第五章 系統(tǒng)化設施布置方法及實例分析

1、第五章第五章 設施布置方法設施布置方法系統(tǒng)化設施布置方法系統(tǒng)化設施布置方法-SLP計算機化布置方法計算機化布置方法系統(tǒng)布置設計系統(tǒng)布置設計（ 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、擴建或改它不僅適合于各種規(guī)模、種類的工廠之新建、擴建或改建中對設施或設備的布置或調整，也適合制造業(yè)中建中對設施或設備的布置或調整，也適合制造業(yè)中對辦公室、實驗室、倉庫等的布置設計，同時也可對辦公室、實驗室、倉庫等的布置設計，同時也可用于醫(yī)院、商店等

2、服務業(yè)的布置設計用于醫(yī)院、商店等服務業(yè)的布置設計。一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-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)關系 3、相互關系圖4、需要的空間5、可以利用的空間6、空間關系圖9、擬定幾種布置方案10、評價7、修正條件8、實際制約SLP程序模式示意圖程序模式示意圖一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP1.準備原始資料準備原始資料在系統(tǒng)布置設計開始時，首先必須明確給出基本要素產品產品P、數量、數量Q、生產路線、生產路線R、輔助、輔助部門部門S及時間及時間T等這些原始資料。同時對作

3、業(yè)單位作業(yè)單位的劃分情況進行分析，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)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP五要素對設施布置的影響五要素對設施布置的影響(1)P-產品或材料產品或材料 指系統(tǒng)所生產的產品、原材料、加工的零部件或提供服務的項目。包括原材料、進廠物料、工序間儲備、產品、輔助材料、廢品、廢料、切屑、包裝材料等。產品這一要素影響著設施的組成及其相互關系、設備的類型、物料搬運的方式等。(2)Q-數量或產量數量或產量 指所生產、供應或使用的材料或產品的數量或服務的工作量。這一要素影響著設施規(guī)模、設備數量、運輸量、建筑

4、物面積等。 一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP（3）R-生產路線或工藝過程生產路線或工藝過程 指根據所生產的產品品種、數量等設計出的工藝流程、物流路線、工序順序等，可以用設備表、工藝路線卡、工藝過程圖等表示。它影響著各作業(yè)單位之間的關系、物料搬運路線、倉庫及堆放地的位置等。（4）S-輔助服務部門輔助服務部門 指保證生產正常運行的輔助服務性活動、設施以及服務的人員。包括道路、生活設施、消防設施、照明、采暖通風、辦公室、生產管理，質量控制及廢物處理等；它是生產的支持系統(tǒng)，從某種意義上來說對生產系統(tǒng)的正常運行起著舉足輕重的作用。（5）T-時間或時間安排時間或時間安排 指在什么時候、用多長的時間生產出產品

5、，包括作業(yè)、工序、流動、周轉等標準時間。這些因素決定著設備的數量、需要的面積和人員、工序的平衡安排等。一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-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)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP 2.物流分析與作業(yè)關系分析物流分析與作業(yè)關系分析 物流分析的結果可以用物流強度等級及物流相關物流強度等級及物流相關圖圖來表示。 非物流的作業(yè)單位間的相互關系可以用量化的關系密級及相互關系圖來表示。 在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關系時，可以采用簡單加權的方法將物流相關圖及作業(yè)單位間相互關系圖綜合成綜合相互關系

6、圖。一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP 物流強度等級劃分物流強度等級劃分一定時間周期內的物料移動量稱為物流強度。對于相似的物料，可以用重量、體積、托盤或貨箱作為計量單位。當比較不同性質的物料搬運狀況時，各種物料的物流強度大小應酌情考慮物料搬運的困難程度。SLP中將物流強度分成五個等級，分別用符號A、E、I、O、U來表示。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級應按物流路線比例或承擔的物流量比物流路線比例或承擔的物流量比例來確定例來確定。 一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP 物流強度等級比例劃分表物流強度等級比例劃分表例1 已知某物流中心各作業(yè)區(qū)域的物流情況如單

7、向物流從至表1所示，表中的行為發(fā)出物流量的作業(yè)單位，列為相應接受物流量的各單位。表中的數字為由始發(fā)點流向到達點的物流量。 表表1 單向物流從至表單向物流從至表A1A2A3A4A5A1160.5A20.51.5A312A40.520.5A50.5(1)因為物流相關圖分析兩個區(qū)域的位置關系，兩點之間物流方向有正反之分（如A到B和B到A），但是相對位置關系不用區(qū)分方向，所以需要首先計算兩點之間兩個方向上的物流總量 表表2 對流物流從至表對流物流從至表A1A2A3A4A5A1160.5A21.52A34A41A5非物流相互關系圖非物流相互關系圖物流分析得到的是定量的相互關系，但是在設施布置中，各作業(yè)單

