物流工程第六章ppt课件

1、1第6章 设备布置技术及运用Facility Layout Techniques and Its Application2引导案例东风汽车公司前身是1970年代开场建立的第二汽车制造厂，它位于湖北省西北山地十堰市。二汽的22个专业厂分布于十堰市各山坳内，规划非常分散，东西间隔近30公里。没有思索汽车制造这种大物流量消费所必需遵照的“挪动间隔最小原那么，在消费系统规划与设计中没有进展正确的物流分析，在厂际间建立了70多公里的铁路公用线及与之配套的仓库等设备。最后，不得不用汽车运输取代了原定的厂际间的铁路运输。由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系，加上厂房车间地域上的分散，东风公司的消

2、费组织极其复杂，物流一直是压在企业肩上的一个重担。十堰基地也给东风汽车公司的后续开展带来妨碍，公司不得不另址规划其载重车和轿车的消费厂址，不过，经过总结教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计曾经发生了质的飞跃。本 章 主 要 内 容系统布置设计SLPSLP根本要素与程序方式、SLP相关图技术、平面布置方案确实定。其他布置方法关系表法、图论法。详细布置任务地布置、机器布置与二次分配问题。效力设备布置与设计办公室布置、零售店布置、医院布置、餐厅与厨房布置。布置模型与算法算法分类、CORELAP、CRAFT、布置算法小结。布置设计软件 计算机辅助设备设计的开展、典型软件引见 46.1 系统布置

3、设计SLP设备布置的方法和技术，不断是工业工程领域不断探求的问题。人们研讨出了许多手工设计、数学分析和图解技术。1960年代以来，又开展了计算机辅助设备设计技术。在众多的布置方法中，物流处于重要位置，把寻求最正确物流作为处理布置问题的主要目的。1961年理查德缪瑟提出的系统布置设计SLP，在世界范围内设备布置都有较大影响，运用非常普遍。SLP是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系亲密程序分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适宜各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设备或设备的布置或调整，也适宜制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时，也可用于医院、商店对效力业的布置设计。 56.

4、1.1 SLP根本要素与程序方式 SLP方法有5个根本要素，抓住这些就是处理布置问题的“钥匙。5个根本要素是P、Q、R、S、T，即：P产品和物料，包括其变化和特性；Q每种物品的数量；R消费道路工艺过程顺序；S辅助部门包括效力部门；T时间时间安排。上述P, Q两个根本要素是一切其他特征或条件的根底。只需在上述各要素充分调查研讨并获得全面、准确的各项原始数据的根底上，经过绘制各种表格、数学和图形模型，有条理地细致分析和计算，才干最终求得工程布置的最正确方案。 6整个设计被划分为4个阶段：确定位置。总体区划。详细布置。实施。四个阶段均按顺序进展，其中第一阶段和第四阶段不属于布置设计任务，第二和第三阶

5、段是布置设计的主要任务。 7系统布置设计SLP程序方式 86.1.2 SLP相关图技术相关图是缪瑟首先运用的，它能直观地表示出各作业单位两两之间的关系亲密程度，而这正是布置的根据。由于企业内作业单位之间关系影响要素较多，所以除了进展物流分析之外，还要有非物流分析。9一、非物流分析物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系。例如以下就是非物流要素为主的情况：诸如电子和精细机械的工厂，需求运输的物料很少，物流相对来说不重要。辅助设备与消费部门之间经常没有物流关系，但必需思索它们之间的亲密关系，像维修间、工具室、更衣室、休憩室与消费区都的一定的亲密关系。在纯效力性设备中，

6、例如办公室、维修间内，经常没有真正的固定的物流，常用信息流或人流当作“物流。在某些情况下，工艺过程也不是布置设计的独一根据。例如艰苦零部件的搬运要思索运入运出的条件，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，需求远离精细加工和装配区域，也不能思索工艺顺序。 10非物流的相互关系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之间的亲密程度等级(Closeness Rating)，还要加上评级的理由。定性给出亲密程度等级时，包括A、E、I、O、U和X六种，其比例掌握如下 11某叉车厂作业单位非物流相关图共有14个作业单位，两两关系共有n*(n-1)/

7、2 =14*(14-1)/2=91个，那么A级约有25个，图中为3个。确定作业单位亲密程度等级的主要影响要素，也就是评级理由，在相关图中普通以代码表示，并在右下角列出表格。 12这些理由普通不要超越810条。常见理由如：任务流程作业性质类似运用一样设备、设备或同一场地运用一样文件运用一套人员联络频繁程度监视和管理噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等13非物流关系评级主要由上述理由确定，A级普通只用于部门间有亲密的工艺联络或运用一样的设备或场所，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A。假设对A有些把握不准，就可定为E，如两个作业单位间人员流动量大但并不是每时如此，再如

8、方便和平安要求、搬运物料要求和效力频繁和紧急等。U是最多的，当两个作业单位间不需求相关或无干扰时采用。X同A一样重要，但方向相反，是不需求亲密接近的。例如油漆间就不能和焊接间相邻。普通噪音、烟尘、发热、致冷和气味都是列X的理由。14由于这种评级是定性的，必需遵照以下的方法和步骤：由设备布置人员初步决议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。访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充分的调查研讨。决议亲密程度的规范，并逐项把这些规范列在相关图的理由表中。对每一对作业单位确定亲密程度等级和理由。应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、讨论和修正。 152 综合相关图综合思索物流

