廠設(shè)施規(guī)劃和布置設(shè)計(jì)

1、某廠設(shè)施規(guī)劃與布置設(shè)計(jì) 第1章 緒論 第一節(jié) 研究的背景與意義 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)（Facilities Planning Design）起源于早期制造業(yè)的工廠設(shè)計(jì)(Plant Design)，是工業(yè)工程的重要分支。隨著社會(huì)的進(jìn)步與技術(shù)的發(fā)展，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)早已超越了制造業(yè)的工廠設(shè)計(jì)范疇， 形成了一門不但適用于各類生產(chǎn)型企業(yè)， 同樣也適用于各種服務(wù)型企業(yè)的學(xué)科?？偟膩碚f， 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是為新建、擴(kuò)建或改建的生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)， 綜合考慮相關(guān)因素， 進(jìn)行分析、構(gòu)思、規(guī)劃、論證、設(shè)計(jì)， 作出全面安排， 使資源得到合理配置， 使系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行， 以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)為它的研究內(nèi)容。8 我國僅在1986至1

2、990年“七五”期間，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資，包括基本建設(shè)和技術(shù)改造的投資平均每年達(dá)到近4000億元人民幣，五年內(nèi)總投入打到國民生產(chǎn)總值28%。目前，我們?yōu)闇p少經(jīng)濟(jì)危機(jī)的負(fù)面影響，積極擴(kuò)大內(nèi)需，其中一個(gè)重要的舉措就是加大基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)，投資總值已達(dá)數(shù)萬億元人民幣以上。而且，我國正致力于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的改變，重要的一個(gè)方面是經(jīng)濟(jì)增長要從主要依靠擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模轉(zhuǎn)變到主要依靠對現(xiàn)有企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造、改組和擴(kuò)建。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1984 年至1994 年，我國技術(shù)改造投入1元，產(chǎn)出2 元，創(chuàng)利稅46 角，投資只相當(dāng)于同樣規(guī)?；窘ㄔO(shè)的40%， 而產(chǎn)出利稅要比新建高一倍，建設(shè)周期要縮短一半時(shí)間。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，機(jī)械加工工

3、廠的物料，在生產(chǎn)周期中用于加工的時(shí)間只占5% 左右，而處于儲(chǔ)存、搬運(yùn)或生產(chǎn)線上等待的時(shí)間約占95% 左右。在制造企業(yè)的總成本中，用于物料搬運(yùn)的20%50%，而優(yōu)良的平面布置可以使物料搬運(yùn)費(fèi)用至少減少10% 30%?？梢?，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的理論研究與實(shí)際應(yīng)用任重道遠(yuǎn)，因?yàn)樵O(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣，在建設(shè)項(xiàng)目中對資源是否合理利用，設(shè)施運(yùn)營后能否實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，能否發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對最終實(shí)現(xiàn)投資效果起到了決定性和關(guān)鍵性的作用。5 雖然，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)有著舉足輕重的地位，但是在實(shí)際應(yīng)用中，還存在很多的問題。例如，我國的很多企業(yè)中現(xiàn)場管理、生產(chǎn)系統(tǒng)等急需改進(jìn)，設(shè)施布置中存在相當(dāng)多的不合理現(xiàn)象，最

4、初安放設(shè)備時(shí)隨意性較強(qiáng)，各工件的加工順序往返不定，也因此，物流路線混亂且有交叉現(xiàn)象，還會(huì)有回流現(xiàn)象出現(xiàn)，凡此種種不合理之處較多。其中問題最突出是中小型生產(chǎn)型企業(yè)。因此，本文就針對設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)中的布置設(shè)計(jì)部分進(jìn)行研究，并結(jié)合華陽錫箔紙廠，探索設(shè)施規(guī)劃理論在實(shí)際中的運(yùn)用，希望總結(jié)出一種適合我國中小企業(yè)工廠布置設(shè)計(jì)的方法。 第二節(jié) 設(shè)施規(guī)劃的發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀 一、國外發(fā)展及研究現(xiàn)狀 20世紀(jì)六十年代，美國的理查德繆瑟 (Richard Muther)提出了系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（System Layout Planning， SLP）方法，由于采用理性化的推理方法和系統(tǒng)化的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，使設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)向前

5、邁進(jìn)一大步。理查德繆瑟在20世紀(jì)90年代針對日常處理最多的布置設(shè)計(jì)中的中小項(xiàng)目，提出了比原來SLP大為簡化的SSLP。理查德繆瑟還提出了系統(tǒng)搬運(yùn)分析SHA ( SystemHan -dlingAnal ysis) ，工廠布置與搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有相互制約、相輔相成的關(guān)系，被稱為是一對伙伴，SLP+SHA是兩者相結(jié)合的方法。后來，李科特蒙（Quarterman Lee）提出了在設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)方法學(xué)上陳作Facplan的Quarterman Lee方法，是對Muther的SLP的進(jìn)一步改進(jìn)。Facplan不僅擴(kuò)展和加強(qiáng)了SLP，還對設(shè)施規(guī)劃提供了一種整體、廣泛和全面的方法。 同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)及其技術(shù)的飛

6、速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施規(guī)劃（CAFD）應(yīng)運(yùn)而生，許多學(xué)者研究了各種設(shè)施布置的模型以及算法，推理更加合理，加上計(jì)算機(jī)繪圖工作也可以自動(dòng)完成。這些軟件包括 FactoryCAD、FactoryPLAN、STORM、SPIRAL、FactoryFLOW、FactoryOPT、ARENA、PROMODEL等。其中由美國Cimreehnologies Corporation公司開發(fā)的Factory Programs是迄今為止被廣泛認(rèn)同的設(shè)施布置軟件。3 二、國內(nèi)發(fā)展及研究現(xiàn)狀 中國在二十世紀(jì)五六十年代開始搞工廠設(shè)計(jì)，方法較為原始，以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主。80年代以后，中國引進(jìn)日本的物流管理方法和美國的以理查德繆

7、瑟為代表的系統(tǒng)布置規(guī)劃與物料搬運(yùn)技術(shù)，收效顯著。90年代初，工業(yè)工程作為正式的學(xué)科已在中國出現(xiàn)，設(shè)施規(guī)劃與物流技術(shù)更為人們所重視。國際交流也日趨頻繁，日本、美國、加拿大等國家的專家都相繼到中國訪問。1994年10月在上海召開了現(xiàn)代物流技術(shù)與裝備國際學(xué)術(shù)會(huì)議，其中有關(guān)物流系統(tǒng)規(guī)劃方面的17篇論文涉及的內(nèi)容有系統(tǒng)規(guī)劃、物流與布置設(shè)計(jì)、物料搬運(yùn)合理化、物料搬運(yùn)管理等，有力地推動(dòng)了我國物流技術(shù)與設(shè)施規(guī)劃的發(fā)展。 我國建國初期的工廠設(shè)計(jì)一直沿用前蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)方法，即注重設(shè)備選擇的定量運(yùn)算，對設(shè)備的布置以及整個(gè)車間和廠區(qū)的布置則以定性布置為主。這種方法在當(dāng)時(shí)起到了積極作用。但是，隨著科技的發(fā)展，人類對土地保

8、護(hù)的重視，新建或改建一個(gè)工廠仍完全按此粗放型布局已越來越不適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。為進(jìn)一步促進(jìn)我國物流技術(shù)的發(fā)展，中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)從1994年開始舉辦現(xiàn)代物流技術(shù)與裝備國際會(huì)議，2003年我國又成功舉辦首屆工業(yè)企業(yè)物流論壇，重點(diǎn)關(guān)注中國汽車、鋼鐵、石化企業(yè)物流，深入探索我國工業(yè)企業(yè)物流理論發(fā)展。 目前，我國的設(shè)計(jì)規(guī)劃部門也在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)理論，結(jié)合物流技術(shù)，以定量的方法來得出最佳方案，再進(jìn)行綜合比較，對工廠進(jìn)行布置設(shè)計(jì)。其中以SLP最有代表性，眾多學(xué)者紛紛探討SLP理論在各種類型企業(yè)的應(yīng)用，例如:劉旺盛等6探討SLP法的改進(jìn)；陳國全探討SLP法在化工廠總平面布置中的應(yīng)用8；琚科昌等探討SLP在流

