物流工程系统布置设计(SLP).ppt

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1、1,主要内容：,4.1 设施布置设计的基本概念 4.2 设施布置的基本形式 4.3 系统布置设计（SLP）方法,第四章 设施布置设计,引例,东风汽车公司前身是70年代开始建设的第二汽车制造厂，位于湖北省十堰市。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，工厂布置分散，22专业厂分散在山坳。由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系，加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复杂，物流始终是压在企业肩上的一个重担。十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司

2、不得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总结教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经发生了质的飞跃。,是指制造系统或服务系统运行所需的有形的固定资产。,设施规划：,设施：,是为新建或改建的制造系统或服务系统，综合考虑各种因素，作出分析、规划和设计，使资源合理配置，系统建成后能够有效运营达到各种预期目标的活动。,4.1 概述,场(厂)址选择对设施进行地区、地点的选择(企业物流宏观定位)。布置设计对建筑物、设备、运输通道、场地等进行合理配置。(企业物流中观定位)搬运设计对物料搬运路线、方法、器具及储存场地做合理安排。(企业物流微观定位)建筑设计对建筑物结构进行设计，以满足功能、空

3、间、经济、安 全，美观等需要。公用工程设计对电力、热力、照明、排水、通风等进行协调设计。信息通信设计对信息通信传输、管理维护等系统进行全面设计。,7,工厂总体布置 解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时要解决物料的流向和流程、厂内外运输的联系及运输方式。,车间布置解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业单位、设备、通道、管线的相互位置，同时要解决物料搬动的流程及方式。,8,“作业单位”（Activity）：是指布置图中各个不同的工作区或存在物，是设施的基本区划。可大至一个建筑物

4、或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机器如何划分，须看规划设计工作所处的阶段或层次。,作业单位的最高层次是要设计的设施（Facility)，它包括一系列部门(Departments)，部门可以是车间或其他机构。部门由工作中心(Work Center)组成，若是工厂这些工作中心可以是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造单元(FMS)。工作中心由工作站(Workstation)组成。工作站也称工作地，是最小作业单位，它一般由一台机器和/或一个作业人员组成。,9,作业单位的层次,设施,部门,部门,部门,部门,块状布置图,详细布置图,工作地布置,10,总体目标 在已确定的空间场所内，将物流全过程的

5、人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。,具体目标：,最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。最少的物料搬运费用运输路线简化，避免往返和交叉。最有效地利用空间使建筑设备和单位制品的占有空间小。最好的柔性设施布置适应产品需求的变化、工艺 和设备的更新。最舒适的作业环境 保证安全，满足生理、心理要求。最便捷的管理使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。力求投资最省,生产设施布局形式,可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类，再来细分布置形式。生产设施的三种基本的布置形式：固定式布置产品原则布置 工艺原则布置成组原则,1.工厂布局的形式,（1）产品原则

6、布置（流水线布置）当产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备，形成流水生产线或装配线。,图1 产品原则布置示意图,图2 汽车后桥加工生产线,图3 汽车装配生产线,图4 汽车焊接生产线,产品原则布置的基础标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作业，由专门的人力及加工设备来完成。,18,产品原则布置优缺点比较,优点由于布置符合工艺过程，物流畅通由于上下工序衔接，存放量少物料搬运工作量少可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训生产计划简单，易于控制可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法,缺点设备发生故障时引起整个生产 线中断产品设计变化将引起布置的重 大调整生产线

7、速度取决于最慢的机器生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大生产线重复作业，工人易产生 厌倦维修和保养费用高,（2）工艺布置原则（机群式）把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。,图4 工艺原则布置示意图,图5 钻削加工工段,图5 车削加工工段,（3）固定式布置原则（项目布置）主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。它的加工对象位置，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等。,固定式布置,工厂布局设计 机械与运载工程学院,固定式布置缺点：场地空间有限；不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组织和管理带来较大困难；物料需求量是动态

8、的。,系统化布置,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(System Layout Planning)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。,SLP(System Layout Planning),著名规划专家Richard.Muther提出的；以作业单位物流、非物流因素分析为主线；采用一套表达力极强的图例符号和简明表格；通过结构化、条理化的程序设计模式进

