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1、第4章 物流设施布置设计,本章导读,了解物流设施布置设计的基本概念、原则和形式，掌握解决设施布置设计问题的“钥匙”，对物流设施布置设计有个总体认识。理解当量物流量、马格数、活性系数和作业单位等基本概念，了解物料流动的基本模式，掌握物流分析所需的相关图表技术和物流系统分析的基本模式。深入了解系统布置设计（SPL）的阶段结构和程序模式，掌握系统布置设计的程序步骤，了解简化的系统布置设计方法（SSLP）这一概念。,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.1 物流设施布置设计的概念一、设施布置的定义制造业设施是由建筑物、机器设备、运输通道等组成。服务设施也是由许多部门组成的，如饭店往往由餐厅、厨房、仓库
2、等多个部门组成。 各种系统内各组成部分相互之间的位置关系又直接决定了系统的运营效率，对系统的各组成部分进行位置布置是设施规划的中心内容。,设施布置就是通过对设施内部的物流、人流、信息流进行分析，对其内部的各组成部分作出有机的组合与合理配置，达到系统内部布置最优化。设施布置是设施规划的核心内容。,4.1.1 物流设施布置设计的概念,4.1 物流设施布置设计概述,制造业设施的传统观点认为，降低生产成本应主要着眼点于产品的设计和加工工艺方面的改进。 但是，据资料统计分析表明，产品制造费用的20%30%是用作物料搬运的，而物料搬运直接与设施布置情况有关，有效地设施布置大约能减少搬运费用的30%。设施布
3、置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转通畅情况，而且也成为了决定产品成本高低的关键因素之一。,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.1 物流设施布置设计的概念,4.1.1 物流设施布置设计的概念,二、在生产物流系统内，设施布置设计主要包括两方面的内容：工厂总体布置和车间布置。工厂总体布置设计：总体布置主要是对设施内的生产车间、物料储运部门、管理部门和生产服务部门的建筑物、场地和道路等按照各部门之间的相互关系的密切程度做出合理的安排。,4.1 物流设施布置设计概述,解决设施内各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位的相互位置；解决运输线路、管线、绿化及美化的相
4、互位置； 解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。,4.1.1 物流设施布置设计的概念,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.1 物流设施布置设计的概念,车间布置设计主要解决各工段、生产部门、仓储部门、辅助服务部门、物流作业部门等作业单位及工作地、设备、通道、管线之间的相互位置，同时也要解决物料搬运的流程及方式。,4.1 物流设施布置设计概述,解决车间内各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位的相互位置； 解决车间内工作、设备、通道、管线间的相互位置； 解决车间内物料搬运流程和运输方式。,4.1.1 物流设施布置设计的概念,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.2 设施布置设计的原
5、则,1.可行性:既能满足生产工艺、生产过程和物流作业的需要，又在技术上、经济上可行。 2.经济性:减少物料搬运，减少设备投资，提高在制品的周转率，充分利用现有空间，有效发挥人力及设备的生产能力。 3.安全性:维持良好的工作环境，确保操作人员舒适安全地工作。 4.柔性:生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。当产品品种变化时，生产系统调整要简便。,4.1 物流设施布置设计概述,设施布置的目标 ：简化加工过程 有效地利用设备、空间、能源和人力资源 最大限度地减少物料搬运 缩短生产周期 力求投资最低 为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。,4.1.2 设施布置设计的原则,4.1 物
6、流设施布置设计概述,原则：减少或消除不必要的作业 以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 运用系统的概念。系统分析的方法求得系统的整体优化；,4.1.2 设施布置设计的原则,4.1 物流设施布置设计概述,汽车制造车间,飞机制造车间,卫星总装车间,物料运量图,图例：2吨-1吨,为了得到更为直观和清晰的观点，可把以上物料运量用物料运量相关线图来表示：,运量关系量图,各生产单位平面布置图,4.1.3 设施布置设计的形式,不同的生产类型有着完全不同的工艺特征，其设备布置形式也是不一样的。按照产品在制造过程中的位置是否变化分为移动式布置和固定式布置。,4.1 物流设施布置设计概述,4.
7、1.3 设施布置设计的形式,一、工艺原则布置（Process Layout）1.定义工艺原则布置又称机群式布置，是指根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方，从而形成一个一个机床群。,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.3 设施布置设计的形式,L,L,L,L,Z,Z,Z,Z,M,M,M,M,G,G,G,G,滚齿机,焊接,焊接,车床组,钻床组,铣床组,磨床组,其 他,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.3 设施布置设计的形式,2. 适合生产类型 该布置形式适合多品种小批量生产类型。,4.1 物流设施布置设计概述,3. 工艺原则布置的优缺点,4.1.3 设施布置设计的形式,4
8、.1 物流设施布置设计概述,二、产品原则布置（Product Layout） 1. 定义产品原则布置又称流水线式布置，是指机器设备、人员及物料完全按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，从而形成一定的流水线。,4.1.3 设施布置设计的形式,4.1 物流设施布置设计概述,2. 适合生产类型 该布置形式适合少品种大批量生产类型。,4.1.3 设施布置设计的形式,4.1 物流设施布置设计概述,三、固定式布置 1. 定义产品固定式布置是指将产品固定在一个固定位置上，所需要设备、人员、物料均围绕产品布置。 2. 适合范围产品固定式布置适用于大型设备，如飞机、轮船的制造过程，在一般场合很少应用。,4.1.
