第3章 企業(yè)物流系統(tǒng)設計

1、第三章第三章企業(yè)物流系統(tǒng)設計企業(yè)物流系統(tǒng)設計3.1 企業(yè)物流系統(tǒng) 3.1.1 企業(yè)物流系統(tǒng)的構(gòu)成 根據(jù)國標（GB）：企業(yè)物流 (Internal Logistics)是企業(yè)內(nèi)部的物品實體流動。 從系統(tǒng)論角度分析，企業(yè)物流系統(tǒng)是一個承受外界環(huán)境干擾作用的具有輸入轉(zhuǎn)換輸出功能的自適應體系。該系統(tǒng)以供應物流為輸入，經(jīng)過生產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)換成產(chǎn)成品，并經(jīng)銷售物流到達顧客手中。 圖3-1 企業(yè)物流系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)銷售物流或輸出物流供應物流或輸入物流生產(chǎn)物流或轉(zhuǎn)換物流回收/廢棄物流在制品存儲物流信息流供應者原料存儲生產(chǎn)過程成品存儲客戶物流系統(tǒng)規(guī)劃物流系統(tǒng)控制與成績評定采購原材料庫存 計劃與控制用料管理生產(chǎn)計劃與控

2、制原材料庫存 計劃與控制訂貨處理 與顧客服務回收計劃與控制進貨運輸原材料倉儲廠內(nèi)運輸在制品倉儲發(fā)貨運輸成品倉儲回收運輸與倉儲管理層控制層作業(yè)層物流信息流物流信息流圖3-2 企業(yè)物流系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu) 3.1.2企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng) 生產(chǎn)物流一般指：原材料、燃料、外購件投入生產(chǎn)后，經(jīng)過下料、發(fā)料、運送到各個加工點和存儲點，以在制品的形態(tài)，從一個生產(chǎn)單位（倉庫）流入另一個生產(chǎn)單位，按照規(guī)定的工藝過程進行加工、儲存、借助一定的運輸裝置，在某個點內(nèi)流轉(zhuǎn)，又從某個點內(nèi)流出，始終體現(xiàn)著物流實物形態(tài)的流轉(zhuǎn)過程。 物流過程要有物流信息服務，即：物流信息要支持物流的各項業(yè)務活動。通過信息傳遞，把運輸、儲存、加工、裝配、

3、裝卸、搬運等業(yè)務活動聯(lián)系起來，協(xié)調(diào)一致，以提高物流整體作業(yè)效率。圖3-3是生產(chǎn)物流中物流和信息流的示意圖。從圖中可以看到，生產(chǎn)物流研究的核心是如何對生產(chǎn)過程中物料流(Material Flow)和信息流 (Information Flow) 進行科學的規(guī)劃、管理和控制。1. 影響生產(chǎn)物流的主要因素：（1）生產(chǎn)類型。不同的生產(chǎn)類型對于產(chǎn)品品種、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、精度與工藝要求等均有不同。這些特性影響著生產(chǎn)物流的構(gòu)成及相互之間的比例關(guān)系。（2）生產(chǎn)規(guī)模。生產(chǎn)規(guī)模指單位時間的產(chǎn)品產(chǎn)量，一般以年產(chǎn)量計。生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)物流的物流量成正比。（3）企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作水平。社會專業(yè)化和協(xié)作水平的提高，使得企業(yè)生產(chǎn)過程

4、趨于簡化，生產(chǎn)物流的流程縮短，有利于物流成本控制。2. 企業(yè)物流與生產(chǎn)工藝流程的關(guān)系在任何一個企業(yè)，物料自始至終都在不停地流動著，包括原材料、備品配件的輸入、把輸入轉(zhuǎn)換為產(chǎn)出的中間在制品流轉(zhuǎn)作業(yè)、以及產(chǎn)品的輸出。如圖3-4所示。 產(chǎn)成品庫總成及部件庫半成品、在制品庫原材料、毛坯及輔料庫零部件庫原材料等投入分放暫存直送裝配加工制造裝配PF/MH直銷直送加工客戶PF/MHPF/MHPF/MHPF/MH分放外銷PF/MHPF/MHMH：物料搬運PF：廠內(nèi)物流物流存儲作業(yè)操作裝配內(nèi)部小物流圖3-4 生產(chǎn)過程中的物流示意圖廠外運進3. 企業(yè)物流系統(tǒng)的特點（1）從系統(tǒng)的角度來看： 集合性：企業(yè)物流系統(tǒng)是由

