系统化设施布置规划

系统化设施布置方法（SLP）李瑞耸物流工程1SLP概述系统化布置设计，SystematicLayoutPlanning，是20世纪60年代美国的RichardMuther（缪瑟）提出的，影响很大。80年代传入我国。是一种设施规划方法。设施规划是根据系统应完成的功能，对系统各项设施、人员、投资等进行系统的规划和设计。设施设计的核心内容是工厂、车间内部的设计与平面布置、设备的布局，以求物流路线系统的合理化，通过改变和调整布置调整和优化生产物流，达到提高整个生产系统经济效益的目的。系统布置设计(SLP)方法通过对企业生产流程、物流量详尽分析的基础上，运用以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的进行生产设施规划设计的方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过条理清晰的设计程序进行工厂及厂内设施的布置设计。利用SLP技术，对企业物流设施进行合理规划，可有效的缩短生产周期。1SLP概述工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断研究和探索的方向。自工业革命以来，研究出很多手工分析、数学分析和图解技术等，60年以来，又发展了计算机辅助工厂布置。1961年，美国人理查德·缪瑟提出系统布置设计，这是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系密切程序分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时，也可用于医院、商店对服务业的布置设计。2SLP的三个阶段全过程分为3个阶段：分析、寻优、选择（1）布置设计的分析阶段该阶段以资料收集及各单位之间的关系分析为基本内容。主要包括4个方面的内容：1）.数据的收集分析；2)活动关系分析；3）物流-活动相互关系分析；4）设施面积的设定（2）布置设计的寻优阶段依据设定的面积和物流-活动相互关系，绘制面积相互关系图，然后依据现有设施的“实际条制约”和"修正条件"，对各部门的因素进行调整，最终形成几个可行的布置方案。（3）布置方案的评优阶段依据技术经济分析和综合评价，进行定性或定量的分析得出推荐方案。实际复杂或方案较多难以抉择，可用到AHP分析法综合分析。3系统布置设计程序模式3.1SLP的输入数据

