设施规划与物流分析第六章

第六章设施规划与物流分析6.3设施布置规划与物流分析设施布置设计的影响系统的物流、信息流优良的设施布置可使物流搬运费减少10-30%；生产能力、生产率、生产成本是提高生产率的决定性因素；6.3设施布置规划与物流分析6.3.1工厂物流分析6.3.3系统化设施布置规划方法（SLP）6.3.2设施布置类型和工业设施布置的传统方法1、企业物流系统的组成2、工厂物流的两个基本原则3、工厂物流分析的技术工具1、工厂总体布置2、典型的车间设备布置方式3、典型的车间物料流动方式1、SLP方法概述2、简化的系统化布置设计(SSLP)3、SLP方法的设计过程4、工业设施布置的传统经验设计方法6.3设施布置规划与物流分析6.3.1工厂物流分析

企业物流系统的构成6.3设施布置规划与物流分析6.3.1.2工厂物流的两个基本原则6.3.1工厂物流分析6.3设施布置规划与物流分析6.3.1.3工厂物流分析的技术工具——线图零件编号生产流程1#IBCEDGO2#ICEDBO3#IFGCBDEO4#IGBDEO5#IDBEOIBCDEFGO零件编号移动步数1#9步2#13步3#17步4#17步5#11步共计67步则：效率=理想最少步数/移动步数=35/67=52%。零件编号生产流程1#IBCEDGO2#ICEDBO3#IFGCBDEO4#IGBDEO5#IDBEOIBCDEFGO零件编号移动步数1#17步2#11步3#7步4#7步5#9步共计51步6.3设施布置规划与物流分析则：效率=理想最少步数/移动步数=35/51=69%。6.3.1.3工厂物流分析的技术工具——线图6.3设施布置规划与物流分析6.3.1.3工厂物流分析的技术工具——多产品工艺过程表IO设备方案一方案二IO缺点：从图中很难发现物流问题，改进只能依靠经验或“穷举法”；只考虑了距离，没有考虑质量、数量等因素。零件号每日产量/件重量/kg总重量/kg相对重要性1#20001200012#20001836000183#2000120014#20003060000305#20007.5150007.5零件编号生产流程1#IBCEDGO2#ICEDBO3#IFGCBDEO4#IGBDEO5#IDBEOIBCDEFGO和IBCDEFGO从（源）至(目的地）11111从至表上零件的物流路线118+18+1818186.3.1.3工厂物流分析的技术工具——从至表6.3设施布置规划与物流分析上三角—正流下三角—逆流IBCDEFGO和I1187.513057.5B11+307.51857.5C11+1820D18+7.530+1157.5E1+1830+1+7.557.5F11G301132O从（源）至(目的地）从至表上零件的物流路线6.3.1.3工厂物流分析的技术工具——从至表6.3设施布置规划与物流分析上三角—正流下三角—逆流IBCDEFGO和I1187.513057.5B11+307.51857.5C11+1820D18+7.530+1157.5E1+1830+1+7.557.5F11G301132O在从至表中，越靠近对角线，则运输距离越近；反之则越长。

最优排列方案应该能使较大的从至数向对角线靠拢，而较小的则向左下角和右上角疏散。按此规则调整，得到改进方案。效率=∑（理想最少步数*重量）/∑实际移动步数*重量）=？？？？6.3设施布置规划与物流分析密切程度代码AEIOUX实际含义绝对必要Absolutelynecessary特别重要Especiallyimportant重要Important一般Ordinaryimportant不重要Unimportant不要靠近Closenessundesirable表6-12“密切程度”代码表6-13“密切程度”理由代码示例理由代码123456理由设备由相同人员操作物料移动人员移动监督管理需要相同公用设施噪声和污染它可将系统中的物流和非物流部门绘制在一张表上，采用一种“密切程度”代码（ClosenessCode）来反映各单位之间的关系。6.3.1.3工厂物流分析的技术工具——相关图6.3设施布置规划与物流分析6.3.1.3工厂物流分析的技术工具——相关图例：快餐店布置，6个部门在2×3区域内布置解：①密切关系程度（只考虑A和X）

