系统布置设计-SLP方法

1主要内容：主要内容：4.1 设施布置设计的基本概念设施布置设计的基本概念 4.2 设施布置的基本形式设施布置的基本形式 4.3 系统布置设计（系统布置设计（SLP）方法）方法 设施布置设计设施布置设计引例引例 东风汽车公司前身是70年代开始建设的第二汽车制造厂，位于湖北省十堰市。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。没有考虑大物流量生产所必需遵循的“移动距离最小原则移动距离最小原则”，在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，工厂布置分散，22专业厂分散在山坳。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重担。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。是指制造系统或服务系统运行所需的有形的固定资产。设施规划：设施规划：设施：设施：设施：设施：是为新建或改建的制造系统或服务系统，综合考虑各种因素，作出分析、规划和设计，使资源合理配置，系统建成后能够有效运营达到各种预期目标的活动。4.1 概述一、设施规划与设计的内容一、设施规划与设计的内容设施规划与设设施规划与设计计设施选址设施选址(场址选择场址选择)设施设计设施设计设施布置设计设施布置设计建筑设计建筑设计公用工程设计公用工程设计信息通信系统设计信息通信系统设计物料搬运系统设计物料搬运系统设计场场(厂厂厂厂)址址址址选择选择对设施施进行地区、地点的行地区、地点的选择(企企企企业业物流宏物流宏物流宏物流宏观观定位定位定位定位)。布置布置布置布置设计设计对建筑物、建筑物、设备、运、运输通道、通道、场地等地等进行合理配置。行合理配置。(企企企企业业物流中物流中物流中物流中观观定位定位定位定位)搬运搬运搬运搬运设计设计对物料搬运路物料搬运路线、方法、器具及、方法、器具及储存存场地做合理安排。地做合理安排。(企企企企业业物流微物流微物流微物流微观观定位定位定位定位)建筑建筑建筑建筑设计设计对建筑物建筑物结构构进行行设计，以，以满足功能、空足功能、空间、经济、安、安 全，美全，美观等需要。等需要。公用工程公用工程公用工程公用工程设计设计对电力、力、热力、照明、排水、通力、照明、排水、通风等等进行行协调设计。信息通信信息通信信息通信信息通信设计设计对信息通信信息通信传输、管理、管理维护等系等系统进行全面行全面设计。7二、设施布置设计的内容二、设施布置设计的内容 工厂总体布置工厂总体布置 解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种作业单位作业单位作业单位作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时要解决物料的流向和流程、厂内外运输的联系及运输方要解决物料的流向和流程、厂内外运输的联系及运输方要解决物料的流向和流程、厂内外运输的联系及运输方要解决物料的流向和流程、厂内外运输的联系及运输方式。式。式。式。车间布置车间布置解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业作业单位单位、设备、通道、管线的相互位置，同时要解决物料搬、设备、通道、管线的相互位置，同时要解决物料搬动的流程及方式动的流程及方式。8“作作业单位位”（ActivityActivity）：）：是指布置是指布置图中各个不同的工作区中各个不同的工作区或存在物，是或存在物，是设施的基本区划。可大至一个建筑物或一个施的基本区划。可大至一个建筑物或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机器亦可小至一个出入口或一台机器如何划分，如何划分，须看看规划划设计工作所工作所处的的阶段或段或层次。次。作作作作业单业单位的最高位的最高位的最高位的最高层层次是要次是要次是要次是要设计设计的的的的设设施（施（施（施（Facility)Facility)Facility)Facility)，它包括一系列，它包括一系列，它包括一系列，它包括一系列部部部部门门(Departments)(Departments)(Departments)(Departments)，部，部，部，部门门可以是可以是可以是可以是车间车间或其他机构。或其他机构。或其他机构。或其他机构。部部部部门门由由由由工作中心工作中心工作中心工作中心(Work Center)(Work Center)(Work Center)(Work Center)组组成，若是工厂成，若是工厂成，若是工厂成，若是工厂这这些工作中心可以些工作中心可以些工作中心可以些工作中心可以是工段或班是工段或班是工段或班是工段或班组组，如，如，如，如车车床工段；也可以是柔性制造床工段；也可以是柔性制造床工段；也可以是柔性制造床工段；也可以是柔性制造单单元元元元(FMS)(FMS)(FMS)(FMS)。工作中心由工作中心由工作中心由工作中心由工作站工作站工作站工作站(Workstation)(Workstation)(Workstation)(Workstation)组组成。工作站也称成。工作站也称成。工作站也称成。工作站也称工作地工作地工作地工作地，是最，是最，是最，是最小作小作小作小作业单业单位，它一般由一台机器和位，它一般由一台机器和位，它一般由一台机器和位，它一般由一台机器和/或一个作或一个作或一个作或一个作业业人人人人员组员组成。成。成。成。9作业单位的层次作业单位的层次设施部部门部部门部部门部部门工作中心工作中心工作中心工作中心工作中心工作中心工作地工作地工作地工作地 工作地工作地块状布置图详细布置图工作地布置10总体目标总体目标 在在已已确确定定的的空空间场所所内内，将将物物流流全全过程程的的人人员、设备、物物料料所所需的空需的空间做最适当的分配和最有效的做最适当的分配和最有效的组合。合。