5、原材料供應、生產(chǎn)制造、產(chǎn)成品分銷以及后勤服務等活動組成的一個供、產(chǎn)、銷三位一體的集合體。 相關(guān)性：企業(yè)物流系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)（即物流系統(tǒng)內(nèi)的各環(huán)節(jié)）之間及總系統(tǒng)之間存在著普遍的聯(lián)系，他們相互交叉、相互依存、相互滲透、關(guān)系十分密切。 適應性：企業(yè)物流系統(tǒng)處在一個復雜的外部環(huán)境包圍之中，深受環(huán)境制約。為使企業(yè)物流系統(tǒng)正常運行，必須有很強的適應能力。 整體目標性：企業(yè)物流系統(tǒng)的整體利益大于各子系統(tǒng)利益的簡單相加，各子系統(tǒng)的活動以企業(yè)整體物流效益最優(yōu)為出發(fā)點和目標。(2)從內(nèi)部微觀物流看 特征 p78(3)從合理組織生產(chǎn)物流角度看特征 p783.1.3 企業(yè)物流系統(tǒng)的類型 （1）串聯(lián)型，也稱為直列型多階段

6、系統(tǒng)。指物料移動按生產(chǎn)工藝流程順序排列，如流水生產(chǎn)線使用的物流系統(tǒng)。單一物流系統(tǒng)是其特例。單一物流系統(tǒng)是指只有一個物流點，如機器設備，倉庫，商店，作為獨立體只有一個物流輸入和一個物流輸出。當多個物流輸入和輸出串聯(lián)在一起時就構(gòu)成直列型多階段系統(tǒng)。 （2）并聯(lián)型，也稱收斂型或合流型多階段系統(tǒng)。生產(chǎn)物流結(jié)構(gòu)表現(xiàn)：由許多種原材料加工或轉(zhuǎn)變成一種最終產(chǎn)品。物料根據(jù)物料清單（Bill of Material - BOM）和加工工藝流程分別被安排在單一或多道連續(xù)的生產(chǎn)階段中進行流動而制成最終產(chǎn)品。合流型多階段系統(tǒng)適合用于裝配工廠，如飛機、輪船等裝配。（3）發(fā)散型，也稱分支型多階段系統(tǒng)也稱分支型多階段系統(tǒng)。生

7、產(chǎn)物流結(jié)構(gòu)表現(xiàn)：有一種原材料回轉(zhuǎn)變成許多種不同的最終產(chǎn)品。最終產(chǎn)品的種模擬原材料的種類多，所有最終產(chǎn)品的基本加工過程相同。這類企業(yè)一般為資金密集型且高度專業(yè)化，如煉油廠，鋼鐵廠等企業(yè)。（4）綜合型，也稱復合型階段系統(tǒng)。從原料到成品經(jīng)過許多階段，系統(tǒng)中生產(chǎn)階段有的呈發(fā)散狀態(tài)，有的呈收斂狀態(tài)，是上面兩種形式的綜合。其生產(chǎn)物流結(jié)構(gòu)表現(xiàn)：有許多原材料加工或轉(zhuǎn)變成多種最終產(chǎn)品。標準的零部件通過不同的工藝加工過程裝配成多種成品。如制鎖廠、汽車制造廠等。 3.1.4 企業(yè)物流的作業(yè)目標1快速響應。2最小變異。3最低庫存4物流質(zhì)量。5整合運輸與配送。6產(chǎn)品生命周期不同階段的不同物流目標。參考 p813.2 物

8、流系統(tǒng)合理化的原則和途徑所謂物流合理化，就是根據(jù)物流系統(tǒng)中各職能因素之間相互聯(lián)系，相互制約、相互影響的關(guān)系，把物料的運輸、包裝、存儲、裝卸、加工、配送等流通活動和與之相關(guān)聯(lián)的物流信息作為一個系統(tǒng)來構(gòu)造、組織和管理，以使整個物流過程最優(yōu)化。從而以較低的物流成本，實現(xiàn)既定的客戶服務水平（包括質(zhì)量、數(shù)量、時間、地點、價格等）。物流合理化的原則：物流合理化的原則： 近距離原則近距離原則 優(yōu)先原則。優(yōu)先原則。 避免迂回和倒流原則避免迂回和倒流原則4. 在制品庫存最少原則在制品庫存最少原則5. 集裝單元和標準化搬運原則集裝單元和標準化搬運原則6. 簡化搬運作業(yè)、減少搬運環(huán)簡化搬運作業(yè)、減少搬運環(huán)節(jié)原則節(jié)原

9、則7. 重力利用原則重力利用原則8. 合理提高物料活性系數(shù)合理提高物料活性系數(shù)9. 合理提高搬運機械化水平合理提高搬運機械化水平10. 人機工程原則人機工程原則11. 自動化原則自動化原則12. 系統(tǒng)化原則系統(tǒng)化原則13. 柔性化原則柔性化原則14. 環(huán)境要求原則環(huán)境要求原則3.2.2 實現(xiàn)物流合理化的途徑。1. 選址階段。選址包括廠房定位、倉庫布點、企業(yè)內(nèi)部布局等，選址的決策結(jié)果對物流合理化起至關(guān)重要的作用。2. 設施設計階段合理配置各種生產(chǎn)設施。合理配置和使用物流設施。系統(tǒng)設施應具有柔性。3. 生產(chǎn)管理階段。 均衡生產(chǎn)。 適當庫存。 合理運輸。 計算機化。 職工主人化。 (1)連續(xù)改善。A

