系統(tǒng)化廠房布置

系統(tǒng)化廠房布置工廠布置的方法和技術(shù)，不斷是工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探求的問(wèn)題．自工業(yè)革命以來(lái)研討出了許多手工設(shè)計(jì)、數(shù)字分析和圖解技術(shù)，60年代以來(lái)，又開(kāi)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(SystemLayoutPlanning〕最為著名，運(yùn)用非常普遍；這種方法不僅適用于工廠和消費(fèi)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)備設(shè)計(jì)。1主講段鷹一、階段構(gòu)造系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)采用四個(gè)階段進(jìn)展，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)劃根本物流方式和總體規(guī)劃Ⅲ詳細(xì)布置：確定各作業(yè)單位的詳細(xì)位置Ⅳ實(shí)施：編制施工方案，進(jìn)展施工安裝階段時(shí)間2主講段鷹二、程序方式選擇分析尋優(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)踐制約系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)程序方式3主講段鷹三、設(shè)備布置設(shè)計(jì)的要素分析影響布置設(shè)計(jì)的要素眾多，根本要素可以歸納為5項(xiàng)：P產(chǎn)品(或資料或效力)、Q數(shù)量、R消費(fèi)道路(工藝過(guò)程)、S助效力部門、T時(shí)間(或時(shí)間安排)。五個(gè)要素分別回答以下問(wèn)題：P——消費(fèi)什么？Q——消費(fèi)多少？R——怎樣消費(fèi)？T——何時(shí)消費(fèi)？S——用什么支持消費(fèi)？4主講段鷹五要素對(duì)設(shè)備布置的影響1、P產(chǎn)品或資料或效力〔Production〕指規(guī)劃設(shè)計(jì)的對(duì)象所消費(fèi)的產(chǎn)品、原資料、加工的零部件或提供效力的工程。包括原資料、進(jìn)廠物料、工序間貯藏、產(chǎn)品、輔助資料、廢品、廢料、切屑、包裝資料等。產(chǎn)品這一要素影響著設(shè)備的組成及其相互關(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)指所消費(fèi)、供應(yīng)或運(yùn)用的資料或產(chǎn)品的數(shù)量或效力的任務(wù)量。這一要素影響著設(shè)備規(guī)模、設(shè)備數(shù)量、運(yùn)輸量、建筑物面積等。5主講段鷹3、R消費(fèi)道路或工藝過(guò)程(Route)指根據(jù)所消費(fèi)的產(chǎn)品種類、數(shù)量等設(shè)計(jì)出的工藝流程、物流道路、工序順序等，可以用設(shè)備表、工藝道路卡、工藝過(guò)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)道路、倉(cāng)庫(kù)及堆放地的位置等。4、S輔助效力部門(SupportingService)指保證消費(fèi)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助效力性活動(dòng)、設(shè)備以及效力的人員。包括道路、生活設(shè)備、消防設(shè)備、照明、采暖通風(fēng)、辦公室、消費(fèi)管理，質(zhì)量控制及廢物處置等；它是消費(fèi)的支持系統(tǒng)，從某種意義上來(lái)說(shuō)對(duì)消費(fèi)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)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(zhǎng)的時(shí)間消費(fèi)出產(chǎn)品，包括作業(yè)、工序、流動(dòng)、周轉(zhuǎn)等規(guī)范時(shí)間。這些要素決議著設(shè)備的數(shù)量、需求的面積和入員、工序的平衡安排等。