工厂布局设计教材

布局第三讲工厂布局设计3.1设施规划概述

3.2流程分析与空间需求分析

3.3SLP法求解

3.4方案评价与选择

3.5案例分析

知识目标●了解设施规划的相关概念●掌握设施规划的方法能力目标●掌握分析设施规划的步骤、原则●能够运用SLP法进行工厂和车间设施布置设计3.1设施规划概述3.1.1设施规划与设计的研究范围

3.1.2设施规划的目标与原则目标(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)缩短生产周期；(5)力求投资最低；(6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。原则(1)减少或消除不必要的作业，这是提高企业生产率和降低消耗的最有效方法之一。只有在时间上缩短生产周期，空间上减少占地，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产成本最低；(2)以流动的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在规划设计的始终。因为生产系统的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化；(3)运用系统的概念。系统分析的方法求得系统的整体优化；(4)重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计，并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩、照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身心健康的影响；(5)设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。要先进行总体方案布置设计，再进行详细布置；而详细布置设计方案又要反馈到总体布置方案中，对总体方案进行修正。总之，设施规划与设计就是要综合考虑各种相关因素，对生产系统或服务系统进行分析、规划、设计，使系统资源得到合理的配置。3.1.3设施规划与设计阶段结构

设施规划与设计有一个与时间有关的阶段结构，并且各阶段是依次进行的；阶段与阶段之间应互相搭接，每个阶段应有详细进度；阶段中自然形成若干个审核点。这种结构形成了从整体到局部、从全局到细节、从设想到实际的设计次序。即前一阶段工作在较高层次上进行，而后一阶段工作以前一阶段的工作成果为依据，在较低层次上进行；各阶段之间相互影响，交叉并行进行。摆样法数学模型法图解法系统布置设计SLP3.1.4设施规划（布局设计）设计方法工工厂布局局的基本本原始资资料P(Product)产产品品Q(Quantity)数数量量R(Route)工工艺路线线S(SupportingService)辅辅助服务务部门T(Time)时时间安安排准备原始始资料物流分析析与作业业单位相相互关系系分析绘制作业业单位位位置相关关图作业单位位占地面面积计算算绘制作业业单位面面积相关关图修正方案评价价与择优优3.1.6系统统布置设设计(SLP)模式系统布置置设计程程序图原始资料：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4．所需面积5．可用面积6．面积相关图解7．修正因素8．实际条件限制9．评价方案Y方案X方案Z选出的最佳布置方案图3-1系统布置设计程序图ProductFlowP-QAnalysisDiagramactivityrelationshipsChartrelationship(flow,functional)EstablishspacerequirementsSpaceAvailabilityDiagramspacerelationshipsPracticalLimitationsMaintenanceQCMat.HandlingSpaceAvailabilityProject ProjectProjectA BCEvaluatealternativearrangementsDetailselectedlayout,installINSTALACIONDefinitionAnalysisSynthesisEvaluationSelectionImplementationAdjustmentSLPMethodMuther(1973)产品原则则布置：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。当产产品品种种很少而而生产数数量又很很大时，，应按产品的的加工工工艺过程程顺序配配置设备备，形成成流水生产线线。工艺原则布置置:工艺原则布置置也称为机群群式布置。这这种布置形式的特点就就是把同种类类型的设备和和人员集中布置在一个地地方。固定式布置：：适用于大型设设备的制造，，如：飞机、、轮船。布布局形式成组原则布置置：在产品品种较较多，每种产产品的产量又又是中等程度的情况况下，将工件件按其外形与与加工工艺的相似性性进编码分组组，把使用频频率高的机器群按工工艺过程顺序序布置组合成成成组制造单元。。既有流水线线的生产效率率，又有机群式布置置的柔性，可可提高设备开开工率，减少物流量和和加工时间，，适用于多品品种、中小批量的生生产类型。