10、工廠B工廠C工廠客戶1客戶nA工廠B工廠物流基地C工廠客戶1客戶n過去現(xiàn)在圖310 銷售物流模式4. 銷售階段(1) 商物分離。建立物流基地（如物流中心、批發(fā)中心、配送中心等），從而改善企業(yè)功能，優(yōu)化物流系統(tǒng)，提高物流效率。見圖3-10。(2) 增加從工廠直接發(fā)貨數(shù)量；(3) 減少輸送次數(shù)；(4) 提高車輛滿載率；(5) 實現(xiàn)計劃輸送；(6) 開展聯(lián)合運輸；(7) 選擇適當?shù)妮斔褪侄巍?.3 企業(yè)物流系統(tǒng)分析與設計3.3.1基本概念1.當量物流量。物流量是指一定時間內(nèi)通過兩物流點間的物料數(shù)量。在一個給定的物流系統(tǒng)中，物料從幾何形狀到物化狀態(tài)都有很大的差別，其可運性或搬運的難易程度相差很大，簡單

11、地用重量作為物流量計算單位是不合理的。因此，在系統(tǒng)分析、規(guī)劃、設計過程中，必須找出一個標準來，把系統(tǒng)中所有的物料通過修正、折算為一個統(tǒng)一的量，也就是當量物流量，才能進行比較、分析和運算。所謂當量物流量是指物流運動過程中一定時間內(nèi)按規(guī)定標準修正、折算的搬運和運輸量。這種修正與折算是充分考慮了物料在搬運或運輸過程中實際消耗的搬運和運輸能量等因素來計算的。例如，一臺載重量為10噸的汽車，當它運輸10噸鍛件時，則10噸鍛件的當量重量為10噸；而它運輸2噸組合件時，則2噸組合件的當量重量為10噸。實際系統(tǒng)中，所提及的物流量均指當量物流量。當量物流量的計算公式為： 2. 瑪格數(shù)(Magnitude)瑪格數(shù)

12、起源于美國，是一種不十分成熟的當量物流量計算方法。它是為度量各種不同物料可運性而設計出來的一種度量單位，可以衡量物料搬運難易的特征。將兩點之間流動物料的瑪格數(shù)乘以單位時間內(nèi)運輸?shù)募?shù)，即可得到該兩地點之間的物流量或物流強度。需要注意的是，瑪格數(shù)概念有其局限性。因為每一種物料的運輸能力會部分地與搬運方法（裝載容器及搬運設備）有關(guān)，而實際中，瑪格數(shù)對各種不同的物理、化學狀態(tài)的物料和搬運方法不能十分準確地來描述和度量，因而它是一種近似描述物流量的標準值。在一些特性相差不大的物料搬運中，瑪格數(shù)是比較適用的。但若想將現(xiàn)實中的所有物料都用瑪格數(shù)來度量，其誤差較大。也就是說，物流系統(tǒng)越大、越復雜，瑪格數(shù)的使

13、用精度越低。fnq (3-1)式中：f 當量物流量，當量噸/年、當量噸/月、當量公斤/小時q 一個搬運單元的當量重量，當量噸、當量公斤n 單位時間內(nèi)流經(jīng)某一區(qū)域或路徑的單元數(shù)，單元數(shù)/年(月) 瑪格數(shù)的理論意義是十分重要的，是一種值得借鑒，并需進一步研究和開發(fā)的技術(shù)方法。（1）一瑪格的定義一個瑪格的物料具有如下特征： 可以方便地拿在一只手中； 相當密實； 結(jié)構(gòu)緊湊，具有可堆垛性； 不易受損壞； 相當清潔、堅固和穩(wěn)定。通俗地說，就是一塊粗加工到略大于150立方厘米長方體（或稍大于2英寸2英寸2英寸）的干燥木塊，約有兩包香煙大小，叫做一個瑪格。應用瑪格數(shù)時，需將系統(tǒng)中所有物料換算成為相應的瑪格數(shù)。

14、計算物料體積確定瑪格數(shù)基本值確定修正參數(shù)計算瑪格數(shù)圖3-11 瑪格數(shù)的計算步驟2） 瑪格數(shù)的計算方法首先按照物料的幾何尺寸大小計算出基本值，然后用基本值再乘以各種修正系數(shù)，最終確定其瑪格數(shù)。計算步驟如圖3-11所示。 計算物料的體積。度量體積時，采用外部輪廓尺寸，并且不要減去內(nèi)部空穴或不規(guī)則的輪廓。 查閱圖3-12瑪格曲線，或表3-1的“體積與瑪格數(shù)的對應表”，得到瑪格數(shù)基本值A(chǔ)。圖中曲線反映了體積大小與基本值的關(guān)系。物料體積越大，運輸一單位體積就越容易，瑪格曲線變化越緩。圖3-12 瑪格曲線（1英寸=25.4mm）1001011/101/1001/10000.001 0.010.111010

