物料管理_物料搬运系统设计模型slp培训教材

物料搬运系统设计模型SLP 一 SLP的产生和概述 设施平面布置在设施规划设计中占有重要地位 历来是倍受重视的领域 以工厂布置为例 工厂平面布置的好坏直接影响整个系统的物流 信息流 生产能力 生产效率 生产成本以及生产安全 优劣不同的工厂布置 在施工费用上可能相差无几 但对生产运营的影响会有很大不同 优良的设施布置可以节省物料搬运费用 缩短生产周期 加快流动资金周转 因此优良的设施布置是提高生产系统效益的重要源泉和手段 是改善生产系统整体功能 实现现代化管理和先进生产方式的前提和基础 最初的设施平面布置设计主要是凭经验和感觉 但到了50年代 布置设计从传统的只涉及较小系统发展到大而复杂的系统设计 凭经验已难以胜任 于是 在综合各学科发展的基础上 在平面布置设计中运用起系统工程的概念和系统分析的方法 其中最典型的是RichardMuther 缪瑟 在1961年提出的极具代表性的系统布置设计 SystematicLayoutPlanning SLP 理论 SLP是一种条理性很强 物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合 求得合理布置的技术 因此在平面布置设计领域获得极其广泛的运用 特别是在工厂设计领域 该方法提出了作业单位相互关系的密级表示法 使工厂总平面设计由定性阶段发展到定量阶段 国内在80年代以后引进了这一理论 应用于工厂平面布置领域 收效非常显著 在SLP方法中 Richard Muther 缪瑟 将研究工厂布置问题的依据和切入点归纳为五个基本要素 P产品 Q产量 R生产路线 S辅助部门 T时间安排 前两个基本要素是一切其他特征或条件的基础 在上述各要素充分调查研究并取得全面 准确的各项原始数据的基础上 通过绘制各种表格和图形 有条理地细致分析和计算 才能最终求得工程布置的最佳方案 SLP的基本出发点就是用量化的作业单位相互关系密级来评定各部门之间的相关程度 因此采用系统布置设计法来进行平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析 包括定量的物流相互关系及定性的非物流相互关系 1 把定性的相关系眯起程度由高到低分别用A E I O U X字母及相应的4 3 2 1 0 1分值表示 将物流与非物流相互关系进行综合 得到作业单位与其他各作业单位的综合关系密切程度并分别求出各作业单位的总的关系密切程度一一综合接近程度 其中为作业单位总数 汇总所有作业的综合接近程度 得到作业单元综合关系表 2 根据相互关系表中作业单位之间相互关系密切程度 决定各作业单位之间距离的远近 再根据作业单元综合关系表中各作业单元的综合接近程度安排各作业单位的位置 先将TCR i 最高的作业单位布置在中心位里 然后布里与该部门相互关系为A级的部门 再后是E级部门 依次布置所有部门 最终得到一张根据相互关系密切程度布置的作业单元位置相关图 3 将各作业单元实际占地面积与作业单元位置相关图结合起来 形成作业单位面积相关图 通过作业单位面积相关图的修正和调整 得到数个可行的布置方案 4 采用加权因素对各备选方案进行评价择优 并对每个评价因素进行量化 得分最多的布置方案就是最佳布置方案 二 SLP规划步骤概述 SLP方法设计平面布置时主要包括作业区域的布置 辅助活动区域的布置和置入修正区域面积三大部分的布置设计 步骤如图1所示 图1SLP方法规划物流园区平面布置的步骤 第1步 确定基本要素 搜集资料 确定系统布置设计的5个基本要素 即P 物流对象 Q 物流量 R 物流作业路线 s 辅助服务部门 T 物流作业技术水平 第2步 作业流程分析 利用作业流程分析图将不同性质的作业加以分类 整理统计各作业阶段的储运单位及作业数量 标出各作业所在区域 即可得知各项物流作业的物流量大小及分布 基于作业流程分析 可进行作业区域设置 对各作业区所完成作业项目进行详细分析 测算其能力 估算各作业区面积 第3步 物流分析 该过程是SLP的核心 对物流路线和物流量进行分析 目的是尽量减少物流量和缩短物流距离 以提高运作效率 降低运作成本 用物流强度和物流相关表来表示各功能区域间的物流关系强弱 绘出物流相关图 第4步 活动相关性分析 对物流活动区域及与物流无关的管理或辅助性的区域进行的业务活动相关性分析 确定各区域之间的密切程度 第5步 初步方案 根据物流相关性和非物流相关性确定布置方案 考虑修正条件 物料搬运方法 建筑特征 道路 厂区绿化 场地环境等 和实际约束条件 给定面积 建设成本 现有条件 政策法规等 形成几个布置方案 第6步 评价与选择 对几个布置方案进行全面评价 选择最佳布置方案 由图1的SLP方法规划系统平面布置的步骤可以看出 SLP方法的分析阶段除了规划前的资料搜集 统计 分析外 还包括物流作业区域的布置和辅助活动区域的布置 这个阶段是SLP方法的核心 物流作业区域布置规划过程应首先确定系统联外道路的路型 进出口方位及区内配置型式 然后再确定系统作业区域空间范围 