車間設(shè)施布置方案分析與優(yōu)化設(shè)計

1、學(xué) 士 學(xué) 位 論 文車間設(shè)施布置方案分析與優(yōu)化設(shè)計xxx指導(dǎo)教師 孟秀麗 管理科學(xué)與工程學(xué)院 申請學(xué)位級別 學(xué) 士 專業(yè)名稱 工業(yè)工程 論文提交日期 2009年6月 論文答辯日期 2009年6月 學(xué)位授予單位和日期 南京財經(jīng)大學(xué) 2009年6月 答辯委員會主席 _ 2009年6月目 錄摘要及關(guān)鍵詞 1一、引言 2二、車間生產(chǎn)設(shè)施布置的理論和SLP方法 3（一）車間生產(chǎn)設(shè)施布置理論 41.設(shè)施布置設(shè)計的含義和內(nèi)容42.設(shè)施布置應(yīng)當(dāng)考慮到的因素43.設(shè)施布置的基本形式和要求 4（二）車間設(shè)施布置的物流設(shè)計概念 6（三）系統(tǒng)布置法（SLP） 8三、案例企業(yè)車間設(shè)施布置的分析和優(yōu)化設(shè)計 10（一）某

2、機(jī)加工企業(yè)車間設(shè)施布局現(xiàn)狀 10（二）車間設(shè)施布局存在的問題 11（三）車間SLP解決方案 12四、結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 18車間設(shè)施布置方案分析與優(yōu)化設(shè)計摘 要車間生產(chǎn)設(shè)施的布置是制造系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容之一，車間生產(chǎn)設(shè)施的布置方案的優(yōu)劣直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。論文闡述了車間生產(chǎn)設(shè)施的布置的基本原則、理論及方法，參考了國內(nèi)外常見的布局設(shè)計原理及方法，分析了某企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施布置中存在的問題，本著理論與實踐統(tǒng)一的基本立意，應(yīng)用系統(tǒng)布置設(shè)計SLP法等關(guān)于設(shè)施布局及工作地優(yōu)化等相關(guān)理論和方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出優(yōu)化方案從而實現(xiàn)了車間生產(chǎn)設(shè)施布置的優(yōu)化設(shè)計，驗證了車間設(shè)施布置理論的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵

3、詞：設(shè)施布置問題；系統(tǒng)布置法；車間Scheme Analysis and Optimizing Design of Facility Layout for Shop FloorABSTRACTWorkshop production facilities layout is an important aspect of production system design, and the layout program is directly related to product quality, production efficiency and economic benefits. Consid

4、ering the domestic and foreign common layout theories and methods, the thesis discusses the basic principles, theories and methods and analyses facilities problems of an enterprise. To combine the theories with practice, thesis applies SLP, one system layout method, to improve facilities layout and

5、so on .Then optimized programs are proposed to prove the guiding role of system layout theories.Keywords: facility layout problem; Systematic Layout Planning; shop floor一、引 言在我國，自開始實施工業(yè)化建設(shè)以來，許多企業(yè)出現(xiàn)了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益低下的問題。有人把我國的企業(yè)分成三個層次：第一層次是外資、合資企業(yè)，如一汽大眾、上海大眾等，這些企業(yè)具有高技術(shù)裝備，人力資源水平也較高，但是需要現(xiàn)代資訊技術(shù)的支援以及良好的文化氛圍等；第

6、二層次是較為常規(guī)的大量流水制造企業(yè)；第三層次是數(shù)量巨大、整體水平較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和中小企業(yè)。不論是哪個層次，與一些發(fā)達(dá)國家相比，普遍存在著消耗大、成本高、質(zhì)量差等問題。要想解決這些問題，彌補(bǔ)差距，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，其根本的出路在于管理創(chuàng)新，即通過設(shè)施規(guī)劃、質(zhì)量管理等科學(xué)技術(shù)來提高管理水平，改善企業(yè)的競爭力1。以車間設(shè)施布置為例，它強(qiáng)調(diào)的系統(tǒng)的整體優(yōu)化，從提高系統(tǒng)總生產(chǎn)率的目標(biāo)出發(fā)，統(tǒng)籌分析，合理布置、尋求最佳的設(shè)計和改善方案。所以在降低消耗和生產(chǎn)成本，改善物流，改進(jìn)空間的利用，縮短生產(chǎn)周期等方面有很大的潛力。車間設(shè)施布置的作用不僅表現(xiàn)在新建的工程項目上，更體現(xiàn)在對已有企業(yè)的改造上。當(dāng)前，我國正致力于實

