《现代制造系统》课件UNIT 4-2 manufacturing-logistical system

1Unit4先进制造单元技术E制造工艺技术群F制造自动化技术群G生产线布局及其设计H物料搬运系统规划设计

J柔性制造系统及CIMS1、生产线定义2、生产线组成及类型3、生产线规划设计参见教材第149-156页2机械加工或装配生产线（automatedproductionline）是一种多工位生产系统，用物料搬运系统将各种加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下，完成单个零件加工的复杂大系统。通常初始工件从生产线的一端进入，物料搬运系统将零件从一个工作站传输到另一个工作站，按工艺顺序加工工件，所有的操作累加起来形成一个完整的产品加工过程。一、生产线定义（productiondefinition）3二、生产线组成及类型机械加工生产线由加工装备、工艺装备、输送装置、辅助装备和控制系统组成。列车轴承检修线思考题1、什么是刚性自动化生产线？机械加工生产线有哪些部分组成？2、生产线的分类原则有哪些？按照相应的分类原则，可将生产线分为哪些类型？4二、生产线组成及类型按工件外形和工件运动状态分为旋转体工件和非旋转体工件加工生产线。按加工工艺设备类型分为通用机床生产线、组合机床生产线、专用机床生产线、数控机床生产线。按设备连接方式分为刚性连接生产线和柔性连接生产线。

三面钻孔组合机床5按生产线适应产品类型变化的能力分为单一产品线、成批产品线和混流产品线。按物流输送装置的不同，可以将生产线分为传送带式流水线和非传送带式流水线(不使用传送带的生产线)。按照传输线（物料搬运系统）控制方式的不同，分为连续传输线、同步传输线、异步传输线。6非传送带流水线按照工艺原则分为U字形流水线、二字形生产线、向日葵和手风琴形自动化生产线。7三、生产线的规划设计生产类型是指制造企业生产专业化程度的分类。通常取决于产品产量Q、产品品种P

和专业化程度等。生产的产品产量越大，产品品种越少，生产专业化程度则越高，而生产的稳定性和重复性也就越大。制造企业的生产类型划分为：少品种大量生产、中量（成批）生产和多品种少量（多品少量）生产。成批生产又可划分为大批量生产、中批量生产和小批量生产。

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8不同生产类型的生产线，其专业化和自动化程度有较大差别，制造装备的选型和设计要求也不同，生产线的总体布局和物流设计也各有特点。9生产过程按成品库存策略分为存货生产(produce-to-stock)和订单生产(produce-to-order)三、生产线的规划设计

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按生产过程设备专业化程度及物流的标准化程度，可将生产过程结构分为连续生产、大量生产、批量生产、单件生产等。通行分类是按生产过程组织方式类：（1）产品导向型、（2）工艺导向型、（3）成组原则导向、（4）固定原则导向。

10（1）产品原则布置（ProductLayout）固定制造某种部件或某种产品的封闭车间，其设备、人员按加工和装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线，适用于少品种大批量生产方式。零件1零件2零件3零件41112（2）工艺原则布置（ProcessLayout）将同类设备和人员集中布置在一个地方的布置形式。如按车床组、磨床组等分区，适用于多品种小批量的生产方式。零件1零件2零件3零件41314物料的传递工作的相关关系？面临的主要问题化验室挂号室内科手术室外科药房X光室注射室普通医院科室布置？专科医院是按照什么原则布置的？15（3）成组原则布置（GroupLayout）在工作场地内配置可以完成工艺相似零件组所有零件全部工序所需的不同类型的机床，以此为一个单元，再在其周围配置其它必要的设备。适用于中小批量生产。零件族1零件族2零件族3单元1单元21617工艺原则18（4）固定工位式布置（FixedProductLayout）以原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式。生产时所需的设备、人员、材料都服从于工件的固定工位。适用于大型的不易移动的产品，如飞机装配、船舶制造等。（4）固定位置的布局（Fixed-positionlayout）制造对象材料工具设备人完成品固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备多随加工产品所在的某一位置而转移。这类布置总是由产品本身特点决定。空间不足可变路线控制作业间的协调20生产线工艺规划的目标是能够加工出符合要求的产品。三、生产线的规划设计

