第五章 系統(tǒng)化設(shè)施布置方法及實(shí)例分析

1、第五章第五章 設(shè)施布置方法設(shè)施布置方法系統(tǒng)化設(shè)施布置系統(tǒng)化設(shè)施布置方法方法-SLP計(jì)算機(jī)化布置方法計(jì)算機(jī)化布置方法系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（ SLPSLP，System Layout Planning)System Layout Planning)于于19611961年由美國的繆瑟提出的。年由美國的繆瑟提出的。它不僅適合于各種規(guī)模、種類的工廠之新建、擴(kuò)建或改它不僅適合于各種規(guī)模、種類的工廠之新建、擴(kuò)建或改建中對(duì)設(shè)施或設(shè)備的布置或調(diào)整，也適合制造業(yè)中建中對(duì)設(shè)施或設(shè)備的布置或調(diào)整，也適合制造業(yè)中對(duì)辦公室、實(shí)驗(yàn)室、倉庫等的布置設(shè)計(jì)，同時(shí)也可對(duì)辦公室、實(shí)驗(yàn)室、倉庫等的布置設(shè)計(jì)，同時(shí)也可用于醫(yī)院、商店等

2、服務(wù)業(yè)的布置設(shè)計(jì)用于醫(yī)院、商店等服務(wù)業(yè)的布置設(shè)計(jì)。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法方法-SLP一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP選擇分析尋優(yōu)輸入資料：P、Q、R、S、T、及作業(yè)單位1、物流分析、物流分析2、作業(yè)關(guān)系 3、相互關(guān)系圖4、需要的空間5、可以利用的空間6、空間關(guān)系圖9、擬定幾種布置方案10、評(píng)價(jià)7、修正條件8、實(shí)際制約SLP程序模式示意圖程序模式示意圖一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP1.準(zhǔn)備原始資料準(zhǔn)備原始資料在系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)開始時(shí)，首先必須明確給出基本要素產(chǎn)品產(chǎn)品P、數(shù)數(shù)量量Q、生產(chǎn)、生產(chǎn)路線路線R、輔助、輔助部門部門S及時(shí)間及時(shí)間T等這些原始資料。同時(shí)對(duì)作業(yè)

3、單位作業(yè)單位的劃分情況進(jìn)行分析，通過分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法方法-SLP一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP五要素對(duì)設(shè)施布置的影響五要素對(duì)設(shè)施布置的影響(1)P-產(chǎn)品或材料產(chǎn)品或材料 指系統(tǒng)所生產(chǎn)的產(chǎn)品、原材料、加工的零部件或提供服務(wù)的項(xiàng)目。包括原材料、進(jìn)廠物料、工序間儲(chǔ)備、產(chǎn)品、輔助材料、廢品、廢料、切屑、包裝材料等。產(chǎn)品這一要素影響著設(shè)施的組成及其相互關(guān)系、設(shè)備的類型、物料搬運(yùn)的方式等。(2)Q-數(shù)量或產(chǎn)量數(shù)量或產(chǎn)量 指所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的材料或產(chǎn)品的數(shù)量或服務(wù)的工作量。這一要素影響著設(shè)施規(guī)模、設(shè)備數(shù)量、運(yùn)輸量、建筑物

4、面積等。 一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP（3）R-生產(chǎn)路線或工藝過程生產(chǎn)路線或工藝過程 指根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、數(shù)量等設(shè)計(jì)出的工藝流程、物流路線、工序順序等，可以用設(shè)備表、工藝路線卡、工藝過程圖等表示。它影響著各作業(yè)單位之間的關(guān)系、物料搬運(yùn)路線、倉庫及堆放地的位置等。（4）S-輔助服務(wù)部門輔助服務(wù)部門 指保證生產(chǎn)正常運(yùn)行的輔助服務(wù)性活動(dòng)、設(shè)施以及服務(wù)的人員。包括道路、生活設(shè)施、消防設(shè)施、照明、采暖通風(fēng)、辦公室、生產(chǎn)管理，質(zhì)量控制及廢物處理等；它是生產(chǎn)的支持系統(tǒng)，從某種意義上來說對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著舉足輕重的作用。（5）T-時(shí)間或時(shí)間安排時(shí)間或時(shí)間安排 指在什么時(shí)候、用多長的時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品，

