工业工程毕业论文.doc

前言工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题，自工业革命以来研究出来许多手工设计、数学分析和图解技术，六十年代以来又发展了计算机辅助工厂布置。众多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求最佳物流作为解决布置问题的主要目标，多方法不仅适用于工厂和系统设计，也可以适用于医院、学校、百货商店、办公楼等设施设计。系统布置设计方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达能力极强的图例符号和表格，通过一套条例清晰的设计程序惊醒布置设计。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。设施规划与分析，是为新建、改建、扩建的生产系统或服务系统，综合考虑相关因素，进行分析、构思、规划、论证、设计，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行，已达到预期的目的。目前，世界上一些发达的国家和地区，在工厂布置设计时，将产品原料从进厂到制造包装完毕出厂门，按一个“物”的流通运输进行考虑，即应用物流技术，以定量的方法来得出最佳答案，再进行综合比较，对工厂进行布置设计。这种以物流设计来统领工厂布置设计的办法，即所谓的SHA+SLP，即平面布置和物料搬运综合系统设计。不但解决了工厂设计布置中“摆方块”无多大理论和水平的状况，更为重要的是，由此提高了工厂车间和平面利用率，提高了企业的经济效益。此项技术在我国大力推广应用。我国是在五十年代初期，大规模经济建设开始时建立和发展起来的，以经济体制为前提。设计的对象是国家投资的、以固定资产扩大再生产为目的的基本建设项目和以提高企业技术水平为主要目的的技术改造项目，设计思想和设计方法沿用了当时苏联的模式，与以市场经济体制为前提的现代设施规划有所差异。随着社会主义建设的发展，我国的设计水平有了很大进步，设计力量不断壮大。七十年代以后，随着改革的深入和开放的扩大，我国的设计水平有了飞速发展。早期的工厂设计包括了操作法工程、物料搬运、工厂布置三项活动，现在逐渐被设施规划与设计所代替。设施规划与设计的目的是通过对整体各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的组成系统，获得最好的经济效益和社会效益。而设施规划，就是使有形的固定资产为实现其运营的目的提供最好的支持，作出决定。其通常表现为物质设备和一个平面布置或一种安排，用以优化人流、物流、信息流系统以及有效、经济、安全地实现企业目标措施之间的相互关系。1.概述1.1平面布置设计（SLP）的发展概况1.1.1SLP的发展概况二十世纪五十年代，工业工程包括工厂设计，无论在范畴上还是方法上，都发生了重要变化。二次世界大战期间被战争破坏的国家出现了重建工业时期，工厂的规模和复杂程度明显增大，工厂设计从传统的只涉及较小的系统发展到大而复杂的系统设计。过去在工厂设计中，定性的方法多于定量的方法，更多依靠经验。随着战后运筹学、统计数学、概率论广泛的应用到生产建设活动中去，系统工程、电子计算机得到普遍运用，工厂设计就逐渐运用系统工程的概念和系统分析的方法，于此同时，人类工程学也得到了发展，并在工厂设计中把人这个要素和机器这个要素结合起来，由于这些变化，工厂设计日益显示出现代的特征。随着工业工程师视野和活动的不断扩大，工厂设计的原理和方法，扩大到了非工业设施，包括各类服务设施，如超市、医院、机场等，因此，“工厂设计”一词逐渐被“设施规划”、“设施设计”或“设施规划与设计”所包容。