9、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m:n来表示，普通不应超越1:33:1。假设比值大于3:1，意味着物流关系占主导位置，设备布置只思索物流即可；当比值小于1:3时，阐明物流的影响很小，只思索非物流关系即可。实践情况下，根据两者的相对重要性，比值可为3:1，2:1，1:1，1:2，1:3。有了此比值和两个相关图，就要将相关图中各亲密程度等级按表量化。 16然后用以下公式计算两作业单位i和j之间的相关亲密程度CRij CRij =mMRij+nNRij其中MRij和NRij分别是物流相互关系等级和非物流相互关系等级。然后就可以按的值再来划分综合等级，各档比例还可按表4-1

10、6控制。这里要留意X级的处置。任何一级物流强度与X级的非物流关系综合时，不应超越O级。对于一些绝对不能接近的作业单位，相互关系可定为XX级。最后，再根据阅历和实践约束情况，来适当调整综合相关图。176.1.3 平面布置方案确实定 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，就可以按一定的规那么和方法，设计出各种平面布置方案。这些方法根据作业单位划分的大小，可用于工厂总平面布置、车间布置和效力设备布置等。平面布置方法主要是缪瑟的线型图法和Tompkins的关系表法，其它方法还有螺旋法等，下面主要引见前两种方法。 181 缪瑟的线型图法缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错生成平

11、面布置图。它的方法是用4条平行线段表示两作业单位间的A级关系；三条平行线表示E级关系；两条I级；一条O级；U级不连线；X级用折线表示。首先将A、E级关系的作业单位放进布置图中，同一级别的用同一长度的线段表示，A级线段最短，取一个单位，E级的长度为A级的两倍，依次类推。随后，按同样的规那么布置I级关系。假设作业单位较多，线段混乱，可以不画O级关系，但X级必需画出。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。经过评价、修正，便获得最终布置。 1920先将AEIOUX关系量化为数值参见表4-16，得14个作业单位的综合接近程度和按分值的排序， 作业单位

12、代号1234567891011121314综合接近程度1771118731321104137714排序3127211145181361094分值越高，阐明该作业单位越应接近布置图的中心位置，越低那么越往边缘。作业单位可按规范的作业符号来区分其性质。布置步骤如下： 21先思索有A级关系的各作业单位对8-11，4-5和11-12。将分值最大的作业单位8置于中心位置，与其成A关系的11与之相邻，关系用一单位间隔四条线画出，见图 (a)。再取分值次高的作业单位4，它与8和11分别有I和O的关系，故4用3单位长双线与8衔接，用4单位长单线与11相衔接，见图 (b)。处置与4有A级关系的5，而5与8和11

13、均是U级关系不予以思索，在4旁布置5，见图 (c)。再看已布置上图的11，与之有A级关系有是12，也用4线1间隔布入。12与4，58均为U级关系，也不予思索，见图 (d)。22如今思索有E级关系的，也从8开场，布置方法类同A级的。再后来是I级的。并要留意X级的要尽量远离。最后得到的布置线型图如下。2面积相关图 面积相关图主要思索两个问题：一是将作业单位面积需求汇总，根据场地的要求，确定建筑的根本外形二是在此外形上按各作业单位的面积需求进展分配，结合上面位置相关图，作出块状布置图Block Layout。在面积相关图的根底上可以得到布置方案 ExampleCodeReason 1 Flow of

14、 material 2 Ease of supervision 3 Common personnel 4 Contact Necessary 5 ConveniencesRatingDefinition A Absolutely Necessary E Especially Important I Important O Ordinary Closeness OK U Unimportant X Undesirable1. Offices2. Foreman3. Conference Room4. Parcel Post5. Parts Shipment6. Repair and Servic

15、e Parts7. Service Areas8. Receiving9. Testing10. General StorageO4 I5UUUE3UUE3E5O4UO4UUE 3A 1O 3 I 2UUU I4UU I 2UUUUU I 2UUA 1UO 2U I 1U I 2UU I 2UREL chart:Example (Cont.)10587964231Activity RelationshipDiagramExample (Cont.)2(125)Space RelationshipDiagram3(125)1(1000)4(350)6(75)9(500)10(1750)5(500

16、)8(200)7(575)6.2 其他布置方法SLP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间隔，较适宜分别厂房的工厂总平面布置。SLP法的一大奉献是提供了相关图和从至表，尤其是相关图为平面布置打好了根底平面布置方法除了缪瑟的线型图法，还有关系表法、图论法和螺旋法等，下面主要引见前两种方法 286.2.1 关系表法 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干探求掌握。Tompkins引见了一种关系表技术，逻辑条理较强，它的主要步骤如下：先将相关图转化为关系任务表 (Relationship worksheet)将每个作业单位制造出一个一样面

17、积的拼块，得到拼块图(Dimensionless block diagram)在拼块图上作流程分析(Flow Analysis)。将拼块图转化为面积图29下面结合某小型工具箱制造厂的例子讲述这种方法。知该厂各作业单位相关图已确定如下图，试作出它的布置。 301关系任务表关系任务表是对相关图的进一步总结，它每行列出一个作业单位，AEIOUX各成一列，将与之构成AEIOUX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，以逗号隔开。完成的关系表如下页所示，其中最重要的是A、E和X列。 31作业单位AEIOUX1. 制造2, 63, 109, 11, 13, 144, 5, 127,82. 焊