产品原则布置置的优缺点分分析表优点缺点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.可做到专业化，对工人的技能要求很高，易于培训6.生产计划简单，易于控制7.可使用专业设备，达到机械化、自动化搬运方法1.设备发生故障时将引起整个生产线的停机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.相对投资较大，因为在生产线上有的机器负荷不满5.生产线上重复作业，易使工人感到单调乏味，产生压倦6.维修保养费用高工艺原则布置置的优缺点分分析表优点缺点1.机器利用率高，可减少设备数量2.可采用调用设备3.设备和人的柔性程度较高，更改产品品种和数量方便4.设备投资相对较少5.操作人员作业多样化，有利于提高工作的兴趣和职业满足感1.由于流程较长，搬运路线不确定，运费较高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成组布置的优优缺点分析表表优点缺点1.由于产品成组，设备利用率较高2.流程畅通，运输距离短，搬运量少3.有利于发挥班组合作精神4.有利于提高工人的作业技能5.兼产品布置和工艺布置的优点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.如果单元之间流程不平衡，需要中间储存，增加了单元之间的物料搬运3.班组成员需要掌握所有作业的技能4.减少了使用专用设备的机会5.兼产品布置和工艺布置的缺点特性产品布置工艺布置固定布置生产形态生产对象的流程搬运费用设施利用率生产设备布置变更费用布置的侧重点连续·大量生产按产品连续流程低高专用设施高生产线平衡单件·成批生产按订单多种流程非常高低通用设施比较低工作地（设备)项目型生产生产对象固定，设备移动高低通用设施低作业分配及日程控制钻床仓库车床压床铣床车床钻床折弯机钻床车床磨床钻床钻床装配仓库产品原则示意图工艺原则示意图钻床仓库车床压床铣床铣床车床车床铣床铣床钻床磨床焊接油漆磨床装配装配焊接焊接仓库CellularLayoutProcess(Functional)LayoutGroup(Cellular)LayoutSimilarresourcesplacedtogetherResourcestoproducesimilarproductsplacedtogetherTTTMMMTMSGCGCGSGDDDDTTTCGCGTTTSGSGMMDDDMMDDDAclusterorcellPQ分析与布布局形式对产品品种P、产量Q作作PQ分析，，可画出产品品PQ分析图图。产品原则布置成组原则布置工艺原则布置固定原则布置QP单元生产布置置方式（CellProduction）由索尼公司率先先提出，企业面临多多品种（不一一定是小批量量）的买方市市场时，必须须改变原有的的经营思想，，调整生产布布置结构。特点：单元生产方式式具有建立容容易、调整方方便、品种切切换时间快、、大型设备投投资少等无可可比拟的特点点，它以极少少的产能调整整费用，实现现生产线随市市场变化而同同步同量增减减产能，避免免了订单高低低起伏变化带带来的产能不不足与过剩。。单元生产布置置方式本质上上属于成组原原则布置，是是成组原则布布置在精益生生产中的发展展。优势：1）时间流失失最少化2）物流通畅畅3）便于管理理4）降低成本本5）技术积累累单元生产线的的形态方式图单元式生产方式的3种形态（1）单人方式（2）分工方式（3）巡回方式工工艺过程图图工艺过程图可可以用来详细细描述产品生生产过程中各各工序之间的的关系，也可可以用来描述述全厂各部门门之间的工艺艺流程。在描描述全厂各部部门之间产品品工艺流程时时，我们用操操作符号表示示加工与装配配等生产车间间，用贮存符符号表示仓储储部门，用检检验符号表示示检验、试车车部门。3.2流程分分析技术叉车(3.3t)行走系统电瓶、电机变速器转向器、驱动桥液压抬升系统抬升机构液压缸泵及液压回路车体平衡重随车工具箱其他液压油塑料制品油漆标准件变速箱变速箱由箱体体、轴类零件件、齿轮类零零件及其它杂杂件和标准件件等组成。变变速箱的制作作工艺过程分分为零件制作作-组装两个个阶段。轴类类及齿轮类零零件经过备料料、退火、粗粗加工、热处处理、精加工工等工序，箱箱体毛坯由协协作厂制作，，经机加工车车间加工送变变速器组装车车间；杂件的的制作经备料料、机加工两两个阶段。整整个变速箱成成品重0.31t，其中中标准件0.01t，，箱体、齿轮轮、轴及杂件件总重0.3t，加工工过程中金属属利用率为60%，即毛毛坯总重为0.3/0.6=0.5t，其中需需经退火处理理的毛坯重量量为0.2t，机加工工中需返回热热处理车间再再进行热处理理的为0.1t。关键部件：变变速箱、随车车工具箱、车车体和液压缸缸随车工具箱随车工具箱共共重0.1t，其中一一部分经备料料、退火、粗粗加工、热处处理、精加工工等工艺流程程完成加工，，而另一部分分只进行简单单的冲压加工工即可。车体车体为焊接件件，经备料、、焊接、喷漆漆完成加工。。液压缸液压缸经备料料、退火、粗粗加工、热处处理、精加工工等工序完成成加工。作业单位划分分S标准件30.020.01原材料10.500.15470.20废料0.20.3(0.3)0.30.31原材料10.295废料0.10.150.08(0.23)0.050.1图3-2变变速箱箱加工工工艺艺过程程(单单位：：t)图3-3随随车工工具箱箱加工工工艺艺过程程(单单位：：t)废料油漆原材料料210.016100.400.811.201