三、设施布置设计的目标三、设施布置设计的目标具体目标：具体目标：最好的工最好的工艺流程流程保保证工工艺流程流程畅通，生通，生产时间短，短，生生产连续。最少的物料搬运最少的物料搬运费用用运运输路路线简化，避免往返和交叉。化，避免往返和交叉。最有效地利用空最有效地利用空间使建筑使建筑设备和和单位制品的占有空位制品的占有空间小。小。最好的柔性最好的柔性设施布置适施布置适应产品需求的品需求的变化、工化、工艺 和和设备的更新。的更新。最舒适的作最舒适的作业环境境 保保证安全，安全，满足生理、心理要求。足生理、心理要求。最最便便捷捷的的管管理理使使有有密密切切关关系系或或性性质相相近近的的作作业单位位布布置置在在一一个个区区域或靠近布置。域或靠近布置。力求投力求投资最省最省生产设施布局形式生产设施布局形式可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类，再来细分布置形式。生产设施的三种基本的布置形式：p固定式布置p产品原则布置 p工艺原则布置p成组原则 1.工厂布局的形式工厂布局的形式（1 1）产品原则布置（流水线布置）产品原则布置（流水线布置）当产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备，形成流水生产线或装配线。图1 产品原则布置示意图图2 汽车后桥加工生产线图3 汽车装配生产线图4 汽车焊接生产线产品原则布置的基础产品原则布置的基础标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作业，由专门的人力及加工设备来完成。18产品原则布置优缺点比较产品原则布置优缺点比较产品原则布置优缺点比较产品原则布置优缺点比较 优点优点由于布置符合工艺过程，物流畅由于布置符合工艺过程，物流畅通通由于上下工序衔接，存放量少物由于上下工序衔接，存放量少物料搬运工作量少料搬运工作量少可做到作业专业化，对工人技能可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训要求不高，易于培训生产计划简单，易于控制生产计划简单，易于控制可使用专用设备和机械化、自动可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法化搬运方法 缺点缺点设备发生故障时引起整个生产设备发生故障时引起整个生产 线中断线中断产品设计变化将引起布置的重产品设计变化将引起布置的重 大调整大调整生产线速度取决于最慢的机器生产线速度取决于最慢的机器生产线有的机器负荷不满，造生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大成相对投资较大生产线重复作业，工人易产生生产线重复作业，工人易产生 厌倦厌倦维修和保养费用高维修和保养费用高（2 2）工艺布置原则（机群式）工艺布置原则（机群式）把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。图4 工艺原则布置示意图图5 钻削加工工段图5 车削加工工段（3 3）固定式布置原则（项目布置）固定式布置原则（项目布置）p主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。它的加工对象位置，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等。固定式布置工厂布局设计机械与运载工程学院固定式布置缺点：p场地空间有限；p不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组织和管理带来较大困难；p物料需求量是动态的。系统化布置系统化布置工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域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，工设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又发年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，以以R缪瑟提出的系统布置设计缪瑟提出的系统布置设计SLP(System Layout Planning)最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅最为著名，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。校，百货商店、办公楼等设施设计。SLP(System Layout Planning)著名规划专家著名规划专家提出的；以提出的；以作业单位作业单位物物流、非物流因素分析为主线；采用一套流、非物流因素分析为主线；采用一套表达力极强的图例符号和简明表格；通表达力极强的图例符号和简明表格；通过结构化、条理化的程序设计模式进行过结构化、条理化的程序设计模式进行设施规划的方法。设施规划的方法。(一一)系统布置设计的四阶段系统布置设计的四阶段1、确定位置确定位置：确定所在布置的相应位置确定所在布置的相应位置(总体位置总体位置).2、总体区划总体区划：在布置区域内确定一个总体布局在布置区域内确定一个总体布局 (是最重要的阶段是最重要的阶段).3、详细布置详细布置：确定各个作业单位或各个确定各个作业单位或各个 设施的具体位置设施的具体位置.4、施工安装施工安装：编制计划，进行施工安装编制计划，进行施工安装.布置设计四阶段布置设计四阶段确定位置确定位置:工厂的总体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，进行施工安装实施：编制施工计划，进行施工安装阶阶段段时间时间原始资料：P、Q、R、S、T及作业单位1.物流分析2作业单位相互关系3.相互关系图解XZ4所需面积5可用面积6.