9、程型制造企業(yè)物流設(shè)施布局分析方法及應(yīng)用14；李詩珍等對SLP思想的配送中心布置設(shè)計(jì)研究15；黃歐龍等運(yùn)用SLP 方法布置地下物流系統(tǒng)配送中心等等17。 第三節(jié) 本文研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線 本文主要在研究設(shè)施規(guī)劃理論的基礎(chǔ)上，對華陽錫箔紙廠進(jìn)行研究分析，提出改進(jìn)意見，整篇論文包括5章。 第一章是緒論，介紹本論文研究的背景、意義、內(nèi)容、技術(shù)路線。第二章闡述設(shè)施規(guī)劃相關(guān)概念，包括設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程、定義、內(nèi)容、意義、基本形式等，介紹程序分析、流程分析、物料搬運(yùn)、要素分析、物流線路分析、物流強(qiáng)度與當(dāng)量物流強(qiáng)度的概念。第三章闡述設(shè)施規(guī)劃與布置設(shè)計(jì)的方法與操作步驟，包括設(shè)施布置的一般性步驟，以及S

10、LP，SSLP，SHA等方法的具體操作步驟。第四章是實(shí)際設(shè)計(jì)部分，也是論文的重點(diǎn)，在本章里將SSLP的六大步驟，結(jié)合到華陽錫箔紙廠的實(shí)際情況進(jìn)行研究，得出改進(jìn)方案，然后對方案進(jìn)行評價(jià)。第五章是總結(jié)。 圖1-1 論文研究的技術(shù)路線 第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)理論研究 第一節(jié) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程 二戰(zhàn)前，早期的工業(yè)工程課程將方法研究、物流搬運(yùn)和工廠布置三方面內(nèi)容合成一門課程，稱為“工廠布置設(shè)計(jì)”。其中工廠布置方面的內(nèi)容主要采用定性分析方法和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。顯然，這種方法缺乏科學(xué)性，但是，大量實(shí)踐的數(shù)據(jù)也能夠在一定程度上反映客觀事實(shí)。 二戰(zhàn)后，隨著工業(yè)工程學(xué)科的發(fā)展，方法上逐漸由定性向定量轉(zhuǎn)變，試用范圍

11、也由制造業(yè)擴(kuò)大到其他工業(yè)和服務(wù)業(yè)，課程的名稱也由原來的“工廠布置設(shè)計(jì)”改為“設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)”。20世紀(jì)六十年代，理查德繆瑟 (Richard Muther)的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（System Layout Planning， SLP）方法，由于采用理性化的推理方法和系統(tǒng)化的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，使設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)向前邁進(jìn)一大步。但是這一方法的推理還比較粗略，系統(tǒng)化工作內(nèi)容也比較繁瑣。 80年代以來，隨著計(jì)算機(jī)及其技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施規(guī)劃（CAFD）應(yīng)運(yùn)而生，許多學(xué)者研究了各種設(shè)施布置的模型以及算法，推理更加合理，加上計(jì)算機(jī)繪圖工作也可以自動(dòng)完成。另一方面，人們開始重視物流系統(tǒng)的重要性，使得在生產(chǎn)和管理領(lǐng)

12、域己經(jīng)或正在發(fā)生著許多變革，并對設(shè)施規(guī)劃與物流分析產(chǎn)生了積極影響。所有這些使得設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)躍上一個(gè)新的臺(tái)階。 我國在上世紀(jì)五六十年代開始搞工廠設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)主要向蘇聯(lián)學(xué)習(xí)，方法比較原始，以定性分析和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主。80年代以后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種方法已不能適應(yīng)新建或者改建工廠的要求，中國引進(jìn)日本的物流管理方法和美國的以理查德繆瑟(Richard Muther)為代表的系統(tǒng)布置規(guī)劃與物料搬運(yùn)技術(shù)，收效顯著。90年代初，工業(yè)工程作為正式的學(xué)科已在中國出現(xiàn)，設(shè)施規(guī)劃與物流技術(shù)更為人們所重視。國際交流也日趨頻繁，日本、美國、加拿大等國家的專家都相繼到中國訪問。目前，我國的設(shè)計(jì)規(guī)劃部門也在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)理論，

13、應(yīng)用物流技術(shù)，以定量的方法來得出最佳方案，再進(jìn)行綜合比較，對工廠進(jìn)行布置設(shè)計(jì)。這種以物流技術(shù)來統(tǒng)領(lǐng)設(shè)施規(guī)劃的辦法，將系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)與搬運(yùn)系統(tǒng)分析相結(jié)合，即所謂的“SHA+SLP，由此提高了工廠車間的空間利用率、實(shí)現(xiàn)比較理想的物流合理化，從而提高了企業(yè)的競爭實(shí)力。 第二節(jié) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì) 一、設(shè)施布置規(guī)劃與設(shè)計(jì)定義 盡管各種文獻(xiàn)對設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)定義不盡相同，但是其含義主要包括以下三個(gè)方面：首先，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是對一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)或者服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的規(guī)劃和安排，以優(yōu)化人流、物流和信息流，從而有效、經(jīng)濟(jì)、安全地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)期目標(biāo)。其次，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的對象是整個(gè)系統(tǒng)，而不是其中的某個(gè)環(huán)節(jié)。再者，

14、設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是有目標(biāo)的，就是要確定經(jīng)濟(jì)合理的投入，使系統(tǒng)內(nèi)的資源得到優(yōu)化配置，以支持整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)營，獲得期望長出。2 二、設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)涉及的范圍廣泛，與其他學(xué)科相互交叉，是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。從工業(yè)工程的角度考察，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的范圍被界定為廠址選擇和設(shè)施設(shè)計(jì)兩個(gè)主要組成部分。設(shè)施設(shè)計(jì)又包含了布置設(shè)計(jì)、物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、公用工程設(shè)計(jì)和信息通信設(shè)計(jì)五個(gè)相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。因此，設(shè)施規(guī)劃的研究對象并非是單一的作業(yè)或者單一的部門，而是全面性的、有步驟地考慮各種確定與不確定性的因素，使其達(dá)到最好的整體績效目標(biāo)和獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 1.廠址選擇。它是對可供選擇

15、的若干備選位置的相關(guān)因素進(jìn)行分析、評價(jià)和比較，選出最佳或者滿意的廠址方案。影響廠址選擇的因素很多，而且不同類型的設(shè)施需要考慮的因素通常是不同的，側(cè)重點(diǎn)也是不同。目前，常用的選址方法包括成本因素評價(jià)法和綜合因素評價(jià)兩大類。2 2.設(shè)施設(shè)計(jì)。物流是決定企業(yè)總體布局的首要和核心因素，其中物料運(yùn)輸線、全廠運(yùn)輸網(wǎng)是組成工程總體布局的脈絡(luò)。在研究廠內(nèi)布置時(shí)，從工藝生產(chǎn)線和運(yùn)輸線的布置入手，分析物流與非物流的因素。它包括以下五個(gè)方面的內(nèi)容： （1）布置設(shè)計(jì)。對設(shè)施的各種組成部分，如建筑物、構(gòu)筑物、機(jī)器、設(shè)備、運(yùn)輸通道、場地等，按照物流、人流、信息流的合理需要，作出有機(jī)組合和合理配置，使設(shè)施的布局科學(xué)合理，盡

