車(chē)間設(shè)施布置方案分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、學(xué) 士 學(xué) 位 論 文車(chē)間設(shè)施布置方案分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)xxx指導(dǎo)教師 孟秀麗 管理科學(xué)與工程學(xué)院 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 學(xué) 士 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 工業(yè)工程 論文提交日期 2009年6月 論文答辯日期 2009年6月 學(xué)位授予單位和日期 南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 2009年6月 答辯委員會(huì)主席 _ 2009年6月南京財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目 錄摘要及關(guān)鍵詞 1一、引言 2二、車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施布置的理論和SLP方法 3（一）車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施布置理論 41.設(shè)施布置設(shè)計(jì)的含義和內(nèi)容42.設(shè)施布置應(yīng)當(dāng)考慮到的因素43.設(shè)施布置的基本形式和要求 4（二）車(chē)間設(shè)施布置的物流設(shè)計(jì)概念 6（三）系統(tǒng)布置法（SLP） 8三、案例企業(yè)車(chē)間設(shè)施布

2、置的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì) 10（一）某機(jī)加工企業(yè)車(chē)間設(shè)施布局現(xiàn)狀 10（二）車(chē)間設(shè)施布局存在的問(wèn)題 11（三）車(chē)間SLP解決方案 12四、結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 18南京財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）車(chē)間設(shè)施布置方案分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)摘 要車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施的布置是制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施的布置方案的優(yōu)劣直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。論文闡述了車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施的布置的基本原則、理論及方法，參考了國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的布局設(shè)計(jì)原理及方法，分析了某企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施布置中存在的問(wèn)題，本著理論與實(shí)踐統(tǒng)一的基本立意，應(yīng)用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP法等關(guān)于設(shè)施布局及工作地優(yōu)化等相關(guān)理論和方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出優(yōu)化方案從而實(shí)現(xiàn)了車(chē)

3、間生產(chǎn)設(shè)施布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了車(chē)間設(shè)施布置理論的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：設(shè)施布置問(wèn)題；系統(tǒng)布置法；車(chē)間Scheme Analysis and Optimizing Design of Facility Layout for Shop FloorABSTRACTWorkshop production facilities layout is an important aspect of production system design, and the layout program is directly related to product quality, production efficien

4、cy and economic benefits. Considering the domestic and foreign common layout theories and methods, the thesis discusses the basic principles, theories and methods and analyses facilities problems of an enterprise. To combine the theories with practice, thesis applies SLP, one system layout method, t

5、o improve facilities layout and so on .Then optimized programs are proposed to prove the guiding role of system layout theories.Keywords: facility layout problem; Systematic Layout Planning; shop floor一、引 言在我國(guó)，自開(kāi)始實(shí)施工業(yè)化建設(shè)以來(lái)，許多企業(yè)出現(xiàn)了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益低下的問(wèn)題。有人把我國(guó)的企業(yè)分成三個(gè)層次：第一層次是外資、合資企業(yè)，如一汽大眾、上海大眾等，這些企業(yè)具有高技術(shù)裝備，人力資

6、源水平也較高，但是需要現(xiàn)代資訊技術(shù)的支援以及良好的文化氛圍等；第二層次是較為常規(guī)的大量流水制造企業(yè)；第三層次是數(shù)量巨大、整體水平較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和中小企業(yè)。不論是哪個(gè)層次，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，普遍存在著消耗大、成本高、質(zhì)量差等問(wèn)題。要想解決這些問(wèn)題，彌補(bǔ)差距，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，其根本的出路在于管理創(chuàng)新，即通過(guò)設(shè)施規(guī)劃、質(zhì)量管理等科學(xué)技術(shù)來(lái)提高管理水平，改善企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力1。以車(chē)間設(shè)施布置為例，它強(qiáng)調(diào)的系統(tǒng)的整體優(yōu)化，從提高系統(tǒng)總生產(chǎn)率的目標(biāo)出發(fā)，統(tǒng)籌分析，合理布置、尋求最佳的設(shè)計(jì)和改善方案。所以在降低消耗和生產(chǎn)成本，改善物流，改進(jìn)空間的利用，縮短生產(chǎn)周期等方面有很大的潛力。車(chē)間設(shè)施布置的作用不僅表現(xiàn)在新