0.35

0.2

5

4

废料

原材料

0.2

0.15

图3-4车体体加加工工工工艺艺过过程程（（单单位位：：t）图3-5液压压缸缸加加工工工工艺艺过过程程（（单单位位：：t）

0.06

机油

0.15

2

外协件

3

1

1.81

0.35

0.2

5

4

(0.55)

废料

0.2

原材料

废料

油漆

原材料

2

1

0.01

1.2

6

10

0.40

0.81原材料

1

0.2

9

5

废料

0.1

0.15

0.08

(0.23)

标准件

3

0.02

80.01

0.01

原材料

1

0.50

0.1

5

4

7

0.20

废料

0.2

0.3

(0.3)0.3

0.31

11

12

3.24

3.3

0.05

0.1

叉车车生生产产工工艺艺过过程程图图作作业业单单位位相相互互关关系系图图在所所相相交交的的小小菱菱形形块块又又被被虚虚线线所所分分割割，，上上半半格格用用A、、E、、I、、O、、U5个个字字母母表表示示相相互互关关系系的的重重要要或或密密切切程程度度，，下下半半格格表表示示重重要要程程度度的的理理由由的的编编码码。。作业业单单位位相相互互关关系系图图的的基基本本原原理理3.3SLP法法求求解解基本本要要素素：：P、、Q、、R、、S、、T什么S为辅助助服服务务部部门门用什什么么来来支支持持生生产产T时间间——时时间间安安排排产品品何何时时生生产产？？P产品品——材材料料生产产什什么么？？Q数量量——产产量量每项项产产品品要要制制造造多多少少？？R生产产路路线线——工工艺艺过过程程怎样进行行生产？？物流强度度等级3.3.1物流流分析与与物流相相关表物流强度等级

符号

物流路线

比例(％)

承担的物流量

比例(％)

超高物流强度

特高物流强度

较大物流强度

一般物流强度

可忽略搬运

A

E

I

O

U

10

20

30

40

4030

20

10

叉车总装装厂物流流强度汇汇总表首先根据据工艺过过程图来来统计存存在物料料搬运的的各作业业单位对对之间的的物流总总量(注意：正正反两向向物流量量之和；；统一一物流强强度计量量单位)。序

号

作业单位对（物流路线）

物流

强度

物流强度等级

序

号

作业单位对（物流路线）

物流

强度

物流强度等级

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1-4

1-5

1-6

1-9

2-10

2-11

3-7

3-8

4-5

0.3

1.05

1.2

0.05

0.01

0.06

0.01

1.82

1.15

I

E

E

O

O

O

O

E

E

10

11

12

13

14

15

16

17

18

4-7

4-8

5-9

6-10

7-8

8-9

8-10

8-11

11-12

0.3

0.2

0.31

0.8

0.31

0.1

0.81

3.24

3.3

I

O

I

E

I

O

E

A

A

叉车总装装厂作业业单位物物流相关关表物流相关关表从物流系系统优化化的角度度讲，物物流相关关表中物物流强度度等级高高的作业业单位之之间的距距离应尽尽量缩小小即彼此此相互接接近，而而物流强强度等级级低的作作业单位位之间的的距离可可以适当当加大。。

序号

作业单位名称

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料库

油料库

标准件外购件库

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

办公服务楼

车库

U

U

I

E

E

U

U

O

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

O

O

U

U

U

U

U

U

O

E

U

U

U

U

U

U

E

U

I

O

U

U

U

U

U

U

U

U

U

I

U

U

U

U

U

U

U

U

E

U

U

U

U

I

U

U

U

U

U

U

O

E

A

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

A

U

U

U

U

U

3.3.2作业业单位相相互关系系分析作业单位位相互关关系的决决定因素素及相互互关系等等级的划划分

符号

含义

说

明

比例(％)

