設(shè)施規(guī)劃與物流分析(3SLP)

1、設(shè)施規(guī)劃與物流分析設(shè)施規(guī)劃與物流分析主講：高本河博士主講：高本河博士（后）（后） 副教授副教授清華大學(xué)深圳研究生院清華大學(xué)深圳研究生院設(shè)施布置設(shè)計設(shè)施布置設(shè)計第三部分第三部分 1 1、設(shè)施布置的目標(biāo)、設(shè)施布置的目標(biāo)（1）符合工藝過程的需要。避免工序間的往返和交錯流動。（2）最有效地利用空間。（3）物料搬運費用最少。物料運輸路線短捷，避免運輸?shù)耐岛徒徊?。?）保持生產(chǎn)與安排的柔性。有適應(yīng)變化的能力（如變更產(chǎn)品等）。（5）適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便，使有密切關(guān)系或性質(zhì)相近的作業(yè)單元布置在一個區(qū)域內(nèi)或靠近布置，甚至合并在一個建筑物內(nèi)。（6）為員工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，使之合乎生理、

2、心理的要求，為提高生產(chǎn)效率和保證員工身心健康創(chuàng)造條件。 2 2、設(shè)施布置設(shè)計的基本要素、設(shè)施布置設(shè)計的基本要素 按照Richard.繆瑟的觀點，影響布置設(shè)計的最基本要素是PQRST，并形象地用解決布置問題的鑰匙比喻這5個基本要素。 3 3、布置的原則、布置的原則工廠總體布局的原則 （1）總體布置要求符合工藝過程，物流路線短捷順暢，重視各作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度； （2）內(nèi)外協(xié)調(diào)，建筑物要符合城市規(guī)劃要求，廠區(qū)空間以及綠化、美化配置要與周圍的建筑群相協(xié)調(diào)； （3）道路、鐵路便捷，還要考慮生產(chǎn)、消防通道以及人行干道； （4）合理用地，尤其是發(fā)展預(yù)留用地要適當(dāng)； （5）適應(yīng)自然條件，通風(fēng)和采光，避

3、開滑坡、濕陷等隱患； （6）安全和環(huán)境保護。車間布置的原則 （1）以生產(chǎn)類型和車間分工作為依據(jù)，確定車間的生產(chǎn)組織形式和設(shè)備布置的形式； （2）要求工藝流程通順、物料搬運短捷方便，避免往返交叉； （3）根據(jù)工藝流程選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ问剑捎眠m當(dāng)?shù)母叨?、跨度、柱距，配備適當(dāng)?shù)燃壍钠鹬剡\輸設(shè)備，充分利用建筑物的空間； （4）對車間的所有組成部分，包括機床、工作位置、毛坯與零件存放地、檢驗試驗用地、輔助部門、通道、公用管線、辦公室、生活衛(wèi)生設(shè)施等，合理區(qū)劃和協(xié)調(diào)配置; （5）為員工創(chuàng)造安全、舒適的工作環(huán)境，使采光、照明、通風(fēng)、采暖、防塵、放噪音等有良好的條件，將工裝擺放在合適的位置，便于作業(yè)； （6）

4、具備適應(yīng)生產(chǎn)變化的柔性。 3 3、設(shè)施布置的基本形式、設(shè)施布置的基本形式 （1）產(chǎn)品原則布置（Product Layout）：固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車間，其設(shè)備、人員按加工和裝配的工藝過程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線，適用于少品種大批量生產(chǎn)方式。 （2）工藝原則布置（Process Layout）：是將同類設(shè)備和人員集中布置在一個地方的布置形式。如按車床組、磨床組等分區(qū)，適用于多品種小批量的生產(chǎn)方式。 （3）成組原則布置（Group Layout）：是在工作場地內(nèi)配置可以完成工藝相似零件組所有零件全部工序所需的不同類型的機床，以此為一個單元，再在其周圍配置其它必要的設(shè)備。適用于中小批量

5、生產(chǎn)。 （4）固定工位式布置（Fixed Product Layout）：是以原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式。生產(chǎn)時所需的設(shè)備、人員、材料都服從于工件的固定工位。適用于大型的不易移動的產(chǎn)品，如飛機裝配、船舶制造等。 4 4、流動模式、流動模式 任何一個工作單元的設(shè)計，都要考慮物料、信息、人員流動的模式。選擇流動模式的一個重要考慮因素是入口和出口的位置?；镜牧鲃幽Ｊ接?種，實際的流動模式是5種基本流動模式的組合?？紤]出入口位置的流動模式 表示流程的流動模式 布置對物流路徑的影響 5 5、系統(tǒng)布置設(shè)計（、系統(tǒng)布置設(shè)計（SLPSLP，Systematic Layout Systemati

