設(shè)施規(guī)劃與物流分析(3SLP)

1、設(shè)施規(guī)劃與物流分析設(shè)施規(guī)劃與物流分析主講：高本河博士（后）主講：高本河博士（后） 副教授副教授清華大學(xué)深圳研究生院清華大學(xué)深圳研究生院設(shè)施布置設(shè)計(jì)設(shè)施布置設(shè)計(jì)第三部分第三部分 1 1、設(shè)施布置的目標(biāo)、設(shè)施布置的目標(biāo)（1）符合工藝過(guò)程的需要。避免工序間的往返和交錯(cuò)流動(dòng)。（2）最有效地利用空間。（3）物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。物料運(yùn)輸路線(xiàn)短捷，避免運(yùn)輸?shù)耐岛徒徊?。?）保持生產(chǎn)與安排的柔性。有適應(yīng)變化的能力（如變更產(chǎn)品等）。（5）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)單元布置在一個(gè)區(qū)域內(nèi)或靠近布置，甚至合并在一個(gè)建筑物內(nèi)。（6）為員工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，使之合乎生理、

2、心理的要求，為提高生產(chǎn)效率和保證員工身心健康創(chuàng)造條件。 2 2、設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基本要素、設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基本要素 按照Richard.繆瑟的觀點(diǎn)，影響布置設(shè)計(jì)的最基本要素是PQRST，并形象地用解決布置問(wèn)題的鑰匙比喻這5個(gè)基本要素。 3 3、布置的原則、布置的原則工廠總體布局的原則 （1）總體布置要求符合工藝過(guò)程，物流路線(xiàn)短捷順暢，重視各作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度； （2）內(nèi)外協(xié)調(diào)，建筑物要符合城市規(guī)劃要求，廠區(qū)空間以及綠化、美化配置要與周?chē)慕ㄖ合鄥f(xié)調(diào)； （3）道路、鐵路便捷，還要考慮生產(chǎn)、消防通道以及人行干道； （4）合理用地，尤其是發(fā)展預(yù)留用地要適當(dāng)； （5）適應(yīng)自然條件，通風(fēng)和采光，避

3、開(kāi)滑坡、濕陷等隱患； （6）安全和環(huán)境保護(hù)。車(chē)間布置的原則 （1）以生產(chǎn)類(lèi)型和車(chē)間分工作為依據(jù)，確定車(chē)間的生產(chǎn)組織形式和設(shè)備布置的形式； （2）要求工藝流程通順、物料搬運(yùn)短捷方便，避免往返交叉； （3）根據(jù)工藝流程選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ问?，采用適當(dāng)?shù)母叨?、跨度、柱距，配備適當(dāng)?shù)燃?jí)的起重運(yùn)輸設(shè)備，充分利用建筑物的空間； （4）對(duì)車(chē)間的所有組成部分，包括機(jī)床、工作位置、毛坯與零件存放地、檢驗(yàn)試驗(yàn)用地、輔助部門(mén)、通道、公用管線(xiàn)、辦公室、生活衛(wèi)生設(shè)施等，合理區(qū)劃和協(xié)調(diào)配置; （5）為員工創(chuàng)造安全、舒適的工作環(huán)境，使采光、照明、通風(fēng)、采暖、防塵、放噪音等有良好的條件，將工裝擺放在合適的位置，便于作業(yè)； （6）

4、具備適應(yīng)生產(chǎn)變化的柔性。 3 3、設(shè)施布置的基本形式、設(shè)施布置的基本形式 （1）產(chǎn)品原則布置（Product Layout）：固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車(chē)間，其設(shè)備、人員按加工和裝配的工藝過(guò)程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線(xiàn)，適用于少品種大批量生產(chǎn)方式。 （2）工藝原則布置（Process Layout）：是將同類(lèi)設(shè)備和人員集中布置在一個(gè)地方的布置形式。如按車(chē)床組、磨床組等分區(qū)，適用于多品種小批量的生產(chǎn)方式。 （3）成組原則布置（Group Layout）：是在工作場(chǎng)地內(nèi)配置可以完成工藝相似零件組所有零件全部工序所需的不同類(lèi)型的機(jī)床，以此為一個(gè)單元，再在其周?chē)渲闷渌匾脑O(shè)備。適用于中小批量