大小及长宽比例的基础上 决定系统内由进货到出货的主要物流路线型式 最后按物流相关表和物流路线配置各区域位置 先将面积较大且长宽比例不易变动的区域先置入建筑平面内 如仓储区等作业区 再按物流相关强度的大小安排其它区域的布置 系统的辅助活动区域包括行政管理部门 交通服务设施 社会服务设施等 规划布置时 先选择与各部门活动相关性最高的部门区域先行置入区内 再按活动相关性 将与已置入区域关系重要程度按从高到低依次置入区内 第二阶段的寻优过程就是要确定各种布置组合 修正区域面积 以提出几种布置方案 根据物流相关性和活动相关性 探讨各种可能的区域布置组合 拟定出几个系统布置方案 以备选优 然后再将各区域的面积置入各区相对位置 并作适当调整 减少区域重叠或空隙 即可得到面积相关配置图 最后经由调整部分作业区域的面积或长宽比例后 即得到作业区域配置图 当各区域配置的面积无法完全置入总面积内时 就必须修改部分区域的面积或其长与宽的比例 如果修改的幅度太大 超过了设备规划所需面积的最低界限 就必须进行设备规划的变更 以适应固定的总面积 最后的选择过程是个评价 对比 评优的过程 可以通过定性与定量相结合的方法选择出最终布置方案 三 SLP基本要素分析 通常物流分析的方法由物流对象P和物流量Q决定 因此物流分析也被称为 P Q分析 在进行物流分析时 基本要素中物流对象P 物流量Q 物流作业路线R是物流分析的基础 而作业单元相互关系分析是以物流对象P 物流量Q 辅助服务部门s为分析基础 物流作业技术水平T则对物流分析和作业单元分析都有一定的影响 l 物流对象P Produetion 工厂设计中 产品P指规划设计的对象所生产的产品 原材料 加工的零部件或提供服务的项目 包括原材料 进厂物料 工序间储备 产品 辅助材料 废品 废料 切屑 包装材料等 因为产品设计所要求的材料 工艺要求等方面决定了产品生产的加工工序和物流 因此P要素影响着设施的组成及其相互关系 设备的类型 物料搬运的方式等 2 物流量Q Quantity 工厂设计中 产量Q指生产 供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量 这一要素影响设施规模 设备数量 运输量 建筑面积等 而产量Q的大小反应了生产 服务 类型 不同的生产类型对材料供应 设备布置 成品物流等的要求是不相同的 因此产量Q也会对布置结果产生重大影响 通常物流量Q的获得是在实际数据的基础上 通过物流量预测技术来预测一定时期后的物流量 物流量预测技术很多 可以分为三类 定性法 历史映射法和因果法 每一类方法对长期和短期预测的相对准确性不同 定量分析的复杂程度不同 表1列出了常用预测技术的简要说明 表1常用的预测技术 3 物流作业路线R Routing 工厂设计中 生产路线或工艺过程R指根据所生产的产品品种 数量等设计出的工艺流程 物流路线 工序顺序等 同时也是在制品物流的路线 生产路线R影响着各作业单元之间的关系 物料搬运路线 仓库及堆放地的位置等 是工厂进行规划和布置的依据 可以用设备表 工艺路线卡 工艺过程图等表示 4 辅助服务部门s Supportingserviee 辅助服务部门S在工厂中 指保证生产正常运行的辅助服务性活动 设施以及服务的人员 包括道路 生活设施 消防设施 照明 采暖通风 办公室 生产管理 质量控制及废物处理等 它是生产的支持系统 从某种意义上来说对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用 5 物流作业技术T Technique 在工厂中 T是指时间或时间安排 Time 指在什么时候 用多长的时间生产出产品 包括作业 工序 流动 周转等标准时间 这些因素决定着设备的数量 需要的面积和入员 工序的平衡安排等 在物流活动中 物流技术T是指物流活动中所采用的自然科学与社会科学方面的理论 方法 以及设施 设备 装置与工艺的总称 物流技术是与实现物流活动全过程紧密相关的 物流技术的高低直接关系到物流活动各项功能的完善和有效的实现 包括硬技术和软技术两个方面 详见表2 表2物流技术分类表 四 SLP的实施 l 物流关系分析 物流关系是指社会物质资料从生产一直到消费前的全部流通过程 可根据各区域之间的物料流量编制起讫表 从物料流量大小 可以看出各区域之间的关系程度 反应各区域之间的物流关系 物流关系分析在工厂布置设计中即工艺流程分析 包括确定物料在每个工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量 有效的工艺流程是指物料在工艺过程内按顺序一直不断地向前移动直至完成 中间没有过多的迂回或倒流 通常SLP方法的物流分析由物流对象P和物流量Q决定 因此物流分析也被称为 P Q分析 主要有以下几种方法 l 物流过程图 当物流对象P的种类很少而物流量Q又很大时 可以通过用标准符号绘制的物流过程图直观的反映出物流园区作业的详细情况 物流分析只需在物流过程图上注明各作业单元之间的物流量就可以表明整个物流园区物流作业过程中的物料搬运情况 