18、接1, 365,9,10,12,134,7,8,11,143. 油漆2, 4169, 12, 135,7,8,10,11,144. 组装3, 76, 89,12,13,141, 52, 10, 115. 收货区6141,2,4,9,12,133,7,10,1186. 暂存区1, 542,3,1498,10,11,12,1377. 仓库4, 8141,2,3,5,9,10,11,12,1368. 发货区74149,12,131,2,3,6,10,1159. 休息室1213,141,42,3,5,6,8,10,11710.维修1112,93,4,5,6,7,8,12,13,1411.工具室1019

19、,142,3,4,5,6,7,8,12,1312.更衣室91341,2,3,5,86,7,10,11,1413.餐厅9,12,141,42,3,5,86,7,10,11322无面积拼块图对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称为无面积拼块。在拼块上，将作业单位代号写在正中央，称号写在代号上面，“X=写在代号下面；四个角分别放置与之成A、E、I、O级关系的，U级关系不用思索。做成的拼块如下所示。 xls 33完成全部拼块后，可以裁下来进展布置摆放。摆放时，先找出关系最重要的，即A最多的，假设A级数量一样，再比较E的。将此块先放于中央位置，本例为1。再看1块的A角左上和E角右上。摆放规那么是：A级

20、关系要边靠边放，E级关系至少角靠角，X级关系不能靠边也不能靠角。34本例先将2和6两块与1块靠边摆放，如图 (a)所示。完成1块的A级后，再看E级关系，本例将3块和10块与1块角靠角，见图 (b)。留意由于I和O对摆放关无多大用途，故在摆放图中省略。在(b) 中留意A级关系的边靠边和E级关系的角靠角接下来调查新参与的块，即2，6，3，10的A级和E级关系，这里先将5摆在6左边。4那么摆在3的右边，同样7摆4的右边如此类推，直到摆完为止。 35由于A级关系边靠边，在完全空时有四种选择，所以最后的布置图有多种方案，如下四种。这种类似摆积木的方法，虽然也得到多种方案，但总的来说，比线型图方法试错的次

21、数要少得多，而且不存在线条的长短问题，更容易操作。36 对这些方案，我们可以作一个好坏评级。方法是：假设A级的没有接近，那么罚2分；X级的边靠边也罚2分；A级的只角靠角，为1分；X级角靠角，E级没有角靠角也罚1分。因此上述(a)方案的罚分是2分，是由于4 和6的E级关系没有角靠角而罚的；(b)也是罚2分，同样是4和6 的E级关系没满足；(c)由于将5和8两个X级关系摆在一同，而罚了4分，总罚分为8分；(d)的罚分那么为10分。可见(a)、(b)两方案较好。 373物流流程分析在完成的拼块图上可以进展物流流程分析。从本例来看，有一个明确的物流流程，即收货(5)原料库(6)制造(1)焊接(2)油漆

22、(3)装配(4)废品库(7)发货(8)。我们可以在完成的拼块图中标出这一流程，如下页图所示。38留意(a)、(b)两方案均是收发不在同一方的，假设思索收发可以在同一边，(c)方案也不错。而(d)方案没有流畅的流程，在此舍去。394 面积图面积图主要思索两个问题：各作业单位的面积需求一是将前面分析各作业单位面积需求汇总，根据场地的要求，确定建筑的根本外形；二是在此外形上按各作业单位的面积需求进展分配，结合上面布置图，作出有面积的块状布置图Block Layout。 40仍以上述工具箱厂为例，知各作业单位的面积需求如下表所示。 代号名称面积单元格数代号名称面积单元格数1制造30098发货区3612

23、焊接10539休息室3613油漆280810维修3614组装90311工具室3615收货区60212更衣室2016暂存区42113餐厅6027仓库3901114办公室1906可以算出，总需求为1681平方米，圆整为1800平方米，按长宽比为1:2得厂房尺寸为3060米。以66=36平方米为根本单元格，那么总共有50个单元格，各作业单位圆整后的单元格数如表中“单元格数列。这样，面积块状布置就是在此50个格子上分配各作业单位。 41以前面图(a)的拼块图为根底，可以得到不同的格子布置图，如以下图所示。这里尽量坚持各单位的完好性和物流流程的畅通。当然得到的图形还显粗糙，需求进一步的调整与修正。 需求

24、的面积经常遭到实践能够或其他要素的限制，因此必需对所需面积进展适当调整，使之可行，即既符合建筑物的整体外形，又符合各作业单位面积的需求。紧缩一些不用要的面积，也可进展新的组合。 42如上例，最后思索到9、12、13和14四区域与消费制造的关系不是特别亲密，建筑和运用要求也不一样，便将它们从厂房中另列出来，安排在紧靠厂房的办公房中，修正后的块状布置图如下。 435 详细布置得到块状布置图还不是设备布置任务的结束，我们还要进一步细化，安排工厂的设备和设备。在这一过程中，还要对布置进展进一步的修正和调整，普通会得到几个方案。在工具箱厂的例子中，各车间的详细情况如下：制造车间包括将钢板先剪切成带状，再