5、包括作業(yè)、工序、流動(dòng)、周轉(zhuǎn)等標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。這些因素決定著設(shè)備的數(shù)量、需要的面積和人員、工序的平衡安排等。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 電瓶叉車總裝廠作業(yè)單位建筑物匯總表電瓶叉車總裝廠作業(yè)單位建筑物匯總表一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 2.物流分析與作業(yè)關(guān)系分析物流分析與作業(yè)關(guān)系分析 物流分析的結(jié)果可以用物流強(qiáng)度等級(jí)及物流相關(guān)物流強(qiáng)度等級(jí)及物流相關(guān)圖圖來表示。 非物流的作業(yè)單位間的相互關(guān)系可以用量化的關(guān)系密級(jí)及相互關(guān)系圖來表示。 在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關(guān)系時(shí)，可以采用簡單加權(quán)的方法將物流相關(guān)圖及作業(yè)單位間相互關(guān)系圖綜合成綜合相互關(guān)系圖

6、。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 物流強(qiáng)度等級(jí)劃分物流強(qiáng)度等級(jí)劃分一定時(shí)間周期內(nèi)的物料移動(dòng)量稱為物流強(qiáng)度。對(duì)于相似的物料，可以用重量、體積、托盤或貨箱作為計(jì)量單位。當(dāng)比較不同性質(zhì)的物料搬運(yùn)狀況時(shí)，各種物料的物流強(qiáng)度大小應(yīng)酌情考慮物料搬運(yùn)的困難程度。SLP中將物流強(qiáng)度分成五個(gè)等級(jí)，分別用符號(hào)A、E、I、O、U來表示。作業(yè)單位對(duì)或稱為物流路線的物流強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按物流路線比例或承擔(dān)的物流量比物流路線比例或承擔(dān)的物流量比例來確定例來確定。 一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表例1 已知某物流中心各作業(yè)區(qū)域的物流情況如單向

7、物流從至表1所示，表中的行為發(fā)出物流量的作業(yè)單位，列為相應(yīng)接受物流量的各單位。表中的數(shù)字為由始發(fā)點(diǎn)流向到達(dá)點(diǎn)的物流量。 表表1 單向物流從至表單向物流從至表(1)因?yàn)槲锪飨嚓P(guān)圖分析兩個(gè)區(qū)域的位置關(guān)系，兩點(diǎn)之間物流方向有正反之分（如A到B和B到A），但是相對(duì)位置關(guān)系不用區(qū)分方向，所以需要首先計(jì)算兩點(diǎn)之間兩個(gè)方向上的物流總量 表表2 對(duì)流物流從至表對(duì)流物流從至表非物流相互關(guān)系圖非物流相互關(guān)系圖物流分析得到的是定量的相互關(guān)系，但是在設(shè)施布置中，各作業(yè)單位間除了通過物流聯(lián)系外，還存在其他關(guān)系，如人際、工作事務(wù)、行政事務(wù)等的活動(dòng)，尤其是在行政、服務(wù)、事業(yè)等各種單位中更是如此，這些關(guān)系稱為非物流關(guān)系。通過

8、單位之間活動(dòng)的頻繁程度可以說明單位之間關(guān)系是密切或者疏遠(yuǎn)。這種對(duì)單位之間密切程度的分析稱為作業(yè)單位相互關(guān)系分析。根據(jù)單位之間關(guān)系密切程度來布置設(shè)施或設(shè)備，這是除去用物流外決定設(shè)施布置的另一重要原則。 SLP將作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度等級(jí)劃分為A、E、I、O、U、X，其含義及比例如下表所示。 作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)表作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)表 影響作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度的典型因素一般可以考慮以下方面：（1）物流；（2）工藝流程；（3）作業(yè)性質(zhì)相似；（4）使用相同的設(shè)備；（5）使用同一場所；（6）使用相同的文件檔案；（7）使用相同的公用設(shè)施；（8）使用同一組人員；（9）工作聯(lián)系頻繁程度；（10）監(jiān)

