系統(tǒng)化廠房布置與物流分析方法

系統(tǒng)化廠房布置與物流分析方法第1頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六1FD－設(shè)施布置方法一覽表布置方法和技術(shù)年代主要特點(diǎn)和使用條件流程圖、樣片排列等經(jīng)驗(yàn)判斷方法50年代直觀、簡(jiǎn)便、易行關(guān)于設(shè)施間物料流動(dòng)順序和數(shù)量的各種數(shù)學(xué)分析方法。如屬于最優(yōu)化及其搜索算法的二次分派算法（QAP，1957）及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件CRAFT（1964）和CORELAP（1967）50年代中期到60年代初、中期適用于設(shè)施數(shù)目不太多的情況系統(tǒng)布置規(guī)劃方法（SLP）60年代至今該方法屬于系統(tǒng)仿真技術(shù)，要求把影響布置的因素盡可能量化，在離散狀態(tài)下組合尋優(yōu)。適用于設(shè)施數(shù)目不超過15個(gè)的情況。其突出特點(diǎn)是具有方法論意義人－機(jī)交互式?jīng)Q策支持方法80年代至今按決策者意圖靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持決策，能進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷；借助于模糊集理論，采用圖論方法等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集成和設(shè)計(jì)模型集成的理想實(shí)驗(yàn)環(huán)境方法（綜合決策環(huán)境方法）90年代至今(1911年MCG-INES)是對(duì)純粹計(jì)算機(jī)程序支持的改進(jìn)方法第2頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六2系統(tǒng)化廠房布置SLP工廠布置的方法和技術(shù)，一直是工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探索的問題．自工業(yè)革命以來研究出了許多手工設(shè)計(jì)、數(shù)字分析和圖解技術(shù)，60年代以來，又發(fā)展了計(jì)算機(jī)輔助工廠布置，在眾多的布置方法中，以R·繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP(SystematicLayoutPlanning）最為著名，應(yīng)用十分普遍；這種方法不僅適用于工廠和生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還可以用于醫(yī)院、學(xué)校，百貨商店、辦公樓等設(shè)施設(shè)計(jì)。第3頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六3一、階段結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)采用四個(gè)階段進(jìn)行，稱為“布置設(shè)計(jì)四階段”。Ⅰ確定位置:工廠的總體位置Ⅱ總體區(qū)分：初步規(guī)劃基本物流模式和總體布局Ⅲ詳細(xì)布置：確定各作業(yè)單位的具體位置Ⅳ實(shí)施：編制施工計(jì)劃，進(jìn)行施工安裝階段時(shí)間第4頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六4二、程序模式選擇分析尋優(yōu)輸入數(shù)據(jù)（P、Q、P—Q、R、S、T）1、物流2、作業(yè)單位的相互關(guān)系3、物流—作業(yè)單位相互關(guān)系圖4、必要面積5、可用面積6、面積相互關(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)際制約系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)程序模式第5頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六5三、設(shè)施布置設(shè)計(jì)的要素分析輸入數(shù)據(jù)（P、Q、R、S、T）？影響布置設(shè)計(jì)的因素眾多，基本要素可以歸納為5項(xiàng)：P產(chǎn)品(或材料或服務(wù))、Q數(shù)量、R生產(chǎn)路線(工藝過程)、S助服務(wù)部門、T時(shí)間(或時(shí)間安排)。五個(gè)要素分別回答以下問題：

P——Product生產(chǎn)什么？

Q——Quantity生產(chǎn)多少？

R——Routing怎么生產(chǎn)？

S——Supportingservice用什么支持生產(chǎn)？

T——Time何時(shí)生產(chǎn)？第6頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六6五要素對(duì)設(shè)施布置的影響1、P產(chǎn)品或材料或服務(wù)（Production）

指規(guī)劃設(shè)計(jì)的對(duì)象所生產(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(Quantity)

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、建筑物面積等。第7頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六73、R生產(chǎn)路線或工藝過程(Routing)

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(SupportingService)

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(duì)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(Time)

指在什么時(shí)候、用多長的時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品，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。第8頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六8城市規(guī)劃、外部協(xié)作條件、交通運(yùn)輸條件、地質(zhì)水文條件、自然氣候條件、關(guān)于職業(yè)安全和衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等方面的規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范等。影響設(shè)施布置設(shè)計(jì)的其他要素第9頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六9四、物料分類及產(chǎn)品—產(chǎn)量分析現(xiàn)象：物料種類繁多，可運(yùn)性不相同。問題：如何統(tǒng)計(jì)量一物流系統(tǒng)中性質(zhì)、特征各不相同的物料數(shù)量？如何區(qū)分各物料的重要等級(jí)程度？如何確定設(shè)施布置的型式？第10頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六10四、物料分類及產(chǎn)品—產(chǎn)量分析1、物流量的計(jì)算（1）定義：在一定時(shí)間內(nèi)（一年或一個(gè)月）通過兩設(shè)施間的物料數(shù)量。可以用重量、體積、托盤或貨箱來表示。

