系统化厂房布置

系统化厂房布置工厂布置的方法和技术，不断是工业工程领域不断探求的问题．自工业革命以来研讨出了许多手工设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又开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(SystemLayoutPlanning〕最为著名，运用非常普遍；这种方法不仅适用于工厂和消费系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等设备设计。1主讲段鹰一、阶段构造系统布置设计采用四个阶段进展，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：初步规划根本物流方式和总体规划Ⅲ详细布置：确定各作业单位的详细位置Ⅳ实施：编制施工方案，进展施工安装阶段时间2主讲段鹰二、程序方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、实践制约系统布置设计程序方式3主讲段鹰三、设备布置设计的要素分析影响布置设计的要素众多，根本要素可以归纳为5项：P产品(或资料或效力)、Q数量、R消费道路(工艺过程)、S助效力部门、T时间(或时间安排)。五个要素分别回答以下问题：P——消费什么？Q——消费多少？R——怎样消费？T——何时消费？S——用什么支持消费？4主讲段鹰五要素对设备布置的影响1、P产品或资料或效力〔Production〕指规划设计的对象所消费的产品、原资料、加工的零部件或提供效力的工程。包括原资料、进厂物料、工序间贮藏、产品、辅助资料、废品、废料、切屑、包装资料等。产品这一要素影响着设备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)指所消费、供应或运用的资料或产品的数量或效力的任务量。这一要素影响着设备规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。5主讲段鹰3、R消费道路或工艺过程(Route)指根据所消费的产品种类、数量等设计出的工艺流程、物流道路、工序顺序等，可以用设备表、工艺道路卡、工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运道路、仓库及堆放地的位置等。4、S辅助效力部门(SupportingService)指保证消费正常运转的辅助效力性活动、设备以及效力的人员。包括道路、生活设备、消防设备、照明、采暖通风、办公室、消费管理，质量控制及废物处置等；它是消费的支持系统，从某种意义上来说对消费系统的正常运转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、用多长的时间消费出产品，包括作业、工序、流动、周转等规范时间。这些要素决议着设备的数量、需求的面积和入员、工序的平衡安排等。6主讲段鹰影响设备布置设计的其他要素：包括城市规划、外部协作条件、交通运输条件、地质水文条件、自然气候条件以及关于职业平安和卫生、环境维护等方面的规程、规范和技术规范等。7主讲段鹰四、物料分类及产品—产量分析景象：物料种类繁多，可运性不一样。问题：如何统计量一物流系统中性质、特征各不一样的物料数量？如何区分各物料的重要等级程度？如何确定设备布置的型式？1、物流量的计算〔1〕定义：在一定时间内〔一年或一个月〕经过两设备间的物料数量。可以用分量、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〔分量、几何外形、装载和包装方式等〕来估算物流量。可用下式表示：f=q.n其中：f——当量物流量q——每个规范搬运单元的当量吨数n——单位时间内两设备间流动的规范单元数例：载重为两吨的规范载重箱，载一箱锻件为2当量吨，载一箱壳体也为2当量吨。8主讲段鹰方法二：玛格〔magnitude〕——用可运性衡量当量物流量。规范的1玛格：一块枯燥的木块，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一个亭=50mag一个低堆垛的托盘〔1200cm*1200cm〕=38mag

玛格的计算：M=A+A〔B+C+D+E+F〕/4其中：A——根本值，经过计算物料体积后查玛格曲线得出。B——密度修整系数C——外形修整系数D——损伤危险程度修整系数E——形状〔物理、化学〕修整系数F——价值要素〔假设不思索，那么F=0〕9主讲段鹰2、物料的分类：把一样或类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：按物料的根本形状进展分类固体——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展分类，包括：外形尺寸、分量、外形、损坏能够性、形状〔热、湿、粘、脏〕、数量、时限性〔季节性、突发性〕关键：抓住有决议性的影响特征