6主講段鷹影響設(shè)備布置設(shè)計(jì)的其他要素：包括城市規(guī)劃、外部協(xié)作條件、交通運(yùn)輸條件、地質(zhì)水文條件、自然氣候條件以及關(guān)于職業(yè)平安和衛(wèi)生、環(huán)境維護(hù)等方面的規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)規(guī)范等。7主講段鷹四、物料分類及產(chǎn)品—產(chǎn)量分析景象：物料種類繁多，可運(yùn)性不一樣。問(wèn)題：如何統(tǒng)計(jì)量一物流系統(tǒng)中性質(zhì)、特征各不一樣的物料數(shù)量？如何區(qū)分各物料的重要等級(jí)程度？如何確定設(shè)備布置的型式？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〕經(jīng)過(guò)兩設(shè)備間的物料數(shù)量?？梢杂梅至俊Ⅲw積、托盤(pán)或貨箱來(lái)表示?！?〕計(jì)算方法：方法一：當(dāng)量物流量——用物料的某一特征〔分量、幾何外形、裝載和包裝方式等〕來(lái)估算物流量?？捎孟率奖硎荆篺=q.n其中：f——當(dāng)量物流量q——每個(gè)規(guī)范搬運(yùn)單元的當(dāng)量噸數(shù)n——單位時(shí)間內(nèi)兩設(shè)備間流動(dòng)的規(guī)范單元數(shù)例：載重為兩噸的規(guī)范載重箱，載一箱鍛件為2當(dāng)量噸，載一箱殼體也為2當(dāng)量噸。8主講段鷹方法二：瑪格〔magnitude〕——用可運(yùn)性衡量當(dāng)量物流量。規(guī)范的1瑪格：一塊枯燥的木塊，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)亭=50mag一個(gè)低堆垛的托盤(pán)〔1200cm*1200cm〕=38mag

瑪格的計(jì)算：M=A+A〔B+C+D+E+F〕/4其中：A——根本值，經(jīng)過(guò)計(jì)算物料體積后查瑪格曲線得出。B——密度修整系數(shù)C——外形修整系數(shù)D——損傷危險(xiǎn)程度修整系數(shù)E——形狀〔物理、化學(xué)〕修整系數(shù)F——價(jià)值要素〔假設(shè)不思索，那么F=0〕9主講段鷹2、物料的分類：把一樣或類似性質(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：按物料的根本形狀進(jìn)展分類固體——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)展分類，包括：外形尺寸、分量、外形、損壞能夠性、形狀〔熱、濕、粘、臟〕、數(shù)量、時(shí)限性〔季節(jié)性、突發(fā)性〕關(guān)鍵：抓住有決議性的影響特征

物料分類程序列表標(biāo)明一切物料稱號(hào)記錄其物理特征、其他特征編制物料特征表每類物料寫(xiě)出分類闡明確定各類的主導(dǎo)特征把類似主導(dǎo)特征的歸為一類10主講段鷹3、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)備根本布置方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。以下圖是一種典型的“8——2原那么〞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%，可思索用產(chǎn)品原那么布置，其他種類可思索按工藝原那么布置11主講段鷹練習(xí)：以下三圖應(yīng)分別采用何種布置型式QQPPPQ12主講段鷹五、物流分析物流分析是設(shè)備布置設(shè)計(jì)的另一個(gè)根本分析，即工藝流程和物流道路的分析。分析的根本手段有工藝過(guò)程圖(作業(yè)程序圖)、多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖、從—至表和物料流程圖等。1、工藝過(guò)程圖(OperationProcessChart)工藝過(guò)程圖就是把工藝道路卡和裝配程序圖匯總到—起而構(gòu)成的一種流程圖。繪制過(guò)程先在圖的右上部從第—個(gè)裝配作業(yè)的主要組件開(kāi)場(chǎng)，在垂直線上按工藝道路卡的作業(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，假設(shè)自制，分別用垂直線畫(huà)出其作業(yè)順序，假設(shè)外購(gòu)，那么分別用程度線進(jìn)入裝配作業(yè)。