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1、,第三章 系统布置设计,第一节 设施布置设计概述 第二节 设施布置的设计 第三节 系统布置设计（SLP）,第一节 设施布置设计概述,一、设施布置设计的含义和内容 二、设施布置设计的原则 三、设施布置的基本形式 四、设施布置的基本流动模式,一、设施布置设计的含义和内容,设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照从原材料的接收，零件和产品的制造，成品的包装，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最有效的组合，以获得最大的经济效益。 设施布置包括工厂总体布置和车间布置。,一、设施布置设计的含义和内容,“作业单位(Activity)”是指布置图中
2、各个不同的工作区或存在物，是设施的基本区划。该术语可以是某个厂区的一个建筑物、一个车间、一个重要出入口；也可以是一个车间的一台机器、一个办公室的一个部门。,二、设施布置设计的原则,1符合工艺过程的要求 2最有效地利用空间 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,三、设施布置的基本形式,工艺原则布置 产品原则布置 定位布置 成组技术布置,四、设施布置的基本流动模式,直线型 “L”型 “U”型 环型 “S”型,第二节 设施布置的设计,一、工艺原则布置的设计 二、产品原则布置的设计 三、成组布置的设计 四、定位布置的设计
3、,一、工艺原则布置的设计,工艺原则布置是最常用的一种布置方法，它用来对具有类似工艺流程的工作部门进行布置，使其相对位置达到最优。 最优的布置经常意味着将彼此之间物流量较大的部门相邻布置，使设施间物料搬运费用最小。,二、产品原则布置的设计,产品原则布置中，设备和车间服务于专门的产品线，所以，在一个产品原则布置系统内，其各部门的相对位置安排以及生产部门内各部分的定位所出现的困难比工艺原则布置中要小。 特殊情况下的产品原则布置，如装配线的布置，工厂设计人员将面临着较复杂的问题如何达到装配线的均衡流动，使在装配线上操作的工人停工时间最短。,三、成组布置的设计,成组布置又称单元式布置，将不同的机器分成单
4、元来生产具有相似形状和工艺要求的产品。 成组布置的好处： （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,三、成组布置的设计,工艺原则布置转换为成组布置的步骤： (1)将零件进行分类，按照以下步骤的顺序进行 (2)识别零件组的物流类型 (3)将机器和工艺分组，组成工作单元,四、定位布置的设计,定位布置时，将产品看作车轮的轮毂，作为布置的中心，原材料和设备按照使用次序和移动的难易程度布置在产品的四周； 在定位布置中，按照作业的级别来安排顺序，根据先后工序来决定生产阶段，要按照物料的技术优先性来安排物料。,第三节 系统布置设计（SLP）,系统布置设计SL
5、P(System Layout Planning)由1961年Richard缪瑟提出，应用十分普遍。这是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合、求得合理布置的技术。 自SLP法诞生以来，设施规划设计人员不但把它应用于各种机械制造厂的设计中，而且不断发展应用到一些新领域，如公司办公室的布置规划、连锁餐厅的布置规划等服务领域。,第三节 系统布置设计（SLP）,一、系统布置设计（SLP）要素及阶段 二、系统布置设计(SLP)模式(程序),一、系统布置设计（SLP）要素及阶段,1.基本要素： P、Q、R、S、T,图3-12 解决系统布置问题的钥匙“P、Q、R、S、T”,1.基本要素,
6、(1)P(产品或材料或服务) (2)Q(数量或产量) (3)R(生产路线或工艺过程) (4)S(辅助服务部门) (5)T(时间或时间安排) P、Q两个基本要素是一切其他特征或条件的基础。,2阶段结构,图3-13 系统布置设计阶段结构,2阶段结构,阶段I确定位置：不论是工厂的总体布置，还是车间的布置，都必须先确定所要布置的相应位置。 阶段总体区划：在布置的区域内确定一个总体布局。要把基本物流模式和区域划分结合起来进行布置，把各个作业单位的外形及相互关系确定下来，画出一个初步区划图。 阶段III详细布置：把厂区的各个作业单位或车间的各个设备进行详细布置，确定其总体位置。 阶段施工安装：编制施工计划
7、，进行施工和安装。,2阶段结构,阶段I前称之为预规划，主要是确定目标，进行设施要求预测、估算生产能力及需求量； 阶段表示的是规划实施后的试运转，是对整个项目的施工、安装、试车、总结等管理工作。,P.Q.R.S.T,非物流分析,物流分析,物流、非物流综合分析,面积关系图,外 界 约 束 条 件,设计过程中修正条件,必需面积,可用面积,评 价,几套供选择方案,选出的最佳布置方案,图3-14 系统布置设计(SLP)模式(程序)图,二、系统布置设计(SLP)模式(程序),1基本要素分析 （1）产品P产量Q分析 PQ分析步骤： 将各种产品、材料或有关生产项目分组归类； 统计或计算每一组或类的产品的数量。
