《设施规划与物流分析课程设计》设计指导书

1、PAGE PAGE 33设施规划与物流分析课程设计设计指导导书四川师范范大学 商学院第一章 课程设设计的目目的和要要求第一节 绪论论设施规划划与物流流分析是是工业工工程专业业一门重重要的主主干专业业课程。设施规规划是工工业工程程学科中中公认的的重要研研究领域域和分支支之一。设施规规划特别别是其中中的工厂厂设计着着重研究究工厂总总平面布布置、车车间布置置及物料料搬运等等内容，其目标标是通过过对工厂厂各组成成部分相相互关系系的分析析，进行行合理布布置，得得到高效效运行的的生产系系统，获获得最佳佳的经济济效益和和社会效效益。由于社会会需要的的多样性性，生产产不同产产品工厂厂的模式式必然存存在着差差异

2、，这这就给工工厂布置置设计带带来了难难题。系系统布置置设计(SLPP)方法法提供了了一种以以作业单单位物流流与非物物流的相相互关系系分析为为主线的的规划设设计方法法，采用用一套表表达力极极强的图图例符号号和简明明表格，通过一一套条理理清晰的的设计程程序进行行工厂布布置设计计。这种种方法为为设施设设计人员员与生产产管理人人员广泛泛采用，实践效效果良好好。系统统布置设设计不是是一种严严密的设设计理论论，而是是一套实实践性非非常强的的设计模模式和规规范的设设计程序序。学习习和掌握握系统布布置设计计方法最最有效的的手段就就是直接接参与设设计工作作。 第二节 课程程设计目目的和要要求一、课程程设计的的目

3、的设施规划划与物流流分析课课程设计计是设施施规划与与物流分分析课程程的重要要实践性性教学环环节，是是综合运运用所学学专业知知识，完完成工厂厂布置设设计工作作而进行行的一次次基本训训练。其其目的是是：1）能正正确运用用工业工工程基本本原理及及有关专专业知识识，学会会由产品品入手对对工厂生生产系统统进行调调研分析析的方法法。2）通过过对某工工厂布置置设计的的实际操操作，熟熟悉系统统布置设设计方法法中的各各种图例例符号和和表格，掌握系系统布置置设计方方法的规规范设计计程序。3）通过过课程设设计，培培养学生生学会如如何编写写有关技技术文件件。4）通过过课程设设计，初初步树立立正确的的设计思思想，培培养

4、学生生运用所所学专业业知识分分析和解解实际技技术问题题的能力力。学生通过过设施规规划与物物流分析析课程的的学习和和生产实实习，对对设施的的布置、流水线线布置的的原理方方法等有有一定的的了解后后，将理理论与实实际结合合起来，运用所所学的基基础知识识和专业业知识，解决实实际问题题，培养养学生分分析问题题、解决决问题的的能力，锻炼学学生实际际动手能能力，使使学生得得到全面面发展。二、课程程设计内内容概况况根据设施施规划与与物流分分析课程程设计的的主要目目标，本本课程设设计应该该包括以以下两个个部分：一是问问题分析析部分；二是给给定工厂厂布置设设计部分分。具体体内容如如下：1、问题题分析，完成下下列工

5、作作：(1)分分析产品品构成，明确主主要产品品零部件件明细表表。(2)针针对35种主要要产品加加工工艺艺过程绘绘制详细细工艺过过程图，并注明明各工序序间的物物料搬运运量。(3)绘绘制各生生产车间间、仓储储部门之之间的物物料流程程图。(4)作作业单位位调查，针对各各种不同同的部门门编制相相应内容容的调查查表。对对于生产产车间，主要调调查产品品，产量量，设备备类型与与台数、物料流流动模式式、建筑筑物结构构型式与与占地面面积等；对于职职能管理理部门主主要调查查职责、人员构构成、设设备配备备、办公公室面积积等；对对于仓储储部门，应调查查储存物物品，储储存方式式、占地地面积大大小等；对于辅辅助服务务部门

6、，主要调调查工作作性质、功能、占地面面积大小小等。当当上述数数据调查查有困难难时，可可以简单单地从工工厂平面面布置图图中直接接取得各各部门的的占地面面积的大大小。(5)绘绘制工厂厂现有平平面布置置图。(6)对对现有平平面布置置进行分分析，找找出不合合理处，并提出出改进意意见。2、工厂厂布置设设计，针针对给定定的工厂厂实例，结合问问题分析析阶段的的成果完完成下列列工作：(1)产产品分析析，产品品产最分分析，确确定生产产类型。(2)生生产工艺艺过程分分析，绘绘制工艺艺过程图图。(3)进进行物流流分析，得到物物流相关关表。(4)进进行作业业单位相相互关系系分析，得到作作业单位位相互关关系表。(5)将

7、将作业单单位物流流相关表表与非物物流相互互关系表表加权合合并，求求出作业业单位综综合相互互关系表表。(6)绘绘制作业业单位位位置相关关图。(7)绘绘制作业业单位面面积相关关图。(8)参参考现场场调研的的情况，列出影影响布置置的修正正因素与与实际限限制条件件。(9)产产生三套套布置方方案。 (10)布置方方案的自自我评价价，从物物流效率率、工艺艺流程要要求及生生产变化化的适应应性等方方面对各各方案进进行评价价比较，得出最最佳方案案。课程设计计的答辩辩和成绩绩评定，给指导导教师和和学生提提供设计计评价的的依据。第三节 课程程设计进进度计划划本课程设设计计划划用二周周时间完完成，进进度计划划如下。1

