第六章 工厂布局设计

1、物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷第六章 工厂布局设计(设施规划)物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷本章知识结构工厂布局设计工厂布局设计设设施施规规划划布布局局形形式式流流程程分分析析SLP螺螺旋旋法法方方案案评评价价与与选选择择物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷设施规划物料物料 原材料、各种制品和辅助物资的总称设施设施 物理工厂、配送中心、服务中心及其相关装备物料流动物料流动 物料运动与变换的过程基本概念基本概念研究范围研究范围物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷目标与原则目标与原则(1) 简化加工过程；(2)有效地利用设备、空间、能源和人力资源； (3) 最大限度地减少物料搬运；(4

2、) 缩短生产周期；(5)力求投资最低；(6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的件。(1) 减少或消除不必要的作业;(2) 从流动的观点出发，并贯穿始终;(3) 运用系统的概念;(4) 运用人机工程理论，进行综合设计。(5) 反复迭代、并行设计的过程 目标 原则物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷阶段结构阶段结构V 规划后 IV.规划实施 III.详细规划 II.总体规划 I.确定方针 O 预规划 规划时间 规划阶段 物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷布局设计的方法布局设计的方法（1）摆样法）摆样法（2）数学模型法）数学模型法 （3）图解法）图解法（4）系统布置设计）系统布置设计SLP利用

3、同等比例的平面图，通过关系分析，调整样片直至利用同等比例的平面图，通过关系分析，调整样片直至得到较好的布置方案。得到较好的布置方案。利用运筹学、系统工程学的模型进行优化设计。利用运筹学、系统工程学的模型进行优化设计。运用螺旋线法、简化布置规划法、运输行程法等进行布运用螺旋线法、简化布置规划法、运输行程法等进行布置设计。置设计。一套系统化的规划设计方法，当前工厂布局设计的主流。一套系统化的规划设计方法，当前工厂布局设计的主流。物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷设施规划的基本的要素设施规划的基本的要素制定工艺路线R作业单位划分S制定作业计划T产品P产品Q布置方案布置设计方法 定性约束条件定量约束

4、条件物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷SLP模式模式原始资料：P、Q、R、S、T及作业单位1.物流2.作业单位相互关系3.相互关系图解6.面积相关图解4.所需面积5.可用面积7.修正因素8.实际条件限制方案Y方案X方案Z9.评价最佳布置方案物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷布局形式布局形式产品种类很少、产量很大产品种类很少、产量很大产品原则布置产品原则布置单件或多品种小批量生产单件或多品种小批量生产工艺原则布置工艺原则布置多品种、中小批量生产多品种、中小批量生产成组原则布置成组原则布置大件产品的生产大件产品的生产固定式布置固定式布置工厂布局形式工厂布局形式物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷

5、雷单元生产方式与单元布局单元生产方式与单元布局单元布置生产方式本质上属于成组原则布置。单元布置生产方式本质上属于成组原则布置。优势：优势：1、时间流失最小化、时间流失最小化2、物流通畅、物流通畅3、便于管理、便于管理4、降低成本、降低成本5、技术积累、技术积累单人方式单人方式分工方式分工方式巡回方式巡回方式形态：形态：物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷PQ分析与布局形式分析与布局形式流水线型成组型机群型产品固定型种类产量产品：ABC MNO ORS XYZ种类： 少 多 多 少数量： 大 中 少 极少所有产品均按产量递减顺序排列物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷流程分析与空间需求分析流程分

6、析不仅要考察每个零件在工厂中的路径，而且要使以流程分析不仅要考察每个零件在工厂中的路径，而且要使以下因素降低到最低：下因素降低到最低：移动距离，返回次数，交叉运输，生产移动距离，返回次数，交叉运输，生产费用费用流程分析的发展流程分析的发展工艺程序图工艺程序图流程程序图流程程序图线路图线路图工工艺艺过过程程图图物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷工艺过程图工艺过程图5471原材料3标准件0.010.500.200.10.20.31(0.30)废料金属利用率60%0.3/0.60 = 0.5（单位：t）物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷 办公室或规划面积，建筑特征 服务及辅助作业单位/区域 检验