5、生產(chǎn)。 （4）固定工位式布置（Fixed Product Layout）：是以原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式。生產(chǎn)時(shí)所需的設(shè)備、人員、材料都服從于工件的固定工位。適用于大型的不易移動(dòng)的產(chǎn)品，如飛機(jī)裝配、船舶制造等。 4 4、流動(dòng)模式、流動(dòng)模式 任何一個(gè)工作單元的設(shè)計(jì)，都要考慮物料、信息、人員流動(dòng)的模式。選擇流動(dòng)模式的一個(gè)重要考慮因素是入口和出口的位置?；镜牧鲃?dòng)模式有5種，實(shí)際的流動(dòng)模式是5種基本流動(dòng)模式的組合?？紤]出入口位置的流動(dòng)模式 表示流程的流動(dòng)模式 布置對(duì)物流路徑的影響 5 5、系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（、系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLPSLP，Systematic Layout Systemati

6、c Layout Planning Planning ） 工廠布置的程序和方法，以1961年Richard.繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP（System Layout Planning）最為著名，應(yīng)用十分普遍。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)。 SLP采取四個(gè)階段進(jìn)行： （1）確定位置：確定所要布置的相應(yīng)位置； （2）總體區(qū)劃：確定一個(gè)總體布局，畫(huà)出初步區(qū)劃圖； （3）詳細(xì)布置：設(shè)備的詳細(xì)布置，確定具體位置； （4）施工安裝：編制施工計(jì)劃，并進(jìn)行施工和安裝。第第2階段階段 總體區(qū)劃階段的工作程序總體區(qū)劃階段的工作程序（1）產(chǎn)品產(chǎn)量分析；）產(chǎn)品產(chǎn)

7、量分析；（2）物流分析；）物流分析；（3）作業(yè)單位相互關(guān)系分析；）作業(yè)單位相互關(guān)系分析；（4）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系分析；）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系分析；（5）面積的確定；）面積的確定；（6）面積相互關(guān)系圖解；）面積相互關(guān)系圖解；（7）調(diào)整與修正；）調(diào)整與修正；（8）評(píng)價(jià)與選擇。）評(píng)價(jià)與選擇。 （1）產(chǎn)品產(chǎn)量分析（P-Q分析）：P-Q分析要回答采用什么樣的生產(chǎn)方式，從而采取什么樣的基本布置形式。從圖上可以看出： M區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量大，品種少，適宜于采用大量生產(chǎn)方式，加工機(jī)床按產(chǎn)品原則布置。 J區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量少，品種多，屬于單件小批量生產(chǎn)方式，必須按照工藝原則布置。 在M區(qū)和J區(qū)之間，則適于采用上述兩種

8、相結(jié)合的成組原則布置。 （2）物流分析（R分析）：物流分析的基礎(chǔ)是生產(chǎn)路線(xiàn)R。物流分析有以下四種方法：工藝過(guò)程圖、多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖、從至表、物流強(qiáng)度等級(jí)分析。 工 藝 過(guò) 程 圖 對(duì)于一種或少量標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品或項(xiàng)目時(shí)采用 多 種 產(chǎn) 品 工 藝 過(guò) 程 圖 對(duì)于數(shù)種產(chǎn)品或物品，如果不包括裝配和拆卸時(shí)采用 從 至 表 作業(yè)單位距離從至表 產(chǎn)品及搬運(yùn)托盤(pán)數(shù)從至表 當(dāng)研究的產(chǎn)品、零件或物料的數(shù)量非常多時(shí)，就可以采用從至表 產(chǎn)品及搬運(yùn)總量從至表 物 流 強(qiáng) 度 等 級(jí) 分 析 （3）作業(yè)單位相互關(guān)系分析：是對(duì)作業(yè)單位之間關(guān)系的密切程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。作業(yè)單位相互關(guān)系圖上的每一個(gè)菱形框格表示相應(yīng)的兩個(gè)作業(yè)單位間

9、的關(guān)系。下圖是元音字母表示的密切程度的等級(jí)。 （4）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系分析：繪制物流與作業(yè)單位相互關(guān)系圖，用圖例、符號(hào)、數(shù)字、顏色畫(huà)出各個(gè)作業(yè)單位之間的相互關(guān)系。繪制時(shí)不考慮作業(yè)單位的實(shí)際位置和作業(yè)單位所需要的面積，各作業(yè)單位之間的密切程度用線(xiàn)條的多少對(duì)應(yīng)等級(jí)符號(hào)來(lái)表示。 （5）面積的確定：確定面積的方法有以下幾種。計(jì)算法：這是確定面積精確的方法，即根據(jù)每臺(tái)設(shè)備和作業(yè)所需的面積，加上輔助設(shè)施、材料儲(chǔ)存、維修、通道以及人員等所需面積，得到該單位的總面積。轉(zhuǎn)換法：或叫因數(shù)法，即把現(xiàn)在所占的面積轉(zhuǎn)換成將來(lái)布置所需要的面積。標(biāo)準(zhǔn)面積法：即運(yùn)用特定的面積指標(biāo)求得需要面積的方法。概略布置法：即利用設(shè)備