8、位間除了通過物流聯系外，還存在其他關系，如人際、工作事務、行政事務等的活動，尤其是在行政、服務、事業(yè)等各種單位中更是如此，這些關系稱為非物流關系。通過單位之間活動的頻繁程度可以說明單位之間關系是密切或者疏遠。這種對單位之間密切程度的分析稱為作業(yè)單位相互關系分析。根據單位之間關系密切程度來布置設施或設備，這是除去用物流外決定設施布置的另一重要原則。 SLP將作業(yè)單位間相互關系密切程度等級劃分為A、E、I、O、U、X，其含義及比例如下表所示。 作業(yè)單位相互關系等級表作業(yè)單位相互關系等級表 影響作業(yè)單位間相互關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)性質相似；

9、（4）使用相同的設備；（5）使用同一場所；（6）使用相同的文件檔案；（7）使用相同的公用設施；（8）使用同一組人員；（9）工作聯系頻繁程度；（10）監(jiān)督和管理方便；（11）噪聲、振動、煙塵、易燃易爆危險品的影響；（12）服務的頻繁和緊急程度。 繆瑟建議，每個項目中重點考慮的因素不應超過10個。 作業(yè)單位相互關系圖的制法：利用與物流相關表相同的表格形式，菱形框上半部分為密切關系等級代碼，下半部分為理由代碼。作業(yè)單位非物流相互關系示意圖作業(yè)單位非物流相互關系示意圖一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP 3繪制作業(yè)單位位置相關圖繪制作業(yè)單位位置相關圖 根據物流相關圖與作業(yè)單位相互關系圖

10、，考慮每對作業(yè)單位間相互關系等級的高或低，決定兩作業(yè)單位相對位置的遠或近，得出各作業(yè)單位之間的相對位置關系，有些資料上也稱之為拓撲關系。 這時并未考慮各作業(yè)單位具體的占地面積，從而得到的僅是作業(yè)單位相對位置，稱為位置相關圖。 4作業(yè)單位占地面積計算作業(yè)單位占地面積計算 各作業(yè)單位所需占地面積與設備、人員、通道及輔助裝置等有關，計算出的面積應與可用面積相適應。相互關系圖相互關系圖作業(yè)單元位置和空間關系圖確定作業(yè)單元位置和空間關系圖確定（試錯法）（試錯法）一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP 5繪制作業(yè)單位面積相關圖繪制作業(yè)單位面積相關圖 把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關

11、圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關圖。 6修正修正 需要考慮的修正因素包括物料搬運方式、操作方式、儲存周期等，同時還需要考慮實際限制條件如成本、安全和職工傾向等方面是否允許。 考慮了各種修正因素與實際限制條件以后，對面積圖進行調整，得出數個有價值的可行工廠布置方案。 7方案評價與擇優(yōu)方案評價與擇優(yōu) 針對得到的各方案，進行技術、費用及其他因素綜合評價，選出或修正設計方案，得到布置方案圖。一、系統(tǒng)化設施布置方法一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設施

12、布置方法-SLP例例2一、系統(tǒng)化設施布置方法-SLP例例2習題習題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)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，行為相應接受物流的各單位，表中的數中的列為發(fā)出物流量的各作業(yè)單位，行為相應接受物流的各單位，表中的數字為各單位由始發(fā)點流向到達點的物流量。另已知物流強度等級劃分標準為字為各單位由始發(fā)點流向到達點的物流量。另已知物流強度等級劃分標準為表所列標準。表所列標準。（1）試對物流中心各作業(yè)單位進行物流強度分析，繪制物流相關表。）試對物流中心各作業(yè)單位進行物流強度分析，繪制物流相關表。（2

13、）若只考慮物流關系進行作業(yè)單位布置，試繪制作業(yè)單位位置平面相關）若只考慮物流關系進行作業(yè)單位布置，試繪制作業(yè)單位位置平面相關圖與面積相關圖圖與面積相關圖物流強度等級比例劃分表物流強度等級比例劃分表 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的基礎上將順行的物流量與逆行的基礎上將順行的物流量與逆行的物流量相加，得對流物流量，如表的物流量相加，得對流物流量，如表2所示所示表表2 2 對流物流量從至表對流物流量從至表A1A2A3A4A5A6面積面積A12121300A2341200A34100A421200A51100A6100 第二步，有了對流物流量，根據對流

14、物流量的大小順序，第二步，有了對流物流量，根據對流物流量的大小順序，作物流強度分析，確定各單位之間的物流密切程度等級，作物流強度分析，確定各單位之間的物流密切程度等級，如表如表3所示。所示。 表3 物流強度分析表以單位配對關系計算公司：以單位配對關系計算公司：N(N-1)/2N(N-1)/2（N N為單位個數）計算，為單位個數）計算，可得本例作業(yè)單位有可得本例作業(yè)單位有1515對配對關系，而實際發(fā)生物流關系的對配對關系，而實際發(fā)生物流關系的路線只有路線只有1010條。條。因此，按實際發(fā)生物流關系的路徑進行等級因此，按實際發(fā)生物流關系的路徑進行等級A A、E E、I I、O O劃分，劃分，沒有物

