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1、SLP方法在方法在设施布置中的应用设施布置中的应用贺庆仁贺庆仁管理学院管理学院l东风汽车公司前身是1970年代开始建设的第二汽车制造厂，它位于湖北省西北山地十堰市。l二汽的22个专业厂分布于十堰市各山坳内，布局十分分散，东西距离近30公里。l没有考虑汽车制造这种大物流量生产所必需遵循的“移动距离最小原则”，在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，在厂际间建设了70多公里的铁路专用线及与之配套的仓库等设施。最后，不得不用汽车运输取代了原定的厂际间的铁路运输。l由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系，加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复杂，物流始终是压在企业肩上的一个
2、重担。l十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司不得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总结教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经发生了质的飞跃。案例案例决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据流动模式流动模式流动模式流动模式生产流程卡生产流程卡生产流程卡生产流程卡流动数据流动数据流动数据流动数据距离的测量距离的测量距离的测量距离的测量定量化评价布置方案问题定量化评价布置方案问题定量化评价布置方案问题定量化评价布置方案问题数据的提取与产生数据的提取与产生数据的提取与产生数据的提取与产生流动模式流动模式产品从原材料转换到半成品，再到成品的从始至终的流动模式
3、。分类水平垂直直线形、环直线形是最简单的流动模式，它将入口和出口分开。直线形是最简单的流动模式，它将入口和出口分开。L形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。U形最大的好处是形最大的好处是收发口在同一位置收发口在同一位置，有利于物料搬运有利于物料搬运，人员、，人员、搬运设备和站台都可以只建一个，形成既不占很大空间又具有搬运设备和站台都可以只建一个，形成既不占很大空间又具有高速度的生产线。它能减少工人数量，还是一种有利于高速度的生产线。它能减少工人数量，还是一种有利于JIT布置布置的物流模式，工人位于的物流模式，工人位于U形的中心，因而可以互相看到彼此
4、的形的中心，因而可以互相看到彼此的进展且易于合作。进展且易于合作。环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中，中，S形形则常用于长的流水装配线布置，则常用于长的流水装配线布置，如汽车装配线。如汽车装配线。流水线单列和双列直线布置示意图流水线单列和双列直线布置示意图生产流程卡生产流程卡记载了从记载了从记载了从记载了从收原材料开始收原材料开始收原材料开始收原材料开始到到到到发货装运全过程发货装运全过程发货装运全过程发货装运全过程的各阶段的操作。的各阶段的操作。的各阶段的操作。的各阶段的操作。具体表现形式：具体表现形式：具体表现形式：具体表现形
5、式：工艺过程卡工艺过程卡工艺过程卡工艺过程卡物料流程表物料流程表物料流程表物料流程表物流流程图物流流程图物流流程图物流流程图流动数据流动数据l l定性流动数据定性流动数据l l量化流动数据量化流动数据量化流动数据量化流动数据当设施间用物料搬运系统运送物料，即为物料搬运系统在一当设施间用物料搬运系统运送物料，即为物料搬运系统在一定时间内所作运输的行程数。定时间内所作运输的行程数。当设施间用人工搬运物料或人工步行往返工作，即为人在一当设施间用人工搬运物料或人工步行往返工作，即为人在一定时间内的行程数。定时间内的行程数。通常用行程从至频率矩阵和设施间形成频率矩阵表示。通常用行程从至频率矩阵和设施间形
6、成频率矩阵表示。运输行程频率距离的计量距离的计量l几何法(xi,yi)(xj.yj)设施设施i设施设施jl平方法(xi,yi)(xj.yj)设施设施i设施设施jl过道距离物料搬运设备沿着过道或走廊行走的实际距离。设施i设施j设施kabcdl邻接（靠在一起）邻接计量方法给邻接附值为，不邻接附值为。定量化评价布置方案问题cjk在设施j,k之间运送单位物料载荷经过单位距离的成本；fjk在设施j,k之间的载荷或行程数；djk设施j,k之间的距离。Muther的的SLP方法方法设施布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题。人们研究出了许多手工设计、数学分析和图解技术。1960年代以来，又发展了