（2）計(jì)算方法：方法一：當(dāng)量物流量——用物料的某一特征（重量、幾何形狀、裝載和包裝形式等）來估算物流量。可用下式表示：f=q.n

其中：f——當(dāng)量物流量

q——每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)搬運(yùn)單元的當(dāng)量噸數(shù)

n——單位時(shí)間內(nèi)兩設(shè)施間流動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)單元數(shù)例：載重為兩噸的標(biāo)準(zhǔn)載重箱，載一箱鍛件為2當(dāng)量噸，載一箱殼體也為2當(dāng)量噸。第11頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六11方法二：瑪格（magnitude）——用可運(yùn)性衡量當(dāng)量物流量。標(biāo)準(zhǔn)的1瑪格：一塊干燥的木塊，體積為5*5*5立方厘米，可以方便地用手拿住。一包香煙=0.5mag

一個(gè)電話亭=50mag

一個(gè)低堆垛的托盤（1200cm*1200cm）=38mag

瑪格的計(jì)算：

M=A+A（B+C+D+E+F）/4

其中：A——基本值，通過計(jì)算物料體積后查瑪格曲線得出。

B——密度修整系數(shù)

C——形狀修整系數(shù)

D——損傷危險(xiǎn)程度修整系數(shù)

E——狀態(tài)（物理、化學(xué)）修整系數(shù)

F——價(jià)值因素（若不考慮，則F=0）第12頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六122、物料的分類：把相同或相似性質(zhì)的物料歸并成類，可大大簡(jiǎn)化物流分析。

可依次采用兩種分類方法：方法一：按物料的基本形態(tài)進(jìn)行分類固體——成箱液體——成桶氣體——成瓶方法二：按影響物料可運(yùn)性的物理特征進(jìn)行分類，包括：外形尺寸、重量、形狀、損壞可能性、狀態(tài)（熱、濕、粘、臟）、數(shù)量、時(shí)限性（季節(jié)性、突發(fā)性）

關(guān)鍵：抓住有決定性的影響特征

物料分類程序列表標(biāo)明所有物料名稱記錄其物理特征、其他特征編制物料特征表每類物料寫出分類說明確定各類的主導(dǎo)特征把相似主導(dǎo)特征的歸為一類第13頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六133、產(chǎn)品—產(chǎn)量（P—Q）分析產(chǎn)品產(chǎn)量分析是為了確定設(shè)施基本布置形式而采用的綜合分析方法，同時(shí)也是物料重要等級(jí)分類的方法。下圖是一種典型的“8——2原則”下的PQ分析結(jié)果。QAGBCDEFPP——Q分析圖由該圖可知：A—D四種產(chǎn)品占總產(chǎn)量的80%，可考慮用產(chǎn)品原則布置，其余品種可考慮按工藝原則布置第14頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六14系統(tǒng)布置規(guī)劃SLP－分析階段產(chǎn)品品種－產(chǎn)量分析（P－Q分析）I區(qū)為單一或少品種大批量產(chǎn)品，宜采用流水生產(chǎn)線的大生產(chǎn)方式和按產(chǎn)品原則布置IV區(qū)表示多品種小批量或單件生產(chǎn)，宜采用工藝原則布置II和III區(qū)的產(chǎn)品品種和批量均中等，宜采用成組技術(shù)布置產(chǎn)品品種數(shù)目P產(chǎn)量QIIIIIIIV第15頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六15思考：下列三圖應(yīng)分別采用何種布置型式QQPPPQ第16頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六16五物流分析FlowAnalysis當(dāng)物料移動(dòng)是工藝過程的主要部分時(shí)，物流分析就是工廠布置設(shè)計(jì)的核心工作，也是物料搬運(yùn)分析的開始，它對(duì)應(yīng)布置設(shè)計(jì)問題“鑰匙”的第三個(gè)字母R（路線）。零部件物流是該部件在工廠內(nèi)移動(dòng)時(shí)所走過的路線，物流分析不僅要考慮每個(gè)零部件在工廠內(nèi)的路線，還要遵循兩個(gè)最小和兩個(gè)避免的原則：

兩個(gè)最小原則：經(jīng)過距離最小和物流成本最小。兩個(gè)避免原則：避免迂回和避免十字交叉。第17頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六17物流分析有助于設(shè)計(jì)人員選擇最有效的機(jī)器設(shè)備、設(shè)施、工作單元和部門的安排布局，同時(shí)還有助于改進(jìn)生產(chǎn)過程。在物流分析時(shí)要驗(yàn)證工藝路線是否正確、合理，檢查是否可以取消、合并、改變順序、位置或人員和改進(jìn)細(xì)節(jié)。ECRS因此正確合理的設(shè)施布置不僅能提高生產(chǎn)效率和工作效率，也是節(jié)約物流費(fèi)用從而降低產(chǎn)品或服務(wù)成本的重大措施。除了物料和設(shè)施外，分析職員工作時(shí)在設(shè)施內(nèi)走動(dòng)時(shí)的路線也是很重要的。人員流動(dòng)分析用來安排工廠內(nèi)所必不可少的服務(wù)設(shè)施，以方便職員的工作。第18頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六185.1物流分析的內(nèi)容與方法物流分析包括確定物料在生產(chǎn)過程中每個(gè)必要的工序之間移動(dòng)的最有效順序及其移動(dòng)的強(qiáng)度和數(shù)量。第19頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六19針對(duì)不同的生產(chǎn)類型，應(yīng)采用不同的物流分析方法：1）工藝流程圖(ProcessChart)。在大批量生產(chǎn)中，產(chǎn)品品種很少，用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)繪制的工藝過程圖直觀地反映出工廠生產(chǎn)的詳細(xì)情況，此時(shí)，進(jìn)行物流分析只需在工藝過程圖上注明各道工序之間的物流量，就可以清楚地表現(xiàn)出工廠生產(chǎn)過程中的物料搬運(yùn)情況。2）多產(chǎn)品工藝過程表(Multi-columnProcessChart)。在多品種且批量較大的情況下，如產(chǎn)品品種為10種左右，將各產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程匯總在一張表上，就形成了多種產(chǎn)品工藝過程表，在這張表上各產(chǎn)品工藝路線并列繪出，可以反映出各個(gè)產(chǎn)品的物流途徑。第20頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六203）成組方法(GroupTechnology)。當(dāng)產(chǎn)品品種達(dá)到數(shù)十種時(shí)，若生產(chǎn)類型為中小批量生產(chǎn)，進(jìn)行物流分析時(shí)，就有必要采用成組方法，即按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝過程的相似性進(jìn)行歸類分組，然后對(duì)每一類產(chǎn)品采用工藝過程圖進(jìn)行物流分析；或采用多產(chǎn)品工藝過程表表示各組產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程，再做進(jìn)一步的物流分析。4）從至表(From-toChart)。當(dāng)產(chǎn)品品種很多，產(chǎn)量很小且零件、物料數(shù)量又很大時(shí)，可以用一個(gè)矩陣圖表來表示各作業(yè)單位之間的物料移動(dòng)方向和物流量。第21頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六21