7、、测试、检查区域 检验 D 停放或暂存区域 D 停滞 储存作业单位/区域 储存 与运输有关的作业单位/区域 运输 装配、部件装配拆卸 成形或处理加工区 操作黑白图纹颜色区别说明作业单位及区域的扩充符号工艺过程图标符号及作用作业单位工作性质符号物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷例题例题: 某液压转向器厂家具体情况如下某液压转向器厂家具体情况如下序序号号作业单位名称作业单位名称1原材料库2铸造车间3热处理车间4机加工车间5精密车间6标准件、半成品7组装车间8性能实验室9成品库10办公、服务楼11设备维修车间作业单位工作内容材料利用率（%）原材料库铸锭铸造车间铸造60机加工车间铣、镗80精密车间精

8、镗95半成品库暂存前盖加工工艺过程表（成品质量前盖加工工艺过程表（成品质量0.9KG）请绘制前盖的工艺过程图请绘制前盖的工艺过程图物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷叉车生产工艺过程图叉车生产工艺过程图物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷作业单位相互关系图作业单位相互关系图作业单位：作业单位：表示要在工厂或服务中作布局设计时需要确定位表示要在工厂或服务中作布局设计时需要确定位置的一些事物。置的一些事物。工厂布局中工厂布局中 厂房、车间、仓库、办公楼厂房、车间、仓库、办公楼等等车间布局中车间布局中 机床、装配台、检查站机床、装配台、检查站等等物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷物流系统规划物流系

9、统规划陈雷雷陈雷雷系统化设施布置SLP（Systematic Layout Planning）物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷基本要素分析基本要素分析制定工艺路线R作业单位划分S制定作业计划T产品P产品Q布置方案布置设计方法 定性约束条件定量约束条件物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷基本要素分析（基本要素分析（P-Q分析）分析） 品种多少产量高低 生产类型大量生产？成批生产？单件生产？产品原则布置？工艺原则布置？成组原则布置？固定工位布置？物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷产品类型年产量(件)大量生产成批生产单件生产大 批中 批小 批重型零件1000300100010030051005

10、000500500020050010200500005000500005005000100500100产品类型零件重量（kg）轻型零件中型零件重型零件电子工业30机床50重型机械200不同行业产品类型划分生产类型的划分物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷流水线型成组型机群型产品固定型种类产量产品：ABC MNO ORS XYZ种类： 少 多 多 少数量： 大 中 少 极少所有产品均按产量递减顺序排列物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷基本要素分析（基本要素分析（R分析）分析） 工艺过程决定了生产车间划分状况，其他辅助服务部门的设置也大多受生产工艺过程影响产品组成加工精度零件形状装配要求加工设备

11、加工方法加工工艺过程产品组成：产品组成：自制、外协、外购自制、外协、外购物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷叉车（3.3t）行走系统电瓶、电机（0.2t）变速器（0.3t）转向器、驱动桥（0.8t）液压抬升系统抬升机构（0.3t）液压缸（0.2t）泵及液压回路（0.2t）车体（0.8t）平衡重（0.3t）随车工具箱（0.1t）其它液压油（0.06t）塑料制品（0.01t）油漆（0.01t）标准件（0.02t）某厂电瓶叉车 自制自制 外协外协 外购外购物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷基本要素分析（基本要素分析（R分析）分析）可行性、经济性、可维护性可行性、经济性、可维护性工艺过程设计工艺过程

12、设计B、工艺过程调研、工艺过程调研 工艺过程卡：车间 工艺过程图：全厂设备选择设备选择作业单位划分作业单位划分A、由专业技术人员完成工艺过程设计、由专业技术人员完成工艺过程设计车间、仓库、辅助服务部门、职能管理部门车间、仓库、辅助服务部门、职能管理部门物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷基本要素分析（基本要素分析（R分析分析 工具选择）工具选择） 工艺过程图：批量大、品种少 多种产品工艺过程表：批量较大、品种多 成组方法：中小批量、品种数十种 从至表：产量很小、品种很多物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷1、工艺过程图、工艺过程图物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷2、多种产品工艺过程表、多种

13、产品工艺过程表 产品较多时，把工艺过程图汇总成多种产品工艺过程表 理想方案理想方案：各产品的倒流物流强度最小，即物流顺：各产品的倒流物流强度最小，即物流顺流程度流程度W W最大最大3、从至表、从至表 当研究的对象品种数量非常多时，用从至表研究物流状况非常方便 理想状态：只有上三角方阵有数据物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷从至表单位3和单位9之间的物流量为4物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷物流分析物流分析 物流等级强度物流等级强度物流强度等级符号物流路线比例(%)承担物流量比例(%)超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U物流系