A

绝对重要

2—5

E

特别重要

3～10

I

重要

5～15

O

一般密切程度

10一25

U

不重要

45—80

X

负的密切程度

不希望接近、酌情而定

作业单位位综合相相互关系系表基准相互互关系表表（示例例）作业单位位非物流流相互关关系表字母

一对作业单位

关系密切程度的理由

A

钢材库和剪切区域

最后检查和包装

清理和油漆

搬运物料的数量

类似的搬运问题

损坏没有包装的物品

包装完毕以前检查单不明确

使用相同的人员、公用设施、管理方式和相同形式的建筑物

E

接待和参观者停车处

金属精加工和焊接

维修和部件装配

方便、安全

搬运物料的数量和形状

服务的频繁和紧急程度

基准相互互关系

I

剪切区和冲压机

部件装配和总装配

保管室和财会部门

搬运物料的数量

搬运物料的体积、共用相同的人员

报表运送、安全、方便

O

维修和接收

废品回收和工具室

收发室和厂办公室

产品的运送

共用相同的设备

联系频繁程度

U

维修和自助食堂

焊接和外购件仓库

技术部门和发运

辅助服务不重要

接触不多

不常联系

X

焊接和油漆

焚化炉和主要办公室

冲压车间和工具车间

灰尘、火灾

烟尘、臭味、灰尘

外观、振动

作业单位位相互关关系表确定了各各作业单单位非物流相互关系系密切程程度以后后，利用用与物流流相关表表相同的的表格形形式建立立作业单单位相互互关系表表，表中中的每一一个菱形形框格填填入相应应的两个个作业单单位之间间的相互互关系密密切程度度等级，，上半部部用密切切程度等等级符号号表示密密切程度度，下半半部用数数字表示示确定密密切程度度等级的的理由。。序号

作业单位名称

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料库

油料库

标准件外购件库

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

办公服务楼

车库

E

4

E

4

I

3

I

3

E

3

U

U

I

1

U

U

U

U

I

2

E

4

U

X

5

X

5

U

U

U

E

1

U

U

X

5

I

2

U

U

U

I

2

I

2

U

U

U

U

U

I

2

A

1

O

2

A

1

I

2

E

6

U

O

2

U

I

4

U

U

U

U

E

1

X

5

U

U

X

5

U

U

U

U

X

5

U

U

X

5

O

2

E

1

U

U

I

2

U

I

4

O

2

I

1

I

1

E

1

U

E

4

I

3

U

U

U

O

4

U

U

U

X

5

U

A

1

O

4

U

O

4

E

3

I

8

作业单位位相互关关系密切切理由作业单位位综合相相互关系系表的建建立步骤骤进行物流流分析，，求得作作业单位位物流相相关表确定作业业单位间间非物流流相互关关系影响响因素及及等级求得作业业单位相相互关系系表确定物流流与非物物流相互互关系的的相对重重要性量化物流流强度等等级和非非物流的的密切程程度等级级作业单位位综合相相互关系系当作业单单位数目目为N时时，总的的作业单单位对数数可用下下式计算算：P=N××(N-1)／／2计算量化化的所有有作业单单位之间间综合相相互关系系，作作业单位位Ai与与Aj之之间综合合相互关关系密切切程度数数量值：：TRij=m·MRij+n·NRij-MRij为量化化的物流流相互关关系等级级-NRij为量量化的非非物流的的相互关关系密切切程度等等级综合相互互关系等等级划分分经过调整整，建立立综合相相互关系系表综合相互互关系等等级与划划分比例例作业单位位综合相相互关系系关系等级

符

号

作业单位对比例(%)

绝对必要靠近

A

1～3

特别重要靠近

E

2～5

重要

I

3～8

一般

O

5～15

不重要

U

20～85

不希望靠近

X

0～10

加权值选选取加加权权值大小小反映工工厂布置置时考虑虑方面的的侧重点点，对于于电瓶叉叉车总装装厂来说说，物流流影响并并不明显显大于其其他因素素的影响响，因此此取加权权值m：：n=1：1综合相互互关系计计算建立叉车车总装厂厂作业单单位综合合相互关关系表关系密切程度