8、）物流流关系与与非物流流关系分分析3天天；2）绘制制作业单单位位置置相关图图和作业业单位面面积相关关图 22天；3）设计计初始方方案并优优化 22天；4）编写写设计说说明书及及绘制CCAD图图 3天天。第四节 课程程设计成成绩评定定课程设计计成绩按按优，良良，中，及格和和不及格格记分。第二章 课程程设计题题目与设设计步骤骤和要求求第一节 课程程设计任任务书一、设计计题目液压转向向器厂总总平面布布置设计计。二、原始始给定条条件现有一叉叉车修理理厂，占占地面积积为1660000M2，厂区区南北长长为2000M，东西宽宽为800M，所所处地理理位置如如图2-1所示示。该厂厂职工人人数3000人，计划

9、改改建成年年产60000套套液压转转向器的的生产厂厂，需要要完成工工厂总平平面布置置设计。液压转向向器结构构及有关关参数液压转向向器的基基本结构构如图22-2所所示，由由22个个零、组组件构成成，每个个零、组组件的名名称、材材料、单单件重量量及年需需求量均均列于表表2-11中。作业单位位划分根据液压压转向器器结构及及工艺特特点，液液压转向向器厂设设立如表表2-22所示111个工工作单位位，分别别承担原原材料存存储、备备料、热热处理、加工与与装配、产品性性能试验验、生产产管理与与服务等等各项生生产任务务。液压转向向器生产产工艺过过程由于液压压转向器器结构比比较简单单，因此此其生产产工艺过过程也很

10、很简单，总的工工艺过程程可分为为零、组组件制作作与外购购，半成成品暂存存，组装装，性能能实验与与成品储储存等阶阶段。（1）零零、组件件制作与与外购 液压压转向器器上的标标准件、异形件件如塑料料护盖、铝制标标牌等都都是采用用外购、外协的的方法获获得，入入厂后，由半成成品库保保存。其其它零件件由本厂厂自制，其工艺艺过程分分别见表表2-33至表22-155。表中中各工序序加工前前工件重重量为：该工序序加工后后工件重重量/该该工序材材料利用用率（2）标标准件、外购件件与半成成品暂存存 生生产出的的零、组组件经车车间内检检验合格格后，送送入半成成品库暂暂存。定定期订购购的标准准件和外外协件均均存放在在半

11、成品品库。自然气象象条件自然气象象等条件件按学校校附近条条件加以以考虑。北公 路公路比例：1：2000图2-11 待建建液压转转向器厂厂厂区图图表2-11 零零件明细细表工厂名称称：液压压转向器器厂共1页产品名称称液压转向向器产品代号号计划年产产量60000(套)第1页序号零件名称称零件代号号自制外购材料总计划需需求量零件图号号形状尺寸单件重量（kgg）说明1连接块组组件20600000.0992前盖HT2550600000.9003X型密封封圈橡胶620000.0444挡环20600000.0335滑环20600000.0336弹簧片65Mnn4200000.0117拔销65Mnn62000

12、0.0228联动轴45600000.2779网体HT2550600007.00010阀芯45600000.611阀套20600000.56612隔盘20600000.32213限位柱45600000.01114定子40Crr600001.20015转子45600000.60016后盖20600000.80017螺栓453600000.02218O型密封封圈橡胶2100000.01119限位螺栓栓45600000.02220油堵塑料2800000.01121标牌铝600000.01122护盖塑料660000.011编制（日日期）审核（日日期）表2-22 作业业单位建建筑物汇汇总表序号作业单位位名

13、称用途建筑面积积m2结构型式式备注1原材料库库储存钢材材、铸锭锭20330露天2铸造车间间铸造122243热处理车车间热处理121124机加工车车间车、铣、钻削183365精密车间间精镗、磨磨削123366标准件、半成品品库储存外构构件、半半成品122247组装车间间组装转向向器123368性能试验验室转向器性性能检验验121129成品库成品储存存1211210办公、服服务楼办公室、食堂等等8066011设备维修修车间机床维修修12224表2-33液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)连接块组组件1200.099600

14、00序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间车、镗、压装553半成品库库暂存表2-44液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)前盖2HT25500.90060000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库准备铸锭锭2铸造车间间铸造603机加工车车间粗镗、钻钻804精密车间间精镗955半成品库库暂存表2-55液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)挡环4200.03360000序号作业

15、单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间车削403半成品库库暂存表2-66液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)滑环5200.03360000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间车削403半成品库库暂存表2-77液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)联动器8450.27760000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间车、

16、铣403精密车间间精磨994半成品库库暂存表2-88液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)阀体9HT25507.00060000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库准备铸锭锭2铸造车间间铸造603机加工车车间粗铣、镗镗704精密车间间精镗905半成品库库暂存表2-99液压转转向器零零件加工工工艺过过程表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)阀芯10450.660000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间粗车

17、、钻钻、铣703热处理车车间热处理4精密车间间精磨995半成品库库暂存表2-110液压压转向器器零件加加工工艺艺过程表表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)阀套11200.56660000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间车削803半成品库库暂存表2-111液压压转向器器零件加加工工艺艺过程表表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)隔盘12200.32260000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间铣、钻803半成品库库

18、暂存表2-112液压压转向器器零件加加工工艺艺过程表表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)限位柱13450.01160000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2机加工车车间车镗703热处理车车间热处理4精密车间间端磨995半成品库库暂存表2-113液压压转向器器零件加加工工艺艺过程表表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)定子1440Crr1.20060000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2热处理车车间退火3机加工车车间车、钻、插、铣铣504

