《设施布局的方法》PPT课件.ppt

第五章设施布局的方法,第一节设施容量的估算第二节设施布局的物流分析第三节设施布局的SLP法,第一节设施容量的估算,一、物流中心仓储空间需求（一）决定物流中心物料空间的参考依据1、市场需求预测2、厂商资料收集3、产品特征分析：4、分析商品的周转率5、决定商品的平均库存量：,6、决定商品的空间需求：从预测开始，订定核心产品，分析市场，评估主要顾客；分析产品特征，找出限制条件，且估算产品的周转率、周转天数及平均库存量。综合以上资料，可得到个别产品在物流中心所待的天数及库存量，再考虑储放设备的产量供给，求出个别产品的计放空间需求，然后把所有个别商品的储放空间相加总，将可得到产品的总空间需求,进行物流中心仓储区空间规划时，还需考虑下列影响因素及存货变化情况，例如：（1）货品尺寸、数量。（2）栈板尺寸、货架空间。（3）使用的机械设备（类型、尺寸、产量、回转半径）。（4）通道宽度、位置及需求空间。（5）行列空间（柱与柱距离）。（6）建筑物尺寸与形式。（7）进出货及搬运位置。（8）补货或服务设施的位置（防火墙、灭火器、排水口）。（9）作业原则：动作经济原则、单元负载原则、货品不落地原则、减少搬运次数及距离、空间利用原则等,（二）不同储存方式下储存空间计算1、栈板平置堆叠若中心货品品种单纯，多为大量出货，且可压叠，可采取以栈板置于地板上平置堆叠的方式储存，则计算存货空间所需考虑因素有货物数量、栈板尺寸、通道比例等。假设栈板尺寸为PP平方米，由货品尺寸及栈板尺寸可算出每栈板平均可叠放N箱货品，若设施平均存货量约为Q，则存货空间需求（D）为：D=（平均存化量/平均每栈板堆叠货品箱数）栈板尺寸=（Q/N）（PP）,实际仓储需求空间尚须考虑堆高机存取作业所需空间，若以一般中枢型通道配合部门通道规划，通道约占全部面积的30%35%，故实际仓储需求空间为：A=D/（1-35%）=D1.5例如一物流中心的栈板尺寸为1.11.1平方米，而其平均存货量为200箱，每个栈板平均可堆叠15箱，通道面积约占30%35%，则存货所需空间为：（200/15）（1.11.1）1.5=24.2（平方米）,2、栈板多层堆叠若中心货品多为大量出货，并以栈板或积叠架多层堆叠于地板上，则计算存货空间所需考虑因素包含货品尺寸及数量、栈板尺寸、栈板要堆叠高度（如图4.4所示）。假设栈板尺寸为PP平方米，由货品尺寸及栈板尺寸算出每个栈板平均可叠放N箱货品，栈板于仓库内可堆叠L层，公司平均存货量约为Q，则存货空间须求（D）为：,由于实际仓储需求空间须考虑堆高机存取作业的需空间，存取高度较地面平置堆放为高，若以一般中枢型通道配合部门通道规划，通道约占全部面积的35%40%，故实际仓储需求空间为：,例如：一物流中心每栈板尺寸为1.51.5平方米，每个栈板平均可存放15箱，可堆叠3层，平均存货量为200箱，通道面积约占40%，则实际仓储空间需求为：200/（315）（1.51.5）1.67=17（平方米）,3、栈板货架储存若中心使用栈板货架来储存货品，则计算存货空间的考虑因素除了货品尺寸、数量、栈板尺寸、货架类型及货架层数外，栈板货架因存取所需的通道空间须一并计入，因为该通道已非部门间通道，而是属于仓储区的作业通道；假设所欲选用的货架为L层，配合货架负载能力及货品尺寸，估计每栈板约可叠放N箱，公司平均存货量约为Q，则存货所需的基本栈板地坪空间需求（P）为：,货架系统具有区块特征，每区块由两排货架及存取通道组成，因此栈板基本地坪空间须计算仓库区块后再加上存取通道空间，才是实际所需的仓储区空间，其中存取通道空间须视堆高机是否作直角存取或仅是通行而异。仓储区的区块数为X，每一区块的空间面积需求为Y，则当求得仓储区区块数X及每区块的面积Y之后，最后仓储区的全部需求面积即等于XY，而每一区块内储格所占面积为。,例如：以每排10格、长宽各1.5米的货架系统为例，通道约需3米宽，每区块所需面积为：101.5+3）（21.5+3=108（平米），通道所占面积为63平方米，存取通道部分即占近60%，因此规划栈板货架存取高度就在作业可执行范围内尽量提高，以增加空间使用效率。