1、工藝過程圖(OperationProcessChart)

工藝過程圖就是把工藝路線卡和裝配程序圖匯總到—起而形成的一種流程圖。繪制過程先在圖的右上部從第—個(gè)裝配作業(yè)的主要組件開始，在垂直線上按工藝路線卡的作業(yè)順序用圓圈表示加工和裝配，用正方形表示檢驗(yàn)．其它零部件，如果自制，分別用垂直線畫出其作業(yè)順序，如果外購，則分別用水平線進(jìn)入裝配作業(yè)。第22頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六22工藝過程圖可以用來詳細(xì)描述產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各工序之間的關(guān)系，也可以描述全廠各部門之間的工藝流程。其重要作用是在分析工藝過程的基礎(chǔ)上，通過產(chǎn)品加工、組裝、檢驗(yàn)等各加工階段及加工路線的分析，可以計(jì)算出每個(gè)工藝過程的各工序（作業(yè)單位）間的物流強(qiáng)度，從而為作業(yè)單位位置的確定找到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1450.190.10.310.19廢料0.49（0.29）原材料機(jī)加工熱處理30.01標(biāo)準(zhǔn)件工藝過程分析：毛坯重0.49，經(jīng)熱處理的毛坯重0.19，機(jī)加工中需返回?zé)崽幚淼臑?.1。由此可知，1——4之間的物流強(qiáng)度為0.3第23頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六232．多種產(chǎn)品工藝過程圖企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多，特別是只進(jìn)行成形加工處理生產(chǎn)，而不考慮裝配時(shí)，可以采用多種產(chǎn)品工藝過程圖來分析確定其物料流。從該過程圖中可以看到平面布置的雛形。

多種產(chǎn)品工藝過程圖是將所有零件或產(chǎn)品的工序都匯總在一張圖表上、通過分析、調(diào)整圖表上的工序，使彼此之間有最大物流量的工序盡量靠近，直至獲得最佳工藝安排順序。

第24頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六242．多種產(chǎn)品工藝過程圖多種產(chǎn)品工藝過程圖分析主要通過作業(yè)單位的排序，求得物流順流程度W的最大值。其中：