二十世纪后期，随着经济全球化的快速发展，国际竞争的激烈程度不断加剧，市场需求的变化日益加快，随着科学技术的日新月异，知识经济初见端倪，一系列现代制造技术和组织管理的新概念、新方式应运而生。一成不变的产品、服务以及相应的设施已经不能满足现代发展的需要，相关系统的集成显得日益重要，传统的SLP面临新的挑战。在新的世纪，SLP会呈现进一步柔性化和集成化的发展趋势。设施规划的对象是整个系统，不是其中的个别环节。这种规划和安排是有目标的，就是要确定经济合理的投入，使设施得到优化的配置，以支持整个系统实现有效的运营，获得期望的产出，要达到这个目的必须考虑众多因素，有哪位一项设施的有效运行不仅取决于有形的固定资产，同时还与技术、物料、市场、环境、人员、资金、法律、政策等密切相关；不仅要满足企业的需求，也要适应市场、社会和国民经济发展的需要。因此SLP在设施规划与设计中是一个涉及面很广的工作，是一种技术性、经济性、政策性、综合性很强的功能。1.1.1SLP的现状以及在设施规划中的地位21世纪以来，国际经济竞争日益激烈，消费者需求日趋多样化，产品市场由过去相对稳定变得快速多变且不易预测。传统的生产方式受到了挑战，新的制造原则得到了发展，出现了一系列现代制造技术和组织管理方法，这些新技术和方法明显的影响着物料搬运和仓储、建筑物的形状和大小，从而影响着设施布置，形成了不同于传统的设施布置的基本形式。一、SLP阶段结构系统布置设计采用四个阶段进行，称为“布置设计四阶段”，见下图。阶段1.确定位置2.总体区划3.详细布置4.实施时间图1-1系统布置设计四阶段其中总体区划阶段为最重要的阶段，在设计中应该注重。二、程序模式系统布置设计进行总体区划阶段的工作程序模式有十个步骤，其设计模式程序如图1-2.图1-2LSP设计程序模式三、布置设计在设施规划中的位置设施规划的范围被确定为厂址选择和设施设计两个组成部分。设施设计又包含了布置设计、物料搬运系统设计的相互关联内容，其中布置设计为其首要目标和方法，如图1-2所示厂址选择4.必要面积5.可利用面积7.修正条件8.实际制约6.面积相互关系图9.拟定可行方案10.评价1.物流2.作业单位相关图3.物流作业单位相关图最优方案数据输入（P、Q、R、S、T）分析寻优选择设施规划布置设计物料搬运系统设计设施设计建筑设计公用工程设计信息通信设计图1-2设施规划与设计的层次由图可以看出，布置设计在设施设计中占有首要的位置，其布置的合理与否，直接影响着企业是否顺利营业，也影响着企业的最终目标，以最低的投入，得到最大的地润值。XX超市在白鹿塬商厦的布置作为一个整体运行的销售服务系统，主要有人员，商品，设备等多种组成部分，整个系统效益即总投入与总产出之比，应在良好运行的前提下，尽量达到最高。因此平面布置设计（SLP）就是一项多因素、多目标的系统优化设计的研究课题。白鹿塬商厦处于规划当中，还没有正式运营，故在其运营前通过个作业单位间的相互关系和物流分析，为其进行系的设施规划设计与分析，从而使得整个系统的人力、物力、财力和人流、物流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，使商厦用最少的投入获得最大的利益，实现设施规划与设计的主要目标。