第五章 系統(tǒng)化設(shè)施布置方法及實(shí)例分析

1、第五章第五章 設(shè)施布置方法設(shè)施布置方法系統(tǒng)化設(shè)施布置方法系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP計(jì)算機(jī)化布置方法計(jì)算機(jī)化布置方法系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（ SLPSLP，System Layout Planning)System Layout Planning)于于19611961年由美國的繆瑟提出的。年由美國的繆瑟提出的。它不僅適合于各種規(guī)模、種類的工廠之新建、擴(kuò)建或改它不僅適合于各種規(guī)模、種類的工廠之新建、擴(kuò)建或改建中對設(shè)施或設(shè)備的布置或調(diào)整，也適合制造業(yè)中建中對設(shè)施或設(shè)備的布置或調(diào)整，也適合制造業(yè)中對辦公室、實(shí)驗(yàn)室、倉庫等的布置設(shè)計(jì)，同時(shí)也可對辦公室、實(shí)驗(yàn)室、倉庫等的布置設(shè)計(jì)，同時(shí)也可用于醫(yī)院、商店等

2、服務(wù)業(yè)的布置設(shè)計(jì)用于醫(yī)院、商店等服務(wù)業(yè)的布置設(shè)計(jì)。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP選擇分析尋優(yōu)輸入資料：P、Q、R、S、T、及作業(yè)單位1、物流分析、物流分析2、作業(yè)關(guān)系 3、相互關(guān)系圖4、需要的空間5、可以利用的空間6、空間關(guān)系圖9、擬定幾種布置方案10、評(píng)價(jià)7、修正條件8、實(shí)際制約SLP程序模式示意圖程序模式示意圖一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP1.準(zhǔn)備原始資料準(zhǔn)備原始資料在系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)開始時(shí)，首先必須明確給出基本要素產(chǎn)品產(chǎn)品P、數(shù)量、數(shù)量Q、生產(chǎn)路線、生產(chǎn)路線R、輔助、輔助部門部門S及時(shí)間及時(shí)間T等這些原始資料。同時(shí)對作

3、業(yè)單位作業(yè)單位的劃分情況進(jìn)行分析，通過分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP五要素對設(shè)施布置的影響五要素對設(shè)施布置的影響(1)P-產(chǎn)品或材料產(chǎn)品或材料 指系統(tǒng)所生產(chǎn)的產(chǎn)品、原材料、加工的零部件或提供服務(wù)的項(xiàng)目。包括原材料、進(jìn)廠物料、工序間儲(chǔ)備、產(chǎn)品、輔助材料、廢品、廢料、切屑、包裝材料等。產(chǎn)品這一要素影響著設(shè)施的組成及其相互關(guān)系、設(shè)備的類型、物料搬運(yùn)的方式等。(2)Q-數(shù)量或產(chǎn)量數(shù)量或產(chǎn)量 指所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的材料或產(chǎn)品的數(shù)量或服務(wù)的工作量。這一要素影響著設(shè)施規(guī)模、設(shè)備數(shù)量、運(yùn)輸量、建筑

4、物面積等。 一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP（3）R-生產(chǎn)路線或工藝過程生產(chǎn)路線或工藝過程 指根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、數(shù)量等設(shè)計(jì)出的工藝流程、物流路線、工序順序等，可以用設(shè)備表、工藝路線卡、工藝過程圖等表示。它影響著各作業(yè)單位之間的關(guān)系、物料搬運(yùn)路線、倉庫及堆放地的位置等。（4）S-輔助服務(wù)部門輔助服務(wù)部門 指保證生產(chǎn)正常運(yùn)行的輔助服務(wù)性活動(dòng)、設(shè)施以及服務(wù)的人員。包括道路、生活設(shè)施、消防設(shè)施、照明、采暖通風(fēng)、辦公室、生產(chǎn)管理，質(zhì)量控制及廢物處理等；它是生產(chǎn)的支持系統(tǒng)，從某種意義上來說對生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著舉足輕重的作用。（5）T-時(shí)間或時(shí)間安排時(shí)間或時(shí)間安排 指在什么時(shí)候、用多長的時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品