13主講段鷹工藝過(guò)程圖可以用來(lái)詳細(xì)描畫(huà)產(chǎn)品消費(fèi)過(guò)程中各工序之間的關(guān)系，也可以描畫(huà)全廠各部門之間的工藝流程。其重要作用是在分析工藝過(guò)程的根底上，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品加工、組裝、檢驗(yàn)等各加工階段及加工道路的分析，可以計(jì)算出每個(gè)工藝過(guò)程的各工序〔作業(yè)單位〕間的物流強(qiáng)度。從而為作業(yè)單位位置確實(shí)定找到根底數(shù)據(jù)。工藝過(guò)程分析：毛坯重0.49，經(jīng)熱處置的毛坯重0.19，機(jī)加工中需前往熱處置的為0.1由此可知，1——4之間的物流強(qiáng)度為0.31450.190.10.310.19廢料0.49〔0.29〕原資料機(jī)加工熱處置30.01規(guī)范件14主講段鷹2．多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖企業(yè)消費(fèi)的產(chǎn)品種類多，特別是只進(jìn)展成形加工處置消費(fèi)，而不思索裝配時(shí)，可以采用多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖來(lái)分析確定其物料流。從該過(guò)程圖中可以看到平面布置的雛形。多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖是將一切零件或產(chǎn)品的工序都匯總在一張圖表上、經(jīng)過(guò)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接近，直至獲得最正確工藝安排順序。當(dāng)零件數(shù)量很多時(shí)，可以利用成組原理對(duì)零件分組，構(gòu)成一張多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖．對(duì)于同組的零件，可以再分類用工藝過(guò)程圖或多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖進(jìn)展物流分析。多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖分析主要經(jīng)過(guò)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，且物料挪動(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-215主講段鷹例如2：最正確順序多種產(chǎn)品工藝過(guò)程表16主講段鷹3、從至表(From--ToChart)從至表通常用以表示建筑物之間、部門之間或機(jī)器之間的物流量、物料搬運(yùn)總量等。表上橫行和豎行的標(biāo)題內(nèi)，按同樣順序列出全部作業(yè)單位(建筑物、機(jī)器；部門)。將每個(gè)產(chǎn)品或零件在兩個(gè)作業(yè)單位之間的挪動(dòng)，分別用字母表示產(chǎn)品或零件，數(shù)字代表搬運(yùn)總量，填入兩個(gè)作業(yè)單位橫行和豎行相交的方格內(nèi)，留意，從圖表的左上角至右下角，劃一條對(duì)角線，零件前進(jìn)記在右上方，退回記在左下方。如以下圖：17主講段鷹18主講段鷹19主講段鷹原始條件：一叉車廠，占地面積為16000平方米，廠區(qū)南北長(zhǎng)200米，東西寬80米，該廠有員工300人，方案改建成年產(chǎn)60000套液壓轉(zhuǎn)向器的消費(fèi)廠。知：作業(yè)單位的根本區(qū)劃和零部件加工工藝過(guò)程，并經(jīng)過(guò)工藝過(guò)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)備布置公路北比例：1：200020主講段鷹例如一：液壓轉(zhuǎn)向器廠的作業(yè)單位建筑物匯總表21主講段鷹例如二：液壓轉(zhuǎn)向器加工工藝從至表22主講段鷹六、作業(yè)單位相互關(guān)系分析設(shè)備布置設(shè)計(jì)要根據(jù)部門之間在工藝流程如業(yè)務(wù)往來(lái)中的親密程度，決議相互位置。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(lái)表示兩個(gè)作業(yè)單位之間的關(guān)系親密程度，非物流關(guān)系無(wú)法定量表示，只能經(jīng)過(guò)定性分析加以區(qū)分。