9、3 设施布置设计的形式,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.3 设施布置设计的形式,四、成组原则布置（Group Layout） 1. 定义 成组原则布置又称混合式布置，是指：首先对零部件进行分类，把加工工艺过程相似的零部件分为同一组，以此为一个单元。在单元内部，设备按机群式布置。同一单元内，各机群之间按工艺过程排列。,4.1 物流设施布置设计概述,2. 适合生产类型 该布置形式适合中等规模品种批量生产类型。,4.1.3 设施布置设计的形式,4.1 物流设施布置设计概述,工作区1,工作区2,工作区3,工作区1,原料 顾客,制成品,材料和/或人工,材料和/或人工,材料和/或人工,材料和/或人工
10、,工作流程,生产或服务流水线,服务生产设施布置,1,2,4,3,1,1,1,1,5,1,工人,U型生产线,柔性的U型生产布置,柔性的U型生产布置,缺点：操作者相互分开，没有机会相互交流工作,优点：操作者可以交换工作，可以增加或减少操作人数。操作者经过训练可以自动平衡不同的生产速度。,柔性的U型生产布置,缺点：操作者被包围起来，没有机会通过第三个操作者来提高产量。,优点：操作者可以互相帮助，可以通过第三个操作者来提高产量,部门A,部门D,部门B,部门C,部门E,带有部门工作中心的典型工艺原则布置,柔性的U型生产布置,柔性的U型生产布置,缺点：直线型生产线很难平衡,优点：5个操作者可以减为4个,4
11、.1.4 解决布置问题的“钥匙”,影响布置设计的最基本要素有五个: P产品（Product，材料或服务） Q数量（Quantity，产量） R生产路线（Routing，工艺过程顺序） S辅助服务（Services，辅助服务部门） T时间（Time，时间安排）,4.1 物流设施布置设计概述,4.1.4 解决布置问题的“钥匙”,4.1 物流设施布置设计概述,p,产品,生产是什么,Q,数量,生产是多少,R,生产路线,怎样进行生产,S,辅助服务部门,用什么来支持生产？,T,时间,产品何时生产？,如下图所示。5项基本要素中，P、Q两个基本要素是一切其他特征或条件的基础，抓住这些基本要素就等于抓住了解决布
12、置问题的“钥匙”。,4.2 物流系统分析技术,4.2.3 物流分析的图表技术,1.物流路径图 2.工艺过程图 3.多种产品工艺过程表 4.从至表 5.成组方法 6.图例符号,4.2 物流系统分析技术,4.2.3 物流分析的图表技术,作业,工序,零件或产品,剪切,开槽口,回火,冲孔,弯曲,修整,A,B,C,D,E,F,4.2 物流系统分析技术,4.2.3 物流分析的图表技术,从至表的含义： 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，成为至；行列交叉点标明由源到目的地的物流量，有时也可同时注明无聊中类代号。运用从至表可以一目了然地进行各作业单位之间的物流状况分析。从至表的画法是：
13、在从至表上横行和竖列的标题栏内，按同样顺序列出全部作业单位，分别用字母代表产品或零件，数字代表物流总量，将每个产品或零件在两个作业单位之间移动，填入两个作业单位横行和竖列相交的方格内。从至表的左上角到右下角，画一条对角线，零件前进记在右上方，退回记在左下方。,4.2 物流系统分析技术,4.2.3 物流分析的图表技术,至,从,1剪切,2开槽口,3回火,4冲孔,5弯曲,6修整,ABC3,BD2,C1,BDE3,EF2,EF2,1剪切,2开槽口,3回火,4冲孔,5弯曲,6修整,A1,BDEF4,C1,C1,A1,4.2 物流系统分析技术,成组规划是将不同的机器分成许多单元来生产具有相同形状和工艺要求
14、的产品。其总目标是从工艺专业化类型的生产中获得产品规划的优点，其优点包括：,更好的人际关系。工人可组成小团体来完成整个作业。 提高操作技能。在一个有限的生产周期内，工人只生产有限数量的部件，重复程度高，有利于工人快速学习和熟练掌握生产技能。 减少在制品库存和物料运输。一个工作单元完成几个生产步骤，可以减少部件在整个车间的运输。 缩短生产调整时间。加工产品的减少意味着工具种类的减少，可以加快工具更换的速度。,4.2 从至表练习,4.3 系统布置设计 4.3.3 程序步骤,3）非物流关系分析 当物流状况对企业的生产有较大影响时，物流分析就是设施布置的重要依据，但是当物流对生产影响不大或没有固定的物
15、流时，设施布置就不能依赖于物流分析，需要进行作业单位间的非物流关系分析。 在分析作业单位相互关系时要区别对待，当没有辅助部门即不要考虑非物流因素时，只需物流分析就可以确定相互关系；当没有重大物流时，也没必要进行物流分析；大部分的情况是把生产作业单位和辅助服务部门的物流和非物流分析结合在一起，生成“综合相互关系表”来考虑。（1）作业单位相互关系的决定因素及相关等级的划分 作业单位间相互关系的影响因素与企业的性质有很大关系，一般来说，确定相互关系的理由不能超过810个，在SPL中作业单位间相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X六个等级 。,4.3 系统布置设计 4.3.3 程序步骤,3）非物流关系分析,表4-16 某厂作业单位非物流相关表,（2）作业单位间相互关系表 在评价作业单位间相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系”，其他作业单位之间的相互关系通过比照“基准相互关系”来确定。确定了各作业单位间相互关系密切程度以后，采用与物流相关表相同的形式，建立作业单位间非物流相互关系表，表中的每一个菱形框填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，上半部用密切程度等级符号表示密切程度，下半部用数字表示密切程度等级的理由。如表4-16所示。,