8、,产品P产量Q分析,图3-15 PQ曲线,M区的产品适用于采用大量生产类型，按产品原则布置；J区属于单件小批生产类型，按工艺原则布置；而介于M区与J区之间的产品生产类型为成批生产，适宜采用两者结合的成组原则布置,产品产量（P-Q）与设施布置的关系,流水型,GT型,机群型,产品固定型,P,Q,图3-16 产品产量（P-Q）与设施布置的关系,(2)物流分析（工艺过程R分析）,物流分析方法： 工艺过程图：适应大批量生产，产品品种很少； 多种产品工艺过程表：适应多品种且批量较大； 成组方法:适应中、小批量生产，产品品种达到数十种； 从至表：适应产品品种很多，产量很小且零件、物料数量很大,从至表,从至表
9、：用来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量的方阵图表； 表中方阵的行表示物料移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至，行列交叉点标明由源到目的地的物流量； 从表中可以看出各作业单位之间的物流状况,当物料沿着作业单位排列顺序正向移动时，即没有倒流物流现象，从至表中只有上三角方阵有数据，这是一种理想状态。 当存在物流倒流现象时，倒流物流量出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总物流量 (物流强度) 等于正向物流量与逆向(倒流)物流量之和。,2物流分析与物流相关表,（1）物流分析 例3-1设有三个产品A、B、C，每个产品的每天搬运托盘数如下表3-1所示。,表3
10、-16,表3-17 作业单位距离从至表,表3-18 产品及搬运托盘数从至表,表3-19 产品及搬运总量从至表,表3-20 物流强度汇总表,表3-21 物流强度汇总表（续）,表3-22 各作业单位对按物流强度大小排序,表3-23 物流强度等级比例划分表,物流强度分析表,序号作业单位对物流强度 物流强度等级 156A 225 E 335E 467E 546I 678I 734I 814I 912O 1045O 1163O 1223O,（3）物流相关表,原始物流相关表:仿照从至表结构，简单明了地表示所有作业单位之间的物流相互关系，构造的一种作业单位之间物流相互关系表。 原始物流相关表得到的是右上三角
11、矩阵表格与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，除掉多余的左下三角矩阵表格，将右上三角矩阵变形，就得到SLP中著名的物流相关表。,原始物流相关图,12345678 原料 锯床 车床 钻床 铣床 检验 包装 成品 1原料OUIUUUU 2锯床OOUEUUU 3车床UOIEOUU 4钻床IUIOIUU 5铣床UEEOAUU 6检验UUOIAEU 7包装UUUUUEI 8成品UUUUUUI,作业单位物流相关表,3作业单位相互关系分析,当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，需要进行作业单位间非物流关系分析。,3作业单位相互关系分析,属于非物流因素的情况： 一些电子或宝石工厂，
12、需要运输的物料很少，物流相对不很重要；有的工厂物料主要用管道输送。 辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，必须考虑其间的密切关系。 在纯服务性设施中，如办公室、维修间内，常常没有真正的或固定的物流，确定它们之间的关系，要采用其他通用规则，而不是物流。 在某些特殊情况下，工艺过程也不是布置设计的惟一依据。,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： a.物流 b.工艺流程 c.作业性质相似 d.使用相同的设备 e.使用同一场所 f.使用相同的文件档案 g.使用相同的公用设施 h.使用同一组人员 i.工作联系频繁程度 j.监督和管理方便 k.噪声、振动
13、、烟尘、易燃易爆危险品的影响,表3-27 作业单位相互关系等级,表3-29 叉车总装厂作业单位非物流相互关系表,4.作业单位综合相互关系分析,表3-33 叉车总装厂综合接近程度排序表,5作业单位位置相关图,6作业单位面积相关图,根据已经确定的物流和作业单位相互关系以及确定的面积，可以利用“面积相互关系图”进行图解，即把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置。面积相互关系图(Space Relationship Diagram)，简称面积相关图 。,6作业单位面积相关图,a如果物流很重要而非物流不重要，可把面积和物流图结合起来，即在图上把每一个作业单位按物流关系用比例画出，并标明面积
14、。一般地，这可以在一张方格纸上很容易地画出； b如果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画出； c如果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，按同样方式画出，并标明面积。,图3-21 叉车总装厂的面积相关图,面积相互关系图的调整,a修正因素 （a）场址条件或周围情况 （b）搬运方法 （c）仓库设施 （d）建筑特征 如建筑立面、柱网、门窗形式、高度、地面负荷等。 （e）公用及辅助部门 要考虑公用管线、维修部门所需要的面积，包括机器设备、自动化控制设备、通道等的面积。 （f）人员的需要 b实际条件限制,7评价和选择,（1）加权因素法 （2）费用对比法,图3-23 系统布置设计（SLP）模式概念示例,