面积相关图解7修正因素8实际条件限制方案X方案Z方案Y9评价选出的最佳布置方案lSLPSLP的基本思想的基本思想的基本思想的基本思想 考虑：物流强度考虑：物流强度考虑：物流强度考虑：物流强度 作业活动关系作业活动关系作业活动关系作业活动关系 达到优化物流路线，节省物流时间和费用达到优化物流路线，节省物流时间和费用达到优化物流路线，节省物流时间和费用达到优化物流路线，节省物流时间和费用的目的的目的的目的的目的.l l 核心内容核心内容核心内容核心内容 关系量化关系量化关系量化关系量化 系统分析系统分析系统分析系统分析(三三)、系统化布置设计的影响因素、系统化布置设计的影响因素 影影响响布布置置设设计计的的因因素素众众多多，其其基基本本要要素素可可以以归归纳纳为为5 5项项：P(P(productproduct)产产品品(或材料或服务或材料或服务)、Q Q（Quantity）数量、产量数量、产量 ，R R(RouteRoute)生生产产路路线线(工工艺艺过过程程)、S S(Supporting Supporting ServiceService)辅辅助助服服务务部部门门、T T(TimeTime)时间时间(或时间安排或时间安排)。五个要素分别回答以下问题：五个要素分别回答以下问题：P P生产什么？生产什么？Q Q生产多少？生产多少？R R怎么生产？怎么生产？S S用什么支持生产？用什么支持生产？T T何时生产？何时生产？上述上述P,Q两个基本要素是一切两个基本要素是一切 其他特征或条件的基础。其他特征或条件的基础。解决布置问题的钥匙解决布置问题的钥匙什什么么S S为为辅助服务部门辅助服务部门用什么来支持生产用什么来支持生产T T时间时间时间安排时间安排产品何时生产？产品何时生产？P P产品产品材料材料生产什么？生产什么？Q Q数量数量产量产量每项产品要制造多少？每项产品要制造多少？R R生产路线生产路线工艺过程工艺过程怎样进行生产？怎样进行生产？P P来自于生产纲领和产品设计。影响生产系统的结构和作业单位相互关系，设备选择，物料搬运方式等.Q Q来自于生产计划。影响生产系统的规模，设备数量，物流量，建筑物大小等.R R来自于生产工艺，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。影响作业单位相互关系，物流路线，物流结点等.S S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。影响生产支持能力.T T什么时候、用多长时间生产出产品.用于平衡各工序的生产.（1 1）产品产量分析（）产品产量分析（）产品产量分析（）产品产量分析（P-QP-Q分析）：分析）：分析）：分析）：P-QP-Q分析要回答采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本分析要回答采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本分析要回答采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本分析要回答采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。布置形式。布置形式。布置形式。从图上可以看出：M区的产品数量大，品种少，适宜于采用大量生产方式，加工机床按产品原则布置。J区的产品数量少，品种多，属于单件小批量生产方式，必须按照工艺原则布置。在M区和J区之间，则适于采用上述两种相结合的成组原则布置。基本要素分析：基本要素分析：PQ分析分析产品产品种类种类数量数量ABC少少大大MNO多多中中QRS多多少少XYZ少少极少极少流水线型成组型机群型产品固定型2)、物流分析 Flow Analysisl当物料移动是工艺过程的主要部分时，物流分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运分析的开始，它对应布置设计问题“钥匙钥匙”的第三个字母的第三个字母R（路线）。（路线）。l零部件物流是该部件在工厂内移动时所走过的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内的路线，还要遵循两个最小和两个避免的原则：则：l两个最小原则：两个最小原则：经过距离最小和物流成本最小。经过距离最小和物流成本最小。l两个避免原则：两个避免原则：避免迂回和避免十字交叉。避免迂回和避免十字交叉。l物流分析有助于设计人员选择最有效的机器设备、物流分析有助于设计人员选择最有效的机器设备、设施、工作单元和部门的安排布局，同时还有助设施、工作单元和部门的安排布局，同时还有助于改进生产过程。于改进生产过程。l在物流分析时要验证工艺路线是否正确、合理，在物流分析时要验证工艺路线是否正确、合理，检查是否可以取消、合并、改变顺序、位置或人检查是否可以取消、合并、改变顺序、位置或人员和改进细节。员和改进细节。ECRSl因此正确合理的设施布置不仅能提高生产效率和因此正确合理的设施布置不仅能提高生产效率和工作效率，也是节约物流费用从而降低产品或服工作效率，也是节约物流费用从而降低产品或服务成本的重大措施。务成本的重大措施。l除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走除了物料和设施外，分析职员工作时在设施内走动时的路线也是很重要的。人员流动分析用来安动时的路线也是很重要的。人员流动分析用来安排工厂内所必不可少的服务设施，以方便职员的排工厂内所必不可少的服务设施，以方便职员的工作。工作。物流分析方法物流分析方法（R分析）l在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态做出深入的分析。物流状态做出深入的分析。l是布置设计的核心物流分析的基础：生产路线是布置设计的核心物流分析的基础：生产路线工艺路工艺路线卡、工艺过程图线卡、工艺过程图。l物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度或数量。