9、督和管理方便；（11）噪聲、振動(dòng)、煙塵、易燃易爆危險(xiǎn)品的影響；（12）服務(wù)的頻繁和緊急程度。 繆瑟建議，每個(gè)項(xiàng)目中重點(diǎn)考慮的因素不應(yīng)超過10個(gè)。 作業(yè)單位相互關(guān)系圖的制法：利用與物流相關(guān)表相同的表格形式，菱形框上半部分為密切關(guān)系等級(jí)代碼，下半部分為理由代碼。作業(yè)單位非物流相互關(guān)系示意圖作業(yè)單位非物流相互關(guān)系示意圖一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 3繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖 根據(jù)物流相關(guān)圖與作業(yè)單位相互關(guān)系圖，考慮每對(duì)作業(yè)單位間相互關(guān)系等級(jí)的高或低，決定兩作業(yè)單位相對(duì)位置的遠(yuǎn)或近，得出各作業(yè)單位之間的相對(duì)位置關(guān)系，有些資料上也稱之為拓?fù)潢P(guān)系。 這時(shí)并未考慮

10、各作業(yè)單位具體的占地面積，從而得到的僅是作業(yè)單位相對(duì)位置，稱為位置相關(guān)圖。 4作業(yè)單位占地面積計(jì)算作業(yè)單位占地面積計(jì)算 各作業(yè)單位所需占地面積與設(shè)備、人員、通道及輔助裝置等有關(guān)，計(jì)算出的面積應(yīng)與可用面積相適應(yīng)。相互關(guān)系圖相互關(guān)系圖作業(yè)單元位置和空間關(guān)系圖確定作業(yè)單元位置和空間關(guān)系圖確定（試錯(cuò)法）（試錯(cuò)法）一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP 5繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖 把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。 6修正修正 需要考慮的修正因素包括物料搬運(yùn)方式、操作方式、儲(chǔ)存周期等，同時(shí)還需要考慮實(shí)際限制條件如成本、安全和職工

11、傾向等方面是否允許。 考慮了各種修正因素與實(shí)際限制條件以后，對(duì)面積圖進(jìn)行調(diào)整，得出數(shù)個(gè)有價(jià)值的可行工廠布置方案。 7方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu)方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu) 針對(duì)得到的各方案，進(jìn)行技術(shù)、費(fèi)用及其他因素綜合評(píng)價(jià)，選出或修正設(shè)計(jì)方案，得到布置方案圖。一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設(shè)施布置方法-SLP例例2習(xí)題習(xí)題1、 已知某物流中心各作業(yè)區(qū)域的物流情況如單向物流從至表所示，表已知某物流中心各作業(yè)

12、區(qū)域的物流情況如單向物流從至表所示，表中的列為發(fā)出物流量的各作業(yè)單位，行為相應(yīng)接受物流的各單位，表中的數(shù)中的列為發(fā)出物流量的各作業(yè)單位，行為相應(yīng)接受物流的各單位，表中的數(shù)字為各單位由始發(fā)點(diǎn)流向到達(dá)點(diǎn)的物流量。另已知物流強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)為字為各單位由始發(fā)點(diǎn)流向到達(dá)點(diǎn)的物流量。另已知物流強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)為表所列標(biāo)準(zhǔn)。表所列標(biāo)準(zhǔn)。（1）試對(duì)物流中心各作業(yè)單位進(jìn)行物流強(qiáng)度分析，繪制物流相關(guān)表。）試對(duì)物流中心各作業(yè)單位進(jìn)行物流強(qiáng)度分析，繪制物流相關(guān)表。（2）若只考慮物流關(guān)系進(jìn)行作業(yè)單位布置，試?yán)L制作業(yè)單位位置平面相關(guān)）若只考慮物流關(guān)系進(jìn)行作業(yè)單位布置，試?yán)L制作業(yè)單位位置平面相關(guān)圖與面積相關(guān)圖圖與面積相關(guān)