W的計(jì)算式為

Wjk為產(chǎn)品Pj的工序Rjk與Rjk+1之間的物流強(qiáng)度

Djk為權(quán)值工序相鄰，且物料移動(dòng)為直接正向時(shí)，取權(quán)值為2

工序不相鄰，且物料倒流時(shí)，取權(quán)值為-2第25頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六25示例2：多種產(chǎn)品工藝過程描述表第26頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六26示例2：初始多種工藝過程表第27頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六27示例2：最佳順序多種產(chǎn)品工藝過程表第28頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六285.2從至表從至表是矩陣式的，通常用來表示建筑物之間、部門之間或機(jī)器之間的物流量，它適用于多產(chǎn)品或多零件時(shí)的情況。如果計(jì)入作業(yè)單位之間的距離，還可以表示作業(yè)單位之間的物料搬運(yùn)總量，即物流強(qiáng)度。從至表的畫法是：在從至表上橫行和豎列的標(biāo)題欄內(nèi)，按同樣順序列出全部作業(yè)單位，將每個(gè)產(chǎn)品或零件在兩個(gè)作業(yè)單位之間的移動(dòng)，分別用字母代表產(chǎn)品或零件，數(shù)字代表搬運(yùn)總量，填入兩個(gè)作業(yè)單位橫行和豎列相交的方格內(nèi)。從表的左上角到右下角，畫一條對(duì)角線，零件前進(jìn)記在右上方，退回記在左下方。第29頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六29例5-3設(shè)有三個(gè)產(chǎn)品A、B、C，制造它們涉及到的8個(gè)作業(yè)單位，分別是原料、鋸床、車床、鉆床、銑床、檢驗(yàn)、包裝和成品，以1~8代替。三個(gè)產(chǎn)品的工藝線路和每天運(yùn)量如下表所示產(chǎn)品號(hào)每天搬運(yùn)托盤數(shù)工藝路線A12563546788B14356783C123456785第30頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六30To123456781.原料2.鋸床3.車床4.鉆床5.銑床6.檢驗(yàn)7.包裝8.成品8From2036443018101228362210181624102230818303826384612208各作業(yè)單位距離見下表，試作出物流分析。（注意因?yàn)閮上蚓嚯x一致，故左下角表數(shù)據(jù)省略。）距離從至表第31頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六31解：先按工藝線路畫出產(chǎn)品運(yùn)量從至表To123456781.原料2.鋸床3.車床4.鉆床5.銑床6.檢驗(yàn)7.包裝8.成品A8C5A8A8A8A8A8A8A8A8B3B3B3AB11B3AB11B3AB11B3AB11AC13FromC5C5C5C5ABC16C5ABC16C5ABC16產(chǎn)品號(hào)每天搬運(yùn)托盤數(shù)工藝路線A12563546788B14356783C12345678512第32頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六32有了距離從至表和產(chǎn)品運(yùn)量從至表，以相應(yīng)格子的運(yùn)量乘以距離便得物流強(qiáng)度，見下表。物流強(qiáng)度從至表To123456781.原料2.鋸床3.車床4.鉆床5.銑床6.檢驗(yàn)7.包裝8.成品From1080602881048026418840144802524166419248128合計(jì)212348344232128合計(jì)201604802725925601921288AC13104第33頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六33再按作業(yè)單位對(duì)的強(qiáng)度劃分等級(jí)，物流強(qiáng)度等級(jí)劃分采用著名的A、E、I、O、U等級(jí)，AEIO比例如下圖，U級(jí)比例只給無物流的作業(yè)單位對(duì),有物流的作業(yè)單位對(duì)一般不考慮。第34頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六34物流相關(guān)圖，其中U級(jí)關(guān)系沒標(biāo)出第35頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六35六SLP相關(guān)圖技術(shù)相關(guān)圖是繆瑟首先使用的，它能直觀地表示出各作業(yè)單位兩兩之間的關(guān)系密切程度，而這正是布置的依據(jù)。因?yàn)槠髽I(yè)內(nèi)作業(yè)單位之間關(guān)系影響因素較多，所以除了進(jìn)行物流分析之外，還要有非物流分析。第36頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六366.1非物流分析物流分析所得到的是定量的相互關(guān)系，但是各作業(yè)單位之間還存在著其他的關(guān)系。例如以下就是非物流因素為主的情況：諸如電子和精密機(jī)械的工廠，需要運(yùn)輸?shù)奈锪虾苌?，物流相?duì)來說不重要。輔助設(shè)施與生產(chǎn)部門之間常常沒有物流關(guān)系，但必須考慮它們之間的密切關(guān)系，像維修間、工具室、更衣室、休息室與生產(chǎn)區(qū)都的一定的密切關(guān)系。在純服務(wù)性設(shè)施中，例如辦公室、維修間內(nèi)，常常沒有真正的固定的物流，常用信息流或人流當(dāng)作“物流”。在某些情況下，工藝過程也不是布置設(shè)計(jì)的唯一依據(jù)。例如重大零部件的搬運(yùn)要考慮運(yùn)入運(yùn)出的條件，不能按工藝過程布置；有的工序?qū)儆诋a(chǎn)生污染或有危害的作業(yè)，需要遠(yuǎn)離精密加工和裝配區(qū)域，也不能考慮工藝順序。第37頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六37因此，在分析作業(yè)單位相互關(guān)系時(shí)，除了物流關(guān)系外，還要考慮非物流的相互關(guān)系。它們一般不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法。這時(shí)相關(guān)圖每個(gè)菱形格子不但要表示兩兩之間的密切程度等級(jí)(ClosenessRating)，還要加上評(píng)級(jí)的理由。定性給出密切程度等級(jí)時(shí)，包括A、E、I、O、U和X六種，其比例一般按表4-16掌握。第38頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六38表4-16作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)第39頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六39圖4-13所示的作業(yè)單位非物流相關(guān)圖是某叉車廠的例子，這里共有14個(gè)作業(yè)單位，兩兩關(guān)系共有n*(n-1)/2=14*(14-1)/2=91個(gè)，則A級(jí)約有2~5個(gè)，圖中為3個(gè)。確定作業(yè)單位密切程度等級(jí)的主要影響因素，也就是評(píng)級(jí)理由，在相關(guān)圖中一般以代碼表示，并在右下角列出表格。第40頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六40圖中所示的作業(yè)單位非物流相關(guān)圖是某叉車廠的例子，這里共有14個(gè)作業(yè)單位，兩兩關(guān)系共有n*(n-1)/2=14*(14-1)/2=91個(gè)，則A級(jí)約有2~5個(gè)，圖中為3個(gè)。