15、0100010000100000體積 (立方英寸)對數(shù)坐標OOOOOOOO表3-1 部分體積與瑪格數(shù)基本值對應關(guān)系 體積（立方英寸）瑪格數(shù)基本值（瑪格）0.0051/2000.11/201.01/41011003.5100010100002510000050 根據(jù)表3-2，確定修正參數(shù)。表3-2 修正因素及參數(shù)值參數(shù)值修正因素松密程度或密度(B)形狀*(C)損傷危險性(D)情況(E) 3 十分扁平并且可以疊置或可以套疊*(平紙張或金屬板材) 2非常輕或空的(體積龐大的鈑金制品)易于疊置或套疊的(紙簿，湯碗)不易受任何損壞(廢鐵屑) 1輕和龐大的(拆散的瓦楞紙板箱)較易疊置*或略可套疊(書，茶杯

16、)實際上不易受損壞，或受損極小(堅實的鑄件) 0比較密實的(干燥的木塊)基本上是方形，并具有一些可疊置性質(zhì)(木塊)略易受損壞(加工成一定尺寸的木材料)清潔、牢固、穩(wěn)定的(木塊)+1相當重和密實的(空心鑄件)長的圓的或有些不規(guī)則形狀的(袋裝谷類，短棒)易受擠壓、破裂、擦傷等損壞(油漆過的物品)有油的，脆弱的不穩(wěn)定的或難于搬運的(帶油切屑)+2重及密實的(實心鑄件、鍛件)很長、球狀或形狀不規(guī)則的(桌上電話機)很容易受一些損壞，或容易受許多損壞(電視顯像管)表面上有油脂、熱的、很脆弱或滑溜的很難于搬運的+3非常重和密實的(模塊、實心鉛)特別長的、彎曲的或形狀為高度不規(guī)則的(長鋼梁)極易受到一些損壞，

17、或易受非常多的損壞(水晶玻璃高腳器皿)(發(fā)粘的膠面)+4特別長及彎曲的或形狀格外不規(guī)則的(彎管、木塊手椅)極易受到非常多的損壞(瓶裝酸類，炸藥)(熔化的鋼) 確定瑪格數(shù)根據(jù)式3-2計算，得到瑪格數(shù) (3-2)式中：B密度 C形狀 D損傷危險程度 E狀態(tài)(化學狀態(tài)、物理狀態(tài)) F價值因素，如不考慮則F=0 A基本值3.物料活性系數(shù) 是選擇工位器具和合理的物料搬運方法以便建立適合的物料搬運系統(tǒng)的重要參數(shù)。 ch4 )(41FEDCBAAM“活性指數(shù)”等級 4. 物流綜合強度分析物流強度和非物流強度分析的目的是為了做新方案提供依據(jù)，也可對原方案進行強度等級標定。（1）物流強度。指兩點間的物流量。把所

18、有路線上的物流強度按大小排列，在圖紙上畫成直方圖便得到物流強度圖。再對強度圖進行分級標定，從而為物流系統(tǒng)的重點分析和新方案的平面布置指名了重點分析對象。強度等級從高到低可分為A（Apparently Important）、E（Especially Important）、I（Important）、O（Ordinary Important）、U（Unimportant）五級，如表3-3。（2）非物流強度。指兩點間密切關(guān)系的強度，簡稱密切度。這種非物流強度用來標定非物流部門之間的關(guān)系。也可定量表示，向物流強度一樣，畫出適當?shù)拈L度的直方圖，按大小次序排隊就會出了非物流強度的直方圖。對該直方圖也可以劃分

19、A、E、I、O、U五級，必要時還可增設X級，表示疏遠級，為X級的兩點位疏遠關(guān)系，布置上必須遠離。表3-3 物流強度等級 等級含義標準A特大物流量一般占最高強度坐標值的40%E很大物流量一般占最高強度坐標值的30%I大物流量一般占最高強度坐標值的20%O一般物流量一般占最高強度坐標值的10%U不重要物流量可以忽略（3）綜合強度。將物流強度和非物流強度統(tǒng)一在一起，就得到了物流強度。統(tǒng)一的方法是，首先要確定系統(tǒng)中物流部門和非物流部門各自的重要程度的比例關(guān)系。用這種比例關(guān)系來確定非物流強度的具體量值，就得到按比例關(guān)系度量的非物流強度直方圖，把它與物流強度直方圖相加就得到綜合物流強度直方圖。例3-1 表