23主講段鷹1、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(méi)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)品種類少時(shí)用工藝過(guò)程圖進(jìn)展物流分析；產(chǎn)品種類多時(shí)，用從至表或多工藝過(guò)程表對(duì)實(shí)踐設(shè)備間的物流量進(jìn)展統(tǒng)計(jì)。24主講段鷹例如：液壓轉(zhuǎn)向器物流強(qiáng)度分析表〔由從至表得出〕25主講段鷹〔2〕構(gòu)造作業(yè)物流相關(guān)表〔例如〕26主講段鷹2、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表的構(gòu)造：根本思緒——根據(jù)閱歷確定作業(yè)單位非物流相互關(guān)系親密程度后，利用與物流相關(guān)表一樣的表格方式，建立非物流相互關(guān)系表。通常可以從以下幾個(gè)方面加以思索：(1)任務(wù)流程(2)作業(yè)性質(zhì)(3)運(yùn)用設(shè)備情況(4)運(yùn)用場(chǎng)地情況(5)監(jiān)視和管理(6)平安、衛(wèi)生(7)聯(lián)絡(luò)頻繁程度〔8〕躁聲、振動(dòng)(9)公用設(shè)備一樣(10)文件信息往來(lái)情況27主講段鷹〔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)系親密理由〔例如〕28主講段鷹〔3〕建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系表〔例如〕29主講段鷹3、建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表：工廠中，作業(yè)單位之間物流相互關(guān)系與非物流相互關(guān)系往往并不一致，為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系親密程度，須將兩個(gè)表進(jìn)展合并。求出合成的相互關(guān)系——綜協(xié)作業(yè)相互關(guān)系，然后從各作業(yè)單位之間的綜合相互關(guān)系出發(fā)，實(shí)現(xiàn)各作業(yè)單位的合理布置?！?〕確定物流〔m〕與非物流〔n〕相互關(guān)系的相對(duì)重要性〔加權(quán)取值〕——普通地m:n不應(yīng)超越1：3或3：1，當(dāng)比值大于3：1時(shí)，闡明物流關(guān)系占主導(dǎo)位置，工廠布置時(shí)只需思索物流相互關(guān)系的影響?！?〕綜合相互關(guān)系計(jì)算——根據(jù)作業(yè)單位對(duì)之間物流與非物流關(guān)系等級(jí)的高低進(jìn)展量化，并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系。〔3〕綜合相互關(guān)系的等級(jí)劃分——綜合計(jì)算得出的是量值，須經(jīng)過(guò)等級(jí)劃分，才干建立與物流相互關(guān)系表類似的綜合相互關(guān)系表。30主講段鷹例如：液壓轉(zhuǎn)向器作業(yè)單位綜合相互關(guān)系計(jì)算表例如中須計(jì)算55對(duì)作業(yè)單位，計(jì)算分?jǐn)?shù)在1—8之間，由此得綜合相互等級(jí)劃分表如下：31主講段鷹建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表〔例如〕32主講段鷹七、作業(yè)單位位置相互關(guān)系分析在SLP中，設(shè)備布置并不直接去思索各作業(yè)單位的占地面積和幾何外形，而是從作業(yè)單位間相互關(guān)系親密程度出發(fā)，安排各作業(yè)單位之間的相對(duì)位置，關(guān)系親密等級(jí)高的作業(yè)單位之間間隔近，等級(jí)低的間隔遠(yuǎn)。

問(wèn)題：作業(yè)單位間必然會(huì)出現(xiàn)親密等級(jí)一樣的作業(yè)單位對(duì)，這會(huì)給位置分析呵斥困難。怎樣辦？引入綜合接近程度的概念——某一作業(yè)單位綜合接近程度等于該作業(yè)單位與其他一切作業(yè)單位間量化后的關(guān)系親密等級(jí)之和。綜合接近程度值的高低反映了該作業(yè)單位在布置圖中是應(yīng)該處于中心位置還是處于邊緣位置。33主講段鷹