15、流關系的路徑其搬運可忽視，均定為為沒有物流關系的路徑其搬運可忽視，均定為為U U級。級。根據物流強度等級標準表。本例作業(yè)單位對根據物流強度等級標準表。本例作業(yè)單位對A1-A3A1-A3物流關系為物流關系為A A級（路線比例：級（路線比例：10%10%；占物流量比例：；占物流量比例：12/31=39%12/31=39%），其他作），其他作業(yè)單位對的等級如表業(yè)單位對的等級如表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)單位間的物流強度等級，得物流原始相關表，如表單位間的物流強度等級，得物流原始相關表，如表4所示。所示。表表4

16、 4 物流原始相關表物流原始相關表第四步，繪制作業(yè)單位物流相關表第四步，繪制作業(yè)單位物流相關表因為表因為表4 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稱的方陣表格，的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，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中著名的物流相關表，如表中著名的物流相關表，如表5 5所示。所示。IA1A2A3A4A5A6OUOAOOEIIEUUUU表表5 5 物流相關表物流相關表 第五步，根據物

17、流原始相關表計算各作業(yè)單位物流強度分值第五步，根據物流原始相關表計算各作業(yè)單位物流強度分值TCR,TCR,再根據各作業(yè)單位的再根據各作業(yè)單位的 大小對作業(yè)單位的接近程度大小對作業(yè)單位的接近程度進行排序，繪制接近程度排序表進行排序，繪制接近程度排序表接近程度排序表接近程度排序表第六步，繪制作業(yè)單位平面位置相關圖第六步，繪制作業(yè)單位平面位置相關圖布置思路，按布置思路，按 值大小排序先布置值大小排序先布置A A級關系，然后級關系，然后E E、I I、O O、U U級關系。級關系。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

18、級級關系的作業(yè)單位關系的作業(yè)單位A1A1；接下來布置；接下來布置E E級關系，與級關系，與A3A3有有E E級關系的級關系的A4A4，與與A4A4有有E E級關系的級關系的A2A2，接下來，再布置，接下來，再布置I I級關系的單位與級關系的單位與O O級關系級關系的單位。的單位。最后可繪制出作業(yè)單位平面位置相關圖。最后可繪制出作業(yè)單位平面位置相關圖。作業(yè)單位平面位置相關圖作業(yè)單位平面位置相關圖第七步，考慮面積因素對作業(yè)單位平面位置相關圖進行修正，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)部門的物流相關表如表所示，：已知某物流中心各作業(yè)部門的物流相關表如表所示，非物流作業(yè)單

19、位相關表如表所示，物流與非物流相互關系非物流作業(yè)單位相關表如表所示，物流與非物流相互關系相對重要性比值相對重要性比值m:n=2:1m:n=2:1，對物流與非物流相關密切程度等，對物流與非物流相關密切程度等級值：級值：A=4A=4，E=3E=3；I=2;O=1;U=0;X=-1I=2;O=1;U=0;X=-1，綜合相互關系等級，綜合相互關系等級劃分標準見表，試建立作業(yè)單位綜合相關表，并繪制各功劃分標準見表，試建立作業(yè)單位綜合相關表，并繪制各功能作業(yè)區(qū)域位置與面積相關圖。能作業(yè)區(qū)域位置與面積相關圖。某物流中心各作業(yè)部門的物流相關表某物流中心各作業(yè)部門的物流相關表非物流作業(yè)單位相關表非物流作業(yè)單位相

20、關表綜合相互關系等級劃分標準綜合相互關系等級劃分標準案例案例2解題步驟解題步驟步驟步驟1：進行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關表：進行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關表步驟步驟2：確定各作業(yè)單位間非物流關系相互影響因：確定各作業(yè)單位間非物流關系相互影響因素及等級，做出作業(yè)單位相互關系表；素及等級，做出作業(yè)單位相互關系表；步驟步驟3 3：確定物流和非物流相互關系的重要性分：確定物流和非物流相互關系的重要性分析 通常這一相對重要性比值通常這一相對重要性比值m:nm:n不應超過不應超過1:3-3:11:3-3:1。 若比值大于若比值大于3:13:1，則說明物流關系占主要地位，設施布置，則說明物流關系占主

21、要地位，設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，設施布置只需要，則說明物流影響很小，設施布置只需要考慮非物流關系即可?？紤]非物流關系即可。 現實情況下，按照物流關系和非物流關系的相對重要性，現實情況下，按照物流關系和非物流關系的相對重要性，將比值確定為將比值確定為3:1,2:1,1:1,1:2,1:33:1,2:1,1:1,1:2,1:3。步驟步驟4 4：量化物流強度等級和非物流的密切程度等級：量化物流強度等級和非物流的密切程度等級通常這些量化的數值取為：通常這些量化的數值取為： A=4A=4 E=3 E=3 I=2 I=2 O=1 O=1 U=0 U=0 X=-1 X=-1步驟步驟5 5：計算量化后的作業(yè)單位相互關系：計算量化后的作業(yè)單位相互關系ijMR對任意兩個作業(yè)單位分別為對任意兩個作業(yè)單位分別為A Ai i和和