5、，包括作業(yè)、工序、流動(dòng)、周轉(zhuǎn)等標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。這些因素決定著設(shè)備的數(shù)量、需要的面積和人員、工序的平衡安排等。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 電瓶叉車總裝廠作業(yè)單位建筑物匯總表電瓶叉車總裝廠作業(yè)單位建筑物匯總表一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 2.物流分析與作業(yè)關(guān)系分析物流分析與作業(yè)關(guān)系分析 物流分析的結(jié)果可以用物流強(qiáng)度等級(jí)及物流相關(guān)物流強(qiáng)度等級(jí)及物流相關(guān)圖圖來表示。 非物流的作業(yè)單位間的相互關(guān)系可以用量化的關(guān)系密級(jí)及相互關(guān)系圖來表示。 在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關(guān)系時(shí)，可以采用簡單加權(quán)的方法將物流相關(guān)圖及作業(yè)單位間相互關(guān)系圖綜合成綜合相互關(guān)系

6、圖。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 物流強(qiáng)度等級(jí)劃分物流強(qiáng)度等級(jí)劃分一定時(shí)間周期內(nèi)的物料移動(dòng)量稱為物流強(qiáng)度。對于相似的物料，可以用重量、體積、托盤或貨箱作為計(jì)量單位。當(dāng)比較不同性質(zhì)的物料搬運(yùn)狀況時(shí)，各種物料的物流強(qiáng)度大小應(yīng)酌情考慮物料搬運(yùn)的困難程度。SLP中將物流強(qiáng)度分成五個(gè)等級(jí)，分別用符號(hào)A、E、I、O、U來表示。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按物流路線比例或承擔(dān)的物流量比物流路線比例或承擔(dān)的物流量比例來確定例來確定。 一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表例1 已知某物流中心各作業(yè)區(qū)域的物流情況如單

7、向物流從至表1所示，表中的行為發(fā)出物流量的作業(yè)單位，列為相應(yīng)接受物流量的各單位。表中的數(shù)字為由始發(fā)點(diǎn)流向到達(dá)點(diǎn)的物流量。 表表1 單向物流從至表單向物流從至表A1A2A3A4A5A1160.5A20.51.5A312A40.520.5A50.5(1)因?yàn)槲锪飨嚓P(guān)圖分析兩個(gè)區(qū)域的位置關(guān)系，兩點(diǎn)之間物流方向有正反之分（如A到B和B到A），但是相對位置關(guān)系不用區(qū)分方向，所以需要首先計(jì)算兩點(diǎn)之間兩個(gè)方向上的物流總量 表表2 對流物流從至表對流物流從至表A1A2A3A4A5A1160.5A21.52A34A41A5非物流相互關(guān)系圖非物流相互關(guān)系圖物流分析得到的是定量的相互關(guān)系，但是在設(shè)施布置中，各作業(yè)單

8、位間除了通過物流聯(lián)系外，還存在其他關(guān)系，如人際、工作事務(wù)、行政事務(wù)等的活動(dòng)，尤其是在行政、服務(wù)、事業(yè)等各種單位中更是如此，這些關(guān)系稱為非物流關(guān)系。通過單位之間活動(dòng)的頻繁程度可以說明單位之間關(guān)系是密切或者疏遠(yuǎn)。這種對單位之間密切程度的分析稱為作業(yè)單位相互關(guān)系分析。根據(jù)單位之間關(guān)系密切程度來布置設(shè)施或設(shè)備，這是除去用物流外決定設(shè)施布置的另一重要原則。 SLP將作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度等級(jí)劃分為A、E、I、O、U、X，其含義及比例如下表所示。 作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)表作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)表 影響作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度的典型因素一般可以考慮以下方面：（1）物流；（2）工藝流程；（3）作業(yè)性質(zhì)相似；

