系统化厂房布置与物流分析方法

《设施规划与物流分析》机电学院韩昉第1页，共166页。第一章设施规划与物流分析的绪论第二章物流网络规划与场址选择第三章设施布置设计第四章系统化布置与物流分析方法第五章仓储系统设计第六章物料搬运系统设计第七章物料搬运设备的选择第八章物流分析案例《设施规划与物流分析》目录第2页，共166页。FD－设施布置方法一览表布置方法和技术年代主要特点和使用条件流程图、样片排列等经验判断方法50年代直观、简便、易行关于设施间物料流动顺序和数量的各种数学分析方法。如属于最优化及其搜索算法的二次分派算法（QAP，1957）及相应的计算机软件CRAFT（1964）和CORELAP（1967）50年代中期到60年代初、中期适用于设施数目不太多的情况系统布置规划方法（SLP）60年代至今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。适用于设施数目不超过15个的情况。其突出特点是具有方法论意义人－机交互式决策支持方法80年代至今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，采用图论方法等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）90年代至今(1911年MCG-INES)是对纯粹计算机程序支持的改进方法第3页，共166页。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，60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，以R·缪瑟提出的系统布置设计SLP(SystematicLayoutPlanning）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，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。第4页，共166页。-5-第5页，共166页。生产设施布置服务设施布置工厂总体布置服务设施总体布置服务设施内部布置车间内部布置设施布置种类第6页，共166页。设施布置要考虑的四个问题1、应包括哪些经济活动单元？2、每个单元需要多大空间？3、每个单元空间的形状如何？4、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？ADBEFCGDAFEBGC影响企业生产单位构成的因素第7页，共166页。

产品的结构与工艺特点企业的专业化与协作化水平企业的生产规模（二）影响企业生产单位构成的因素第8页，共166页。一、阶段结构系统布置设计采用四个阶段进行，称为“布置设计四阶段”。Ⅰ确定位置:工厂的总体位置Ⅱ总体区分：初步规划基本物流模式和总体布局Ⅲ详细布置：确定各作业单位的具体位置Ⅳ实施：编制施工计划，进行施工安装阶段时间第9页，共166页。二、程序模式输入数据（P、Q、P—Q、R、S、T）1、物流2、作业单位的相互关系3、物流—作业单位相互关系图4、必要面积5、可用面积6、面积相互关系图9、拟定几种布置方案7、修正条件8、实际制约分析寻优选择10、评价第10页，共166页。二、程序模式选择分析寻优输入数据（P、Q、P—Q、R、S、T）1、物流2、作业单位的相互关系3、物流—作业单位相互关系图4、必要面积5、可用面积6、面积相互关系图9、拟定几种布置方案10、评价7、修正条件8、实际制约系统布置设计程序模式第11页，共166页。三、设施布置设计的要素分析输入数据（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5项：P产品(或材料或服务)、Q数量、R生产路线(工艺过程)、S助服务部门、T时间(或时间安排)。五个要素分别回答以下问题：P——Product生产什么？Q——Quantity生产多少？R——Routing怎么生产？S——Supportingservice用什么支持生产？T——Time何时生产？第12页，共166页。-13-第13页，共166页。五要素对设施布置的影响1、P产品或材料或服务（Production）

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(Quantity)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、建筑物面积等。第14页，共166页。3、R生产路线或工艺过程(Routing)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(SupportingService)

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(Time)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。这些因素决定着设备的数量、需要的面积和入员、工序的平衡安排等。第15页，共166页。城市规划、外部协作条件、交通运输条件、地质水文条件、自然气候条件、关于职业安全和卫生、环境保护等方面的规程、标准和技术规范等。影响设施布置设计的其他要素：第16页，共166页。四、物料分类及产品—产量分析现象：物料种类繁多，可运性不相同。问题：如何统计量一物流系统中性质、特征各不相同的物料数量？如何区分各物料的重要等级程度？如何确定设施布置的型式？第17页，共166页。四、物料分类及产品—产量分析1、物流量的计算（1）定义：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。（2）计算方法：方法一：当量物流量——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。可用下式表示：f=q.n