1.1.2平面布置设计的相关工作传统SLP的工作内容本研究SLP的工作内容1、通过产品产量分析，确定生产类型1、通过销售类型调查，确定企业的组织结构和销售产品种类2、进行生产工艺过程分析，绘制工艺过程图2、通过对各个销售区域以及管理部门面积的调查计算，确定总体方案3、进行物流分析，得到物流相关表3、进行各作业单位物流分析，得到物流相关表4、进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表4、进行各销售单元和其他单元的非物流分析，得到各单元的非物流相互关系表5、将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出各作业单位综合相互关系表5、将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出各作业单位综合相互关系表6、绘制作业单位位置相关图6、绘制作业单位位置相关图7、绘制作业单位面积相关图7、绘制作业单位面积相关图8、参考现场调查的情况，列出影响布置的修正因素和实际限制条件8、考虑总布置的设计因素与实际限制条件9、产生三套布置方案9、产生布置方案图10、布置方案评价，得出最佳方案10、布置方案评价，得出最佳方案1.1.3商厦首层SLP应注意的问题商场首层的规划设计重点在于处理好顾客出入口、自动扶梯以及库房设施间的相互关系。一般建筑面积在1500以上的商场，多把自动扶梯安置在营业厅的中心位置，电梯、楼梯、设备竖井等设置布置在四周，而库房、后勤设施则布置在远离顾客进出口的地方。为提高首层的空间利用率，建议空调机房一般设置在地下或2层以上，在首层仅预留布置管线的空间。顾客主入口与自动扶梯之间尽量拉开距离，利用中部空间放置陈列柜，提高商场营业厅的利用率。楼梯、卫生间一般布置在楼层的四角，以避免妨碍营业厅的布置及陈列。后勤设施则应在各层相同的位置上布置，以保证工作流线最短。商场的环境设计是以赋予整个商场个性魅力为最终目的的，它与商场的平面规划、断面规划、室内外装修规划等关系紧密。首先我们要根据项目整体的定位来确定商场的形象，以此为规划设计主题，糅合标志性的设施、光线、绿化、水景、音响甚至气味等景观设计元素，营造舒适、高档的购物环境。商场内的流线包括顾客流线、营业人员流线和商品流线，在以吸引顾客为第一宗旨的前提下，如何有效的确保三大流线的通畅性、安全性、便捷性等便成为商场设计的要点。商场的公共卫生间为多数非特定人群使用，所以注意确保安全防范和卫生清洁就成为设计上的重点。在进行平面布局设计时，应将卫生间布置在店内保安可随时巡查的营业厅对面；同时要避免从营业厅直接看到卫生间。特别是女卫生间的附设休息室、化妆间、育婴室等，还具有提升商场档次的作用。卸货区：一般货运平台的设置要高于卸货区地面60-100cm。另外可以把商品管理办公室设置在卸货区附近，在进出货物的同时，随时观察员工的出入情况。垃圾房：商业设施所产生的垃圾一般种类繁多、量大，要考虑到生鲜、纸箱、废纸、苯乙烯对商场人数我们通常有一个较为简单的测算公式：顾客数量=营业厅面积（）×0.1（人/）+餐饮营业面积（）×0.1（人/）由于白鹿塬商厦首层已承包给XX超市，而进入二层以上另有出入口，即留有10X5的地方专门解决此问题，故以上的问题可以简化。1.2建筑概况1.2.1地理位置白鹿塬商厦位于西安市灞桥区的白鹿塬大学城，属于西安市郊区地带，虽然商业并不繁荣，但交通却很便利，自西安思源学院开始坐落在白鹿塬起，其领导人就开始大兴公路，不仅为学校带来了方便，还为当地的居民创造了良好的交通环境，带动了当地的经济发展。白鹿塬商厦于2009年3月竣工，现正处于营业规划中，占地约5000。白鹿塬商厦为四层建筑，除首层外都已进入正常营业。第一层现被xx超市租赁，准备择日营业。商厦位于白鹿塬西沿上，毗邻西安海棠职业学院，附近包含西安思源学院等十几所高校和潘村等具有较大客户来源的群居场所，其北、西两面与两条主干公路相邻，处于比较便利的交通地带。1.2.2在白鹿塬商厦中SWOT方法的分析一、潜在内部优势分析自从去年的经济危机以来，我国的市场经济一直处于低谷，近期有所回温。