②

编主联系簇(从“A”出现最多的部门开始)③全部联系簇/子联系簇

④画“X”关系图

⑤用实验法布置所有部门部门123456AAAAAXXXUUOOEAIA:1-2,1-3,2-63-5,4-6,5-6X:1-4,3-6,3-464523454612635462113例：快餐店布置，6个部门在2×3区域内布置解：(1)绘制生产活动相关图。(2)计算各部门的关系积分。(3)进行平面布置。首先布置关系积分最高的主要部门2.部门123456AAAAAXXXUUOOEAI126354关系密切程度分类代号评分绝对必要A6特别重要E5重要I4一般O3不重要U2不能接近X1部门与其它部门关系关系积分1AAXUO6+6+1+2+3=182AEUIA6+5+2+4+6=233AEXAX6+5+1+3+6=214XUXOA1+2+1+3+6=135UIAOA2+4+6+3+6=216OAXAA3+6+1+6+6=22应注意的问题：1、布置的满意方案可能不止一个；

2、考虑部门间的相互关系时具有主观性；

3、有时要考虑“X”调整方向。6.3设施布置规划与物流分析6.3.2设施布置类型和工业设施布置的传统方法6.3.2.1工厂总体布置

工厂总体布置的主要原则为：必须符合城市规划环保卫生消防等各项规定，同时能与原有交通运输系统联接；布置必须紧凑；应该和建厂地点的周边自然条件相适应；符合生产和工艺流程，使物流路线短捷；按照生产、辅助、公用设施、行政管理等不同功能的部门进行区分以便管理。6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式（1）按工艺布置。这种布置方式适合于产品品种很多，但每种产量较少，且具有类似生产工艺流程的生产。原材料仓库车床车床车床车床成品库图6-10按工艺布置示意图磨床磨床装配装配铣床铣床铣床铣床钻床钻床焊接涂漆焊接涂漆6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式（1）按工艺布置。优点缺点1、机器利用率高，可减少设备数量2、可便于调用设备3、设备和人员的柔性程度高，便于更改产品品种和数量4、设备投资相对较少5、操作人员作业多样化，提高工人的工作兴趣和职业满足感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3、生产周期长4、库存量相对较大5、由于操作人员从事多种作业，需要较高的技术等级6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式(2)按产品布置。这种布置方式其设备完全按照此产品及其零部件的生产工艺过程来排列，主要用于少品种大批量的生产方式。原材料仓库车床压床车床铣床钻床车床车床钻床磨床钻床钻床钻床半成品库成品库原料工位1工位2工位3工位4工位5成品原料原料包装材料图6-11按产品布置的示意图6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式(2)按产品布置。优点缺点1、布置符合工艺过程，物流顺畅2、上下工序衔接，存放量少3、生产周期短4、物料搬运工作量少5、可做到作业专业化，对工人的技能要求不高、易于培训6、生产计划简单，易于控制7、可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法1、设备发生故障时将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、生产线速度取决于瓶颈机器4、相对投资较大，在生产线上可能有的机器负荷不满5、生产线上重复作业，易使工人单调乏味，产生厌倦感6、维修和保养费用高6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式(3)按固定工位布置。主要用于大型或特大型产品的生产，这类产品不易移动，如船舶制造、大功率柴油机车和飞机的总装配等。原材料仓库车床成品库图6-13按固定工位布置的示意图装配钻床焊接涂漆钻床工作物件工人A工人B原料A原料B设备A设备B成品6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式(3)按固定工位布置优点缺点1、物料移动少2、当采用班组方式时，可提高作业连续性3、提高质量，因为班组可以完成全部作业；4、高度柔性，可适应产品和产量的变化1、人员和设备的移动增加2、设备需要重复配备3、工人需要较高的技能4、会增加面积和工序间储存5、生产计划需要加强控制和协调6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式(4)按成组生产原则布置。主要用产品品种较多、每种产品的产量又是中等程度的情况下的生产。图6-14成组单元布置示意图a）老厂区布置b）新厂区布置