7、現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的改變，重要的一個方面是經(jīng)濟(jì)增長從主要依靠擴(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。這就從客觀上提供了發(fā)揮車間設(shè)施布置的廣闊的天地。當(dāng)前，設(shè)施布置理論已越來越引起我國經(jīng)濟(jì)管理學(xué)家的重視。一些設(shè)計單位、高等院校和企業(yè)應(yīng)用物流技術(shù)，調(diào)整生產(chǎn)布局，改善物料搬運(yùn)，用較少的投入取得了縮短搬運(yùn)距離和搬運(yùn)量，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約資金的效果。目前國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)對車間設(shè)施布置理論進(jìn)行了不少研究：陳呈頻，畢娜，施祺方，蘭秀菊2運(yùn)用SLP方法和車間物流優(yōu)化理論對某車間設(shè)施布置方案進(jìn)行優(yōu)化后，認(rèn)為利用SLP技術(shù)，對企業(yè)物流設(shè)施進(jìn)行合理規(guī)劃，可有效的縮短生產(chǎn)周期。SLP技術(shù)用

8、系統(tǒng)觀點來研究物流活動從而實現(xiàn)降低物流費用，提高物流質(zhì)量，是滿足企業(yè)需求的一種有效方法。馬彤兵，馬可3通過進(jìn)行車間設(shè)施布置理論的分析后對車間設(shè)施規(guī)劃進(jìn)行改善設(shè)計，認(rèn)為可以減少或消除一些不產(chǎn)生價值的部分；通過工序流程的分析，對原有的工序進(jìn)行合理改善；通過進(jìn)行生產(chǎn)線柔性的分析，節(jié)約了大量的生產(chǎn)空間，使工廠內(nèi)部的物流路線大大縮短；通過設(shè)備種類及加工柔性分析，平衡了加工生產(chǎn)線。姚民雄4對快速可重構(gòu)制造系統(tǒng)的設(shè)施規(guī)劃與物流進(jìn)行分析后指出：企業(yè)物流的主要特征是物流與生產(chǎn)節(jié)拍同步。優(yōu)化企業(yè)物流的途徑有：合理配置各種生產(chǎn)設(shè)施盡可能降低庫存、均衡生產(chǎn)合理配置和使用物流機(jī)械、健全物流信息系統(tǒng)。他建議設(shè)施規(guī)劃研究應(yīng)

9、先于其他方面的開發(fā)研究，因為其他方面都基于存在的設(shè)施。設(shè)施是制造系統(tǒng)中最大的拓補(bǔ)不動點。劉啟芳、周剛5認(rèn)為對于現(xiàn)代制造業(yè)而言，降低制造成本是贏得利潤的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而利用物流在設(shè)施布置方面的理論對工廠生產(chǎn)車間進(jìn)行布置則可以有效地降低制造成本。郝理想6指出：良好的車間布置可以使生產(chǎn)者在工作過程中具有良好的心里感受，提高工人的生產(chǎn)效率；另一方面，對于企業(yè)內(nèi)部的物流而言，物流優(yōu)化的途徑主要通過合理的布置，優(yōu)化物流路徑，提高物流質(zhì)量以改善生產(chǎn)節(jié)奏，盡可能的降低庫存，加快物流速度來實現(xiàn)。工業(yè)企業(yè)總體布置和各種生產(chǎn)設(shè)施、輔助設(shè)施的合理布局是企業(yè)物流合理化的前提。車間設(shè)施布置與設(shè)計本身已有了幾十年的發(fā)展。特別

10、是近些年來，計算機(jī)輔助設(shè)施規(guī)劃日漸成為工程設(shè)計人員的重要工具，最具有代表性的就是程序。但由于車間設(shè)施布置與設(shè)計是一個復(fù)雜并且富含矛盾的優(yōu)化問題，所以人們在計算機(jī)輔助設(shè)施布置算法上做了大量的研究。盡管如此，國內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)尤其是針對生產(chǎn)物流優(yōu)化的設(shè)施布置系統(tǒng)仍然比較落后，成型的實用性強(qiáng)的設(shè)計工具不多，大多數(shù)需要設(shè)計人員手工操作，先構(gòu)思然后再在圖形繪制工具中進(jìn)行繪制，費時費力，效率低下。鑒于此，本文將系統(tǒng)介紹車間生產(chǎn)設(shè)施的布置理論和SLP法，并以某企業(yè)具體車間設(shè)施布置為例，運(yùn)用SLP法進(jìn)行了分析和改進(jìn)，希望能對提高企業(yè)生產(chǎn)效率有所裨益。二、車間生產(chǎn)設(shè)施布置的理論和SLP方法（一）車間生產(chǎn)設(shè)施布置理論