对于规模较小的物流园区或物流中心 无论物流量如何 只要物流对象种类比较单一 就可以通过物流过程图来进行物流分析 表3物流过程表示符号 2 多物流对象物流过程表 当物流对象的种类比较多 物流量比较大时 可以将各类物流对象的物流作业流程汇总在一张表上 形成多物流对象物流过程表 在这张表上 各类物流对象的作业流程并列列出 可以反映出各个物流产品的物流途径 3 成组方法当物流对象数量比较多 物流量属于中小规模时 可以采用成组方法将物流对象按照性质相似或作业流程的相似性进行归类分组 然后对于每一类对象采用物流过程图进行物流分析 或者采用多物流对象物流过程表表示各组对象的物流作业过程 再做进一步的物流分析 4 从至表当物流对象种类很多 物流量比较大时 可以用一张方阵图表示各物流作业单元之间的物流方向和物流量 用表中方阵的行表示单元间物流的源头 称为从 列表示单元间物流的目的地 称为至 行列交叉点表示源头到目的地的物流量 通过物流分析 既可以确定各作业单元之间的相互关系 也可以通过各线路上一定周期内的物流量即物流强度来确定两作业单元之间的密切程度 由于直接分析大量的物流数据比较困难 因此可以将物流强度按等级划分 SLP中将物流强度划分成五个等级 等级具体描述见表4 在划分物流强度等级时 应采用相同的计量单位统计各作业单元对之间的物流总量 包括正反两个方向的物流量 将各作业单元对按物流强度大小排序 根据数据划分出物流强度等级 作业单元间即物流线路上的物流强度可按照物流线路比承担的物流量的比例来确定 表4物流强度等级符号比例表 为了简单明了的反应所有作业单元之间的物流相互关系 可以利用作业单元物流相关表来表示 即在一个方阵表的行 列中列出所有的物流作业单元并不考虑物流作业的起始与终止 在行与列相交的方格中填入行物流作业单元与列物流作业单元的物流强度等级 得到原始物流相关表 如表5所示 表5原始物流相关表 由于原始物流相关表行作业单元与列作业单元的排列顺序相同 且作业单元对之间的物流量不考虑方向 因此得到的表格是对称的方阵表格 在实际作业中只做一半即可 如图所示的物流相关表 图2物流相关表 2 非物流关系分析 系统除了与物流有关的功能区域外 还有许多与物流无关的管理或辅助性的功能区域 如办公室 计算机室 司机休息室 设备存放及维护区等 这些关系虽然从物流量上反映不出来 但是却具有业务上的相关性 有时直接影响着物流作业的运作效率和运作成本 因此 在系统布局规划中 还需要对所有区域进行非物流关系分析 确定各区域之间的密切程度 非物流关系是一种定性关系 很难用数据来衡量 影响非物流关系密切程度的典型因素主要包括 物流 业务流程 作业性质相似 使用相同的设备 使用同一场所 使用相同的档案 使用相同的公用设施 使用同一组人员 工作联系频繁程度 监督和管理方便 噪声 振动 烟尘 危险品的影响 服务的频繁和紧急程度等方面 以上各方面主要体现了各作业区域 工艺过程的密切程度 相互干扰程度 联系频繁程度等 通过对这些定性因素进行具体分析 将它转化为可衡量的定量因素 一般将区域间的相关程度分为6个等级 见表6 表6非物流关系定性分析级别表 系统的非物流因素主要有以下几个方面 然后根据相关要素 对任两个区域的相关性进行评价 l 程序性的关系 因物料流 信息流而建立的关系 如人员往返接触的程度 文件往返频度等 2 组织与管理上的关系 同一部门的功能区域应紧密布置 3 功能上的关系 区域因功能相同 相近或具有关联性应尽量紧密布置 4 环境上的关系 从操作环境 安全考虑上需保持的关系 安全 环保要求 如防火 防爆 交通安全 环境影响等 必须满足现行标准 规范要求 一般相关程度高的区域在布置时应尽量紧邻或接近 而相关程度低的区域则不宜接近 在规划过程中应由规划设计者根据使用单位或企业经营者的意见 进行综合的分析和判断 3 综合相互关系分析 系统运作过程中 作业单元之间物流相互关系与非物流相互关系往往并不一致 为了确定各作业单元之间综合相互关系密切程度 须将两个表进行合并 求出合成的相互关系 综合作业相互关系 然后从各作业单元之间的综合相互关系出发 实现各作业单元的合理布置 某一作业单元综合接近程度等于该作业单元与其他所有作业单元间量化后的关系密切等级之和 综合接近程度值的高低反映了该作业单元在布置图中是应该处于中心位置还是处于边缘位置 根据这两种关系级别求得综合关系 其步骤为 第一步 确定各级关系级别的级值 即量化物流强度等级和非物流的密切程度等级 A 5 E 4 I 3 0 2 U l X 0 第二步 确定物流 m 与非物流 n 相互关系的相对重要性 加权取值 一般地m n应在1 3一3之间 当比值大于3 1时 说明物流关系占主导地位 工厂布置时只需考虑物流相互关系的影响 当比值小于1 3时 说明物流对生产的影响非常小 布置时只需要考虑非物流的相互关系 实际工作中 根据物流与非物流相互关系的相对重要性取m n 3 1 2 1 1 1 1 2 1 3 根据物流园区物流量比较大的特点 确定物流关系与非物流关系的比值为3 l 第四步 