19、热处理车车间调质5精密车间间研磨996半成品库库暂存表2-114液压压转向器器零件加加工工艺艺过程表表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)转子15450.60060000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料库库备料2热处理车车间正火3机加工车车间车、铣、钻704热处理车车间淬火5精密车间间研磨996半成品库库暂存表2-115液压压转向器器零件加加工工艺艺过程表表产品名称称件号材料单件重量量(kgg)计划年产产量(套套)年总产量量(kgg)后盖16200.80060000序号作业单位位名称工序内容容工序材料料利用率率(%)1原材料

20、库库备料2机加工车车间车、钻803半成品库库暂存第二节 课程程设计的的步骤良好的设设计程序序是工厂厂总平面面布置设设计成功功的关键键，可保保证设计计质量，减少设设计中的的反复。总平面面布置设设计步骤骤如下：建立方案案前的准准备；整理资料料形成产产品零件件明细表表整理资料料形成建建筑物一一览表整理资料料形成工工艺表整理资料料并作分分析形成成（含物物流和非非物流）相关表表，并给给出物流流非物流流比重问题分析析；分析、绘绘制面积积相关图图分析、绘绘制位置置相关图图制作布置置图作业业单位块块方案设计计；构建一个个初始布布置方案案根据面积积相关图图进行分分析调整整根据位置置相关图图进行分分析调整整优化布

21、置置图，并并依据位位置相关关土、计计算结果果和工艺艺的分析析作调整整图形绘制制；运用CAAD软件件详细绘绘制面积积相关图图和位置置相关图图运用CAAD软件件详细绘绘制布置置图（33个，需需反映优优化过程程）完成图形形输出第三章 系统统布置设设计第一节 概 述一、工厂厂设计研研究范围围设施规划划与设计计是一种种对企业业的设备备、物料料以及人人员所需需空间进进行合理理分配和和有效组组合的技技术，其其研究对对象相当当广泛，不仅涉涉及到工工矿企业业，还包包括学校校、医院院、商店店等各行行各业。就工厂厂设计而而言，主主要包括括厂址选选择，工工厂平面面布置，物料搬搬运与仓仓储、能能源管理理和办公公室布置置

22、等研究究内容。1、厂址址选择新建与扩扩建工厂厂时，首首先要对对未来的的厂址进进行选择择，一是是要确定定工厂坐坐落的地地区，二二是要确确定工厂厂在该地地区的具具体位置置。关于地区区的选择择，一般般受当地地工业布布局的限限制及社社会宏观观经济的的约束。影响工厂厂位置的的因素很很多，可可分为定定量的成成本因素素和定性性的非成成本因素素。重要要的成本本因素包包括：运输成成本；原材料料的供应应成本；动力能能源和水水的供应应量及成成本；：土地地成本和和建筑成成本；劳动力力资源的的供应量量、素质质及成本本；其他各各类社会会服务成成本等。定性的非非成本因因素包括括：当地地的气候候、地理理环境、政策法法规、社社

23、会因素素及科技技发展水水平等。其中包包括环境境保护、防止污污染等。建设新厂厂时，工工厂的位位置应尽尽量适应应工厂未未来发展展的需要要；对于于改、扩扩建工厂厂，应充充分考虑虑原有厂厂房的利利用。2、工厂厂布置工厂布置置主要包包括工厂厂总平面面布置和和车间布布置两个个方面。工厂总平平面布置置要对工工厂的生生产车间间、物料料储运部部门、管管理部门门和生产产服务部部门的建建筑物、场地和和道路等等，按照照各部门门之间相相互关系系的密切切程度做做出合理理的安排排。车间间布置主主要是考考虑工艺艺过程、物流量量等因素素，对机机器设备备，运输输通道等等做出合合理的布布局。工厂布置置是工厂厂设计的的核心内内容。3

24、、物料料搬运 工厂内的的物料搬搬运涉及及到全厂厂工艺过过程、搬搬运作业业、仓库库管理、信息系系统等各各个方面面，现代代物料搬搬运的重重要特征征是把物物料搬运运过程中中的所有有环节(包括运运输、装装卸，储储存，加加工，装装配和包包装等)，当作作一个整整体的物物流系统统来考虑虑，并与与工厂布布置密切切结合，使工厂厂物料流流动与转转移更趋趋合理，减少物物料和能能源消耗耗，缩短短物料流流动周期期，提高高产品质质量，节节省劳动动力，最最终实现现系统总总体效益益最优化化。二、工厂厂布置的的目标任何一种种系统的的设计工工作必须须具备44个目标标，即可可行性、经济性性、安全全性和柔柔性。一一家工厂厂就是一一个

25、复杂杂的生产产系统，因此，工厂设设计当然然应追求求这4个目标标。对于于工厂布布置来说说，主要要表现在在：（1）必必须满足足生产工工艺过程程的需要要(可行性性)。 （2）减减少物料料搬运(经济性性)。（3）减减少设备备投资(经济性性)。 （4）提提高在制制品的周周转率(经济性性)。（5）充充分利用用现有空空间(经济性性)。 （6）有有效发挥挥人力及及设备的的生产能能力(经济性性)。 （7）生生产系统统必须具具备较大大的加工工范围，适应多多种产品品的生产产。当产产品品种种变化时时，生产产系统调调整要简简便（柔柔性）。（8）维维持良好好的工作作环境，确保操操作人员员舒适安安全地工工作(安全性性)。三

