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1、设施规划与物流分析 管工系 曾敏刚1l第一章 设施规划与物流分析的绪论 l第二章 物流网络规划与场址选择l第三章 设施布置设计l第四章 系统化布置与物流分析方法l第五章 仓储系统设计l第六章 物料搬运系统设计l第七章 物料搬运设备的选择l第八章 物流分析案例设施规划与物流分析目录2系统化厂房布置Question 设施规划的概念？ 设施规划的发展历史？ 设施规划的总趋势？ 设施规划的目标？ 设施规划的重要性？ 系统化厂房布置SLP？3练习：下列三图应分别采用何种布置型式 见P131QQPPPQ4系统化厂房布置设施规划的概念 什么是设施： 是指使工作便利的工具、环境或设备。 什么是设施规划： 是综
2、合考虑相关因素，对生产系统或服务系统 进行分析、构思、规划、论证、设计，作出全 面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有 效运行，以达到预期目标。5系统化厂房布置设施规划的发展历史 20世纪初（主要凭经验和感觉）分工理论引发“工厂 设计”(三项内容？）操作法研究、工厂布置和物料搬运 20世纪30年代“设施规划”取代“工厂设计”广 泛采用运筹学、统计学和概率论 20世纪60年代1961年 Muther 提出系统布置设计SLP（ 80年代引进国内）6系统化厂房布置设施规划的发展历史 20世纪70年代计算机辅助工厂布置CAL、成组 技术CRAFT（位置配置法）、CORELAP（相互 关系法）、PLA
3、NET（分析评价法） 20世纪80年代计算机仿真研究柔性问题 、专家系统、多目标优化 20世纪90年代结合先进制造技术CIMS、 JIT 现在设施布置与物流系统的自动化、柔性化 、信息化、网络化、绿色化、智能化7系统化厂房布置设施规划的总趋势 一方面继续发展Muther的系统布置设计SLP； 另一方面，构建更完整的布置模型，结合人工 智能技术，提出更好的算法，开发通用的计算 机辅助工厂布置软件。8系统化厂房布置设施规划的目标 改善物料搬運、控制、內部管理 有效运用人力、设备、空間、能源 最少的设备投資 易於实施维护作业 提供員工安全的工作环境与工作滿足9系统化厂房布置设施规划的重要性 改善空間
4、大:物料搬運成本可降低10% 30% ，15年來生產力可提升三倍 員工安全与卫生的考虑 节约能源的设计 防火、安全、殘障福利法10FD设施布置方法一览表布置方法和技术年代主要特点和使用条件流程图、样片排列等经验 判断方法50年代直观、简便、易行关于设施间物料流动顺序和数量的各 种数学分析方法。如属于最优化及其 搜索算法的二次分派算法（QAP， 1957）及相应的计算机软件CRAFT（ 1964）和CORELAP（1967）50年代中 期到60年 代初、中 期适用于设施数目不太多的情况系统布置规划方法（SLP）60年代 至今该方法属于系统仿真技术，要求把影响布置 的因素尽可能量化，在离散状态下组
5、合寻优 。适用于设施数目不超过15个的情况。其突 出特点是具有方法论意义人机交互式决策支持方法80年代 至今按决策者意图靠计算机系统支持决策， 能进行预测 判断；借助于模糊集理论， 采用图论 方法等设计数据集成和设计模型集成的理想 实验环 境方法（综合决策环境方法）90年代 至今 (1911 年MCG- INES)是对纯 粹计算机程序支持的改进方法11系统化厂房布置SLP工厂布置的方法和技术，一直是工业工程 领域不断探索的问题自工业革命以来研究出 了许多手工设计、数字分析和图解技术，60年 代以来，又发展了计算机辅助工厂布置，在众 多的布置方法中，以R缪瑟提出的系统布置 设计SLP(Syste
6、matic Layout Planning）最为 著名，应用十分普遍；这种方法不仅适用于工 厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校， 百货商店、办公楼等设施设计。12一、阶段结构系统布置设计采用四个阶段进行，称为“布置设计 四阶段”。确定位置:工厂的总体位置总体区分：初步规划基本物流模式和总体布局详细布置：确定各作业单位的具体位置实施：编制施工计划，进行施工安装阶 段时间13二、程序模式输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流2、作业单位的相 互关系 3、物流作业单 位相互关系图4、必要面积5、可用面积6、面积相互关系图9、拟定几种布置方 案7、修正条件8、实际制约分析寻优选择10、评价1
7、4二、程序模式选择分析寻优输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流2、作业单位的相 互关系 3、物流作业单 位相互关系图4、必要面积5、可用面积6、面积相互关系图9、拟定几种布置方 案10、评价7、修正条件8、实际制约系统布置设计程序模式 15三、设施布置设计的要素分析输入数据（P、Q、R、S、T）？ 影响布置设计的因素众多，基本要素可以 归纳为5项：P产品(或材料或服务)、Q数 量、R生产路线(工艺过程)、S助服务部门 、T时间(或时间安排)。 五个要素分别回答以下问题： PProduct 生产什么？ QQuantity 生产多少？ RRouting 怎么生产？ SSupporting