综合相互关系的等级划分 综合计算得出的是量值 需经过等级划分 才能建立出与物流相关表相似的符号化的作业单元综合相互关系表 综合相互关系的等级划分为A E I O U X 各级别对应的作业单元对数参照表7 应注意的是 将物流与非物流相互关系进行合并时 任何一次物流相互关系与X级非物流相互关系等级合并时不应超过O级 对于某些极不希望靠近的作业单元之间的相互关系可以定位XX级 即绝对不能相互接近 表7综合相互关系等级与划分比例 4 作业单元位置的确定 物流园区总平面布置是从各作业单元间综合相互关系密切程度出发 首先根据综合相互关系级别高低按顺序先后确定不同级别作业单元的位置 而同一级别的作业单元按综合接近程度的分值高低顺序来进行布置 某一作业单元综合接近程度等于该作业单元之间量化后的关系密级总和 关系密级高的作业单元之间距离近 关系密级低的作业单元之间距离远 此时不直接考虑各作业单元的占地面积及其外形几何形状 经过确定 接近程度 来配置各作业单元的相对位置时 可以将整个布局过程简化为算法方式的程序 常用到的方法有三种 即使用定性关联性资料的关联线图法 使用定量流量资料的图形构建法和使用流程动态的动态布局法 如图3所示 上述方法中 关联线图法是假设各作业单元的空间需求可分为相同或不同 其余两种方法是把各作业单元的不同空间需求和关联需求合并考虑 关联线图法 需要有各作业单元的基本资料 如作业流程与面积需求等 然后将各作业单元绘制成方块模片 根据关联程度布置方块样板的相对位置图 作为建构作业单元关联图的依据 图3平面布置方法图 图形建构法是利用在共平面上发展最大权数的邻接图以完成平面布置 和关联线图法相似 不同点是该方法以不同作业单元的权数总和 定量测量 为挑选法则 而关联线图法是以作业单元的接近程度 定性测量 为挑选法则 动态布局法是先决定作业系统的主要动线进行方向 再依流程性或关联性进行区域配置 在绘制作业单元位置相关图时 采用号码来表示作业单元的功能和性质 采用表8所示的连线类型来表示作业单元之间的相互关系 表8作业单元关系等级表示符号 5 作业单元占地面积和几何形状的确定 确定所需的作业区域后 依据需求分析资料确定各区域的运转能力 在进行作业区域规划时 一般以物流作业区域为主 再延伸到相关外围辅助功能区域 相关信息不够 而无法进行分析规划时 可针对仓储区 拣货区进行详细需求分析 再仓储区和拣货区的运转能力向前后作业区域扩展 在实际的设施布置设计过程中 常因受到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等 不得不把需要的面积与可利用的面积结合起来考虑 面积的设定方法包括很多种 例如计算法 按照设备和作业所需的面积 加上辅助设施 材料存储 维修 通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积标 标准面积法是采用某种工业标准求得所需的面积 概略布置法是应用模板或设备模型进行布置并确定面积 比率趋向预测法等 一般来说 需要的面积常常受到实际条件的限制 必须进行适当的调整 使之与可用面积相适应 调整的方式 可以是压缩某些不很重要区域的面积 也可以进行新的组合 此外 做面积相关图时需考虑流动模式的选择 在系统规划设计中 物流园区的各功能区域面积的确定与各区域的功能 作业方式 所配备的设施和设备以及物流量等有关 应分别进行详细计算 物流作业区域的面积主要取决于货物作业量 可以用以下公式估算 各区域的面积利用系数取决于货物的类型 货物的存放方式以及所采用的作业设备等 应根据经验和具体条件确定 在确定作业单元占地面积和空间几何形状的过程中 需要将占地面积与建筑空间几何形状结合到作业单元位置相关图上 形成作业单元面积相关图 其中作业的占地面积由设备占地面积 物流模式 人员活动场地等因素所决定 6 辅助服务部门的布置设计 7 对面积相关图进行调整和修正 作业单元面积相关图是直接从位置相关图演化而来的 只能代表一个理论的 理想情况下的布置方案 必须通过调整修正才能得到可行的布置方案 修正条件是指诸如运输方式 贮存设备 场地环境 人的要求 厂房特性 辅助设施和管理控制等具体因素 在进行布置设计时 需要加以考虑 结合修正条件对各部门的位置 形状等进行调整 可以形成几个理想的 理论的块状布置 Blocklayout 方案 在实际规划中 修正因素主要包括以下几方面 l 物料搬运系统 物流作业单元面积相关图反映的是物流作业单元之间的直线距离 由于道路位置 建筑物的规范形式的限制 实际搬运系统并不总能按照直线距离进行 在规划过程中应充分考虑物料搬运系统的基本型式 例如直线型 渠道型和中心型等搬运系统模式对布局要求不同 2 建筑特征 应保证直线性 整齐性 建筑物的整齐规范等条例 3 道路 道路在物流园区内起着分隔各部门 划分物流园区功能分区的作用 决定着大多数建筑物的朝向 工程管线的铺设及厂区绿化模式 园区内部道路为正交和环形布置 布置时既要满足物流 人员流动需要 保证物流通畅 人员流动方便安全 又要满足消防 卫生 环保 排水 