间移动的最有效顺序及其移动的强度或数量。A：针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法：针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法：工艺过程图工艺过程图、多种产品工艺过程表、从至表、多种产品工艺过程表、从至表 B：物流强度等级划分物流强度等级划分：A：超高物流强度；：超高物流强度；E：特高物流：特高物流强度；强度；I：较大物流强度；：较大物流强度；O：一般物流强度；：一般物流强度；U：强度：强度可忽略的搬运。可忽略的搬运。工艺过程图工艺过程分析：毛坯重，经热处理的毛坯重，机加工中需返回热处理的为由此可知，14之间的物流强度为145废料（）原材料机加工热处理3标准件2 2多种产品工艺过程表多种产品工艺过程表 多种产品工艺过程表是将所有零件或产品的工序都汇总在一张图表上，通过分析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工序尽量靠近，直至获得最佳工艺安排顺序。当零件数量很多时，可以利用成组原理对零件分组，形成一张多种产品工艺过程表对于同组的零件，可以再分类用工艺过程表或多种产品工艺过程表进行物流分析。多种产品工艺过程表分析主要通过作业单位的排序，求得物流顺流程度W的最大值。其中：W的计算式为 Wjk为产品Pj的工序Rjk与Rjk+1之间的物流强度Djk为权值：工序相邻，且物料移动为直接正向时，取权值为2工序不相邻，且物料倒流时，取权值为-2示例：初始多种产品工艺过程表示例2：最佳顺序多种产品工艺过程表3 3 3 3、从至表、从至表、从至表、从至表(From-To Chart)(From-To Chart)(From-To Chart)(From-To Chart)作用：作用：作用：作用：从从从从至至至至表表表表通通通通常常常常用用用用以以以以表表表表示示示示建建建建筑筑筑筑物物物物之之之之间间间间、部部部部门门门门之之之之间间间间或机器之间的物流量、物料搬运总量等。或机器之间的物流量、物料搬运总量等。或机器之间的物流量、物料搬运总量等。或机器之间的物流量、物料搬运总量等。画法：画法：画法：画法：表表表表上上上上横横横横行行行行和和和和竖竖竖竖行行行行的的的的标标标标题题题题内内内内，按按按按同同同同样样样样顺顺顺顺序序序序列列列列出出出出全全全全部部部部作作作作业业业业单单单单位位位位(建建建建筑筑筑筑物物物物、机机机机器器器器；部部部部门门门门)。将将将将每每每每个个个个产产产产品品品品或或或或零零零零件件件件在在在在两两两两个个个个作作作作业业业业单单单单位位位位之之之之间间间间的的的的移移移移动动动动，分分分分别别别别用用用用字字字字母母母母表表表表示示示示产产产产品品品品或或或或零零零零件件件件，数数数数字字字字代代代代表表表表搬搬搬搬运运运运总总总总量量量量，填填填填入入入入两两两两个个个个作作作作业业业业单单单单位位位位横横横横行行行行和和和和竖竖竖竖行行行行相相相相交交交交的的的的方方方方格格格格内内内内。注注注注意意意意：从从从从图图图图表表表表的的的的左左左左上上上上角角角角至至至至右右右右下下下下角角角角，划划划划一一一一条条条条对对对对角角角角线线线线，零零零零件件件件前前前前进记在右上方，退回记在左下方。进记在右上方，退回记在左下方。进记在右上方，退回记在左下方。进记在右上方，退回记在左下方。如下图：如下图：如下图：如下图：l例设有三个产品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 To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品8From2036443018101228362210181624102230818303826384612208l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 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A12563546788B14356783C12345678512l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物流强度，见下表。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20160480272592 560 192 1288AC13104l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A、E、I、O、U等级，AEIO比例如下图，U级比例只对无物流的作业单位对,有物流的作业单位对一般不考虑。物流相关图，其中U级关系没标出 非物流分析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：主的情况：l诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少，物流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。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。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、维修间内，常常没有真在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有真正的固定的物流，常用正的固定的物流，常用信息流信息流或或人流人流当作当作“物流物流”。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。远离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序。