9、行设施规划的方法。,(一)系统布置设计的四阶段,1、确定位置：确定所在布置的相应位置(总体位置).2、总体区划：在布置区域内确定一个总体布局(是最重要的阶段).3、详细布置：确定各个作业单位或各个 设施的具体位置.4、施工安装：编制计划，进行施工安装.,布置设计四阶段,SLP的基本思想 考虑：物流强度 作业活动关系 达到优化物流路线，节省物流时间和费用的目的.核心内容 关系量化 系统分析,(三)、系统化布置设计的影响因素,影响布置设计的因素众多，其基本要素可以归纳为5项：P(product)产品(或材料或服务)、Q（Quantity）数量、产量，R(Route)生产路线(工艺过程)、S(Sup

10、porting Service)辅助服务部门、T(Time)时间(或时间安排)。五个要素分别回答以下问题：P生产什么？Q生产多少？R怎么生产？S用什么支持生产？T何时生产？上述P,Q两个基本要素是一切 其他特征或条件的基础。,解决布置问题的钥匙,什,么,S,为,辅助服务部门,用什么来支持生产,T,时间时间安排,产品何时生产？,P,产品材料,生产什么？,Q,数量产量,每项产品要制造多少？,R,生产路线工艺过程,怎样进行生产？,P来自于生产纲领和产品设计。影响生产系统的结构和作业单位相互关系，设备选择，物料搬运方式等.Q来自于生产计划。影响生产系统的规模，设备数量，物流量，建筑物大小等.R来自于生

11、产工艺，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。影响作业单位相互关系，物流路线，物流结点等.S指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务的人员。影响生产支持能力.T什么时候、用多长时间生产出产品.用于平衡各工序的生产.,（1）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。,从图上可以看出：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。,基本要素分析：PQ分析,产品种类数量,ABC

12、少大,MNO多中,QRS多少,XYZ少极少,流水线型,成组型,机群型,产品固定型,2)、物流分析 Flow Analysis,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，它对应布置设计问题“钥匙”的第三个字母R（路线）。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。,物流分析有助于设计人员选择最有效的机器设备、设施、工作单元和部门的安排布局，同时还有助于改进生产过程。在物流分析时要验证工艺

13、路线是否正确、合理，检查是否可以取消、合并、改变顺序、位置或人员和改进细节。ECRS因此正确合理的设施布置不仅能提高生产效率和工作效率，也是节约物流费用从而降低产品或服务成本的重大措施。除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走动时的路线也是很重要的。人员流动分析用来安排工厂内所必不可少的服务设施，以方便职员的工作。,物流分析方法（R分析）,在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态做出深入的分析。是布置设计的核心物流分析的基础：生产路线工艺路线卡、工艺过程图。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或数量。A：针对不同的生产类型，应采用不

14、同的物流分析方法：工艺过程图、多种产品工艺过程表、从至表 B：物流强度等级划分：A：超高物流强度；E：特高物流强度；I：较大物流强度；O：一般物流强度；U：强度可忽略的搬运。,工艺过程图,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，14之间的物流强度为0.3,1,4,5,0.19,0.1,0.31,0.19,废料,0.49,（0.29）,原材料,机加工,热处理,3,0.01,标准件,2多种产品工艺过程表 多种产品工艺过程表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

15、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，形成一张多种产品工艺过程表对于同组的零件，可以再分类用工艺过程表或多种产品工艺过程表进行物流分析。多种产品工艺过程表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-2,示例：初始多种产品工艺过程表,示例2：最佳顺序多种产品工艺过程表,3、从至表(From-To Chart)作用：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。画法：

16、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。如下图,例 设有三个产品A、B、C，制造它们涉及到的8个作业单位，分别是原料、锯床、车床、钻床、铣床、检验、包装和成品，以18代替。三个产品的工艺线路和每天运量如下表所示,产品号,每天搬运托盘数,工艺路线,A,1256354678,8,B,1435678,3,C,12345678,5,To,1,2,3,4,5,6,7,