26、、工厂厂布置的的基本设设计原则则 为了达到到上述的的工厂布布置目标标，在根根据当地地规划要要求确定定适当的的厂址位位置的前前提下，应根据据下列原原则进行行工厂布布置。1、工厂厂总平面面布置设设计原则则 （1）满满足生产产要求，工艺流流程合理理。 工厂总总体布局局应满足足生产要要求，符符合工艺艺过程，减少物物流量，同时重重视各部部门之间间的-关系密密切程度度。具体体布置模模式有两两种：按功能能划分厂厂区，即即将工厂厂的各部部门按生生产性质质、卫生生，防火火与运输输要求的的相似性性，将工工厂划分分为若干干功能区区段。如如中、大大型机械械工厂的的厂区，可划分分为加工工装配区区，备料料（热加加工）区区

27、，动力力区、仓仓库设施施区及厂厂前区等等。这种种布置模模式的优优点是各各区域功功能明确确，相互互干扰少少，环境境条件好好，但是是，这种种布置模模式难以以完全满满足工艺艺流程和和物流合合理化的的要求。采用系系统布置置设计模模式，即即按各部部门之间间物流与与非物流流相互关关系的密密切程度度进行系系统布置置，因此此可以避避免物料料搬运的的往返交交叉，节节省搬运运时间与与费用。（2）适适应工厂厂内外运运输要求求，线路路短捷顺顺直。工厂总总平面布布置要与与工厂内内部运输输方式相相适应。根据生生产产品品产量特特点，可可以采用用铁路运运输、道道路运输输、带式式运输或或管道运运输等。根据选选定的运运输方式式，

28、运输输设备及及技术要要求等，合理地地确定运运输线路路及与之之有关部部门的位位置。厂内道路路承担着着物料运运输，人人流输送送，消防防通行的的任务，还具有有划分厂厂区的功功能；道道路系统统的布局局对厂区区绿化、美化，排水设设施布置置，工程程管线铺铺设，也也有重大大影响。工厂内部部运输方方式，道道路布局局等应与与厂外运运输方式式相适应应，这也也是工厂厂总平面面布置应应给予重重视的问问题。（3）合合理用地地节约用用地是我我国的一一项基本本国策。工业企企业建设设中，在在确保生生产和安安全的前前提下，应尽量量合理地地节约建建设用地地。在工工厂总平平面布置置时可以以采取如如下措施施： 根据据运输、防火、安全

29、，卫生、绿化等等要求，台理确确定通道道宽度以以及各部部门建筑筑物之间间的距离离，力求求总体布布局紧凑凑合理。 在满满足生产产工艺要要求的前前提下，将联系系密切的的生产厂厂房进行行合并，建成联联合厂房房。此外外，可以以采用多多层建筑筑或适宜宜的建筑筑物外形形。 适当当预留发发展用地地。（4）充充分注意意防火、防爆、防振与与防噪声声 安全全生产是是工厂布布局首先先要考虑虑的问题题，在某某些危险险部门之之间应留留出适当当的防火火、防爆爆间距。 振动会影影响精密密作业车车间的生生产，因因此精密密车间必必须远离离振源或或采用必必要的隔隔振措施施。如机机械厂的的精加工工车间及及计量部部门应远远离锻造造车间

30、或或冲压车车间。噪声不仅仅影响工工作，而而且还会会摧残人人的身体体健康。因此，在工厂厂总平面面布置时时要考虑虑防噪声声问题，一是可可以采取取隔音措措施，降降低噪声声源发出出的噪声声级；二二是可以以采取使使人员多多的部门门远离噪噪声源的的方法。（5）利利用风象象、朝向向的自然然条件，减小环环境污染染 生产产中产生生的有害害烟雾和和粉尘会会严重影影响工作作人员的的身体健健康，并并会造成成环境污污染。进进行工厂厂总平面面布置前前，必须须了解当当地全年年各季节节风向的的分布和和变化转转换规律律，绘制制成风象象图，拽拽出全年年占优势势的盛行行风向及及最小风风频风向向。如我我国北方方大部分分地区春春，夏季

31、季盛行东东南风，秋，冬冬季盛行行西北风风。散发发有害烟烟雾或粉粉尘的车车间，应应分布在在两盛行行风向间间的最小小频风向向的上风风侧。另外，建建筑物的的朝向也也是工厂厂总平面面布置时时应注意意的问题题，特别别是对日日照、采采光和自自然通风风要求较较高的建建筑物，更应注注意这个个问题。（6）充充分利用用地形、地貌、地质条条件。（7）考考虑建筑筑群体的的空间组组织和造造型，注注意美学学效果。（8）考考虑建筑筑施工的的便利条条件。 上述设计计原则涉涉及面非非常广，往往存存在相互互矛盾的的情况，应结合合具体条条件分别别考虑。2、车间间布置设设计原则则 （1）确确定设备备布置形形式 根据车车间的生生产纲领

32、领，分析析产品产量关关系，从从而确定定生产类类型是大大量生产产、成批批生产还还是单件件生产，由此决决定车间间设备布布置形式式是采用用流水线线式，成成组单元元式还是是机群式式。（2）满满足工艺艺流程要要求 车间布布置应保保证工艺艺流程顺顺畅，物物料搬运运方便，减少或或避免往往返交叉叉物流现现象。（3）实实行定置置管理，确保工工作环境境整洁，安全 车间间布置时时，除对对主要生生产设备备安排。适当位位置外，还需对对其它所所有组成成部分包包括在制制品暂存存地，废废品废料料存放地地，检验验试验用用地、工工人工作作地，通通道及辅辅助部门门如办公公室，生生活卫生生设施等等安排出出合理的的位置，确保工工作环境

