1,第6章 设施布置设计技术及应用,2,6.1 系统布置设计,1961年理查德·缪瑟提出的系统布置设计SLP，在世界范围内设施布置都有较大影响，应用十分普遍 SLP是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系密切程度分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时，也可用于医院、商店对服务业的布置设计3,一、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”Ⅰ确定位置:工厂的总体位置,Ⅱ总体区分：初步规划基本物流模式和总体布局,Ⅲ详细布置：确定各作业单位的具体位置,Ⅳ实施：编制施工计划，进行施工安装,4,系统布置设计SLP程序模式,,5,SLP法工厂总平面布置,对各作业单位之间的相互关系作出分析，包括物流和非物流的相互关系， 经过综合得到作业单位相互关系表（相关图）， 根据相关图中作业单位之间相互关系的密切程度，决定各作业单位之间距离的远近，安排各作业单位的位置，绘制作业单位位置相关图， 将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关图结合起来，形成作业单位面积相关图； 通过作业单位面积相关图的修正和调整，得到数个可行的布置方案； 最后采用加权因素对各方案进行评价择优，并对每个因素进行量化，得分最多的布置方案就是最佳布置方案。
6,SLP详解目录,1.输入数据(准备原始材料) 2 物流分析 3 作业单位相互关系分析 4 建立作业单位综合相互关系表 5 作业单位位置相互关系分析 6 面积的确定 7 布置修正 8 布置方案的评价与选择,7,SLP方法有5个基本要素，抓住这些就是解决布置问题的“钥匙”5个基本要素是P、Q、R、S、T，即： P—产品和物料，包括其变化和特性； Q—每种物品的数量； R—生产路线（工艺过程顺序）； S—辅助部门（包括服务部门）； T—时间（时间安排） 上述P, Q两个基本要素是一切其他特征或条件的基础只有在上述各要素充分调查研究并取得全面、准确的各项原始数据的基础上，通过绘制各种表格、数学和图形模型，有条理地细致分析和计算，才能最终求得工程布置的最佳方案设施布置设计的要素分析,8,五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9,3、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、工序的平衡安排等10,产品—产量（P—Q）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“80——20原则”下的PQ分析结果,由该图可知：A—D 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,11,产品品种－产量分析（P－Q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,12,SLP相关图技术,相关图是缪瑟首先使用的，它能直观地表示出各作业单位两两之间的关系密切程度，而这正是布置的依据。
因为企业内作业单位之间关系影响因素较多，所以除了进行物流分析之外，还要有非物流分析13,非物流分析,物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系例如以下就是非物流因素为主的情况： 诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少，物流相对来说不重要 辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑它们之间的密切关系，像维修间、工具室、更衣室、休息室与生产区都的一定的密切关系14,非物流分析,在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有真正的固定的物流，常用信息流或人流当作“物流” 在某些情况下，工艺过程也不是布置设计的唯一依据例如重大零部件的搬运要考虑运入运出的条件，不能按工艺过程布置；有的工序属于产生污染或有危害的作业，需要远离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序15,因此，在分析作业单位相到关系时，除了物流关系外，还要考虑非物流的相互关系 它们一般不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法这时相关图每个菱形格子不但要表示两两之间的密切程度等级(Closeness Rating)，还要加上评级的理由 定性给出密切程度等级时，包括A、E、I、O、U和X六种，其比例一般按表4-16掌握。
非物流分析,16,表6-1 作业单位相互关系等级,17,图6-3所示的作业单位非物流相关图是某叉车厂的例子，这里共有14个作业单位，两两关系共有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91个，则A级约有2~5个，图中为3个确定作业单位密切程度等级的主要影响因素，也就是评级理由，在相关图中一般以代码表示，并在右下角列出表格18,图中所示的作业单位非物流相关图是某叉车厂的例子，这里共有14个作业单位，两两关系共有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91个，则A级约有2~5个，图中为3个确定作业单位密切程度等级的主要影响因素，也就是评级理由，在相关图中一般以代码表示，并在右下角列出表格19,这些理由一般不要超过8~10条常见理由如： 工作流程 作业性质相似 使用相同设备、设施或同一场地 使用相同文件 使用一套人员 联系频繁程度 监督和管理 噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等,20,非物流关系评级主要由上述理由确定， A级一般只用于部门间有密切的工艺联系或使用相同的设备或场所，如钢材库和下料区、最后检查和包装、清理和油漆等大量的人员流动也可定为A 如果对A有些把握不准，就可定为E，如两个作业单位间人员流动量大但并不是每时如此，再如方便和安全要求、搬运物料要求和服务频繁和紧急等。