17、8,1.原料,2.锯床,3.车床,4.钻床,5.铣床,6.检验,7.包装,8.成品,8,From,20,36,44,30,18,10,12,28,36,22,10,18,16,24,10,22,30,8,18,30,38,26,38,46,12,20,8,各作业单位距离见下表，试作出物流分析。（注意因为两向距离一致，故左下角表数据省略）距离从至表,解：先按工艺线路画出产品运量从至表,To,1,2,3,4,5,6,7,8,1.原料,2.锯床,3.车床,4.钻床,5.铣床,6.检验,7.包装,8.成品,A8,C5,A8,A8,A8,A8,A8,A8,A8,A8,B3,B3,B3,AB11,B3,A

18、B11,B3,AB11,B3,AB11,AC13,From,C5,C5,C5,C5,ABC16,C5,ABC16,C5,ABC16,产品号,每天搬运托盘数,工艺路线,A,1256354678,8,B,1435678,3,C,12345678,5,12,有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘以距离便得物流强度，见下表。物流强度从至表,To,1,2,3,4,5,6,7,8,1.原料,2.锯床,3.车床,4.钻床,5.铣床,6.检验,7.包装,8.成品,From,108,0,60,288,104,80,264,188,40,144,80,252,416,64,192,48,128,合计,

19、212,348,344,232,128,合计,2016,0,480,272,592,560,192,128,8,AC13,104,再按作业单位对的强度划分等级，物流强度等级划分采用著名的A、E、I、O、U等级，AEIO比例如下图，U级比例只对无物流的作业单位对,有物流的作业单位对一般不考虑。,物流相关图，其中U级关系没标出,非物流分析,物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系。例如以下就是非物流因素为主的情况：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

20、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。,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。,2

21、、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）使用场地情况（4）监督和管理（5）联系频繁程度（6）躁声、振动（7）公用设施相同（8）文件信息往来情况（9）使用设备情况（10）安全、卫生,（1）确定作业单位相互关系等级,非物流关系评级主要由上述理由确定，A级一般只用于部门间有密切的工艺联系或使用相同的设备或场所，如钢材库和下料区、最后检查和包装、清理和油漆等。大量的人员流动也可定为A。如果对A有些把握不准，就可定为E，如两个作业单位间人

22、员流动量大但并不是每时如此，再如方便和安全要求、搬运物料要求和服务频繁和紧急等。U是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无干扰时采用。X同A一样重要，但方向相反，是不需要密切靠近的。例如油漆间就不能和焊接间相邻。一般噪音、烟尘、发热、致冷和气味都是列X的理由。,因为这种评级是定性的，必须遵循以下的方法和步骤：由设施布置人员初步决定各作业单位间的关系，并经集体讨论，充分阐明理由并作出分析。访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充分的调查研究。决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列在相关图的理由表中。对每一对作业单位确定密切程度等级和理由。应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、讨论和修改。,

23、（2）列出作业单位相互关系密切理由（示例）,这些理由一般不要超过810条。常见理由如：工作流程作业性质相似使用相同设备、设施或同一场地使用相同文件使用一套人员联系频繁程度监督和管理噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等,（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）,图中所示的作业单位非物流相关图是某叉车厂的例子，这里共有14个作业单位，两两关系共有n*(n-1)/2=14*(14-1)/2=91个，则A级约有25个，图中为3个。确定作业单位密切程度等级的主要影响因素，也就是评级理由，在相关图中一般以代码表示，并在右下角列出表格。,综合相互关系图 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

24、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和权重是量值，须重新经过等级划分，才能建立与物流相互关系表相似的综合相互关系表，再转换成综合相

25、关图。,示例：某零件作业单位综合相互关系计算表,计算分数在18之间，由此得综合相互等级划分表如下：,建立作业单位综合相互关系图,这里要注意X级的处理。任何一级物流强度与X级的非物流关系综合时，不应超过O级。对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可定为XX级。最后，再根据经验和实际约束情况，来适当调整综合相关图。,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

26、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。,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,示例：某单位作业单位位置相关图,SLP法求解1、物流分析与物流相关表,（1）物流强度等级,表 叉车总装厂物流强度汇总表,表 叉车总装厂物流强度等级表,（2）物流相关表,3、作业单位相互关系分析,（1）作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分,作业单位