7、计算机辅助设施设计技术。1961年理查德缪瑟提出的系统布置设计SLP。SLP是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系密切程序分析相结合、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。 1.确定位置2.总体区划3.详细布置 4.实施时间阶段1.准备原始资料准备原始资料明确给出P,Q,R,S,T资料。需要对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合并，得到最佳的作业单位划分状况。以叉车总装厂为例说明SLP产品构成分析PQ分析企业的各级组成部门称为企业的各级组成
8、部门称为企业的各级组成部门称为企业的各级组成部门称为作业单位作业单位作业单位作业单位。一个企业应该有：一个企业应该有：一个企业应该有：一个企业应该有：生产车间：生产车间：生产车间：生产车间：生产部门，直接承担企业的加工，装配生产任务。生产部门，直接承担企业的加工，装配生产任务。生产部门，直接承担企业的加工，装配生产任务。生产部门，直接承担企业的加工，装配生产任务。仓储部门：仓储部门：仓储部门：仓储部门：原材料仓库，标准件与外购件库，半成品仓库，原材料仓库，标准件与外购件库，半成品仓库，原材料仓库，标准件与外购件库，半成品仓库，原材料仓库，标准件与外购件库，半成品仓库，成品库。成品库。成品库。成
9、品库。辅助服务部门：辅助服务部门：辅助服务部门：辅助服务部门：辅助生产部门（工具机修车间），生活服务辅助生产部门（工具机修车间），生活服务辅助生产部门（工具机修车间），生活服务辅助生产部门（工具机修车间），生活服务部门（食堂），其他服务部门（车库，传达室）。部门（食堂），其他服务部门（车库，传达室）。部门（食堂），其他服务部门（车库，传达室）。部门（食堂），其他服务部门（车库，传达室）。智能管理部门：智能管理部门：智能管理部门：智能管理部门：生产部门，技术部门，质量检验部门，人事生产部门，技术部门，质量检验部门，人事生产部门，技术部门，质量检验部门，人事生产部门，技术部门，质量检验部门，人事部
10、门，供销部门，负责协调生产和控制等工作。部门，供销部门，负责协调生产和控制等工作。部门，供销部门，负责协调生产和控制等工作。部门，供销部门，负责协调生产和控制等工作。作业单位划分作业单位划分物流分析-工艺过程R分析23121131122.物流分析物流分析FlowAnalysisl当物料移动是工艺过程的主要部分时，物流分析就是工厂布置设计的核心工作，也是物料搬运分析的开始，它对应布置设计问题“钥匙”的第三个字母R（路线）。l零部件物流是该部件在工厂内移动时所走过的路线，物流分析不仅要考虑每个零部件在工厂内的路线，还要遵循两个最小和两个避免的原则：l两个最小原则： 经过距离最小和物流成本最小。l两
11、个避免原则： 避免迂回和避免十字交叉。1）工艺流程图工艺流程图(ProcessChart)。在大批量生产中，产品品种很少大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观地反映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。物流分析方法2）多产品工艺过程图多产品工艺过程图。在多品种且批量较大多品种且批量较大的情况下，如产品品种为10种左右，将各产品的生产工艺流程汇总在一张表上，就形成了多种产品工艺过程表，在这张表上各产品工艺路线并列绘出，可以反映出各个产品的物流途径。77777最小步数111717139
12、步数XGFEDCBZ54321零件编号）从至表从至表(From-toChart)。当产品品种很多，产量产品品种很多，产量很小且零件、物料数量又很大很小且零件、物料数量又很大时，可以用一个矩阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量。l设有三个产品A、B、C，制造它们涉及到的8个作业单位，分别是原料、锯床、车床、钻床、铣床、检验、包装和成品，以18代替。三个产品的工艺线路和每天运量如下表所示产品号每天搬运托盘数工艺路线A12563546788B14356783C123456785从至表从至表To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品8From203
13、6443018101228362210181624102230818303826384612208l各作业单位距离见下表，试作出物流分析。（注意因为两向距离一致，故左下角表数据省略。）距离从至表解：先按工艺线路画出产品运量从至表解：先按工艺线路画出产品运量从至表To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品A8C5A8A8A8A8A8A8A8A8B3B3B3AB11B3AB11B3AB11B3AB11AC13FromC5C5C5C5ABC16C5ABC16C5ABC16产品号每天搬运托盘数工艺路线A12563546788B14356783C12345678
