系统化厂房布置与物流分析方法.ppt

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1、设施规划与物流分析机电学院 韩昉,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,FD设施布置方法一览表,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(Systematic Layout Planning）最为著名，应用十分普遍；这种

2、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。,-5-,生产设施布置,服务设施布置,工厂总体布置,服务设施总体布置,服务设施内部布置,车间内部布置,设施布置种类,设施布置要考虑的四个问题,1、应包括哪些经济活动单元？2、每个单元需要多大空间？3、每个单元空间的形状如何？4、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？,影响企业生产单位构成的因素,产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模,（二）影响企业生产单位构成的因素,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”。,确定位置:工厂的总体位置,总体区分：初步规划基本

3、物流模式和总体布局,详细布置：确定各作业单位的具体位置,实施：编制施工计划，进行施工安装,二、程序模式,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,二、程序模式,三、设施布置设计的要素分析,输入数据（P、Q、R、S、T）？影响布置设计的因素众多，基本要素可以归纳为5项：P产品(或材料或服务)、Q数量、R生产路线(工艺过程)、S助服务部门、T时间(或时间安排)。五个要素分别回答以下问题：PProduct 生产什么？QQuantity 生产多少？RRouting 怎么生产？SSupporting servic

4、e用什么支持生产？TTime 何时生产？,-13-,五要素对设施布置的影响,1、P产品或材料或服务（Production）指规划设计的对象所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服务的项目。包括原材料、进厂物料、工序间储备、产品、辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。产品这一要素影响着设施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)指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。,3、R生产路线或工艺过程(Routing)指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、物流路线、工序顺序等

5、，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。4、S辅助服务部门(Supporting Service)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。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它是生产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统的正常运行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、用多长的时间生产出产品，包括作业、工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备的数量、需要的面积和入员、工序的平衡安排等。,城市规划、外部协作条件、交通运输条件、地

6、质水文条件、自然气候条件、关于职业安全和卫生、环境保护等方面的规程、标准和技术规范等。,影响设施布置设计的其他要素：,四、物料分类及产品产量分析,现象：物料种类繁多，可运性不相同。问题：如何统计量一物流系统中性质、特征各不相同的物料数量？如何区分各物料的重要等级程度？如何确定设施布置的型式？,四、物料分类及产品产量分析,1、物流量的计算（1）定义：在一定时间内（一年或一个月）通过两设施间的物料数量。可以用重量、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（重量、几何形状、装载和包装形式等）来估算物流量。可用下式表示：f=q.n 其中：f当量物流量 q每个标准搬运单

7、元的当量吨数 n单位时间内两设施间流动的标准单元数 例：载重为两吨的标准载重箱，载一箱锻件为2当量吨，载一箱壳体也为2当量吨。,方法二：玛格（magnitude）用可运性衡量当量物流量。标准的1玛格：一块干燥的木块，体积为5*5*5 立方厘米，可以方便地用手拿住。一包香烟=0.5 mag 一个电话亭=50 mag 一个低堆垛的托盘（1200 mm*1200mm）=38mag 玛格的计算：M=A+A（B+C+D+E+F）/4 其中：A基本值，通过计算物料体积后查玛格曲线得出。B密度修整系数 C形状修整系数 D损伤危险程度修整系数 E状态（物理、化学）修整系数 F价值因素（若不考虑，则F=0）,2

8、、物料的分类：把相同或相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：按物料的基本形态进行分类 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行分类，包括：外形尺寸、重量、形状、损坏可能性、状态（热、湿、粘、脏）、数量、时限性（季节性、突发性）关键：抓住有决定性的影响特征,3、产品产量（PQ）分析 产品产量分析是为了确定设施基本布置形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。下图是一种典型的“82原则”下的PQ分析结果。,PQ分析图,由该图可知：AD四种产品占总产量的80%，可考虑用产品原则布置，其余品种可考虑按工艺原则布置,系统布