11、各種有形的生產(chǎn)設(shè)備都會碰到布置和重新布置的問題，要達(dá)到高效率的運(yùn)行，必須解決好此問題。設(shè)施布置的設(shè)計工作將研究各種不同情況下的布置問題，并提出一些建設(shè)性的指導(dǎo)方針和方法。1.設(shè)施布置設(shè)計的含義和內(nèi)容設(shè)施布置設(shè)計是指根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)和生產(chǎn)綱領(lǐng)，在已確認(rèn)的空間場所內(nèi)，按照原材料的接收，零件和產(chǎn)品的制造，成品的包裝、發(fā)運(yùn)的全過程，將人員、設(shè)備和物料所需要的空間做最適當(dāng)?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合，以期獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益7。設(shè)施布置的主要目標(biāo)有以下幾點：（1）符合工藝過程的要求。（2）最有效地利用空間。（3）物料搬運(yùn)費用最少。（4）保持生產(chǎn)和安排的柔性。（5）適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便。（6）為職工提

12、供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境。2.設(shè)施布置應(yīng)當(dāng)考慮到的要素（1）企業(yè)廠房的布置應(yīng)滿足生產(chǎn)過程的要求，以避免互相交叉和迂回運(yùn)輸，從而縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約生產(chǎn)費用。（2）生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作關(guān)系密切的車間應(yīng)相互靠近。（3）充分利用現(xiàn)有運(yùn)輸條件、如鐵路、公路、港口、供電、供水等公共設(shè)施。（4）按照生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)。（5）總平面布置力求占地面積最小。（6）應(yīng)考慮有擴(kuò)建余地。3.設(shè)施布置的基本形式和要求（1）設(shè)施布置的分類8產(chǎn)品原則布置根據(jù)產(chǎn)品的制造步驟安排各組成部分。從理論上看，流程是一條從原料投入到成品產(chǎn)出的連續(xù)線。固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車間，其設(shè)備、人員按加工或裝配的工藝過

13、程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線，適合品種少、批量大的生產(chǎn)方式。此種方法的優(yōu)點在于布置符合工藝過程，物流順暢；上下工序銜接使得在制品比較少；物料搬運(yùn)工作量?。粚と说募寄芤蟛桓?，易于培訓(xùn)；生產(chǎn)計劃簡單；可使用專用設(shè)備。缺點是：一臺設(shè)備發(fā)生故障將導(dǎo)致整個生產(chǎn)線中斷，而且生產(chǎn)線速度取決于最慢的機(jī)器；產(chǎn)品創(chuàng)新將導(dǎo)致布置的重新調(diào)整；相對投資較大；重復(fù)作業(yè)，單調(diào)乏味；維修保養(yǎng)費用高；機(jī)器負(fù)荷不滿等。工藝原則布置又稱機(jī)群布置，是同類設(shè)備和人員集中布置在一個地方的布置形式，優(yōu)缺點見表1。根據(jù)所執(zhí)行的一般功能，對各工藝組成部分進(jìn)行布置，并不考慮到任何特殊產(chǎn)品，如單件小批加工車間等。表1 工藝原則布置的優(yōu)缺點優(yōu)點

14、缺點機(jī)器利用率高物流量大更改產(chǎn)品品種和數(shù)量方便生產(chǎn)計劃與控制較復(fù)雜設(shè)備投資相對較少庫存量相對較大操作人員作業(yè)多樣化員工技能要求高成組原則布置實施成組加工的布置形式，介于產(chǎn)品布置和工藝布置之間，適應(yīng)于中小批量生產(chǎn)。優(yōu)點：物流順暢；設(shè)備利用率較高；有利于發(fā)揮班組合作精神；有利于提高工人的作業(yè)技能；物料搬運(yùn)工作量少；兼有產(chǎn)品原則布置和工藝原則布置的優(yōu)點。缺點：生產(chǎn)計劃要求高；單元之間流程不平衡，需要中間儲存；工作人員需要掌握所有作業(yè)技能；增加了使用專業(yè)設(shè)備的機(jī)會；兼有產(chǎn)品原則布置和工業(yè)原則布置的缺點。定位原則布置根據(jù)體積或者重量將產(chǎn)品固定在一個位置上，設(shè)備、人員、材料都圍繞著產(chǎn)品分布，如飛機(jī)制造廠、