,二、物流中心人员需求估算（一）人员需求估算的考虑因素（1）进行设施布局的首要考虑即是人员安全因素，如何预备安全的作业环境。（2）订定必要的劳力需求量。（3）为提高作业员的流动率，减少人员需求量，管理者必须研究消除多余的动作，以及取得作业的均衡。（4）其他注意事项。员工心理；薪资给付组织与监督。,（二）人员需求量的决定人员需求量的计算方法说明如下所示。,出勤率,作业效率,现举例说明如下：某工厂月产某产品10万打，每打标准工时10分钟，该厂每日工作8小时，每月工作25天，员工出勤率90%，工厂直接人工占全部员工的70%，试问：该工厂需要多少人？同上例，若知产品不合格率为5%，作业效率为80%，经营效率为85%的情况下，工厂员工所需人数为何？,（三）物流中心的人力需求规划有关物流中心人员需求量的估算步骤说明如下：（1）确定物流组织的类别，以了解组织编制和工作职能的关系。（2）依组织编制和工作职能订定需求，主要包含下列组织和人员：总经理室：承董事会的指示，经营管理公司。专项小组：配合公司策划有关策略，组织及质量权责等指定事项。,行政中心：包含下列人员：a.主任：负责公司制度研拟、规划及其他有关行政管理的业务。b.人事课长：承办人事业务及相关事项。c.总务课长：承办文件、采购等相关事项。d.车辆课长：承办车辆保养、分发等相关事项。财务中心：分析公司财务报表、资金核算，上柜上市计划的研拟。账务管理中心：负责派车单、出货单的处理、账务分析的提供等相关事项。信息中心：包含系统分析师、程序设计师、操作管理师。,物流事业处：包含下列人员：a.经理：负责人事管理、车辆控管、设备运用等相关事项。b.保管作业课长：负责仓库规划、管理及运用、货物的拣取及盘点等相关事项。c.运输配送课长：负责仓对仓的移运作业、客户的配送作业等相关事项。（3）因各职能负责人依其作业特征分类，再针对其所需人力评估，进行人员召募任用。各部所署主管均需一人，而主要流动性大，需求量大的人员为拣货处理及输配送人员。依的处理的客户及设备量的多少来推估所需作业人员，将其汇总成为物流中心的人员数。,第二节设施布局的物流分析,一、设施布置的基本形式基本的布置形式有4种：工艺（功能）布置。产品（流水线）布置。群组布置。固定位置布置。,1、工艺布置又称功能布置。顾名思义，即将功能相同或相似的一组设施排布在一起。例如：综合医院的布置一般是将功能相似的检查设备，如牙齿的X射线检查仪、内脏的射线检查仪等及相应的医护人员组成放射科，或将服务功能相似的医生，如外科医生、精神科医生等分别组成外科、精神科。特点：（1）适用少量多样产品的生产。（2）具有较高的柔性。（3）机器及工人的利用率较低、在制品的数量较高，物料搬运成本较高。,2、产品布置，又称流水线布置。是按照产品制造程序，将所有相关设备或工作，连续排列而成生产线的布局方式，其基本流程是由一工作站移至相邻的工作站。特点：（1）适用于大量连续生产的行业。（2）加工对象的运输效率较高，单位运输费用较低；（3）在制品数量较少；整个生产时间较短，单位产品的成本较低。（4）布局设计缺乏弹性。,3、群组布置（GroupLayout）在制造业中又称单元制造是一种较为先进的布置方法。将所有的生产零部件，依照其产品属性划分为“产品群体”，同时将该产品群体所使用相同加工机器划分为“机器群体”。在这种划分方法下，同一产品群体的工作，均可经由同一群组的机器加工，而每一机器群组成员集中在一个区域内。特点：（1）适用生产程序类似，种类多但数量少而稳定的批量生产方式。（2）类似产品但产品设计变化较多的产品生产。,（3）相比于工艺布置，由于经过分族，其加工时间较短、物流效率较高、在制品较低、准备时间较短，同时又具有工艺布置的柔性的特点，因而是一种具有发展潜力的布置方式。例如：在国际机场中，将国际航班及国内航班的旅客分类处理，可以提高输送旅客的效率；自助餐厅中将中餐顾客及西餐顾客分组处理。,4、固定布置（FixedPositionLayout）指加工或服务对象位置固定，而加工或服务设备围绕着该固定位置移动的一种布置方式。