7、建的工程項(xiàng)目上，更體現(xiàn)在對(duì)已有企業(yè)的改造上。當(dāng)前，我國(guó)正致力于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的改變，重要的一個(gè)方面是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)從主要依靠擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模轉(zhuǎn)變到主要依靠對(duì)現(xiàn)有企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造、改組和擴(kuò)建。這就從客觀上提供了發(fā)揮車(chē)間設(shè)施布置的廣闊的天地。當(dāng)前，設(shè)施布置理論已越來(lái)越引起我國(guó)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)家的重視。一些設(shè)計(jì)單位、高等院校和企業(yè)應(yīng)用物流技術(shù)，調(diào)整生產(chǎn)布局，改善物料搬運(yùn)，用較少的投入取得了縮短搬運(yùn)距離和搬運(yùn)量，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約資金的效果。目前國(guó)內(nèi)學(xué)者已經(jīng)對(duì)車(chē)間設(shè)施布置理論進(jìn)行了不少研究：陳呈頻，畢娜，施祺方，蘭秀菊2運(yùn)用SLP方法和車(chē)間物流優(yōu)化理論對(duì)某車(chē)間設(shè)施布置方案進(jìn)行優(yōu)化后，認(rèn)為利用SLP技術(shù)

8、，對(duì)企業(yè)物流設(shè)施進(jìn)行合理規(guī)劃，可有效的縮短生產(chǎn)周期。SLP技術(shù)用系統(tǒng)觀點(diǎn)來(lái)研究物流活動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)降低物流費(fèi)用，提高物流質(zhì)量，是滿(mǎn)足企業(yè)需求的一種有效方法。馬彤兵，馬可3通過(guò)進(jìn)行車(chē)間設(shè)施布置理論的分析后對(duì)車(chē)間設(shè)施規(guī)劃進(jìn)行改善設(shè)計(jì)，認(rèn)為可以減少或消除一些不產(chǎn)生價(jià)值的部分；通過(guò)工序流程的分析，對(duì)原有的工序進(jìn)行合理改善；通過(guò)進(jìn)行生產(chǎn)線柔性的分析，節(jié)約了大量的生產(chǎn)空間，使工廠內(nèi)部的物流路線大大縮短；通過(guò)設(shè)備種類(lèi)及加工柔性分析，平衡了加工生產(chǎn)線。姚民雄4對(duì)快速可重構(gòu)制造系統(tǒng)的設(shè)施規(guī)劃與物流進(jìn)行分析后指出：企業(yè)物流的主要特征是物流與生產(chǎn)節(jié)拍同步。優(yōu)化企業(yè)物流的途徑有：合理配置各種生產(chǎn)設(shè)施盡可能降低庫(kù)存、均衡生

9、產(chǎn)合理配置和使用物流機(jī)械、健全物流信息系統(tǒng)。他建議設(shè)施規(guī)劃研究應(yīng)先于其他方面的開(kāi)發(fā)研究，因?yàn)槠渌矫娑蓟诖嬖诘脑O(shè)施。設(shè)施是制造系統(tǒng)中最大的拓補(bǔ)不動(dòng)點(diǎn)。劉啟芳、周剛5認(rèn)為對(duì)于現(xiàn)代制造業(yè)而言，降低制造成本是贏得利潤(rùn)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而利用物流在設(shè)施布置方面的理論對(duì)工廠生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行布置則可以有效地降低制造成本。郝理想6指出：良好的車(chē)間布置可以使生產(chǎn)者在工作過(guò)程中具有良好的心里感受，提高工人的生產(chǎn)效率；另一方面，對(duì)于企業(yè)內(nèi)部的物流而言，物流優(yōu)化的途徑主要通過(guò)合理的布置，優(yōu)化物流路徑，提高物流質(zhì)量以改善生產(chǎn)節(jié)奏，盡可能的降低庫(kù)存，加快物流速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。工業(yè)企業(yè)總體布置和各種生產(chǎn)設(shè)施、輔助設(shè)施的合理布局是企業(yè)

10、物流合理化的前提。車(chē)間設(shè)施布置與設(shè)計(jì)本身已有了幾十年的發(fā)展。特別是近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施規(guī)劃日漸成為工程設(shè)計(jì)人員的重要工具，最具有代表性的就是程序。但由于車(chē)間設(shè)施布置與設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜并且富含矛盾的優(yōu)化問(wèn)題，所以人們?cè)谟?jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置算法上做了大量的研究。盡管如此，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)尤其是針對(duì)生產(chǎn)物流優(yōu)化的設(shè)施布置系統(tǒng)仍然比較落后，成型的實(shí)用性強(qiáng)的設(shè)計(jì)工具不多，大多數(shù)需要設(shè)計(jì)人員手工操作，先構(gòu)思然后再在圖形繪制工具中進(jìn)行繪制，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下。鑒于此，本文將系統(tǒng)介紹車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施的布置理論和SLP法，并以某企業(yè)具體車(chē)間設(shè)施布置為例，運(yùn)用SLP法進(jìn)行了分析和改進(jìn)，希望能對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)效率有所裨益。