其中：f——当量物流量q——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例：载重为两吨的标准载重箱，载一箱锻件为2当量吨，载一箱壳体也为2当量吨。第18页，共166页。方法二：玛格（magnitude）——用可运性衡量当量物流量。标准的1玛格：一块干燥的木块，体积为5*5*5立方厘米，可以方便地用手拿住。一包香烟=0.5mag

一个电话亭=50mag

一个低堆垛的托盘（1200mm*1200mm）=38mag

玛格的计算：

M=A+A（B+C+D+E+F）/4

其中：A——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

C——形状修整系数

D——损伤危险程度修整系数

E——状态（物理、化学）修整系数

F——价值因素（若不考虑，则F=0）第19页，共166页。2、物料的分类：把相同或相似性质的物料归并成类，可大大简化物流分析。

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固体——成箱液体——成桶气体——成瓶方法二：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（热、湿、粘、脏）、数量、时限性（季节性、突发性）

关键：抓住有决定性的影响特征

物料分类程序列表标明所有物料名称记录其物理特征、其他特征编制物料特征表每类物料写出分类说明确定各类的主导特征把相似主导特征的归为一类第20页，共166页。3、产品—产量（P—Q）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“8——2原则”下的PQ分析结果。QAGBCDEFPP——Q分析图由该图可知：A—D四种产品占总产量的80%，可考虑用产品原则布置，其余品种可考虑按工艺原则布置第21页，共166页。系统布置规划SLP－分析阶段产品品种－产量分析（P－Q分析）I区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置IV区表示多品种小批量或单件生产，宜采用工艺原则布置II和III区的产品品种和批量均中等，宜采用成组技术布置产品品种数目P产量QIIIIIIIV第22页，共166页。车工段铣工段检验组钻工段原材料磨工段磨工段半成品库ABBA第23页，共166页。车钻铣磨检验铣钻车磨检验A原材料BA半成品库BA生产车间B生产车间第24页，共166页。设施布置的目标

满足生产过程的需要设施占用空间缩小总运输费用最少生产系统柔性强组织结构的合理化和管理的方便性提供方便、安全、舒适的作业环境影响设施布置决策的因素第25页，共166页。影响设施布置决策的因素厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置充分利用现有运输条件按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小工厂布置应考虑有扩建的余地第26页，共166页。产品或服务的种类

物流合理性

专业化与协作化水平

技术装备

企业规模

投资规模

设施布置因素设施布置的柔性

其他…

第27页，共166页。注意：设施布置对所需投资的影响；物流因素在设施布置中的重要性；设施布置的柔性；人的因素——工效学的观点；第28页，共166页。29产品原则布置一、产品原则布置的概念按加工产品（零件、部件）为对象划分生产单位二、产品原则布置的特点不同类型的设备、不同工种的工人、不同加工方法的加工、完成产品全部或大部分工艺过程、专用设备、专用工装、流水线或自动线三、产品原则布置的方式仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库第29页，共166页。

按产品布置（ProductLayout）

按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。如图所示。加工设备加工设备按产品（对象）布置的示意图第30页，共166页。31产品原则布置优缺点比较优点：1、由于布置符合工艺过程，物流畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法

缺点：1、设备发生故障时引起整个生产线中断2、产品设计变化将引起布置的重大调整3、生产线速度取决于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生厌倦6、维修和保养费用高第31页，共166页。-32-第32页，共166页。33工艺原则布置一、工艺原则布置的概念按加工工艺的特点划分生产单位二、工艺原则布置的特点同类型的设备、同工种的工人、同一加工方法、完成产品某一工艺过程加工、通用设备、通用工装、机群式布置三、适用范围适合多品种小批量生产的产品布置原则：四、工艺原则布置的方式第33页，共166页。34工艺原则布置方式车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接第34页，共166页。-35-第35页，共166页。按工艺过程布置（ProcessLayout）

又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。LLLDDDDGG接收和转运LDG

车床组镗床组磨床组磨床钻床车床按工艺过程布置示意图第36页，共166页。37工艺原则布置优缺点比较

优点：1、机器利用率高，可减少设备数量2、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职业满足感缺点：1、由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高3、库存量相对较大第37页，共166页。-38-第38页，共166页。39成组原则布置一、成组原则的概念把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。二、成组原则布置形式NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2第39页，共166页。