这种方式主要用于飞机、轮船等难以移动的加工对象的布置。此外，建筑物的施工、外科手术、手工艺品加工场地的布置形式也都属于固定位置的布置。特点：（1）生产工作弹性较大（2）不易大量生产，单位生产成本较高（3）工人效率不易控制（4）所需空间较大。,实例分析某汽车厂设施布置分析该汽车厂产品单一。从整个工厂布置来看，它是采用产品原则来进行总体布置规划的。整个生产线分成了几个部分：冲压车间，主要生产汽车所需的车头、车门等部件；上漆车间，从冲压车间出来的半成品在这里进行喷涂、上漆，装配车间，装配底盘、发动机、车身、内饰等部件，完成成品汽车。其中车厢、汽车底盘以及发动机等汽车部件主要采用外购的方式。整个生产线始终以汽车装配过程为核心，按照产品原则来布置，具有很明显的优点：物流通畅、上下工序连续、在制品少；生产周期短，作业专业化；生产计划简单。图4-15是某汽车厂流程示意图。,装配车间是最主要的车间，整个车间由一条传送带连接，传送带两侧配备装配设备。这种布置即流水线布置方式，比较适合于少品种大批量产品的生产。总装配线的组成如图4-16所示。,冲压车间采用工艺原则来布置，如图4-17所示。,二、物流分析的图表方法常用的物流图表分析方法有：线图、多种产品工艺图、从至表工艺流程表图1、线图,从线图中，可以得到的定量信息是一定布置下，物流路径的效率，其计算方法为：,2、多种产品工艺图,3、从至表（From-ToCharts）从至表是为了表示不同部门之间物料流动的大小而提出的，可以认为是一种定量化的物流分析工具。例：设某企业生产5种零件，由产量预测及查询BOM表得到产量及重量信息，如表4-6所示。查询各个零件的工艺路线卡得到工艺路线信息如表4-7所示，对其进行物流分析。,物流从至表的具体制定过程（1）通过每一个零件的工艺卡确定零件加工中所要经过的部门，同时由产品的产量预测及BOM表确定零件的数量。（2）根据具体情况转换成当量物流量。（3）将任意两部门间的所有当量物流量相加便形成物流从至表。当量物流量：为了保证进入矩阵的物流流量具有可比性，采用当量物流量的概念。一般采用重量或物料搬运单元来计算当量物流，物料搬运的单位可以是货筐、托盘或箱子,三、非物流因素分析技术作业单位相互关系分析在服务设施或办公室的布置设计中，往往更多地是受非物流因素的影响。在这种情况下，关系图的分析方法是一种有用的工具。关系图的形式如图4-14所示。关系图方法中，将部门间所有的关系分为6种，即A、E、I、O、U、X。,其含义分别为：A：Absolutelyimportant，绝对重要；E：Especiallyimportant，特别重要；I：Important，重要；O：Common，一般；U：Unimportant，不重要；X：Forbiden，禁止。,作业1、绘制你所熟悉的医院的平面布置，以及内、外科的不同就诊路径，体会功能布置以及流水线布置的区别。2、用物流分析技术分析你每天的生活，计算效率，思考改进的方法。,第三节设施布局的SLP法,SLP（SystematicLayoutPlanning,系统布置设计）是理查德缪瑟提出的。该方法提出了作业单位相互关系的等级表示法，使设施布置由定性阶段发展到定量阶。,SLP程序模式示意图如图5-1所示。,采用SLP法进行工厂总平面布置的首要工作是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，然后，根据相互关系表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,如何由相互关系图产生空间关系图Muther提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成空间关系图。定义用4条平行线段表示两部门间的A关系；三条平行线表示E关系；U关系不连线；X关系采用折线表示。首先将A、E级关系的部门放进布置图中，现同级别的关系用相同长度的线段表示。调整，使E级关系的线段长度约为A级关系的2倍。随后，按同样的规则布置级关系。