作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析设设设设施施施施布布布布置置置置设设设设计计计计要要要要根根根根据据据据部部部部门门门门之之之之间间间间在在在在工工工工艺艺艺艺流流流流程程程程如如如如业业业业务务务务往往往往来来来来中中中中的的的的密密密密切切切切程程程程度度度度，决决决决定定定定相相相相互互互互位位位位置置置置。各各各各部部部部门门门门（作作作作业业业业单单单单位位位位）之之之之间间间间存存存存在在在在着着着着物物物物流流流流关关关关系系系系、非非非非物物物物流流流流关关关关系系系系两两两两种种种种关关关关系系系系。物物物物流流流流关关关关系系系系可可可可以以以以用用用用物物物物流流流流强强强强度度度度来来来来表表表表示示示示两两两两个个个个作作作作业业业业单单单单位位位位之之之之间间间间的的的的关关关关系系系系密密密密切切切切程程程程度度度度，非非非非物物物物流流流流关关关关系系系系无无无无法法法法定定定定量量量量表表表表示示示示，只只只只能能能能通通通通过过过过定定定定性性性性分分分分析析析析加加加加以以以以区分。区分。区分。区分。2 2、作业单位非物流相互关系表的构造：作业单位非物流相互关系表的构造：作业单位非物流相互关系表的构造：作业单位非物流相互关系表的构造：基基基基本本本本思思思思路路路路根根根根据据据据经经经经验验验验确确确确定定定定作作作作业业业业单单单单位位位位非非非非物物物物流流流流相相相相互互互互关关关关系系系系密密密密切切切切程程程程度度度度后后后后，利利利利用用用用与与与与物物物物流流流流相相相相关关关关表表表表相相相相同同同同的的的的表表表表格格格格形式，建立非物流相互关系表。形式，建立非物流相互关系表。形式，建立非物流相互关系表。形式，建立非物流相互关系表。通常可以从以下几个方面加以考虑：通常可以从以下几个方面加以考虑：通常可以从以下几个方面加以考虑：通常可以从以下几个方面加以考虑：（1 1）工作流程）工作流程）工作流程）工作流程 （2 2）作业性质）作业性质）作业性质）作业性质 （3 3）使用场地情况）使用场地情况）使用场地情况）使用场地情况 （4 4）监督和管理）监督和管理）监督和管理）监督和管理 （5 5）联系频繁程度）联系频繁程度）联系频繁程度）联系频繁程度 （6 6）躁声、振动）躁声、振动）躁声、振动）躁声、振动 （7 7）公用设施相同）公用设施相同）公用设施相同）公用设施相同 （8 8）文件信息往来情况）文件信息往来情况）文件信息往来情况）文件信息往来情况 （9 9）使用设备情况）使用设备情况）使用设备情况）使用设备情况 （1010）安全、卫生）安全、卫生）安全、卫生）安全、卫生 （1 1）确定作业单位相互关系等级）确定作业单位相互关系等级）确定作业单位相互关系等级）确定作业单位相互关系等级l非物流关系评级主要由上述理由确定，lA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。l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。lU是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无干扰时采用。lX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。因为这种评级是定性的，必须遵循以下的方法和步骤：l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。l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。l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。l对每一对作业单位确定密切程度等级和理由。l应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、讨论和修改。（2）列出作业单位相互关系密切理由（示例）列出作业单位相互关系密切理由（示例）这些理由一般不要超过810条。常见理由如：l工作流程l作业性质相似l使用相同设备、设施或同一场地l使用相同文件l使用一套人员l联系频繁程度l监督和管理l噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等（3 3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）建立非物流作业单位相互关系表（示例）建立非物流作业单位相互关系表（示例）建立非物流作业单位相互关系表（示例）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25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。综合相互关系图综合相互关系图工厂中，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 1）确确确确定定定定物物物物流流流流（mm）与与与与非非非非物物物物流流流流（n n）相相相相互互互互关关关关系系系系的的的的相相相相对对对对重重重重要要要要性（加权取值）。性（加权取值）。性（加权取值）。性（加权取值）。一般地m:n不应超过1：3或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 2）综综综综合合合合相相相相互互互互关关关关系系系系计计计计算算算算根根根根据据据据作作作作业业业业单单单单位位位位对对对对之之之之间间间间物物物物流流流流与与与与非非非非物物物物流流流流关关关关系系系系等等等等级级级级的的的的高高高高低低低低进进进进行行行行量量量量化化化化，并并并并加加加加权权权权求求求求和和和和，求求求求出出出出综综综综合合合合相互关系。相互关系。相互关系。相互关系。