按成组制造单元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床磨床如6－3：成组生产单元布置示意图第40页，共166页。对象组1对象组4对象组3对象组2车床滚床磨床车床车床滚床磨床装配热处理热处理锯床磨床热处理组4组3组2组1成组制造单元布置第41页，共166页。42成组原则布置优缺点比较

优点：1、由于产品成组，设备利用率高2、流程通畅，运输距离较短，搬运量少3、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技能5、兼有产品原则布置和工艺布置的优点

缺点：1、需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点第42页，共166页。-43-第43页，共166页。固定式布置操作围绕产品所在处所实施；一般是单件生产。-44-第44页，共166页。-45-第45页，共166页。练习：下列三图应分别采用何种布置型式QQPPPQ第46页，共166页。流水线的布置设计

流水线的分类

第47页，共166页。48如何避免工序交错流动、制成品混杂？

一、考虑要素：最重要的是要考虑出、入口的位置——由于外部条件或原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规划流动模式。此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。第48页，共166页。问题及任务问题：产品原则布置、成组原则布置和工艺原则布置哪种布置难度更大？练习：按下图出入口位置各设置两套流动线模式。第49页，共166页。几种典型的布置形式

物料流程形式可分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑第50页，共166页。

按C形制造单元布置机器2机器1机器3机器4机器5机器6入口出口如6－4：C形制造单元布置示意图第51页，共166页。

U形制造单元及生产线布置（U-lineCell）76543217654321入口出口入口出口工人的行走路线图6－5：U形制造单元及生产线布置第52页，共166页。为了实现无库存生产，JIT生产方式中，设备按U型布置成组加工单元布局：入口出口截断车车铣立铣磨检验成品立铣物流工人在单元中运动第53页，共166页。第54页，共166页。第55页，共166页。56如何选取设施布置型式来适应市场变化一种现象：某中档次轿车车型中使用了110种散热片，300种烟灰缸、437种仪表盘，1200种车内地毯，6000种紧固件……思考与讨论：零件激增的原因和后果是什么？如何进行模块化设计——按功能分割模块化？第56页，共166页。-57-第57页，共166页。58如何选取设施布置型式来适应市场变化模块化设施布置：

由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。第58页，共166页。-59-第59页，共166页。工厂之区域布置-60-第60页，共166页。瑞典沃尔沃模组化工厂-61-第61页，共166页。沃尔沃工厂之装配流程-62-第62页，共166页。沃尔沃工厂-63-第63页，共166页。沃尔沃工厂的装配方式-64-第64页，共166页。-65-第65页，共166页。-66-第66页，共166页。办公室布置-67-第67页，共166页。急诊室的布置-68-第68页，共166页。商场布置-69-面包牛奶办公室小车付款处冷冻食品部肉类第69页，共166页。布置仓库-70-第70页，共166页。装配线-71-第71页，共166页。办公室的设施布置办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同的特点：制造系统——有形物品；办公室——信息以及组织内外的来访者办公室的工作效率——人的工作速度；制造系统——设备速度办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。

第72页，共166页。（1）考虑的因素第73页，共166页。（2）几种基本模式封闭式办公室：将办公楼分割成多个小房间开放式办公室：将工作人员容纳在一间很大的办公室内共同工作。

组合办公模块：带有半截屏风的组合办公模块布置方式，这种模块式布置有很好的柔性。活动中心：将封闭式布置和开放式布置结合使用的新型办公布置方式。

“远程”办公：利用信息网络技术，将处于不同地点的人们联系在一起，共同完成工作。第74页，共166页。布置决策的定量分析概述物料流向图法物料运量图作业相关图从至表（from-to)法第75页，共166页。概述1、收集有关信息和数据

所需经济活动单元及其面积可利用空间的大小(或现有布置图)各个单元之间的相关关系其它约束条件2、做出初步平面布置方案(块状区划图)，进行评价3、确定最终块状区划图，做出详细方案（一）设施布置的步骤第76页，共166页。（二）设施布置的基本思路1、追求物流合理化物料搬运占生产周期和生产成本的比重很大；尽量使物流量较大的经济活动单元靠近，以减少搬运距离和搬运量；尽量使经济活动单元的排列有利于物流顺畅。