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生产线工艺方案考虑的要素分两个方面：一是技术和精度要素，如加工对象的材料、结构、硬度；毛坯及定位基面；加工方法、质量、工艺等。二是作业场地条件、生产调度、生产物流（工件、刀具）、产品交货期、专用设备设计等。重点讨论工件输送方式、加工工艺、定位面选择和专用机床设计对工艺方案的影响。21三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式直接运输方式——生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另一个工位形成的，其输送方式可分为通过式（直线通过式、折线通过式、框形和并联支线形式）和非通过式两种。生产线工艺方案制订思考题：3、生产线工件输送方式有哪些？分别具有什么特点？22三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式生产线工艺方案制订直接运输方式——生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另一个工位形成的，其输送方式可分为通过式（直线通过式、折线通过式、并联支线形式和框形）和非通过式两种。23三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式生产线工艺方案制订直接运输方式——生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另一个工位形成的，其输送方式可分为通过式（直线通过式、折线通过式、框形和并联支线形式）和非通过式两种。24三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式带随行夹具方式——一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回和下方返回三种形式。生产线工艺方案制订25三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式带随行夹具方式——一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回和下方返回三种形式。生产线工艺方案制订26三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式带随行夹具方式——一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回和下方返回三种形式。生产线工艺方案制订27三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式带随行夹具方式——另一类是由中央立柱带随行夹具输送工件，这种方式适用于同时实现工件两个侧面及顶面加工的场合，在装卸工位装上工件后，随行夹具带着工件绕生产线一周便可完成工件三个面的加工。生产线工艺方案制订28三、生产线的规划设计

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（1）生产线工件输送方式悬挂输送方式——适用外形复杂及没有合适输送基准的工件及轴类零件，工件传送系统设置在机床的上空，输送机械手悬挂在机床上方的桁架上。生产线工艺方案制订29三、生产线的规划设计

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选择工件加工的定位基准——从保证工件的加工精度和简化生产线的结构出发，确定和选择机械加工生产线上加工零件的定位基面时，应尽可能采用设计基准、已加工面作为定位基准，避免因为两种基准不重合所产生的定位误差，以保证加工精度。生产线工艺方案制订（2）定位基面选择1-心轴2-工作台3-支承凸台4-压垫5-支承凸台6、7-压紧螺母30三、生产线的规划设计

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生产线工艺方案制订（2）定位基面选择车轴不落轮修如何定位支撑？31三、生产线的规划设计

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（3）加工工艺的确定加工工艺过程划分——工件的材料、加工表面的尺寸、加工精度和表面粗糙度、加工部位的结构特征和生产类型以及作业现场生产条件等都会影响工件的加工方法和加工工艺。加工表面的技术要求是决定加工方法的首要因素，通常先确定工件主要表面的加工方法，然后依次向前选定各预备工序的加工方法和各次要表面的加工方法。加工方法确定后，进行加工工艺过程的划分，一般将机械加工工艺过程划分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工几个阶段。生产线工艺方案制订32三、生产线的规划设计

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（3）加工工艺的确定工序集中和分散原则——工序集中可以实现工件一次装夹情况下完成工件多个表面加工，有利于保证各加工表面间的相互位置精度，减少机床的数量；工序分散则使机床和工夹具比较简单，调整比较容易，易于变换产品。考虑工序集中时，机床尽可能采用双面配置，甚至三面配置方案，而且要充分考虑工件的刚性，对于切削用量、工件夹紧力、夹具结构、润滑要求等有较大差别的工序，不宜集中在同一工位或同一台机床上加工；如果工件相互之间有严格位置精度要求的表面，其精加工宜集中在同一工位或同一台机床上进行。生产线工艺方案制订33三、生产线的规划设计