15、造船廠等。其優(yōu)點在于物料移動較少；當(dāng)采用班組方式時，可提高作業(yè)連續(xù)性；高度柔性。不足之處是人員設(shè)備的移動將相對增加；設(shè)備需要重復(fù)配備；對工人技能要求高等。（2）設(shè)施布置的要求直線型流動，產(chǎn)品從原料到成品的流動過程應(yīng)是直線形的流動；回溯最少，重復(fù)檢驗的產(chǎn)品數(shù)量應(yīng)最低；生產(chǎn)時間可預(yù)先估計，以便更好地安排生產(chǎn)；在制品少，做到這一點要保障每道工序的順利完成，使整個生產(chǎn)過程流順通暢；可視性強(qiáng)的工廠車間，每個人都可以看到工廠里發(fā)生的情況，可以增強(qiáng)員工的緊迫感；瓶頸操作可被控制，可以確保生產(chǎn)過程不至于發(fā)生中斷；相關(guān)工作地之間距離較近，使得工人之間方便交流對工藝的看法；物料擺放與儲存有序，不會在尋找物品上浪費

16、時間，一目了然，同時還會節(jié)省空間；物料搬運(yùn)路徑最短，可以節(jié)約勞動力成本和時間；易于根據(jù)條件的變化進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)車間的布置應(yīng)該靈活多變，可以及時對環(huán)境變化作出響應(yīng)，這樣才能省時省力，節(jié)約成本。根據(jù)以上幾點可以判斷一個車間的生產(chǎn)布置是否符合物流的最佳布置原則，是否可以進(jìn)一步減少開支，為企業(yè)開源節(jié)流。（二）車間設(shè)施布置的物流設(shè)計概述物流系統(tǒng)的設(shè)計是整個車間設(shè)施布局的一個重要部分，也是本文考慮的問題之一，“物流”是指社會物質(zhì)資料從生產(chǎn)一直到消費前的全部流通過程，“工廠物流”是指工廠從原料進(jìn)廠，經(jīng)過存儲、加工、制造、裝配、包裝直至成品出廠的整個生產(chǎn)過程中（包括原料、材料、半成品、配套件、成品）的每個環(huán)節(jié)

17、流動、儲存的全過程?！肮S物流技術(shù)”是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，實現(xiàn)車間內(nèi)部的物流系統(tǒng)（Material handling system，MHS）合理化技術(shù)9。車間布局的實質(zhì)就是對制造資源（包括人，機(jī)具和物料）在空間上密切有機(jī)結(jié)合，時間上適當(dāng)連接、減少物料搬運(yùn)工作量，減少自制零件和外購件的損壞，節(jié)省費用。在布局設(shè)計的過程中考慮物流因素，不僅能降低其過程中的運(yùn)輸成本而且還能加快生產(chǎn)流程，最終達(dá)到提高生產(chǎn)能力和降低企業(yè)生產(chǎn)成本的目的。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，除了降低原材料和能源消耗外，已把改進(jìn)物料搬運(yùn)、改善工廠中的物流組織看作是減少和節(jié)省開支以獲取利潤的“第三源泉”，這是值得我們很好地研究和挖掘的。因此，

18、工藝設(shè)計人員除了要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)正確選擇生產(chǎn)工藝和機(jī)器設(shè)備外，還必須進(jìn)行物流分析和設(shè)計。因為合理的物流設(shè)計也同樣能大大提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。一個有效的物料流程是物料在工藝過程中按順序一直不斷地向前流動直至完成，沒有過多地迂回或倒流。物流與生產(chǎn)同時發(fā)生，并隨著加工技術(shù)的提高，加工在整個生產(chǎn)過程中比重下降而逐漸為人們所重視，物流技術(shù)的提高借助于自動化技術(shù)的發(fā)展得以實現(xiàn)。物流技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）人工物流。人工物流是原始的形式，物料的輸送、存取由人或借助于簡單的機(jī)械來實現(xiàn)。這種方式由于方式靈活、初期投資少、設(shè)備簡單，而被一些中小規(guī)模的企業(yè)廣泛采用。這種方法的缺點是節(jié)奏慢、勞動