若部门较多，线段混乱，可以不必画出O级关系。但，X级关系必须表示出。调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。最后，将各个部门的面积表示进布置图中，生成了空间关系图。经过评价、修改，便获得最终布置。,例1设有3种零件A、B、C，其工艺路径及日产量如表5-1所示（15为5个部门）。,关系表技术Tompkins介绍了一种关系表（RelationshipDiagramming）的方法，布置可以按照一定的逻辑关系进行。其步骤如下：（1）转化物流与作业单位相互关系图为关系表。（2）选择A级关系最多的部门作为第一部门优先进入布置。（3）选择与第一部门具有A级关系的部门作为第二部门进入布置。（4）按照与第一二部门为AA、AE、AI、A*的排列顺序选择第三部门。（5）依次选择直至结束。（6）根据面积进行实际面积的布置。,CORELAP法CORELAP（ComputerizedRelationshipLayoutPlanning）是LeeR.C.和MooreJ.M.于1967年提出的一种构建型算法。这种算法的出发点是部门之间的关系图（Relation-Chart）。布置的目标是实现部门之间最大的密切度。,1、首先将关系图中的每一个关系代码，按照表5-11所示的对应关系数值化，再对每个部门所有关系值求和，即得到关系总和TCR（TotalClosenessRating）。,2、根据各部门与其他部门关系总和及相互关系，确定布置顺序。从表5-12中可以看到，部门2的总和最高，所以首先布置该部门。其他部门中，部门1与2具有A级关系，所以随后布置部门1。部门4、部门5与部门2同属I级关系，且TCR值相等，但部门4的面积大，所以先4后5，最后布置与部门2个有O级关系的3部门。这样，布置顺序矢量为21453。,3、根据各部门面积确定最终布置,4、评估布置方案,物流中心区域布局（1）将各作业区依所估计的面积大小与长宽比例制作成模板。（2）在规划区域布局时应依各作业区域性质决定其配置程序，其方式包含两种，说明如下：流程式：物流中心的各作业区多半具有流程性的关系，在以模板进行配置时应考虑区域间物流动态的类型。作业区域间物流动态基本类型有4种，即I形(直线形)、L形、U形、S形(锯齿形)，其余类型则为此4种类型的组合。在规划设计时可能采取混合式的动线规划，而非单一的固定模式。,关联式：以整个厂区作业配置为主，经由活动关联分析得出各作业区域间的活动流量，可将两区域间的流量以线条表示出来。为减少流量大的区域间活动经过太长的距离，应将两区域尽量接近。,（3）区域布局安排决定物流中心对外的联外道路类型，以决定出入口位置及厂区配置类型。决定物流中心厂房空间范围、大小及长宽比例。决定物流中心内由进货到出货的动态类型。依作业流程顺序配置各作业区位置，首先安置面积较大且长宽比例不易变动的区域，如储存区或分类输送机等作业区；之后再插入面积较小且长宽比例比较容易调整的区域，如理货区及暂存区。,决定行政办公区的位置。进行各作业流程与活动关联的布局组合并检讨各种可能的布局组合，若有违反关联性原则者(即大流量的区域间活动经过太长的距离)，则回到步骤(3)进行修正，直到动态形态、活动区域配置与区域间关联性取得一致为止,（4）根据上述的程序，可以逐步完成各区域的概略布局，然后再以区域模板置入相对位置，并作适当调整，形成关联布局图。最后经过调整部分作业区域的面积或长宽比例后，即得到作业区域配置图。下述例一为直线形布局，例二为S形布局。,作业1、某诊所如图5-28所示，共有AF以及接待处等7个房间，共7个部门，其中接待处位置固定。接待处至其他各个房间的距离相等，均为35ft一。各房间间的距离以及病人到各部门间的次数如表5-19所示。请设计诊所布置，使得病人在诊所内所走的总距离最短？,2、某车间生产4种产品，由4种设备加工。4种设备的面积相等，由直线轨迹的双向AGV供货/卸货。机器的尺寸为9m9m。产品工艺路线信息以及生产信息如表5-20所示。假设上货/卸货点在机器边缘线的中点，请确定最佳布置,