16、量減少投產(chǎn)后設(shè)施內(nèi)的作業(yè)量，特別是物料搬運(yùn)的工作量，并且方便操作和管理，提高設(shè)施的運(yùn)作效果和作業(yè)效率。此外，布置設(shè)計(jì)還要考慮企業(yè)未來的發(fā)展。 （2）物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它是制造企業(yè)生產(chǎn)過程中的輔助生產(chǎn)過程，它是工序之間、車間之間、工廠之間不可缺少的作業(yè)環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中等批量的生產(chǎn)車間里，零件在機(jī)床上的時(shí)間只占生產(chǎn)時(shí)間的5%，其余時(shí)間都消耗在原材料、工具、零件的搬運(yùn)、等待上，物料搬運(yùn)費(fèi)用占全部生產(chǎn)費(fèi)用的30%左右。因此，設(shè)計(jì)一套合理、高效的物料搬運(yùn)系統(tǒng)，對縮短搬運(yùn)時(shí)間、降低搬運(yùn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量都是非常重要的。 （3）建筑設(shè)計(jì)。它是根據(jù)企業(yè)對設(shè)施中建筑物在功能和空間方面的需求，在滿足安全、經(jīng)濟(jì)、

17、適用的基礎(chǔ)上，對主要建筑物和相關(guān)輔助設(shè)施的結(jié)構(gòu)、外觀進(jìn)行設(shè)計(jì)。以機(jī)械制造企業(yè)為例，包括廠房設(shè)計(jì)、辦公房設(shè)計(jì)、倉庫設(shè)計(jì)、道路設(shè)計(jì)和其他輔助設(shè)施設(shè)計(jì)等。 （4）公用工程設(shè)計(jì)。企業(yè)在運(yùn)作過程中往往需要大量的公用設(shè)施，如供電、供熱、供氣設(shè)施。這些公用設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)合理與否，直接影響整個(gè)設(shè)施的運(yùn)作效果。公用工程設(shè)計(jì)是指對企業(yè)內(nèi)部的熱力、煤氣、電力、照明、給排水、采暖通風(fēng)、空調(diào)等公用設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。 （5）信息通信設(shè)計(jì)。通信系統(tǒng)是企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)，是信息暢通的根本保障。隨著信息與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)競爭的不斷加劇，信息對企業(yè)變得越來越重要。信息通信設(shè)計(jì)是指對設(shè)施內(nèi)部以及對信息通信的傳輸系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)

18、。通信設(shè)施是企業(yè)信息傳輸?shù)妮d體，承擔(dān)所有信息的傳輸任務(wù)，它的設(shè)計(jì)與管理的好壞，直接關(guān)系到企業(yè)的正常高效的運(yùn)作。2 此外，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)包含“規(guī)劃”和“設(shè)計(jì)”兩方面的含義，這兩者既有區(qū)別，又有包容的關(guān)系，它們之間的區(qū)別在于層次和范圍的不同：規(guī)劃是高于設(shè)計(jì)的層次，規(guī)劃包含了設(shè)計(jì)；規(guī)劃往往比較宏觀和抽象，而設(shè)計(jì)相對微觀和具體。正由于規(guī)劃包含了設(shè)計(jì)，所以有時(shí)用規(guī)劃作為規(guī)劃與設(shè)計(jì)的統(tǒng)稱。2 三、設(shè)施規(guī)劃的必要性與意義 （一）設(shè)規(guī)劃化的必要性。 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的必要性，要從全社會(huì)固定資產(chǎn)投資的規(guī)模來考察。在我國，每年要投入巨額資金用于基本建設(shè)和技術(shù)改造，國外把我們中國形容為整個(gè)一個(gè)大工地?！熬盼濉庇?jì)劃中，

19、固定資產(chǎn)投資率按30% 來把握，考慮價(jià)格因素，五年全社會(huì)固定資產(chǎn)投資規(guī)模將為13 萬億元，也就是平均每年達(dá)到26000 億元。能不能用好這巨大的投資，投資決策正確與否是關(guān)鍵的因素，而規(guī)劃設(shè)計(jì)也起著決定性的作用，因?yàn)槊宽?xiàng)建設(shè)工程無不要經(jīng)過規(guī)劃設(shè)計(jì)。這種決定性的作用是指它的資源利用是否合理、工廠布置是否得當(dāng)，工藝設(shè)備是否先進(jìn)適用、能否取得好的投資效果，有著不可取代的作用。它不僅涉及建設(shè)過程的成效，而且涉及建成后能否實(shí)現(xiàn)企業(yè)的科學(xué)管理，能否發(fā)揮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。所以在我國，工程設(shè)計(jì)被認(rèn)為是“整個(gè)工程靈魂”。然而在過去的實(shí)際工作中，倉促地、不周密地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，造成企業(yè)選址不當(dāng)、布置不善、物流

20、不佳、生產(chǎn)費(fèi)用高等例子，并不少見，浪費(fèi)了資金，甚至長期虧損。設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的作用不僅體現(xiàn)在新建的工程項(xiàng)目，更體現(xiàn)在已有企業(yè)的改造上。 （二）設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的意義。 一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，資源利用是否合理，工廠布置是否得當(dāng)，工藝設(shè)備是否先進(jìn)使用，能否取得好的投資效果，能否實(shí)現(xiàn)企業(yè)的科學(xué)管理，能否發(fā)揮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，規(guī)劃設(shè)計(jì)起著決定性的作用。因此，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)被認(rèn)為是整個(gè)建設(shè)工程的靈魂，是工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中首先需要解決的問題。 1.通過精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)力。美國的企業(yè)界及學(xué)術(shù)界還從企業(yè)管理的角度看待設(shè)施規(guī)劃的地位和作用，認(rèn)為設(shè)施規(guī)劃是科學(xué)管理企業(yè)的開端，企業(yè)管理的各種設(shè)想都要體現(xiàn)在設(shè)施規(guī)

21、劃與設(shè)計(jì)中，對企業(yè)投產(chǎn)頭的利潤及效率產(chǎn)生巨大的影響。一般認(rèn)為，在制造企業(yè)的總成本中，用于物料搬運(yùn)的占20%50%，而有效的設(shè)施規(guī)劃至少可以減少10%30%。因此，設(shè)施規(guī)劃被認(rèn)為是提高生產(chǎn)率最有希望的因素之一。1 2.通過精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，大大降低企業(yè)的運(yùn)行成本。一項(xiàng)設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，所需要的費(fèi)用只占總投資的2%10%，往往比不可預(yù)見的費(fèi)用還少，但對投產(chǎn)后的企業(yè)卻帶來很大效益。在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、安裝、投產(chǎn)的各階段中，如果要對企業(yè)的某一方面加以改變，所需的費(fèi)用將逐步上升。到了投產(chǎn)以后再改進(jìn)，則事倍功半，有時(shí)很困難甚至不可能。因此，在規(guī)劃與設(shè)計(jì)過程中投入足夠的時(shí)間、精力和費(fèi)用，可以達(dá)到事半功倍的效果

22、。在過去的實(shí)際工作中，追求一時(shí)的速度，倉促地、不周密地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，造成選址不當(dāng)、布置不合理、物流不佳、面積利用不好，生產(chǎn)費(fèi)用高等例子并不少見。因此，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)，不但可以避免不良設(shè)施的出現(xiàn)，而且可以大大降低企業(yè)的運(yùn)作成本。 3.通過精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，提高企業(yè)的運(yùn)行效率。企業(yè)運(yùn)作效率的高低，除了與建成運(yùn)行后企業(yè)管理水平的高低相關(guān)外，更重要的取決與設(shè)施本身規(guī)劃與設(shè)計(jì)的好壞。例如，物料搬運(yùn)路線設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)導(dǎo)致搬運(yùn)效率的大大減低，而且這種問題很難通過后期加強(qiáng)管理得以解決。 4.通過精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，避免不必要的改擴(kuò)建。由于選址不合理、沒有預(yù)留發(fā)展余地、設(shè)施規(guī)劃存在問題等因素，很多企業(yè)只能不斷地尋找

