理方便 5 安

40、全与污染 6 共用设备设施 图图4-13所示的作业单位非物流相关图是某叉所示的作业单位非物流相关图是某叉车厂的例子，这里共有车厂的例子，这里共有14个作业单位，两两个作业单位，两两关系共有关系共有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91个，则个，则A级约有级约有25个，图中为个，图中为3个。确定作业单位密个。确定作业单位密切程度等级的主要影响因素，也就是评级理切程度等级的主要影响因素，也就是评级理由，在相关图中一般以代码表示，并在右下由，在相关图中一般以代码表示，并在右下角列出表格。角列出表格。 -41-图中所示的作业单图中所示的作业单位非物流相关图是位非物流相关图是某叉车厂的例子，

41、某叉车厂的例子，这里共有这里共有14个作业个作业单位，两两关系共单位，两两关系共有有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91个，个，则则A级约有级约有25个，个，图中为图中为3个。确定作个。确定作业单位密切程度等业单位密切程度等级的主要影响因素，级的主要影响因素，也就是评级理由，也就是评级理由，在相关图中一般以在相关图中一般以代码表示，并在右代码表示，并在右下角列出表格。下角列出表格。 -42-这些理由一般不要超过这些理由一般不要超过810条。常见理由如：条。常见理由如： 工作流程工作流程 作业性质相似作业性质相似 使用相同设备、设施或同一场地使用相同设备、设施或同一场地 使用相同文

42、件使用相同文件 使用一套人员使用一套人员 联系频繁程度联系频繁程度 监督和管理监督和管理 噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等-43- 非物流关系评级主要由上述理由确定，非物流关系评级主要由上述理由确定， A级一般只用于部门间有密切的工艺联系或使用相同的设级一般只用于部门间有密切的工艺联系或使用相同的设备或场所备或场所，如钢材库和下料区、最后检查和包装、清理和，如钢材库和下料区、最后检查和包装、清理和油漆等。大量的人员流动也可定为油漆等。大量的人员流动也可定为A。 如果对如果对A有些把握不准，就可定为有些把握不准，就可定为E，如两个作业单位间，如两个作业单位间人员流动量

43、大但并不是每时如此，再如方便和安全要求、人员流动量大但并不是每时如此，再如方便和安全要求、搬运物料要求和服务频繁和紧急等。搬运物料要求和服务频繁和紧急等。 U是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无干扰时采是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无干扰时采用。用。 X同同A一样重要，但方向相反一样重要，但方向相反，是不需要密切靠近的。例，是不需要密切靠近的。例如油漆间就不能和焊接间相邻。一般噪音、烟尘、发热、如油漆间就不能和焊接间相邻。一般噪音、烟尘、发热、致冷和气味都是列致冷和气味都是列X的理由。的理由。-44- 因为这种评级是定性的，必须遵循以下的方法和步骤：因为这种评级是定性的，必须遵循以

44、下的方法和步骤： 由设施布置人员初步决定各作业单位间的关系，并经由设施布置人员初步决定各作业单位间的关系，并经集体讨论，充分阐明理由并作出分析。集体讨论，充分阐明理由并作出分析。 访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充分的访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充分的调查研究。调查研究。 决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列在相关图决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列在相关图的理由表中。的理由表中。 对每一对作业单位确定密切程度等级和理由。对每一对作业单位确定密切程度等级和理由。 应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、讨论应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、讨论和修改。和修改

45、。 -45-6.2 综合相关图综合相关图 综合考虑物流和非物流关系时，要确定两种关系的相对重要综合考虑物流和非物流关系时，要确定两种关系的相对重要性。这一重要性用比值性。这一重要性用比值m:n来表示，一般不应超过来表示，一般不应超过1:33:1。 如果比值大于如果比值大于3:1，意味着物流关系占主导地位，设施布置，意味着物流关系占主导地位，设施布置只考虑物流即可；只考虑物流即可； 当比值小于当比值小于1:3时，说明物流的影响很小，只考虑非物流关时，说明物流的影响很小，只考虑非物流关系即可。系即可。 实际情况下，根据两者的相对重要性，比值可为实际情况下，根据两者的相对重要性，比值可为3:1，2:

46、1，1:1，1:2，1:3。 有了此比值和两个相关图，就要将相关图中各密切程度等级有了此比值和两个相关图，就要将相关图中各密切程度等级按表按表4-16予以量化。予以量化。 -46-七七 平面布置方案的确定平面布置方案的确定 明确了各相关的作业单位以及各单位之间的物流和非明确了各相关的作业单位以及各单位之间的物流和非物流相互关系后，就可以按一定的规则和方法，设计物流相互关系后，就可以按一定的规则和方法，设计出各种平面布置方案。出各种平面布置方案。 这些方法根据作业单位划分的大小，可用于工厂总平这些方法根据作业单位划分的大小，可用于工厂总平面布置、车间布置和服务设施布置等。面布置、车间布置和服务设