27、相互关系的决定因素1.物流和工艺流程;2.作业性质相似；3.使用相同的设备;4.使用同一场所；5.使用相同的文件档案；6.使用系统的公用设施；7.使用同一组人员；8.工作联系频繁程度。,作业单位相互关系等级的划分,（2）作业单位综合相互关系表,1)作业单位非物流相互关系表建立基准相互关系分析作业单位非物流关系；建立作业单位非物流关系表。,基准相互关系,建立作业单位非物流关系表。,2)作业单位综合相互关系的建立进行物流分析，求得作业单位物流相关表表；确定作业单位非物流关系表；确定物流与非物流相互关系的相对重要性；量化物流强度等级和非物流的密切程度等级；计算量化的所有作业单位之间的综合相互关系。综

28、合关系等级划分（任何一级物流相互关系与X级非物流相互关系等级合并时都不应超过O级）；调整，建立综合相互关系表,综合相互关系等级与划分比例,例题3叉车总装厂作业单位综合相互关系的建立,1）物流分析,2）非物流分析,3）加权值的选取，取m：n1：14）综合相互关系计算,任何一级物流相互关系与X级非物流相互关系等级合并时都不应超过O级,5）划分综合关系密级,4.建立作业单位综合相互关系表,3、作业单位相互位置关系图（平面方案的确定）,方法：Muther线型图法（SLP法）适合分离厂房的工厂总平面布置Tompkins关系表技术（联合厂房）,在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的建筑物占地

29、面积及其外形几何形状，而是从各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，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。,（1）Muther线型图法,缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成平面布置图。作业单位综合接近程度等于该作业单位与其它所有作业单位之间量化的关系密级的综合。分值越高，说明该作业单位越应靠近布置图的中心位置，越低则越往边缘。,（1）Muther线型图法,缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成平面布置图。,Muther线型图法步骤1）计算作业单位综合接近程度表；2）根据作业单位等级表示方式来绘制相关图。

30、首先处理相互关系密级为A的作业单位对，并按综合接近程度顺序来布置。其次处理相互关系密级为E的作业单位对。,第一步A级作业单位对A级关系8-11、4-5、11-12，其接近程度排序为8、4、11、12、5。将8布置在中央，并处理8-11作业单位对。,8,11,布置4，4-8，4-11为I、O级。,4,处理与4有关的A级有4-5。,5,处理8、11与5的关系，为U级。,处理11，12作业单位，11-12是A级关系,12,处理12作业单位与其它已布置单位。,第二步处理E级关系E级关系1-4、1-5、1-6、2-10、3-8、4-7、5-9、7-8、8-10，其接近程度顺序8、4、1、7、3、9、5、

31、10、2、6首先处理与8的E级关系，7-8，3-8，8-10。处理7与8、4、11、12、5的关系E、E、I、U、U,7,处理3与8为E级,3,处理3与图中作业单位关系，3-7是I级关系,处理10与8为E级,10,处理10与图中作业单位关系，10-5是X级关系,处理作业单位4，1-4，4-7为E级，考虑1与其它作业单位关系，1与3、4、5都为E。,处理作业单位4，1-4，4-7为E级，考虑1与其它作业单位关系，1与3、4、5都为E。,处理作业单位4与图中作业单位关系，4与11为0级。,处理作业单位6，6-1是E级，与其它图中作业单位关系，6-4为O级。,6,处理作业单位2，2-10是E级，与其

32、它图中作业单位关系，2-5，2-6为X级,2-1，2-3为I级。,2,以此类推处理其它单位（等级）。,平面布置方法,主要是缪瑟的线型图法和Tompkins的关系表法，其它方法还有螺旋法等，下面主要介绍前两种方法。,1 缪瑟的线型图法,缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成平面布置图。它的方法是用4条平等线段表示两作业单位间的A级关系；三条平等线表示E级关系；两条I级；一条O级；U级不连线；X级用折线表示。首先将A、E级关系的作业单位放进布置图中，同一级别的用同一长度的线段表示，A级线段最短，取一个单位，E级的长度为A级的两倍，依次类推。随后，按同样的规则布置I级关系。若作业单位较多，线段