23、新的廠址或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行各種改造。不必要的分廠、分校不斷出現(xiàn)，重復(fù)設(shè)施不斷出現(xiàn)，使企業(yè)的運(yùn)作費(fèi)用大大增加。只有在規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，充分考慮企業(yè)未來發(fā)展，才能徹底避免不必要的改建與改造。 5.通過精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，提高企業(yè)對客戶的服務(wù)能力?？蛻魧ζ髽I(yè)的服務(wù)的要求越來越高，因此，企業(yè)的設(shè)施一定要能夠滿足這種要求。信息技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，企業(yè)與企業(yè)之間、企業(yè)與客戶之間的信息透明度不斷增強(qiáng)。其結(jié)果是商品越來越豐富，而且，不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品之間的差異越來越小，客戶在選購商品時(shí)的選擇余地越來越大，客戶對商品的了解越來越全面，市場進(jìn)入微利時(shí)代。企業(yè)要生存與發(fā)展，在不斷創(chuàng)新的同時(shí)，唯一的辦法是提高客戶服務(wù)水平。例如，

24、汽車在中國的普及發(fā)展，要求商場、超市提供足夠的停車位。 6.通過精心規(guī)劃與設(shè)計(jì)，提高企業(yè)間合作能力。隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷發(fā)展，企業(yè)間合作變得越來越重要。供應(yīng)鏈管理理論要求企業(yè)的設(shè)施與相關(guān)企業(yè)能夠進(jìn)行很好地“合作”。例如，現(xiàn)代汽車制造企業(yè)要求零部件供應(yīng)商，把零部件直接送到生長線上，以最大限度地減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)，降低成本。第三方庫存、供應(yīng)商庫存等理論與方法就是供應(yīng)鏈理論發(fā)展的產(chǎn)物。企業(yè)為了滿足這種發(fā)展需求，需要在設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。1 四、設(shè)施布置規(guī)劃與設(shè)計(jì)的原則 在確定了廠址位置的前提下，設(shè)施布置規(guī)劃與設(shè)計(jì)還應(yīng)遵守以下幾個(gè)原則： (一)符合工藝過程的要求。盡量使生產(chǎn)對象流動(dòng)順暢，避

25、免工序間的往返交錯(cuò)，使設(shè)備投資最小，生產(chǎn)周期最短。 (二)最有效地利用空間。它包括兩方面的內(nèi)容，一個(gè)是場地利用打到適當(dāng)?shù)慕ㄖ嫉叵禂?shù)。另一方面，使建筑物內(nèi)部設(shè)備的占有空間和單位制品的占有空間較小。 (三)物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。要便于物料的輸入和產(chǎn)品、廢料等物料運(yùn)輸路線短捷，盡量避免運(yùn)輸?shù)耐岛徒徊妗?(四)保持生產(chǎn)和安排的柔性。使之適應(yīng)產(chǎn)品需求的變化、工藝和設(shè)備的更新及擴(kuò)大生產(chǎn)能力的需求。 (五)適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便。使有密切關(guān)系或性質(zhì)相近的作業(yè)單位布置在一個(gè)區(qū)域并就近布置，甚至并在同一個(gè)建筑物內(nèi)。 (六)以流動(dòng)的觀點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn)，并貫穿在規(guī)劃設(shè)計(jì)的始終，因?yàn)槠髽I(yè)的有效運(yùn)行依賴于人流、物

26、流、信息流的合理化。 (七)運(yùn)用系統(tǒng)的概念、系統(tǒng)分析的方法求得系統(tǒng)的整體優(yōu)化。同時(shí)也要注意把定量分析、定性分析和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來。 (八)重視人的因素。工作地的設(shè)計(jì)，實(shí)際上是人- 機(jī)- 環(huán)境的設(shè)計(jì)，要考慮環(huán)境因素對人的工作效率和身心健康的影響。 (九)規(guī)劃設(shè)計(jì)要從宏觀(總體方案) 到微觀(每個(gè)子系統(tǒng)) ，又從微觀到宏觀，反復(fù)評價(jià)、修正。5 很顯然，上述設(shè)計(jì)原則涉及面非常廣，往往存在相互矛盾的情況，這是由于企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品、生產(chǎn)類型、企業(yè)所處的環(huán)境與企業(yè)文化都千差萬別，因此，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)也各不相同?？梢哉f，沒有兩次規(guī)劃與設(shè)計(jì)是完全相同的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，規(guī)劃與設(shè)計(jì)的方法也在不斷創(chuàng)新，但是

27、其基本理論、方法和過程基本相同。 五、設(shè)施布置的基本形式 設(shè)施布置形式受工作流的形式限制，有三種基本類型（工藝原則布置、產(chǎn)品原則布置、定位布置）和一種混合類型（成組技術(shù)布置）。 (一)工藝原則布置（Process Layout）又稱機(jī)群布置或功能布置，是一種將相似設(shè)備或功能相近設(shè)備集中布置的布置形式，比如按車床組、磨床組等分區(qū)。被加工的零件，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的流程順序，從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方，每項(xiàng)操作都要適宜的機(jī)器完成。這種布置形式通常適用于單件生產(chǎn)及多品種小批量生產(chǎn)模式。醫(yī)院是采用工藝原則布置的典型例子。 (二)產(chǎn)品原則布置(Product Layout) 也稱裝配線布置、流水線布置或?qū)ο?/p>

28、原則布置，是一種根據(jù)產(chǎn)品制造的步驟安排設(shè)備或工作過程的方式。產(chǎn)品流程是一條從原料投入到成品完工為止的連續(xù)線。固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車間，某設(shè)備、人員按加工或裝配的工藝過程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線。適用于少品種、大批量生產(chǎn)方式，這是生產(chǎn)中典型的設(shè)備布置方式。 (三)固定工位布置（Fixed Layout） 適用于大型設(shè)備的制造，如飛機(jī)輪船等。它將產(chǎn)品固定在一個(gè)固定位置上，所需設(shè)備、人員、無聊均圍繞產(chǎn)品布置，這種布置方式在一般場合很少應(yīng)用，飛機(jī)制造廠、造船廠、建筑工地等是這種布置方式的實(shí)例。 (四)成組技術(shù)布置（Group Layout） 在產(chǎn)品品種較多、每種產(chǎn)品的產(chǎn)量又是中等程度的情

29、況下，將工件按其外形與加工工藝的相似性進(jìn)行編碼分組，同組零件用相似的工藝過程進(jìn)行加工，同時(shí)將設(shè)備成組布置，即把使用頻率高的機(jī)器群按工藝過程順序布置，組合成成組制造單元，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)由數(shù)個(gè)成組制造單元構(gòu)成。這種成組原則布置方式適用于多品牌、中小批量生產(chǎn)。2 六、設(shè)施布置的基本流動(dòng)模式 對于生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)部門來說，物料一般沿通道流動(dòng)，二設(shè)備一般也是嚴(yán)通道兩側(cè)布置的，通道的形式?jīng)Q定了無聊、人員的流動(dòng)模式。選擇車間內(nèi)部流動(dòng)模式的一個(gè)重要因素是車間入口和車口的位置。常常由于外部運(yùn)輸條件或原有布置的限制，需要按照給定的入、出口位置來規(guī)劃流動(dòng)模式。此外，流動(dòng)模式還受生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)線長度、場地、建筑物外形、物

30、料搬運(yùn)方式與設(shè)備、儲(chǔ)存要求等方面的影響。實(shí)際設(shè)施布置的流動(dòng)規(guī)劃常常是下述五種模式的組合。 (a)直線型 (b) L型 (c)U型 (d)環(huán)形 (e) S型 圖2-1 基本流動(dòng)模式 第三節(jié) 物料搬運(yùn) 一、物料搬運(yùn)的概念 物料搬運(yùn)（MH）是物料移動(dòng)、存儲(chǔ)、保護(hù)、控制的科學(xué)和藝術(shù)。因?yàn)樗O(shè)想為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，與該系統(tǒng)相關(guān)的問題可用科學(xué)公式或數(shù)學(xué)模型來設(shè)計(jì)或解決。他可以替代的知識和經(jīng)驗(yàn)）。與MH相關(guān)的問題相當(dāng)復(fù)雜，為解決問題必須進(jìn)行系統(tǒng)的考慮和采用合適的方法學(xué)。這樣的方法學(xué)包括問題界定、數(shù)據(jù)收集和分析、解決方案的綜合、各種方案的評價(jià)和最佳方案的選擇。對問題的分析通常可運(yùn)用樹種分析模型或定量的計(jì)算技術(shù)。3