47、施布置等。 平面布置方法主要是平面布置方法主要是缪瑟的线型图法缪瑟的线型图法和和Tompkins的关的关系表法系表法，其它方法还有螺旋法等，下面主要介绍前两，其它方法还有螺旋法等，下面主要介绍前两种方法。种方法。 -47-4.6.1 缪瑟的线型图法缪瑟的线型图法缪瑟提出的缪瑟提出的SLP中采用了线型图来中采用了线型图来“试错试错”生成平面布置图。生成平面布置图。它的方法是用它的方法是用4条平等线段表示两作业单位间的条平等线段表示两作业单位间的A级关系；三条级关系；三条平等线表示平等线表示E级关系；两条级关系；两条I级；一条级；一条O级；级；U级不连线；级不连线；X级用级用折线表示。折线表示。首

48、先将首先将A、E级关系的作业单位放进布置图中，同一级别的用同级关系的作业单位放进布置图中，同一级别的用同一长度的线段表示，一长度的线段表示，A级线段最短，取一个单位，级线段最短，取一个单位，E级的长度为级的长度为A级的两倍，依次类推。级的两倍，依次类推。随后，按同样的规则布置随后，按同样的规则布置I级关系。若作业单位较多，线段混乱，级关系。若作业单位较多，线段混乱，可以不画可以不画O级关系，但级关系，但X级必须画出。级必须画出。调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。最后，将各个部门的面积放入布置图中，生成空间关系图。经最后，将各个部门的面积放入布置图中

49、，生成空间关系图。经过评价、修改，便获得最终布置。过评价、修改，便获得最终布置。 -48- 这种方法比较繁琐，尤其是作业单位多的时候。这种方法比较繁琐，尤其是作业单位多的时候。 但它采用线段使各作业单位摆放有一定的距离，但它采用线段使各作业单位摆放有一定的距离，较适合分离厂房的工厂总平面布置。较适合分离厂房的工厂总平面布置。 下面以某叉车厂布置的例子来说明它的做法，下面以某叉车厂布置的例子来说明它的做法，已知叉车厂作业单位综合相关图如下图所示已知叉车厂作业单位综合相关图如下图所示 (注意图中空格子均为注意图中空格子均为U级关系级关系)。 -49-14.车库13.办公服务楼12.成品库11.试车

50、车间10.油漆车间9.工具车间8.总装车间7.变速器车间6.焊接车间5.热处理车间4.机加工车间3.零件库2.油料库1.原料库14123456789101112131234567891011121314IEEEXXEOXEAOEOEXXXOEOEAOXAOOIIIIIIIIIIIIIIIII14.车库13.办公服务楼12.成品库11.试车车间10.油漆车间9.工具车间8.总装车间7.变速器车间6.焊接车间5.热处理车间4.机加工车间3.零件库2.油料库1.原料库14123456789101112131234567891011121314IEEEXXEOXEAOEOEXXXOEOEAOXAOOI

51、IIIIIIIIIIIIIIII-50- 先将先将AEIOUX关系量化为数值（参见表关系量化为数值（参见表4-16），得），得14个作业单位的综合接近程度和按分值的排序。个作业单位的综合接近程度和按分值的排序。 作业单位作业单位代号代号1234567891011121314综合接近综合接近程度程度1771118731321104137714排序排序3127211145181361094 分值越高，说明该作业单位越应靠近布置图的中分值越高，说明该作业单位越应靠近布置图的中心位置，越低则越往边缘。作业单位可按标准的心位置，越低则越往边缘。作业单位可按标准的作业符号来区分其性质。布置步骤如下：作业符

52、号来区分其性质。布置步骤如下： -51- 先考虑有先考虑有A级关系的各作业单位对级关系的各作业单位对8-11，4-5和和11-12。将分。将分值最大的作业单位值最大的作业单位8置于中心位置，与其成置于中心位置，与其成A关系的关系的11与之与之相邻，关系用一单位距离四条线画出，见图相邻，关系用一单位距离四条线画出，见图 (a)。 再取分值次高的作业单位再取分值次高的作业单位4，它与，它与8和和11分别有分别有I和和O的关系，的关系，故故4用用3单位长双线与单位长双线与8连接，用连接，用4单位长单线与单位长单线与11相连接，见相连接，见图图 (b)。 处理与处理与4有有A级关系的级关系的5，而，而

53、5与与8和和11均是均是U级关系不予以考级关系不予以考虑，在虑，在4旁布置旁布置5，见图，见图 (c)。 再看已布置上图的再看已布置上图的11，与之有，与之有A级关系有是级关系有是12，也用，也用4线线1距距离布入。离布入。12与与4，58均为均为U级关系，也不予考虑，见图级关系，也不予考虑，见图 (d)。1112118811454118845(d)(c)(b)(a)1112118811454118845(d)(c)(b)(a)1112118811454118845(d)(c)(b)(a)1112118811454118845(d)(c)(b)(a)-52- 现在考虑有现在考虑有E级关系的，也