艺术和美化的要求 参照 厂矿道路设计规范 道路设计应坚持节约用地 重视环境保护的原则 道路路线设计 应综合考虑平 纵 横三方面情况 做到平面顺适 纵坡均衡 横面合理 道路宜与建筑轴线相平行 并符合人防 防振动等有关规定的要求 区内道路互相交叉或与各级公路 城市道路 高速公路 快速路除外 交叉 应采用平面交叉 设在纵坡不大于2 的平缓路段 最好正交 如果需要斜交时 交叉角不宜小于450 区内道路与铁路平面交叉时 交叉路线应为直线 最好正交 需要斜交时 交叉角也不宜小于450 4 公用管线布置 在布置时要遵循各种管线自身的技术条件要求 满足各种管线与管线之间 管线与建 构筑物之间的各种防护间距的要求 要从全局出发 统筹兼顾 适当安排 合理进行综合布置 确保各种管线的安全运行 5 厂区绿化布置 在物流园区平面布置时应为绿化留有适当的平面面积 同时还应避免绿化与建 构筑 道路 管线之间的相互影响 道路沿线的绿化带 防护林带 附属设施以及其它建 构 筑物 应利用荒地或坡地 并应根据需要合理确定用地范围 6 场地条件与环境 园区布置应充分利用地形 地貌条件 选择合理的布置形式 确定各建筑物的朝向及物流模式 根据工程地质和水文地质来布置建 构筑物 同时还应充分考虑气象 气候因素的影响 7 法规限制 土地建筑法规 环保卫生安全相关法令 劳动法等因素 8 其它 如经费预算的限制 政策配合因素等 在考虑修正因素的同时 还应考虑实际条件的限制 如场地面积 建设成本费用等 通过考虑各种修正因素和限制条件 在物流园区面积相关图的基础上绘制出物流园区总平面布置图 作为备选方案之一 8 布置方案的评价 物流系统规划与设施规划研究的问题是多因素 多目标的问题 既要考虑问题自身所具有的各种因素 又要考虑各种与之相关的因素 既要达到主要经济指标要求 又要满足各种其他相关目标的要求 在规划与设计过程中进行评价与选择时 一般分为两种情况 一是单项指标比较评价 二是综合指标比较评价 单项指标比较评价是指多个方案中的某些指标基本相同或不重要时 只有某主要指标不同或重要 或者项目目标偏重某一方面时 则可以比较该项指标的优劣情况而取舍方案 当方案技术水平基本相同时 则可进行方案经济比较 当经济投入基本相同时 则可根据技术水平的高低来评价方案的优劣 五 例题 工厂布置问题 部门面积表 产品加工顺序及产量表 Step1 建立相互关系图 O D矩阵 六 物流园区布置问题 SLP在物流园区布局中应用的可行性物流园区与工厂之间存在差异 在工厂设计时 产品的设计决定了制造 装配工序和工艺 在物流上反映为物流作业的顺序和线路 而产量的大小反映了生产类型 在物流上反映为物流量的大小 在物流园区中 不同的产品在存储 装卸等物流作用方面的要求是不同的 最终决定了物流作业线路的不同 同时 采用不用的存储 装卸 搬运等设备和技术 决定了物流作业时间的长短 而物流园区的作业量反映了各作业单元的物流强度 物流线路 距离和物流强度对平面布置的影响直接反映在物流成本和运作效率上 物流技术对物流时间和作业流程的影响直接反映在平面布置上 是影响物流园区布局的重要因素 在运用SLP对物流园区进行平面布置时 将决定物流园区系统布置设计的基本要素同样分为5个 需要从物流对象P 物流量Q 物流作业路线R 辅助服务部门S 物流作业技术水平T这几方面出发开始考虑的 其中物流对象P 物流量Q 物流作业路线R是影响平面布置的最重要因素 因此以物流产品类别和物流作业量以及其他因素为基础 SLP是可以对物流园区的布局进行布置的 SLP布置物流园区平面的过程一般SLP方法设计物流园区可采用流程性布置法和活动相关性布置法两种 流程性布置法是根据物流移动路线和物流相关性作为布置的主要依据 适用于物流作业区域的布置 活动相关性布置法是根据各区域的综合相关表进行布置 适用于整个园区或辅助性区域的布置 SLP方法的分析阶段 图1内容 除了规划前的资料搜集 统计 分析外 还包括物流作业区域的布置和辅助活动区域的布置 这个阶段是SLP方法的核心 物流作业区域布置规划过程应首先确定物流园区联外道路的路型 进出口方位及区内配置型式 然后再确定物流园区作业区域空间范围 大小及长宽比例的基础上 决定物流园区内由进货到出货的主要物流路线型式 最后按物流相关表和物流路线配置各区域位置 先将面积较大且长宽比例不易变动的区域先置入建筑平面内 如仓储区等作业区 再按物流相关强度的大小安排其它区域的布置 物流园区的辅助活动区域包括行政管理部门 交通服务设施 社会服务设施等 规划布置时 先选择与各部门活动相关性最高的部门区域先行置入区内 再按活动相关性 将与已置入区域关系重要程度按从高到低依次置入区内 第二阶段的寻优过程就是要确定各种布置组合 修正区域面积 以提出几种布置方案 根据物流相关性和活动相关性 探讨各种可能的区域布置组合 拟定出几个物流园区布置方案 以备选优 然后再将各区域的面积置入各区相对位置 并作适当调整 减少区域重叠或空隙 即可得到面积相关配置图 最后经由调整部分作业区域的面积或长宽比例后 即得到作业区域配置图 