在经济即将复苏的时期，消费又成为带动经济发展的主导力量，同时也为商家带来了谋取暴利的机会，从各个因素来讲，其主要的优越条件有：（1）白鹿塬商厦位于远离市区地带，减少了房屋的租赁成本；（2）由于XX超市正处于销售上升阶段，在白鹿塬商厦开辟新市场具有充足的财务资源；（3）产品的多向性正好能够满足学生的大量需求，避免了产品的长期积压；（4）规模在附近一带首屈一指，稳定了竞争优势。二、潜在内部弱点分析XX超市在市区经营时间久远，具有一定的稳定老客户，而在白鹿塬属于第一家规模较大的超市，相对来说销售产品比较齐全，但也有其内部缺陷：（1）由于超市首次在白鹿塬营业，缺少实践经验；（2）缺少久经考验的管理和服务人员；（3）相对而言（主要与市区本部相比）没有形成规模经济，销售产品的范围有限；三、潜在外部机会分析白鹿塬商厦共有四层建筑，除首层租赁给超市外，第二层主要经营娱乐服务，如俱乐部、台球厅；第三层主要是休闲场所，如茶室；第四层则是客房部。白鹿塬大学城是一个学生群体密集的地带，且处于远离西安市中心的郊区。学生是一个规模较大的消费群体，由于近年来越来越多的大学校园建立在白鹿塬上，使得学生人数逐年成接近指数比例增长，导致公车拥挤，商店商品供不应求。所以白鹿塬商厦的建立是形式所趋，势在必得：（1）所选地区适合消费，并且没有同等规模形式的竞争对手，处于市场垄断形式；（2）附近一带的人口密集程度逐年上升，具有稳定的客户来源；（3）超市销售产品相对齐全，可以招揽更多的新顾客，开辟更共广阔的销售市场；（4）繁荣白鹿塬的经济发展，为东郊地区的开发起了一定的推动作用。四、潜在外部威胁分析大学城的各个高校虽然都不是已有数十年的建校历史，但随着商品经济的迅速发展，学府周围也已经建立起了一定的销售市场，附近以及校园内部都已经形成了诸如超市形式的小商品销售部门，再加上当地居民的劳动积极性，在附近的村庄内部也有数家销售部门，只是没有成为完整的规模体系。所以XX超市进军白鹿塬大学城除了具备充足的机遇外势必具有一定的挑战性，具体的潜在外部威胁有：（1）各个大学实行的是半封闭式管理制度，学生出入校门的时间有一定的限制，这就阻断了销售时间的连续性；（2）同类行业的竞争；（3）在同类行业竞争中所处的位置待定，不宜大面积撒网，影响销售率；1.2.3自然条件和环境白鹿塬地势偏高，气候温和，与市中心相比，气温略低，比较微寒。此地附近一带没有任何化工厂及污染源，常年多雨水，处于较湿润状态，年平均气温达15左右，冬季为西北风，夏季为东南风。因为处于大学城的环绕中，使得企业员工经常与学生打交道，远离了社会的勾心斗角，对身心健康百益而无一害；又因为位于塬上，周围环境绿化清爽，没有市中心的喧闹嘈杂，且远离各种污染。但是，也是因为离市中心偏远，增加了商品的运输费用，在商品采购上需要合理的规划，减少成本。1.3为什么要进行SLP分析1.3.1SLP的意义企业都是以投入最低成本获得最大利润为经营目标，一项设施的规划设计，所需的费用只占总投资的2%-10%，往往比不可预见费用还少，但对投产后的企业带来重要的经济效益。在规划、设计、建造、投产的各个阶段中，如果要加以改变，所需的费用逐步上升（如图1-4）。到了投产以后再改进，则事倍功半，有时很困难，甚至不可能，因此在设施规划过程中投入足够的时间、精力和费用，可以达到事半功倍的效果。图1-4改变设施规划设计的费用1.3.2SLP的目标实践证明：对于一项建设项目，资源利用是否合理，工厂布置是否得当，工艺设备是否先进使用，是否能在现有的基础上去的应有的投资效果，能否实现企业的科学管理，能否发挥企业的经济效益和社会效益，规划设计起着决定性的作用。因此，在我国工程设计被认为是整个工程的灵魂。设施规划总的目标是使人力、财力、物力和人流、物流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排。无论是新设备的规划还是旧设施的在规划，典型的目标是：规划设计建造安装投产