第77页，共166页。2、追求生产线的平衡性（1）焦点：

生产线的平衡问题—如何使各个工作站的工作任务大致相等（2）基本思路：工作地之间的相对位置无其它选择生产线的产出速度等于速度最慢的工作地的产出速度第78页，共166页。物料流向图法含义：按原材料进厂，零部件加工、产品装配等环节总流动方向，绘制物料流向图，来布置各车间、仓库和设施的相互位置。目标：减少各生产环节间的交叉往返运输时间。第79页，共166页。物料流向图示意图原材料进厂仓库准备车间机加车间装配车间成品库出厂热处理车间第80页，共166页。物料运量图含义：比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定布置方案的一种方法。方法：相互间运量大的单位尽量靠近布置。目标：总运量减少，降低运输费用。第81页，共166页。举例：从010203040506小计01

11

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小计01381812116262车间物料运量表第82页，共166页。运量相关线图（按两行式排列）

实箭线表示2个物料单位虚箭线表示1个物料单位05车间06车间04车间01车间02车间03车间第83页，共166页。作业相关图作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。1、首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系3、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。第84页，共166页。代号密切程度评分A绝对重要4E特别重要3I重要2O一般1U不重要0X不予考虑-1代号关系密切原因1使用共同的原始记录2共用人员3共用场地4人员接触频繁5文件交换频繁6工作流程连续7做类似的工作8共用设备9其他表：关系密切程度分类表表：关系密切原因第85页，共166页。代号单位名称1原材料库2成品库3毛胚车间4机加工车间5装配车间6中间零件库7餐厅8办公室某企业各单位生产活动相关图A1.2第86页，共166页。1.原材料库2.成品库3.毛胚车间4.机加车间5.装配车间6.中间零件库7.餐厅8.办公室关系积分关系积分关系积分关系积分关系积分关系积分关系积分关系积分A-3A-5A-1.4A-3.5.6A-4.6A-4UOI-4O-8U-6.7X-2.5合计1916202924201420关系密切程度及积分统计表第87页，共166页。分析（1）机加工车间得分最高，布局时首先确定（2）毛胚车间、装配车间、中间零件库和机加工车间都是A级关系，应围绕机加工车间进行布置，并尽量靠近；（3）成品库和装配车间是A级关系，应布置在一起（4）原材料库与毛胚车间是A级关系，两者应相邻第88页，共166页。根据以上要求可以大致确定各单位的相对位置成品库机加工车间餐厅装配车间中间零件库原材料库毛胚车间办公室平面布置图初始方案第89页，共166页。成品库机加工车间餐厅装配车间中间零件库原材料库毛胚车间办公楼平面布置图草图根据上图各单位的相对位置，再按各单位的面积和厂区出入口对运输线路的要求，按一定的比例，可画出工厂的平面布置草图第90页，共166页。物流分析物流分析是设施布置设计的另一个基本分析，即工艺流程和物流路线的分析。分析的基本手段有工艺过程图(作业程序图)、多种产品工艺过程图、从—至表和物料流程图等。第91页，共166页。五、物流分析1、工艺过程图(OperationProcessChart)工艺过程图就是把工艺路线卡和装配程序图汇总到—起而形成的一种流程图。绘制过程先在图的右上部从第—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，则分别用水平线进入装配作业。第92页，共166页。工艺过程分析-93-第93页，共166页。产品组成-94-第94页，共166页。工艺过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。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，可以计算出每个工艺过程的各工序（作业单位）间的物流强度，从而为作业单位位置的确定找到基础数据。1450.190.10.310.19废料0.49（0.29）原材料机加工热处理30.01标准件工艺过程分析：毛坯重0.49，经热处理的毛坯重0.19，机加工中需返回热处理的为0.1。由此可知，1——4之间的物流强度为0.3第95页，共166页。工艺过程图-96-第96页，共166页。作业单位划分-97-第97页，共166页。2．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形。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。

第98页，共166页。2．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，求得物流顺流程度W的最大值。其中：W的计算式为Wjk为产品Pj的工序Rjk与Rjk+1之间的物流强度