6、c Layout Planning Planning ） 工廠布置的程序和方法，以1961年Richard.繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計SLP（System Layout Planning）最為著名，應(yīng)用十分普遍。SLP是一種條理性很強、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)。 SLP采取四個階段進行： （1）確定位置：確定所要布置的相應(yīng)位置； （2）總體區(qū)劃：確定一個總體布局，畫出初步區(qū)劃圖； （3）詳細布置：設(shè)備的詳細布置，確定具體位置； （4）施工安裝：編制施工計劃，并進行施工和安裝。第第2階段階段 總體區(qū)劃階段的工作程序總體區(qū)劃階段的工作程序（1）產(chǎn)品產(chǎn)量分析；）產(chǎn)品產(chǎn)

7、量分析；（2）物流分析；）物流分析；（3）作業(yè)單位相互關(guān)系分析；）作業(yè)單位相互關(guān)系分析；（4）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系分析；）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系分析；（5）面積的確定；）面積的確定；（6）面積相互關(guān)系圖解；）面積相互關(guān)系圖解；（7）調(diào)整與修正；）調(diào)整與修正；（8）評價與選擇。）評價與選擇。 （1）產(chǎn)品產(chǎn)量分析（P-Q分析）：P-Q分析要回答采用什么樣的生產(chǎn)方式，從而采取什么樣的基本布置形式。從圖上可以看出： M區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量大，品種少，適宜于采用大量生產(chǎn)方式，加工機床按產(chǎn)品原則布置。 J區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量少，品種多，屬于單件小批量生產(chǎn)方式，必須按照工藝原則布置。 在M區(qū)和J區(qū)之間，則適于采用上述兩種

8、相結(jié)合的成組原則布置。 （2）物流分析（R分析）：物流分析的基礎(chǔ)是生產(chǎn)路線R。物流分析有以下四種方法：工藝過程圖、多種產(chǎn)品工藝過程圖、從至表、物流強度等級分析。 工 藝 過 程 圖 對于一種或少量標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品或項目時采用 多 種 產(chǎn) 品 工 藝 過 程 圖 對于數(shù)種產(chǎn)品或物品，如果不包括裝配和拆卸時采用 從 至 表 作業(yè)單位距離從至表 產(chǎn)品及搬運托盤數(shù)從至表 當(dāng)研究的產(chǎn)品、零件或物料的數(shù)量非常多時，就可以采用從至表 產(chǎn)品及搬運總量從至表 物 流 強 度 等 級 分 析 （3）作業(yè)單位相互關(guān)系分析：是對作業(yè)單位之間關(guān)系的密切程度進行評價。作業(yè)單位相互關(guān)系圖上的每一個菱形框格表示相應(yīng)的兩個作業(yè)單位間

9、的關(guān)系。下圖是元音字母表示的密切程度的等級。 （4）物流與作業(yè)單位相互關(guān)系分析：繪制物流與作業(yè)單位相互關(guān)系圖，用圖例、符號、數(shù)字、顏色畫出各個作業(yè)單位之間的相互關(guān)系。繪制時不考慮作業(yè)單位的實際位置和作業(yè)單位所需要的面積，各作業(yè)單位之間的密切程度用線條的多少對應(yīng)等級符號來表示。 （5）面積的確定：確定面積的方法有以下幾種。計算法：這是確定面積精確的方法，即根據(jù)每臺設(shè)備和作業(yè)所需的面積，加上輔助設(shè)施、材料儲存、維修、通道以及人員等所需面積，得到該單位的總面積。轉(zhuǎn)換法：或叫因數(shù)法，即把現(xiàn)在所占的面積轉(zhuǎn)換成將來布置所需要的面積。標(biāo)準(zhǔn)面積法：即運用特定的面積指標(biāo)求得需要面積的方法。概略布置法：即利用設(shè)備

10、的樣片或模型進行概略布置，確定需要的面積。指標(biāo)趨勢及延伸法：即將過去各個時期每臺設(shè)備、每個工時或每個單位的面積指標(biāo)畫成曲線，按曲線的延伸預(yù)測未來的面積指標(biāo)。（最不準(zhǔn)確的方法）一般需要的面積常常受到實際可能或其它因素的限制，因此必須對所需要的面積進行適當(dāng)調(diào)整，使之與可用面積相適應(yīng)。 （6）面積相互關(guān)系圖解：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，利用面積相互關(guān)系圖進行圖解，既把每個作業(yè)單位按面積用適當(dāng)?shù)男螤詈捅壤趫D上進行配置。 根據(jù)面積相關(guān)圖，可以形成幾個理想的、理論上的塊狀布置方案。下圖是根據(jù)上一頁的面積相關(guān)圖為基礎(chǔ)繪制的三個塊狀區(qū)劃布置方案。 （7）調(diào)整和修正：要使面積圖成為合