物流关系（加权值：1）

非物流关系（加权值：1）

综合关系

序

号

作

业

单位对

等级

分值

等级

分值

分值

等级

1

1-2

U

0

E

3

3

I

2

1-3

U

0

E

3

3

I

3

1-4

I

2

I

2

4

E

4

1-5

E

3

I

2

5

E

5

1-6

E

3

E

3

6

E

建立叉车车总装厂厂作业单单位综合合相互关关系表综合关系

综合关系

综合关系

序

号

作

业

单位对

分值

等级

序

号

作

业

单位对

分值

等级

序

号

作

业

单位对

分值

等级

31

3-9

0

U

52

5-11

0

U

73

8-11

7

A

32

3-10

0

U

53

5-12

0

U

74

8-12

0

U

33

3-11

0

U

54

5-13

-1

X

75

8-13

3

I

34

3-12

0

U

55

5-14

0

U

76

8-14

2

I

35

3-13

0

U

56

6-7

0

U

77

9-10

0

U

36

3-14

2

I

57

6-8

0

U

78

9-11

0

U

37

4-5

7

A

58

6-9

0

U

79

9-12

0

U

38

4-6

1

O

59

6-10

2

U*

80

9-13

1

O

划分综综合关关系密密级建立叉叉车总总装厂厂作业业单位位综合合相互互关系系表总分

关系等级

作业单位对数

百分比(%)

7～8

A

3

3.3

4～6

E

9

9.9

2～3

I

18

19.8

1

O

8

8.8

0

U

46

50.5

-1

X

7

7.7

合

计

91

100

建立作作业单单位综综合相相互关关系图图

序号

作业单位名称

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料库

油料库

标准件外购件库

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

办公服务楼

车库

I

I

E

E

E

U

U

I

U

U

U

U

I

I

U

X

X

U

U

U

E

O

U

X

I

U

U

U

I

E

U

U

U

U

U

I

A

O

E

I

I

U

O

U

I

U

U

U

U

E

X

U

U

X

U

U

U

U

U

U

U

X

O

E

U

U

I

U

I

O

I

E

A

U

I

I

U

U

U

O

U

U

U

X

U

A

O

U

O

I

I

作作业单单位位位置相相关图图在SLP中中，工工厂总总平面面布置置并不不直接接去考考虑各各作业业单位位的建建筑物物占地地面积积及其其外形形几何何形状状，而而是从从各作作业单单位间间相互互关系系密切切程度度出发发，安安排各各作业业单位位之间间的相相对位位置，，关系系密级级高的的作业业单位位之间间距离离近，，关系系密级级低的的作业业单位位之间间距离离远，，由此此形成成作业业单位位位置置相关关图。。当作业业单位位数量量较多多时，，作业业单位位之间间相互互关系系数目目就非非常多多，为为作业业单位位数量量的平平方量量级，，某某一作作业单单位综合接接近程程度等于该该作业业单位位与其其他所所有序序号。。作业业单位位之间间量化化后的的关系系密级级的总总和。。这个个值的的高低低，反反映了了该作作业单单位在在布置置图上上是应应该处处于中中心位位置还还是应应该处处于边边缘位位置，，也就就是说说，综综合接接近程程度高高的作作业单单位与与其他他作业业单位位相互互关系系总体体上是是比较较密切切的，，即与与大多多数作作业单单位都都比较较接近近。。叉车总总装厂厂综合合接近近程度度排序序表作业单单位关关系等等级表表示方方式作业单单位位位置相相关图图绘制制步骤骤1.首首先处处理综综合相相互关关系密密级为为A的的作业业单位位对（1））从作作业单单位综综合相相互关关系表表中取取出A级作作业单单位对对，按按综合合接近程度度分值值排序序。（2））将综综合接接近程程度分分值最最高的的作业业单位位布置置在位位置相相关图图的中中心位置置并作作出处处理。。（3））布置置综合合接近近程度度分值值次高高的作作业单单位的的位置置。此此时要要考虑虑次高作业单单位与已布布置的作业业单位的关关系密级，，据此布置置次高作业单位。。(4)按按照综综合接近程程度分值高高低布置与与次高作业业单位有关关的A级关关系的作业单单位，布置置时同时要要考虑与已已存在的作作业单位的的关系，重点考考虑较高级级的关系。。（5）重复复步骤（4），直至至作业单位位综合相互互关系表中中具有A级级关系的作业单单位对之间间的相对位位置均已确确定。2.处理相相互关系为为E的作业业单位对（1）从综综合相互关关系表中取取出具有E级关系的的作业单位位对，按综合合接近程度度分值进行行排序。（2）首先先处理综合合接近程度度分值最高高的作业单单位，布置置时要考虑与与已布置的的作业单位位的关系密密级，重点点考虑较高级的的关系。（3）重复复步骤（2），直至至作业单位位综合相互互关系表中中具有E级关系系的作业单单位对之间间的相对位位置均已确确定。第3、4、、5步分别别处理位置置相关图中中仍未出现现的I、O、U级作作业单位对对。最后重重点调整X级作业单单位间的相相对位置，，得出最终终作业单位位位置相关关图。