当各区域配置的面积无法完全置入总面积内时 就必须修改部分区域的面积或其长与宽的比例 如果修改的幅度太大 超过了设备规划所需面积的最低界限 就必须进行设备规划的变更 以适应固定的总面积 最后的选择过程是个评价 对比 评优的过程 可以通过定性与定量相结合的方法选择出最终布置方案 SLP布置物流园区的基本要素分析 l 物流对象P Produetion 工厂设计中 产品P指规划设计的对象所生产的产品 原材料 加工的零部件或提供服务的项目 包括原材料 进厂物料 工序间储备 产品 辅助材料 废品 废料 切屑 包装材料等 因为产品设计所要求的材料 工艺要求等方面决定了产品生产的加工工序和物流 因此P要素影响着设施的组成及其相互关系 设备的类型 物料搬运的方式等 在物流园区布局中 园区的物流对象P成为SLP的基本要素之一 因为物流对象本身的性质决定了对物流装卸搬运设备 存储条件等因素的要求 也从一定程度上影响着物流园区的布局 因此物流对象P成为运用SLP规划物流园区布局的基本要素之一 无论是工厂设计的基本要素产品还是物流园区布局的基本要素物流对象 在设计要求中都会有着明确的规定 因此直接从设计要求中即可获得这方面的资料 2 物流量Q Quantity 工厂设计中 产量Q指生产 供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量 这一要素影响设施规模 设备数量 运输量 建筑面积等 而产量Q的大小反应了生产 服务 类型 不同的生产类型对材料供应 设备布置 成品物流等的要求是不相同的 因此产量Q也会对布置结果产生重大影响 同样 在SLP布置物流园区时 物流量Q即物流园区内的物流作业量 既从一定程度上决定着各物流设施的面积 物流设备及其数量等 又直接决定着装卸 搬运 存储等物流成本 因此 物流量Q是SLP布置物流园区的第二个基本要素 物流园区是满足一定范围内在今后一定时期内的物流需求的物流设施 物流园区规划时 除了考虑实际需求量 还应对一定发展期间内物流量的增长有一定的预见性 通常物流量Q的获得是在实际数据的基础上 通过物流量预测技术来预测一定时期后的物流量 物流量预测技术很多 可以分为三类 定性法 历史映射法和因果法 每一类方法对长期和短期预测的相对准确性不同 定量分析的复杂程度不同 3 物流作业路线R Routing 工厂设计中 生产路线或工艺过程R指根据所生产的产品品种 数量等设计出的工艺流程 物流路线 工序顺序等 同时也是在制品物流的路线 生产路线R影响着各作业单元之间的关系 物料搬运路线 仓库及堆放地的位置等 是工厂进行规划和布置的依据 可以用设备表 工艺路线卡 工艺过程图等表示 在物流园区布局中 物流作业路线R指的是物流对象在物流园区内各物流作业单元之间的流动路线 反映了物流园区内的作业流程 也直接反映了各物流作业单元之间的联系 这对SLP在物流园区规划中的实施有着决定性的影响 物流作业路线一般受到管理模式 业务手续 物流运作模式等因素的影响 通常也是在明确这些因素的基础上确定 在规划一个新建物流园区时 由于设施 设备等硬性条件的限制 无法确定园区内的作业路线 在规划过程中可以先通过设计物流园区的作业流程 通过作业流程来不断调整和优化规划中的作业路线 物流园区作业流程设计时 首先应将具有相同流程的货物作为一类 分析每类物料的作业流程 绘制作业流程表 如表2为某物流园区货物分类后做出的作业流程 表中数字1 2 3 标明了每组货物的作业顺序 不同模式的物流园区作业内容有所不同 一般来说物流园区执行如下作业流程 进货 进货验收 入库 存放 标示包装 分类 出货检查 装货 送货 经作业流程规划后可针对物流园区的营运特性规划所需作业区域 物流园区的作业区域包括进货区 理货区 仓储区 拣选区 流通加工区 出货区 退货区 废弃物处理区 办公区 计算机管理监控区 劳务性活动区 设备存放及维护区等 归纳而言 物流园区的作业模块主要有进货入库作业模块 在库保管作业模块 加工作业模块 理货作业模块和配货作业模块 l 进货入库作业模块进货入库作业主要包括收货 检验和入库三个流程 收货是指入驻园区经销商或物流园区采购部的进货指令向供货厂商发出后 物流园区对运送的货物进行接收 收货检验工作需要非常谨慎 收获前应做好准备 例如及时掌握客户计划中或在途中的进货量 可用的库房空储仓位 装卸人力等情况 并及时与有关部门沟通 检验包括核对采购订单与供货商发货单是否相符 开包检查商品有无损坏 商品分类 所购商品的品质与数量比较等 检查无误后方可在厂商发货单上签字将商品入库 并及时登录有关入库信息 转达采购部 经采购部确认后开具收货单 从而使己入库的商品及时进入可配送状态 2 在库保管作业模块商品在库保管主要是加强储位合理化和储存商品的数量管理 商品储位可根据商品属性 周转率 理货单位等因素来确定 储存商品的数量管理依靠健全的商品账务制度和盘点制度 3 加工作业模块主要是对即将配送的产品或半成品按销售要求进行再加工 例如分割加工 分装加工 分选加工 促销包装 贴标加工等 4 理货作业模块理货作业是配送作业最主要的前置工作 