31、 物料搬運(yùn)可以簡單地分廠外物料搬運(yùn)和廠內(nèi)物料搬運(yùn)兩種： (一)廠外物料搬運(yùn)。機(jī)械工廠的廠外物料搬運(yùn)與廠址選擇和專業(yè)化協(xié)作有密切關(guān)系。廠外物料搬運(yùn)通常包括公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸?shù)确绞?。各工廠根據(jù)對外交通、原材料供應(yīng)、專業(yè)化協(xié)作和產(chǎn)品銷售等條件選擇運(yùn)輸方式。直達(dá)工廠的鐵路運(yùn)輸需要修建專用線并自備鐵路車輛，往往投資大、占地多。采用水路運(yùn)輸需要在有水運(yùn)條件下考慮物料性質(zhì)和來源、產(chǎn)品特點(diǎn)和去向、碼頭的裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)能力，以及基建投資和水陸轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用等因素。公路運(yùn)輸在廠外物料搬運(yùn)中使用最廣泛，汽車一般能直達(dá)物料儲(chǔ)存和使用地點(diǎn)。汽車運(yùn)輸應(yīng)重視節(jié)約能源，改善裝卸條件，提高汽車?yán)寐屎蜐M載系數(shù)，降低運(yùn)輸成本。在

32、現(xiàn)代企業(yè)管理中，采用準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)制的工廠利用汽車將外購原材料和零部件按時(shí)直接運(yùn)到廠內(nèi)工作地點(diǎn)，準(zhǔn)時(shí)供生產(chǎn)使用，從而取消中間儲(chǔ)存，減少多次搬運(yùn)，可以顯著縮短生產(chǎn)周期和節(jié)約流動(dòng)資金。 (二)廠內(nèi)物料搬運(yùn)。廠內(nèi)物料搬運(yùn)系統(tǒng)涉及全廠的生產(chǎn)計(jì)劃、工藝流程、搬運(yùn)作業(yè)、倉庫管理、信息系統(tǒng)等各個(gè)方面。它要求合理安排物料搬運(yùn)的路線、運(yùn)量、搬運(yùn)方法和設(shè)備、儲(chǔ)存場地、作業(yè)人員等，以便加快物流速度（中間停頓少、生產(chǎn)周期短），提高物流質(zhì)量（物料損耗少、搬運(yùn)效率高、安全作業(yè)好），降低物流費(fèi)用（包括搬運(yùn)、儲(chǔ)存等有關(guān)費(fèi)用）。下面如果未作具體說明，一般指廠內(nèi)物料搬運(yùn)。 二、物料搬運(yùn)的主要活動(dòng)及其含義 (一)移動(dòng)。移動(dòng)物料產(chǎn)生時(shí)間地

33、點(diǎn)效用，否則做此毫無意義。而且，任何物料的移動(dòng)都需對物料的尺寸、形狀、重量和條件，以及移動(dòng)路徑和頻度進(jìn)行分析。 (二)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)物料在操作之間提供緩沖，便于有效利用人和機(jī)器，并提供高效的物料組織。物料存儲(chǔ)中應(yīng)考慮的問題包括物料的尺寸、重量、條件和堆放要求；需要的產(chǎn)出量，以及建筑物的約束，諸如地面負(fù)荷、樓板情況、支柱空間，以及場地凈高。3 (三)保護(hù)。物料保護(hù)包括包扎、裝箱，這樣做是為了保護(hù)物料，防止物料損壞或被盜；也包括信息防范系統(tǒng)，用以防止誤搬、錯(cuò)放、錯(cuò)誤挪用和不按順序加工。一項(xiàng)連續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目力求“不是檢查產(chǎn)品的質(zhì)量，而是將產(chǎn)品質(zhì)量融入設(shè)計(jì)產(chǎn)品之中”。同樣，設(shè)計(jì)MH系統(tǒng)也應(yīng)該使保護(hù)物料所需的檢

34、查和昂貴的費(fèi)用最小化。3 (四)控制?？刂莆锪鲜侵笇ξ锪衔锢砗蜖顟B(tài)兩方面的控制。物理控制是指對物料的方位、順序和相互空隙的控制。狀態(tài)控制是指對物料的位置、數(shù)量、目的地、初始地、所有者、進(jìn)度安排的實(shí)時(shí)狀態(tài)控制。需要仔細(xì)考察，確保不要過度對系統(tǒng)施加控制。保持適度的控制也是一種挑戰(zhàn)，因?yàn)榭刂频谜_與否取決于組織的文化以及管理和施行各種MH功能的人員。3 三、物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性 MH本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)、驅(qū)動(dòng)與能量轉(zhuǎn)換的物流活動(dòng)，而傳統(tǒng)的觀點(diǎn)則認(rèn)為MH只是通過實(shí)現(xiàn)物流與布置規(guī)劃作最終的連接。這種觀點(diǎn)早已貫穿于工廠布置設(shè)計(jì)中。特別是在設(shè)施中建立起總物流時(shí)，由于傳統(tǒng)觀念中MH是非生產(chǎn)性活動(dòng)，并不增加最終產(chǎn)品

35、的價(jià)值，所以經(jīng)常將重點(diǎn)放在MH數(shù)量/成本的最小化上。同時(shí)，在現(xiàn)代制造業(yè)種，MH的影響與復(fù)雜性與日俱增。MH也從操作層面進(jìn)入了物流總體，對物流的功能如移動(dòng)、存儲(chǔ)、保護(hù)和控制，進(jìn)行更為深入的研究。MH包括所涉及的系統(tǒng)、方法和技術(shù)，因此這些都是MH的特性，這些特性是在設(shè)施規(guī)劃中腰研究的重要問題。從現(xiàn)代意義上看，MH更適合于將其視作設(shè)施內(nèi)部物流的組成部分。按照Tompkins等人的觀點(diǎn)，MH是“用正確的方法，以正確的成本，按正確的順序，在正確的時(shí)間，將正確的物料的正確數(shù)量，運(yùn)送到正確的地點(diǎn)。”這里所指的物料不僅包括生產(chǎn)所需物料，也包括輔助裝備和工具。這些“正確的”也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代物流系統(tǒng)在不同地域內(nèi)運(yùn)作的

36、目標(biāo)。3 四、物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般原則 (一) 減少環(huán)節(jié)，簡化作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)物流合理化。物料搬運(yùn)不僅不增加貨物的價(jià)值和使用價(jià)值，相反還會(huì)產(chǎn)生附加成本和增加貨物的破損可能性，因此作業(yè)環(huán)節(jié)越少越好，盡可能避免重復(fù)搬運(yùn)。同時(shí)要注意工步間、工序間的銜接，做到作業(yè)的連續(xù)性，作業(yè)路徑盡量縮短，避免迂回和交叉運(yùn)行，按生產(chǎn)工藝流程組織作業(yè)。 (二) 以滿足生產(chǎn)工藝的需要為前提，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的利用率。物料搬運(yùn)機(jī)械設(shè)備的選用和配備，在滿足生產(chǎn)工藝需要的前提下，要考慮各種設(shè)備的充分利用，以安排得當(dāng)為要。 (三) 貫徹系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則。物料搬運(yùn)本身是一個(gè)系統(tǒng)，因此搬運(yùn)作業(yè)與物流的其它環(huán)節(jié)之間，搬運(yùn)作業(yè)與生產(chǎn)工