33、混乱，可以不画O级关系，但X级必须画出。调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。最后，将各个部门的面积放入布置图中，生成空间关系图。经过评价、修改，便获得最终布置。,这种方法比较繁琐，尤其是作业单位多的时候。但它采用线段使各作业单位摆放有一定的距离，较适合分离厂房的工厂总平面布置。下面以某叉车厂布置的例子来说明它的做法，已知叉车厂作业单位综合相关图如下图所示(注意图中空格子均为U级关系)。,先将AEIOUX关系量化为数值（参见表4-16），得14个作业单位的综合接近程度和按分值的排序，,分值越高，说明该作业单位越应靠近布置图的中心位置，越低则越往边缘。作业单位可按标准的作业符号来区分其性质。布

34、置步骤如下：,先考虑有A级关系的各作业单位对8-11，4-5和11-12。将分值最大的作业单位8置于中心位置，与其成A关系的11与之相邻，关系用一单位距离四条线画出，见图(a)。再取分值次高的作业单位4，它与8和11分别有I和O的关系，故4用3单位长双线与8连接，用4单位长单线与11相连接，见图(b)。处理与4有A级关系的5，而5与8和11均是U级关系不予以考虑，在4旁布置5，见图(c)。再看已布置上图的11，与之有A级关系有是12，也用4线1距离布入。12与4，58均为U级关系，也不予考虑，见图(d)。,现在考虑有E级关系的，也从8开始，布置方法类同A级的。再后来是I级的。并要注意X级的要尽

35、量远离。最后得到的布置线型图如下。,2 Tompkins关系表技术,上述线型图法要不断试错，定量性不强，初学者往往要面临多次失败后才能摸索掌握。Tompkins介绍了一种关系表技术，逻辑条理较强，它的主要步骤如下：先将相关图转化为关系工作表(Relationship worksheet)将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得到拼块图(Dimensionless block diagram)在拼块图上作流程分析(Flow Analysis)。将拼块图转化为面积图,下面结合某小型工具箱制造厂的例子讲述这种方法。已知该厂各作业单位相关图已确定如图所示，试作出它的布置。,1)关系工作表,关系工作表

36、是对相关图的进一步总结，它每行列出一个作业单位，AEIOUX各成一列，将与之形成AEIOUX各级关系的其他单位分列在各列之中，如一列中有多种关系，以逗号隔开。完成的关系表如表4-18所示，其中最重要的是A、E和X列。,2)无面积拼块图,对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称为无面积拼块。在拼块上，将作业单位代号写在正中央，名称写在代号上面，“X=”写在代号下面；四个角分别放置与之成A、E、I、O级关系的，U级关系不用考虑。做成的拼块如下所示。xls,完成全部拼块后，可以裁下来进行布置摆放。摆放时，先找出关系最重要的，即A最多的，若A级数量相同，再比较E的。将此块先放于中央位置，本例为1。再看

37、1块的A角（左上）和E角（右上）。摆放规则是：A级关系要边靠边放，E级关系至少角靠角，X级关系不能靠边也不能靠角。,本例先将2和6两块与1块靠边摆放，如图(a)所示。完成1块的A级后，再看E级关系，本例将3块和10块与1块角靠角，见图(b)。注意因为I和O对摆放关无多大用处，故在摆放图中省略。在(b)中注意A级关系的边靠边和E级关系的角靠角接下来考察新加入的块，即2，6，3，10的A级和E级关系，这里先将5摆在6左边。4则摆在3的右边，同样7摆4的右边如此类推，直到摆完为止。,因为A级关系边靠边，在完全空时有四种选择，所以最后的布置图有多种方案，如下四种。这种类似摆积木的方法，虽然也得到多种方

38、案，但总的来说，比线型图方法试错的次数要少得多，而且不存在线条的长短问题，更容易操作。,对这些方案，我们可以作一个好坏评级。方法是：如果A级的没有靠近，则罚2分；X级的边靠边也罚2分；A级的只角靠角，为1分；X级角靠角，E级没有角靠角也罚1分。因此上述(a)方案的罚分是2分，是因为4 和6的E级关系没有角靠角而罚的；(b)也是罚2分，同样是4和6 的E级关系没满足；(c)因为将5和8两个X级关系摆在一起，而罚了4分，总罚分为8分；(d)的罚分则为10分。可见(a)、(b)两方案较好。,3)物流流程分析,在完成的拼块图上可以进行物流流程分析。从本例来看，有一个明确的物流流程，即收货(5)原料库(