33、境整洁及及生产安安全。（4）选选择适当当的建筑筑形式 根据据工艺流流程要求求及产品品特点，配备适适当等级级的起重重运输设设备，进进一步确确定建筑筑物高度度、跨度度、柱距距及形状状。（5）采采光、照照明、通通风，采采暖、防防尘、防防噪声。（6）具具备适当当的柔性性，适应应生产的的变化。四、工厂厂布置方方法由于工厂厂布置中中需要考考虑的因因素很多多，其中中很大一一部分因因素不能能用定量量的方法法表示，而且工工厂布置置又是多多目标的的，往往往存在相相互矛盾盾的要求求。因此此，许多多布置都都依赖于于设计人人员的经经验，否否则无法法确保布布置成果果的合理理性。而而良好的的布置设设计与拙拙劣的布布置设计计

34、之间的的实际施施工费用用相差无无几，但但两者日日后生产产作业的的效率、质量、成本与与安全却却有极大大的不同同。如何何确保工工厂布置置合理、延长布布置方案案的使用用寿命周周期，是是工厂布布置设计计人员长长期以来来一直探探索的课课题。 美国R.Muttherr提出的的系统布布置设计计SLPP法提供供了一整整套具有有清晰条条理性和和严密逻逻辑性的的分析方方法。SSLP法法采用作作业单位位间关系系密级与与相互关关系表、图来研研究各种种因素对对布置设设计的影影响，使使布置设设计由定定性阶段段发展到到了定量量阶段，受到广广大设计计人员的的欢迎，在许多多领域都都得到了了广泛应应用。第二节 系统布布置设计计(

35、SLLP)模模式一、系统统布置设设计基本本要素 一般讲，工厂布布置设计计就是在在根据社社会需要要确定出出某些待待生产的的产品及及其产量量以及确确定厂址址的前提提下，完完成工厂厂总平面面布置和和车间布布置，提提供布置置方案的的实施。产品及产产量由决决策部门门在设计计纲领中中作出规规定；厂厂址的确确定主要要由经营营决策人人员根据据某些社社会因素素，经济济因素及及自然条条件做出出决策；建厂工工作则主主要由土土建施工工人员来来完成，与设施施布置设设计人员员直接相相关的任任务是总总平面布布置和车车间布置置。 如图3-1所示示，为了了完成工工厂总平平面布置置和车间间布置，需要从从产品户户及产量量Q出发，首

36、先对对产品组组成进行行分析，确定各各零、部部件生产产类型，制定出出各个零零部件的的加工、装配工工艺流程程；根据据工艺流流程各阶阶段的特特点划分分出生产产车间，并根据据生产需需要设置置必要的的职能管管理部门门及附属属生产与与生活服服务部门门。整个个工厂就就是由生生产车间间、职能能管理部部门、附附属生产产及生活活服务部部门以及及为使生生产连续续进行而而：设置置的仓储储部门这这几类作作业单位位所构成成。然后后，由工工厂布置置设计人人员来完完成工厂厂总平面面布置及及车间布布置。制定工艺路线R作业单位划分S制定作业计划T布置设计方法布置方案产品P产品Q定量约束条件定性约束条件图31工厂设计过程 在图3-

37、1所示示的工厂厂设计过过程中，基本给给定条件件(要素)为产品品P及产量量Q，涉及及到布置设计方法布置方案定量约束条件定性约束条件PQRST图32工厂布置模型了除除平面布布置设计计以外的的如制定定加工，装配工工艺过程程等多种种专业技技术问题题，要求求多种专专业技术术人员配配合协作作来完成成。 为了突出出平面布布置设计计，可把把平面布布置前各阶段段工作的的结果作作为给定定要素来来处理，包括工艺艺流程RR，辅助助服务部部门S及生产产时间安排TT，这样样就形成成了单纯纯的工厂厂布置模模型，如图图3-22所示。在RMMuthher提提出的系系统布置置设计(SLPP)中，把产品品P，产量量Q，生产产路线R

38、R、辅助助服务部部门S及生产产时间安安排T作为给给定的基基本要素素(原始资资料)，成为为布置设设计工作作的基本本出发点点。1、产品品P是指待待布置工工厂将生生产的商商品，原原材料或或者加工工的零件件和成品品等。这这些资料料由生产产纲领和和产品设设计提供供，包括括项目。品种类类型，材材料、产产品特性性等。产产品这一一要素影影响着生生产系统统的组成成及其各各作业单单位间的的相互关关系、生生产设备备的类型型，物料料搬运方方式等。2、产量量Q产量指所所生产的的产品的的数量，也由生生产纲领领和产品品设计提提供，可可用件数数，重量量、体积积等来表表示。产产量Q这一要要素影响响着生产产系统的的规模，设备的的

39、数量、运输量量、建筑筑物面积积的大小小等。3、生产产路线RR为了完成成产品的的加工，必须制制定加工工工艺流流程，形形成生产产路线，可用工工艺过程程表(卡)、工艺艺过程图图、设备备表等表表示，它它影响着着各作业业单位之之间的关关系、物物料搬运运路线、仓库及及堆放地地的位置置等。4、辅助助服务部部门S 在实施系系统布置置工作以以前，必必须对生生产系统统的组成成情况有有一个总总体的规规划，可可以大体体上分为为生产车车间、职职能管理理部门、辅助生生产部门门，生活活服务部部门及仓仓储部门门等；可可以把除除生产车车间以外外的所有有作业单单位统称称为辅助助服务部部门S，包括括工具，维修、动力、收货、发运、铁