c）制造单元布置（使用频率高的机器群）6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.2典型的车间设备布置方式(4)按成组生产原则布置优点缺点1、物料移动少2、当采用班组方式时，可提高作业连续性3、提高质量，因为班组可以完成全部作业；4、高度柔性，可适应产品和产量的变化1、人员和设备的移动增加2、设备需要重复配备3、工人需要较高的技能4、会增加面积和工序间储存5、生产计划需要加强控制和协调6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.3典型的车间物料流动方式S型直线型L型U型环型图6-15流动模式根据生产流程及各作业单位之间的物流关系选择流动模式。6.3设施布置规划与物流分析6.3.2.4工业设施布置的传统经验设计方法6.3设施布置规划与物流分析6.3.3系统化设施布置规划方法（SystemLayoutPlanning，SLP）6.3.3.1SLP方法概述1961年Muther提出，是一种条理性很强，物流分析与作业单位相互关系密切度分析相结合，求得合理布置的技术。应用十分普遍。如：

各种机械制造厂的设计公司办公室的布置规划连锁餐厅的布置规划6.3设施布置规划与物流分析6.3.3系统化设施布置规划方法（SystemLayoutPlanning，SLP）(1)SLP的输入数据（布置依据和切入点的五个基本要素）P产品、材料或服务生产什么？

数量或产量每项产品要制造多少？Q生产路线—工艺过程怎么进行生产？R辅助服务部门用什么来支持生产？S时间、时间安排产品何时生产？T为什么图6-18解决系统布置问题的钥匙“P、Q、R、S、T”6.3.3.1SLP方法概述影响设施的组成、生产设备的类型、物料搬运方式、各作业部门间的关系。影响设施规模、设备数量、运输量、建筑面积等。影响各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放的位置等。包括收货、发运、工具、维修以及办公室、食堂等。指生产时间、工序操作时间、更换批量的次数等，影响设备和人员的数量、平衡各工序的生产能力以及所需面积等。6.3设施布置规划与物流分析6.3.3系统化设施布置规划方法（SLP）（2）SLP的四个阶段时间确定位置I总体区划II详细布置III实施IV阶段决定布置范围内的基本物流模式，要标明每个主要作业区、作业单位、车间或工场的大小和相互关系。包括每台设备或每项设施的位置。基本内容平面布置规划1、关系2、场地3、调整6.3.3.1SLP方法概述6.3设施布置规划与物流分析主要输入参数（P、Q、P–Q、R、S、T）物流流程作业关系可利用的场地和空间需要的场地和空间实际情况的限制要修改的考虑关系图关系图关系图场地、空间关系图评价工厂平面布置方案方案X方案Y方案ZP—产品和物料，包括其变化和特征Q—每种物品的数量R—加工流程或搬运路线，即工艺操作过程加工顺序或加工方法。S—支持生产过程的服务部门或辅助部门T—与上述四项有关的时间因素，以及与设计本身进度有关的时间因素。P–Q产品产量分析SLP程序图6.3.3.1SLP方法概述6.3设施布置规划与物流分析SLP模式概念示例6.3.3.1SLP方法概述6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.2简化的系统化布置设计(SimplifiedSystemLayoutPlanning，SSLP)6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.2简化的系统化布置设计(SimplifiedSystemLayoutPlanning，SSLP)SSLP六步法的内容和概念图6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.3SLP方法的设计过程1．确定作业单位。PQP-Q曲线J区M区

