工厂设施规划与设计

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1、 工厂设施规划与设计第一节 设施规划与设计概述第二节 系统布置设计（SLP）第三节 螺旋法求解第一节 设施规划与设计概述设施规划与设计的研究范围 设施规划与设计场址选择设施内部设计布置设计物料搬运系统设计建筑设计公用工程设计信息系统设计一、设施规划的目标与原则(1) 简化加工过程； (2) 有效地利用设备、空间、能源和人力资源； (3) 最大限度地减少物料搬运； (4) 缩短生产周期； (5) 力求投资最低； (6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。设施规划的目标：设施规划与设计应遵循的原则：(1) 减少或消除不必要的作业，这是提高企业生产率和降 低消耗的最有效方法之一。 (2) 以

2、流动的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在规划 设计的始终。 (3) 运用系统的概念。用系统分析的方法求得系统的整体 优化； (4) 重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计， 并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩 、照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和 身心健康的影响； (5) 设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反 复迭代、并行设计的过程。二、 设施规划与设计阶段结构 三、 设施规划（布局设计）设计方法 摆样法 数学模型法 图解法 系统布置设计SLP 四、 工厂布局的基本原始资料 主要生产资料产品(P)生产纲领(Q)次要资料辅助服务部门(S)时间的安排(T)生产

3、工艺过程(R) 基本原始资料产品和产量（P、Q） 产品 原则 布置工艺 原则 布置成组 原则 布置工艺过程 (R，Route)。由熟悉本行业先进生产工 艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过 程表、工艺路线卡、装配工艺卡等工艺文件。 辅助服务部门 (S，Service)。是指支持生产运行的 工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力 部门、各公用设施管理部门等。 时间安排 (T，Time)。是指产品的生产周期、投产 的批量与批次、各种操作时间定额标准等。这些 数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量 、需要的面积和人员、各生产单位之间的平衡等 。有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始资

4、料， 就能着手布局设计。 第二节 系统布置设计(SLP) 原始资料：P 、 Q 、 R 、 S 、 T及作业单位 1 物流2作业单位相互关系 3 相互关系图解4所需面积 5 可用面积 6 面积相关图解7修正因素 8实际条件限制 9评价 方案Y方案X 方案Z 选出的最佳布置方案一、阶段结构二、工艺过程图 以电瓶叉车总装厂为例，说明如何运用工艺过 程图来进行物流分析的方法与步骤。5 4 7 0.10.20废料 0.2 (0.3) 0.3 标准件 3 0.02 0.01原材料 1 0.50 0.3 0.31 变速器加工工艺过程图 (单位：t) 原材料 1 0.2 9 5 废料 0.1 0.15 0.

5、08 (0.23) 0.05 0.1 随车工具箱加工工艺过程图 (单位：t)1.原材料库2.油料库3.标准件、外购件库4.机加工车间5.热处理车间6.焊接车间7.变速器车间8.总装车间9.工具车间10.油漆车间11.试车车间12.成品库13.办公服务楼14.车库废料 油漆 原材料 2 10.01 6 10 0.40 0.81 1.20 车体加工工艺过程图（单位：t）1 0.35 0.2 5 4 废料 原材料 0.2 0.15 液压加工工艺过程图（单位：t）1.原材料库2.油料库3.标准件、外购件库4.机加工车间5.热处理车间6.焊接车间7.变速器车间8.总装车间9.工具车间10.油漆车间11.

6、试车车间12.成品库13.办公服务楼14.车库5 4 7 0.10.20废料 0.2 (0.3) 0.3 标准件 3 0.02 0.01原材料 1 0.50 0.3 0.31 （2）多品种工艺过程图 ( 叉车生产工艺过程图 )8 外协件3 1.81 11 3.24 12 3.3 原材料 1 0.2 9 5 废料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0.05 0.1 1 0.35 0.2 5 4 废料 原材料 0.2 0.15 废料 油漆 原材料 2 10.01 6 10 0.400.81 1.20 0.06 机油 2 20.01三、物流分析与物流相关表(1) 物流强度等级。 物流强度等级

7、比例划分表 表5-3 叉车总装厂物流强度汇总表 AAEEEEE IIIIOEO OO OO叉 车 总 装 厂 作 业 单 位 物 流 相 关 表 物流相关 表AAEEEEEEIII IOOOOOOUUUUUUUUU UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU UUUUUUUUU四、作业单位相互关系分析1作业单位相互关系决定因素及相互关系等级划分 作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素： 物流。 作业性质相似。 使用同一场所。 使用相同的公用设施。 工作联系频繁程度。 噪声、振动、烟尘、危险品的影响。 服务的频繁和紧急程度。

8、工艺流程。 使用相同的设备。 使用相同的文件档案。 使用同一组人员。 监督和管理方便。 表5-5 作业单位相互关系等级2. 作业单位综合相互关系表 (1) 作业单位非物流相互关系表。选择作业单位非物流相互关系影响因素。在评价 作业单位非物流相互关系时，首先应制定出一套“基准 相互关系”，如表5-6所示。 作业单位非物流相互关系表 作业单位相互关系图的基本原理 叉 车 总 装 厂 作 业 单 位 非 物 流 相 互 关 系 表 A1 A1A1X5 X5X5X5X5X5X5X5E3E6E4 E4E3E4E1 E1E1E1 E4I3I3I1I2I2I 2I2I2I2I4I4I2I1 I1I3I8U