19、強(qiáng)度大、工資支出多，且不利于集成控制。（2）剛性自動化物流。這種方式是以汽車制造為代表的專業(yè)化、大批量生產(chǎn)的產(chǎn)物，在二十世紀(jì)五、六十年代達(dá)到頂峰。它以輸料道、輸料槽、傳送機(jī)等機(jī)械自動輸送機(jī)構(gòu)為特征，物料的輸送按某一節(jié)拍或某一固定的方式進(jìn)行，物料存取由人、機(jī)器人、機(jī)械手或搬運(yùn)設(shè)備等媒介實現(xiàn)。特點為生產(chǎn)節(jié)奏快，設(shè)備布置相對固定，設(shè)備專門化程度高，缺點為初期投資大，靈活性差，一般只能用于大批量的生產(chǎn)。本文所考慮的就是這種物流。（3）柔性自動化物流。這種方式出現(xiàn)于二十世紀(jì)六十年代，應(yīng)市場需求和自動化技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，并處于不斷發(fā)展之中。一般由自動存取系統(tǒng)（AS/RS Automated Storage

20、 and Retrieval System），自動引導(dǎo)小車AGV(Automated Guided Vehiele)、物流自動識別系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)等組成，所有活動由計算機(jī)集中控制，能夠?qū)崿F(xiàn)物流的自由流動和隨機(jī)存取，便于系統(tǒng)的集成和優(yōu)化，并能進(jìn)一步實現(xiàn)智能化控制。（三）系統(tǒng)布置法（SLP）SLP（Systematic Layout Planning，系統(tǒng)布置設(shè)計）方法，是理查德繆瑟（Richard Muther）提出的設(shè)施布置的經(jīng)典方法，該方法采用嚴(yán)密的系統(tǒng)分析手段和規(guī)范的系統(tǒng)設(shè)計步驟進(jìn)行系統(tǒng)布置設(shè)計，具有很強(qiáng)的實踐性。運(yùn)用SLP法進(jìn)行總平面布置時，首先要對各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系做出分析，

21、經(jīng)過綜合得到作業(yè)單位之間的關(guān)系矩陣，然后根據(jù)關(guān)系矩陣中作業(yè)單位之間相互關(guān)系的密切程度決定作業(yè)單位之間距離的遠(yuǎn)近，安排各作業(yè)單位的位置，繪制出相應(yīng)的位置關(guān)系圖，并將作業(yè)單位實際占地面積與位置關(guān)系圖結(jié)合起來，形成作業(yè)單位面積相關(guān)圖。通過進(jìn)一步的修正和調(diào)整，得到可行的布置方案，最后采用加權(quán)評價等方法對得到的方案進(jìn)行優(yōu)選評估。設(shè)施系統(tǒng)布置規(guī)劃方法是一種條理性很強(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)計領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。國內(nèi)在八十年代以后引進(jìn)這一理論，收效非常顯著。設(shè)施系統(tǒng)布置的起點是對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品和產(chǎn)量進(jìn)行分析和綜合，這些數(shù)據(jù)來自設(shè)計部門和市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測

22、分析。所以設(shè)施系統(tǒng)布置首先是調(diào)查研究、收集資料，其次是分析有關(guān)資料的相互關(guān)系，在綜合調(diào)研的基礎(chǔ)上設(shè)計方案，最后對若干方案進(jìn)行選擇并組織實施。SLP的具體程序如下：（1）數(shù)據(jù)收集分析。P、Q、R、S、T是布局設(shè)計中大多數(shù)計算的基礎(chǔ)，是解決布置問題的基本要素。因此，布置設(shè)計必須首先收集這方面的原始資料。P（Product）：產(chǎn)品的品種或種類；Q（Quantity）：每種產(chǎn)品的產(chǎn)量；R（Routing）：生產(chǎn)路線或工藝過程；S（Services）：輔助服務(wù)部門；T（Time）：時間（勞動量定額）。P、Q、R、S、T被稱為“設(shè)施規(guī)劃工程師的字母”。（2）物流分析。物流分析包括確定物流在生產(chǎn)過程中每個必