10、的樣片或模型進(jìn)行概略布置，確定需要的面積。指標(biāo)趨勢(shì)及延伸法：即將過(guò)去各個(gè)時(shí)期每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)工時(shí)或每個(gè)單位的面積指標(biāo)畫(huà)成曲線(xiàn)，按曲線(xiàn)的延伸預(yù)測(cè)未來(lái)的面積指標(biāo)。（最不準(zhǔn)確的方法）一般需要的面積常常受到實(shí)際可能或其它因素的限制，因此必須對(duì)所需要的面積進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使之與可用面積相適應(yīng)。 （6）面積相互關(guān)系圖解：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，利用面積相互關(guān)系圖進(jìn)行圖解，既把每個(gè)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。 根據(jù)面積相關(guān)圖，可以形成幾個(gè)理想的、理論上的塊狀布置方案。下圖是根據(jù)上一頁(yè)的面積相關(guān)圖為基礎(chǔ)繪制的三個(gè)塊狀區(qū)劃布置方案。 （7）調(diào)整和修正：要使面積圖成為合

11、格的方案，還需要考慮實(shí)際條件的限制并進(jìn)行調(diào)整和修正。進(jìn)行調(diào)整要考慮的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：場(chǎng)址條件或周?chē)闆r：場(chǎng)址條件或周?chē)闆r：如地面坡度、主導(dǎo)風(fēng)向、朝向，鐵路、道路的出入口，對(duì)周?chē)廴?、振?dòng)、噪聲的影響等。搬運(yùn)方法：搬運(yùn)方法：如與外部運(yùn)輸?shù)穆?lián)接、搬運(yùn)的總體方案、搬運(yùn)方式、搬運(yùn)設(shè)備、吊車(chē)起重能力和所占空間等。倉(cāng)庫(kù)設(shè)施：倉(cāng)庫(kù)設(shè)施：要根據(jù)面積相關(guān)圖重新檢查倉(cāng)庫(kù)設(shè)施的面積，這是最容易被忽視或壓縮的面積。要根據(jù)貨物堆垛、上架、支承方法等確定面積。建筑特征：建筑特征：如建筑立面、柱網(wǎng)、門(mén)窗型式、高度、地面負(fù)荷等，要與建筑工程師商議，對(duì)平面布置進(jìn)行調(diào)整。公用和輔助部門(mén)：公用和輔助部門(mén)：要考慮公用管線(xiàn)、維修

12、部門(mén)所需要的面積，包括留出機(jī)械設(shè)備、自動(dòng)化控制設(shè)備、通道等面積。人員的需要：人員的需要：包括工廠出入口的分布，更衣室、休息室的設(shè)置，以及安全、方便。 （8）評(píng)價(jià)與選擇：加權(quán)因素法和費(fèi)用對(duì)比法。加權(quán)因素法：用于對(duì)非經(jīng)濟(jì)性因素的評(píng)價(jià)。在布置方案比較中，最常見(jiàn)的非經(jīng)濟(jì)因素有是否易于將來(lái)發(fā)展、工藝過(guò)程的適應(yīng)性、靈活性、物流的效率、物料搬運(yùn)的效率、儲(chǔ)存的效率、空間利用率、輔助服務(wù)部門(mén)的綜合效率、工作條件、安全性、是否易于管理、產(chǎn)品質(zhì)量、維修、設(shè)備利用率、是否滿(mǎn)足生產(chǎn)能力或需求能力、是否適應(yīng)公司的組織結(jié)構(gòu)、人流、外觀、自然條件的利用、環(huán)境保護(hù)等。加權(quán)因素法是從許多不同的主觀看法中理出的一個(gè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，當(dāng)