20、3-4說明了綜合強度的求法，表中數(shù)值是假設的。 表 3-4 某物流系統(tǒng)綜合物流強度計算 表中物流強度和非物流強度比例為2：1。 3.3.2 物流系統(tǒng)運行分析的理論依據(jù)工業(yè)工程的理論為物流系統(tǒng)化分析提供了有利的武器，圖3-14表示了應用5W1H法在物流系統(tǒng)分析中所探討的內(nèi)容。以及所提供的分析問題解決問題的方法和思路。簡言之，5W1H法給出了內(nèi)容、方法和思路。圖3-14 5W1H在物流系統(tǒng)分析中的應用 3.3.3 企業(yè)物流系統(tǒng)分析方法企業(yè)物流系統(tǒng)分析是針對企業(yè)物流系統(tǒng)的環(huán)境、輸入輸出情況、物料性質(zhì)、流動路線、系統(tǒng)狀態(tài)、搬運設備與器具、庫存等進行全面、系統(tǒng)的調(diào)查與分析，找出問題，求得最佳系統(tǒng)設計方案

21、。其分析過程如圖3-15所示。1.外部銜接分析2.輸入因素P、Q、R、S、T3.物料分類及當量物流量4.物流流程分析相關(guān)圖物流圖流程圖平面圖7.多方案評價及選擇6.可行方案建立及調(diào)整5.物流系統(tǒng)狀態(tài)分析設備及容器F-D圖距離矩陣流量矩陣圖3-15 企業(yè)物流系統(tǒng)分析過程1外部銜接分析。外部銜接是指對確定了系統(tǒng)邊界物流系統(tǒng)，來研究物料輸入與輸出系統(tǒng)的情況。包括物料輸入輸出工廠系統(tǒng)的方式（運輸車輛、裝載容器、路線入口等）、頻率以及輸入輸出系統(tǒng)的條件（如時間、道路以及工廠周圍環(huán)境）等的統(tǒng)計資料，必要時要用統(tǒng)計圖表來表達。2輸入因素P、Q、R、S、T。這一步驟是系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)研、資料與資料搜集工作。即對系

22、統(tǒng)的P、Q、R、S、T等要素進行系統(tǒng)分析。這五個要素的具體內(nèi)容見第三章。這些資料和資料的搜集通常需要列表來整理，比如對于產(chǎn)品的零件(物料)、路線、數(shù)量可列一個產(chǎn)品零件一覽表，如表3-5所示。 表3-5 產(chǎn)品零件一覽表 序號 零件名稱 幾何形狀 單位重量(kg) 年產(chǎn)量(t) 工藝路線 1 曲軸 長桿件 50.4 5800 下料鍛造正火校正 2 齒輪1 圓盤件 10.2 1400 下料鍛造調(diào)質(zhì)清理 3 轉(zhuǎn)向臂 復雜件 14.5 1500 下料鍛造調(diào)質(zhì)冷校 3當量物流量計算及物料分類。對于搜集到的資料、資料，必須進行適當?shù)姆治雠c處理才能進行使用。系統(tǒng)中的物料往往很多，并且是千差萬別的，必須根據(jù)其重

23、要性（價值和數(shù)量）進行分類，分類前先進行物料的當量物流量計算。因為在搬運過程中，實際消耗搬運能量的不僅僅是物料的重量，而是與其相關(guān)的物理、化學等狀態(tài)的當量物流量。之后，按照物料種類及其物流量大小排序繪制出P-Q圖。其中P代表物料種類，Q代表流量（當量物流量）。對每一物料Pi（i=1, 2, , n），按照其當量物流量Qi的大小進行排隊，并標在直角坐標圖上，即可畫出由直方圖表示的P-Q圖（圖3-16）。根據(jù)該圖對物料進行ABC分類。一般說來，A類物料占總品種數(shù)的5%10%，物流量占70%以上；B類物料占總品種數(shù)的20%左右，而物流量占20%左右；C類物料占總品種數(shù)的70%以上，其數(shù)量僅占5%10

24、%左右。當然這些百分比不是絕對的。4物流系統(tǒng)流程分析步驟如下：（1）平面圖。平面布置與物流路線緊密相連，因為它決定了物流的起點、終點和所經(jīng)路線。平面圖上各設施、設備、儲存地、固定運輸設備等要用工業(yè)工程的標準要用工業(yè)工程的標準符號（國際通用的標準）來標明符號（國際通用的標準）來標明，并且進行阿拉伯數(shù)字編碼。常用的工業(yè)工程符號主要有以下幾種： 表示操作，它既可以表示操作過程也可以表示加工設備、生產(chǎn)部門等。 表示儲存，指儲存地、倉庫、工位儲存地等。 表示搬運或運輸 表示檢驗，包括加工過程檢驗和最終檢驗等。2345678910111213141516171819212022232425126圖3-17