9、（4）使用相同的設(shè)備；（5）使用同一場所；（6）使用相同的文件檔案；（7）使用相同的公用設(shè)施；（8）使用同一組人員；（9）工作聯(lián)系頻繁程度；（10）監(jiān)督和管理方便；（11）噪聲、振動(dòng)、煙塵、易燃易爆危險(xiǎn)品的影響；（12）服務(wù)的頻繁和緊急程度。 繆瑟建議，每個(gè)項(xiàng)目中重點(diǎn)考慮的因素不應(yīng)超過10個(gè)。 作業(yè)單位相互關(guān)系圖的制法：利用與物流相關(guān)表相同的表格形式，菱形框上半部分為密切關(guān)系等級(jí)代碼，下半部分為理由代碼。作業(yè)單位非物流相互關(guān)系示意圖作業(yè)單位非物流相互關(guān)系示意圖一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 3繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖 根據(jù)物流相關(guān)圖與作業(yè)單位相互關(guān)系圖

10、，考慮每對作業(yè)單位間相互關(guān)系等級(jí)的高或低，決定兩作業(yè)單位相對位置的遠(yuǎn)或近，得出各作業(yè)單位之間的相對位置關(guān)系，有些資料上也稱之為拓?fù)潢P(guān)系。 這時(shí)并未考慮各作業(yè)單位具體的占地面積，從而得到的僅是作業(yè)單位相對位置，稱為位置相關(guān)圖。 4作業(yè)單位占地面積計(jì)算作業(yè)單位占地面積計(jì)算 各作業(yè)單位所需占地面積與設(shè)備、人員、通道及輔助裝置等有關(guān)，計(jì)算出的面積應(yīng)與可用面積相適應(yīng)。相互關(guān)系圖相互關(guān)系圖作業(yè)單元位置和空間關(guān)系圖確定作業(yè)單元位置和空間關(guān)系圖確定（試錯(cuò)法）（試錯(cuò)法）一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 5繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖 把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)

11、圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。 6修正修正 需要考慮的修正因素包括物料搬運(yùn)方式、操作方式、儲(chǔ)存周期等，同時(shí)還需要考慮實(shí)際限制條件如成本、安全和職工傾向等方面是否允許。 考慮了各種修正因素與實(shí)際限制條件以后，對面積圖進(jìn)行調(diào)整，得出數(shù)個(gè)有價(jià)值的可行工廠布置方案。 7方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu)方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu) 針對得到的各方案，進(jìn)行技術(shù)、費(fèi)用及其他因素綜合評(píng)價(jià)，選出或修正設(shè)計(jì)方案，得到布置方案圖。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施

12、布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2習(xí)題習(xí)題1、 已知某物流中心各作業(yè)區(qū)域的物流情況如單向物流從至表所示，表已知某物流中心各作業(yè)區(qū)域的物流情況如單向物流從至表所示，表中的列為發(fā)出物流量的各作業(yè)單位，行為相應(yīng)接受物流的各單位，表中的數(shù)中的列為發(fā)出物流量的各作業(yè)單位，行為相應(yīng)接受物流的各單位，表中的數(shù)字為各單位由始發(fā)點(diǎn)流向到達(dá)點(diǎn)的物流量。另已知物流強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)為字為各單位由始發(fā)點(diǎn)流向到達(dá)點(diǎn)的物流量。另已知物流強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)為表所列標(biāo)準(zhǔn)。表所列標(biāo)準(zhǔn)。（1）試對物流中心各作業(yè)單位進(jìn)行物流強(qiáng)度分析，繪制物流相關(guān)表。）試對物流中心各作業(yè)單位進(jìn)行物流強(qiáng)度分析，繪制物流相關(guān)表。（2

13、）若只考慮物流關(guān)系進(jìn)行作業(yè)單位布置，試?yán)L制作業(yè)單位位置平面相關(guān)）若只考慮物流關(guān)系進(jìn)行作業(yè)單位布置，試?yán)L制作業(yè)單位位置平面相關(guān)圖與面積相關(guān)圖圖與面積相關(guān)圖物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表 表表1 單向物流從至表單向物流從至表 解：第一步，首先在表解：第一步，首先在表1的基礎(chǔ)上將順行的物流量與逆行的基礎(chǔ)上將順行的物流量與逆行的物流量相加，得對流物流量，如表的物流量相加，得對流物流量，如表2所示所示表表2 2 對流物流量從至表對流物流量從至表A1A2A3A4A5A6面積面積A12121300A2341200A34100A421200A51100A6100 第二步，有了對流物流量，根據(jù)對流