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（3）加工工艺的确定加工工序的顺序确定——一般先加工定位基面，后加工一般表面；先加工平面，后加工孔；粗精加工分开，先粗后精；位置精度要求高的加工面尽可能在一个工位上加工；同轴度小于0.05mm的孔系，其半精加工和精加工都应从一侧进行；容易出现废品的粗加工工序，应放在生产线的最前面，或在线外加工；精度太高、不易达到稳定加工要求的工序一般也不应放在线内加工，如在线内加工，应自成工段；尽量减少辅助装置，简化生产线结构和控制系统；一般还要在零件粗加工阶段结束之后，或者重要工序加工前后，以及工件全部加工结束之后，安排检验工序。生产线工艺方案制订34三、生产线的规划设计

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生产线上的加工装备既有通用机床、数控机床，也有专用机床。通用机床和数控机床一般都有定型产品，可以根据生产线的工艺要求进行选购。专用机床没有定型产品，必须根据所加工零件的工艺要求进行专门设计。生产线工艺方案制订（4）专用机床的总体设计绘制加工对象的工序图工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条生产线上完成的工序内容、加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹紧部位，以及工件的材料、硬度和在本机床加工前毛坯情况的图样，是专用机床设计的主要依据，是制造时检验和调整机床的重要技术文件。绘制加工对象的加工示意图加工示意图是根据生产率和工序图要求而拟定的机床工艺方案，是刀具、夹具、主轴箱等部件设计的重要依据，是机床布局和机床性能调整的技术资料。加工示意图要涵盖加工部位结构尺寸、精度及分布情况；刀具、刀杆及其与主轴的连接结构；工作行程等内容。

绘制机床总联系尺寸图机床总联系尺寸图清楚地表明了机床的型式和布局，规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动关系，是开展各部件设计的依据。确定各部件间主要联系尺寸、运动部件的极限位置和行程尺寸、专用部件的轮廓尺寸；注明通用部件的规格、型号、功率及转速机床生产率计算卡的编制生产率计算卡是反映所设计机床自动化程度、机床工作循环过程所用时间、切削过程所选择切削用量、负荷率和生产率的一种度量工具。通过生产率计算卡可以分析所制定的机床设计方案是否合理，它是用户验收机床生产效率的重要依据。35直线型生产线——由一系列按直线排列的工作站组成。这种结构对于加工较大的工件来说比较常见，比如汽车的发动机汽缸、变速箱等。三、生产线的规划设计

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分段直线型生产线——由两段以上直线传输部分组成，分段之间彼此是正交的。回转型（环行）生产线——工件被固定在圆形工作台外围的夹具上，工作台是分度的，以便使工作站对各个零件进行加工。先进生产线布局形式——U字形流水线、二字形生产线、向日葵和手风琴形自动化生产线等，需要企业具备先进的生产管理技术、制造技术和多能员工等。36对新设计的生产线进行技术经济分析，不仅是为了计算生产线的经济效益，也是为了对生产线的技术参数和水平进行选择，使得新生产线在技术上和经济上都是最佳的，从而保证在采用新技术的同时，能取得最大的经济效益。生产线技术经济分析的指标通常包括生产线的生产率测定、工件的生产成本、建线投资回收期、产品年生产成本、产品单件成本等。三、生产线的规划设计

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37精益生产线的总体规划必须要限定其规模。项目规模应能够支撑足够的投资回收，包括时间、资金和人力资源。项目实施必须要依据关键技术经济评估中确定的效益进行考虑，而不能过于扩大项目规模，否则，难以保证投资回收和资源需要之间的平衡。项目实施过程必须在30～40天内完成，以保证团队成员工作的热情。四、精益生产线的规划设计

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详细内容略38Unit4先进制造单元技术E制造工艺技术群F制造自动化技术群G生产线布局及其设计H物料搬运系统规划设计

J柔性制造系统及CIMS1、系统化布局方法SLP2、物料搬运概念及原则3、物料搬运分析方法参见教材第195-212页详细内容略意义（从数据中看问题）中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。据统计，搬运费用占总生产费用的30%~40%解决重点物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点：→1理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则→2物料搬运路线的选择与设计→3物料搬运设备分类与选择→4系统搬运分析设计→5其他物料搬运分析技术1MaterialshandlingSystemPlanning