23、要的工序間移動的最有效的順序，以及這些移動的強(qiáng)度或數(shù)量值。一個有效的物流流程應(yīng)該沒有過多的迂回或倒流。物流應(yīng)該根據(jù)P-Q分析對不同的生產(chǎn)方式畫出“工藝過程圖”、“多種產(chǎn)品工藝過程圖”或“從至圖”。（3）作業(yè)單位相互關(guān)系分析。所謂作業(yè)單位，對于一個工廠總平面布置來說，可以是一個廠房、一個車間、一個倉庫等單位。對于一個生產(chǎn)車間來說，可以是一臺機(jī)床、一個裝配臺、一個檢查設(shè)施等。作業(yè)單位相互關(guān)系的分析是對各單位或作業(yè)活動之間關(guān)系的密切程度進(jìn)行評價。將P、Q和S結(jié)合起來研究輔助部門與作業(yè)單位的相互關(guān)系，考慮到諸如避免干擾、人員來往頻繁程度。是否使用同一設(shè)備等非物流關(guān)系，將各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系分為絕對

24、必要（Absolutely Necessary）、特別重要（Especially Important）、重要（Important）、一般（Ordinary）、不重要（Unimportant）和不能接近等不同等級，分別以大寫元音字母A、E、I、O、U、X來表示并給予一個系數(shù)值。（4）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系的分析。在作業(yè)單位相互關(guān)系圖完成以后，根據(jù)物流分析的結(jié)果，同時考慮到非物流相互關(guān)系就可以繪制表明各作業(yè)關(guān)系的“物流與作業(yè)單位相互關(guān)系圖”。在繪制時可以考慮或不考慮作業(yè)單位的實際位置，也可以不考慮作業(yè)單位所需的面積。為把相互關(guān)系圖中的數(shù)據(jù)資料更形象、更直觀地表現(xiàn)出來，通常要將作業(yè)單位之間的關(guān)系繪制

25、成“相互關(guān)系圖解”，以線條數(shù)來表示密切程度等級。（5）面積設(shè)定。在實際的設(shè)施布置設(shè)計過程中，常受到現(xiàn)有廠房或可利用土地面積與形狀等的限制，而不得不把需要的面積與可利用的面積結(jié)合起來權(quán)衡考慮。（6）面積相關(guān)圖解。根據(jù)已經(jīng)確定的物流及作業(yè)單位相互關(guān)系，以及確定的面積，就可以利用面積相關(guān)圖進(jìn)行圖解，即把每個作業(yè)單位按面積用適當(dāng)?shù)男螤詈捅壤趫D上進(jìn)行配置。同時，根據(jù)現(xiàn)有實際條件以及運(yùn)輸方式、道路要求、貯存設(shè)施、場地形狀、環(huán)境需要、管理控制等因素進(jìn)行修正。最后形成幾個可供選擇的方案。（7）布置設(shè)計的尋優(yōu)。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)施空間的實際制約和各種修正條件（如：運(yùn)輸方式、存儲設(shè)備、場地環(huán)境、人的要求、廠房特征、輔助

26、設(shè)施及管理控制要求、安全防護(hù)等）。對各部門的位置、形狀進(jìn)行調(diào)整，最終形成幾個可行和初步優(yōu)化的布置方案。（8）布置的評價。對以上階段初步篩選的各備選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和綜合評價，從定性和定量的結(jié)合，綜合主觀和客觀兩個方面，確定每個方案的“價值”，進(jìn)行設(shè)施布置的評價和選擇。費用效果分析法、關(guān)聯(lián)矩陣、模糊綜合評價法、層次分析法以及比較簡易的實驗工廠法、成本比較法、生產(chǎn)率評價法等均可用于方案評價。總之，車間布置是影響深遠(yuǎn)的一項工作，一個良好的車間布置可以用埃普爾（Apple）的“良好布置標(biāo)志”來衡量?！傲己貌贾脴?biāo)志”主要包括：圍繞某一預(yù)先計劃好的布置設(shè)計建造建筑物；通道筆直、清楚、有標(biāo)記；保持最低限