按照出货优先顺序 储位区域别 配送车辆趟次 门店号 先进先出等方法和原则 把配货商品整理出来 经确认无误后 放置到暂存区 准备装货上车 理货作业主要有两种方式 播种方式 和 摘果方式 在实际工作中 可根据具体情况来确定采用哪一种方法 有时两种方法亦可同时运用 5 配送作业模块配送作业首先要制定配送计划 根据配送的要求 事先做好全局筹划并对有关职能部门的任务进行安排和布置 全局筹划主要包括 制定配送计划 规划配送区域 规定配送服务水平等 制定具体的配送计划时要考虑客户需求地点的远近及订货要求 如品种 规格 数量及送货时间 地点等 配送的性质和特点以及运输方式 车辆种类 现有库存的保证能力 现时的交通条件等 4 辅助服务部门S Supportingserviee 辅助服务部门S在工厂中 指保证生产正常运行的辅助服务性活动 设施以及服务的人员 包括道路 生活设施 消防设施 照明 采暖通风 办公室 生产管理 质量控制及废物处理等 它是生产的支持系统 从某种意义上来说对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用 物流园区的辅助服务部门S是指除物流作业单元以外的其他的作业单元 主要包括职能管理部门 辅助作业部门 生活服务部门等 这些作业单元主要是为物流服务 展示交易等职能提供支持与保障 从一定程度上影响物流运作效率 对整个物流园区的布局有很大的影响 在布局设计时应充分重视 5 物流作业技术T Technique 在工厂中 T是指时间或时间安排 Time 指在什么时候 用多长的时间生产出产品 包括作业 工序 流动 周转等标准时间 这些因素决定着设备的数量 需要的面积和入员 工序的平衡安排等 在物流活动中 物流技术T 是指物流活动中所采用的自然科学与社会科学方面的理论 方法 以及设施 设备 装置与工艺的总称 物流技术是与实现物流活动全过程紧密相关的 物流技术的高低直接关系到物流活动各项功能的完善和有效的实现 包括硬技术和软技术两个方面 详见表3 在物流园区规划中 T主要是指从事各项物流作业的物流设备 在其它基本要素一定的情况下 物流技术水平决定着物流成本 作业效率 设备的数量 占地面积的大小以及操作人员的数量等 从而影响物流园区布局的结果 因此在对物流园区的布局研究时 应充分考虑到物流作业技术水平 SLP布置物流园区的实施 l 物流关系分析l 物流过程图2 多物流对象物流过程表3 从至表 2 非物流关系分析物流园区的非物流因素主要有以下几个方面 l 程序性的关系 因物料流 信息流而建立的关系 如人员往返接触的程度 文件往返频度等 2 组织与管理上的关系 同一部门的功能区域应紧密布置 3 功能上的关系 区域因功能相同 相近或具有关联性应尽量紧密布置 4 环境上的关系 从操作环境 安全考虑上需保持的关系 安全 环保要求 如防火 防爆 交通安全 环境影响等 必须满足现行标准 规范要求 一般相关程度高的区域在布置时应尽量紧邻或接近 而相关程度低的区域则不宜接近 在规划过程中应由规划设计者根据使用单位或企业经营者的意见 进行综合的分析和判断 3 综合相互关系分析 4 作业单元位置的确定 5 作业单元占地面积和几何形状的确定 6 辅助服务部门的布置设计物流园区的辅助部门为物流作业提供支持和保障 是物流园区的重要组成部分 在实际中 辅助服务部门的占地面积常常接近甚至大于作业部门的占地面积 因此在总平面布置中必须给予足够的重视 辅助服务部门一般包括 l 物流园区主出入口 包括物流园区大门 门卫室 值班室 收发室等 2 行政管理部门 包括物流园区办公楼 综合服务楼等 3 生活服务设施 包括食堂 医务室等 4 技术支持与服务部门 如技术服务部 信息网络部 设备维修中心等 5 交通服务设施 包括停车场 自行车棚 油库等 6 社会服务设施 包括产品展示 交易 结算中心等 由于辅助服务部门不存在明显的物流 因此布置设计时应从人员联系 信息联系 作业管理方便 服务对象便利 人员流动合理 作业环境对人员影响小 社会联系方便等要素出发 应做到人员流动 物流分开 分别设置人员 货运出入口 当物流园区规模比较大时 还应增设次出入口 物流园区管理服务设施应面向城市干道布置 便于社会各方面联系 还应靠近职工住宿区 建筑的平面与空间组合应相对集中 灵活 合理布置 便于各部门之间人员 信息的联系 建筑的形式 色调应符合城市规划的要求 并与临近的建筑格调相协调 面向社会的产品展示 交易 结算中心应有直接对外的出入口和对园区内联系的内门 妥善处理辅助服务部门周围道路 停车场 广场 绿化 美化设施的设计和规划 创造开敞 整洁 美观 舒适的工作环境 7 对面积相关图进行调整和修正 8 布置方案的评价方案评价是系统布置设计程序中的最后环节 也是非常重要的环节 物流园区布置方案评价需要对各种可行的方案 从社会 政治 经济 技术等方面予以综合考察 权衡利弊得失 给出评价结果 这就构成了评价与选择的综合性 系统性的特点 常用的综合指标比较评价方法有专家打分法 优缺点比较法 加权因素比较法等 七 