11、二、車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施布置的理論和SLP方法（一）車(chē)間生產(chǎn)設(shè)施布置理論各種有形的生產(chǎn)設(shè)備都會(huì)碰到布置和重新布置的問(wèn)題，要達(dá)到高效率的運(yùn)行，必須解決好此問(wèn)題。設(shè)施布置的設(shè)計(jì)工作將研究各種不同情況下的布置問(wèn)題，并提出一些建設(shè)性的指導(dǎo)方針和方法。1.設(shè)施布置設(shè)計(jì)的含義和內(nèi)容設(shè)施布置設(shè)計(jì)是指根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和生產(chǎn)綱領(lǐng)，在已確認(rèn)的空間場(chǎng)所內(nèi)，按照原材料的接收，零件和產(chǎn)品的制造，成品的包裝、發(fā)運(yùn)的全過(guò)程，將人員、設(shè)備和物料所需要的空間做最適當(dāng)?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合，以期獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益7。設(shè)施布置的主要目標(biāo)有以下幾點(diǎn)：（1）符合工藝過(guò)程的要求。（2）最有效地利用空間。（3）物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。（4）保持生產(chǎn)和安

12、排的柔性。（5）適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便。（6）為職工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境。2.設(shè)施布置應(yīng)當(dāng)考慮到的要素（1）企業(yè)廠房的布置應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程的要求，以避免互相交叉和迂回運(yùn)輸，從而縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用。（2）生產(chǎn)聯(lián)系和協(xié)作關(guān)系密切的車(chē)間應(yīng)相互靠近。（3）充分利用現(xiàn)有運(yùn)輸條件、如鐵路、公路、港口、供電、供水等公共設(shè)施。（4）按照生產(chǎn)性質(zhì)、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)。（5）總平面布置力求占地面積最小。（6）應(yīng)考慮有擴(kuò)建余地。3.設(shè)施布置的基本形式和要求（1）設(shè)施布置的分類(lèi)8產(chǎn)品原則布置根據(jù)產(chǎn)品的制造步驟安排各組成部分。從理論上看，流程是一條從原料投入到成品產(chǎn)出的連續(xù)線。固定制

13、造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車(chē)間，其設(shè)備、人員按加工或裝配的工藝過(guò)程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線，適合品種少、批量大的生產(chǎn)方式。此種方法的優(yōu)點(diǎn)在于布置符合工藝過(guò)程，物流順暢；上下工序銜接使得在制品比較少；物料搬運(yùn)工作量小；對(duì)工人的技能要求不高，易于培訓(xùn)；生產(chǎn)計(jì)劃簡(jiǎn)單；可使用專(zhuān)用設(shè)備。缺點(diǎn)是：一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線中斷，而且生產(chǎn)線速度取決于最慢的機(jī)器；產(chǎn)品創(chuàng)新將導(dǎo)致布置的重新調(diào)整；相對(duì)投資較大；重復(fù)作業(yè)，單調(diào)乏味；維修保養(yǎng)費(fèi)用高；機(jī)器負(fù)荷不滿(mǎn)等。工藝原則布置又稱(chēng)機(jī)群布置，是同類(lèi)設(shè)備和人員集中布置在一個(gè)地方的布置形式，優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。根據(jù)所執(zhí)行的一般功能，對(duì)各工藝組成部分進(jìn)行布置，并不考慮到任

14、何特殊產(chǎn)品，如單件小批加工車(chē)間等。表1 工藝原則布置的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)器利用率高物流量大更改產(chǎn)品品種和數(shù)量方便生產(chǎn)計(jì)劃與控制較復(fù)雜設(shè)備投資相對(duì)較少庫(kù)存量相對(duì)較大操作人員作業(yè)多樣化員工技能要求高成組原則布置實(shí)施成組加工的布置形式，介于產(chǎn)品布置和工藝布置之間，適應(yīng)于中小批量生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn)：物流順暢；設(shè)備利用率較高；有利于發(fā)揮班組合作精神；有利于提高工人的作業(yè)技能；物料搬運(yùn)工作量少；兼有產(chǎn)品原則布置和工藝原則布置的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：生產(chǎn)計(jì)劃要求高；單元之間流程不平衡，需要中間儲(chǔ)存；工作人員需要掌握所有作業(yè)技能；增加了使用專(zhuān)業(yè)設(shè)備的機(jī)會(huì)；兼有產(chǎn)品原則布置和工業(yè)原則布置的缺點(diǎn)。定位原則布置根據(jù)體積或者重量將產(chǎn)品固