Djk为权值：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-2第99页，共166页。-100-第100页，共166页。-101-第101页，共166页。-102-第102页，共166页。从至表法

具体步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本实验法确定最满意的布置方案。第103页，共166页。序号毛胚库A铣床B车床C钻床D镗床E磨床F压床G检验台H01①②④③⑤02①③④⑤②⑥03①②③④04①③④⑤②⑥生产线加工零件的工艺路线图第104页，共166页。代号ABCDEFGH合计A224B11C213D112E112F22G1113H0合计0132223417初始方案从至表第105页，共166页。所谓”从至表“是指零件从一个设备到另一个设备的搬运次数的统计表。表上”列“中的设备为零件出发的工作地，”行”中的设备为零件到达的工作地。假设生产线上相邻两工作地之间的距离均相等，均为一个长度单位，表内每一格中的数字表示从一设备到另一设备之间的运输次数。格子离对角线的距离越近，表示搬运的距离越近。在对角线上方的格子中的运输次数，表示其运输的方向是顺生产线的物流方向。在对角线下面的，则表示其运输方向与生产线的物流方向相反。因而调换设备的位置，使运输次数大的格子靠近对角线，并使对角线下面有数字的格子置换到对角线上面去，以使生产线上的运输量下降和减少逆向运输。第106页，共166页。方案零件顺向运输距离（对角线上部的运输距离）零件逆向运输距离（对角线下部的运输距离）初始方案1×1＝13×1＝32×（2＋1＋2＋1＋2）＝164×1＝43×1＝35×1＝54×（1＋1）＝86×2＝12小计40小计12零件运输的总距离：40＋12＝52初始方案零件运输距离计算表第107页，共166页。代号ACEFHGDB合计A224C213E112F22H0G1113D112B11合计0322432117最终方案从至表第108页，共166页。方案零件顺向运输距离（对角线上部的运输距离）零件逆向运输距离（对角线下部的运输距离）改进后方案1×（2＋2＋1＋2＋1）＝81×1＝12×（1＋1）＝42×1＝24×1＝43×1＝35×2＝104×1＝4小计26小计10零件运输的总距离：26＋10＝36改进后方案比初始方案减少运输距离52－36＝16改进后方案零件运输距离计算表第109页，共166页。3、从至表(From—ToChart)从至表通常用以表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量、物料搬运总量等。表上横行和竖行的标题内，按同样顺序列出全部作业单位(建筑物、机器；部门)。将每个产品或零件在两个作业单位之间的移动，分别用字母表示产品或零件，数字代表搬运总量，填入两个作业单位横行和竖行相交的方格内，注意，从图表的左上角至右下角，划一条对角线，零件前进记在右上方，退回记在左下方。如下图：第110页，共166页。第111页，共166页。第112页，共166页。六、作业单位相互关系分析设施布置设计要根据部门之间在工艺流程如业务往来中的密切程度，决定相互位置。各部门（作业单位）之间存在着物流关系、非物流关系两种关系。物流关系可以用物流强度来表示两个作业单位之间的关系密切程度，非物流关系无法定量表示，只能通过定性分析加以区分。第113页，共166页。1、作业单位物流相关表的绘制（1）划分物流强度等级——由于直接分析大量物流数据比较困难，而且也没必要，因此，SLP中将物流强度转化为5个等级，分别用符号A、E、I、O、U表示。当产品品种少时用工艺过程图进行物流分析；产品品种多时，用从至表或多工艺过程表对实际设施间的物流量进行统计。第114页，共166页。2、作业单位非物流相互关系表的构造：基本思路——根据经验确定作业单位非物流相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式，建立非物流相互关系表。通常可以从以下几个方面加以考虑：第115页，共166页。2、通常可以从以下几个方面加以考虑：(1)工作流程(2)作业性质(3)使用设备情况(4)使用场地情况(5)监督和管理(6)安全、卫生(7)联系频繁程度（8）噪声、振动(9)公用设施相同(10)文件信息往来情况第116页，共166页。（1）确定作业单位相互关系等级（2）列出作业单位相互关系密切理由（示例）第117页，共166页。（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）第118页，共166页。3、建立作业单位综合相互关系表：工厂中，作业单位之间物流相互关系与非物流相互关系往往并不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，须将两个表进行合并。求出合成的相互关系——综合作业相互关系，然后从各作业单位之间的综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。（1）确定物流（m）与非物流（n）相互关系的相对重要性（加权取值）——一般地m:n不应超过1：3或3：1，当比值大于3：1时，说明物流关系占主导地位，工厂布置时只需考虑物流相互关系的影响。（2）综合相互关系计算——根据作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系。（3）综合相互关系的等级划分——综合计算得出的是量值，须经过等级划分，才能建立与物流相互关系表相似的综合相互关系表。第119页，共166页。示例：液压转向器作业单位综合相互关系计算表示例中须计算55对作业单位，计算分数在1—8之间，由此得综合相互等级划分表如下：第120页，共166页。建立作业单位综合相互关系表（示例）第121页，共166页。七、作业单位位置相互关系分析在SLP中，设施布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密切等级高的作业单位之间距离近，等级低的距离远。