14、统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷物流分析物流分析 物流强度汇总物流强度汇总总计：14.614.60.45.84 A14.60.34.38 E14.60.22.92 I14.60.11.46 O物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷物流分析物流分析 物流强度分析表物流强度分析表物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷物流分析物流分析 物流相关表物流相关表物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷相互关系分析相互关系分析 等级划分等级划分符号含义说明比例(%)A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X负的密切程度不希望接近酌情而定物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷相互关

15、系分析相互关系分析 因素分析因素分析人员联系8振动7共用设备及辅助动力源6安全及污染5管理方便4物料搬运3生产服务2工作流程的连续性1理由编码物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷相互关系分析相互关系分析 相关表相关表上面部分：密切程度下面部分：确定理由物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷综合相互关系分析综合相互关系分析 相关表相关表 物流关系与非物流关系合并 相对重要性比值 m: n不应超过1:33:1 m: n3:1、 2:1 、1:1 、1:2、 1:3 量化等级，一般，取A=4、E3、I2、O1、U0、X1ijijijNRnMRmTR物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷综合相互关系分析综

16、合相互关系分析 等级划分等级划分关系密级符号作业单位对比例(%)绝对必要靠近A13特别主要靠近E25重要I38一般O515不重要U2085不希望靠近X010与与X级合并不超过级合并不超过O级，级，极不希望靠近定极不希望靠近定XX级级物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷综合相互关系分析综合相互关系分析 综合关系计算表综合关系计算表物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷综合相互关系分析综合相互关系分析 综合相关表综合相关表完成后再仔细核查一遍物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 步骤步骤 根据关系密切程度高低决定距离远近 绘制作业单位位置相关图 绘制作业单位面积相关图 修正调整得到数

17、个可行布置设计方案 评价择优物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 接近程度计算接近程度计算综合接近程度 某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有作业单位间量化后关系密切等级之和物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 密切程度等级表示密切程度等级表示元音符号系数值线条数密切程度等级颜色规范A4绝对必要E3特别重要I2重要O1一般U0不重要不着色X-1不希望XX-2/-3/-4/?极不希望物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 位置相关图位置相关图第一步第一步：处理关系密级：处理关系密级A作作业对业对 按各作业单位综合接近按各作业单位综合接近程度

18、的高低排序，找出综合程度的高低排序，找出综合接近程度最高的布置在中心接近程度最高的布置在中心位置，依次处理作业单位对位置，依次处理作业单位对物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 接近程度计算接近程度计算物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 位置相关图位置相关图845127 31011第一步第一步：处理关系密级：处理关系密级A作作业对业对 按各作业单位综合接近按各作业单位综合接近程度的高低排序，找出综合程度的高低排序，找出综合接近程度最高的布置在中心接近程度最高的布置在中心位置，依次处理作业单位对位置，依次处理作业单位对第二步第二步：处理关系密级处理关系密级E E

19、的的作业对作业对 最后重点最后重点调整调整X X级作业单级作业单位对的相互位置位对的相互位置物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 位置相关图位置相关图 随着处理的作业单位越来越多，相互的矛盾也越来随着处理的作业单位越来越多，相互的矛盾也越来越多，必须越多，必须适当修改适当修改原方案原方案物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 面积相关图面积相关图 将作业单位将作业单位占地面积占地面积与与空间几何形状空间几何形状结合到结合到位置相位置相关图关图中得到作业单位中得到作业单位面积相关图面积相关图确定作业单位占地面积确定作业单位占地面积设备占地设备占地物流模式物流模式通道

20、过道通道过道人员活动人员活动绘制面积相关图绘制面积相关图物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 面积相关图面积相关图1、基本流动模式、基本流动模式直线型L 型U 型环型S型物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 面积相关图面积相关图2、作业单位厂房面积设计、作业单位厂房面积设计 防火安全、人因因素、公用系统防火安全、人因因素、公用系统 环保问题环保问题 联合厂房布置问题联合厂房布置问题 多层厂房布置问题多层厂房布置问题车间厂房设计属于详细布置阶段的工作，而全厂总平面布车间厂房设计属于详细布置阶段的工作，而全厂总平面布置阶段又需要车间厂房的面积等参数，因此整个布置工作