15、定在一個(gè)位置上，設(shè)備、人員、材料都圍繞著產(chǎn)品分布，如飛機(jī)制造廠、造船廠等。其優(yōu)點(diǎn)在于物料移動(dòng)較少；當(dāng)采用班組方式時(shí)，可提高作業(yè)連續(xù)性；高度柔性。不足之處是人員設(shè)備的移動(dòng)將相對(duì)增加；設(shè)備需要重復(fù)配備；對(duì)工人技能要求高等。（2）設(shè)施布置的要求直線型流動(dòng)，產(chǎn)品從原料到成品的流動(dòng)過(guò)程應(yīng)是直線形的流動(dòng)；回溯最少，重復(fù)檢驗(yàn)的產(chǎn)品數(shù)量應(yīng)最低；生產(chǎn)時(shí)間可預(yù)先估計(jì)，以便更好地安排生產(chǎn)；在制品少，做到這一點(diǎn)要保障每道工序的順利完成，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程流順通暢；可視性強(qiáng)的工廠車(chē)間，每個(gè)人都可以看到工廠里發(fā)生的情況，可以增強(qiáng)員工的緊迫感；瓶頸操作可被控制，可以確保生產(chǎn)過(guò)程不至于發(fā)生中斷；相關(guān)工作地之間距離較近，使得工人之

16、間方便交流對(duì)工藝的看法；物料擺放與儲(chǔ)存有序，不會(huì)在尋找物品上浪費(fèi)時(shí)間，一目了然，同時(shí)還會(huì)節(jié)省空間；物料搬運(yùn)路徑最短，可以節(jié)約勞動(dòng)力成本和時(shí)間；易于根據(jù)條件的變化進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)車(chē)間的布置應(yīng)該靈活多變，可以及時(shí)對(duì)環(huán)境變化作出響應(yīng)，這樣才能省時(shí)省力，節(jié)約成本。根據(jù)以上幾點(diǎn)可以判斷一個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)布置是否符合物流的最佳布置原則，是否可以進(jìn)一步減少開(kāi)支，為企業(yè)開(kāi)源節(jié)流。（二）車(chē)間設(shè)施布置的物流設(shè)計(jì)概述物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)車(chē)間設(shè)施布局的一個(gè)重要部分，也是本文考慮的問(wèn)題之一，“物流”是指社會(huì)物質(zhì)資料從生產(chǎn)一直到消費(fèi)前的全部流通過(guò)程，“工廠物流”是指工廠從原料進(jìn)廠，經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)、加工、制造、裝配、包裝直至成品出廠的

17、整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中（包括原料、材料、半成品、配套件、成品）的每個(gè)環(huán)節(jié)流動(dòng)、儲(chǔ)存的全過(guò)程?！肮S物流技術(shù)”是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，實(shí)現(xiàn)車(chē)間內(nèi)部的物流系統(tǒng)（Material handling system，MHS）合理化技術(shù)9。車(chē)間布局的實(shí)質(zhì)就是對(duì)制造資源（包括人，機(jī)具和物料）在空間上密切有機(jī)結(jié)合，時(shí)間上適當(dāng)連接、減少物料搬運(yùn)工作量，減少自制零件和外購(gòu)件的損壞，節(jié)省費(fèi)用。在布局設(shè)計(jì)的過(guò)程中考慮物流因素，不僅能降低其過(guò)程中的運(yùn)輸成本而且還能加快生產(chǎn)流程，最終達(dá)到提高生產(chǎn)能力和降低企業(yè)生產(chǎn)成本的目的。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，除了降低原材料和能源消耗外，已把改進(jìn)物料搬運(yùn)、改善工廠中的物流組織看作是減少和節(jié)省開(kāi)支

18、以獲取利潤(rùn)的“第三源泉”，這是值得我們很好地研究和挖掘的。因此，工藝設(shè)計(jì)人員除了要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)正確選擇生產(chǎn)工藝和機(jī)器設(shè)備外，還必須進(jìn)行物流分析和設(shè)計(jì)。因?yàn)楹侠淼奈锪髟O(shè)計(jì)也同樣能大大提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。一個(gè)有效的物料流程是物料在工藝過(guò)程中按順序一直不斷地向前流動(dòng)直至完成，沒(méi)有過(guò)多地迂回或倒流。物流與生產(chǎn)同時(shí)發(fā)生，并隨著加工技術(shù)的提高，加工在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中比重下降而逐漸為人們所重視，物流技術(shù)的提高借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展得以實(shí)現(xiàn)。物流技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：（1）人工物流。人工物流是原始的形式，物料的輸送、存取由人或借助于簡(jiǎn)單的機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方式由于方式靈活、初期投資少、設(shè)備簡(jiǎn)