40、路专专用路线线、办公公室、食食堂等，这些作作业单位位构成生生产系统统的生产产支持系系统部分分，在某某种意义义上加强强了生产产能力。有时，辅助服服务部门门的占地地总面积积接近甚甚至大于于生产车车间所占占面积，所以布布置设计计时应给给予足够够的重视视。5、时间间T时间要素素是指在在什么时时侯，用用多少时时间生产产出产品品，包括括各工序序的操作作时间，更换批批量的次次数。在在工艺过过程设计计中，根根据时间间因素确确定生产产所需各各类设备备的数量量，占地地面积的的大小和和操作人人员数量量，来平平衡各工工序的生生产时间间。二、系统统布置设设计模式式 任何一种种系统设设计过程程都是反反复迭代代，逐步步细化

41、的的寻求最最优解的的过程，工厂布布置设计计更是如如此设设计步骤骤的正确确与否往往往是工工厂布置置设计能能否成功功的关键键，系统统布置设设计SLLP模式式就是一一种人们们广为采采用的、成功的的设计方方法。系统布置置设计是是一种逻逻辑性强强、条理理清楚的的布置设设计方法法，分为为确定位位置、总总体区划划、详细细布置及及实施44个阶段段，在总总体区划划和详细细布置两两个阶段段采用相相同的SSLP设设计程序序。1、确定定位置(阶段)在新建、扩建或或改建工工厂或车车间时，首先应应确定出出新厂房房坐落的的地区位位置。在在这个阶阶段中，首先要要明确待待建工厂厂的产品品、计划划生产能能力，参参考同类类工厂确确

42、定待建建工厂的的规模，从待选选的新地地区或现现有工厂厂中确定定出可供供利用的的厂址。2、总体体区划(阶段)。总体区划划又叫区区域划分分，就是是在巳确确定的厂厂址上规规划出一一个总体体布局。此阶段中中，首先先应明确确各生产产车间，职能管管理部门门、辅助助服务部部门及仓仓储部门门等作业业单位的的工作任任务与功功能，确确定其总总体占地地面积及及外形尺尺寸。在在确定了了各作业业单位之之间的相相互关系系后，把把基本物物流模式式和区域域划分结结合起来来进行布布置。3、详细细布置(阶段)详细布置置一般是是指一个个作业单单位内部部机器及及设备的的布置。在详细布布置阶段段，要根根据每台台设备、生产单单元及公公用

43、、服服务单元元的相互互关系，确定出出各自的的位置。4、实施施(阶段)在完成详详细布置置设计后后，经上上级批准准可以进进行施工工设计，绘制大大量的详详细安装装图，编编制搬迁迁，安装装计划，按计划划进行机机器设备备及辅助助装置的的搬迁、安装施施工工作作。在系统布布置设计计过程中中，上述述4个阶段段的顺序序交叉进进行。在在确定位位置阶段段，就必必须大体体确定各各主要部部门的外外形尺寸寸，以便便确定工工厂总体体形状柑柑占地面面积；在在总 体区划划阶段，就有必必要对某某些影响响重大的的作业单单位进行行较详细细的布置置。整个个设计过过程中，随着阶阶段的进进展，数数据资料料逐步齐齐全，从从而能发发现前期期设

44、计中中存在的的问题，通过调调整修正正，逐步步细化完完善设计计。 在系统布布置设计计4个阶段段中，阶阶段I与阶段段由其它它专业人人员负责责，系统统布置设设计人员员应积极极参与；阶段和阶段段由系统统布置设设计人员员来完成成。因此此，可以以说工厂厂布置包包括工厂厂总平面面布置(总体区区划)及车间间布置或或车间平平面布置置(详细布布置)两项内内容。在系统布布置设计计阶段和阶段段，采用用相同的的设计步步骤系统布布置设计计SLPP程序。在SLPP程序中中，一般般经过下下列步骤骤：（1）准准备原始始资料 在系系统布置置设计开开始时，首先必必须明确确给出基基本要素素产品品P，产量量Q、生产产工艺过过程R、辅助

45、助服务部部门S及时间间安排TT等这些些原始资资料，同同时也需需要对作作业单位位的划分分情况进进行分析析，通过过分解与与合并，得到最最佳的作作业单位位划分状状况。所所有这些些均作为为系统布布置设计计的原始始资料。（2）物物流分析析与作业业单位相相互关系系分析 针对对某些以以生产流流程为主主的工厂厂，物料料移动是是工艺过过程的主主要部分分时，如如一般的的机械制制造厂，物流分分析是布布置设计计中最重重要的方方面；对对某些辅辅助服务务部门或或某些物物流量较较小的工工厂，各各作业单单位之间间的相互互关系(非物流流联系)：对布布置设计计就显得得更重要要；介于于上述两两者之间间的情况况，则需需要综合合考虑作

46、作业单位位之间物物流与非非物流的的相互关关系。物流分析析的结果果可以用用物流强强度等级级及物流流相关表表来表示示。非物物流的作作业单位位间的相相互关系系可以用用关系密密级及相相互关系系表来表表示。在在需要综综合考虑虑作业单单位间物物流与非非物流的的相互关关系时，可以采采用简单单加权的的方法将将物流相相关表及及作业单单位间相相互关系系表综合合成综合合相互关关系表。（3）绘绘制作业业单位位位置相关关图 根据物物流相关关表与作作业单位位相互关关系表，考虑每每对作业业单位间间相互关关系等级级的高低低，决定定两作业业单位相相对位置置的远近近，得出出各作业业单位之之间的相相对位置置关系，有些资资料上也也称