54、从级关系的，也从8开始，布置方法类同开始，布置方法类同A级级的。再后来是的。再后来是I级的。并要注意级的。并要注意X级的要尽量远离。最级的要尽量远离。最后得到的布置线型图如下。后得到的布置线型图如下。-53-4.6.2 Tompkins关系表技术关系表技术 上述线型图法要不断试错，定量性不强，初学者往上述线型图法要不断试错，定量性不强，初学者往往要面临多次失败后才能摸索掌握。往要面临多次失败后才能摸索掌握。Tompkins介绍了一介绍了一种关系表技术，逻辑条理较强，它的主要步骤如下：种关系表技术，逻辑条理较强，它的主要步骤如下： 先将相关图转化为关系工作表先将相关图转化为关系工作表 (Rela

55、tionship worksheet) 将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得到将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得到拼块图拼块图(Dimensionless block diagram) 在拼块图上作流程分析在拼块图上作流程分析(Flow Analysis)。 将拼块图转化为面积图将拼块图转化为面积图-54- 下面结合某小型工具箱制造下面结合某小型工具箱制造厂的例子讲述这种方法。已厂的例子讲述这种方法。已知该厂各作业单位相关图已知该厂各作业单位相关图已确定如图所示，试作出它的确定如图所示，试作出它的布置。布置。 -55-1关系工作表关系工作表 关系工作表是对相关图的进一步总结，它每

56、行列出一个作关系工作表是对相关图的进一步总结，它每行列出一个作业单位，业单位，AEIOUX各成一列，将与之形成各成一列，将与之形成AEIOUX各级关各级关系的其他单位分列在各列之中，如一列中有多种关系，以系的其他单位分列在各列之中，如一列中有多种关系，以逗号隔开。完成的关系表如表逗号隔开。完成的关系表如表4-18所示，所示，其中最重要的是其中最重要的是A、E和和X列列。 -56-作业单位作业单位AEIOUX1. 制造制造2, 63, 109, 11, 13, 144, 5, 127,82. 焊接焊接1, 365,9,10,12,134,7,8,11,143. 油漆油漆2, 4169, 12,

57、135,7,8,10,11,144. 组装组装3, 76, 89,12,13,141, 52, 10, 115. 收货区收货区6141,2,4,9,12,133,7,10,1186. 暂存区暂存区1, 542,3,1498,10,11,12,1377. 仓库仓库4, 8141,2,3,5,9,10,11,12,1368. 发货区发货区74149,12,131,2,3,6,10,1159. 休息室休息室1213,141,42,3,5,6,8,10,11710.维修维修1112,93,4,5,6,7,8,12,13,1411.工具室工具室1019,142,3,4,5,6,7,8,12,1312.更

58、衣室更衣室91341,2,3,5,86,7,10,11,1413.餐厅餐厅9,12,141,42,3,5,86,7,10,11-57-2无面积拼块图无面积拼块图 对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称为无面积拼对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称为无面积拼块。块。 在拼块上，将作业单位代号写在正中央，名称写在代号上在拼块上，将作业单位代号写在正中央，名称写在代号上面，面，“X=”写在代号下面；四个角分别放置与之成写在代号下面；四个角分别放置与之成A、E、I、O级关系的，级关系的，U级关系不用考虑。做成的拼块如下所示。级关系不用考虑。做成的拼块如下所示。 xls -58- 完成全部拼块后，

59、可以裁下来进行布置摆完成全部拼块后，可以裁下来进行布置摆放。放。 摆放时，先找出关系最重要的，即摆放时，先找出关系最重要的，即A最多最多的，若的，若A级数量相同，再比较级数量相同，再比较E的。将此的。将此块先放于中央位置，本例为块先放于中央位置，本例为1。再看。再看1块的块的A角（左上）和角（左上）和E角（右上）。角（右上）。 摆放规则是：摆放规则是：A级关系要边靠边放，级关系要边靠边放，E级级关系至少角靠角，关系至少角靠角，X级关系不能靠边也不级关系不能靠边也不能靠角能靠角。-59-本例先将本例先将2和和6两块与两块与1块靠边摆放，如图块靠边摆放，如图 (a)所示。所示。完成完成1块的块的A

60、级后，再看级后，再看E级关系，本例将级关系，本例将3块和块和10块与块与1块角靠块角靠角，见图角，见图 (b)。注意因为注意因为I和和O对摆放关无多大用处，故在摆放图中省略。在对摆放关无多大用处，故在摆放图中省略。在(b) 中注意中注意A级关系的边靠边和级关系的边靠边和E级关系的角靠角级关系的角靠角接下来考察新加入的块，即接下来考察新加入的块，即2，6，3，10的的A级和级和E级关系，这级关系，这里先将里先将5摆在摆在6左边。左边。4则摆在则摆在3的右边，同样的右边，同样7摆摆4的右边的右边如如此类推，直到摆完为止。此类推，直到摆完为止。 1,5461,54 11161,54 111 1065