25、剪切成各零件毛坯，然后再折弯成相应的的外形和冲孔，该车间因有大块钢板搬运，故安排桥式起重机天车，它直通收货区大门。焊接车间为流水线布置，工位为双列相对直线式布置。各工位依次将箱体、箱盖和隔盘用自动点焊机焊接起来，工件放入吊式集装器具，由单轨悬挂式传送带保送。焊接后进入油漆车间，经过清洗、枯燥、上漆、烘烤等工序，由单轨悬挂式传送带运送。接着进入装配车间，箱盖要铆装提手和上锁扣，箱体要铆装下锁扣。然后上折页，最后是产品包装，下线。44评价确定了最优方案后，最后的详细布置图如下图，主体为7524米的大厂房，旁边是办公及辅助设备。其中物料运输主体采用单轨悬挂式保送机构成一个循环式回路，将各车间串接起来

26、了。 dwg6.2.2 图论法图论法利用图论这种数学工具来处理设备规划问题，它是在相关图的根底上利用图论来构造各作业单位的相对位置邻接图。图论法中以结点代表部门，边代表部门之间的相互关系，可以是相关图的亲密程度等级，也可以是从至表的物流量数值。以相关图来构造邻接图时，可以将亲密程度等级再量化为数值，而从至表那么直接用数据。我们用这些数值来构建作业单位间的邻接关系图这里的图不表示数量和间隔等关系，只反映它们之间的接近程度，而且边不能相交，为平面图。 对所构造的邻接平面图，假设能找到最大总权值的平面图MPG，就可以此来构造布置图。要构成MPG战略有二：一是以相关图来构造并有选择地去掉一些不重要的衔

27、接边以确保最终图为平面图二是坚持平面性不变，逐渐参与结点构成邻接图。下面结合详细例子引见第二种战略的“结点插入法Node Insertion，它以从至表或相关图为根底 图论法构造布置图节点代表部门，边代表关系图为平面图，没有边交叉最大平面图MPG：不能再参与边找到最大图再以此构造 布置图节点插入法 以从至表或相关图为根底47最大平面图中最多3N-6条边N3如6个作业单位节点时，最大平面图边数为3*6-6=12而6个作业单位的两两相互关系为1548节点插入法选择最大权重的作业单位对C-D选择第三个节点B，由于它对C-D的合计权重最大49确定对已参与部门，剩下哪 一个部门的合计权重最大此为A，置于

28、图的中心“面50检查每个面与5的关系从上表看出5应插入ABD面中最终布置51有助于得到部门的空间安排对大问题难于找到最优解不能代表每一种关系 许多要素没有思索：间隔 、本钱、固定部门、实践物流途径52536.3 详细布置块状布置图只是设备布置任务在部门级布置的初步成果，还要细化到更小的作业单位，安排工厂的设备和机器设备，作出详细布置。详细布置在工厂里也称为车间布置，车间布置分又为车间总体布置和任务地布置。车间总体布置要确定车间级作业单位内部的组成单位工段、班组等，实践上仍为块状布置，仍可用前面引见的方法任务地布置确定任务地、机床设备之间的相互位置。详细布置主要是任务地布置和机器布置。 54例

29、连杆车间设计5556576.3.1 任务地布置Layout of workplace在实践布置中，除了思索设备详细情况的要求外，还要思索消费过程中现场任务地的要求，我们首先要检查任务地存在的问题。 1任务现场布置的几项原那么 工具、物料定位放置，使作业者构成习惯，减少寻觅时间；运用各种方法使物料自动到达任务者身边；运用频率高的工具、物料应放在作业者面前或身边；尽量利用自动回位的方法消除放回时间；工具、物料按最正确次序陈列；照明适当，视觉温馨；任务台和坐椅的高度要适宜，应使作业人员感到方便温馨；有噪声、粉尘、污水、高温等的任务点应予以隔离。 592任务地布置存在的问题及处理方法任务地能否经常存在

30、以下景象：作业台很大，实践运用只需求一小部分，其他堆满了原资料、半废品及工夹具；作业台只需一层，利用了平面空间，未利用立体空间，员工在一个很大的范围内拿取所需物品，既不方便又浪费时间；物流箱、盒设计不合理，要么太大要么太小；任务地放了很多私人物品；资料、车辆、空箱、卡板、手推车四处都是，碍手碍脚。 60在物品放置以前，要明确以下事项：如今的任务是超额完成还是落后了？在规定的场一切无错放的物品呢？最近要消费什么，运用哪些零部件呢？根据以上情况，要做到：放置场所要设在消费线附近，假设物料用完，作业者马上就可以发现；为了便于管理，零部件要分类放置；坚持先入先出FIFO的原那么；实施定置管理，明确零部

31、件的放置场所、数量、形状。 61定置管理与5S除对主要消费设备安排适当位置外，还需求对其他部分，包括在制品暂存地、废品废料存放地、检验实验用地、工人任务地、通道、办公室、生活卫生设备辅助部门等安排合理的位置，确保任务环境整洁和消费平安5S：厂房环境维持的5个步骤 1. 整理 (Seiri) 将现场里需求与不需求的东西，区别出来。并将后者处置掉。2. 整顿 (Seiton) 将整理后需求的东西，安排成为有次序的形状。3. 清扫 (Seiso) 坚持机器及任务环境的干净。4. 清洁 (Seiketsu) 延伸干净的概念至本人本身，并且继续执行上述3个步骤。5. 素养 (Shitsuke) 以设立目