47、之为为拓朴关关系。这这时并未未考虑各各作业单单位具体体的占地地面积，从而得得到的仅仅是作业业单位位位置相关关图。（4）作作业单位位占地面面积计算算 各作作业单位位所需占占地面积积与设备备、人员员、通道道及辅助助装置等等有关，计算出出的面积积应与可可用面积积相适应应。 （5）绘绘制作业业单位面面积相关关图 把各作作业单位位占地面面积附加加到作业业单位位位置相关关图上，就形成成了作业业单位面面积相关关图。（6）修修正作业业单位面面积相关关图只是是一个原原始布置置图，还还需要根根据其它它因素进进行调整整与修正正。此时时需要考考虑的修修正因素素包括物物料搬运运方式、操作方方式、储储存周期期等，同同时还

48、需需要考虑虑实际限限制条件件，如成成本、安安全和职职工倾向向等方面面是否允允许。考虑了各各种修正正因素与与实际限限制条件件后，对对面积图图进行调调整，得得出数个个有价值值的可行行方案。（7）方方案评价价与择优优 针对对得到的的数个方方案，需需要进行行费用及及其他因因素评价价。通过过对各方方案的比比较评价价，选出出或修正正设计方方案，得得到布置置方案图图。第三节 基本要要素分析析一、产品品P产量量Q分析企业生产产的产品品品种的的多少及及每种产产品产量量的高低低，决定定了工厂厂的生产产类型，进而影影响着工工厂设备备的布置置形式。如表331所示，表中列列出了大大量生产产、成批批生产及及单件生生产情况

49、况不的生生产特点点及设备备布置类类型。表311 生产产类型特特点大量生产产（流水水线生产产）成批批生产单件件生产需求条件品种品种较少少，产品品的品种种，规格格一般企企业自己己决定品种较多多，产品品品种、规格由由企业或或用户决决定品种较多多，产品品品种、规格多多由用户户决定，产品功功能有某某些特殊殊要求质量质量变动动少，要要求有互互换性质量要求求稳定，但每批批质量可可以改进进每种产品品都要求求有自己己的规格格和质量量标准产量产量大，可以根根据国家家计划或或市场需需求预测测，预先先确定销销售（出出产）量量产量较小小，可以以分批轮轮番生产产，可以以根据市市场预测测和订货货确定出出产量产量小，由顾客客

50、订货时时确定产产量技术特点设备多采用专专用设备备部分采用用专用设设备采用通用用设备工艺装备备专用工艺艺装备部分专用用工艺装装备通用工艺艺装备工序能力力通过更换换程序能能够生产产多种规规格产品品，各工工序能力力要平衡衡通过更换换程序，能够生生产许多多品种，主要工工序能力力要平衡衡通过更换换程序，能够生生产许多多品种，各工序序能力不不需要平平衡运输使用传送送带使用卡车车、吊车车使用吊车车、手推推车零件互换换性互换选配配部分钳工工修配钳工修配配标准化原材料、零件工工序和操操作要求求标准化化对规格化化，通用用化零件件要求标标准化对规格化化、通用用化零件件要求标标准化生产管理特点设备布置置产品原则则（对

51、象象原则）混合原则则（成组组原则）工艺原则则劳动分工工分工较细细一定分工工粗略分工工工人技术术水平专业操作作专业操作作多工序序多面手计划安排排精确比较细致致粗略，临临时派工工库存用库存成成品调节节产量用在制品品调节生生产用库存原原材料、零部件件调节生生产维修、保保养采用强制制的或预预防修理理保养制制度采用预防防修理保保养制度度关键设备备采用计计划维修修制，一一般设备备可采用用事故维维修生产周期期短较短长劳动生产产率高较高低成本低中高生产适应应性差较差强机械制造造业设备备布置的的基本形形式一般般如图333所所示，按按产品在在制造过过程中的的位置是是否变化化分为产产品移动动式和产产品固定定式两大大

52、类。产产品移动动式布置置又可分分为产品品原则布布置、工工艺原则则布置及及成组原原则布置置三种形形式。设备布置形式固定式布置移动式布置产品布置（流水线布置）工艺布置（机群式布置）成组布置单元布置柔性布置图33 设备布置基本形式每一种设设备布置置形式各各有特点点，分别别适应不不同的生生产类型型：（1）产产品原则则布置(Prooducct LLayoout)产品原则则布置也也称为流流水线布布置或对对象原则则布置。当产品品品种很很少而生生产数量又很很大时，应按产产品的加加工工艺艺过程顺顺序配置置设备，形成流流水生产产线，这这是大量生生产中典典型的设设备布置置方式。由于产产品原则则布置是是按产品品的加工

53、工、装配配工艺过过程顺序序配置各各道工序序所需设设备，人人员及物物料，因因此能最最大限度度地满足足固定品品种产品品的生产产过程对对空间和和时向的的客观要要求，生生产效率率非常高高，单件件产品生生产成本本低，但但生产适适应性即即柔性差差，适用用于少品品种大量量生产。（2）工工艺原则则布置(Proocesss LLayoout) 工工艺原则则布置也也称为机机群式布布置。这这种布置置形式的的特点就就是把同同种类型型的设备备和人员员集中布布置在一一个地方方，如车车床工段段，铣床床工段、刨床工工段及磨磨床工段段，就是是分别把把车床，铣床、刨床和和磨床集集中布置置在一个个地方。这种布布置方式式便于调调整设