物料分类程序列表标明一切物料称号记录其物理特征、其他特征编制物料特征表每类物料写出分类阐明确定各类的主导特征把类似主导特征的归为一类10主讲段鹰3、产品—产量〔P—Q〕分析产品产量分析是为了确定设备根本布置方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。以下图是一种典型的“8——2原那么〞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%，可思索用产品原那么布置，其他种类可思索按工艺原那么布置11主讲段鹰练习：以下三图应分别采用何种布置型式QQPPPQ12主讲段鹰五、物流分析物流分析是设备布置设计的另一个根本分析，即工艺流程和物流道路的分析。分析的根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。1、工艺过程图(OperationProcessChart)工艺过程图就是把工艺道路卡和装配程序图汇总到—起而构成的一种流程图。绘制过程先在图的右上部从第—个装配作业的主要组件开场，在垂直线上按工艺道路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，假设自制，分别用垂直线画出其作业顺序，假设外购，那么分别用程度线进入装配作业。13主讲段鹰工艺过程图可以用来详细描画产品消费过程中各工序之间的关系，也可以描画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根底上，经过产品加工、组装、检验等各加工阶段及加工道路的分析，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确实定找到根底数据。工艺过程分析：毛坯重0.49，经热处置的毛坯重0.19，机加工中需前往热处置的为0.1由此可知，1——4之间的物流强度为0.31450.190.10.310.19废料0.49〔0.29〕原资料机加工热处置30.01规范件14主讲段鹰2．多种产品工艺过程图企业消费的产品种类多，特别是只进展成形加工处置消费，而不思索装配时，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一切零件或产品的工序都汇总在一张图表上、经过分析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工序尽量接近，直至获得最正确工艺安排顺序。当零件数量很多时，可以利用成组原理对零件分组，构成一张多种产品工艺过程图．对于同组的零件，可以再分类用工艺过程图或多种产品工艺过程图进展物流分析。多种产品工艺过程图分析主要经过作业单位的排序，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，且物料挪动为直接正向时，取权值为2工序不相邻，且物料倒流时，取权值为-215主讲段鹰例如2：最正确顺序多种产品工艺过程表16主讲段鹰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挪动，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，留意，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。如以下图：17主讲段鹰18主讲段鹰19主讲段鹰原始条件：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，方案改建成年产60000套液压转向器的消费厂。知：作业单位的根本区划和零部件加工工艺过程，并经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备布置公路北比例：1：200020主讲段鹰例如一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表21主讲段鹰例如二：液压转向器加工工艺从至表22主讲段鹰六、作业单位相互关系分析设备布置设计要根据部门之间在工艺流程如业务往来中的亲密程度，决议相互位置。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亲密程度，非物流关系无法定量表示，只能经过定性分析加以区分。23主讲段鹰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。当产品种类少时用工艺过程图进展物流分析；产品种类多时，用从至表或多工艺过程表对实践设备间的物流量进展统计。24主讲段鹰例如：液压转向器物流强度分析表〔由从至表得出〕25主讲段鹰〔2〕构造作业物流相关表〔例如〕26主讲段鹰2、作业单位非物流相互关系表的构造：根本思绪——根据阅历确定作业单位非物流相互关系亲密程度后，利用与物流相关表一样的表格方式，建立非物流相互关系表。通常可以从以下几个方面加以思索：(1)任务流程(2)作业性质(3)运用设备情况(4)运用场地情况(5)监视和管理(6)平安、卫生(7)联络频繁程度〔8〕躁声、振动(9)公用设备一样(10)文件信息往来情况27主讲段鹰〔1〕确定作业单位相互关系等级〔2〕列出作业单位相互关系亲密理由〔例如〕28主讲段鹰〔3〕建立非物流作业单位相互关系表〔例如〕29主讲段鹰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亲密程度，须将两个表进展合并。求出合成的相互关系——综协作业相互关系，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〕——普通地m:n不应超越1：3或3：1，当比值大于3：1时，阐明物流关系占主导位置，工厂布置时只需思索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展量化，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，才干建立与物流相互关系表类似的综合相互关系表。30主讲段鹰例如：液压转向器作业单位综合相互关系计算表例如中须计算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：31主讲段鹰建立作业单位综合相互关系表〔例如〕32主讲段鹰七、作业单位位置相互关系分析在SLP中，设备布置并不直接去思索各作业单位的占地面积和几何外形，而是从作业单位间相互关系亲密程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系亲密等级高的作业单位之间间隔近，等级低的间隔远。

问题：作业单位间必然会出现亲密等级一样的作业单位对，这会给位置分析呵斥困难。怎样办？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一切作业单位间量化后的关系亲密等级之和。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。33主讲段鹰

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。例如：液压转向器综合接近程度排序表34主讲段鹰2、如何绘制造业单位位置相关图：第一步——处置关系密级为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；依次处置作业单位对。第二步——处置关系密级为E的作业对。……最后重点调整X级作业单位对的相互位置例如〔1〕找出综合接近程度最高的作业单位，是4〔机加工车间〕，将其布置在中心位置；〔2〕找出A级作业对：1——2，7——8，其综合接近分值排序为7、1、8、2，因7和4关系为U，故思索1和4关系为I，由此画出A级关系位置图。……41278635主讲段鹰例如：液压转向器作业单位位置相关图36主讲段鹰七、面积确实定在实践的设备布置设计过程中，常因遭到现有厂房或可利用土地面积与外形的限制等，不得不把需求的面积与可利用的面积结合起来思索，因此面积的设定方法有以下几种：1、计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设备、资料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积。2、规范面积法：采用某种工业规范求得所需的面积。3、概略布置法运用模板或设备模型进展布置并确定面积。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根底，按未来产量和人员的开展预测要求，按比例扩展来设定面积。普通来说，需求的面积经常遭到实践条件的限制，必需进展适当的调整，使之与可用面积相顺应。调整的方式，可以是紧缩某些不很重要的面积、也可以进展新的组合。此外，做面积相关图时需思索流动方式的选择。37主讲段鹰八、布置修正所谓修正条件，是指诸如运输方式、储存设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设备和管理控制等详细要素。它们的重要程度各不一样，但都以独特的方式影响布置设计方案。在进展布置设计时，需求加以思索。用适当的方法根据现有厂房的实践条件使部门面积结合，同时结合修正条件对各部门的位置、外形等进展调整，可以构成几个理想的、实际的块状布置(Blocklayout)方案。例：精细车间应远离锻造车间铸造车间应处在背风之处38主讲段鹰九、布置方案的评价与选择布置方案的评价经常从经济要素和非经济因索两个方面进展，经济评价可以采用费用对比法等，非经济要素评价可以采用优缺陷比较法和加权要素法等。1、非经济要素评价每个布置方案都有一些不能用费用准确地衡量的非经济要素，常见的有：(1)能否易于未来开展(2)工艺过程的顺应性(3)灵敏性(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