32、的的方式，来建立自律以及养成从事5S的习惯。6263经过规定物品的放置方法，可以把握消费的异常形状，从而进展改善。可以按下表的原那么来掌握。 工程规定内容 场所 规定物品的放置场所，并进展定置、定量管理 放置方法和标识 根据放置场所的现物标识、最大量标识、最小量标识，就可以知道物品的有无、消费的进度，以及接下来应该加工什么等情况。 包装形状 从物流的角度思索取放、数量确认的难度和节省空间 管理 场所、种类、称号、最大量、最小量等明确，便于推进全员情报共享化，正常和异常也一目了然。 643改善任务地布置的方法1) 防止物料的外包装进入任务地。假设物料的外包装进入任务地，就很容易产生灰尘和渣滓，好

33、像在渣滓场消费，怎样能够消费出高质量和高价值的产品？四处都是空箱、纸皮或发泡袋，占据了很大的地方，还要不时回收，导致物流不畅。并且外包装产生了新的回收和搬运任务，所以我们要防止物料的外包装进入任务地。 652) 设计并选用适宜的盒、架、棚等储运物品，保证空间的充分利用。盒、架、棚等储运物品应根据运用情况设计大小和款式，尽量做到刚刚适宜；从人体工学人因工程学的角度出发，设置扇形的作业范围，并充分利用立体空间；类似物料、不良品隔离摆放，防止错用；做好标识及防护措施，便于正确放置和查找。 任务地布置6.3.2 机器布置与二次分配问题 离散机器布置问题，如机械修缮加工厂Job Shop或Machine

34、 Shop中的机器布置。根据机械加工机器设备的种类和各工序间的联络，机器的平面布置方式有：纵向陈列适用于长机床的布置横向陈列适用于短机床及其他中型设备的布置斜向陈列操作方便，切削不易伤人，动力线路短。总的来说，不论如何陈列，机床间距普通不应小于1m，机床与墙的间隔不小于0.7m。机器设备的垂直方向布置，要思索人体身高尺寸，太高太低都不好。机器的外型尺寸及支配器的布置，要便于操作。 虽然机器布置是千变万化的，但本质可以分为单行布置和多行布置两类。单行布置实践上就是单设备一维选址问题。多行布置问题可以建立多种数学模型，如图论模型MIP模型二次集合覆盖模型二次分配模型。其中最著名的就是1957年提出

35、的二次分配问题Quadratic Assignment Problem，QAP的模型。QAP问题要确定机器的布置位置使得总的物流本钱定义为相应物流量与间隔乘积的总和最小，其数学模型为 fik为机器i到机器k的物流量， djl为从位置j到l的间隔，n为机器的总数或位置总数，xij =1为将机器i布置到位置j，否那么为0。QAP问题为非线性规划，求解很困难，小规模问题可以采用分支定界法；大规模问题只能用启发式算法，如最速下降法、消除法、交换法等，但它们只能找到近优解，通常不是最优解。如今，对于大规模问题常采用模拟退火算法和遗传算法来求解。 716.4 效力设备布置与设计 效力不同于消费的主要特点是

36、不消费有形产品，但效力有能够提供有形的产品，或者涉及到物品。总的来说，效力系统主要涉及的是人员、信息和商品的流动，效力设备的布置主要有三种，即办公室布置、零售店布置和仓库布置。普通地，办公室布置主要思索信息和人员的流动，零售店布置那么思索人员和商品的流动；仓库布置那么是物料的流动。本章我们引见前两种效力设备的布置，仓库布置将在第7章再详细讨论。 726.4.1 办公室布置办公室布置与工厂布置最大的区别是信息的重要性，办公室布置强调信息流和纸面文件处置流程，并思索到人员的需求。办公室里的任务人员、他们的任务内容、每个部门的人员组成和各部门的相互关系是必需思索的，组织机构图是分析各部门和人员相互关

37、系的良好工具办公室布置的另一个特点是灵敏性。组织的人员变动和机构变化都会带来办公室布置的变化，幸好办公室再布置比工厂要容易得多。现代办公的可挪动的、模块化家具非常顺应这种需求。模块式布置：便于交流，一定的私密性；节省空间，灵敏组合；外观一致、美丽。 73信息社会下，更多信息倾向于电子方式，甚至出现了在家上班的SOHOSmall Office, Home Office方式，但办公室布置的分析还是要求基于信息的，要分析常规信息和电子信息，分析办公需求和影响任务人员效率的要素。相关图还是最有用的方法之一，我们可以思索信息流和人员流得到不同的相关图，再根据详细情况，得到综合相关图，以此作为办公室规划的