14、物流量的大小順序，第二步，有了對流物流量，根據(jù)對流物流量的大小順序，作物流強(qiáng)度分析，確定各單位之間的物流密切程度等級(jí)，作物流強(qiáng)度分析，確定各單位之間的物流密切程度等級(jí)，如表如表3所示。所示。 表3 物流強(qiáng)度分析表以單位配對關(guān)系計(jì)算公司：以單位配對關(guān)系計(jì)算公司：N(N-1)/2N(N-1)/2（N N為單位個(gè)數(shù)）計(jì)算，為單位個(gè)數(shù)）計(jì)算，可得本例作業(yè)單位有可得本例作業(yè)單位有1515對配對關(guān)系，而實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的對配對關(guān)系，而實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的路線只有路線只有1010條。條。因此，按實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的路徑進(jìn)行等級(jí)因此，按實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的路徑進(jìn)行等級(jí)A A、E E、I I、O O劃分，劃分，沒有物

15、流關(guān)系的路徑其搬運(yùn)可忽視，均定為為沒有物流關(guān)系的路徑其搬運(yùn)可忽視，均定為為U U級(jí)。級(jí)。根據(jù)物流強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表。本例作業(yè)單位對根據(jù)物流強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表。本例作業(yè)單位對A1-A3A1-A3物流關(guān)系為物流關(guān)系為A A級(jí)（路線比例：級(jí)（路線比例：10%10%；占物流量比例：；占物流量比例：12/31=39%12/31=39%），其他作），其他作業(yè)單位對的等級(jí)如表業(yè)單位對的等級(jí)如表3 3所示。所示。第三步，在行與列的相交方格中填入行作業(yè)單位與列作業(yè)第三步，在行與列的相交方格中填入行作業(yè)單位與列作業(yè)單位間的物流強(qiáng)度等級(jí)，得物流原始相關(guān)表，如表單位間的物流強(qiáng)度等級(jí)，得物流原始相關(guān)表，如表4所示。所示。表表4

16、 4 物流原始相關(guān)表物流原始相關(guān)表第四步，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表第四步，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表因?yàn)楸硪驗(yàn)楸? 4中行作業(yè)單位與列作業(yè)單位排列順序相同，所以得到中行作業(yè)單位與列作業(yè)單位排列順序相同，所以得到的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，除掉多余的下三角矩陣表格，將右上三角矩陣變形，就得到除掉多余的下三角矩陣表格，將右上三角矩陣變形，就得到了了SLPSLP中著名的物流相關(guān)表，如表中著名的物流相關(guān)表，如表5 5所示。所示。IA1A2A3A4A5A6OUOAOOEIIEUUUU表表5 5 物流相關(guān)表物流相關(guān)表 第五步，根據(jù)物

17、流原始相關(guān)表計(jì)算各作業(yè)單位物流強(qiáng)度分值第五步，根據(jù)物流原始相關(guān)表計(jì)算各作業(yè)單位物流強(qiáng)度分值TCR,TCR,再根據(jù)各作業(yè)單位的再根據(jù)各作業(yè)單位的 大小對作業(yè)單位的接近程度大小對作業(yè)單位的接近程度進(jìn)行排序，繪制接近程度排序表進(jìn)行排序，繪制接近程度排序表接近程度排序表接近程度排序表第六步，繪制作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖第六步，繪制作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖布置思路，按布置思路，按 值大小排序先布置值大小排序先布置A A級(jí)關(guān)系，然后級(jí)關(guān)系，然后E E、I I、O O、U U級(jí)關(guān)系。級(jí)關(guān)系。表中作業(yè)單位表中作業(yè)單位A3A3的的TCRTCR值最高，故先布置，隨后布置與值最高，故先布置，隨后布置與A3A3有有A A