19、單，而被一些中小規(guī)模的企業(yè)廣泛采用。這種方法的缺點(diǎn)是節(jié)奏慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工資支出多，且不利于集成控制。（2）剛性自動(dòng)化物流。這種方式是以汽車(chē)制造為代表的專(zhuān)業(yè)化、大批量生產(chǎn)的產(chǎn)物，在二十世紀(jì)五、六十年代達(dá)到頂峰。它以輸料道、輸料槽、傳送機(jī)等機(jī)械自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)為特征，物料的輸送按某一節(jié)拍或某一固定的方式進(jìn)行，物料存取由人、機(jī)器人、機(jī)械手或搬運(yùn)設(shè)備等媒介實(shí)現(xiàn)。特點(diǎn)為生產(chǎn)節(jié)奏快，設(shè)備布置相對(duì)固定，設(shè)備專(zhuān)門(mén)化程度高，缺點(diǎn)為初期投資大，靈活性差，一般只能用于大批量的生產(chǎn)。本文所考慮的就是這種物流。（3）柔性自動(dòng)化物流。這種方式出現(xiàn)于二十世紀(jì)六十年代，應(yīng)市場(chǎng)需求和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，并處于不斷發(fā)展之中。一

20、般由自動(dòng)存取系統(tǒng)（AS/RS Automated Storage and Retrieval System），自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)AGV(Automated Guided Vehiele)、物流自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成，所有活動(dòng)由計(jì)算機(jī)集中控制，能夠?qū)崿F(xiàn)物流的自由流動(dòng)和隨機(jī)存取，便于系統(tǒng)的集成和優(yōu)化，并能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化控制。（三）系統(tǒng)布置法（SLP）SLP（Systematic Layout Planning，系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)）方法，是理查德繆瑟（Richard Muther）提出的設(shè)施布置的經(jīng)典方法，該方法采用嚴(yán)密的系統(tǒng)分析手段和規(guī)范的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。運(yùn)用SL

21、P法進(jìn)行總平面布置時(shí)，首先要對(duì)各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系做出分析，經(jīng)過(guò)綜合得到作業(yè)單位之間的關(guān)系矩陣，然后根據(jù)關(guān)系矩陣中作業(yè)單位之間相互關(guān)系的密切程度決定作業(yè)單位之間距離的遠(yuǎn)近，安排各作業(yè)單位的位置，繪制出相應(yīng)的位置關(guān)系圖，并將作業(yè)單位實(shí)際占地面積與位置關(guān)系圖結(jié)合起來(lái)，形成作業(yè)單位面積相關(guān)圖。通過(guò)進(jìn)一步的修正和調(diào)整，得到可行的布置方案，最后采用加權(quán)評(píng)價(jià)等方法對(duì)得到的方案進(jìn)行優(yōu)選評(píng)估。設(shè)施系統(tǒng)布置規(guī)劃方法是一種條理性很強(qiáng)、物流分析與作業(yè)單位關(guān)系密切程度分析相結(jié)合求得合理布置的技術(shù)，因此在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。國(guó)內(nèi)在八十年代以后引進(jìn)這一理論，收效非常顯著。設(shè)施系統(tǒng)布置的起點(diǎn)是對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)

22、品和產(chǎn)量進(jìn)行分析和綜合，這些數(shù)據(jù)來(lái)自設(shè)計(jì)部門(mén)和市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)分析。所以設(shè)施系統(tǒng)布置首先是調(diào)查研究、收集資料，其次是分析有關(guān)資料的相互關(guān)系，在綜合調(diào)研的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)若干方案進(jìn)行選擇并組織實(shí)施。SLP的具體程序如下：（1）數(shù)據(jù)收集分析。P、Q、R、S、T是布局設(shè)計(jì)中大多數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)，是解決布置問(wèn)題的基本要素。因此，布置設(shè)計(jì)必須首先收集這方面的原始資料。P（Product）：產(chǎn)品的品種或種類(lèi)；Q（Quantity）：每種產(chǎn)品的產(chǎn)量；R（Routing）：生產(chǎn)路線或工藝過(guò)程；S（Services）：輔助服務(wù)部門(mén)；T（Time）：時(shí)間（勞動(dòng)量定額）。P、Q、R、S、T被稱(chēng)為“設(shè)施規(guī)劃工程師

23、的字母”。（2）物流分析。物流分析包括確定物流在生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)必要的工序間移動(dòng)的最有效的順序，以及這些移動(dòng)的強(qiáng)度或數(shù)量值。一個(gè)有效的物流流程應(yīng)該沒(méi)有過(guò)多的迂回或倒流。物流應(yīng)該根據(jù)P-Q分析對(duì)不同的生產(chǎn)方式畫(huà)出“工藝過(guò)程圖”、“多種產(chǎn)品工藝過(guò)程圖”或“從至圖”。（3）作業(yè)單位相互關(guān)系分析。所謂作業(yè)單位，對(duì)于一個(gè)工廠總平面布置來(lái)說(shuō)，可以是一個(gè)廠房、一個(gè)車(chē)間、一個(gè)倉(cāng)庫(kù)等單位。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)車(chē)間來(lái)說(shuō)，可以是一臺(tái)機(jī)床、一個(gè)裝配臺(tái)、一個(gè)檢查設(shè)施等。作業(yè)單位相互關(guān)系的分析是對(duì)各單位或作業(yè)活動(dòng)之間關(guān)系的密切程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。將P、Q和S結(jié)合起來(lái)研究輔助部門(mén)與作業(yè)單位的相互關(guān)系，考慮到諸如避免干擾、人員來(lái)往頻繁程度。