38、根据。比如无面积拼块图在这里运用更好，由于各办公室差别不是很大。 74假设按整个办公建筑的总面积，那么人均面积要911m2。假设采用单独的办公室，通常要求每人不低于3.5m2不包括通道，重要职位可添加24倍。按普通办公楼设计来看，普通职员可两人共用一个带窗户的办公室，总经理那么一人有两窗户的办公室。会议室可按每人1.8m2来思索。假设采用模块化布置，可以节省不少面积，而且经过有效利用高度空间，可在办公室面积不扩展的情况下，提高空间利用率。但一个单位办公室布置终究采用模块化布置还是单独办公室布置，还要根据详细情况来定。能够会是两种情况的混合，如一些重要的职位采用单独办公室式布置，有些部门那么采用

39、模块化布置。 766.4.2 零售店布置零售店布置(layout for retailers)是指店内展现商品的安排方法，它不仅仅是各商品的摆放位置，还要思索展现能吸引顾客，包含很多艺术的要素。例如商店该当经过橱窗展现吸引顾客进入商店里面，经过商品的合理分区、摆放和展现，让顾客易于找到它所要的商品，此外，商店布置还应让顾客经过走道时，能看到激动性购买的商品。限于本书范围，这里主要引见零售店布置的一些主要方法和原那么，不涉及到艺术的要素。 77只需是一个有点规模的商店，其内总有一些位置是“黄金铺面，顾客的交通道路就是毛利最高的商品摆放的最正确位置。激动性购买的商品和方便货物该当摆放在店的前部；顾

40、客要仔细挑选的商品及特殊商品自然会吸引到识解货的人，不应放在黄金位置。 78零售店布置应充分了解顾客的购买习性。假设顾客进店来买特定的商品，并趋向于直接走向这些商品，那么可在路途中布置一些附属的商品。察看顾客行为有助于确定热销商品和滞销商品。经过客流量、灯光、通道、展现位置、声音、招牌和颜色等多要素的综合思索，店主就可以找到最好的商店布置。 79零售店主要有三种布置方式，即：网格式(Grid layout)自在式(Freestyle layout)精品店式(Boutique layout)。 80网格式以矩阵网格方式安排柜台，通道都是平行的。大多数超市和相当数量的折扣店都采用网格型布置，由于它

41、适宜自选购物方式，容易控制客流量。网格式布置能有效利用销售空间，发明整洁的环境，并能简化购物活动。 81网格式布置82自在式与网格式有很大的不同，它采用不同外形和大小的柜台货架展现。自在式的主要优点是有一个轻松、友好的购物气氛，可以鼓励顾客更长时间的逗留和购买，并添加顾客激动性购买的时机。但是自在式布置的空间利用率不高，而且规划不好还能够会产生平安问题。 83精品店式布置将商店划分为一系列相对独立的购物区，每一区域都有本人的主题，就像在一个大店里布置一系列专买店一样。精品店式能为顾客提供一个独特的购物环境，有些小的百货商店就采用这种布置，可以展现独特的笼统。 84自在式布置 精品店式布置 85

42、商店应尽能够地将商品展现得吸引人。最好的效果是，顾客的眼睛一看到展现，就知道该店出卖商品的类型。公开展现主打商品就可创建一个吸引人的销售区域。而将互补的商品一同展现，就能促进销售。空间富余的展现为商品提供了一个开放的视野，并能减少店内失窃的发生。公开、宽阔的笼统比混乱拥堵的外观要好得多。另外展现高度也很重要，由于顾客不会购买他们看不到或够不着的商品，尤其是在超市。 86楼层区位价值 很明显，商店内的空间的各部分在发明销售收入上并不一样，我们可以用空间价值来区分。普通楼层区位价值如图 87通道区位价值 通道的布置对吸引顾客也有很大影响，沿主通道摆放的商品普通销量会更高，其客流量普通分布如图。88

43、空间价值空间价值也依赖于与商店入口的相对位置。普通来说，间隔越远，价值越低。另外统计规律阐明：大多数顾客进店后，先向右转，再反时针挪动，而且约只需1/4的顾客会逛过超越一半的店面。典型商店布置的平面空间价值如图。89零售店布置总的目的是单位面积的获利才干最大化。明白了商店的空间价值后就会正确地布置商品，放在高价值区的商品该当产生足够的销售量，以匹配其位置。 确定主通道，思索部门规划的相关性。 排 面 管 理 商品陈列原那么(A) 同类商品应放在同一货架同一侧块状纵向陈列,呵斥视觉冲击;防止横向和L型陈列YESNO92超市的布置表示图，普通的商品按网格式布置，食品中间区域采用自在式布置，而奶类、

44、面包、蔬菜和水果那么采用精品店专区布置。 6.4.3 其他布置 效力设备的内涵相当广泛，但总的来说采用功能布置工艺原那么布置更普遍。1医院布置 现代综合医院的功能相当复杂，主要有三大类流动：人流又可分为医生人流、护士人流、病人流及陪伴探视人流和任务人流。物流可分为干净物流和污染物流，药品和医疗用品的流动要与医疗渣滓和污染物流严厉分开。信息流主要是医疗信息的传输系统，借助计算机网络这一流动可以得到很益处理，并为物流、人流提供管理和支撑功能。同工厂布置的层次类似，医院布置可分为总体布置、部门科室布置和详细布置。在医院总体布置中，首先要确定影响功能布置的主要流动综合医院总体规划设计中起决议作用的是人