25、某車間編碼平面圖(2) 物流流程匯總表與物流流程圖。得到經(jīng)過工業(yè)符號表達并編碼的平面圖后，根據(jù)物料分類和當量物流量，則任意一條物流路徑均可用編碼來表示其物流流程路線。如果將系統(tǒng)中所有物流流程用表的形式表達出來，則稱該表為物流流程表，如表3-6所示。系統(tǒng)內(nèi)每一與物流作業(yè)有關(guān)的活動都用這幾種符號來表達。經(jīng)過上述符號標定并編碼的平面圖，如圖3-17所示。從圖中可以看出，1和26是該車間物流輸入與輸出的地點，其它是加工、儲存和檢驗。 表3-6 物流流程表 序號零件名稱物流流程當量物流量(t)1軸 11-4-8-15-16-17-1851.72軸 21-3-7-16-1860.33軸 32-3-7-16

26、-1838.64軸 42-6-9-16-14-1815.35齒輪12-5-10-16-17-1847.66齒輪21-5-10-16-17-188.47齒輪32-6-11-12-13-1938齒輪42-6-11-17-1939.69齒輪52-6-11-17-182210連 桿2-5-9-16-17-1911.2如果將表中的各條物流流程繪制在一張圖上，則該圖就是所研究系統(tǒng)的物流流程圖，如圖3-18所示。該圖的畫法不受平面圖的限制，任意物流的起點和終點間的物流量大小取決于兩點間的權(quán)數(shù)，即通過兩點間所有物流量（當量物流量）之和。 圖3-18 某車間物流流程圖2運轉(zhuǎn)車119運轉(zhuǎn)車418運轉(zhuǎn)車3運轉(zhuǎn)車23

27、6457810911141516131211738.660.351.764.68.479.951.798.9565651.798.998.915.315.315.326.511.250.8118.9129.761.651.733358.8(3) 物流圖。根據(jù)物流流程，用幾何表達方式將各條物流的物流量大小(用物流圖線寬度來表示)和經(jīng)過的物流點繪制在編碼平面圖上，該圖即稱為物流圖。繪制物流圖時，不同種的物料用不同的線段來表示，線段的寬度是按一定比例來表示物流量，即物流強度。從物流圖上，可直接看出系統(tǒng)內(nèi)的倒流、迂回、平面布置不合理的地方，有利于分析與設計。合理的物流系統(tǒng)在物流圖上表現(xiàn)為：簡潔而有條理

28、的，密度不斷改變的物流線組，兩場地通過設施和區(qū)域，在適當?shù)牡攸c流出系統(tǒng)。(4) 相關(guān)圖。又稱相關(guān)分析圖。它將系統(tǒng)中所有部門(包括物流部門與非物流部門)繪制在一張表達相互關(guān)系的圖上(圖3-19)，以便分析與設計時用。圖中的英文字母表示兩部門間的密切關(guān)系，稱之為密切度。按照密切程度分為5級，分別為A 、E、I、O、U。物流圖5物流系統(tǒng)狀態(tài)分析(1) 流量矩陣（或稱從至表）。當研究產(chǎn)品、零件或物料品種非常多時，用從至表研究物流狀態(tài)就非常方便。所謂從至表，是一個矩陣式表格，以一定順序按行排列物料移動的起始作業(yè)單位（工序），以相同順序排列物料移動的終止作業(yè)單位（工序），行列相交的方格中記錄從起止作業(yè)單位

29、到終止作業(yè)單位的各種物料搬運量的總和，有時也可同時注明物料種類代號。當物料沿著作業(yè)單位排列順序正向移動時，既沒有物流倒流現(xiàn)象，從至表中只有上三角方陣有資料，這是一種理想狀態(tài)，當存在物流倒流現(xiàn)象時，倒流物流量出現(xiàn)在從至表的下三角方陣中，此時從至表中任何兩個作業(yè)之間的總物流量（物流強度）等于正向物流量與逆向（倒流）物流量之和。從至表上，越靠近對角線的方格，兩工作地間距離越小。于是，根據(jù)系統(tǒng)流程圖G，對應得到關(guān)聯(lián)矩陣F：nnnnnnfffffffffF212222111211fi j表示從i 點到j 點的物流量（i , j 1,2,n），n為系統(tǒng)平面圖編碼的數(shù)量。當i點到j點無物流量關(guān)系時，則fij

30、=0。(2) 距離矩陣D 。 根據(jù)編碼平面圖得到距離矩陣D 。nnnnnndddddddddD212222111211 由F、D可以計算出系統(tǒng)的物流量-距離乘積和S（也稱系統(tǒng)搬運工作量），公式如下： ninjijijdfS11 S的單位為當量噸米或當量噸公里。為了方便，有時“當量”二字可以省略。 (3) F-D圖（即流量距離圖） 物流量F（t）100300400200600500204060距離D（km）a1a2a5a3a4a6圖3-20 某車間F-D圖(4) 搬運設備、容器統(tǒng)計。以表格形式記錄下任意方案中，在各設施、設備之間從事物料搬運的設備、裝載容器等的狀況，分析其合理與否，提出改進意見。