物流中心布置问题1 物流中心作业流程及功能规划在系统布置设计开始时 首先要根据实际情况和规划的要求收集物流对象P 物流量Q 物流作业路线R 辅助服务部门S 物流作业技术水平T等方面的原始资料 同时要对这些基本要素进行分析 在分析的基础上对作业单元进行划分 得到最佳的作业单元划分方案 根据其区域内作业性质 一般可将其功能区分为两大类 物流功能区和非物流功能区 一般物流中心功能区划分见图1所示 2 物流分析 一 物流强度 物流分析由确定物流对象移动的顺序和移动量构成 把一定时间周期内的物流对象移动量作为物流强度 SLP将物流强度分成五个等级 分别用A absolutelyimportant E extremelyimportant I important O ordinaryimportant U unimportant 来表示 作业单元间即物流线路上的物流强度可按照物流线路比例或承担的物流量的比例来确定 详见表1 对于不存在固定物流的作业单元对 其物流强度为U级 二 物流相关表 作业单元物流相关表表示所有作业单位之间的物流相互关系 即在一个方阵行 列中列出所有的物流作业单位 在行与列相交的方格中填入行物流作业单位与列物流作业单位的物流强度等级 得到原始物流相关表 如表2所示 三 作业单位非物流相互关系分析 在系统布置设计中 各作业单元之间的非物流关系是通过作业单位相互关系分析来反映和实现的 作业单元间相互关系密切程度的影响因素主要从作业相关度 管理因素 服务因素 环境和安全因素等方面考虑 根据这些相关要素 对任两个区域的相关性进行评价 划分作业单位间的关系密切程度等级 如表4可见 共分为6个等级 在一般情况下 相关程度高的区域在布置时应尽量紧邻或接近 而相关程度低的区域则不宜接近 在规划过程中应由规划设计者根据使用单位或企业经营者的意见 进行综合的分析和判断 四 作业单位综合相互关系分析 在绘制作业单元综合相互关系表时 按照以下步骤进行 1 确定物流与非物流相互关系的比重 一般物流与非物流之间的比重介于1 3 3 1之间 当比值小于1 3时 说明物流因素对布局的影响非常小 布置时只考虑非物流的相互关系 当比值大于3 1时 说明物流关系占主导地位 布置时只需考虑物流相互关系的影响 在实际布置中 物流与非物流的相对重要性比值一般取m n 3 1 2 1 1 l l 2 1 3 2 将物流强度等级和非物流的密切程度等级量化 一般取A 4 E 3 I 2 O l U 0 X l 5 经过调整 建立综合相互关系表 五 作业单元位置确定 物流中心总平面布置是从各作业单元间综合相互关系密切程度出发 安排各作业之间的相对位置 关系密级高的作业单元之间距离近 关系密级低的作业单元之间距离远 在布置时 根据综合相互关系级别高低按顺序先后来确定不同级别作业单元的位置 而同一级别的作业单元按综合接近程度的分值高低顺序来进行布置 在绘制作业单元位置相关图时 采用号码来表示作业单元 图形表示作业单位的功能和性质 采用表6所示的连线类型来表示作业单元之间的相互关系 在表中 连线多的可表示作业单位位置相对亲近 用虚线或波浪线表示两者之间应该远离 六 作业单位面积确定 在确定作业单元占地面积和空间几何形状的过程中 需要将占地面积与建筑空间几何形状结合到作业单元位置相关图上 形成作业单元面积相关图 由于外部运输条件限制 物流模式通常需要按照给定的出入口位置来规划 此外还会受到作业流程 建筑物外部形状 物流对象搬运方式及存储要求的等方面的影响 基本的物流模式有五种 如表7所示 七 作业单位面积调整 作业单元面积相关图是直接从位置相关图演化而来的 只能代表一个理论的 理想情况下的布置方案 必须通过调整修正才能得到可行的布置方案 在实际规划中 修正因素主要包括以下几方面 1 物流对象搬运 物流作业单元面积相关图反映的只是物流作业单元之间的直线距离 由于道路位置 建筑物的规范形式的限制 实际搬运并不总能按照直线距离进行 物料搬运系统有三种基本形式 如图2所示 2 建筑特点 3 路线 4 公共管线设置 5 绿化布置 6 场地条件与环境 7 灵活性 8 实际限制条件 八 总平面布置方案形成 根据上述各步骤的操作 可以得到各区域的概略布置图 根据仓库结构 水电 消防 采光以及设备等需要调整部分区域的形状甚至面积 最终获得总平面布置图 物流中心的作业 往往一些区域同时完成多项操作 只用理论方法无法解决所有问题 所以 采用科学方法所确定的设计方案 还要考虑各方面的因素 在分析实际情况研究后 调整修正才能得到可行设计方案 如果规划方案在实际限制条件下 通过调整仍无法实现 该方案则要舍弃 把各种修正因素与布置图结合起来 最后形成若干个 一般二到五个 可行方案 以供决策者选用 3 布置方案的评价和选择方案的评价与选择是系统布置程序设计极其重要的环节 最优的布置方案 才能确保设计的成功 这是选择最优方案的重要活动 择优活动 加权因素比较法的基本思想是把布置方案的各影响因素 不论是定性的还是定量的 都划分等级 每一等级都赋予一个分值来表示该因素对布置方案的影响程度 同时根据不同