24、是否使用同一設(shè)備等非物流關(guān)系，將各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系分為絕對(duì)必要（Absolutely Necessary）、特別重要（Especially Important）、重要（Important）、一般（Ordinary）、不重要（Unimportant）和不能接近等不同等級(jí)，分別以大寫(xiě)元音字母A、E、I、O、U、X來(lái)表示并給予一個(gè)系數(shù)值。（4）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系的分析。在作業(yè)單位相互關(guān)系圖完成以后，根據(jù)物流分析的結(jié)果，同時(shí)考慮到非物流相互關(guān)系就可以繪制表明各作業(yè)關(guān)系的“物流與作業(yè)單位相互關(guān)系圖”。在繪制時(shí)可以考慮或不考慮作業(yè)單位的實(shí)際位置，也可以不考慮作業(yè)單位所需的面積。為把相互關(guān)系圖中的

25、數(shù)據(jù)資料更形象、更直觀地表現(xiàn)出來(lái)，通常要將作業(yè)單位之間的關(guān)系繪制成“相互關(guān)系圖解”，以線條數(shù)來(lái)表示密切程度等級(jí)。（5）面積設(shè)定。在實(shí)際的設(shè)施布置設(shè)計(jì)過(guò)程中，常受到現(xiàn)有廠房或可利用土地面積與形狀等的限制，而不得不把需要的面積與可利用的面積結(jié)合起來(lái)權(quán)衡考慮。（6）面積相關(guān)圖解。根據(jù)已經(jīng)確定的物流及作業(yè)單位相互關(guān)系，以及確定的面積，就可以利用面積相關(guān)圖進(jìn)行圖解，即把每個(gè)作業(yè)單位按面積用適當(dāng)?shù)男螤詈捅壤趫D上進(jìn)行配置。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際條件以及運(yùn)輸方式、道路要求、貯存設(shè)施、場(chǎng)地形狀、環(huán)境需要、管理控制等因素進(jìn)行修正。最后形成幾個(gè)可供選擇的方案。（7）布置設(shè)計(jì)的尋優(yōu)。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)施空間的實(shí)際制約和各種修正

26、條件（如：運(yùn)輸方式、存儲(chǔ)設(shè)備、場(chǎng)地環(huán)境、人的要求、廠房特征、輔助設(shè)施及管理控制要求、安全防護(hù)等）。對(duì)各部門(mén)的位置、形狀進(jìn)行調(diào)整，最終形成幾個(gè)可行和初步優(yōu)化的布置方案。（8）布置的評(píng)價(jià)。對(duì)以上階段初步篩選的各備選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和綜合評(píng)價(jià)，從定性和定量的結(jié)合，綜合主觀和客觀兩個(gè)方面，確定每個(gè)方案的“價(jià)值”，進(jìn)行設(shè)施布置的評(píng)價(jià)和選擇。費(fèi)用效果分析法、關(guān)聯(lián)矩陣、模糊綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法以及比較簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)工廠法、成本比較法、生產(chǎn)率評(píng)價(jià)法等均可用于方案評(píng)價(jià)。總之，車(chē)間布置是影響深遠(yuǎn)的一項(xiàng)工作，一個(gè)良好的車(chē)間布置可以用埃普爾（Apple）的“良好布置標(biāo)志”來(lái)衡量。“良好布置標(biāo)志”主要包括：圍繞某一預(yù)

27、先計(jì)劃好的布置設(shè)計(jì)建造建筑物；通道筆直、清楚、有標(biāo)記；保持最低限度的后退倒行；有關(guān)作業(yè)緊靠在一起；生產(chǎn)時(shí)間可以預(yù)測(cè)；安排進(jìn)度計(jì)劃的困難最??；最少量的在制品；條件改變時(shí)容易調(diào)整，具有高柔性；擴(kuò)展計(jì)劃時(shí)容易編制；實(shí)際加工時(shí)間對(duì)生產(chǎn)總時(shí)間之比最大；檢查最少而質(zhì)量最好；材料搬運(yùn)距離最短；手工搬運(yùn)最少；無(wú)不必要的材料重復(fù)搬運(yùn)；材料放在負(fù)載單元中搬運(yùn)；作業(yè)之間的搬運(yùn)最少；材料能及時(shí)傳遞給工人；材料能從工作區(qū)域及時(shí)搬開(kāi)；由間接工人來(lái)做材料搬運(yùn)工作；有秩序地搬運(yùn)和儲(chǔ)存材料；工人能以最高效率工作等。（9）詳細(xì)布置。對(duì)選中方案在其空間相互布置圖的基礎(chǔ)上予以改進(jìn)，得到具體有可操作性的詳細(xì)布置。三、案例企業(yè)車(chē)間設(shè)施布