M区的产品数量大，品种少，适宜采用大量生产方式，按产品原则布置。

J区的产品数量少，品种多，属于小批量生产方式，按工艺原则布置。

在M区和J区之间的部分，则适于采用上述两种相结合的成组原则布置。（1）产品产量分析（P–Q分析，P–QAnalysis）6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.3SLP方法的设计过程（2）划分作业单位（3）计算作业单位面积。序号作业单位名称用途建筑面积（m2）结构型式备注1原材料库存储原材料72×362油料库存储油漆、油料36×363外购件库存储标准件、半成品48×364机加工车间零件切削加工72×365热处理车间零件热处理90×306焊接车间车身焊接90×307变速器车间变速器组装72×368总装车间总装180×969工具车间随车工具箱制造60×2410油漆车间车身喷漆48×3011试车车间试车48×4812成品库存储叉车成品100×50露天13办公、服务楼办公室、生活服务300×6014车库车库、停车场80×60露天表6-32各作业单位及面积6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.3SLP方法的设计过程2．作业单位相互关系分析_图6-25变速器工艺过程图（1）物流分析品种少产量大

——应用工艺工程图品种多

——从至图6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.3SLP方法的设计过程2．作业单位相互关系分析——（1）物流分析

作业单位

序号、名称

作业单位序号、名称123456789101112原材料库油料库外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库1原材料库0.30.691.22油料库0.010.063标准、外购件库0.011.824机加工车间0.80.30.25热处理车间0.340.316焊接车间0.87变速器车间0.318总装车间0.10.563.249工具车间10油漆车间0.2511试车车间3.312成品库从至6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.3SLP方法的设计过程序号作业单位对(路线)物流强度序号作业单位对(路线)物流强度11-40.321-50.6931-61.242-100.0152-110.0663-70.0173-81.8284-51.1494-70.3104-80.2115-90.31126-100.8137-80.31148-90.1158-100.81168-113.241711-123.3—表6-24物流强度汇总表2．作业单位相互关系分析——（1）物流分析根据表6-23划分等级。6.3设施布置规划与物流分析6.3.3.3SLP方法的设计过程表6-25物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度12345物流强度等级111-12A28-11A33-8E41-6E54-5E68-10E76-10E81-5E95-9I107-8I111-4I152-11O162-10O173-7O2．作业单位相互关系分析——（1）物流分析6.3设施布置规划与物流分析表6-28叉车总装厂作业单位相互关系密切理由表6-29作业单位非物流相互关系表2．作业单位相互关系分析——（2）非物流分析6.3设施布置规划与物流分析确定物流和非物流相互关系的相对重要性：m:n取值一般在1:3~3:1之间，此比值称为加权值量化物流强度等级MRij和非物流NRij的密切程度等级:

A=4,E=3,I=2,O=1,U=0,X=-1计算量化后的作业单位综合相互关系：TRij=mMRij+nNRij，

综合相互关系等级划分（表6-30等级划分比例）

总的作业单位对数计算：P=N(N-1)/2=14*13/2=912．作业单位相互关系分析——（3）综合关系分析6.3设施布置规划与物流分析作业单位对关系密级综合关系物流关系加权值：1非物流关系加权值：1等级分数等级分数分数等级1-2U0E33I1-3U0E33I4-5E3A47A4-6U0O11O4-13U0I22I4-14U0U00U5-6U0U00U5-9I2E35E5-10U0X-1-1X5-11U0U00U6-10E3X-12U*9-10U0U00U9-13U0O11O10-13U0X-1-1X10-14U0U00U2．作业单位相互关系分析——（3）综合关系分析6.3设施布置规划与物流分析表6-33作业单位综合相互关系表2．作业单位相互关系分析——（3）综合关系分析6.3设施布置规划与物流分析图6-27作业单位位置相关图绘制步骤3．确定平面布置方案（1）绘制作业单位位置相关图。6.3设施布置规划与物流分析3．确定平面布置方案（1）绘制作业单位位置相关图。图6-26作业单位位置相关图6.