物料搬运系统规划设计——WHY系统化布局方法SystematicLayoutPlanning，SLP系统布置设计SLP（SystemLayoutPlanning）是在1961年由理查德.缪瑟提出的，应用十分普遍。SLP是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合、求得合理布置的技术。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——CONCEPTION2一、系统布置设计SystematicLayoutPlanning，SLP）二、SLP采取四个阶段进行（1）确定位置：确定所要布置的相应位置；选址问题

（2）总体区划：确定一个总体布局，画出初步区划图；（3）详细布置：设备的详细布置，确定具体位置；（4）施工安装：编制施工计划，并进行施工和安装SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3Country©1995CorelCorp.Region/Community©1995CorelCorp.Site©1995CorelCorp.第一选位（region），即选择什么地区（区域）设置设施。第二定址（site）。地区选定后，具体选择在该地区的什么位置。（1）第一阶段——选址问题AFrameworkforGlobalSiteLocationPHASEISupplyChainStrategyPHASEIIRegionalFacilityConfigurationPHASEIIIDesirableSitesPHASEIVLocationChoicesCompetitiveSTRATEGY竞争战略INTERNALCONSTRAINTS内部约束PRODUCTIONTECHNOLOGIES技术COMPETITIVE竞争ENVIRONMENT环境PRODUCTIONMETHODS生产方式FACTORCOSTSGLOBALCOMPETITIONTARIFFSANDTAXINCENTIVES关税与税收REGIONALDEMAND区域需求POLITICAL,EXCHANGERATEANDDEMANDRISK政策，汇率及需求风险AVAILABLEINFRASTRUCTURE基础设施LOGISTICSCOSTS物流成本供应链区域设施可选位址定址Step1：选择某一个地区（选位）按照企业的发展战略，选择若干地区新建厂房或进行投资。在选择地区时要综合考虑该地区的经济因素、政治因素、社会因家和自然因素，最后确定某一地区。根据具体情况，可以选择在城市、农村和城郊进行设厂或投资。Step2：在同一地区选择若干适当的地点（定址）地区选定之后，要确定在哪片土地建厂或投资。这是要针对企业的自身特点，深入地分析研究各种有关因素。通常要考虑的是产品的可变成本，如直接工资、运输费用和管理费用等。Step3：比较不同地点，进行方案决策这一步是最终确定运用哪种选址方案，一般可以借助于一些选址评价方法和模型来帮助决策。PEST分析模型加权评分法、重心法、因次分析方法、线性规划、仿真方法等（1）第一阶段——选址问题盈亏平衡分析方法、层次分析方法厂址1的总成本线与销售收入线的交点是A。A点所对应的产量为40万件，说明该方案盈亏平衡时的产量为40万件，即当销售量超过40万件时，厂址1才能盈利。B点是厂址2的总成本线与销售收入线的交点。B点所对应的产量为60万件，说明该方案盈亏平衡时的销售量为60万件。C点为两个方案总成本曲线的交点，所对应的销量为100万。说明当销量大于100万时，厂址1的总成本大于厂址2的总产本。厂址1的成本曲线为：TC1＝200＋5Q，其中Q为产量厂址2的成本曲线为：TC2＝400＋3Q，其中Q为产量盈亏平衡点（1）第一阶段——选址问题步骤：Step1：把所有影响选址因素列出清单，并按各影响因素的重要程度确定权数。Step2：对每个候选地址在每个因素下评级打分。Step3：把各方案所得分数与权数相乘再加总，得到各方案的总分。

此种方法中，得分最高的方案较优。（２）加权评分法（1）第一阶段——选址问题（1）第一阶段——选址问题（1）第一阶段——选址问题Decisionbasedonminimumdistributioncosts重心法是一种选择销售中心位置，从而使销售成本、运输成本或运输时间降低的方法。把销售成本看成运输距离和运输数量的线形函数。此种方法利用地图确定各点的位置，并将坐标重叠在地图上确定各点的位置重心法CenterofGravityMethod（1）第一阶段——选址问题重心法CenterofGravityMethod（1）第一阶段——选址问题（1）第一阶段——选址问题Example2:Example2:Example3:某公司要建立一个产品加工厂为十家零售店提供产品，已有下列基本数据：