13、圖物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表 表表1 單向物流從至表單向物流從至表 解：第一步，首先在表解：第一步，首先在表1的基礎(chǔ)上將順行的物流量與逆行的基礎(chǔ)上將順行的物流量與逆行的物流量相加，得對(duì)流物流量，如表的物流量相加，得對(duì)流物流量，如表2所示所示表表2 2 對(duì)流物流量從至表對(duì)流物流量從至表 第二步，有了對(duì)流物流量，根據(jù)對(duì)流物流量的大小順序，第二步，有了對(duì)流物流量，根據(jù)對(duì)流物流量的大小順序，作物流強(qiáng)度分析，確定各單位之間的物流密切程度等級(jí)，作物流強(qiáng)度分析，確定各單位之間的物流密切程度等級(jí)，如表如表3所示。所示。 表3 物流強(qiáng)度分析表以單位配對(duì)關(guān)系計(jì)算公司：以單位配對(duì)關(guān)系計(jì)算公司：N(

14、N-1)/2N(N-1)/2（N N為單位個(gè)數(shù)）計(jì)算，為單位個(gè)數(shù)）計(jì)算，可得本例作業(yè)單位有可得本例作業(yè)單位有1515對(duì)配對(duì)關(guān)系，而實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的對(duì)配對(duì)關(guān)系，而實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的路線只有路線只有1010條。條。因此，按實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的路徑進(jìn)行等級(jí)因此，按實(shí)際發(fā)生物流關(guān)系的路徑進(jìn)行等級(jí)A A、E E、I I、O O劃分，劃分，沒有物流關(guān)系的路徑其搬運(yùn)可忽視，均定為為沒有物流關(guān)系的路徑其搬運(yùn)可忽視，均定為為U U級(jí)。級(jí)。根據(jù)物流強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表。本例作業(yè)單位對(duì)根據(jù)物流強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表。本例作業(yè)單位對(duì)A1-A3A1-A3物流關(guān)系為物流關(guān)系為A A級(jí)（路線比例：級(jí)（路線比例：10%10%；占物流量比例

15、：；占物流量比例：12/31=39%12/31=39%），其他作），其他作業(yè)單位對(duì)的等級(jí)如表業(yè)單位對(duì)的等級(jí)如表3 3所示。所示。第三步，在行與列的相交方格中填入行作業(yè)單位與列作業(yè)第三步，在行與列的相交方格中填入行作業(yè)單位與列作業(yè)單位間的物流強(qiáng)度等級(jí)，得物流原始相關(guān)表，如表單位間的物流強(qiáng)度等級(jí)，得物流原始相關(guān)表，如表4所示。所示。表表4 4 物流原始相關(guān)表物流原始相關(guān)表第四步，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表第四步，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表因?yàn)楸硪驗(yàn)楸? 4中行作業(yè)單位與列作業(yè)單位排列順序相同，所以得到中行作業(yè)單位與列作業(yè)單位排列順序相同，所以得到的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對(duì)稱的方陣表格，的是右

16、上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對(duì)稱的方陣表格，除掉多余的下三角矩陣表格，將右上三角矩陣變形，就得到除掉多余的下三角矩陣表格，將右上三角矩陣變形，就得到了了SLPSLP中著名的物流相關(guān)表，如表中著名的物流相關(guān)表，如表5 5所示。所示。IA1A2A3A4A5A6OUOAOOEIIEUUUU表表5 5 物流相關(guān)表物流相關(guān)表 第五步，根據(jù)物流原始相關(guān)表計(jì)算各作業(yè)單位物流強(qiáng)度分值第五步，根據(jù)物流原始相關(guān)表計(jì)算各作業(yè)單位物流強(qiáng)度分值TCR,TCR,再根據(jù)各作業(yè)單位的再根據(jù)各作業(yè)單位的 大小對(duì)作業(yè)單位的接近程度大小對(duì)作業(yè)單位的接近程度進(jìn)行排序，繪制接近程度排序表進(jìn)行排序，繪制接近程度排序表接近程度排序表接