37、藝各工序、工步之間要協(xié)調(diào)，才能做到物流合理，提高生產(chǎn)效益。搬運(yùn)的工藝、裝備、設(shè)施，貨物的單元、運(yùn)載工具、存儲(chǔ)裝置，信息流各種形式，組織管理方式乃至標(biāo)志，用語等都應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，這是實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)作業(yè)現(xiàn)代化的前提。 (四) 步步活化，省力節(jié)能。在搬運(yùn)過程中，下一步比前一步更便于作業(yè)時(shí)稱為“活化”；物料搬運(yùn)的工序、工步應(yīng)設(shè)計(jì)得使物料的活性指數(shù)提高(至少不降低)，叫做步步活化。還應(yīng)采取節(jié)省勞力和降低能耗的措施。16 現(xiàn)代物料搬運(yùn)的重要特征是把物料的搬運(yùn)同加工、裝配、包裝、檢驗(yàn)等有關(guān)過程和場地，作為一個(gè)整體的物流系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮和全面安排。在機(jī)械工廠的整個(gè)物流過程中包含著廣泛和繁重的物料搬運(yùn)

38、作業(yè)，形成比其他行業(yè)工廠更為復(fù)雜的廠內(nèi)物流系統(tǒng)。它不僅是生產(chǎn)的重要組成部分，也是企業(yè)管理不可缺少的信息來源。掌握物流的信息可以及時(shí)了解原材料、零部件和產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量、位置、生產(chǎn)進(jìn)度、資金周轉(zhuǎn)等的動(dòng)態(tài)和存在的問題，有助于改進(jìn)企業(yè)管理和提高經(jīng)濟(jì)效益。2 第四節(jié) 本課題研究涉及的其他概念 一、流程的概念 就制造也而言，所謂流程簡單的說就是成品在實(shí)現(xiàn)過程中原材料、半成品在各機(jī)臺(tái)之間的流動(dòng)。 二、程序分析的概念 程序分析是從宏觀的角度出發(fā)，對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的觀察記錄和整體分析。程序分析以現(xiàn)行的工藝程序?yàn)榛A(chǔ)，采用專用的圖表和符號對其進(jìn)行詳細(xì)的觀察、記錄，應(yīng)用5W1H技術(shù)和ECRS四大原則進(jìn)

39、行分析，最后通過改進(jìn)，提出合理的工藝流程和車間平面布置與物料搬運(yùn)路線。程序分析一般包括流程分析和線路圖分析。 三、線路圖分析 線路圖是以作業(yè)現(xiàn)場為對象，對現(xiàn)場布置及物料和作業(yè)的實(shí)際流通路線進(jìn)行分析，常與物流程序圖配合使用，以達(dá)到改進(jìn)現(xiàn)場布置和移動(dòng)路線、縮短搬運(yùn)距離的目的。路線圖依比例尺繪制工廠的簡圖或車間平面布置，將機(jī)器工作臺(tái)等相互位置繪制于圖上并將流程程序圖上所有的動(dòng)作，以線條或符號表示。特別是材料與人員的流通路線，要按照流程程序記錄的次序和方向用直線或虛線表示，各項(xiàng)動(dòng)作發(fā)生的位置則用符號或數(shù)字表示，流通的方向一般以箭頭表示，線路圖主要用于“搬運(yùn)”或“移動(dòng)”。 四、物流路線分析 物流路線分析

40、是以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)的，物流路線不迂回不交叉是進(jìn)行物流設(shè)施布置時(shí)需要考慮的重要因素，同時(shí)，盡可能的降低物流距離也是物流路線分析的主要目的。物流服務(wù)水平和配送周期的分析則體現(xiàn)了物流設(shè)施作為生產(chǎn)輔助設(shè)施，其運(yùn)作節(jié)奏應(yīng)當(dāng)是與生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)奏相一致的，其分析結(jié)果對于物流設(shè)施設(shè)備配置的決定具有重要意義。 五、線型圖法 繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來“試錯(cuò)”生成平面布置圖。 它的方法是用4條平等線段表示兩作業(yè)單位間的A級關(guān)系；三條平等線表示E級關(guān)系；兩條I級；一條O級；U級不連線；X級用折線表示。 首先將A、E級關(guān)系的作業(yè)單位放進(jìn)布置圖中，同一級別的用同一長度的線段表示，A級線段最短，取一個(gè)單位，E級的長度為

41、A級的兩倍，依次類推。 隨后，按同樣的規(guī)則布置I級關(guān)系。若作業(yè)單位較多，線段混亂，可以不畫O級關(guān)系，但X級必須畫出。 六、物流強(qiáng)度與當(dāng)量物流強(qiáng)度 物流分析包括分析物料的移動(dòng)順序和移動(dòng)量兩個(gè)方面。如果通過物流流程分析能夠確定各設(shè)施或作業(yè)單位間的物流路線，那么物流搬運(yùn)工作量就成為反映設(shè)施布局優(yōu)劣的基本衡量標(biāo)準(zhǔn)。把一定時(shí)間周期內(nèi)的物料搬運(yùn)工作量稱為物流強(qiáng)度。在企業(yè)實(shí)際物流作業(yè)系統(tǒng)中，其搬運(yùn)單位可能有多種，如可以用重量、體積、托盤或貨箱作為計(jì)量單位；其搬運(yùn)次數(shù)取決于生產(chǎn)需求，也會(huì)有所差別。因此需要一個(gè)當(dāng)量物流強(qiáng)度來描述物料搬運(yùn)工作量的大小。根據(jù)流程型制造企業(yè)特點(diǎn)，適合流程型制造企業(yè)設(shè)施布局需要的當(dāng)量物

42、流強(qiáng)度模型如下。該企業(yè)生產(chǎn)過程及其產(chǎn)品的特殊性決定了其原料種類的多樣性，這導(dǎo)致原料配送方式的不同，而配送成本的本質(zhì)涉及人力、物力以及配送時(shí)間，這些因素與日配送次數(shù)（車次）及物流距關(guān)聯(lián)最為密切，因此采用日配送次數(shù)與物流距離的乘積作為當(dāng)量物流強(qiáng)度。3 一般情況下，在比較多個(gè)備選方案的時(shí)候，可分別計(jì)算他們的物流強(qiáng)度或者當(dāng)量物流強(qiáng)度，強(qiáng)度小的方案較優(yōu)。 第三章 設(shè)施規(guī)劃與布置設(shè)計(jì)的方法與步驟 第一節(jié) 一般設(shè)施布置設(shè)計(jì)的步驟 工廠布置設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)一直是不斷探索的問題，發(fā)展了作業(yè)相關(guān)圖法，從至表試驗(yàn)法、塊狀中心作圖法等以及計(jì)算機(jī)輔助工廠布置。雖然設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的方法很多，具體不同項(xiàng)目的過程也千差萬別，

43、但是它具有一般性的步驟： 第一階段是明確規(guī)劃對象與目標(biāo)。在這個(gè)階段必須確定企業(yè)的規(guī)模、位置、內(nèi)外部的影響因素，明確規(guī)劃的目標(biāo)。 第二階段是總體區(qū)劃，明確物流環(huán)境、生產(chǎn)流程、流動(dòng)方式、加工工藝、劃分作業(yè)單元等。 第三階段是詳細(xì)布置，這是最重要的步驟，它通過定量和定性的分析，解決細(xì)節(jié)問題，包括確定每布置單元的位置，具體的輸送管線等。 第四階段是實(shí)施，包括編制實(shí)施方案和進(jìn)行必要的搬遷挪動(dòng)。 這四個(gè)階段是按順序進(jìn)行的，但為了取得更好的效果，它們之間還應(yīng)當(dāng)有些重疊，其中第二和三階段也是設(shè)施規(guī)劃的重點(diǎn)過程。 圖3-1 一般設(shè)施規(guī)劃流程圖 第二節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP） 一、SLP法的產(chǎn)生與發(fā)展 最初的設(shè)施

