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1、1,第4章 生产物流系统规划与设计,学习目标 重点难点 主要内容 案例分析 本章小结 思考与练习,2,学习目标,掌握设施布置设计的概念和方法 物料搬运系统的分析设计方法 精益物流系统规划与设计 现代集成制造物流系统规划与设计,知识点,3,根据SLP和SHA，并结合精益思想设计企业物流系统要求,难点,4,熟练掌握的内容： 设施布置设计的基本类型 物料搬运的基本原则 设施布置与物料搬运系统的设计过程与方法 精益物流系统的基本理论,要求,5,了解/理解内容： 传统的系统设施布置设计的局限性 集成化物流系统的运作模式,要求,6,华联印刷生产物流系统管理初探 思考题：生产物流系统的有效布局与管理对企业生
2、产运营起到什么积极的作用？,开篇案例,7,第一节 生产物流系统设计 第二节 设施布置设计 第三节 物料搬运系统的分析设计方法 第四节 精益物流系统规划与设计 第五节 现代集成制造物流系统规划与设计,主要内容,8,第一节 生产物流系统设计,本节点睛 一、设施布置布置设计 二、物料搬运系统设计 三、设施布置设计与物料搬运系统设计关系,9,一、设施布置布置设计,通过对系统物流、人流、信息流进行分析，对建筑物、机器、设备、运输通道和场地做出有机的组合与合理配置，达到系统内部布置最优化。,10,二、物料搬运系统设计,它是工序之间，车间之间，工厂之间物流不可缺少的环节。 设计一个合理、高效、柔性的物料搬运
3、系统，对压缩库存资金占用、缩短物料搬运所占用的时间是十分必要的。,11,三 、设施布置设计与物料搬运系统设计关系,设施布置设计与物料搬运系统设计是相互关联，相辅相成的。 物料搬运设备选择会影响布置， 设备的具体布置也围绕着物料的搬运。,12,第二节 设施布置设计,本节点睛 一、设施布置设计概述 二、设施布置设计的基本类型 三、系统布置的设计过程 四、系统布置设计的问题分析,13,一、设施布置设计概述,1、设施布置设计的含义和内容 含义：根据企业经营目标和生产纲领，在已经确认的空间场所内，按照从原材料接受、零件和产品制造、产品包装、发运等全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和
4、最有效的组合，以获得最大的经济效益 内容：工厂总体布置 车间布置,14,一、设施布置设计概述,2、设施布置设计的原则 （1）符合工艺过程的要求 （2）有效利用空间 （3）物料搬运费用最少 （4）保持生产和安排的柔性 （5）适应组织结构的合理化和管理的方便 （6）为职工提供方便、安全、舒适的作业环境,15,一、设施布置设计概述,3、设施布置基本流动模式 选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。 流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形 、物料搬运方式与设备、储存要求等方面的影响 基本流动模式有如图4-1的五种。,16,3、设施布置基本流动模式,图4-1 基本流动模
5、式,17,二、设施布置设计的基本类型,1、工艺原则布置（Process Layout） 一种将相似设备或功能集中布置在一个地方的布置形式 适用于多品种小批量的生产方式。,18,二、设施布置设计的基本类型,2、产品原则布置（Product Layout） 也称装配线布置，是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的方式。 适用于少品种、大批量的生产方式。,19,2、产品原则布置（Product Layout）,下面举例说明产品原则布置在装配线平衡中的应用过程 例1 、 J型手推车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆，每天的生产时间为420分钟。表41列出了手推车的组装步骤及其时间，请根据周