1、如何計(jì)算綜合接近程度：將作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表變換成類似于從至表一樣的三角矩陣，然后量化關(guān)系等級(jí)。例如：液壓轉(zhuǎn)向器綜合接近程度排序表34主講段鷹2、如何繪制造業(yè)單位位置相關(guān)圖：第一步——處置關(guān)系密級(jí)為A的作業(yè)單位對(duì)。按各作業(yè)單位綜合接近程度的高低排序，找出綜合接近程度最高的布置在中心位置；依次處置作業(yè)單位對(duì)。第二步——處置關(guān)系密級(jí)為E的作業(yè)對(duì)?！詈笾攸c(diǎn)調(diào)整X級(jí)作業(yè)單位對(duì)的相互位置例如〔1〕找出綜合接近程度最高的作業(yè)單位，是4〔機(jī)加工車間〕，將其布置在中心位置；〔2〕找出A級(jí)作業(yè)對(duì)：1——2，7——8，其綜合接近分值排序?yàn)?、1、8、2，因7和4關(guān)系為U，故思索1和4關(guān)系為I，由此畫(huà)出A級(jí)關(guān)系位置圖?！?1278635主講段鷹例如：液壓轉(zhuǎn)向器作業(yè)單位位置相關(guān)圖36主講段鷹七、面積確實(shí)定在實(shí)踐的設(shè)備布置設(shè)計(jì)過(guò)程中，常因遭到現(xiàn)有廠房或可利用土地面積與外形的限制等，不得不把需求的面積與可利用的面積結(jié)合起來(lái)思索，因此面積的設(shè)定方法有以下幾種：1、計(jì)算法：按照設(shè)備和作業(yè)所需的面積，加上輔助設(shè)備、資料存儲(chǔ)、維修、通道以及人員等所需面積得到該單位的總面積。2、規(guī)范面積法：采用某種工業(yè)規(guī)范求得所需的面積。3、概略布置法運(yùn)用模板或設(shè)備模型進(jìn)展布置并確定面積。4、比率趨向預(yù)測(cè)法：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)單位的面積作為根底，按未來(lái)產(chǎn)量和人員的開(kāi)展預(yù)測(cè)要求，按比例擴(kuò)展來(lái)設(shè)定面積。普通來(lái)說(shuō)，需求的面積經(jīng)常遭到實(shí)踐條件的限制，必需進(jìn)展適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之與可用面積相順應(yīng)。調(diào)整的方式，可以是緊縮某些不很重要的面積、也可以進(jìn)展新的組合。此外，做面積相關(guān)圖時(shí)需思索流動(dòng)方式的選擇。37主講段鷹八、布置修正所謂修正條件，是指諸如運(yùn)輸方式、儲(chǔ)存設(shè)備、場(chǎng)地環(huán)境、人的要求、廠房特性、輔助設(shè)備和管理控制等詳細(xì)要素。它們的重要程度各不一樣，但都以獨(dú)特的方式影響布置設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)展布置設(shè)計(jì)時(shí)，需求加以思索。用適當(dāng)?shù)姆椒ǜ鶕?jù)現(xiàn)有廠房的實(shí)踐條件使部門面積結(jié)合，同時(shí)結(jié)合修正條件對(duì)各部門的位置、外形等進(jìn)展調(diào)整，可以構(gòu)成幾個(gè)理想的、實(shí)際的塊狀布置(Blocklayout)方案。例：精細(xì)車間應(yīng)遠(yuǎn)離鍛造車間鑄造車間應(yīng)處在背風(fēng)之處38主講段鷹九、布置方案的評(píng)價(jià)與選擇布置方案的評(píng)價(jià)經(jīng)常從經(jīng)濟(jì)要素和非經(jīng)濟(jì)因索兩個(gè)方面進(jìn)展，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)要素評(píng)價(jià)可以采用優(yōu)缺陷比較法和加權(quán)要素法等。1、非經(jīng)濟(jì)要素評(píng)價(jià)每個(gè)布置方案都有一些不能用費(fèi)用準(zhǔn)確地衡量的非經(jīng)濟(jì)要素，常見(jiàn)的有：(1)能否易于未來(lái)開(kāi)展(2)工藝過(guò)程的順應(yīng)性(3)靈敏性(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