问题描述店号位置单位货物通过单位距离的运价需求量

1（10，40）0.025102（50，100）0.030203（20，80）0.030254（60，20）0.040155（90，70）0.040306（50，10）0.020257（60，40）0.020258（70，70）0.025209（30，10）0.0351010（40，90）0.03020要求确定工厂应建在何处，使得从工厂向十个零售店运货的总运费最小。Example3:问题描述建立模型

关于上述问题的求解已有研究：定理：为问题（A）的最优

模型求解需建工厂（仓库）的位置坐标。Example3:问题描述因为

这里,所以

Example3:问题描述解此方程组可得：

Example3:问题描述其中为初始点，通常取为的加权重心：

Example3:问题描述已有研究表明采用上述迭代方法能迅速收敛于最优解。将该方法应用于上述问题即可求出其近似最优解（迭代7次）

Example3:问题描述讨论：若零售店的需求量发生改变，例如则若单位运价发生改变，例如则Example4:问题描述

有n个城市，单位时间的需要物资量：现要在其中选m个城市生产这种物资的工厂，

：No.j城市所在工厂最多所能生产的数量：No.i工厂的建厂投资：No.i工厂到No.j工厂的单位物资的运价问如何建厂，既能满足要求也能使成本最低？多设施选址决策问题

Example4:建立模型

No.i工厂到No.j工厂的运输量数学模型如下：

求解过程略1)研究要考虑的各种因素，从中确定哪些因素是必要的。2)将必要因素分为客观因素(成本因素)和主观因素(非成本因素)两大类。客观因素是定量的，能用货币来评价，主观因素是定性的，不能用货币表示。决定主观因素和客观因素的比重，用以反映主观因素与客观因素的相对重要性。如主观因素和客观因素同样重要，则比重均为0.5。即X＝主观因素的比重值，1-X＝客观因素的比重值，0≤X≤1。如X接近1，主观因素比客观因素更重要，反之亦然。X值可通过征询专家意见决定。实施步骤（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法（4）因次分析法1)研究要考虑的各种因素，从中确定哪些因素是必要的。2)将必要因素分为客观因素(成本因素)和主观因素(非成本因素)两大类。3)确定客观量度值。对每一可行选址可以找到一个客观量度值OMi，此值大小受选址的各项成本的影响。其计算式可表示为:实施步骤式中i项选址方案总成本Ci为各项成本Cij之和，即M——客观因素数目

N——选址方案数目（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法实施步骤4)确定主观评比值。各主观因素因为没有量化值作为比较，所以用强迫选择法作为衡量各选址优劣的比较。强迫选择法是将每一选址方案和其他选址方案成对比较。令较佳的比重值为1，较差的比重值则为0。根据各选址方案所得到的比重与总比重的比值来计算该选址的主观评比值Sik。用公式表示则为：式中Sik——i选址方案对k因素的主观评比值；

Wik——i选址方案k因素占的比重；利用主观评比值来比较各选址方案优劣。此数值的变化在0到1之间，愈接近l，则代表该选址方案比其他选址方案优越。（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法实施步骤5)确定主观量度值主观因素常常不止一个，同时各主观因素间的重要性也各不相同。首先对各主观因素分配一个重要性指数Ik。Ik的分配方法可用步骤4)中所述的强迫选择法来确定，然后再以每因素的主观评比值与该因素的重要性指数Ik相乘，分别计算每一选址方案的主观量度值SMi。可用下式表示：式中Ik——主观因素的重要性指数；

Sik——i选址方案对于k因素的主观评比值；

M——主观因素的数目。（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法实施步骤6)确定位置量度值位置量度值LMi为选址方案的整体评估值，其计算式为：式中X——主观比重值；

(1-X)——客观比重值；

SMi——i选址的主观量度值；

OMi——i选址的客观量度值。位置量度值最大者为最佳选择方案。（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法Example筹建一农副产品流通加工厂，可供选择的候选厂址有D、E、F三处，因地址不同各厂加工成本亦有区别，各厂址每年费用如表所示。选址成本成本因素成本/千元DEF工资250230248运输费用181203190租金758391其他费用17922Ci523525551（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法Example筹建一农副产品流通加工厂，可供选择的候选厂址有D、E、F三处，因地址不同各厂加工成本亦有区别，各厂址每年费用如表所示。此外，为决定厂址还考虑了一些重要的非成本因素，如当地竞争能力a),