3.2物流分析（R分析）当物料移动是工艺过程的主要部分时，物流分析就是工厂布置设计的核心工作，也是物料搬运分析的开始。零部件物流是该部件在工厂内移动时所走过的路线，物流分析不仅要考虑每个零部件在工厂内的路线，还要遵循两个最小和两个避免的原则：两个最小原则：经过距离最小和物流成本最小。两个避免原则：避免迂回和避免十字交叉。物流分析是由工艺过程图(多种产品工艺过程图)、从至表的数据，对物流强度进行等级划分，绘制物流强度等级图物流强度等级3.2物流分析（R分析）物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。3.2物流分析（R分析）针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法：1）工艺流程图(ProcessChart)。2）多产品工艺过程表(Multi-columnProcessChart)。3）成组方法(GroupTechnology)。4）从至表(From-toChart)。3.3作业单位相互关系分析（非物流分析）对于布置设计，物流分析并不总是唯一的依据，有时要进行作业单位间非物流关系的分析。诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少，物流相对来说不重要。辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑它们之间的密切关系，像维修间、工具室、更衣室、休息室与生产区都的一定的密切关系。在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常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唯一依据。例如重大零部件的搬运要考虑运入运出的条件，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，需要远离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序。绘制出作业单位相互关系图或表。3.3作业单位相互关系分析因此，在分析作业单位相到关系时，除了物流关系外，还要考虑非物流的相互关系。它们一般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密切程度等级(ClosenessRating)，还要加上评级的理由。定性给出密切程度等级时，包括A、E、I、O、U和X六种，其比例一般按表1掌握。表1作业单位相互关系等级3.4物流与作业单位相互关系图解在作业单位相互关系图完成后，可以绘制物流与作业单位相互关系图，即综合相互关系图。这种图解，由于可以不考虑实际位置和面积，也可以不考虑现有布置和现有建筑，能使设计者避免先入为主，也不致于过早受到实际情况的限制。对于多层建筑，可以把它当作单层进行绘制，当每个作业单位面积确定后，再调整或重新布置成多层建筑。作业单位相关图3.5面积的确定在作业单位的相互关系确定后，需要按它们的面积进行位置安排。各作业单位的面积，不一定要等到完成相互关系图解才进行计算，实际上在确定了生产作业单位和辅助作业单位以后，就可以进行面积计算了。确定面积的方法，有以下几种：计算法、转换法、标准面积法、概略布置法、指标趋势延伸法。一般，需要的面积常常受到实际可能或其它因素的限制，因此必须对所需面积进行适当调整，使之与可用面积相适应。例如，可用面积往往取决于建筑物的整体外形，有时要在已定外形的建筑面积内进行安排。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。面积相关图解根据已经确定的物流及作业单位相互关系以及确定的面积，可以利用“面积相互关系图”进行图解，即把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置。面积相互关系图(SpaceRelationshipDiagram)，简称面积相关图。根据物流与非物流的重要程度，可以有面积与物流相关图、面积与非物流相关图、面积与综合相关图3众结合方式。根据面积相关图，可以形成几个理想的块状布置（BlockLayout）方案。3.6调整与修正要使面积相关图成为合格的方案，还需要考虑实际条件的限制并进行调整和修正。进行调整需要考虑的内容：场址条件或周围情况搬运方法仓库设施建筑特征公用及辅助部门人员的需要3.6调整与修正在处理这些修正因素时，会产生重新安排面积的考虑。如，在布置中可能希望设置一条高度同步化的自动输送带系统，但实际条件可能使它阻断了车道，这就抵消了它的优点，需要考虑舍弃这种布置方案。3.7评价与选择加权因素法每个布置方案都有一些非经济因素，不可能用费用精确地衡量，因此最通用而有效的评价方法就是加权因素法。在布置方案比较中，最常见的非经济因素有：是否易于将来发展、灵活性、工艺过程的适应性物流的效率、物料搬运的效率、储存的效率、空间利用率、设备利用率辅助服务部门的综合效率工作条件、安全性产品质量、是否易于管理3.7评价与选择费用对比法在各方案都已证明是合理的情况下，从经济上进行比较。有两种途径：进行总费用对比，或仅仅对部分费用进行对比。对一个全新的项目布置方案，一般需要进行总费用对比。对于原有布置调整的方案，常可以只对有差别的部分进行对比。在分析比较中，要正确划分和计算基建费用和生产费用。至于比较哪些指标最好，现在还没有统一意见。对新项目，可以利用的有投资收益率、投资回收期等指标。最好采用技术经济人员推荐和接受的方法。3.8绘制设施布置总平面图经过比较后，可以选择一个推荐方案，绘制布置图，同时准备文字说明，简要而有说服力地说明方案的特点、与其它方案优缺点的比较及推荐该方案的理由，提请主管部门审查和批准。对于较小而简单的项目，系统化布置设计的步骤可以根据项目的具体特点是适当简化。案例一：某自行车制造公司应用SLP法进行设施布置优化

某自行车制造公司管材车间是该企业自行车生产过程中的第一个管材加工车间。由于该车间的现有设施布置是建厂初期规划设计的，随着生产量的不断提高，加工设备逐步增加，原有布置已经不能满足新的产量要求，车间内物料倒流、无效装卸次数增加、在制品数量和停留时间增加等物流混乱现象日趋严重。虽然设备加工能力增加了，但生产能力并没有得到相应的提高，相反却增加了产品质量控制的难度。

为适应市场对产品需求量的增加，该企业在管材加工车间生产面积不变的情况下，应用SLP对该车间设施布置进行重新设计，改善了生产物流，达到了通过提高生产效率来提高生产能力的目的。案例二东风汽车公司前身是1970年代开始建设的第二汽车制造厂，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，布局十分分散，东西距离近30公里。没有考虑汽车制造这种大物流量生产所必需遵循的“移动距离最小原则”，在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，在厂际间建设了70多公里的铁路专用线及与之配套的仓库等设施。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