39、6)制造(1)焊接(2)油漆(3)装配(4)成品库(7)发货(8)。我们可以在完成的拼块图中标出这一流程，如下页图所示。,注意(a)、(b)两方案均是收发不在同一方的，若考虑收发可以在同一边，(c)方案也不错。而(d)方案没有流畅的流程，在此舍去。,作业单位面积的确定,确定方法：1、计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积。2、标准面积法：采用某种工业标准求得所需的面积。3、概略布置法:应用模板或设备模型进行布置并确定面积。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基础，按未来产量和人员的发展预测要求

40、，按比例扩大来设定面积。一般需要的面积常常受到实际条件的限制，必须进行适当的调整，使之与可用面积相适应。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。此外，做面积相关图时需考虑流动模式的选择。,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。,工作地布置,在实际布置中，除了考虑设施具体情况的要求外，还要考虑生产过程中现场工作地的要求，我们首先要检查工作地存在的问题。,1)工作地布置存在的问题及解决方法,工作地是否经常存在下列现象：作业台很大，实际使用只需要一小部分，其余堆满

41、了原材料、半成品及工夹具；作业台只有一层，利用了平面空间，未利用立体空间，员工在一个很大的范围内拿取所需物品，既不方便又浪费时间；物流箱、盒设计不合理，要么太大要么太小；工作地放了很多私人物品；材料、车辆、空箱、卡板、手推车到处都是，碍手碍脚。,在物品放置以前，要明确以下事项：现在的工作是超额完成还是落后了？在规定的场所有无错放的物品呢？最近要生产什么，使用哪些零部件呢？根据以上情况，要做到：放置场所要设在生产线附近，若物料用完，作业者马上就可以发现；为了便于管理，零部件要分类放置；坚持先入先出FIFO的原则；实施定置管理，明确零部件的放置场所、数量、状态。,通过规定物品的放置方法，可以把握生

42、产的异常状态，从而进行改善。可以按下表的原则来掌握。,项目,规定内容,场所,规定物品的放置场所，并进行定置、定量管理,放置方法和标识,根据放置场所的现物标识、最大量标识、最小量标识，就可以知道物品的有无、生产的进度，以及接下来应该加工什么等情况。,包装形态,从物流的角度考虑取放、数量确认的难度和节省空间,管理,场所、种类、名称、最大量、最小量等明确，便于推进全员情报共享化，正常和异常也一目了然。,2)工作地布置几项原则,工具、物料定位放置，使作业者形成习惯，减少寻找时间；运用各种方法使物料自动到达工作者身边；使用频率高的工具，物料应放在作业者面前或身边；尽量利用自动回位的方法避免放回时间；工具

43、、物料按最佳次序排列；照明适当，视觉舒适；工作台和坐椅的高度要适宜，应使作业人员感到方便舒适；有噪声、粉尘、污水、高温等的工作点应予以隔离。,3)改善工作地布置的方法,1)避免物料的外包装进人工作地。如果物料的外包装进人工作地，就很容易产生灰尘和垃圾，如同在垃圾场生产，怎么可能生产出高质量和高价值的产品？到处都是空箱、纸皮或发泡袋，占据了很大的地方，还要不时回收，导致物流不畅。并且外包装产生了新的回收和搬运工作，所以我们要避免物料的外包装进人工作地。,2)设计并选用合适的盒、架、棚等储运物品，保证空间的充分利用。盒、架、棚等储运物品应根据使用状况设计大小和款式，尽量做到刚刚合适；从人体工学（人

44、因工程学）的角度出发，设置扇形的作业范围，并充分利用立体空间；类似物料、不良品隔离摆放，防止错用；做好标识及防护措施，便于正确放置和查找。,服务设施布置,服务不同于生产的主要特点是不生产有形产品，但服务有可能提供有形的产品，或者涉及到物品。总的来说，服务系统主要涉及的是人员、信息和商品的流动，服务设施的布置主要有三种，即办公室布置、零售店布置和仓库布置。一般地，办公室布置主要考虑信息和人员的流动，零售店布置则考虑人员和商品的流动；仓库布置则是物料的流动。本章我们介绍前两种服务设施的布置，仓库布置将在其他章再详细讨论。,办公室布置,办公室布置与工厂布置最大的区别是信息的重要性，办公室布置强调信息