27、度的后退倒行；有關(guān)作業(yè)緊靠在一起；生產(chǎn)時間可以預(yù)測；安排進(jìn)度計劃的困難最??；最少量的在制品；條件改變時容易調(diào)整，具有高柔性；擴(kuò)展計劃時容易編制；實際加工時間對生產(chǎn)總時間之比最大；檢查最少而質(zhì)量最好；材料搬運(yùn)距離最短；手工搬運(yùn)最少；無不必要的材料重復(fù)搬運(yùn)；材料放在負(fù)載單元中搬運(yùn)；作業(yè)之間的搬運(yùn)最少；材料能及時傳遞給工人；材料能從工作區(qū)域及時搬開；由間接工人來做材料搬運(yùn)工作；有秩序地搬運(yùn)和儲存材料；工人能以最高效率工作等。（9）詳細(xì)布置。對選中方案在其空間相互布置圖的基礎(chǔ)上予以改進(jìn)，得到具體有可操作性的詳細(xì)布置。三、案例企業(yè)車間設(shè)施布置的分析和優(yōu)化設(shè)計（一）某機(jī)加工企業(yè)車間設(shè)施布局現(xiàn)狀該公司是一家

28、中小型民營企業(yè)，主要以生產(chǎn)注塑機(jī)為主，品種較少且比較穩(wěn)定。由于當(dāng)初建廠時，沒有對設(shè)施做過系統(tǒng)分析，造成了物流流動的不合理。生產(chǎn)經(jīng)常會碰到這樣的問題：裝配車間和電工車間可以按照同一個生產(chǎn)計劃順利執(zhí)行，而金工車間經(jīng)常無法按時完成生產(chǎn)任務(wù)，導(dǎo)致后續(xù)車間的停工和前一車間的庫存積壓，成為企業(yè)生產(chǎn)物流的瓶頸。金工車間成為物流改善的重點對象。廠房呈矩形，幾個車間的生產(chǎn)線是線型布置的，當(dāng)前車間的平面布置如圖1（比例1：100）所示：圖1 金工車間的布置原有生產(chǎn)物流設(shè)施平面布置圖圖1 金工車間的布置原有生產(chǎn)物流設(shè)施平面布置圖（二）車間設(shè)施布局存在的問題通過對該車間加工產(chǎn)品的工藝路線和物流量的分析發(fā)現(xiàn)，引起車間效

29、率較低的主要原因是原有的設(shè)施布置的不合理1.生產(chǎn)路線存在著許多的重復(fù)、迂回的路線。加工的零部件種類多，工藝復(fù)雜，大部分的加工件生產(chǎn)路線過長，影響了加工時間。以加工工藝為例來分析物流路線，會發(fā)現(xiàn)、存在搬運(yùn)線路迂回與物流路線過長的問題。銑床到鏜床物流強(qiáng)度大，使用度高但需繞過磨床，路線存在迂回。2.工作區(qū)域功能劃分不明確。例如所有加工車床彼此之間過于分散。這樣使得在該區(qū)域的使用上物料的運(yùn)輸路線相互干擾，影響產(chǎn)品的運(yùn)輸時間和加工時間，這說明車間內(nèi)的加工車床的位置設(shè)計得不合理，造成產(chǎn)品在車間內(nèi)的運(yùn)輸路線的重復(fù)。3.檢驗區(qū)的標(biāo)識不清。在檢驗區(qū)經(jīng)常存在一些檢驗好的注塑機(jī)與檢驗不合格的注塑機(jī)混在一起，此時，會

30、出現(xiàn)錯誤的返修，造成工時和人員的浪費。這主要是由于在檢驗區(qū)沒有標(biāo)記說明型號，而且擺放的順序是隨機(jī)的，要重新檢修時檢驗員和返修工人憑感覺找電機(jī)及辨別其型號。4.車間內(nèi)過道的轉(zhuǎn)彎都是直角轉(zhuǎn)彎。這不符合車輛轉(zhuǎn)彎的路線為弧線的原則；在實際中車輛轉(zhuǎn)彎時經(jīng)?？邕^轉(zhuǎn)彎的內(nèi)直角，有時轉(zhuǎn)彎的直角內(nèi)放了材料，必然會影響車輛的轉(zhuǎn)彎速度，造成運(yùn)送的停滯和生產(chǎn)線的等待。5.空間的閑置。車間中有兩個檢驗臺，使用率不高。這些檢驗臺放在廠內(nèi)，增加固定成本投入、占用車間空間、造成極大的浪費，雖然可以保證能夠按需生產(chǎn)，但我覺得可以刪除一個檢驗臺，將空間和設(shè)備節(jié)省下來去增加企業(yè)一個休息區(qū)，使生產(chǎn)車間更加人性化，也為以后企業(yè)的擴(kuò)容提

