设施规划与物流分析

《设施规划与物流分析》设施规划与物流分析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1设施规划与物流分析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设施规划与物流分析系统化厂房布置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。设施规划与物流分析一、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设施规划与物流分析二、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、评价设施规划与物流分析二、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设施规划与物流分析G机械厂车间物流分析G机械厂几十年来摩托车生产一直是小批量生产，其主要机械加工车间的设备按工艺原则布置(即机群式布置)。近几年来，摩托车产品随着市场需求的不断增加，产量亦随之大幅度上升，从而使各工序间的物料搬运迅猛增加，使原有的生产布置形式与批量产生矛盾，影响生产效率提高．应用IE的物流分析技术，在不增加投资(仅需机床搬运费)的条件下，改进车间平面布置，可以使车间物料搬运量减少，搬运距离大大缩短，并缩短了产品的生产制造周期，使生产效率得到显著提高．

具体做法是：7设施规划与物流分析G机械厂车间物流分析1．精确绘制车间全部设备的平面布置图首先测量出车间内每台机床实际位置，然后按1：100比例精确地标画在座标纸上，绘出车间整体平面布置图，并将全部机床按类别标上代号及编号，如代号c110表示车工一组的第10号车床，C27表示车工二组的第7号车床，X23表示立式第3号铣床等．2．对车间加工的全部零件进行工艺流程统计，并计量物流流程距离首先根据车间的工艺规程文件查列出每个零件的工艺流程，再通过车间了解每道工序的哪个组，哪台机床加工，再在平面布置图上查找该机床的代号，并将代号标注在该零件的工艺流程上．然后在平面图上计算出机床间坐标距离，并用括弧标注出代表流程的箭线上．8设施规划与物流分析G机械厂车间物流分析如两件后轮轴(G070001)其流程标注为：

此流程中v为调度领料，(88)为原材料、毛坯进入车间，从大门到该机床的距离，为零件加工完后运出车间，(o)表示几道工序连续在同一机床上加工，物料没有搬动，最后(267)为该零件加工的物流总距离．最后统计该机加车间共加工121种零件，并统计出全部零件的物流总距离为24463米．9设施规划与物流分析G机械厂车间物流分析3．将工艺流程分类归并车间原先已有一组轴类零件，这是以前按成组技术原理，采用JCBM编码法则分类的(共22种)。因此可在在保留这一类组基础上，将其他零件再按工艺相似原则统计归类。其结果是归并出车一车类零件33种，车—铣—钳类零件31种及把轮鼓、齿套件归成一类(因这两件批量大，加工流程长，切削量大故单独组成生产单元），最后把其余不能归类的零件24种归成一类。并以此来组织单元式生产，改进现有的车间平面布置。10设施规划与物流分析G机械厂车间物流分析零件按工艺流程统计归类练习——支撑体：VC213C22C213轮毂：VC19ZZ1C13C12C11CY2热J2轴套：VC23X23J拔杆：VC14X25X14X25J3支管：VX13X27J3管子：VC16X24J1阀门：VC114轴承螺母：VC123C234C211下连扳：VC11X12X55J5Z24套筒：VC259X1Z12X10X11Z211设施规划与物流分析4．改进平面布置全部零件工艺归类后，就可着手改进车间平面布置。思考：1、工艺归类后，可采用什么样的布置型式？2、如何确定布置中的机床数量？

G机械厂车间物流分析12设施规划与物流分析全部零件工艺归类后，就可着手改进车间平面布置，将机群式布置的机床改成单元式的生产线布置。先调查工艺流程上各道工序的工时定额，并分别统计各类机床(如车床、铣床、钻床）所用的总工时再统计每一类零件使用各类机床的工时数，然后按这两者的工时之比，求出各类零件应拥有的各类机床数量，应注意的一点是在工时统计时应乘以单辆摩托车上该种零件的数量，同时协调车间现有各设备的能力，以平衡机床负荷，均衡生产节奏。G机械厂车间物流分析13设施规划与物流分析5、设施的重新布置：每类零件所用的机床种类和数量全部确定后就可着手按类分区对机床进行重新布置，组成生产单元，其布置的原则是：对于车—车类，车一铣一钳类及轮鼓、齿套类应验个按工艺流程安排，组成生产线；对于成组类则按流程最长或相同流程较多的来安排；对于其余类零件则仍可按机群式布置机床。不管哪一类布置其目的都是使物料流动顺畅、不迂回，不交叉、不逆向：使物料搬运次数数量屉少、距离最短。G机械厂车间物流分析14设施规划与物流分析6、评价：由于采用了上述优化改进布置，使得大部分机加件能够在较短的时间里以铰少的搬运距离，较为顺畅地流出车间，提高了全车间的整体生产效率，就拿006110和M162003两种鼓盖及G062101齿套来说，物流改造后，鼓盖在车间各工序间的流动由原来117米缩短到22米，齿套由120米缩短到28米，同时可缩短生产周期约30％~4o％。G机械厂车间物流分析15设施规划与物流分析再思考：1、本案例主要采用了什么措施进行设施布置？2、如何考虑物流量对车间布置的影响？3、物流路径优化会企业带来什么效果？4、若某个零件加工时间很长（或很贵重），应安排在前工序加工，还是后工序加工？5、你的企业或部门在设施布局上有什么问题？

G机械厂车间物流分析16设施规划与物流分析原始条件：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。案例二：某液压转向器厂的设施布置公路北比例：1：2000设施规划与物流分析示例一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表设施规划与物流分析一、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设施规划与物流分析二、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设施规划与物流分析具体思路一、液压转向器加工工艺从至表二、作业单位相互关系分析三、作业单位位置相互关系分析四、面积的确定五、布置修正六、布置方案的评价与选择21设施规划与物流分析一、液压转向器加工工艺从至表已知：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。设施规划与物流分析二、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。设施规划与物流分析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。设施规划与物流分析液压转向器物流强度分析表（由从至表得出）设施规划与物流分析（2）构造作业物流相关表（示例）设施规划与物流分析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）躁声、振动(9)公用设施相同(10)文件信息往来情况设施规划与物流分析（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）设施规划与物流分析（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）设施规划与物流分析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。设施规划与物流分析示例：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：设施规划与物流分析建立作业单位综合相互关系表（示例）设施规划与物流分析三、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。设施规划与物流分析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设施规划与物流分析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