45、流，由于人员的流量最大、流程最复杂、频率最高，对功能设置起决议作用。总体规划设计时，该当以人流设计为主，物流设计次之，信息流在进展部门设计时思索。 综合医院在总体上分为医疗区、后勤效力区和行政管理区，其中医疗区又分为门急诊部、治疗区、住院区，是医院职能的主要区域，并且是人流量最大的部分.功能设计与规划该当是门急诊位于院区的最前端，住院部位于后端，治疗部分位于中间。后勤效力区对于医疗区的支持主要表达在物流方面，其中，医疗用品对于治疗部分和药品是主要物流，因此该当以它们为主安排功能规划。行政管理区与前面各部门的关系表达在信息流方面，如今用计算机网络系统容易处理。 医院科室布置中患者的流动分析也是重

46、点。其实病人身体不适才看病，最需求的就是挪动间隔和挪动时间最短，最怕的就是挂号、候诊、检查、交费、取药这一流程中的前跑后等！在医院详细布置中手术部是另一个重点。随着现代医疗科技的高速开展，各种新技术的运用，现代手术部越来越朝综合、多专业集成方向开展。手术部设计布置时，不但要有多方面的专家参与，其内部组成、流程规划、设备设备的配置、运用和管理、空间定位和内、外整体的各种联络都应统筹兼顾，使人流、物流、信息流顺畅、便利。 2餐厅与厨房布置 餐厅的平面布置、设备设备的安装和装修都应遵照“功能设计的原那么，满足企业定位与营利、顾客、作业效力、员工和餐饮文化等多方面的需求。任何一个餐厅在设计之初，都要思

47、索到所面向的顾客群体和投资的规模，做好工程投资预算，以此确定价钱程度和座位数，进而决议前厅、吧台、餐区、厨房、库房、职工生活区等部门的面积和比例。这相当于SLP中的P，Q分析。餐厅设计中物流分析要思索四大流顾客、物料、员工和信息流，要促进它们的交叉互动和协调一致。顾客流是顾客从停车、进门、等候、入座，就餐、结账、出门到离去，构成主要流程； 前台物料流是物料从购入、储存、取用、加工、上桌、清理到渣滓处置的整个流程； 后台员工流是员工从上班、更衣、任务、下班、出门到回家的流程；信息流是就餐、点菜、加工等信息从传入、搜集、分析、传送、决策、指挥到存储的整个流程。 餐厅作业效力的需求表达在布置模块上主

48、要是前台的餐区、后台的厨房和效力辅助空间。餐厅作为效力设备当然要满足顾客的需求。餐厅设计的时候，就要根据客人的每一项活动，根据行为科学，合理地布置和设计设备设备及装修。 食料购入之后，要进展验收、储存、粗加工、细加工、清洗、备料、配料、烹调、装盘、配器、传送、展现、上台、效力、清理等一系列复杂、细致的操作，才干提供应客人。厨房设计不但要有满足上述作业流程的合理布置，还要思索作业人员的人因要求和食品的物理化学要求，如柜门的高低，开关的位置，厨房的温度，灶台的亮度，冷、热之间的关系，会不会交叉污染，许许多多方面都需求进展科学的功能设计。 中西餐的差别、快餐与正餐的区别餐厅与厨房布置精益厨房布置快餐

49、店厨房布置1026.5 布置模型与算法 计算机软硬件技术的迅速开展给布置带来了很大的提高，有了计算机，ALDEP，CORELAP，CRAFT及MultiPLE等布置模型与方法大有用武之地。这些方法可以分为两大类：构外型是由物流从至表、相关图信息出发，生成一个全新布置图，如CORELAP，ALDEP改良型那么是对已有布置的改良，寻觅一种更好的布置图，如CRAFT，MultiPLE。此外，还可以按照这些布置方法所根据的输入信息来分，有的基于物流从至表，如CRAFT，MultiPLE；有的基于相关图，如ALDEP，CORELAP；甚至兼而有之的，如BLOCPLAN。 6.5.1 算法分类 按其目的函

50、数来分类。布置有两种根本目的：流量与间隔乘积的和最小，是“基于间隔的目的，类似于经典的二次分配问题QAP的目的在输入数据为从至表时尤其如此，如CRAFT；相邻程度值最大, 是“基于亲密程度的目的，更适宜于相关图，如CORELAP和ALDEP。 按布置图形表现方式进一步划分为:离散型表现方式允许计算机以矩阵方式存储和处置布置数据，用得更多。它以格子大小确定了布置的总体分辨率，每个部门的面积要四舍五入到最接近的整格子数。格子越小那么分辨率越好，部门的外形也更灵敏。 延续型表现方式没有格子构造，虽然它在实际上比离散型更灵敏，但在计算机上难以实现。现有计算机布置算法仅在厂房和部门外形均为矩形时才采用延

51、续型表现方式。 6.5.2 CORELAPCORELAPComputerized Relationship Layout Planning是1967年提出的一种构造算法，它以作业单位之间的相关图REL为根底布置的目的是实现作业单位之间最大亲密度，可以说是SLP的计算机化。CORELAP用矩形的作业单位构造布置，根据对作业单位亲密程度的权重赋值，即A=6, E=5, I=4, O=3, U=2, X=1。对每一作业单位一切的关系值求和，得到作业单位总亲密程度等级TCR(Total Closeness Rating)。选择TCR最大的部门作为最先进入布置的作业单位。假设最大TCR值有多个作业单位，