6、期时间和作业次序的限制，求使工作地点数量最少的平衡方式。,20,2、产品原则布置（Product Layout）,21,2、产品原则布置（Product Layout）,解：步骤1：绘制双代号网络图，如图42。,22,2、产品原则布置（Product Layout）,步骤2：确定工作站周期（周期时间） 步骤3：计算满足周期时间要求的最少工作站理论值(取不小于计算值的最小整数),23,2、产品原则布置（Product Layout）,步骤4：选择作业分配规则，以确定装配线的平衡。 规则1：首先分配后续工作较多的作业 规则2：首先分配操作时间最长的作业 依据规则1，如表4-2所示。,24,2、产品
7、原则布置（Product Layout）,表4-2 作业排列一览表,25,2、产品原则布置（Product Layout）,步骤5：分配各工作地点的作业，分配结果如表43所示 表4-3 根据规则1确定的装配线平衡,26,2、产品原则布置（Product Layout）,步骤6：计算装配线平衡后的效率,27,2、产品原则布置（Product Layout）,步骤7：由于效率不高，根据规则2确定装配线平衡，如表4-4所示。 此时， 按规则2布置装配线基本满足要求 若按两个规则排列任务均不满意，可选用其他的决策准则重新对装配线进行平衡。,28,2、产品原则布置（Product Layout）,表4-
8、4 根据规则2确定的装配线的平衡,29,二、设施布置设计的基本类型,3、定位布置（Fixed Layout） 产品（由于体积或重量庞大）停留在一个位置上，设备、人员、材料都围绕着产品而转。 具有相对较少的产品数量。,30,二、设施布置设计的基本类型,4、成组技术布置（Group Layout） 将不同的机器组成加工中心（工作单元）来对形状和工艺相似的零件进行加工 。 适应于中小批量生产。,31,4、成组技术布置（Group Layout）,好处： （1）改善人际关系 （2）提高操作技能 （3）减少在制品和物料搬运 （4）缩短生产准备时间,32,4、成组技术布置（Group Layout）,步骤
9、： （1）将零件分类，建立零件分类编码系统。 （2）识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置和再布置的基础。 （3）将机器和工艺分组，组成工作单元。,33,三、系统布置的设计过程,1、系统布置设计（SLP）要素及阶段 基本要素 （1）P产品（或材料或服务） （2）Q数量（或产量） （3）R生产路线（工艺过程） （4）S辅助服务部门 （5）T时间（或时间安排）,34,1、系统布置设计（SLP）要素及阶段,阶段结构：,35,三、系统布置的设计过程,2、系统布置设计 程序（模式） 系统布置设计流程 如图45所示。,36,2、系统布置设计程序（模式）,1）产品产量分析（P-Q分析） P-Q分析决定了设施
10、将采用何种原则进行布置（产品/工艺/成组/固定原则布置），如图4-6所示。,37,2、系统布置设计程序（模式）,一般来说，P- Q分析分为两个步骤： 将各种产品、材料或者有关生产项目分组归类； 统计或计算每一组或类的产品数量。需要说明的是，产量的计算单位应该反映出生产过程的重复性，如件数、重量、或体积。,38,2、系统布置设计程序（模式）,2）物流分析与物流相关表 物流分析： 确定物料在生产过程中的每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。 根据工艺路线和工艺过程的原始资料进行物流分析，其方法有单品种/多品种工艺过程图分析；从至表（From-To Chart）分析等。,39,2、
11、系统布置设计程序（模式）,例： 设有个三个产品A、B、C，每个产品的每天搬运托盘如表4-5所示。 表4-5 产品搬运托盘数,40,2、系统布置设计程序（模式）,制成从至表，表4-6表示及其和作业单位的相互距离。,表4-6 作业单位距离从至表,41,表4-7表示产品及搬运总量。,表4-7 产品及搬运托盘数从至表,2、系统布置设计程序（模式）,42,将表4-8产品及搬运总量从至表中的物流强度按作业单位汇总到表4-9中物流强度汇总表中。,表4-8 产品及搬运总量从至表,2、系统布置设计程序（模式）,43,表4-9 物流强度汇总表,2、系统布置设计程序（模式）,44,当存在物流倒流现象时，倒流物流量出