14、512l l有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘以距有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘以距有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘以距有了距离从至表和产品运量从至表，以相应格子的运量乘以距离便得离便得离便得离便得物流强度物流强度物流强度物流强度，见下表。，见下表。，见下表。，见下表。物流强度从至表物流强度从至表物流强度从至表物流强度从至表To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品From10806028810480 26418840 144802524166419248128合计212348344232128合计
15、20160480272592 560 192 1288AC13104再按作业单位对的强度划分等级，物流强度等再按作业单位对的强度划分等级，物流强度等级划分采用著名的级划分采用著名的A、E、I、O、U等级等级物流物流强强度等度等级级符号符号物流路物流路线线比例比例%承担的物流量比例承担的物流量比例%超高物流超高物流强强度度A1040特高物流特高物流强强度度E2030较较大物流大物流强强度度I3020一般物流一般物流强强度度O4010可忽略搬运可忽略搬运U 物流相关图物流相关图2312113112以叉车为例说明叉车总装厂物流强度汇总表物流物流强强度等度等级级符号符号物流路物流路线线比例比例%承担的
16、物流量比例承担的物流量比例%超高物流超高物流强强度度A1040特高物流特高物流强强度度E2030较较大物流大物流强强度度I3020一般物流一般物流强强度度O4010可忽略搬运可忽略搬运U 物流强度分成5个等级，A，E，I，O，U，U级比例只给无物流的作业单位对,有物流的作业单位对一般不考虑。物流强度分析表物流强度分析表物流强度分析表物流强度分析表物物流流相相关关表表l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。l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。l在纯服务性设施中，例如办公室、
17、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”。l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。 3.作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析(非物流非物流)l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。l定性给出密切程度等级时，包括A、E、I、O、U和X六种. 通过单位之间活动的频繁程度可以说明单位之间关系是密切或
18、者疏远。 这种对单位之间密切程度的分析称为作业单位相互关系分析。作业单位相互关系图及其分析密切程度代码对作业单位之间关系的密切程度进行评价。密切程度理由代码理由代码12345678理由用同一场地或站台物流服务 方便 库存控制联系 零件流动清洁1.进料进料A/12.发运发运3.毛坯及零件库毛坯及零件库E/44.成品库成品库E/45.制造制造A/26.工序间储存工序间储存7.装配装配X/88.办公室办公室A/2X/89.维修维修A/2A/2A/2A/2A/3.4O/E/4U/U/O/O/O/U/O/U/E/4.5U/U/A/7E/6A/6O/U/E/2O/A/2E/4.5A/3.4U/图中所示的作
19、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25个，图中为3个。1.由设施布置人员初步决定各部门关系，并经集体讨论，充分阐明理由并作分析。2.访问关系表中所列各部门的主管及其上级，做充分的调查研究。3.决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列为关系表上所用关系值的理由记录下来。4.对每一对作业单位确定密切程度关系值和理由。5.应允许任何人对关系表提意见，允许多次评审、讨论和修改。如何决定作业单位及其相互关系以叉车为例说明编码编码关系等级的理由关系等级的理由工作流程的连续性工作流程的连续性生产服务生产服务物料
20、搬运物料搬运管理方便管理方便安全与污染安全与污染共用设备及辅助动力源共用设备及辅助动力源振动振动人员联系人员联系4.作业单位综合相互关系分析作业单位综合相互关系分析l综合考虑物流和非物流关系时，要确定两种关系的相对重要性。这一重要性用比值m:n来表示，一般不应超过1:33:1。l如果比值大于3:1，意味着物流关系占主导地位，设施布置只考虑物流即可；l当比值小于1:3时，说明物流的影响很小，只考虑非物流关系即可。l实际情况下，根据两者的相对重要性，比值可为3:1，2:1，1:1，1:2，1:3。1.确定物流与非物流相互关系的相对重要性此比值和两个相关图，将相关图中各密切程度等级予以量化。A=4,