9、置规划SLP分析阶段,产品品种产量分析（PQ分析）I区 为单一或少品种大批量产品，宜采用流水生产线的大生产方式和按产品原则布置IV区 表示多品种小批量或单件生产，宜采用工艺原则布置II和III区 的产品品种和批量均中等，宜采用成组技术布置,车 钻 铣 磨 检验,铣 钻 车 磨 检验,A原材料B,A半 成品库B,A生产车间,B生产车间,设施布置的目标,满足生产过程的需要 设施占用空间缩小 总运输费用最少 生产系统柔性强 组织结构的合理化和管理的方便性 提供方便、安全、舒适的作业环境,影响设施布置决策的因素,影响设施布置决策的因素,厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周

10、期，节省生产费用生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置充分利用现有运输条件按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小工厂布置应考虑有扩建的余地,产品或服务的种类,物流合理性,专业化与协作化水平,技术装备,企业规模,投资规模,设施布置因素,设施布置的柔性,其他,注意：,设施布置对所需投资的影响；物流因素在设施布置中的重要性；设施布置的柔性；人的因素工效学的观点；,29,产品原则布置,一、产品原则布置的概念按加工产品（零件、部件）为对象划分生产单位二、产品原则布置的特点不同类型的设备、不同工种的工人、不同加工方法的加工、完成产品全部或大部分工

11、艺过程、专用设备、专用工装、流水线或自动线三、产品原则布置的方式,按产品布置（Product Layout）按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。如图所示。,加工设备,加工设备,按产品（对象）布置的示意图,31,产品原则布置优缺点比较,优点：1、由于布置符合工艺过程，物流 畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技 能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自 动化搬运方法,缺点：1、设备发生故障时引起整个生产 线中断2、产品设计变化将引起布置的重 大调整3、生产线速度取决于最慢的机器4、生

12、产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生 厌倦6、维修和保养费用高,-32-,33,工艺原则布置,一、工艺原则布置的概念按加工工艺的特点划分生产单位二、工艺原则布置的特点同类型的设备、同工种的工人、同一加工方法、完成产品某一工艺过程加工、通用设备、通用工装、机群式布置三、适用范围适合多品种小批量生产的产品布置原则：四、工艺原则布置的方式,34,工艺原则布置方式,-35-,按工艺过程布置（Process Layout）又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床

13、组,镗床组,磨床组,磨床,钻床,车床,按工艺过程布置示意图,37,工艺原则布置优缺点比较,优点：1、机器利用率高，可减少 设备数量2、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职 业满足感,缺点：1、由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高3、库存量相对较大,-38-,39,成组原则布置,一、成组原则的概念 把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。二、成组原则布置形式,按成组制造单元布置（Layouts Based on Group

14、Technology）,L,D,D,G,G,L,P,G,L,L,原材料,成品库,单元1,单元2,单元3,G,D,L,车床,钻床,磨床,如63：成组生产单元布置示意图,对象组1,对象组4,对象组3,对象组2,车床,滚床,磨床,车床,车床,滚床,磨床,装配,热处理,热处理,锯床,磨床,热处理,组4,组3,组2,组1,成组制造单元布置,42,成组原则布置优缺点比较,优点：1、由于产品成组，设备利用率高2、流程通畅，运输距离较短，搬 运量少3、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技能5、兼有产品原则布置和工艺布置 的优点,缺点：1、需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2、若单元间

15、流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点,-43-,固定式布置,操作围绕产品所在处所实施；一般是单件生产。,-44-,-45-,练习：下列三图应分别采用何种布置型式,流水线的布置设计 流水线的分类,48,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,一、考虑要素：最重要的是要考虑出、入口的位置由于外部条件或原有布置的限制，需要按照 给定的出入口位置来规划流动模式。此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。,问题及任务,问题：产品原则布置、成组原则布置和工艺原则布 置哪种

16、布置难度更大？练习：按下图出入口位置各设置两套流动线模式。,几种典型的布置形式,物料流程形式 可分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑,按C形制造单元布置,机器2,机器1,机器3,机器4,机器5,机器6,入口,出口,如64：C形制造单元布置示意图,U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）,7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,4,3,2,1,入口,出口,入口,出口,工人的行走路线,图65：U形制造单元及生产线布置,为了实现无库存生产，JIT生产方式中，设备按U型布置成组加工单元布局：入口出口,截断,车,车,铣