確定作業(yè)單位密切程度等級(jí)的主要影響因素，也就是評(píng)級(jí)理由，在相關(guān)圖中一般以代碼表示，并在右下角列出表格。第41頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六41這些理由一般不要超過8~10條。常見理由如：工作流程作業(yè)性質(zhì)相似使用相同設(shè)備、設(shè)施或同一場(chǎng)地使用相同文件使用一套人員聯(lián)系頻繁程度監(jiān)督和管理噪聲、振動(dòng)、煙塵、易燃、易爆等第42頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六42非物流關(guān)系評(píng)級(jí)主要由上述理由確定，A級(jí)一般只用于部門間有密切的工藝聯(lián)系或使用相同的設(shè)備或場(chǎng)所，如鋼材庫和下料區(qū)、最后檢查和包裝、清理和油漆等。大量的人員流動(dòng)也可定為A。如果對(duì)A有些把握不準(zhǔn)，就可定為E，如兩個(gè)作業(yè)單位間人員流動(dòng)量大但并不是每時(shí)如此，再如方便和安全要求、搬運(yùn)物料要求和服務(wù)頻繁和緊急等。U是最多的，當(dāng)兩個(gè)作業(yè)單位間不需要相關(guān)或無干擾時(shí)采用。X同A一樣重要，但方向相反，是不需要密切靠近的。例如油漆間就不能和焊接間相鄰。一般噪音、煙塵、發(fā)熱、致冷和氣味都是列X的理由。第43頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六43因?yàn)檫@種評(píng)級(jí)是定性的，必須遵循以下的方法和步驟：由設(shè)施布置人員初步?jīng)Q定各作業(yè)單位間的關(guān)系，并經(jīng)集體討論，充分闡明理由并作出分析。訪問相關(guān)圖中所列作業(yè)單位的主管或上級(jí)，和充分的調(diào)查研究。決定密切程度的標(biāo)準(zhǔn)，并逐項(xiàng)把這些標(biāo)準(zhǔn)列在相關(guān)圖的理由表中。對(duì)每一對(duì)作業(yè)單位確定密切程度等級(jí)和理由。應(yīng)允許任何人對(duì)相關(guān)圖提意見，允許多次評(píng)審、討論和修改。第44頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六446.2綜合相關(guān)圖綜合考慮物流和非物流關(guān)系時(shí)，要確定兩種關(guān)系的相對(duì)重要性。這一重要性用比值m:n來表示，一般不應(yīng)超過1:3~3:1。如果比值大于3:1，意味著物流關(guān)系占主導(dǎo)地位，設(shè)施布置只考慮物流即可；當(dāng)比值小于1:3時(shí)，說明物流的影響很小，只考慮非物流關(guān)系即可。實(shí)際情況下，根據(jù)兩者的相對(duì)重要性，比值可為3:1，2:1，1:1，1:2，1:3。有了此比值和兩個(gè)相關(guān)圖，就要將相關(guān)圖中各密切程度等級(jí)按表4-16予以量化。第45頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六45七平面布置方案的確定明確了各相關(guān)的作業(yè)單位以及各單位之間的物流和非物流相互關(guān)系后，就可以按一定的規(guī)則和方法，設(shè)計(jì)出各種平面布置方案。這些方法根據(jù)作業(yè)單位劃分的大小，可用于工廠總平面布置、車間布置和服務(wù)設(shè)施布置等。平面布置方法主要是繆瑟的線型圖法和Tompkins的關(guān)系表法，其它方法還有螺旋法等，下面主要介紹前兩種方法。第46頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六464.6.1繆瑟的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(jí)關(guān)系；三條平等線表示E級(jí)關(guān)系；兩條I級(jí)；一條O級(jí)；U級(jí)不連線；X級(jí)用折線表示。首先將A、E級(jí)關(guān)系的作業(yè)單位放進(jìn)布置圖中，同一級(jí)別的用同一長度的線段表示，A級(jí)線段最短，取一個(gè)單位，E級(jí)的長度為A級(jí)的兩倍，依次類推。隨后，按同樣的規(guī)則布置I級(jí)關(guān)系。若作業(yè)單位較多，線段混亂，可以不畫O級(jí)關(guān)系，但X級(jí)必須畫出。調(diào)整各部門的位置，以滿足關(guān)系的親疏程度。最后，將各個(gè)部門的面積放入布置圖中，生成空間關(guān)系圖。經(jīng)過評(píng)價(jià)、修改，便獲得最終布置。第47頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六47這種方法比較繁瑣，尤其是作業(yè)單位多的時(shí)候。但它采用線段使各作業(yè)單位擺放有一定的距離，較適合分離廠房的工廠總平面布置。下面以某叉車廠布置的例子來說明它的做法，已知叉車廠作業(yè)單位綜合相關(guān)圖如下圖所示(注意圖中空格子均為U級(jí)關(guān)系)。第48頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六48第49頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六49先將AEIOUX關(guān)系量化為數(shù)值（參見表4-16），得14個(gè)作業(yè)單位的綜合接近程度和按分值的排序。作業(yè)單位代號(hào)1234567891011121314綜合接近程度1771118731321104137714排序3127211145181361094分值越高，說明該作業(yè)單位越應(yīng)靠近布置圖的中心位置，越低則越往邊緣。作業(yè)單位可按標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)符號(hào)來區(qū)分其性質(zhì)。布置步驟如下：第50頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六50先考慮有A級(jí)關(guān)系的各作業(yè)單位對(duì)8-11，4-5和11-12。將分值最大的作業(yè)單位8置于中心位置，與其成A關(guān)系的11與之相鄰，關(guān)系用一單位距離四條線畫出，見圖(a)。再取分值次高的作業(yè)單位4，它與8和11分別有I和O的關(guān)系，故4用3單位長雙線與8連接，用4單位長單線與11相連接，見圖(b)。處理與4有A級(jí)關(guān)系的5，而5與8和11均是U級(jí)關(guān)系不予以考慮，在4旁布置5，見圖(c)。再看已布置上圖的11，與之有A級(jí)關(guān)系有是12，也用4線1距離布入。12與4，58均為U級(jí)關(guān)系，也不予考慮，見圖(d)。第51頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六51現(xiàn)在考慮有E級(jí)關(guān)系的，也從8開始，布置方法類同A級(jí)的。再后來是I級(jí)的。并要注意X級(jí)的要盡量遠(yuǎn)離。最后得到的布置線型圖如下。第52頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六524.6.2Tompkins關(guān)系表技術(shù)上述線型圖法要不斷試錯(cuò)，定量性不強(qiáng)，初學(xué)者往往要面臨多次失敗后才能摸索掌握。Tompkins介紹了一種關(guān)系表技術(shù)，邏輯條理較強(qiáng)，它的主要步驟如下：先將相關(guān)圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系工作表(Relationshipworksheet)