、气候变化b)和周围环境c)是否适合农副产品流通加工等。竞争能力：F地最强，D、E两地相平；气候：D比E好，F地最好；环境：E地最优，其次为F地、D地。如果各主观因素的重要性指数a),b),c)依次为0.6、0.3和0.1，要求用因次分析法评定最佳厂址在何处。（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法Example解：首先计算D、E、F三处的位置量度值，然后再比较，计算过程如下：1)客观量度值OMi的计算可计算出各候选厂址的位置量度值OMi：OMD==[523×(1/523+1/525+1/551)]=0.3395OME=0.3382OMF=0.32232)主观评比值Sik的计算D、E、F三处的主观评比值Sik

如下：厂址FED比重SiaD0000E0000F1121厂址FED比重SibD0110.33E0000F1120.67厂址FED比重SicD0000E1120.67F0110.33（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法Example根据各主观因素的重要性指数Ik和各选址位置的主观评比值Sik，可以计算每一可行位置的主观量度值SMi。现将各主观因素作评比总结，各候选厂址评比值如表所示。因素kDEF重要性IkaSia0010.6bSib0.3300.670.3cSic00.670.330.1SMD＝0×0.6+0.33×0.3+0×0.1=0.099SME＝0×0.6+0×0.3+0.67×0.1=0.067SMF=1×0.6+0.67×0.3+0.33×0.1=0.834（1）第一阶段——选址问题（4）因次分析法Example3)位置量度值由于题中没有给出主观因素与客观因素的相互比重，现假设两者相等即同等重要，故主观比重值x＝0.5。4)决策根据各位置量度值LMi的大小，F厂址所得位置量度值在三个候选地址中最高，故选F厂作为建厂厂址。LMD＝0.5×0.099+0.5×0.3395=0.21925LME＝0.5×0.067+0.5×0.3382=0.2026LMF＝0.5×0.834+0.5×0.3223=0.57815

LMi＝X·SMi+(1-X)·OMi（1）第一阶段——选址问题（2）第二阶段——总体区划产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3详细内容略见物流工程产品产量分析（P-Q分析）：P-Q分析要回答采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。M区的产品数量大，品种少，适宜于采用大量生产方式，加工机床按产品原则布置。

J区的产品数量少，品种多，属于单件小批量生产方式，必须按照工艺原则布置。在M区和J区之间，则适于采用上述两种相结合的成组原则布置。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3专用生产线通用生产线成组化生产线物流分析（R分析）：物流分析的基础是生产路线R。物流分析有以下四种方法：工艺过程图多种产品工艺过程图从至表物流强度等级分析SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。工艺过程图(OperationProcessChart)工艺过程图就是把工艺路线卡和装配程序图汇总到—起而形成的一种流程图。绘制过程先在图的右上部从第—个装配作业的主要组件开始，在垂直线上按工艺路线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，如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，如果外购，则分别用水平线进入装配作业。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以描述全厂各部门之间的工艺流程。在分析工艺过程的基础上，通过产品加工、组装、检验等各加工阶段及加工路线的分析，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的确定找到基础数据。1420.190.10.300.19废料0.49（0.29）原材料机加工热处理30.01标准件工艺过程分析：毛坯重0.49，经热处理的毛坯重0.19，机加工中需返回热处理的为0.1。由此可知，1——4之间的物流强度为0.3SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3工艺过程图

对于一种或少量标准化产品或项目时采用。

SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3多种产品工艺过程图企业生产的产品品种多，特别是只进行成形加工处理生产，而不考虑装配时，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所有零件或产品的工序都汇总在一张图表上、通过分析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工序尽量靠近，直至获得最佳工艺安排顺序。

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系统化布置与物流设计——METHOD3多种产品工艺过程图