44、布置設(shè)計(jì)主要是憑經(jīng)驗(yàn)和感覺，但到了20 世紀(jì)50 年代， 布置設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的只涉及較小系統(tǒng)發(fā)展到大而復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，憑經(jīng)驗(yàn)已難以勝任。于是，在綜合各學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上， 布置設(shè)計(jì)中運(yùn)用系統(tǒng)工程的概念和系統(tǒng)分析的方法，1961 年美國的繆瑟提出了極具代表性的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(Systematic Layout Planning)理論，簡稱SLP 法?？娚南到y(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)是一種條理性很強(qiáng)、物流分析與作業(yè)單位關(guān)系密切程度分析相結(jié)合、求得合理布置的技術(shù)，因此在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)法是設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)最著名的設(shè)計(jì)方法。其創(chuàng)建人將系統(tǒng)工程概念和系統(tǒng)分析方法應(yīng)用于工廠布置，形成了一套

45、嚴(yán)格的設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)法。自系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)法誕生以來， 設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)人員不但把它應(yīng)用于各種機(jī)械制造廠設(shè)計(jì)， 而且還在探索系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用前景。就結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)， 對系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)在化工廠平面布置中的應(yīng)用進(jìn)行了有益的嘗試， 并取得了令人滿意的成果。 二、SLP的四個(gè)階段 (一) 確定位置。位置可以是一個(gè)新址，也可以是原址，或者是一個(gè)廠房，或一個(gè)倉庫等。 （二）總體規(guī)劃要確定布置范圍內(nèi)的基本物流模式，要表明每個(gè)主要作業(yè)區(qū)、作業(yè)單位、車間和工廠的大小和互相關(guān)系。一般，首先是研究產(chǎn)品和產(chǎn)量，再研究為了完成生產(chǎn)所需要的各種生產(chǎn)作業(yè)單位和非生產(chǎn)作業(yè)單位，再分析各作業(yè)單位間的物流和非物

46、流的相互關(guān)系，然后將物流和非物流的關(guān)系用一張相互關(guān)系圖表示。如果是服務(wù)業(yè)的企業(yè)就可能只有非物流的相互關(guān)系?？蓳?jù)此畫出初步的布置圖，再加上用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或計(jì)算所得的各單位面積，就得到一個(gè)布置方案。再考慮影響方案的各種因素，對方案修改和調(diào)整，同時(shí)還要注意到各種限制條件。將各種修改因素和限制條件進(jìn)行綜合并調(diào)整后，可以得出幾個(gè)符合實(shí)際的可供比較的方案，再對這些方案用經(jīng)濟(jì)或其他條件作評估，即可從中選出滿意的方案。 （三）詳細(xì)布置確定每臺(tái)設(shè)備或每項(xiàng)設(shè)施的位置。在總體區(qū)劃已確定的方案下，詳細(xì)規(guī)劃每個(gè)作業(yè)單位的作業(yè)區(qū)、每臺(tái)機(jī)器設(shè)備、每條通道、每個(gè)貨架的位置等詳細(xì)的布置。實(shí)際上，在進(jìn)行每個(gè)作業(yè)單位的詳細(xì)布置時(shí)，經(jīng)常

47、要對總體區(qū)劃作出一些調(diào)整。所以，總體區(qū)劃和詳細(xì)布置并非相互獨(dú)立，在前者工作時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到要考慮下一階段的某些細(xì)節(jié)。這種前后的關(guān)聯(lián)，常使得這四個(gè)階段要反復(fù)進(jìn)行，才能得出較好的方案。3 （四）實(shí)施。 四個(gè)階段按照順序進(jìn)行，其中第一和第四階段不屬于真實(shí)的布置設(shè)計(jì)工作，第二和第三階段即總體規(guī)劃和詳細(xì)布置則是布置設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 在SLP 方法中，Muther 將研究工程布置問題的依據(jù)和切入點(diǎn)歸納為5 個(gè)基本要素，分別是: (1) 產(chǎn)品(P) ；(2) 數(shù)量(Q) ； (3) 操作流程(R) ； (4) 輔助部門(S) ；(5) 時(shí)間安排(T) 。其中P、Q 兩個(gè)基本要素是其它特征和條件的基礎(chǔ)，只有在對上

48、述各要素充分調(diào)查研究并取得全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，繪制出相關(guān)的表格和關(guān)系圖模型，有條理的分析計(jì)算，才能最終求得工程布置的最佳方案。SLP 方法的流程圖如圖3-2所示3。 圖3-2 SLP工作流程圖 三、簡化的系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)（SSLP） 在實(shí)際工作中，工業(yè)工程師和其他工程技術(shù)人員經(jīng)常遇到的布置設(shè)計(jì)不是大型項(xiàng)目。對于大型項(xiàng)目來說，用SLP作設(shè)施布置是可以接受的，但是對手各種經(jīng)常處理的中小項(xiàng)目就得不償失了。因此，Muther在20世紀(jì)90年代針對日常處理最多的布置設(shè)計(jì)中的中小項(xiàng)目，提出了比原來SLP大為簡化的SSLP。 SSLP針對布置設(shè)計(jì)中最基本的三個(gè)要素（即：各作業(yè)單位之間的關(guān)系；每一作業(yè)單位應(yīng)

49、有的空間的數(shù)量和種類；作出調(diào)整使符合布置設(shè)計(jì)的要求。），可通過六個(gè)步驟完成布置，稱SSLP六步法，如下： 第一步，畫出作業(yè)單位相互關(guān)系圖； 第二步，用表列出個(gè)作業(yè)單位需要的面積； 第三步，畫出作業(yè)單位之間的物流關(guān)系和非物流關(guān)系的連接圖； 第四步，畫出初步布置圖各種方案； 第五步，列出各種評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對個(gè)方案進(jìn)行評價(jià)； 第六步，對選定布置方案的詳細(xì)布置。3 第三節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)與系統(tǒng)搬運(yùn)分析的結(jié)合 （SLP+SHA） Richard提出的系統(tǒng)搬運(yùn)分析SHA ( SystemHan -dlingAnal ysis) ，是一種有條理的分析方法，它從物料的分類開始，進(jìn)行物料流程分析，運(yùn)用各種圖表檢驗(yàn)物流

50、的合理，對平面布置進(jìn)行改進(jìn)，合理選擇搬運(yùn)設(shè)備，形成搬運(yùn)方案 。工廠布置與搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有相互制約、相輔相成的關(guān)系，被稱為是一對伙伴。SLP+SHA是兩者相結(jié)合的方法。運(yùn)籌學(xué)中的運(yùn)輸問題、庫存問題、排隊(duì)問題等許多數(shù)學(xué)模型，有助于定量地分析物流系統(tǒng)中的重要問題，求得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。 SHA和SLP一樣，具有四個(gè)階段： (一)與外部結(jié)合。首先研究區(qū)域外部物料的移動(dòng)，因?yàn)榫唧w搬運(yùn)問題與外部條件有關(guān)聯(lián)。 (二)總體搬運(yùn)方案。擬定出各主要區(qū)域之間搬運(yùn)物料的方法及方案，擬定路線，決定使用的運(yùn)輸設(shè)備和所用容器的方案。 (三)詳細(xì)搬運(yùn)設(shè)計(jì)。從具體工作地點(diǎn)搬運(yùn)物料到另一地點(diǎn)的具體方式方法，最終具體決定所用運(yùn)輸設(shè)備