11、格的方案，還需要考慮實際條件的限制并進行調(diào)整和修正。進行調(diào)整要考慮的內(nèi)容主要有以下幾點：場址條件或周圍情況：場址條件或周圍情況：如地面坡度、主導(dǎo)風(fēng)向、朝向，鐵路、道路的出入口，對周圍污染、振動、噪聲的影響等。搬運方法：搬運方法：如與外部運輸?shù)穆?lián)接、搬運的總體方案、搬運方式、搬運設(shè)備、吊車起重能力和所占空間等。倉庫設(shè)施：倉庫設(shè)施：要根據(jù)面積相關(guān)圖重新檢查倉庫設(shè)施的面積，這是最容易被忽視或壓縮的面積。要根據(jù)貨物堆垛、上架、支承方法等確定面積。建筑特征：建筑特征：如建筑立面、柱網(wǎng)、門窗型式、高度、地面負荷等，要與建筑工程師商議，對平面布置進行調(diào)整。公用和輔助部門：公用和輔助部門：要考慮公用管線、維修

12、部門所需要的面積，包括留出機械設(shè)備、自動化控制設(shè)備、通道等面積。人員的需要：人員的需要：包括工廠出入口的分布，更衣室、休息室的設(shè)置，以及安全、方便。 （8）評價與選擇：加權(quán)因素法和費用對比法。加權(quán)因素法：用于對非經(jīng)濟性因素的評價。在布置方案比較中，最常見的非經(jīng)濟因素有是否易于將來發(fā)展、工藝過程的適應(yīng)性、靈活性、物流的效率、物料搬運的效率、儲存的效率、空間利用率、輔助服務(wù)部門的綜合效率、工作條件、安全性、是否易于管理、產(chǎn)品質(zhì)量、維修、設(shè)備利用率、是否滿足生產(chǎn)能力或需求能力、是否適應(yīng)公司的組織結(jié)構(gòu)、人流、外觀、自然條件的利用、環(huán)境保護等。加權(quán)因素法是從許多不同的主觀看法中理出的一個系統(tǒng)評價方法，當(dāng)

13、各方案之間的投資費用與節(jié)約不能很精確地衡量或其差別不明顯時，這種方法特別可取。 加權(quán)因素法評定后一般是四種結(jié)果中的一個：（1）某一方案突出地超過其他方案，可以做為最合理的方案。（2）兩個方案總值非常接近。此時，可以包括進更多的因素，重新評價這兩個方案。（3）設(shè)計人員或者評價人員看到一個或幾個方案有可能加以改進。那么就把改進后的方案再按照評價其他方案的同樣原則來評價這個新的改進方案。（4）在評價過程中，發(fā)現(xiàn)可以把兩三個方案結(jié)合起來。這時要編制一個結(jié)合方案的復(fù)制圖，然后按照評價其他方案的同樣原則來評價這個新的結(jié)合方案。費用對比法：費用對比法一般是在各個方案都已證明是合理的情況下，從經(jīng)濟上進行對比。

14、對于一個全新的項目布置方案，一般需要進行總費用對比；對于原有布置調(diào)整的方案，?？梢灾粚τ胁顒e的部分進行對比。 （第（第3階段）階段） 6 6、詳細布置設(shè)計、詳細布置設(shè)計 它包括確定每臺機器及設(shè)備的位置，確定工人工作面積、材料存放及輔助設(shè)施等。在這個階段需要更具體的數(shù)據(jù)、測量尺寸和詳細的分析技術(shù)。在進行每一區(qū)域的詳細布置時，設(shè)計人員基本上仍然按第2階段提出的模式進行，只是更加詳細一些而已。 7 7、布置圖繪制技術(shù)、布置圖繪制技術(shù) （1）方格紙繪制 （2）樣片 （3）立體模型（三維模型） （4）計算機繪圖 （第（第4階段）階段） 8 8、施工安裝、施工安裝 （1）安裝前的準(zhǔn)備工作：包括取得最后的批