问题：作业单位间必然会出现密切等级相同的作业单位对，这会给位置分析造成困难。怎么办？引入综合接近程度的概念——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的关系密切等级之和。综合接近程度值的高低反映了该作业单位在布置图中是应该处于中心位置还是处于边缘位置。第122页，共166页。

1、如何计算综合接近程度：将作业单位综合相互关系表变换成类似于从至表一样的三角矩阵，然后量化关系等级。示例：液压转向器综合接近程度排序表第123页，共166页。2、如何绘制作业单位位置相关图：第一步——处理关系密级为A的作业单位对。按各作业单位综合接近程度的高低排序，找出综合接近程度最高的布置在中心位置；依次处理作业单位对。第二步——处理关系密级为E的作业对。……最后重点调整X级作业单位对的相互位置第124页，共166页。七、面积的确定在实际的设施布置设计过程中，常因受到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等，不得不把需要的面积与可利用的面积结合起来考虑，因而面积的设定方法有下列几种：1、计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积。2、标准面积法：采用某种工业标准求得所需的面积。3、概略布置法应用模板或设备模型进行布置并确定面积。4、比率趋向预测法：将过去各个时期每台设备、每个工时或每个单位的面积作为基础，按未来产量和人员的发展预测要求，按比例扩大来设定面积。第125页，共166页。七、面积的确定一般来说，需要的面积常常受到实际条件的限制，必须进行适当的调整，使之与可用面积相适应。调整的方式，可以是压缩某些不很重要的面积、也可以进行新的组合。此外，做面积相关图时需考虑流动模式的选择。第126页，共166页。八、布置修正所谓修正条件，是指诸如运输方式、贮存设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设施和管理控制等具体因素。它们的重要程度各不相同，但都以独特的方式影响布置设计方案。在进行布置设计时，需要加以考虑。用适当的方法根据现有厂房的实际条件使部门面积结合，同时结合修正条件对各部门的位置、形状等进行调整，可以形成几个理想的、理论的块状布置(Blocklayout)方案。例：精密车间应远离锻造车间铸造车间应处在背风之处第127页，共166页。九、布置方案的评价与选择布置方案的评价常常从经济因素和非经济因索两个方面进行，经济评价可以采用费用对比法等，非经济因素评价可以采用优缺点比较法和加权因素法等。第128页，共166页。九、布置方案的评价与选择1、非经济因素评价每个布置方案都有一些不能用费用精确地衡量的非经济因素，常见的有：(1)是否易于将来发展(2)工艺过程的适应性(3)灵活性(4)物流的效率(5)物流搬运的效率(6)储存的效率(7)空间利用率(8)辅助服务部门的综合效率(9)工作条件(10)安全性(11)是否易于管理(12)产品质量(13)维修(14)设备利用率(15)是否满足需求能力(16)是否适应公司的组织机构(17)人流(18)外观(19)自然条件的利用(20)环境保护第129页，共166页。布置方案的评分示例：第130页，共166页。2、经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济分析，评价其节省费用、投资额及投资回报期等，作为比较选择的基准。至于比较哪些指标最好，没有统一的标准，需要具体情况具体分析。第131页，共166页。十、小结设施布置就是对生产车间、管理部门、仓储部门、生产与生活服务部门的建筑物、道路和场地等，按照相互关系密切程度做出合理的布局。采用SLP法进行工厂布置，就是对各作业单位之间的相互关系做出分析，包括物流的和非物流的相互关系，经过综合，得出各作业单位综合相互关系表。然后，根据综合相互关系表指示的各作业单位的相互位置，绘制作业单位位置相关图。将作业单位实际面积与位置图相结合，得出作业单位面积相关图通过修正，得出可行的布置方案最后通过评价选优，确定方案。第132页，共166页。举例：某机械厂的设施布置设有3种零件A、B、C，其工艺路径及日产量如表1所示（1－5：分别表示5个部门）部门12345面积m22040406020表2：5个部门所需厂房面积如何布置？第133页，共166页。系统布置规划SLP步骤4.绘制空间相互关系布置图1.编制相互关系图3.绘制作业关系图5.评价布置方案6.详细布置图2.确定需用空间模型化与方案综合系统识别和环境分析选择与实施第134页，共166页。加工工艺从至表从至123451－40＋50150020－05040＋153015－004000－5050000－第135页，共166页。第136页，共166页。-137-物流量等级划分（用符号A、E、I、O、U表示）A：80－100吨1-2E：60－80吨无I：40－60吨2-4、2-5、4-5O：0－40吨1-3、3-2U：0吨1-4、1-5、3-4、3-5