12、现在从至表中的下三角方阵中，此时从至表中任何两个作业单位之间的物流流量（物流强度）等于正向物流量与逆向物流量之和。见表4-10。,2、系统布置设计程序（模式）,45,表4-10 物流强度汇总表（续）,2、系统布置设计程序（模式）,46,将表4-10中各作业单位对按物流强度打小排序绘制成表4-11,表4-11各作业单位按物流强度大小排序,2、系统布置设计程序（模式）,47,物流强度等级,表4-12 物流强度等级比例划分表,2、系统布置设计程序（模式）,48,参考表4-12物流强度等级比例划分表，可将表4-11所示的物流强度排序绘制成表4-13的物流强度分析表。,2、系统布置设计程序（模式）,49
13、,物流相关表,表4-14 原始物流相关表,2、系统布置设计程序（模式）,50,除掉多余的左下三角形表格，将右上三角形矩阵表格变形，就得到了SLP中著名的物流相关表，见表4-15。,表4-15作业单位物流相关表,2、系统布置设计程序（模式）,51,3）作业单位相互关系分析 作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下方面： 物流； 工艺流程； 作业性质相似； 使用相同的设备； 使用同一场所； 使用相同的文件档案； 使用相同的公用设施； 使用同一组人员； 工作联系频繁程度； 监督和管理方便；噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品影响。,2、系统布置设计程序（模式）,52,4）物流与作业单位综
14、合相互关系分析 用图例、符号、数字、颜色画出各个作业单位的相互关系。在绘制时，可以考虑或不考虑作业单位的实际位置，也可以不考虑作业单位所需的面积。 5）物流与作业单位相互关系图解 用不同的表示物流等级的线条将作业单位之间的两两密切程度描述清楚。,2、系统布置设计程序（模式）,53,6）面积相互关系 物流很重要而非物流不重要，可把面积和物流图结合起来。 物流不重要而非物流很重要 ，可把面积和作业单位相关图结合起来。 物流和非物流都重要，则可把面积和物流及非物流相关图结合起来。,2、系统布置设计程序（模式）,54,7）调整与修正 要使面积关系图成为合格的方案，需要进行必要的调整，考虑的因素包括外部
15、场地的条件、搬运方式、仓库、建筑、公共设施及人员的需要等。 8）评价与选择 可采用加权因素法，或是费用对比法评比出较好的方案以供选择。,2、系统布置设计程序（模式）,55,四、系统布置设计的问题分析,直接应用SLP法进行设施布置设计存在以下问题：,1不适合现代企业的生产特点。 2缺少物流战略规划 3缺少动态柔性。 4SLP方法缺少动线分析过程。 5由于历史的局限性，SLP方法没有充分考虑利 用计算机技术。,56,第三节 物料搬运系统的分析设计方法,一、物料搬运的基本原则 二、搬运系统分析与设计,57,一、物料搬运的基本原则,1、物料搬运合理化原则概括为： 1) 减少搬运环节，简化物流流程，实现
16、物流合理化。 2) 实行集中作业，提高作业效率，充分发挥机械设备的利用率 3) 贯彻系统化、标准化的原则，协调各方面，推行物流标准化 4) 合理配载货物，同时注意营运安全。 5) 提倡文明装卸，轻拿轻放；规范作业程序，减少事故，提高安全性。 6) 利用重力。 7）步步活化，省力节能。,58,一、物料搬运的基本原则,2、具体表现： 1） 规划原则 2） 系统化原则 3） 物流顺畅原则 4） 精简原则 5） 利用重力原则 6） 充分利用空间原则 7） 集装单元化原则 8） 机械化原则 9） 自动化原则 10） 最少设备原则,59,11） 标准化原则 12） 灵活性原则 13） 减轻自重原则 14） 充分利用原则 15） 维修保养原则 16） 摒弃落后原则 17） 控制原则 18） 生产能力原则 19） 搬运作业效能原则 20） 安全原则,2、具体表现：,60,一、物料搬运的基本原则,3、为了提高物流质量和效率，搬运作业需达到几个基本要求： 力求装卸设备、设施、工艺等标准化； 提高成品货物集装化或粒状货物散装化作业水平