（3 3）综综综综合合合合相相相相互互互互关关关关系系系系的的的的等等等等级级级级划划划划分分分分综综综综合合合合计计计计算算算算得得得得出出出出的的的的和和和和权权权权重重重重是是是是量量量量值值值值，须须须须重重重重新新新新经经经经过过过过等等等等级级级级划划划划分分分分，才才才才能能能能建建建建立立立立与与与与物物物物流流流流相相相相互互互互关关关关系表相似的综合相互关系表，再转换成综合相关图。系表相似的综合相互关系表，再转换成综合相关图。系表相似的综合相互关系表，再转换成综合相关图。系表相似的综合相互关系表，再转换成综合相关图。示例：某零件作业单位综合相互关系计算表示例：某零件作业单位综合相互关系计算表计算分数在计算分数在18之间，由此得综合相互等级划分表如下：之间，由此得综合相互等级划分表如下：建立作业单位综合相互关系图（示例建立作业单位综合相互关系图（示例）l l 这里要注意这里要注意这里要注意这里要注意X X级的处理。任何一级物流强度与级的处理。任何一级物流强度与级的处理。任何一级物流强度与级的处理。任何一级物流强度与X X级的非物流级的非物流级的非物流级的非物流关系综合时，不应超过关系综合时，不应超过关系综合时，不应超过关系综合时，不应超过OO级。级。级。级。l l 对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可定为对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可定为对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可定为对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可定为XXXX级。级。级。级。最后，再根据经验和实际约束情况，来适当调整综合相关图。最后，再根据经验和实际约束情况，来适当调整综合相关图。最后，再根据经验和实际约束情况，来适当调整综合相关图。最后，再根据经验和实际约束情况，来适当调整综合相关图。作业单位位置相互关系分析作业单位位置相互关系分析作业单位位置相互关系分析作业单位位置相互关系分析在SLP中，设施布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从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，关系密切等级高的作业单位之间距离近，等级低的距离远。?问题：作业单位间必然会出现密切等级相同的作业单位对，这会给位置分析造成困难。怎么办？引入综合接近程度的概念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间量化后的关系密切等级之和。综合接近程度值的高低反映了该作业单位在布置图中是应该处于中心位置还是处于边缘位置。如何计算综合接近程度：将作业单位综合相互关系表变换成类似于从至表一样的三角矩阵，然后量化关系等级。示例：液压转向器综合接近程度排序表示例：某单位作业单位示例：某单位作业单位位置相关图位置相关图位置相关图位置相关图 SLP法求解法求解1、物流分析与物流相关表、物流分析与物流相关表（1）物流强度等级表 叉车总装厂物流强度汇总表 表 叉车总装厂物流强度等级表（2）物流相关表3、作业单位相互关系分析、作业单位相互关系分析（1）作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分作业单位相互关系的决定因素p物流和工艺流程p作业性质相似；p使用相同的设备；p使用同一场所；p使用相同的文件档案；p使用系统的公用设施；p使用同一组人员；p工作联系频繁程度。作业单位相互关系等级的划分（2）作业单位综合相互关系表1)1)作业单位非物流相互关系表作业单位非物流相互关系表p建立基准相互关系p分析作业单位非物流关系；p建立作业单位非物流关系表。基准相互关系建立作业单位非物流关系表。编号12345678 理由工作流程连续性生产服务物料搬运管理方便安全与污染共用设备设施振动人员联系2)2)作业单位综合相互关系的建立作业单位综合相互关系的建立p进行物流分析，求得作业单位物流相关表表；p确定作业单位非物流关系表；p确定物流与非物流相互关系的相对重要性；p量化物流强度等级和非物流的密切程度等级；p计算量化的所有作业单位之间的综合相互关系。p综合关系等级划分（任何一级物流相互关系与任何一级物流相互关系与X X级非物流级非物流相互关系等级合并时都不应超过相互关系等级合并时都不应超过O O级级）；p调整，建立综合相互关系表综合相互关系等级与划分比例 例题例题3 3叉车总装厂作业单位综合相互关系的建立1）物流分析2）非物流分析3）加权值的选取，取m：n1：14）综合相互关系计算 任何一级物流相互关系与任何一级物流相互关系与X X级非物流相级非物流相互关系等级合并时都不应超过互关系等级合并时都不应超过O O级级5）划分综合关系密级4.建 立作 业单 位综 合相 互关 系表3、作业单位相互位置关系图、作业单位相互位置关系图（平面方案的确定）（平面方案的确定）方法：Muther线型图法（SLP法）适合分离厂房的工厂总平面布置Tompkins关系表技术（联合厂房）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位置相关图。（1）Muther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。作业单位综合接近程度作业单位综合接近程度等于该作业单位与其它所有作业单位之间量化的关系密级的综合。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。（1）Muther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。Muther线型图法步骤1 1）计算作业单位综合接近程度表；）计算作业单位综合接近程度表；2 2）根据作业单位等级表示方式来绘制相关图。）