31、6可行方案的建立與調(diào)整 根據(jù)上述分析，對于每方案均可計算出ninjijijdfS11。根據(jù)F-D圖調(diào)整系統(tǒng)中設施或設備的所在位置，可得到新的距離矩陣nnijdD。若工藝路線未發(fā)生變化，則F陣無變化；有時需要改變工藝方法，則F陣也會變化為nnijfF?？傊灰狣陣變?yōu)镈或F陣變?yōu)镕，則必有ninjijijdfS11或ninjijijdfS11(這時工藝方案發(fā)生變化)。如果S S，則新方案的物流設計優(yōu)于原方案S。 當然，這種調(diào)整要根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境與條件，而不是任意調(diào)整。如果在條件與環(huán)境允許時，進行了l次調(diào)整(一般l值不會太大，在實際設計中不會有幾十個方案，一般有幾個或十幾個方案就不算少了)，這樣

32、可得到l個系統(tǒng)搬運工作量值。顯然，搬運工作量最小的方案即為最優(yōu)物流系統(tǒng)方案。lSSSS,min*21如果在任意兩物流點間的單位搬運費用)./(),./(0kmtmtCij元元可以得到， 即可以測得或有可靠資料，則系統(tǒng)搬運費用C也可計算出來： ninjijijijdfCC110 (3-5) 在l 個方案中也可得到最小搬運費用方案： lCCCC,min*21 (3-6) 一般情況下，若0ijC的值不易得到，則可用S代替C。 3.3.4 企業(yè)物流系統(tǒng)分析案例 3.4.1 平面布置設計1物流系統(tǒng)的單目標平面布置設計模型對于給定的制造企業(yè)物流系統(tǒng)，假設：（1）物流系統(tǒng)中物料的流動過程是均勻的、連續(xù)的、不

33、確定的。（2）系統(tǒng)中有k種物料（k是有限正整數(shù)），且每種物料都可用同一種當量物流量表示。則平面布置設計模型如下：（1） 設系統(tǒng)中k種物料的當量物流量為分別Q1，Q2，Qk，則系統(tǒng)總當量物流量7多方案評價及選擇。在平面設計過程中還要考慮非物流部門，工藝上水平要求，管理、人員、工作條件、環(huán)境保護等多種因素來確定最后方案，因此最優(yōu)方案要通過評價來確定。這里將S值考慮為物流因素。評價方法則可采用關(guān)聯(lián)矩陣、模糊綜合評判或AHP等方法。（ 2）將系統(tǒng)平面按物料加工過程停滯地（加工、貯存、檢驗等工作單元）分塊并用1,2, n（n為一有限正整數(shù)）進行編碼，則任一種物料，如第h種物料，在系統(tǒng)平面上流動過程可用所

34、經(jīng)編碼地的編碼描述為一流程圖，記為G，G為一有向圖。這樣系統(tǒng)總位移為 ： （3）由于系統(tǒng)中任一物料都可用當量物流量來表示，所以，經(jīng)任意兩點間的各種物料的物流量為：式中：fij表示從i到j點的當量物流量； Qh(i,j)表示從i點到j點的第h種物料的當量物流量。khhkhQQ1,( , )1, ,(39)kijh i jhfQi jn121.kkhhGGGGG（5）若cij0為從i點到j點的單位物流流動費用，則物流系統(tǒng)的流動費用為： （6）改變平面系統(tǒng)平面布置中各分塊的幾何位置，則可得到： （7）如果M1M，或cm1cm，則新布置方案優(yōu)于原方案。如果將系統(tǒng)平面在工藝、環(huán)境等允許條件下改變l-1次

35、（l為有限正整數(shù)），則可得l個結(jié)果： )1()2()1()1()2()1(lmmmmlCCCCMMMM、（4）根據(jù)已分塊編碼的平面系統(tǒng)，可測得一個距離矩陣D = dijnn，其中dij表示從i點到j點的距離。記為從i點到j點的物流矩，則系統(tǒng)的物流矩矩陣為w=wijnn=fij,dijnn，所以系統(tǒng)的流矩和為： ninjijijninjijdfwM1111 （3-10） ninjijijijninjijijmdfcwcc110110 (3-11) ninjijijninjijdfwM1111111 和 ninjijijijninjijijmdfcwcc111011101 2物流系統(tǒng)的多目標平面布

36、置設計模型。物流系統(tǒng)的多目標平面布置設計模型。模糊評價法是物流系統(tǒng)設計時處理多目標問題的常用方法。其要點是：選出l個評價方案，定出n個評價因素及權(quán)重值，并請專家對l個方案打分評定，得分最高者為最優(yōu)方案。3漸推法。以上介紹的物流系統(tǒng)平面布置優(yōu)化模型適合于解決新建車間、新建工廠平面布置優(yōu)化問題，但當設施數(shù)目增多時，計算量也急劇增加，因此只適合小規(guī)模的問題求解。此時，在平面布置中采用漸推法，目的在于找到一個與最優(yōu)解接近的次最優(yōu)解。目前漸推法分為兩類：一類是新建法，即從零開始，按一定順序逐步增加設施，直到所有的設施都布置好，即得到最終方案，如PLA&ET(Plant Layout Analysis a