13、各方案之間的投資費(fèi)用與節(jié)約不能很精確地衡量或其差別不明顯時(shí)，這種方法特別可取。 加權(quán)因素法評(píng)定后一般是四種結(jié)果中的一個(gè)：（1）某一方案突出地超過(guò)其他方案，可以做為最合理的方案。（2）兩個(gè)方案總值非常接近。此時(shí)，可以包括進(jìn)更多的因素，重新評(píng)價(jià)這兩個(gè)方案。（3）設(shè)計(jì)人員或者評(píng)價(jià)人員看到一個(gè)或幾個(gè)方案有可能加以改進(jìn)。那么就把改進(jìn)后的方案再按照評(píng)價(jià)其他方案的同樣原則來(lái)評(píng)價(jià)這個(gè)新的改進(jìn)方案。（4）在評(píng)價(jià)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)可以把兩三個(gè)方案結(jié)合起來(lái)。這時(shí)要編制一個(gè)結(jié)合方案的復(fù)制圖，然后按照評(píng)價(jià)其他方案的同樣原則來(lái)評(píng)價(jià)這個(gè)新的結(jié)合方案。費(fèi)用對(duì)比法：費(fèi)用對(duì)比法一般是在各個(gè)方案都已證明是合理的情況下，從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行對(duì)比。

14、對(duì)于一個(gè)全新的項(xiàng)目布置方案，一般需要進(jìn)行總費(fèi)用對(duì)比；對(duì)于原有布置調(diào)整的方案，常可以只對(duì)有差別的部分進(jìn)行對(duì)比。 （第（第3階段）階段） 6 6、詳細(xì)布置設(shè)計(jì)、詳細(xì)布置設(shè)計(jì) 它包括確定每臺(tái)機(jī)器及設(shè)備的位置，確定工人工作面積、材料存放及輔助設(shè)施等。在這個(gè)階段需要更具體的數(shù)據(jù)、測(cè)量尺寸和詳細(xì)的分析技術(shù)。在進(jìn)行每一區(qū)域的詳細(xì)布置時(shí)，設(shè)計(jì)人員基本上仍然按第2階段提出的模式進(jìn)行，只是更加詳細(xì)一些而已。 7 7、布置圖繪制技術(shù)、布置圖繪制技術(shù) （1）方格紙繪制 （2）樣片 （3）立體模型（三維模型） （4）計(jì)算機(jī)繪圖 （第（第4階段）階段） 8 8、施工安裝、施工安裝 （1）安裝前的準(zhǔn)備工作：包括取得最后的批

15、準(zhǔn)和投資費(fèi)用調(diào)撥；編制安裝計(jì)劃與安裝圖（藍(lán)圖加書(shū)面的說(shuō)明）；安排好廠房或輔助供應(yīng)管線(xiàn)與公用設(shè)施方面的改變；編制搬遷進(jìn)度計(jì)劃；以及通知每一個(gè)有關(guān)人員等。尤其要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：畫(huà)好安裝藍(lán)圖，寫(xiě)明工作指令；設(shè)備定位方法要科學(xué)有效；選好設(shè)備搬遷的負(fù)責(zé)人；設(shè)備遷移的時(shí)間和順序要事先做好。 （2）安裝：按照布置圖的要求，把設(shè)備安裝到相應(yīng)的位置上。有以下幾個(gè)需要注意的問(wèn)題將設(shè)備完整地搬走，以減少組裝時(shí)間；盡可能地遷移到接近安裝地點(diǎn)，以減少找正與接線(xiàn)時(shí)間；完成后，要公布搬遷情況。 （3）安裝后的善后：包括設(shè)備接線(xiàn)、試車(chē)、交付給操作人員、清理場(chǎng)地（新場(chǎng)地和原有場(chǎng)地）等。安裝好后還有幾項(xiàng)工作要做：使員工適應(yīng)于改

16、變了的環(huán)境（譬如新的柜子號(hào)碼，停車(chē)地點(diǎn)變更等）；對(duì)布置進(jìn)行跟蹤，了解布置是否如設(shè)計(jì)那樣正確有效。 9 9、布置設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理、布置設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理 （1）管理部門(mén)的興趣：最高管理部門(mén)一般只對(duì)布置設(shè)計(jì)的階段I和階段II感興趣，而把階段III和階段IV委托別的人執(zhí)行。即管理部門(mén)的關(guān)心程度在工廠布置的最初階段相對(duì)地要大一些，而到布置設(shè)計(jì)的后階段，就相對(duì)減少。另一方面，隨著每階段的進(jìn)行，總工作量卻逐步增加，愈到后面的階段，投入的人力和時(shí)間也就愈多。但由于這些工作一般都由全體職工的下層人員來(lái)?yè)?dān)任，管理部門(mén)就委托別人來(lái)計(jì)劃和管理這些工作量。 （2）組織：需要有某個(gè)人來(lái)負(fù)責(zé)進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，并使這個(gè)人具備作這一工