U是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无干扰时采用 X同A一样重要，但方向相反，是不需要密切靠近的例如油漆间就不能和焊接间相邻一般噪音、烟尘、发热、致冷和气味都是列X的理由21,因为这种评级是定性的，必须遵循以下的方法和步骤： 由设施布置人员初步决定各作业单位间的关系，并经集体讨论，充分阐明理由并作出分析 访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充分的调查研究 决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列在相关图的理由表中 对每一对作业单位确定密切程度等级和理由 应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、讨论和修改22,作业单位之间物流相互关系与非物流相互关系往往并不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，须将两个表进行合并求出合成的相互关系——综合作业相互关系，然后从各作业单位之间的综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置 （1）确定物流（m）与非物流（n）相互关系的相对重要性（加权取值）——一般地m:n不应超过1：3～3：1，当比值大于3：1时，说明物流关系占主导地位，工厂布置时只需考虑物流相互关系的影响 （2）综合相互关系计算——根据作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系。
（3）综合相互关系的等级划分——综合计算得出的是量值，须经过等级划分，才能建立与物流相互关系表相似的综合相互关系表综合相关图,23,综合相互关系等级与划分比例,24,示例：液压转向器作业单位综合相互关系计算表,示例中须计算55对作业单位，计算分数在1—8之间，由此得综合相互等级划分表如下：,25,建立作业单位综合相互关系表（示例）,26,6.2 平面布置方案的确定,明确了各相关的作业单位以及各单位之间的物流和非物流相互关系后，就可以按一定的规则和方法，设计出各种平面布置方案 这些方法根据作业单位划分的大小，可用于工厂总平面布置、车间布置和服务设施布置等 平面布置方法主要是缪瑟的线型图法和Tompkins的关系表法，其它方法还有螺旋法等，下面主要介绍前两种方法27,缪瑟的线型图法,缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成平面布置图 它的方法是用四条1单位长的平行线段表示两作业单位间的A级关系；三条2单位长平行线表示E级关系；两条3单位长平行线表示I级；一条4单位长平行线表示O级；U级不连线；X级用折线表示 首先将A、E级关系的作业单位放进布置图中，同一级别的用同一长度的线段表示，A级线段最短，取一个单位，E级的长度为A级的两倍，依次类推。
随后，按同样的规则布置I级关系若作业单位较多，线段混乱，可以不画O级关系，但X级必须画出 调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度28,最后，将各个部门的面积放入布置图中，生成空间关系图经过评价、修改，便获得最终布置 这种方法比较繁琐，尤其是作业单位多的时候 但它采用线段使各作业单位摆放有一定的距离，较适合分离厂房的工厂总平面布置 下面以某叉车厂布置的例子来说明它的做法，已知叉车厂作业单位综合相关图如下图所示 (注意图中空格子均为U级关系)缪瑟的线型图法,29,,,,30,先将AEIOUX关系量化为数值（参见表4-16），得14个作业单位的综合接近程度和按分值的排序.,分值越高，说明该作业单位越应靠近布置图的中心位置，越低则越往边缘作业单位可按标准的作业符号来区分其性质布置步骤如下：,31,,Muther线型图法步骤 1）计算作业单位综合接近程度表； 2）根据作业单位等级表示方式来绘制相关图 首先处理相互关系密级为A的作业单位对，并按综合接近程度顺序来布置 其次处理相互关系密级为E的作业单位对32,,第一步A级作业单位对 A级关系8-11、4-5、11-12，其接近程度排序为8、4、11、12、5。
将8布置在中央，并处理8-11作业单位对8,11,,33,,布置4，4-8，4-11为I、O级4,,34,,处理与4有关的A级有4-55,处理8、11与5的关系，为U级35,,处理11，12作业单位，11-12是A级关系,12,处理12作业单位与其它已布置单位36,,第二步处理E级关系 E级关系1-4、1-5、1-6、2-10、3-8、4-7、5-9、7-8、 8-10，其接近程度顺序8、4、1、7、3、9、5、10、2、6 首先处理与8的E级关系，7-8，3-8，8-10 处理7与8、4、11、12、5的关系E、E、I、U、U,7,37,,处理3与8为E级,3,处理3与图中作业单位关系，3-7是I级关系,38,,处理10与8为E级,10,处理10与图中作业单位关系，10-5是X级关系,,39,,40,,41,Tompkins关系表技术,上述线型图法要不断试错，定量性不强，初学者往往要面临多次失败后才能摸索掌握 Tompkins介绍了一种关系表技术，逻辑条理较强，它的主要步骤如下： 先将相关图转化为关系工作表 (Relationship worksh。