51、和容器。 (四)安裝。包括取得具體設(shè)備、完成人員訓(xùn)練、安排安裝進(jìn)度、安裝和驗(yàn)證，確保正常工作。3 第四章 華陽錫箔紙廠的設(shè)施規(guī)劃研究 第一節(jié) 行業(yè)背景介紹 在我們的民間一直有燒紙錢的風(fēng)俗，每逢清明，或其它一些死者的紀(jì)念日，人們總要為死去的親人燒紙錢。人們相信，紙錢就是死者另一個(gè)世界里的錢，多燒一些紙錢，死者在那個(gè)世界里才會(huì)有錢用。在有些地區(qū)，例如浙江、江蘇、福建等地，紙錢上涂有錫箔，又叫錫箔冥紙。 祭祀用錫箔紙分機(jī)造錫箔紙和手工錫箔紙兩種。機(jī)造錫箔紙通過將錫箔通過比較先進(jìn)的設(shè)備直接刷到紙上，這種方式具有工藝簡單，對工作人員的手藝要求相對較低但是，手工錫箔紙的制作過程則相對復(fù)雜，在民間大多屬于作

52、坊式生產(chǎn)，而且各個(gè)生產(chǎn)單位不能直接出廠。首先，需要把錫箔原材加工成錫箔板，并切割成一定的大小，然后將一定量的薄板整齊疊放，用電錘或者手錘將厚度敲薄，最后，將合適厚度的錫箔刷在特定的冥紙上。 雖然手工錫箔紙的制作過程相對機(jī)造錫箔紙工藝復(fù)雜很多，而且不能單獨(dú)完成，需要三種從業(yè)人員（制薄板、打鉑、刷錫箔），但是手工錫箔紙也有也具有明顯的優(yōu)勢。第一，錫箔薄板經(jīng)過5輪的打箔，其厚度最薄能達(dá)到0.008毫米，這個(gè)是機(jī)造錫箔紙所不能比擬的，一般來說，錫箔紙?jiān)奖。敲磫挝恢亓康腻a箔就能造出越多的錫箔紙。第二，錫箔紙的表面完整和美觀性都優(yōu)于機(jī)造錫箔紙。第三，手工錫箔紙屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，解決了大量的就業(yè)問題。

53、第二節(jié) 華陽錫箔紙廠概況 一、企業(yè)概況。 華陽錫箔紙廠是一家錫箔紙的生產(chǎn)單位，位于浙江蒼南觀美鎮(zhèn)，擁有員工全職員工十四人，兼職人員五十余人，長期合作的手工錫箔紙個(gè)體戶三十多家，主要出廠各種規(guī)格的錫箔薄紙和祭祀用錫箔紙，年產(chǎn)值達(dá)兩千多萬人民幣。 廠房長約30米，寬約20米，面積約為600平方米，規(guī)劃前的平面圖參考圖4-3。在圖4-3中，意在表示個(gè)作業(yè)單位的位置關(guān)系，未按照嚴(yán)格的比例。 二、生產(chǎn)流程 華陽錫箔紙廠的作業(yè)單元可以分為：加熱融化、初步成型、冷卻、碾壓加工、分離防粘、切割等。具體生產(chǎn)操作流程如下： 1、從倉庫錫錠運(yùn)至薄板成型車間，將錫錠和催化劑放入鐵鍋中加熱融化，用鐵勺子將液態(tài)錫注入模板

54、中，得到大小約15cm*20cm*0.15cm的薄板。 2、冷卻后運(yùn)到碾壓車間一號機(jī)器，進(jìn)行碾壓拉伸并冷卻，碾壓加工兩次，此時(shí)的薄板變成厚度約0.5mm的錫箔紙。 3、搬運(yùn)到二號碾壓機(jī)器，將其對折繼續(xù)碾壓并冷卻，碾壓加工兩次，得到厚度約0.2mm的錫箔紙。 4、由于二號機(jī)器的碾壓錫箔紙是兩張疊一起的，所以需進(jìn)行分離防粘操作。 5、搬運(yùn)到三號碾壓機(jī)器，將其再對折，剪開一段的分口，碾壓冷卻。得到厚度約0.08mm錫箔紙。 6、搬運(yùn)到切割處，切割成大小約8cm*15cm的正方形，并疊放整齊，一般以二十五斤為一個(gè)單位，單位通常叫“周”。在當(dāng)?shù)?，這時(shí)候的錫箔紙又俗稱“牌子”。 7、將牌子運(yùn)到倉庫和打箔車

55、間，同時(shí)根據(jù)訂單配送到長期合作的各個(gè)手工錫箔紙作坊。 8、打箔車間分有十二臺(tái)電錘，分別加工牌子、四寸、六寸、八寸、十寸錫箔紙。每個(gè)尺寸的錫箔紙要想進(jìn)入下個(gè)尺寸的加工，必須經(jīng)過兩個(gè)工序，一個(gè)是一張張分離重疊，以防止粘合，然后放入鐵鍋的蒸桶里蒸數(shù)小時(shí)。 9、將足夠薄的錫箔紙，包裝入庫。這些錫箔紙一般按照重量賣，所以越薄越受歡迎。 圖4-1物料流向圖 圖4-2 生產(chǎn)流程圖 三、改進(jìn)前平面布置圖 圖4-3 規(guī)劃前各單位位置關(guān)系圖 四、華陽錫箔紙廠存在的問題 根據(jù)該廠的生產(chǎn)流程和布置圖，不難發(fā)現(xiàn)存在的一些問題，下面結(jié)合我在廠里的調(diào)查，分三點(diǎn)談?wù)劥嬖诘膯栴}： 第一，布局不合理，增加了物流成本，造成浪費(fèi)。例

56、如，薄板成型車間需要的錫錠要到原材倉庫取得，而到原材倉庫需要繞過很多的作業(yè)單位，例如切割車間和碾壓車間。 第二，通過圖4-1和4-2和4-3，可以比較直觀地發(fā)現(xiàn)，該車間設(shè)施布置較為隨意，并沒有經(jīng)過一定的整體規(guī)劃，各工件的加工順序往返不定，物流路線混亂，不合理之處較多。例如，蒸箔之間需要外運(yùn)進(jìn)行外協(xié)加工，如果放在打箔車間的東面或者碾壓車間的西面，就減少了物流路線；線路和、和等都出現(xiàn)交叉；蒸箔車間和打箔車間的員工是一樣的，需要盡量靠近。 第三，由于碾壓車間，打箔車間有較嚴(yán)重的噪音污染，而且薄板成型車間會(huì)產(chǎn)生氣體污染，所以生活區(qū)應(yīng)該遠(yuǎn)離這三個(gè)部門，創(chuàng)造安全衛(wèi)生的生活區(qū)，尤其是食堂。 為解決以上存在的

57、問題，下面就根據(jù)簡化的系統(tǒng)化布置規(guī)劃（SSLP）六個(gè)步驟，對華陽錫箔紙廠進(jìn)行一次設(shè)施布置規(guī)劃。 第三節(jié) 設(shè)施規(guī)劃研究（SSLP） 一、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析 (一)通過物流分析，求得各作業(yè)單位間的物流量及其相互關(guān)系。 1、作業(yè)單位匯總表。 表4-1 各作業(yè)單位及面積 序號 作業(yè)單位名稱 用途 規(guī)劃前面積（） 1 原材倉庫 存放錫錠等原材 5.3*4 2 薄板成型車間 生產(chǎn)1.5毫米厚的薄板 8*6 3 碾壓車間 加工0.05毫米厚的錫箔紙 5.8*8 4 切割車間 切割錫箔紙 4.3*4.5 5 打箔車間 加工0.008毫米厚的錫箔紙 6*15 6 蒸箔車間 增加錫箔的韌性等 4*6 7 成品倉庫 存放0.05毫米、0.008毫米厚錫箔紙 5.3*4 8 廢品倉庫 廢品存放 2.3*2 9 辦公區(qū) 結(jié)算、接待等 6*4 10 生活區(qū) 食堂、飲水、休息等 10*4 2、作業(yè)單位間物料搬運(yùn)從至表。 表中的數(shù)據(jù)以KG為單位，各個(gè)數(shù)據(jù)表示每日平均搬運(yùn)物流量。其中，假定平均每日使用500KG錫錠，雖然這個(gè)數(shù)值有可能有波動(dòng)，但是基本不影響各個(gè)單位之間的物流量比值。（如表4-2所