物流强度分析表（由从至表得出）第137页，共166页。部门关系图第138页，共166页。线性关系图51243第139页，共166页。空间关系图51243部门12345面积m22040406020由表2知：5个部门所需厂房面积如何改进？第140页，共166页。关系表从至12345A2EI4，52，52，4O331，2U第141页，共166页。最终布置图331224454面积20m2第142页，共166页。原始条件：一叉车厂，占地面积为16000平方米，厂区南北长200米，东西宽80米，该厂有员工300人，计划改建成年产60000套液压转向器的生产厂。已知：作业单位的基本区划和零部件加工工艺过程，并通过工艺过程图统计出了各作业单位的物流强度，结果添入从至表。案例：某液压转向器厂的设施布置公路北比例：1：2000第143页，共166页。示例一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表第144页，共166页。示例二：液压转向器加工工艺从至表第145页，共166页。六、作业单位相互关系分析设施布置设计要根据部门之间在工艺流程如业务往来中的密切程度，决定相互位置。各部门（作业单位）之间存在着物流关系、非物流关系两种关系。物流关系可以用物流强度来表示两个作业单位之间的关系密切程度，非物流关系无法定量表示，只能通过定性分析加以区分。第146页，共166页。1、作业单位物流相关表的绘制（1）划分物流强度等级——由于直接分析大量物流数据比较困难，而且也没必要，因此，SLP中将物流强度转化为5个等级，分别用符号A、E、I、O、U表示。当产品品种少时用工艺过程图进行物流分析；产品品种多时，用从至表或多工艺过程表对实际设施间的物流量进行统计。第147页，共166页。示例：液压转向器物流强度分析表（由从至表得出）第148页，共166页。（2）构造作业物流相关表（示例）第149页，共166页。2、作业单位非物流相互关系表的构造：基本思路——根据经验确定作业单位非物流相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式，建立非物流相互关系表。通常可以从以下几个方面加以考虑：(1)工作流程(2)作业性质(3)使用设备情况(4)使用场地情况(5)监督和管理(6)安全、卫生(7)联系频繁程度（8）噪声、振动(9)公用设施相同(10)文件信息往来情况第150页，共166页。（1）确定作业单位相互关系等级（2）列出作业单位相互关系密切理由（示例）第151页，共166页。（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）第152页，共166页。3、建立作业单位综合相互关系表：工厂中，作业单位之间物流相互关系与非物流相互关系往往并不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，须将两个表进行合并。求出合成的相互关系——综合作业相互关系，然后从各作业单位之间的综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。（1）确定物流（m）与非物流（n）相互关系的相对重要性（加权取值）——一般地m:n不应超过1：3或3：1，当比值大于3：1时，说