28、置的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)（一）某機(jī)加工企業(yè)車(chē)間設(shè)施布局現(xiàn)狀該公司是一家中小型民營(yíng)企業(yè)，主要以生產(chǎn)注塑機(jī)為主，品種較少且比較穩(wěn)定。由于當(dāng)初建廠時(shí)，沒(méi)有對(duì)設(shè)施做過(guò)系統(tǒng)分析，造成了物流流動(dòng)的不合理。生產(chǎn)經(jīng)常會(huì)碰到這樣的問(wèn)題：裝配車(chē)間和電工車(chē)間可以按照同一個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃順利執(zhí)行，而金工車(chē)間經(jīng)常無(wú)法按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)，導(dǎo)致后續(xù)車(chē)間的停工和前一車(chē)間的庫(kù)存積壓，成為企業(yè)生產(chǎn)物流的瓶頸。金工車(chē)間成為物流改善的重點(diǎn)對(duì)象。廠房呈矩形，幾個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)線是線型布置的，當(dāng)前車(chē)間的平面布置如圖1（比例1：100）所示：圖1 金工車(chē)間的布置原有生產(chǎn)物流設(shè)施平面布置圖圖1 金工車(chē)間的布置原有生產(chǎn)物流設(shè)施平面布置圖（二）車(chē)間設(shè)施布局存在的

29、問(wèn)題通過(guò)對(duì)該車(chē)間加工產(chǎn)品的工藝路線和物流量的分析發(fā)現(xiàn)，引起車(chē)間效率較低的主要原因是原有的設(shè)施布置的不合理1.生產(chǎn)路線存在著許多的重復(fù)、迂回的路線。加工的零部件種類(lèi)多，工藝復(fù)雜，大部分的加工件生產(chǎn)路線過(guò)長(zhǎng)，影響了加工時(shí)間。以加工工藝為例來(lái)分析物流路線，會(huì)發(fā)現(xiàn)、存在搬運(yùn)線路迂回與物流路線過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。銑床到鏜床物流強(qiáng)度大，使用度高但需繞過(guò)磨床，路線存在迂回。2.工作區(qū)域功能劃分不明確。例如所有加工車(chē)床彼此之間過(guò)于分散。這樣使得在該區(qū)域的使用上物料的運(yùn)輸路線相互干擾，影響產(chǎn)品的運(yùn)輸時(shí)間和加工時(shí)間，這說(shuō)明車(chē)間內(nèi)的加工車(chē)床的位置設(shè)計(jì)得不合理，造成產(chǎn)品在車(chē)間內(nèi)的運(yùn)輸路線的重復(fù)。3.檢驗(yàn)區(qū)的標(biāo)識(shí)不清。在檢驗(yàn)區(qū)

30、經(jīng)常存在一些檢驗(yàn)好的注塑機(jī)與檢驗(yàn)不合格的注塑機(jī)混在一起，此時(shí)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的返修，造成工時(shí)和人員的浪費(fèi)。這主要是由于在檢驗(yàn)區(qū)沒(méi)有標(biāo)記說(shuō)明型號(hào)，而且擺放的順序是隨機(jī)的，要重新檢修時(shí)檢驗(yàn)員和返修工人憑感覺(jué)找電機(jī)及辨別其型號(hào)。4.車(chē)間內(nèi)過(guò)道的轉(zhuǎn)彎都是直角轉(zhuǎn)彎。這不符合車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的路線為弧線的原則；在實(shí)際中車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)經(jīng)常跨過(guò)轉(zhuǎn)彎的內(nèi)直角，有時(shí)轉(zhuǎn)彎的直角內(nèi)放了材料，必然會(huì)影響車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎速度，造成運(yùn)送的停滯和生產(chǎn)線的等待。5.空間的閑置。車(chē)間中有兩個(gè)檢驗(yàn)臺(tái)，使用率不高。這些檢驗(yàn)臺(tái)放在廠內(nèi)，增加固定成本投入、占用車(chē)間空間、造成極大的浪費(fèi)，雖然可以保證能夠按需生產(chǎn)，但我覺(jué)得可以刪除一個(gè)檢驗(yàn)臺(tái)，將空間和設(shè)備節(jié)省下來(lái)