15、準(zhǔn)和投資費用調(diào)撥；編制安裝計劃與安裝圖（藍圖加書面的說明）；安排好廠房或輔助供應(yīng)管線與公用設(shè)施方面的改變；編制搬遷進度計劃；以及通知每一個有關(guān)人員等。尤其要注意以下幾個問題：畫好安裝藍圖，寫明工作指令；設(shè)備定位方法要科學(xué)有效；選好設(shè)備搬遷的負責(zé)人；設(shè)備遷移的時間和順序要事先做好。 （2）安裝：按照布置圖的要求，把設(shè)備安裝到相應(yīng)的位置上。有以下幾個需要注意的問題將設(shè)備完整地搬走，以減少組裝時間；盡可能地遷移到接近安裝地點，以減少找正與接線時間；完成后，要公布搬遷情況。 （3）安裝后的善后：包括設(shè)備接線、試車、交付給操作人員、清理場地（新場地和原有場地）等。安裝好后還有幾項工作要做：使員工適應(yīng)于改

16、變了的環(huán)境（譬如新的柜子號碼，停車地點變更等）；對布置進行跟蹤，了解布置是否如設(shè)計那樣正確有效。 9 9、布置設(shè)計項目的管理、布置設(shè)計項目的管理 （1）管理部門的興趣：最高管理部門一般只對布置設(shè)計的階段I和階段II感興趣，而把階段III和階段IV委托別的人執(zhí)行。即管理部門的關(guān)心程度在工廠布置的最初階段相對地要大一些，而到布置設(shè)計的后階段，就相對減少。另一方面，隨著每階段的進行，總工作量卻逐步增加，愈到后面的階段，投入的人力和時間也就愈多。但由于這些工作一般都由全體職工的下層人員來擔(dān)任，管理部門就委托別人來計劃和管理這些工作量。 （2）組織：需要有某個人來負責(zé)進行布置設(shè)計，并使這個人具備作這一工

17、作所必需的專業(yè)知識。他在組織機構(gòu)中的地位也許應(yīng)該是更具有學(xué)術(shù)專長而不是有重要地位。工作組、委員會以及其他調(diào)研組或外部顧問肯定均可參加，并很有幫助，但要指定一個人，或由一個人負責(zé)的組來負責(zé)布置設(shè)計的實施。 （3）項目進度控制：一旦項目開始進行，其內(nèi)容要明確。每一個設(shè)計項目都應(yīng)該有一個項目號，要明確地說明項目設(shè)計的目的，由誰來完成這個項目（包括負責(zé)人和與其相配合的其他小組和個人），完成的時間進度安排等。即要做好“要做什么”、“為什么這樣做”、“由誰來做”、“什么時候完成”幾個問題。 （4）數(shù)據(jù)記錄：數(shù)據(jù)及時記錄和歸檔工作是整個布置設(shè)計中最為重要的工作。把布置設(shè)計中，把一個項目擱在一邊而進行另一個更

18、為重要的項目的事例是十分普遍的，當(dāng)設(shè)計人員回到原來第一個項目時，他可能已經(jīng)忘記了早已確定的數(shù)字；或者當(dāng)設(shè)計人員另調(diào)工作或被提升，項目不論由誰來繼承，都需要前期工作的數(shù)據(jù)和檔案資料；若布置設(shè)計人死于車禍，一個甚至用立體模型進行過審校的布置項目，就會完全被廢棄。若再作設(shè)計，工作還得從頭開始。（5）各因素的平衡：在對待具有很大不同特點的項目和各式各樣的人一道工作時，很重要的一個原則就是恰當(dāng)?shù)仄胶飧黜椧蛩?。另外，不要在設(shè)計新布置時，把現(xiàn)有布置中的缺點和局限性糾正過頭（譬如維修措施的問題等）；最后要明確的是，盡管布置方面的變更能帶來戲劇性的節(jié)省，但是，這項工作不是靈丹妙藥，成本太高的基本原因經(jīng)常還是在于生產(chǎn)管理系統(tǒng)不好或輔助服務(wù)工作欠佳。“布置不好”是軟弱的生產(chǎn)管理人員的一個過分的借口。（6）設(shè)計項目的協(xié)調(diào)工作：每一個設(shè)計項目都有與其他部門及人員的配合問題。小的單一項目，把這種相互關(guān)系記在心里就可以了。但一般來說，最好還是把這種協(xié)調(diào)工作以某種形式的協(xié)調(diào)表固定下來。這不僅能正式明確彼此的責(zé)任，而且是報道情況的一種有條理的辦法。 （7）總結(jié)：鼓勵布置設(shè)計中的有效管理工作，明確規(guī)定完成什么任務(wù)，由誰來完成，什么時候完成，接受完成的程序，并遵循一種有條理的系統(tǒng)方法進行布置設(shè)計，設(shè)計效率肯定能提高。 （1）請至少列出5項你認為工廠布置設(shè)計應(yīng)該遵循的主要原則。（2）簡述系統(tǒng)