將每個(gè)作業(yè)單位制作出一個(gè)相同面積的拼塊，得到拼塊圖(Dimensionlessblockdiagram)

在拼塊圖上作流程分析(FlowAnalysis)。將拼塊圖轉(zhuǎn)化為面積圖第53頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六53下面結(jié)合某小型工具箱制造廠的例子講述這種方法。已知該廠各作業(yè)單位相關(guān)圖已確定如圖所示，試作出它的布置。第54頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六541．關(guān)系工作表關(guān)系工作表是對(duì)相關(guān)圖的進(jìn)一步總結(jié)，它每行列出一個(gè)作業(yè)單位，AEIOUX各成一列，將與之形成AEIOUX各級(jí)關(guān)系的其他單位分列在各列之中，如一列中有多種關(guān)系，以逗號(hào)隔開。完成的關(guān)系表如表4-18所示，其中最重要的是A、E和X列。第55頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六55作業(yè)單位AEIOUX1.制造2,63,109,11,13,144,5,127,82.焊接1,365,9,10,12,134,7,8,11,143.油漆2,4169,12,135,7,8,10,11,144.組裝3,76,89,12,13,141,52,10,115.收貨區(qū)6141,2,4,9,12,133,7,10,1186.暫存區(qū)1,542,3,1498,10,11,12,1377.倉庫4,8141,2,3,5,9,10,11,12,1368.發(fā)貨區(qū)74149,12,131,2,3,6,10,1159.休息室1213,141,42,3,5,6,8,10,11710.維修1112,93,4,5,6,7,8,12,13,1411.工具室1019,142,3,4,5,6,7,8,12,1312.更衣室91341,2,3,5,86,7,10,11,1413.餐廳9,12,141,42,3,5,86,7,10,11第56頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六562．無面積拼塊圖對(duì)每一個(gè)作業(yè)單位作一個(gè)同樣大小的方塊，稱為無面積拼塊。在拼塊上，將作業(yè)單位代號(hào)寫在正中央，名稱寫在代號(hào)上面，“X=”寫在代號(hào)下面；四個(gè)角分別放置與之成A、E、I、O級(jí)關(guān)系的，U級(jí)關(guān)系不用考慮。做成的拼塊如下所示。xls