序号

作业单位名称

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料库

油料库

标准件外购件库

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

办公服务楼

车库

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作业单位位位置相关图图绘制a)b)c)d)作业单位位位置相关图图绘制作业单位位位置相关图图在实际的设设施布置设设计过程中中，常因受受到现有厂厂房或可利利用土地面面积与形状状的限制等等，不得不不把需要的的面积与可可利用的面面积结合起起来考虑，，因而面积积的设定方方法有下列列几种：1、计算法：按照设备和和作业所需需的面积，，加上辅助助设施、材材料存储、、维修、通通道以及人人员等所需需面积得到到该单位的的总面积。。2、标准面积法法：采用某种工工业标准求求得所需的的面积。3、概略布置法法:应用模板或或设备模型型进行布置置并确定面面积。4、比率趋向预预测法：将过去各个个时期每台台设备、每每个工时或或每个单位位的面积作作为基础，，按未来产产量和人员员的发展预预测要求，，按比例扩扩大来设定定面积。3.3.4作业单单位面积相相关图面积的确定定一般来说，，需要的面面积常常受受到实际条条件的限制制，必须进进行适当的的调整，使使之与可用用面积相适适应。调整整的方式，，可以是压压缩某些不不很重要的的面积、也也可以进行行新的组合合。此外，，做面积相相关图时需需考虑流动动模式的选选择。基本流动模模式直线形直线形是最最简单的一一种流动模模式，入口口与出口位位置相对，，建筑物只只有一跨，，外形为长长方形，设设备沿通道道两侧布置置。L形适用于现有有设施或建建筑物不允允许直线流流动的情况况，设备布布置与直线线形相似，，入口与出出口分别处处于建筑物物两相邻侧侧面。U形适用于入口口与出口在在建筑物同同一侧面的的情况，生生产线长度度基本上相相当于建筑筑物长度的的两倍，一一般建筑物物为两跨，，外形近似似于正方形形。环形适适用于要求求物料返回回到起点的的情况。S形在在一固定面面积上，可可以安排较较长的生产产线。基本流动模模式作业单位厂厂房平面设设计在分析的基基础上，确确定各部门门之间的相相对位置关关系。在初初步确定车车间厂房的的外形及占占地平面面面积大小以以后，返回回全厂总平平面布置设设计阶段，，进行总平平面布置，，得到全厂厂总平面布布置图。针针对车间厂厂房，应反反复调整厂厂房占地面面积，修正正总平面布布置设计，，经过数次次调整，得得到最佳的的总平面布布置图。辅助服务部部门布置设设计工厂管理服服务设施的的一般组成成工厂管理服服务设施设设计、布置置的基本原原则作业单位面面积相关图图绘制步骤骤选择适当的的绘图比例例。将作业单位位位置相关关图放大到到坐标纸上上，只需绘绘出重要的的关系如A、E及X级连线。。按综合接近近程度分值值大小顺序序，由大到到小依次把把各作业单单位布置到到图上。经过数次调调整与重绘绘，得到作作业单位面面积相关图图。3.3.5布置修修正所谓修正条条件，是指指诸如运输方式、、贮存设备备、场地环环境、人的的要求、厂厂房特性、、辅助设施施和管理控控制等具体因素素。它们的的重要程度度各不相同同，但都以以独特的方方式影响布布置设计方方案。在进进行布置设设计时，需需要加以考考虑。用适适当的方法法根据现有有厂房的实实际条件使使部门面积积结合，同同时结合修修正条件对对各部门的的位置、形形状等进行行调整，可可以形成几几个理想的的、理论的的块状布置置(Blocklayout)方案案。例：精密车车间应远离离锻造车间间铸造车间应应处在背风风之处3.3.5方案评评价选择布布置方案案一布置方案二二布置方案三三3.4.1单项指标标比较评价价概述财务评价国民经济评评价不确定性分分析3.4.2综合指指标比较评评价概述优缺点比较较法加权因素比比较法3.4方案案评价与选选择1、非经济济因素评价价每个布置方方案都有一一些不能用用费用精确确地衡量的的非经济因因素，常见的有：：(1)是否否易于将来来发展(2)工工艺过程的的适应性(3)灵活活性(4)物流的效效率(5)物流流搬运的效效率(6)储存的的效率(7)空间间利用率(8)辅辅助服务部部门的综合合效率(9)工工作作条条件件(10)安安全全性性(11)是是否否易易于于管管理理(12)产产品品质质量量(13)维维修修(14)设设备备利利用用率率(15)是是否否满满足足需需求求能能力力(16)是是否否适适应应公公司司的的组组织织机机构构(17)人人流流(18)外外观观(19)自自然然条条件件的的利利用用(20)环环境境保保护护布置置方方案案的的评评分分示示例例：：2、、经经济济因因素素评评价价：：对于于各各种种布布置置方方案案，，可可以以通通过过工工程程经经济济分分析析，，评评价价其其节节省省费费用用、、投投资资额额及及投投资资回回报报期期等等，，作作为为比比较较选选择择的的基基准准。。至至于于比比较较哪哪些些指指标标最最好好，，没没有有统统一一的的标标准准，，需需要要具具体体情情况况具具体体分分析析。。设施施布布置置方方案案评评价价因因素素点点检检表表优缺缺点点比比较较法法序号