31、去增加企業(yè)一個(gè)休息區(qū)，使生產(chǎn)車(chē)間更加人性化，也為以后企業(yè)的擴(kuò)容提供了儲(chǔ)備的場(chǎng)地。（三）車(chē)間SLP解決方案1.金工車(chē)間物流分析。（1）金工車(chē)間加工工藝分析及物流量測(cè)定。金工車(chē)間是該企業(yè)零部件加工的中心，加工工藝因零部件的不同而存在不同的加工工藝，常年加工的零部件有34種，對(duì)這些零件的加工工藝進(jìn)行詳細(xì)的分析是規(guī)劃的第一步，取后模板加工工藝為例（表1），同時(shí)測(cè)定物流量（表2）。表1 后模板加工工藝過(guò)程表產(chǎn)品名稱(chēng)代號(hào)材料重量 ( kg)后模板1鑄鐵379. 5序號(hào)作業(yè)單位名稱(chēng)工序內(nèi)容(削量)1車(chē)床車(chē)322銑床銑73鏜床鏜34鉆床鉆孔25檢驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)6油漆車(chē)間油漆表2 部分單位物流強(qiáng)度匯總序號(hào)單位對(duì)（路線

32、）物流強(qiáng)度（kg）11-2122521-3331-6259.441-7525.4452-4062-51304.373-7084-50（2）作業(yè)單位對(duì)的物流強(qiáng)度按大小排序，記錄物流強(qiáng)度分析表（表3），根據(jù)物流強(qiáng)度分布比例劃分物流強(qiáng)度等級(jí)10。并繪制原始物流相關(guān)表（表4）和作業(yè)單位物流相關(guān)圖（表5）。表3 部分物流強(qiáng)度分析表序號(hào)作業(yè)單位對(duì)物流強(qiáng)度（kg）物流強(qiáng)度等級(jí)12-51304. 3A21-7525.44E31-4491.6E41-6259.4I54-6101.3I63-54O表4 原始物流相關(guān)表作業(yè)單位名稱(chēng)車(chē)床銑床刨床磨床鏜床鉆床檢驗(yàn)臺(tái)車(chē)床AOEUIE銑床AUUAII刨床OUUOOU磨床EU

33、UUIU鏜床UAOUUU鉆床IIOIUA檢驗(yàn)臺(tái)EIUUUA表5 作業(yè)單位物流相關(guān)2.繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖（1）由于金工車(chē)間內(nèi)主要考慮物流量的大小的轉(zhuǎn)移11，不需要考慮其他方面的影響，所以只要考慮作業(yè)單位物流相關(guān)表做出作業(yè)單位接近表，不需要考慮非物流相關(guān)表（表6）。表6 金工車(chē)間接近程度排序車(chē)床銑床刨床磨床鏜床鉆床檢驗(yàn)臺(tái)車(chē)床A/4O/1E/3U/0I/2E/3銑床A/4U/0U/0A/4I/2I/2刨床O/1U/0U/0O/1O/1U/0磨床E/3U/0U/0U/0I/2U/0鏜床U/0A/4O/1U/0U/0U/0鉆床I/2I/2O/1I/2U/0A/4檢驗(yàn)臺(tái)E/3I/2U/0U/0U/0A

34、/4接近程度1312355119排序1275634（2）繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖及平面布置及車(chē)間平面布置可行方案圖將A、E、I、O、U級(jí)排序，處理各級(jí)作業(yè)單位對(duì)之間的相互位置（圖2），同級(jí)作業(yè)單位對(duì)按綜合接近程度分?jǐn)?shù)的高度排序，安排各作業(yè)單位的位置12。車(chē)間平面布置可行方案見(jiàn)圖3（比例1：100）。圖2 金工車(chē)間作業(yè)單位相關(guān)圖圖3 金工車(chē)間的布置新的生產(chǎn)物流設(shè)施平面布置圖同樣以加工工藝為例來(lái)分析物流路線，會(huì)發(fā)現(xiàn)搬運(yùn)線路沒(méi)有迂回，路線合理。同時(shí)通過(guò)優(yōu)化布置減少了一個(gè)檢驗(yàn)臺(tái)，在剩余面積的基礎(chǔ)上，增加了休息區(qū)，也為以后企業(yè)的擴(kuò)容提供了儲(chǔ)備的場(chǎng)地。在設(shè)置平面布置圖時(shí)，要根據(jù)各種限定因素對(duì)圖紙進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，主要的修正因素包括：物料搬運(yùn)方法、建筑特征、道路、公用管線布置、場(chǎng)地環(huán)境與條件等13。在“以人為本”的時(shí)代里，我們?cè)谶\(yùn)用SLP方法進(jìn)行設(shè)施布局時(shí)還需要充分考慮到人因工程學(xué)的問(wèn)題14。新設(shè)計(jì)方案在物流效率與方便性、空間利用率、工作環(huán)境安全與舒適性、管理的方便性、布置方案的可擴(kuò)展性等方面