31、供了儲備的場地。（三）車間SLP解決方案1.金工車間物流分析。（1）金工車間加工工藝分析及物流量測定。金工車間是該企業(yè)零部件加工的中心，加工工藝因零部件的不同而存在不同的加工工藝，常年加工的零部件有34種，對這些零件的加工工藝進(jìn)行詳細(xì)的分析是規(guī)劃的第一步，取后模板加工工藝為例（表1），同時測定物流量（表2）。表1 后模板加工工藝過程表產(chǎn)品名稱代號材料重量 ( kg)后模板1鑄鐵379. 5序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容(削量)1車床車322銑床銑73鏜床鏜34鉆床鉆孔25檢驗臺檢驗6油漆車間油漆表2 部分單位物流強(qiáng)度匯總序號單位對（路線）物流強(qiáng)度（kg）11-2122521-3331-6259.44

32、1-7525.4452-4062-51304.373-7084-50（2）作業(yè)單位對的物流強(qiáng)度按大小排序，記錄物流強(qiáng)度分析表（表3），根據(jù)物流強(qiáng)度分布比例劃分物流強(qiáng)度等級10。并繪制原始物流相關(guān)表（表4）和作業(yè)單位物流相關(guān)圖（表5）。表3 部分物流強(qiáng)度分析表序號作業(yè)單位對物流強(qiáng)度（kg）物流強(qiáng)度等級12-51304. 3A21-7525.44E31-4491.6E41-6259.4I54-6101.3I63-54O表4 原始物流相關(guān)表作業(yè)單位名稱車床銑床刨床磨床鏜床鉆床檢驗臺車床AOEUIE銑床AUUAII刨床OUUOOU磨床EUUUIU鏜床UAOUUU鉆床IIOIUA檢驗臺EIUUUA表5

33、作業(yè)單位物流相關(guān)2.繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖（1）由于金工車間內(nèi)主要考慮物流量的大小的轉(zhuǎn)移11，不需要考慮其他方面的影響，所以只要考慮作業(yè)單位物流相關(guān)表做出作業(yè)單位接近表，不需要考慮非物流相關(guān)表（表6）。表6 金工車間接近程度排序車床銑床刨床磨床鏜床鉆床檢驗臺車床A/4O/1E/3U/0I/2E/3銑床A/4U/0U/0A/4I/2I/2刨床O/1U/0U/0O/1O/1U/0磨床E/3U/0U/0U/0I/2U/0鏜床U/0A/4O/1U/0U/0U/0鉆床I/2I/2O/1I/2U/0A/4檢驗臺E/3I/2U/0U/0U/0A/4接近程度1312355119排序1275634（2）繪制作業(yè)

34、單位位置相關(guān)圖及平面布置及車間平面布置可行方案圖將A、E、I、O、U級排序，處理各級作業(yè)單位對之間的相互位置（圖2），同級作業(yè)單位對按綜合接近程度分?jǐn)?shù)的高度排序，安排各作業(yè)單位的位置12。車間平面布置可行方案見圖3（比例1：100）。圖2 金工車間作業(yè)單位相關(guān)圖圖3 金工車間的布置新的生產(chǎn)物流設(shè)施平面布置圖同樣以加工工藝為例來分析物流路線，會發(fā)現(xiàn)搬運(yùn)線路沒有迂回，路線合理。同時通過優(yōu)化布置減少了一個檢驗臺，在剩余面積的基礎(chǔ)上，增加了休息區(qū)，也為以后企業(yè)的擴(kuò)容提供了儲備的場地。在設(shè)置平面布置圖時，要根據(jù)各種限定因素對圖紙進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，主要的修正因素包括：物料搬運(yùn)方法、建筑特征、道路、公用管線布置、場地環(huán)境與條件等13。在“以人為本”的時代里，我們在運(yùn)用SLP方法進(jìn)行設(shè)施布局時還需要充分考慮到人因工程學(xué)的問題14。新設(shè)計方案在物流效率與方便性、空間利用率、工作環(huán)境安全與舒適性、管理的方便性、布置方案的可擴(kuò)展性等方面，使