因素

点检记号

重要性

1

初次投资

2

年经营费

3

投资收益率

4

投资回收期

5

对生产波动的适应性

6

调整生产的柔性

7

发展的可能性

8

工艺过程的合理性

9

物料搬运的合理性

10

机械化自动化水平

加权权因因素素比比较较法法评价价因因素素的的确确定定确定定加加权权值值评价价因因素素评评价价等等级级划划分分评价价结结果果最佳佳方方案案的的确确定定评价价等等级级及及分分值值布置置方方案案加加权权因因素素评评价价表表加权权因因素素比比较较法法SLP法法的的改改进进1.螺螺旋旋法法求求解解螺旋旋法法是是在在SLP基基础础上上发发展展起起来来的的,只只考考虑虑物物流流量量大大小小的的工工厂厂布布局局。。厂区平面布置置的目标：相邻两部门间间的物流量为为最大。基本思路：从至表(流量量相关线图)——螺旋法求解——解的好坏评价价步骤：（1）根据据流量排序；；（2）依据据排序等级把把各单元放入入布置图中；；（3）加入入面积从-至表物流量相关线线图95步骤1：对各部门按相相互间的流量量从大到小排排列流量级别别，分别为：：01—02，01—04，02一一05，06一07，01一03，，01一06，03一05，04——05，05一06，02—06，01一一05，04一06。步骤2：具体布置各个个部门，首先先按流量级别别依次把各部部门逐个布置置到平面图中中去(如图(e))，然然后考虑各部部门的实际面面积，把它们们反映到布置置示意图中去去，即得到最最终的完成图图(如图(f))。各部门平面布布置图解的好坏评价价：把各对不相邻的部门门之间的流量量总加起来，，除以工厂内内部的总流量量。相互之间间有流量而不不相邻的部门门是：03——05，05一06，04—06，，总流量为7单位，工厂厂内部的总流流量为67单单位，方案的的损失效率为为10％(7／67)。。系统布置设计计技术（SLP）条理清清晰、考虑完完善（包含定定性和定量因因素），因而而被广泛采用用，但随着时时代的发展，，其不足之处处也逐渐显现现。现在的制制造系统日趋趋复杂，应用用SLP，手手工完成系统统布置设计十十分繁琐，既既要满足时间间快速性又要要满足方案最最优性是不现现实的。其次次，系统布置置设计技术提提供的布置方方案太少。在在初步方案确确定后，设计计者要根据约约束条件自己己调整方案。。限于自身知知识及能力的的局限，设计计者最终提供供的方案较少少，可供选择择的余地不大大，难以形成成优秀的方案案。车间设备布局局问题是一种种组合优化问问题,具有非非线性,NP难等特性.布局设计的现代算法