第57頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六57完成全部拼塊后，可以裁下來進(jìn)行布置擺放。擺放時(shí)，先找出關(guān)系最重要的，即A最多的，若A級(jí)數(shù)量相同，再比較E的。將此塊先放于中央位置，本例為1。再看1塊的A角（左上）和E角（右上）。擺放規(guī)則是：A級(jí)關(guān)系要邊靠邊放，E級(jí)關(guān)系至少角靠角，X級(jí)關(guān)系不能靠邊也不能靠角。第58頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六58本例先將2和6兩塊與1塊靠邊擺放，如圖(a)所示。完成1塊的A級(jí)后，再看E級(jí)關(guān)系，本例將3塊和10塊與1塊角靠角，見圖(b)。注意因?yàn)镮和O對(duì)擺放關(guān)無多大用處，故在擺放圖中省略。在(b)中注意A級(jí)關(guān)系的邊靠邊和E級(jí)關(guān)系的角靠角接下來考察新加入的塊，即2，6，3，10的A級(jí)和E級(jí)關(guān)系，這里先將5擺在6左邊。4則擺在3的右邊，同樣7擺4的右邊……如此類推，直到擺完為止。第59頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六59因?yàn)锳級(jí)關(guān)系邊靠邊，在完全空時(shí)有四種選擇，所以最后的布置圖有多種方案，如下四種。這種類似擺積木的方法，雖然也得到多種方案，但總的來說，比線型圖方法試錯(cuò)的次數(shù)要少得多，而且不存在線條的長短問題，更容易操作。第60頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六60對(duì)這些方案，我們可以作一個(gè)好壞評(píng)級(jí)。方法是：如果A級(jí)的沒有靠近，則罰2分；X級(jí)的邊靠邊也罰2分；A級(jí)的只角靠角，為1分；X級(jí)角靠角，E級(jí)沒有角靠角也罰1分。因此上述(a)方案的罰分是2分，是因?yàn)?和6的E級(jí)關(guān)系沒有角靠角而罰的；(b)也是罰2分，同樣是4和6的E級(jí)關(guān)系沒滿足；(c)因?yàn)閷?和8兩個(gè)X級(jí)關(guān)系擺在一起，而罰了4分，總罰分為8分；(d)的罰分則為10分?？梢?a)、(b)兩方案較好。第61頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六613．物流流程分析在完成的拼塊圖上可以進(jìn)行物流流程分析。從本例來看，有一個(gè)明確的物流流程，即收貨(5)→原料庫(6)→制造(1)→焊接(2)→油漆(3)→裝配(4)→成品庫(7)→發(fā)貨(8)。我們可以在完成的拼塊圖中標(biāo)出這一流程，如下頁圖所示。第62頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六62注意(a)、(b)兩方案均是收發(fā)不在同一方的，若考慮收發(fā)可以在同一邊，(c)方案也不錯(cuò)。而(d)方案沒有流暢的流程，在此舍去。第63頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六634.6.3面積圖面積圖主要考慮兩個(gè)問題：一是將前面分析各作業(yè)單位面積需求匯總，根據(jù)場(chǎng)地的要求，確定建筑的基本形狀；二是在此形狀上按各作業(yè)單位的面積需求進(jìn)行分配，結(jié)合上面布置圖，作出有面積的塊狀布置圖（BlockLayout）。第64頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六64仍以上述工具箱廠為例，已知各作業(yè)單位的面積需求如下表所示。代號(hào)名稱面積單元格數(shù)代號(hào)名稱面積單元格數(shù)1制造30098發(fā)貨區(qū)3612焊接10539休息室3613油漆280810維修3614組裝90311工具室3615收貨區(qū)60212更衣室2016暫存區(qū)42113餐廳6027倉庫3901114辦公室1906可以算出，總需求為1681平方米，圓整為1800平方米，按長寬比為1:2得廠房尺寸為30×60米。以6×6=36平方米為基本單元格，則總共有50個(gè)單元格，各作業(yè)單位圓整后的單元格數(shù)如表中“單元格數(shù)”列。這樣，面積塊狀布置就是在此50個(gè)格子上分配各作業(yè)單位。第65頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六65以前面圖(a)的拼塊圖為基礎(chǔ)，可以得到不同的格子布置圖，如下圖所示。這里盡量保持各單位的完整性和物流流程的暢通。當(dāng)然得到的圖形還顯粗糙，需要進(jìn)一步的調(diào)整與修正。需要的面積常常受到實(shí)際可能或其他因素的限制，因此必須對(duì)所需面積進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使之可行，即既符合建筑物的整體外形，又符合各作業(yè)單位面積的需要。壓縮一些不必要的面積，也可進(jìn)行新的組合。第66頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六66如上例，最后考慮到9、12、13和14四區(qū)域與生產(chǎn)制造的關(guān)系不是特別密切，建筑和使用要求也不一樣，便將它們從廠房中另列出來，安排在緊靠廠房的辦公房中，修正后的塊狀布置圖如下。第67頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六67評(píng)價(jià)確定了最優(yōu)方案后，最后的詳細(xì)布置圖如圖4-24所示，主體為75×24米的大廠房，旁邊是辦公及輔助設(shè)施。其中物料運(yùn)輸主體采用單軌懸掛式輸送機(jī)構(gòu)成一個(gè)循環(huán)式回路，將各車間串接起來了。dwg第68頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六68八、布置修正所謂修正條件，是指諸如運(yùn)輸方式、貯存設(shè)備、場(chǎng)地環(huán)境、人的要求、廠房特性、輔助設(shè)施和管理控制等具體因素。它們的重要程度各不相同，但都以獨(dú)特的方式影響布置設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)，需要加以考慮。用適當(dāng)?shù)姆椒ǜ鶕?jù)現(xiàn)有廠房的實(shí)際條件使部門面積結(jié)合，同時(shí)結(jié)合修正條件對(duì)各部門的位置、形狀等進(jìn)行調(diào)整，可以形成幾個(gè)理想的、理論的塊狀布置(Blocklayout)方案。例：精密車間應(yīng)遠(yuǎn)離鍛造車間鑄造車間應(yīng)處在背風(fēng)之處第69頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六69九、布置方案的評(píng)價(jià)與選擇布置方案的評(píng)價(jià)常常從經(jīng)濟(jì)因素和非經(jīng)濟(jì)因索兩個(gè)方面進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可以采用費(fèi)用對(duì)比法等，非經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)可以采用優(yōu)缺點(diǎn)比較法和加權(quán)因素法等。第70頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六70九、布置方案的評(píng)價(jià)與選擇1、非經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)每個(gè)布置方案都有一些不能用費(fèi)用精確地衡量的非經(jīng)濟(jì)因素，常見的有：(1)是否易于將來發(fā)展(2)工藝過程的適應(yīng)性(3)靈活性(4)物流的效率(5)物流搬運(yùn)的效率(6)儲(chǔ)存的效率(7)空間利用率(8)輔助服務(wù)部門的綜合效率(9)工作條件(10)安全性(11)是否易于管理(12)產(chǎn)品質(zhì)量(13)維修(14)設(shè)備利用率

(15)是否滿足需求能力(16)是否適應(yīng)公司的組織機(jī)構(gòu)

(17)人流(18)外觀(19)自然條件的利用(20)環(huán)境保護(hù)第71頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六71布置方案的評(píng)分示例：第72頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六72