54、备备和人员员，容易易适应产产品的变变化，生生产系统统的柔性性大大增增加。但但是，当当工件需需要多种种设备进进行加工工时，就就不得不不往返于于各工序序之间，增加了了产品搬搬运次数数与搬运运距离，常常带带来物料料交叉搬搬运与逆逆向流动动的问题题。这种种布置形形式通常常适用于于单件生生产。（3）成成组原则则布置(Grooup Layyoutt) 成组原原则布置置又称为为混合原原则布置置。在产产品品种种较多，每种产产品的产产量又是是中等程程度的情情况下，将工件件按其外外形与加加工工艺艺的相似似性进行行编码分分组，同同组零件件用相近近的工艺艺过程进进行加工工。同时时，将设设备成组组布置，即把使使用频率率

55、高的机机器群按按工艺过过程顺序序组合布布置成成成组制造造单元，整个生生产系统统由数个个成组制制造单元元构成。这种布布置方式式既有流流水线的的生产效效率，又又有机群群式布置置的柔性性，可以以提高设设备开动动率，减减少物流流量及加加工时间间，成组组原则布布置适用用于多品品种、中中小批量量的生产产类型。现代成组组原则布布置包括括柔性制制造单元元(FMMC)和和柔性制制造系统统(FMMS)两两种方式式。（4）固固定工位位式布置置(Fiixedd Prroduuct Layyoutt) 产品固固定工位位式布置置适用于于大型设设备如飞飞机、轮轮船的制制造过程程。产品品固定在在一个固固定位置置上，所所需设备

56、备、人员员、物料料均围绕绕产品布布置，这这种布置置方式在在一般场场合很少少应用。综上所述述，产品品品种的的多少、产量的的高低直直接决定定了设备备布置的的形式，图2-6直观观反映了了产品产量与与设备布布置形式式的关系系。因此此，只有有对产品品产量量关系进进行深入入分析，才能产产生恰当当的设备备布置方方式。随着社会会的进步步，社会会需求正正向着多多样化发发展。因因而，工工厂的生生产类型型也趋向向多品种种、中小小批量方方向发展展，只生生产单品种种产品的的工厂不不再具有有竞争力力。对于于一个工工厂来说说，不同同的产品品的生产产也是不不均衡的的，往往往30%的产品品品种占占去700%的产产量，而而30%

57、的产量量却分散散在700%的产产品品种种中。准准确地把把握产品品产量的的关系是是工厂布布置的基基础。一般，产产品P产量Q分析分分为两个个步骤，即1）将各各种产品品、材料料或有关关生产项项目分组组归类；2）统计计或计算算每一组组或类的的产品的的数量。需要说说明的是是产量的的计算单单位应该该反映出出生产过过程的重重复性，如件数数、重量量或体积积等。二、工艺艺过程RR分析如前所述述，不同同的生产产类型应应采取不不同的设设备布置置形式。对于大大量生产产，多采采用专用用设备及及专用工工艺装备备，按工工艺过程程顺序排排列设备备，形成成高效的的流水生生产线；对于单单件小批批生产，设备按按其类型型及功能能集中

58、布布置，以以获得向向的适应应性，工工厂生产产车间的的划分也也是在此此基础上上实现的的；对于于成批生生产，特特别是按按成组方方式组织织生产的的情况，设备布布置相当当复杂，与产品品生产工工艺过程程零部件件加工、装配工工艺过程程密切相相关。此此外，工工厂生产产的产品品多数情情况下都都是经网网络状的的多条工工艺过程程制造出出来的，各条工工艺过程程往往互互不相干干，因此此常由不不同的生生产车间间来完成成。也就就是说，工艺过过程决定定了生产产车间的的划分状状况，其其他辅助助服务部部门的设设置也大大多受生生产工艺艺过程的的影响。产品的工工艺过程程是由产产品的组组成、零零件的形形状与加加工精度度要求、装配要要

59、求、现现有加工工设备与与加工方方法等因因素决定定的，必必须在深深入了解解产品组组成、各各部分加加工要求求后，才才能制定定出切实实可行的的加工工工艺过程程。1、产品品组成分分析在机械制制造业中中，产品品大多是是机器设设备，这这样的产产品组成成是很复复杂的，一般由由多个零零部件构构成一个个产品，因此，产品生生产的工工艺过程程也是因因其组成成的不同同而千变变万化。对于每一一种产品品，都应应由产品品装配图图出发，按加工工、装配配过程的的相反顺顺序，对对产品进进行分解解。完整整的产品品可以按按其功能能结构分分解成数数个部件件（或组组件），每个部部（组）件又是是由多个个零件组组成；有有些零件件可能需需要自

60、制制，而另另一些零零件甚至至部件可可能直接接外购，只有需需要的零零部件才才需要编编制加工工、装配配工艺过过程。2、工艺艺过程设设计产品的工工艺过程程与产品品的类型型密切相相关，不不同的产产品其工工艺过程程存在着着极大的的差别，因此，工艺过过程的设设计需要要由专业业技术人人员来完完成。制定出工工艺过程程后，需需填写工工艺路线线卡，其其中需要要注明每每道工序序名称、设备、标准作作业时间间及计算算产量等等。3、设备备选择在制定工工艺过程程时，必必须选择择加工设设备。设设备的类类型及功功能对工工艺过程程有很大大影响，如加工工中心可可以将分分散在多多台通机机床上的的加工工工序集中中在一起起，大大大简化了