17、近程度排序表第六步，繪制作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖第六步，繪制作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖布置思路，按布置思路，按 值大小排序先布置值大小排序先布置A A級(jí)關(guān)系，然后級(jí)關(guān)系，然后E E、I I、O O、U U級(jí)關(guān)系。級(jí)關(guān)系。表中作業(yè)單位表中作業(yè)單位A3A3的的TCRTCR值最高，故先布置，隨后布置與值最高，故先布置，隨后布置與A3A3有有A A級(jí)級(jí)關(guān)系的作業(yè)單位關(guān)系的作業(yè)單位A1A1；接下來布置；接下來布置E E級(jí)關(guān)系，與級(jí)關(guān)系，與A3A3有有E E級(jí)關(guān)系的級(jí)關(guān)系的A4A4，與與A4A4有有E E級(jí)關(guān)系的級(jí)關(guān)系的A2A2，接下來，再布置，接下來，再布置I I級(jí)關(guān)系的單位與級(jí)關(guān)系的單位與O O級(jí)關(guān)系級(jí)關(guān)系

18、的單位。的單位。最后可繪制出作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖。最后可繪制出作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖。作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖第七步，考慮面積因素對(duì)作業(yè)單位平面位置相關(guān)圖進(jìn)行修正，可得作業(yè)單位平面位置面積圖 案例案例2 2：已知某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表如表所示，：已知某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表如表所示，非物流作業(yè)單位相關(guān)表如表所示，物流與非物流相互關(guān)系非物流作業(yè)單位相關(guān)表如表所示，物流與非物流相互關(guān)系相對(duì)重要性比值相對(duì)重要性比值m:n=2:1m:n=2:1，對(duì)物流與非物流相關(guān)密切程度等，對(duì)物流與非物流相關(guān)密切程度等級(jí)值：級(jí)值：A=4A=4，E=3E=3；I=2;O=1;U=

19、0;X=-1I=2;O=1;U=0;X=-1，綜合相互關(guān)系等級(jí)，綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表，試建立作業(yè)單位綜合相關(guān)表，并繪制各功劃分標(biāo)準(zhǔn)見表，試建立作業(yè)單位綜合相關(guān)表，并繪制各功能作業(yè)區(qū)域位置與面積相關(guān)圖。能作業(yè)區(qū)域位置與面積相關(guān)圖。某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表某物流中心各作業(yè)部門的物流相關(guān)表非物流作業(yè)單位相關(guān)表非物流作業(yè)單位相關(guān)表綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)案例案例2解題步驟解題步驟步驟步驟1：進(jìn)行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表：進(jìn)行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表步驟步驟2：確定各作業(yè)單位間非物流關(guān)系相互影響因：確定各作業(yè)單位間非物流關(guān)系相互影響因素及等級(jí)，做出

20、作業(yè)單位相互關(guān)系表；素及等級(jí)，做出作業(yè)單位相互關(guān)系表；步驟步驟3 3：確定物流和非物流相互關(guān)系的重要性：確定物流和非物流相互關(guān)系的重要性分分析 通常這一相對(duì)重要性比值通常這一相對(duì)重要性比值m:nm:n不應(yīng)超過不應(yīng)超過1:3-3:11:3-3:1。 若比值大于若比值大于3:13:1，則說明物流關(guān)系占主要地位，設(shè)施布置，則說明物流關(guān)系占主要地位，設(shè)施布置只需要考慮物流；只需要考慮物流； 若比值小于若比值小于1:31:3，則說明物流影響很小，設(shè)施布置只需要，則說明物流影響很小，設(shè)施布置只需要考慮非物流關(guān)系即可?？紤]非物流關(guān)系即可。 現(xiàn)實(shí)情況下，按照物流關(guān)系和非物流關(guān)系的相對(duì)重要性，現(xiàn)實(shí)情況下，按照物流關(guān)系和非物流關(guān)系的相對(duì)重要性，將比值確定為將比值確