37、nd Evaluation Technique)；這樣，物流系統(tǒng)單目標最優(yōu)平面布置方案為 )()2()1(minlMMMg、 或)()2()1(minlmmmcCCCg、 (3-12) 它是以系統(tǒng)物流最小流量矩（最小流動費用）為目標的。 例3-3 有一加工車間，要安排4臺機床（編號記為A、B、C、D，場址記為1、2、3、4），使運輸量（物流量距離）最小，現(xiàn)已知機床間的物流量V及距離D，如表3-8所示，現(xiàn)用新建法求機床最佳平面位置。VVABVACVADVBCVBDVCD283495Dd12d13D14d23d24d348102479解：將V、D中資料分別由大到小和由小到大排序如下：V(大小) =

38、(VBD、VAC、VCD、VBC、VAD、VAB) =(9、8、5、4、3、2)另一類是改進法，它是從一個可行方案開始，通過改變設施位置，并計算目標函數(shù)，從而獲得更好方案，直至不能再改進為止，從而得到最終布置方案，如CRAFT（見第2章第7節(jié)），改進法比新建法慢，但優(yōu)化程度較高。表3-8 物流量及距離 D(小大)=(d14、d23、d24、d21、d34、d13) =(2、4、7、8、9、10) 根據(jù)大物流短距離布置原則，可直接根據(jù)上表排序：位置 14 23 24 21 34 13機床排布 BD AC CD CB AD BC在理想環(huán)境下（無其它約束），調(diào)整C、A位置，則得到新的布置方案：場址

39、1 2 3 4機床 B CA D運輸量 Z=VBDd14+VACd23+VCDd24+VBCd21+VADd34+VABd13 =92+84+57+48+39+210=164與理論最小運輸量164相比，此方案達到最優(yōu)。例3-4 在上例中隨意將A、B、C、D布置到場址1、2、3、4中去，可用改進法求出最優(yōu)布置方案。解：初始布置方案為：場址 1 2 3 4機床 A B C D運輸量： Z=VABd12+VACd13+VADd14+VBCd23+VBDd24+VCDd34 =28+810+32+44+97+59=226在此方案基礎(chǔ)上，機床位置兩兩互換，并計算其運輸量，得表3-9。表3-9 不同位置運

40、輸量數(shù)值（第一次） 改進方案（兩兩互換） AB AC AD BC BD CD 運輸量Z=226 172 220 230 222 227 186 初始方案1DCBA4321 由于 ZAB=172 較小，故以該改進方案DCAB4321為初始方案 2，再進行二次改進（兩兩交換） ，結(jié)果列于表 3-10。 表 3-10 不同位置運輸量數(shù)值（第二次） 二次改進方案 AB AC AD BC BD CD 運輸量 Z=172 221 164 229 224 174 227 初始方案21234BACD 最小值ZAC=164。經(jīng)比較可知，它對應的布置方案為最優(yōu)，即： DACB4321 3.4.2 動態(tài)分析設計上述

41、物流系統(tǒng)的平面布置設計是在一定目標下的最優(yōu)或較優(yōu)方案，它是根據(jù)給定的生產(chǎn)大綱、物流量確定的。因此不能把一次靜態(tài)的布置看成是最終結(jié)果，而應使布置設計適應企業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃的需要，具有良好的動態(tài)柔性。所以，在進行布置優(yōu)化時，要從以下幾方面考慮：（1）確定發(fā)展規(guī)劃，做到遠近結(jié)合。一般來說，可通過對市場的預測研究，提出1至3個量化方案，作為動態(tài)柔性布置的依據(jù)。（2）確定合理算法，做到動靜結(jié)合。以常規(guī)算法求出靜態(tài)布置方案作為基礎(chǔ)，考慮規(guī)劃，采用合理算法（如分析、仿真、計算程序等），求出“動態(tài)理想方案”。（3）單體設施的可擴展性與總體布置的可調(diào)整性相結(jié)合。在理想方案的基礎(chǔ)上，經(jīng)過單體設施擴展協(xié)調(diào)后提出動態(tài)柔性的推薦方案。（4）動態(tài)分析設計應以產(chǎn)品預測為先導。在優(yōu)化和決策的問題解決之后，如有可能，還應進行動態(tài)仿真研究分析，以此估計和推斷系統(tǒng)的設計是否合理，然后修改系統(tǒng)參數(shù)、重復設計、規(guī)劃步驟，直到滿意為止。3.4.3 物流系統(tǒng)仿真生產(chǎn)物流過程實