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。第一步第一步A A级作业单位对级作业单位对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。811布置4，4-8，4-11为I、O级。8114处理与4有关的A级有4-5。81145处理8、11与5的关系，为U级。处理11，12作业单位，11-12是A级关系8114512处理12作业单位与其它已布置单位。第二步处理第二步处理E E级关系级关系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、U81145127处理3与8为E级811451273处理3与图中作业单位关系，3-7是I级关系381145127处理10与8为E级81145127310处理10与图中作业单位关系，10-5是X级关系处理作业单位4，1-4，4-7为E级，考虑1与其它作业单位关系，1与3、4、5都为E。81145127310处理作业单位4，1-4，4-7为E级，考虑1与其它作业单位关系，1与3、4、5都为E。121075481131处理作业单位4与图中作业单位关系，4与11为0级。处理作业单位6，6-1是E级，与其它图中作业单位关系，6-4为O级。1210754811316处理作业单位2，2-10是E级，与其它图中作业单位关系，2-5，2-6为X级,2-1，2-3为I级。21210754811316以此类推处理其它单位（等级）。平面布置方法l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。1 缪瑟的线型图法l缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成平面布置图。l它的方法是用4条平等线段表示两作业单位间的A级关系；三条平等线表示E级关系；两条I级；一条O级；U级不连线；X级用折线表示。l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。l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。l调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。l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。l这种方法比较繁琐，尤其是作业单位多的时候。l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。l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)。l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，作业单位代号1234567891011121314综合接近程度1771118731321104137714排序3127211145181361094l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：l先考虑有A级关系的各作业单位对8-11，4-5和11-12。将分值最大的作业单位8置于中心位置，与其成A关系的11与之相邻，关系用一单位距离四条线画出，见图(a)。l再取分值次高的作业单位4，它与8和11分别有I和O的关系，故4用3单位长双线与8连接，用4单位长单线与11相连接，见图(b)。l处理与4有A级关系的5，而5与8和11均是U级关系不予以考虑，在4旁布置5，见图(c)。l再看已布置上图的11，与之有A级关系有是12，也用4线1距离布入。12与4，58均为U级关系，也不予考虑，见图(d)。l现在考虑有E级关系的，也从8开始，布置方法类同A级的。再后来是I级的。并要注意X级的要尽量远离。最后得到的布置线型图如下。2 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：l先将相关图转化为关系工作表(Relationshipworksheet)l将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得到拼块图(Dimensionlessblockdiagram)l在拼块图上作流程分析(FlowAnalysis)。l将拼块图转化为面积图l下面结合某小型工具箱制造厂的例子讲述这种方法。已知该厂各作业单位相关图已确定如图所示，试作出它的布置。1)关系工作表l关系工作表是对相关图的进一步总结，它每行列出一个作业单位，AEIOUX各成一列，将与之形成AEIOUX各级关系的其他单位分列在各列之中，如一列中有多种关系，以逗号隔开。完成的关系表如表4-18所示，其中最重要的是A、E和X列。作业单位AEIOUX1.制造2,63,109,11,13,144,5,127,82.焊接1,365,9,10,12,134,7,8,11,143.油漆2,4169,12,135,7,8,10,11,144.组装3,76,89,12,13,141,52,10,115.收货区6141,2,4,9,12,133,7,10,1186.暂存区1,542,3,1498,10,11,12,1377.仓库4,8141,2,3,5,9,10,11,12,1368.发货区74149,12,131,2,3,6,10,1159.休息室1213,141,42,3,5,6,8,10,11710.维修1112,93,4,5,6,7,8,12,13,1411.工具室1019,142,3,4,5,6,7,8,12,1312.更衣室91341,2,3,5,86,7,10,11,1413.餐厅9,12,141,42,3,5,86,7,10,112)无面积拼块图l对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称为无面积拼块。