17、,立铣,磨,检验,成品,立铣,物流 工人在单元中运动,56,如何选取设施布置型式来适应市场变化,一种现象：某中档次轿车车型中使用了110种散热片，300种烟灰缸、437种仪表盘，1200种车内地毯，6000种紧固件思考与讨论：零件激增的原因和后果是什么？如何进行模块化设计 按功能分割模块化？,-57-,58,如何选取设施布置型式来适应市场变化,模块化设施布置：由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。,-59-,工厂之区域

18、布置,-60-,瑞典沃尔沃模组化工厂,-61-,沃尔沃工厂之装配流程,-62-,沃尔沃工厂,-63-,沃尔沃工厂的装配方式,-64-,-65-,-66-,办公室布置,-67-,急诊室的布置,-68-,商场布置,-69-,面包,牛奶,办公室,小车,付款处,冷冻食品部,肉类,布置仓库,-70-,装配线,-71-,办公室的设施布置,办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同的特点：制造系统有形物品；办公室信息以及组织内外的来访者办公室的工作效率人的工作速度；制造系统设备速度办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置

19、有更重要的影响。,（1）考虑的因素,（2）几种基本模式,封闭式办公室：将办公楼分割成多个小房间开放式办公室：将工作人员容纳在一间很大的办公室内共同工作。组合办公模块：带有半截屏风的组合办公模块布置方式，这种模块式布置有很好的柔性。活动中心：将封闭式布置和开放式布置结合使用的新型办公布置方式。“远程”办公：利用信息网络技术，将处于不同地点的人们联系在一起，共同完成工作。,布置决策的定量分析,概述 物料流向图法物料运量图作业相关图从至表（from-to)法,概述,1、收集有关信息和数据所需经济活动单元及其面积可利用空间的大小(或现有布置图)各个单元之间的相关关系其它约束条件2、做出初步平面布置方案

20、(块状区划图)，进行评价3、确定最终块状区划图，做出详细方案,（一）设施布置的步骤,（二）设施布置的基本思路,1、追求物流合理化物料搬运占生产周期和生产成本的比重很大；尽量使物流量较大的经济活动单元靠近，以减少搬运距离和搬运量；尽量使经济活动单元的排列有利于物流顺畅。,2、追求生产线的平衡性,（1）焦点：生产线的平衡问题如何使各个工作站的工作任务大致相等（2）基本思路：工作地之间的相对位置无其它选择生产线的产出速度等于速度最慢的工作地的产出速度,物料流向图法,含义：按原材料进厂，零部件加工、产品装配等环节总流动方向，绘制物料流向图，来布置各车间、仓库和设施 的相互位置。目标：减少各生产环节间的

21、交叉往返运输时间。,物料流向图示意图,物料运量图,含义：比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定布置方案的一种方法。方法：相互间运量大的单位尽量靠近布置。目标：总运量减少，降低运输费用。,举例：,车间物料运量表,运量相关线图（按两行式排列）,实箭线表示2个物料单位虚箭线表示1个物料单位,作业相关图,作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。1、首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系3、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理

22、的布置方案。,表：关系密切程度分类表,表：关系密切原因,某企业各单位生产活动相关图,A,1.2,关系密切程度及积分统计表,分析,（1）机加工车间得分最高，布局时首先确定（2）毛胚车间、装配车间、中间零件库和机加工车间都是A级关系，应围绕机加工车间进行布置，并尽量靠近；（3）成品库和装配车间是A级关系，应布置在一起（4）原材料库与毛胚车间是A级关系，两者应相邻,根据以上要求可以大致确定各单位的相对位置,成品库,机加工车间,餐厅,装配车间,中间零件库,原材料库,毛胚车间,办公室,平面布置图初始方案,成品库,机加工车间,餐厅,装配车间,中间零件库,原材料库,毛胚车间,办公楼,平面布置图草图,根据上图

23、各单位的相对位置，再按各单位的面积和厂区出入口对运输线路的要求，按一定的比例，可画出工厂的平面布置草图,物流分析,物流分析是设施布置设计的另一个基本分析，即工艺流程和物流路线的分析。分析的基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。,五、物流分析,1、工艺过程图(Operation Process Chart)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

24、用水平线进入装配作业。,工艺过程分析,-93-,产品组成,-94-,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。其重要作用是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。,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,工艺过程图,-96-,作业单位划分,-97-,2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

25、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。,2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-2,-100-,-101-,-102-,从至表法,具体步骤如下：选择典型零件，制定典