对于数种产品或物品，如果不包括装配和拆卸时采用。

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系统化布置与物流设计——METHOD3多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图分析主要通过作业单位的排序，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，且物料移动为直接正向时，取权值为2工序不相邻，且物料倒流时，取权值为-2SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3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移动，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，注意，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。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3

物流强度等级分析SystematicLayoutandLogisticalDesign

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系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。作业单位相互关系分析：是对作业单位之间关系的密切程度进行评价。作业单位相互关系图上的每一个菱形框格表示相应的两个作业单位间的关系。SystematicLayoutandLogisticalDesign

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系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。物流与作业单位相互关系分析：绘制物流与作业单位相互关系图，用图例、符号、数字、颜色画出各个作业单位之间的相互关系。绘制时不考虑作业单位的实际位置和作业单位所需要的面积，各作业单位之间的密切程度用线条的多少对应等级符号来表示。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。……最后重点调整X级作业单位对的相互位置SystematicLayoutandLogisticalDesign

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系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。面积的确定计算法：这是确定面积精确的方法，即根据每台设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料储存、维修、通道以及人员等所需面积，得到该单位的总面积。转换法：或叫因数法，即把现在所占的面积转换成将来布置所需要的面积。标准面积法：即运用特定的面积指标求得需要面积的方法。概略布置法：即利用设备的样片或模型进行概略布置，确定需要的面积。指标趋势及延伸法：即将过去各个时期每台设备、每个工时或每个单位的面积指标画成曲线，按曲线的延伸预测未来的面积指标。SystematicLayoutandLogisticalDesign

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系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。面积相互关系图解：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，利用面积相互关系图进行图解，既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。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。调整和修正：要使面积图成为合格的方案，还需要考虑实际条件的限制并进行调整和修正。进行调整要考虑的内容主要有以下几点：

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系统化布置与物流设计——METHOD3场址条件或周围情况：如地面坡度、主导风向、朝向，铁路、道路的出入口，对周围污染、振动、噪声的影响等。搬运方法：如与外部运输的联接、搬运的总体方案、搬运方式、搬运设备、吊车起重能力和所占空间等。仓库设施：要根据面积相关图重新检查仓库设施的面积，这是最容易被忽视或压缩的面积。要根据货物堆垛、上架、支承方法等确定面积。建筑特征：如建筑立面、柱网、门窗型式、高度、地面负荷等，要与建筑工程师商议，对平面布置进行调整。公用和辅助部门：要考虑公用管线、维修部门所需要的面积，包括留出机械设备、自动化控制设备、通道等面积。人员的需要：包括工厂出入口的分布，更衣室、休息室的设置，以及安全、方便。SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3（2）第二阶段——总体区划程序产品P-产量Q分析；物流分析(R)；作业单位相互关系分析；物流与作业单位相互关系分析；面积的确定；面积相互关系图解；调整与修正；评价与选择。评价与选择：布置方案的评价常常从经济因素和非经济因索两个方面进行，经济评价可以采用费用对比法等，非经济因素评价可以采用优缺点比较法和加权因素法等。它包括确定每台机器及设备的位置，确定工人工作面积、材料存放及辅助设施等。在这个阶段需要更具体的数据、测量尺寸和详细的分析技术。在进行每一区域的详细布置时，设计人员基本上仍然按第2阶段提出的模式进行，只是更加详细一些而已。

（3）第三阶段——详细布置设计SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3Step1：安装前的准备工作包括取得最后的批准和投资费用调拨；编制安装计划与安装图（蓝图加书面的说明）；安排好厂房或辅助供应管线与公用设施方面的改变；编制搬迁进度计划；以及通知每一个有关人员等。尤其要注意以下几个问题：画好安装蓝图，写明工作指令；设备定位方法要科学有效；选好设备搬迁的负责人；设备迁移的时间和顺序要事先做好。（4）第四阶段——施工安装SystematicLayoutandLogisticalDesign

系统化布置与物流设计——METHOD3Step2：安装按照布置图的要求，把设备安装到相应的位置上。有以下几个需要注意的问题将设备完整地搬走，以减少组装时间；尽可能地迁移到接近安装地点，