8、service用什么支持生产 ？ TTime 何时生产？ 16五要素对设施布置的影响1、P产品或材料或服务（Production） 指规划设计的对象所生产的产品、原材料、加 工的零部件或提供服务的项目。包括原材料、 进厂物料、工序间储备、产品、辅助材料、废 品、废料、切屑、包装材料等。产品这一要素 影响着设施的组成及其相互关系、设备的类型 、物料搬运的方式等。 2、Q数量或产量(Quantity)指所生产、供应或使用的材料或产品的 数量或服务的工作量。这一要素影响着 设施规模、设备数量、运输量、建筑物 面积等。 173、R生产路线或工艺过程(Routing)指根据所生产的产品品种、数量等设计出
9、的工艺流程、 物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡 、工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关 系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。4、S辅助服务部门 (Supporting Service) 指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务的 人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖 通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等； 它是生产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统 的正常运行起着举足轻重的作用。5、T时间或时间安排(Time)指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、 工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备 的数量、需要的面积和入员、工序的
10、平衡安排等。183、产品产量（PQ）分析产品产量分析是为了确定设施基本布置形式而采用的综合 分析方法，同时也是物料重要等级分类的方法。下图是一种典型的“82原则”下的PQ分析结果。 QAGBCDEFPPQ分析图由该图可知：AD 四种产品占总产量的 80%，可考虑用产品 原则布置，其余品种 可考虑按工艺原则布 置19系统布置规划SLP分析阶段v产品品种产量分析（PQ分析）I区 为单一或少品种大批量产品，宜 采用流水生产线的大生产方式和按产 品原则布置 IV区 表示多品种小批量或单件生产 ，宜采用工艺原则布置 II和III区 的产品品种和批量均中等 ，宜采用成组技术布置产品品种数目P产 量 QII
11、IIIIIV20FD设施布置方法l图表法平面布置技术l计算机辅助平面布置21图表法平面布置技术l螺旋法l路程图法l关系图法（SLP）22举例：某车间的设施布置 已知部门面积和加工工艺从至表，如何布置。如何布置？部门部门功 能面积 m2 A接收12000B铣切8000 C冲压6000 D螺丝车12000 E装配8000 F电镀12000 G发运12000分别用以下方法：l螺旋法l路程图法l关系图法（SLP）23加工工艺从至表从至ABCDEFGA451525105B302515C510D2035E6535F52565G24计算机辅助平面布置lCRAFT（改进型算法）lCORELAP（构建型算法）2
12、5举例：某机械厂的设施布置 已知部门关系图（16：分别表示5个部门） ，如何分配到分布为如左图23的6个位置中 去。如何布置？26某机械厂的设施布置 已知部门关系图（16：分别表示5个部门） ，如何分配到分布为如左图23的6个位置中 去。布置结果！126 35427举例：某机械厂的设施布置 设有3种零件A、B、C，其工艺路径及日产量 如表1所示（15：分别表示5个部门）部门12345 面积m22040406020 表2 ： 5个部门所需厂房面积 如何布置？28加工工艺从至表从至12345140 5015002005040 15 301500400050500002930系统化厂房布置 物流量等级划分（用符号A、E、I、O、U表示） A： 80100 吨 1 2 E： 6080吨 无 I： 4060吨 2 4、 2 5 O： 040吨 3-2、45 U： 0吨 1-4、1-5、3-4、3-5 物流强度分析表（由从至表得出）31部门关系图32关系表从至12345A2EI4，52，52，4O331，2U33线性关系图5124334空间关系图51243部门12345 面积m22040406020 由表2知 ： 5个部门所需厂房面积如何改进？35最终布置图331224454面积 20 m236