45、流和纸面文件处理流程，并考虑到人员的需要。办公室里的工作人员、他们的工作内容、每个部门的人员组成和各部门的相互关系是必须考虑的，组织机构图是分析各部门和人员相互关系的良好工具办公室布置的另一个特点是灵活性。组织的人员变动和机构变化都会带来办公室布置的变化，幸好办公室再布置比工厂要容易得多。现代办公的可移动的、模块化家具非常适应这种需要。模块式布置：便于交流，一定的私密性；节省空间，灵活组合；外观统一、漂亮。,信息社会下，更多信息倾向于电子方式，甚至出现了在家上班的SOHO（Small Office,Home Office）方式，但办公室布置的分析还是要求基于信息的，要分析常规信息和电子信息，分

46、析办公需求和影响工作人员效率的因素。相关图还是最有用的方法之一，我们可以考虑信息流和人员流得到不同的相关图，再根据具体情况，得到综合相关图，以此作为办公室布局的依据。比如无面积拼块图在这里应用更好，因为各办公室差别不是很大。,若采用单独的办公室，按美国标准，每人要求约9平方米，重要职位可增加24倍。按普通办公楼设计来看，普通职员可两人共用一个带窗户的办公室，总经理则一人有两窗户的办公室。会议室可按每人2.2平方米来考虑。如果采用模块化布置，可以节省不少面积，而且通过有效利用高度空间，可在办公室面积不扩大的情况下，提高空间利用率。但一个单位办公室布置究竟采用模块化布置还是单独办公室布置，还要根据

47、具体情况来定。可能会是两种情况的混合，如一些重要的职位采用单独办公室式布置，有些部门则采用模块化布置。,布置修正,所谓修正条件，是指诸如运输方式、贮存设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设施和管理控制等具体因素。它们的重要程度各不相同，但都以独特的方式影响布置设计方案。在进行布置设计时，需要加以考虑。用适当的方法根据现有厂房的实际条件使部门面积结合，同时结合修正条件对各部门的位置、形状等进行调整，可以形成几个理想的、理论的块状布置(Block layout)方案。例：精密车间应远离锻造车间 铸造车间应处在背风之处,布置方案的评价与选择,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，

48、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。1、非经济因素评价 每个布置方案都有一些不能用费用精确地衡量的非经济因素，常见的有：(1)是否易于将来发展(2)工艺过程的适应性(3)灵活性(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(8)辅助服务部门的综合效率(9)工作条件(10)安全性(11)是否易于管理(12)产品质量(13)维修(14)设备利用率(15)是否满足需求能力(16)是否适应公司的组织机构(17)人员流动(18)外观(19)自然条件的利用(20)环境保护,布置方案的评分,2.经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济

49、分析，评价其节省费用、投资额及投资回报期等，作为比较选择的基准。至于比较哪些指标最好，没有统一的标准，需要具体情况具体分析。布置方案的投资回收期计算示例如下：,五）布置图绘制技术,方格纸绘图样片立体模型（三维模型）计算机绘图,零售店布置,零售店布置(layout for retailers)是指店内展示商品的安排方法，它不仅仅是各商品的摆放位置，还要考虑展示能吸引顾客，包含很多艺术的因素。例如商店应当通过橱窗展示吸引顾客进入商店里面，通过商品的合理分区、摆放和展示，让顾客易于找到它所要的商品，此外，商店布置还应让顾客经过走道时，能看到冲动性购买的商品。限于本书范围，这里主要介绍零售店布置的一些

50、主要方法和原则，不涉及到艺术的因素。,只要是一个有点规模的商店，其内总有一些位置是“黄金铺面”，顾客的交通路线就是毛利最高的商品摆放的最佳位置。冲动性购买的商品和方便货物应当摆放在店的前部；顾客要仔细挑选的商品及特殊商品自然会吸引到识解货的人，不应放在黄金位置。,零售店布置应充分了解顾客的购买习性。如果顾客进店来买特定的商品，并趋向于直接走向这些商品，那么可在路途中布置一些附属的商品。观察顾客行为有助于确定热销商品和滞销商品。经过客流量、灯光、通道、展示位置、声音、招牌和颜色等多因素的综合考虑，店主就可以找到最好的商店布置。,零售店主要有三种布置形式，即：网格式(Grid layout)自由式