18、級(jí)級(jí)關(guān)系的作業(yè)單位關(guān)系的作業(yè)單位A1A1；接下來布置；接下來布置E E級(jí)關(guān)系，與級(jí)關(guān)系，與A3A3有有E E級(jí)關(guān)系的級(jí)關(guān)系的A4A4，與與A4A4有有E E級(jí)關(guān)系的級(jí)關(guān)系的A2A2，接下來，再布置，接下來，再布置I I級(jí)關(guān)系的單位與級(jí)關(guān)系的單位與O O級(jí)關(guān)系級(jí)關(guān)系的單位。的單位。最后可繪制出作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖。最后可繪制出作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖。作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖第七步，考慮面積因素對作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖進(jìn)行修正，可得作業(yè)單位平面位置面積圖 案例案例2 2：已知某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表如表所示，：已知某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表如表所示，非物流作業(yè)單

19、位相關(guān)表如表所示，物流與非物流相互關(guān)系非物流作業(yè)單位相關(guān)表如表所示，物流與非物流相互關(guān)系相對重要性比值相對重要性比值m:n=2:1m:n=2:1，對物流與非物流相關(guān)密切程度等，對物流與非物流相關(guān)密切程度等級(jí)值：級(jí)值：A=4A=4，E=3E=3；I=2;O=1;U=0;X=-1I=2;O=1;U=0;X=-1，綜合相互關(guān)系等級(jí)，綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表，試建立作業(yè)單位綜合相關(guān)表，并繪制各功劃分標(biāo)準(zhǔn)見表，試建立作業(yè)單位綜合相關(guān)表，并繪制各功能作業(yè)區(qū)域位置與面積相關(guān)圖。能作業(yè)區(qū)域位置與面積相關(guān)圖。某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表非物流作業(yè)單位相關(guān)表非物流作業(yè)單位相

20、關(guān)表綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)案例案例2解題步驟解題步驟步驟步驟1：進(jìn)行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表：進(jìn)行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表步驟步驟2：確定各作業(yè)單位間非物流關(guān)系相互影響因：確定各作業(yè)單位間非物流關(guān)系相互影響因素及等級(jí)，做出作業(yè)單位相互關(guān)系表；素及等級(jí)，做出作業(yè)單位相互關(guān)系表；步驟步驟3 3：確定物流和非物流相互關(guān)系的重要性分：確定物流和非物流相互關(guān)系的重要性分析 通常這一相對重要性比值通常這一相對重要性比值m:nm:n不應(yīng)超過不應(yīng)超過1:3-3:11:3-3:1。 若比值大于若比值大于3:13:1，則說明物流關(guān)系占主要地位，設(shè)施布置，則說明物流關(guān)系占主

21、要地位，設(shè)施布置只需要考慮物流；只需要考慮物流； 若比值小于若比值小于1:31:3，則說明物流影響很小，設(shè)施布置只需要，則說明物流影響很小，設(shè)施布置只需要考慮非物流關(guān)系即可?？紤]非物流關(guān)系即可。 現(xiàn)實(shí)情況下，按照物流關(guān)系和非物流關(guān)系的相對重要性，現(xiàn)實(shí)情況下，按照物流關(guān)系和非物流關(guān)系的相對重要性，將比值確定為將比值確定為3:1,2:1,1:1,1:2,1:33:1,2:1,1:1,1:2,1:3。步驟步驟4 4：量化物流強(qiáng)度等級(jí)和非物流的密切程度等級(jí)：量化物流強(qiáng)度等級(jí)和非物流的密切程度等級(jí)通常這些量化的數(shù)值取為：通常這些量化的數(shù)值取為： A=4A=4 E=3 E=3 I=2 I=2 O=1 O=1 U=0 U=0 X=-1 X=-1步驟步驟5 5：計(jì)算量化后的作業(yè)單位相互關(guān)系：計(jì)算量化后的作業(yè)單位相互關(guān)系ijMR對任意兩個(gè)作業(yè)單位分別為對任意兩個(gè)作業(yè)單位分別為A Ai i和和