9、UU U U UU U UU UUU U U UUU UUUUUUU UUUU U UU U U U UU U U UU U UU U UO2O2O2O2O4 O4O4(2) 作业单位综合相互关系。 (3) 作业单位综合相互关系表的建立步骤： 求得作业单位物流相关表。 求得作业单位相互关系表。 确定物流与非物流相互关系的相对重要性(1/33之间)。 量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。对于物流相关表及非物流相关表，一般取A=4，E=3，I=2， O=1，U=0，X=1，得出量化以后的物流相关表及非物流 相互关系表。 N个作业单位的总的作业单位对数 P=N(N-1)/2 作业单位Ai与Aj之

10、间综合相互关系密切程度数量值 TRij=mMRijnNRij。其中MRij为量化的物流相互关系等级， NRij为量化的非物流的相互关系密切程度等级 等级划分（划分为A、E、I、O、U、X 六个等级）。表5-8 综合相互关系等级与划分比例 经过调整，建立综合相互关系表。1325385152085010(4) 以叉车总装厂为例，建立作业单位综合相互关系表 加权值选取 ：由于物流影响并不明显大于其他方面的 影响，因此取加权值m:n=1:1。 综合相互关系计算 0 0 2 3 33 332 23 364 5 划分综合关系密级（一）78 462310-13 91884673.3 9.919.88.850

11、.57.791100 划分综合关系密级（二）78 56341 20-13 712164673.3 7.713.217.650.57.791100 建立作业单位综合相互关系表AEIOUXAAEEEEEEEEIIIIIIIIII I IIIIIIOOOOOOOUUUUUUUUUUUUUUUU UUUUU UUUUUUUUUUUUU U UUU UU UUUUUXXXXXX五、作业单位位置相关图在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各 作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而 是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各 作业单位之间的相对位置，关系密级高的作业单位 之间距离近，关系密级低的作

12、业单位之间距离远， 由此形成作业单位位置相关图。作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他 所有作业单位之间量化后的关系密级的总和。这个 值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处 于中心位置还是应该处于边缘位置。叉 车 总 装 厂 综 合 接 近 程 度 排 序 表 17711187313211041377143127211145181361094作业单位关系等级表示方式 作业单位之间的相互关系用相互之间的连线类型来表示。 实线连线表示作业单位相对位置应该彼此接近，线数越多彼此 越接近；而波浪线可以形象化的理解为弹簧，表示作业单位相 对位置应该彼此推开。81145绘制作业单位位置相关图步骤如

13、下： 第一步，首先处理综合相互关系密级为A的作业单位对。 （1）从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对，有8-1l、4-5、11- 12，共涉及5个作业单位，按综合接近程度分值排序为8、4、11、12、5，其 中作业单位5与12的综合接近程度是一样的，其顺序可以任意确定。 （2）将综合接近程度分值最高的作业单位8布置在位置相关图的中心位置。 （3）处理作业单位对8-11。将作业单位11布置到图中，且与作业单位8之间 距离为一单位距离，如10mm，如图5-9所示。绘制作业单位位置相关图，以电瓶叉车总装厂为例12第二步，处理相互关系为E的作业单位对。（1）1-4、1-5、1-6、2-10、3

14、-8、4-7、5-9、7-8、8-10，涉及到的作业单位按综合 接近程度分值排序为8、4、1、 7、 3、9、5、10、2、6 。（2）先处理与作业单位8有关的作业单位3、7和10，布置顺序7、3和10 7和8、4、11、12、5的关系为E、E、I、U、U3和8、4、11、12、5、7的关系为E、U、U、U、U、I10和8、4、11、12、5、7、3的关系为E、U、U、U、X、U、U7811451231078114512310(3) 下一个要处理作业单位4，与之相关的作业单位对有1-4、4-7。1和8、4、11、12、5、7、3、10的关系为U、E、U、U、E、U、I、U74581112310

15、169(3) 按照作业单位1与其它单位的关系修改系统布置方案。处理剩余作业单位9和作业单位6。第三、四、五步分别处理位置相关图 中仍未出现的I、O、U级作业单位对。最 后重点调整X级作业单位间的相对位置， 得出最终作业单位位置相关图。作业单位位置相关图 例：某钢铁公司拟设立一分销物流中心，现有F1 、F2、F3三个地址可供选择，现公司物流规划人员拟 采用加权因素分析法对F1、F2、F3三个方案进行选择 以求出最优选址方案。这里已通过领导与专家意见相 结合的办法，得出了各评价因素的权重数和等级，具 体见表1所示。等级分数为：A4，E3，I2，O1。评价因素权重及等级序号因素权重等级方案F3方案F

16、2方案F11靠近目标市场5AEA2资源市场及供应商条 件2EEA3交通便利条件10AEI4土地条件3EAA5自然条件5AEE6人力资源条件3AIE7社会环境与政策条件2OEE8其他基础设施6AIE1请在可供选择的地点F1、F2、F3中，利用加权因素分析法选择最优选址方案？ 2. 已知：如选址F1，分销物流中心各作业区域的物流情况 如表2（物流起迄表）所示；选址F2，分销物流中心各 作业区域的物流情况如表3所示；选址F3，分销物流中 心各作业区域的物流情况如表4所示；表2、表3、表4中 的列为发出物流量的各作业单位，行为相应接受物料的 各单位，表中的数字为各单位由始发点流向到达点的物 流量。另已知物流强度等级划分标准如表5所示。 （1）试对所选定地址的分销物流中心内部各作业单位进行 物流强度分析，绘制物流相关表？ （2）若只考虑物流关系进行作业单位布置，试绘制所选地 址分销物流中心内部各作业单位位置相关