17、作所必需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。他在組織機(jī)構(gòu)中的地位也許應(yīng)該是更具有學(xué)術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)而不是有重要地位。工作組、委員會(huì)以及其他調(diào)研組或外部顧問(wèn)肯定均可參加，并很有幫助，但要指定一個(gè)人，或由一個(gè)人負(fù)責(zé)的組來(lái)負(fù)責(zé)布置設(shè)計(jì)的實(shí)施。 （3）項(xiàng)目進(jìn)度控制：一旦項(xiàng)目開(kāi)始進(jìn)行，其內(nèi)容要明確。每一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目都應(yīng)該有一個(gè)項(xiàng)目號(hào)，要明確地說(shuō)明項(xiàng)目設(shè)計(jì)的目的，由誰(shuí)來(lái)完成這個(gè)項(xiàng)目（包括負(fù)責(zé)人和與其相配合的其他小組和個(gè)人），完成的時(shí)間進(jìn)度安排等。即要做好“要做什么”、“為什么這樣做”、“由誰(shuí)來(lái)做”、“什么時(shí)候完成”幾個(gè)問(wèn)題。 （4）數(shù)據(jù)記錄：數(shù)據(jù)及時(shí)記錄和歸檔工作是整個(gè)布置設(shè)計(jì)中最為重要的工作。把布置設(shè)計(jì)中，把一個(gè)項(xiàng)目擱在一邊而進(jìn)行另一個(gè)更

18、為重要的項(xiàng)目的事例是十分普遍的，當(dāng)設(shè)計(jì)人員回到原來(lái)第一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，他可能已經(jīng)忘記了早已確定的數(shù)字；或者當(dāng)設(shè)計(jì)人員另調(diào)工作或被提升，項(xiàng)目不論由誰(shuí)來(lái)繼承，都需要前期工作的數(shù)據(jù)和檔案資料；若布置設(shè)計(jì)人死于車(chē)禍，一個(gè)甚至用立體模型進(jìn)行過(guò)審校的布置項(xiàng)目，就會(huì)完全被廢棄。若再作設(shè)計(jì)，工作還得從頭開(kāi)始。（5）各因素的平衡：在對(duì)待具有很大不同特點(diǎn)的項(xiàng)目和各式各樣的人一道工作時(shí)，很重要的一個(gè)原則就是恰當(dāng)?shù)仄胶飧黜?xiàng)因素。另外，不要在設(shè)計(jì)新布置時(shí)，把現(xiàn)有布置中的缺點(diǎn)和局限性糾正過(guò)頭（譬如維修措施的問(wèn)題等）；最后要明確的是，盡管布置方面的變更能帶來(lái)戲劇性的節(jié)省，但是，這項(xiàng)工作不是靈丹妙藥，成本太高的基本原因經(jīng)常還是在于生產(chǎn)管理系統(tǒng)不好或輔助服務(wù)工作欠佳。“布置不好”是軟弱的生產(chǎn)管理人員的一個(gè)過(guò)分的借口。（6）設(shè)計(jì)項(xiàng)目的協(xié)調(diào)工作：每一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目都有與其他部門(mén)及人員的配合問(wèn)題。小的單一項(xiàng)目，把這種相互關(guān)系記在心里就可以了。但一般來(lái)說(shuō)，最好還是把這種協(xié)調(diào)工作以某種形式的協(xié)調(diào)表固定下來(lái)。這不僅能正式明確彼此的責(zé)任，而且是報(bào)道情況的一種有條理的辦法。 （7）總結(jié)：鼓勵(lì)布置設(shè)計(jì)中的有效管理工作，明確規(guī)定完成什么任務(wù)，由誰(shuí)來(lái)完成，什么時(shí)候完成，接受完成的程序，并遵循一種有條理的系統(tǒng)方法進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效率肯定能提高。 （1）請(qǐng)至少列出5項(xiàng)你認(rèn)為工廠布置設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的主要原則。（2）簡(jiǎn)述系統(tǒng)布