21、E=3,I=2,0=1,U=0,X=-12.量化物流强度等级和非物流的密切程度等级以下公式计算两作业单位i和j之间的相关密切程度CRij CRij =mMRij+nNRij其中MRij和NRij分别是物流相互关系等级和非物流相互关系等级。3.量化物流强度等级和非物流的密切程度等级综合相互关系等级与划分比例4.综合相互关系等级划分5.经过调整，建立综合相互关系图1.加权值选取m:n=1:12.综合相互关系计算根据各作业单位对之间物流与非物流关系等级高低进行量化及加权求和，求出综合相互关系以叉车为例说明序号作业单位对关系密切程度综合相互关系物流关系加权值1非物流关系加权值1等级分数等级分数分数等级
22、12U0E33I13U0E33I14I2I24E15E3I25E16E3I25E任何一级物流相互关系等级与级非物流相互关系等级合并时都不应超过O级对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可定为XX级。3.划分关系密级在上表中，综合关系分值范围为-18，统计各分值段作业单位对的比例。总分关系密级作业单位对数百分比7833.34699.9231819.8188.804650.5-177.7合计91100.建立作业单位综合相互关系图5.作业单位位置相关图作业单位位置相关图1.作业单位综合接近程度计算所谓某一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切分值的总和。具体做法：
23、把作业单位综合相互关系图，变换成右上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格。然后量化关系密级，并按行或列累加关系密级分值。12345678910 1112 13 141IIEEEUUIUUUUI2IIUXXUUUEOUXI3IIUUUIEUUUUUI4EUUAOEIIUOUIU5EXUAUUUEXUUXU6EXUOUUUUUUUXU7UUIEUUEUUIUIO8UUEIUUEIEAUII9IUUIEUEIUUUOU10 UEUUXIAEUUUXU11UOUOUUIAUUAOU12 UUUUUUUUUUAOI13 UXUIXXIIOXOOI14 IIIUUOOIUUUII17 71118 73
24、13 21 10 413 7714作业单位代号1234567891011121314综合接近程度1771118731321104137714排序3127211145181361094成型或处理加工区成型或处理加工区装配区装配区与运输有关的作业区域与运输有关的作业区域储存作业区域储存作业区域停放或暂寸区域停放或暂寸区域检验、测试区域检验、测试区域服务及辅助作业区域服务及辅助作业区域办公室或规划面积办公室或规划面积A4EIOUXXX3210-1-2,-4,-6,-8按图幅大小，选择单位距离长度，并规定：关系密级为A级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个单位距离长度，依此类推。根据综合
25、相互关系级高低，按A，E，I，O，U级别顺序，先后确定不同级别作业单位布置，而同一级别的作业单位按综合接近程度分值高低顺序布置。应随时检查待布置作业单位与图中已布置的作业单位之间的关系密级，选择适当位置进行布置，出现矛盾时，应修改原有布置。1.处理综合相互关系密级为的作业单位(1).取出级作业单位对，有45,1112,811涉及5个单位，按综合接近程度分值顺序为8,4,11,12,5。(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。（8,4,11,12,5）(3).处理作业单位811。将11布置到图中，且与作业单位之间距离为一单位距离。(4).布置综合接近程度分值次高的作
26、业单位的位置。由于作业单位与和均为非的关系，则应从综合相互关系表中取出，的关系密级，结果分别为级和级，即作业单位与的距离应为个单位距离长度，而作业单位与的距离应为个单位距离长度。（8,4,11,12,5）(5).处理与作业单位有关的级关系。(6).处理下一个作业单位，已布置在图上。只需要直接处理与作业单位关系为级的作业单位的位置。（8,4,11,12,5）122.处理相互关系为的作业单位对。(1)从综合相互关系表中取出具有级关系的作业单位对，有14,15,16,210,38,47,59,78,810,涉及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).首先处理