21、置阶段又需要车间厂房的面积等参数，因此整个布置工作是一个逐步细化、反复迭代的过程。是一个逐步细化、反复迭代的过程。物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷3、辅助部门的布置与设计、辅助部门的布置与设计平面布置平面布置 面积相关图面积相关图工厂服务设施一般包括：工厂服务设施一般包括： 工厂主出入口，包括大门、门卫室、收发室等工厂主出入口，包括大门、门卫室、收发室等 行政管理部门，包括工厂办公楼、综合服务楼等行政管理部门，包括工厂办公楼、综合服务楼等 生活服务设施，食堂、医务室等生活服务设施，食堂、医务室等 交通服务设施，汽车库、停车场、自行车棚等交通服务设施，汽车库、停车场、自行车棚等 检测与技术服

22、务部门，实验室、技术服务部等检测与技术服务部门，实验室、技术服务部等 社会服务设施，产品展销、维修服务部等社会服务设施，产品展销、维修服务部等物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 面积相关图面积相关图4、作业相关图绘制步骤、作业相关图绘制步骤Step1: 选择合适的绘图比例选择合适的绘图比例Step2: 将作业单位位置相关图放大到图纸上，为了将作业单位位置相关图放大到图纸上，为了简洁，只绘制重要关系（简洁，只绘制重要关系（A、E、及、及X等）等）Step3: 把作业单位重要程度顺序把各作业单位按设把作业单位重要程度顺序把各作业单位按设计好的面积和形状放到图上计好的面积和形状放到

23、图上Step4: 经过数次调整和重绘，得到作业单位面积相经过数次调整和重绘，得到作业单位面积相关图关图* 作业单位旋转调整可以得到不同的布置方案作业单位旋转调整可以得到不同的布置方案* 预留空间不足时，需要调整位置，但要符合位置相关性预留空间不足时，需要调整位置，但要符合位置相关性物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 面积相关图面积相关图物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 修正调整修正调整ABCDABCDABCD直接型渠道型中心型物料搬运方法物料搬运方法修正因素修正因素 物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷建筑特征建筑特征修正因素修正因素 平面布置平面布置 修

24、正调整修正调整保证道路的直线性与整齐性、建筑物的整齐规范及公保证道路的直线性与整齐性、建筑物的整齐规范及公用管线的条理性用管线的条理性道路通道道路通道修正因素修正因素 满足物流、人流的要求；满足物流、人流的要求； 使厂区道路布置与工厂总平面布置协调一致；使厂区道路布置与工厂总平面布置协调一致； 厂内道路一般应为正交和环形布置；厂内道路一般应为正交和环形布置； 满足消防、卫生、安全等环境保护及排除水要求；满足消防、卫生、安全等环境保护及排除水要求； 应尽量避免或减少与铁路的交叉；应尽量避免或减少与铁路的交叉； 满足美化和艺术的要求满足美化和艺术的要求道路通道应按照道路通道应按照厂矿道路设计规范厂

25、矿道路设计规范进行设计。进行设计。主干道路：主干道路： 9米米次干道路：次干道路：6米米消防通道：消防通道：34.5米米车间引道：车间引道：3米米物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷平面布置平面布置 修正调整修正调整修正因素修正因素 公用管线公用管线所谓管线就是各种管道和输电线路的统称。所谓管线就是各种管道和输电线路的统称。布置时要从全局出发，统筹兼顾，适当安排合理地进布置时要从全局出发，统筹兼顾，适当安排合理地进行布置，确保管线的安全运行。行布置，确保管线的安全运行。修正因素修正因素 厂区绿化布置厂区绿化布置一般情况下，工厂主要出入口及厂级办公楼所在的厂一般情况下，工厂主要出入口及厂级办公楼所在的厂前区、生产设施的周围、交通运输线的一侧或两侧，前区、生产设施的周围、交通运输线的一侧或两侧，都是绿化的重点。都是绿化的重点。物流系统规划物流系统规划陈雷雷陈雷雷修正因素修正因素 场地条件与环境场地条件与环境平面布置平面布置 修正调整修正调整为了便于和外界联系，把职能管理部门甚至是生活服务部为了便于和外界联系