52、取面积最大的，假设还有一样，任取一个。第二个作业单位选择与第一个有A级关系的，依次选E级、I级。假设在同一关系级中有多个作业单位，选择TCR值最大的。在布置中作业单位外形尽能够设计为正方形。确定了布置顺序后，开场向布置图中放置。放置原那么是保证进入布置图的作业单位与前面进入的相邻作业单位的关系值的和NCR (Neighbor Closeness Rating) 最大。在图中作业单位1有3种放置方法。其中放置在1a，那么与3、4相邻，NCR1a=CR13+CR14，NCR1b=CR14，NCR1c=CR13，应选择1a位置。例如以图所示的相关图阐明CORELAP的原理。15个作业单位面积分别是2

53、0、40、40、60和20。先求出TCR表，如下所示。再根据TCR值和面积确定布置顺序。表中作业单位2的TCR值最高，故先布置它。随后布置与1有A级关系的2，对作业单位2，4和5均为I级关系，但4面积更大故先布置4，再布置与2有O级关系的，故布置顺序为21453。接下来，由各部门面积确定最终平面布置，布置过程如下图。 对布置图的评价方法是：恣意两个作业单位之间关系值两作业单位之间的最短直线间隔的积的总和最低的为最优。应该留意的是，由于用的是确定性方法，CORELAP只产生一个最终布置方案。但可改动关系值，例如设定A=200, E=100, I=50, O =10, U=0和X=-200得到新的

54、方案。评价布置方案如表10-2所示，其中2个作业单位间的间隔为到达公共边最少需求的间隔。不同方案的比较，以总得分最小为最优。 6.5.3 CRAFTCRAFT(Computerized Relative Allocation of Facilities Technique)法是Buffa等人1964年提出的一个以各部门间物料搬运费用逐渐减少为优化原那么的程序。和基于亲密程度等级的ALDEP和CORELAP相反，CRAFT运用物流信息或从至表上累加的作业单位物流强度(TTD)或物料搬运总费用。为此，有时也称CRAFT为定量布置程序，而称ALDEP和CORELAP为定性布置程序。经过对现有各部门的

55、平面布置，将某两个部门两两相互交换位置，计算交换后的物料搬运总费用，并进展比较，取总费用最小的布置为优化候选方案，再思索其它详细条件的各种限制，选择一个可行的优化方案。在与其他设计方案比较决议某一布置设计是较好的方案时，CRAFT用物流费用作为评价规范，此本钱用挪动间隔的线性函数来表达。所以，好的布置物流总费用较低，最优布置那么能够是物流总费用最低的。 CRAFT的算法以美国德克斯大学运筹学组Paul A. Jensen教授所编CRAFT方法的Excel加载宏程序为例。以第4章作业14题为根底的包括7个作业单位D1D7的布置设计初始数据，由于原题未思索本钱，故本钱从至表各项单位间隔本钱均取1。

56、 这里每个部门的矩心(centriod) 均以算出，它们的间隔以矩心的直角(rectilinear)间隔来计算初始布置为系统自动给出，其中51760为总本钱，即先由直角间隔乘相应运量后得到物流强度，再乘以各自单位间隔本钱，得每一作业单位对的搬运费用，最后全部加起来。在给定上述初始布置后，CRAFT的解题过程是，用作业单位之间成对交换的方法来设法改良设计，视成对交换的结果能否有更好的布置设计出现，即使总费用最小。然而CRAFT的这种两两交换只能在相邻的作业单位之间或两等面积单位间进展。图10-8是5和6交换后的效果。6.5.4 布置算法小结 ALDEP和CORELAP是早期运用的布置算法，优化技

57、术原始，才干有限，故适用价值不大。但用来阐明原理。其他算法还有MCRAFT，BLOCKPLAN，LOGIC，SABLE，MSLP，SPACECRAFT等和图论法，图论算法被目前流行的布置设计商品软件包Factory Program所采用。总之，这些模型和算法可以协助布置分析人员开发或改良布置，同时提供目的判据，简化对该过程中出现的不同布置方案的评价。虽然计算机布置算法还不能取代人的阅历和判别，因此无法得到布置的定性特征，但是计算机布置算法可以显著提高布置规划人员的消费率和最终方案的质量，计算机布置算法对假设分析也很有效，这种分析是改动输入数据或布置本身来察看结果的变化。 6.6 布置设计软件 以计算机布置算法为根底进一步开展就可构成专门的布置设计软件，或者说构成计算机辅助设备设计Computer Aided Facilities Design，CAFD技术。如今各种计算机辅助设计技术开场运用于设备设计的各个领域和各个阶段，从学术研讨部门到从事设备设计的工程实际部门，无不以计算机技术开展作为推进设备规划与设计的主导技术，CAFD的运用越来越广 6.6.1 计算机辅助设备设计的开展设备规划与设计是项复杂的任务，要思索众多的复杂要素，计算机辅助设计规划或计算机辅助设备布置是必然的开展方向。20世纪70年代以来，推出了一些计算机辅助工厂布置程序，较著名的有CRAFT位置配置法、