l在拼块上，将作业单位代号写在正中央，名称写在代号上面，“X=”写在代号下面；四个角分别放置与之成A、E、I、O级关系的，U级关系不用考虑。做成的拼块如下所示。xlsl完成全部拼块后，可以裁下来进行布置摆放。l摆放时，先找出关系最重要的，即A最多的，若A级数量相同，再比较E的。将此块先放于中央位置，本例为1。再看1块的A角（左上）和E角（右上）。l摆放规则是：A级关系要边靠边放，E级关系至少角靠角，X级关系不能靠边也不能靠角。l本例先将2和6两块与1块靠边摆放，如图(a)所示。l完成1块的A级后，再看E级关系，本例将3块和10块与1块角靠角，见图(b)。l注意因为I和O对摆放关无多大用处，故在摆放图中省略。在(b)中注意A级关系的边靠边和E级关系的角靠角l接下来考察新加入的块，即2，6，3，10的A级和E级关系，这里先将5摆在6左边。4则摆在3的右边，同样7摆4的右边如此类推，直到摆完为止。l因为A级关系边靠边，在完全空时有四种选择，所以最后的布置图有多种方案，如下四种。l这种类似摆积木的方法，虽然也得到多种方案，但总的来说，比线型图方法试错的次数要少得多，而且不存在线条的长短问题，更容易操作。对这些方案，我们可以作一个好坏评级。方法是：l如果A级的没有靠近，则罚2分；X级的边靠边也罚2分；A级的只角靠角，为1分；X级角靠角，E级没有角靠角也罚1分。l因此上述(a)方案的罚分是2分，是因为4和6的E级关系没有角靠角而罚的；(b)也是罚2分，同样是4和6的E级关系没满足；(c)因为将5和8两个X级关系摆在一起，而罚了4分，总罚分为8分；(d)的罚分则为10分。l可见(a)、(b)两方案较好。3)物流流程分析l在完成的拼块图上可以进行物流流程分析。l从本例来看，有一个明确的物流流程，l即收货(5)原料库(6)制造(1)焊接(2)油漆(3)装配(4)成品库(7)发货(8)。l我们可以在完成的拼块图中标出这一流程，如下页图所示。l注意(a)、(b)两方案均是收发不在同一方的，若考虑收发可以在同一边，(c)方案也不错。而(d)方案没有流畅的流程，在此舍去。作业单位面积的确定作业单位面积的确定确定方法：确定方法：1、计计算算法法：按按照照设设备备和和作作业业所所需需的的面面积积，加加上上辅辅助助设设施施、材材料料存存储储、维维修修、通通道道以以及及人人员员等等所所需需面面积积得得到到该该单单位位的的总面积。总面积。2、标准面积法标准面积法：采用某种工业标准求得所需的面积。：采用某种工业标准求得所需的面积。3、概略布置法概略布置法:应用模板或设备模型进行布置并确定面积。应用模板或设备模型进行布置并确定面积。4、比比率率趋趋向向预预测测法法：将将过过去去各各个个时时期期每每台台设设备备、每每个个工工时时或或每每个个单单位位的的面面积积作作为为基基础础，按按未未来来产产量量和和人人员员的的发发展展预预测要求，按比例扩大来设定面积。测要求，按比例扩大来设定面积。一一般般需需要要的的面面积积常常常常受受到到实实际际条条件件的的限限制制，必必须须进进行行适适当当的的调调整整，使使之之与与可可用用面面积积相相适适应应。调调整整的的方方式式，可可以以是是压压缩缩某某些些不不很很重重要要的的面面积积、也也可可以以进进行行新新的的组组合合。此外，做面积相关图时需考虑流动模式的选择。此外，做面积相关图时需考虑流动模式的选择。面积相互关系图解面积相互关系图解：根据已经确定的物流及作业单位相互关系以及确定的面积，利用面积根据已经确定的物流及作业单位相互关系以及确定的面积，利用面积相互关系图进行图解，既把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图相互关系图进行图解，既把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置。上进行配置。工作地布置l在实际布置中，除了考虑设施具体情况的要求外，还要考虑生产过程中现场工作地的要求，我们首先要检查工作地存在的问题。1)工作地布置存在的问题及解决方法工作地是否经常存在下列现象工作地是否经常存在下列现象：l作业台很大，实际使用只需要一小部分，其余堆满了原材料、半成品及工夹具；l作业台只有一层，利用了平面空间，未利用立体空间，员工在一个很大的范围内拿取所需物品，既不方便又浪费时间；l物流箱、盒设计不合理，要么太大要么太小；l工作地放了很多私人物品；l材料、车辆、空箱、卡板、手推车到处都是，碍手碍脚。在物品放置以前，要明确以下事项在物品放置以前，要明确以下事项：l现在的工作是超额完成还是落后了？l在规定的场所有无错放的物品呢？l最近要生产什么，使用哪些零部件呢？根据以上情况，要做到根据以上情况，要做到：l放置场所要设在生产线附近，若物料用完，作业者马上就可以发现；l为了便于管理，零部件要分类放置；l坚持先入先出FIFO的原则；l实施定置管理，明确零部件的放置场所、数量、状态。l通过规定物品的放置方法，可以把握生产的异常状态，从而进行改善。可以按下表的原则来掌握。项目规定内容 场所 规定物品的放置场所，并进行定置、定量管理 放置方法和标识 根据放置场所的现物标识、最大量标识、最小量标识，就可以知道物品的有无、生产的进度，以及接下来应该加工什么等情况。包装形态 从物流的角度考虑取放、数量确认的难度和节省空间 管理 场所、种类、名称、最大量、最小量等明确，便于推进全员情报共享化，正常和异常也一目了然。2)工作地布置几项原则l工具、物料定位放置，使作业者形成习惯，减少寻找时间；l运用各种方法使物料自动到达工作者身边；l使用频率高的工具，物料应放在作业者面前或身边；l尽量利用自动回位的方法避免放回时间；l工具、物料按最佳次序排列；l照明适当，视觉舒适；l工作台和坐椅的高度要适宜，应使作业人员感到方便舒适；l有噪声、粉尘、污水、高温等的工作点应予以隔离。3)改善工作地布置的方法1)避免物料的外包装进人工作地。l如果物料的外包装进人工作地，就很容易产生灰尘和垃圾，如同在垃圾场生产，怎么可能生产出高质量和高价值的产品？l到处都是空箱、纸皮或发泡袋，占据了很大的地方