设施布局问题题数学模型从模型的数学学特征来看，，可分为两种种类型，一类类是在给定的的区域内布置置若干台机器器，要确定机机器的位置坐坐标，这种问问题本质上是是选址问题。。另一类是预预先确定若干干个位置，将将若干数目的的机器分派到到这些位置，，如何派遣这这些机器，才才能使目标函函数最小。一一般称之为组组合优化问题题。从设施的排列列形式来看，，有两种形式式，一种是单单行布置，即即设施排成一一条直线，另另一种为多行行布置，设施施排成两行或或多行。布局设计的现现代算法本质上就是计计算机布置算算法。目前计计算机布置算算法可分为两两类。一类是是对布局设计计问题简化并并建立数学模模型，再采用用计算机现代代算法求解的的方法，称为为数学建模求解解算法。这类方法不不能得出布局局设计图，需需要设计人员员根据算出的的数据，构思思布局设计，，然后再在图图形绘制工具具中绘制布局局图。另一类类是用计算机机算法直接对对布局图进行行优化求解，，最后得出优优化的布局设设计图，此法法可称为布置图的设计计算法。则目标函数为为：约约束条件为为：其其中i=1,2,3,…,n-1;j=i+1,…,n;单行布置的模模型多行布置的模模型则目标函数为为：约束条件为：：图14-2多行布置示意图二次分派问题题模型给定n个地点点，现要把n个设施分配配到这n个地地点，这实际际上是组合问问题，共有n！种方案，，在这n！种种方案里找最最佳方案使总总的物料搬运运费用最短。。如果n等于于4，则共有有24种方案案，显然可以以用穷举发来来求最优方案案，如果n等等于10，则则有3628800种方方案，如果n大于10，，方案会更多多，显然没有有办法穷举，，往往通过一一些启发式算算法寻找次优优方案。二次分派问题题模型一般可可表述为：遗传算法在布布局设计中的的应用遗传算法是模模仿生物遗传传学和自然选选择机理，通通过人工方式式所构造的一一类搜索算法法，生物种群群的生存过程程遵循达尔文文进化准则，，个体根据对对环境的适应应能力而被大大自然所选择择或淘汰。适适者生存。个体对环境的的适应能力体体现在结构上上，为其染色色体上的基因因所表现出来来的特征，不不同的基因对对应不同的外外部特征，如如高矮胖瘦。。通过染色体体上基因的交交叉、变异来来适应大自然然环境。生物物染色体用数数学方式表示示就是一串数数码，仍叫染染色体，有时时也称为个体体；适应能力力是用对应着着每个染色体体的一个数值值来衡量；染染色体的选择择或淘汰则与与所研究的问问题有关。在布置模型中中，每台机器器的位置坐标标都可以看成成是一个基因因，n台设备备的基因构成成具有n个基基因的染色体体。该染色体体或者说个体体对环境的适适应能力就是是其对应的物物料搬运成本本，成本低则则适应能力强强。遗传算法的结结构遗传算法开始始时先随机地地产生一些染染色体（欲求求解问题的侯侯选解），计计算其适应度度，根据适应应度对诸染色色体进行选择择、交换、变变异等遗传操操作，剔除适适应度低的染染色体，从而而得到新的群群体。由于新新群体的成员员是上一代群群体的优秀者者，继承了上上一代的优良良性态，因而而在总体上优优于上一代。。就这样反复复迭代，向着着更优解的方方向进化，直直至满足某种种预定的优化化指标。(1)编码码与译译码将将问题题结构构变换换为位位串形形式编编码表表示的的过程程叫编编码；；而相相反将将位串串形式式编码码表示示变换换为原原问题题结构构的过过程叫叫译码码。(2)适应应度函函数为为了了体现现染色色体的的适应应能力力，引引入了了对问问题中中的每每一个个染色色体都都能进进行度度量的的函数数，叫叫适应应度函函数。。通过过适应应度函函数来来决定定染色色体的的优、、劣程程度，，它体体现了了自然然进化化中的的优利利劣汰汰原则则。对对优化化问题题，适适应度度函数数就是是目标标函数数。(3)遗传传操作