26、型零件的工艺路线，确定所用机床设备制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本实验法确定最满意的布置方案。,生产线加工零件的工艺路线图,初始方案从至表,所谓”从至表“是指零件从一个设备到另一个设备的搬运次数的统计表。表上”列“中的设备为零件出发的工作地，”行”中的设备为零件到达的工作地。假设生产线上相邻两工作地之间的距离均相等，均为一个长度单位，表内每一格中的数字表示从一设备到另一设备之间的运输次数。格子离对角线的距离越近，表示搬运的距离越近。在对角线上方的格子中的运输次数，表示其运输的方向是顺生产线的物流方向。在对角线下面的，则表示其运输方向与

27、生产线的物流方向相反。因而调换设备的位置，使运输次数大的格子靠近对角线，并使对角线下面有数字的格子置换到对角线上面去，以使生产线上的运输量下降和减少逆向运输。,初始方案零件运输距离计算表,最终方案从至表,改进后方案零件运输距离计算表,3、从至表(From To Chart)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

28、记在右上方，退回记在左下方。如下图：,六、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。,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。,2、作业单位

29、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：,2、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）噪声、振动(9)公用设施相同(10)文件信息往来情况,（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）,（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）,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

30、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。,示例：液压转向器作业单位综合相互关系计算

31、表,示例中须计算55对作业单位，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表（示例）,七、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

32、于边缘位置。,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,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。最后重点调整X级作业单位对的相互位置,七、面积的确定,在实际的设施布置设计过程中，常因受到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等，不得不把需要的面积与可利用的面积结合起来考虑，因而面积的设定方法有下列几种：1、计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅

33、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，按比例扩大来设定面积。,七、面积的确定,一般来说，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。,八、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

34、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,九、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，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。,九、布置方案的评价与选择,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

35、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)人流(18)外观(19)自然条件的利用(20)环境保护,布置方案的评分示例：,2、经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济分析，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。,十、小结,设施布置就是对生产车

36、间、管理部门、仓储部门、生产与生活服务部门的建筑物、道路和场地等，按照相互关系密切程度做出合理的布局。采用SLP法进行工厂布置，就是对各作业单位之间的相互关系做出分析，包括物流的和非物流的相互关系，经过综合，得出各作业单位综合相互关系表。然后，根据综合相互关系表指示的各作业单位的相互位置，绘制作业单位位置相关图。将作业单位实际面积与位置图相结合，得出作业单位面积相关图通过修正，得出可行的布置方案最后通过评价选优，确定方案。,举例：某机械厂的设施布置,设有3种零件A、B、C，其工艺路径及日产量如表1所示（15：分别表示5个部门）,表2：5个部门所需厂房面积,如何布置？,系统布置规划SLP步骤,加

37、工工艺从至表,-137-,物流量等级划分（用符号A、E、I、O、U表示）A：80100 吨 1-2E：6080吨 无I：4060吨 2-4、2-5、4-5O：040吨 1-3、3-2U：0吨 1-4、1-5、3-4、3-5,物流强度分析表（由从至表得出）,部门关系图,线性关系图,5,1,2,4,3,空间关系图,由表2知：5个部门所需厂房面积,如何改进？,关系表,最终布置图,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。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

38、 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施布置,示例一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表,示例二：液压转向器加工工艺从至表,六、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。,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

39、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。,示例：液压转向器物流强度分析表（由从至表得出）,（2）构造作业物流相关表（示例）,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）噪声、振动(9)公用设施相同(10)文件信息往来情况,（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

40、（示例）,（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）,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

41、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。,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表（示例）,七、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

42、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。,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,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。最后重点调整X级作业单位对的相互位置示例（1）找出综合接近程度最高的作业单位，是4（机加工

43、车间），将其布置 在中心位置；（2）找出A级作业对：12，78，其综合接近分值排序为7、1、8、2，因7和4关系为U，故考虑1和4关系为I，由此画出A级关系位置图。,示例：液压转向器作业单位位置相关图,七、面积的确定,一般来说，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。,八、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。例：精密车间应远离锻造车间 铸造车间应处在背风之处,布置方案的评分示例：,九、布置方案的评价与选择,2、经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济分析，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：,-165-,下次课内容,物料搬运系统,