27、与作业单位8有关的作业单位3、7、10，布置顺序为7，3，10（8、4、1、7、3、9、5、10、2、6）对于作业单位7与图中存在的作业单位8，4，11，12和5的关系密级分别为E，E，I，U，X，重点考虑较高级的关系，将作业单位7布置在图中，而后依次布置作业单位3和10。注意：5和10之间的关系为X，应使作业单位10和5尽量远离。312(3).下一个处理作业单位为4，与之相关的作业单位对有14，47，（8、4、1、7、3、9、5、10、2、6）作业单位1难以按其要求布置到作业单位4和3距离大致相同的距离上，为此必须修改原有布置方案。1312(4).处理剩余单位。3123.分别处理位置相关图中
28、仍未出现的I、0、U级作业单位对。13212141321214直接型渠道型中心型rr直达型直达型直达型直达型rr渠道型渠道型渠道型渠道型rr中心型中心型中心型中心型F各种物料从起点到终点经过的路径最短。各种物料从起点到终点经过的路径最短。各种物料从起点到终点经过的路径最短。各种物料从起点到终点经过的路径最短。当物流量大、距离短时，采用该形式较当物流量大、距离短时，采用该形式较当物流量大、距离短时，采用该形式较当物流量大、距离短时，采用该形式较好。好。好。好。A AB BF一些物料在预定线路上移动，与来自不一些物料在预定线路上移动，与来自不一些物料在预定线路上移动，与来自不一些物料在预定线路上移
29、动，与来自不同地点的其他物料一起运同一终点。当同地点的其他物料一起运同一终点。当同地点的其他物料一起运同一终点。当同地点的其他物料一起运同一终点。当物流量为中等时，该形式较经济。物流量为中等时，该形式较经济。物流量为中等时，该形式较经济。物流量为中等时，该形式较经济。A AB BC CDDFF各种物料从起点移动到一个分拣中心或分各种物料从起点移动到一个分拣中心或分各种物料从起点移动到一个分拣中心或分各种物料从起点移动到一个分拣中心或分发中心，然后再运往终点。当物流量小而距发中心，然后再运往终点。当物流量小而距发中心，然后再运往终点。当物流量小而距发中心，然后再运往终点。当物流量小而距离中等或较
30、近时，该形式经济。离中等或较近时，该形式经济。离中等或较近时，该形式经济。离中等或较近时，该形式经济。A AB BC C132121413212141321214l适应性及通用性如布置方案适应产品品种，产量，加工设备，加工方法，搬运方式变如布置方案适应产品品种，产量，加工设备，加工方法，搬运方式变更的适应能力，适应未来生产发展的能力更的适应能力，适应未来生产发展的能力l物流效率各种物料，文件信息，人员按照流程的流动效率，有无必需的倒流，各种物料，文件信息，人员按照流程的流动效率，有无必需的倒流，交叉流动，转运和长距离运输，最大的物流强度，相互关系密切交叉流动，转运和长距离运输，最大的物流强度，
31、相互关系密切程度高的作业单位之间的接近程度程度高的作业单位之间的接近程度l物料运输效率物料运入，运出厂区所采用的搬运路线，搬运方法和搬运设备，设备物料运入，运出厂区所采用的搬运路线，搬运方法和搬运设备，设备的利用率，运输设备的维修性的利用率，运输设备的维修性方案的评价与选择加权因素比较法方案的评价与选择加权因素比较法l储存效率储存效率物料库存的工作效率，库存管理的容易程度，存储物品的识别及防护物料库存的工作效率，库存管理的容易程度，存储物品的识别及防护l场地利用率场地利用率建筑面积，通道面积，及立体空间的利用程度建筑面积，通道面积，及立体空间的利用程度l辅助部门效率辅助部门效率布置方案对公用，
32、辅助管线及中央分配或集成系统的适应能力布置方案对公用，辅助管线及中央分配或集成系统的适应能力布置方案与现有生产管理系统和辅助生产系统有效协调的程度布置方案与现有生产管理系统和辅助生产系统有效协调的程度l环境与员工环境与员工场地，空间，噪声，光照，粉尘，振动，上下班及人力分配等对职工生场地，空间，噪声，光照，粉尘，振动，上下班及人力分配等对职工生产和工作效率的影响程度产和工作效率的影响程度l安全管理安全管理是否符合安全规范，有无安全防范设施，足够的安全通道和出口，废是否符合安全规范，有无安全防范设施，足够的安全通道和出口，废料清理和卫生条件料清理和卫生条件l产品质量检验面积，检验设备，检验工作站
33、的设置位置对质量控制的影响检验面积，检验设备，检验工作站的设置位置对质量控制的影响l设备利用率生产设备，搬运设备，储存设备的利用率生产设备，搬运设备，储存设备的利用率l规划协调性布置方案对企业长期发展规划，长远厂址总体规划，总体系统规划的布置方案对企业长期发展规划，长远厂址总体规划，总体系统规划的符合程度符合程度评价等级及分值评价等级及分值等级符号含义评价分值优良中尚可差近于完美特别好达到主要效果效果一般效果欠佳序号评价因素布置方案及其评价等级备注因素f1W11/W11W21/W21W31/W31W41/W41W51/W51因素f2W12/W12W22/W22W32/W32W42/W42W52/W52因素nfnWn1/Wn1Wn1/Wn1Wn1/Wn1Wn1/Wn1Wn1/Wn1总分T1T2T3T4T5布置方案加权因素评价表l如某一方案得分高于其他方案20%，则可确认为主选最佳方案l如比较方案得分比较相近，应对这些方案进行再评价评价时增加一些因素，并对加权值和等级划分进行更细致的研究