2、經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)：對(duì)于各種布置方案，可以通過工程經(jīng)濟(jì)分析，評(píng)價(jià)其節(jié)省費(fèi)用、投資額及投資回報(bào)期等，作為比較選擇的基準(zhǔn)。至于比較哪些指標(biāo)最好，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需要具體情況具體分析。第73頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六73十、小結(jié)設(shè)施布置就是對(duì)生產(chǎn)車間、管理部門、倉儲(chǔ)部門、生產(chǎn)與生活服務(wù)部門的建筑物、道路和場(chǎng)地等，按照相互關(guān)系密切程度做出合理的布局。采用SLP法進(jìn)行工廠布置，就是對(duì)各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系做出分析，包括物流的和非物流的相互關(guān)系，經(jīng)過綜合，得出各作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表。然后，根據(jù)綜合相互關(guān)系表指示的各作業(yè)單位的相互位置，繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖。將作業(yè)單位實(shí)際面積與位置圖相結(jié)合，得出作業(yè)單位面積相關(guān)圖通過修正，得出可行的布置方案最后通過評(píng)價(jià)選優(yōu)，確定方案。第74頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六74舉例：某機(jī)械廠的設(shè)施布置設(shè)有3種零件A、B、C，其工藝路徑及日產(chǎn)量如表1所示（1－5：分別表示5個(gè)部門）部門12345面積m22040406020表2：5個(gè)部門所需廠房面積如何布置？第75頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六75系統(tǒng)布置規(guī)劃SLP步驟4.繪制空間相互關(guān)系布置圖1.編制相互關(guān)系圖3.繪制作業(yè)關(guān)系圖5.評(píng)價(jià)布置方案6.詳細(xì)布置圖2.確定需用空間模型化與方案綜合系統(tǒng)識(shí)別和環(huán)境分析選擇與實(shí)施第76頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六76加工工藝從至表從至123451－40＋50150020－05040＋153015－004000－5050000－第77頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六77第78頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六78物流量等級(jí)劃分（用符號(hào)A、E、I、O、U表示）A：80－100噸1－2E：60－80噸無I：40－60噸2

－4、2－5O：0－40噸3-2、4－5U：0噸

1-4、1-5、3-4、3-5

物流強(qiáng)度分析表（由從至表得出）第79頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六79部門關(guān)系圖第80頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六80關(guān)系表從至12345A2EI4，52，52，4O331，2U第81頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六81線性關(guān)系圖51243第82頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六82空間關(guān)系圖51243部門12345面積m22040406020由表2知：5個(gè)部門所需廠房面積如何改進(jìn)？第83頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六83最終布置圖331224454面積20m2第84頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六84原始條件：一叉車廠，占地面積為16000平方米，廠區(qū)南北長200米，東西寬80米，該廠有員工300人，計(jì)劃改建成年產(chǎn)60000套液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠。已知：作業(yè)單位的基本區(qū)劃和零部件加工工藝過程，并通過工藝過程圖統(tǒng)計(jì)出了各作業(yè)單位的物流強(qiáng)度，結(jié)果添入從至表。案例：某液壓轉(zhuǎn)向器廠的設(shè)施布置公路北比例：1：2000第85頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六85示例一：液壓轉(zhuǎn)向器廠的作業(yè)單位建筑物匯總表第86頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六86示例二：液壓轉(zhuǎn)向器加工工藝從至表第87頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六87六、作業(yè)單位相互關(guān)系分析設(shè)施布置設(shè)計(jì)要根據(jù)部門之間在工藝流程如業(yè)務(wù)往來中的密切程度，決定相互位置。各部門（作業(yè)單位）之間存在著物流關(guān)系、非物流關(guān)系兩種關(guān)系。物流關(guān)系可以用物流強(qiáng)度來表示兩個(gè)作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度，非物流關(guān)系無法定量表示，只能通過定性分析加以區(qū)分。第88頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六881、作業(yè)單位物流相關(guān)表的繪制（1）劃分物流強(qiáng)度等級(jí)——由于直接分析大量物流數(shù)據(jù)比較困難，而且也沒必要，因此，SLP中將物流強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為5個(gè)等級(jí)，分別用符號(hào)A、E、I、O、U表示。當(dāng)產(chǎn)品品種少時(shí)用工藝過程圖進(jìn)行物流分析；產(chǎn)品品種多時(shí)，用從至表或多工藝過程表對(duì)實(shí)際設(shè)施間的物流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。第89頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六89示例：液壓轉(zhuǎn)向器物流強(qiáng)度分析表（由從至表得出）第90頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六90（2）構(gòu)造作業(yè)物流相關(guān)表（示例）第91頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六912、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表的構(gòu)造：基本思路——根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定作業(yè)單位非物流相互關(guān)系密切程度后，利用與物流相關(guān)表相同的表格形式，建立非物流相互關(guān)系表。通?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面加以考慮：(1)工作流程(2)作業(yè)性質(zhì)(3)使用設(shè)備情況(4)使用場(chǎng)地情況(5)監(jiān)督和管理(6)安全、衛(wèi)生(7)聯(lián)系頻繁程度（8）躁聲、振動(dòng)(9)公用設(shè)施相同(10)文件信息往來情況第92頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六92（1）確定作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)（2）列出作業(yè)單位相互關(guān)系密切理由（示例）第93頁，共104頁，2023年，2月20日，星期六9