设施规划与物流第三章PPT

1、第三章第三章 系统化设施布置规划系统化设施布置规划(SLP)方法方法 不断改进不断改进、追求追求、追卓越追卓越 2 Contents 3.2 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析2 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 3 3.5 方案评价与选择方案评价与选择 5 3.6 Muther系统化设施布置规划系统化设施布置规划6 3.7 Quarterman Lee对对Muther的的SLP的改进的改进FacPlan7 3.1 决定设施布置需要的详细数决定设施布置需要的详细数 据据1 3.4 各种形式布置的设计各种形式布置的设计 4 第三章 系统化设施布置规划(SLP)方法（9学时） 3

2、 v 1) 1)设施之间相互流动的物流频率。设施之间相互流动的物流频率。 v 2)2)设施的形状和大小尺寸。设施的形状和大小尺寸。 v 3)3)有效的楼层面积和空间。有效的楼层面积和空间。 v 4)4)设施位置要受限制和限制的条件。设施位置要受限制和限制的条件。 v 5)5)一对设施之间要求相互靠近一对设施之间要求相互靠近的程度的程度。 3.1 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 注意：注意： 1）有些数据并非基本数据，只要知道了设施之间相互流动的物流频）有些数据并非基本数据，只要知道了设施之间相互流动的物流频 率以及设施的形状和大小尺寸，就可以做初步的布置。率以及设施的形状

3、和大小尺寸，就可以做初步的布置。 2）物流频率数据不准确，设施布置设计人员至少可以对）物流频率数据不准确，设施布置设计人员至少可以对物流强度或物流强度或 运输量运输量作出主观估计，如重等、中等、轻等。作出主观估计，如重等、中等、轻等。 3.1 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 4 v 3.1.1 3.1.1 流动模式流动模式 v 设施设施布置布置开始开始首先首先要决定通过系统的原材料、零部件、在制要决定通过系统的原材料、零部件、在制 品的总体流动模式。品的总体流动模式。 v 总体流动模式总体流动模式：是指产品从原材料转换到半成品是指产品从原材料转换到半成品( (制造阶段制造

4、阶段) )， 再到成品（装配阶段）的从始至终的流动模式。再到成品（装配阶段）的从始至终的流动模式。 v 流动模式一般由工艺路线、出入口位置、建筑物的大小和形流动模式一般由工艺路线、出入口位置、建筑物的大小和形 状等因素决定。状等因素决定。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 3）设施是机器设备或工作站，则必须在其间留有空间和过道，）设施是机器设备或工作站，则必须在其间留有空间和过道， 以便供设备或工作站服务的物料搬运设备的通行。以便供设备或工作站服务的物料搬运设备的通行。 5 v 如如设施场地面积有限设施场地面积有限，那么从中选择流动模式的方案也是有限的，那么从中选择流

5、动模式的方案也是有限的， 此时可选用此时可选用U U字形、字形、S S字形、字形、Z Z字形等较简单的流动模式。字形等较简单的流动模式。 v 图图3-13-1所示为一大型发动机工厂的流动模式，因受地形和面积限所示为一大型发动机工厂的流动模式，因受地形和面积限 制，故采用制，故采用E E形流动模式。形流动模式。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 图图31 大型发动机工厂的流动模大型发动机工厂的流动模 式式 6 v 制造业中常用的流动模式如图制造业中常用的流动模式如图3-23-2和图和图3-33-3所示。所示。 v 英文字母中每个字母均可作为流动模式的形状，适用于英文字母

6、中每个字母均可作为流动模式的形状，适用于离散制造离散制造 中零部件的加中零部件的加工工，也适用于，也适用于连续制造连续制造。 v 图图3-23-2为各种可能的流动模式为各种可能的流动模式。 图图32 各种可能的流动模式各种可能的流动模式 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 7 v 分枝和脊柱式流动模式最适用于分枝和脊柱式流动模式最适用于离散制造离散制造中部件和产品的中部件和产品的装配装配， 分枝为部件装配，主干为总装，两边对称的分枝可称为脊柱式流动模分枝为部件装配，主干为总装，两边对称的分枝可称为脊柱式流动模 式。此类流动模式也适用于需要此种模式的连线制造。式。此类流动

7、模式也适用于需要此种模式的连线制造。 图图33 分枝和脊柱式流动模式分枝和脊柱式流动模式 a) 分枝式分枝式 b)脊柱式脊柱式 a) b) 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 8 v 3.1.2 3.1.2 生产流程卡生产流程卡 v 生产流程卡生产流程卡记载了从收原材料开始到发货装运全过程的各阶段的记载了从收原材料开始到发货装运全过程的各阶段的 操作。卡中包括操作，时间定额、加工批量以及物料搬运方式。操作。卡中包括操作，时间定额、加工批量以及物料搬运方式。 v 还可以增加下列内容：操作人员、工作部门、需要的物料搬运设还可以增加下列内容：操作人员、工作部门、需要的物料搬运

8、设 备的类型和数量等，此卡可作为布置规划设计的原始依据，有时也称备的类型和数量等，此卡可作为布置规划设计的原始依据，有时也称 为为布置规划卡。布置规划卡。可以在己广泛使用的可以在己广泛使用的工艺过程工艺过程卡卡的基础上，补充增加的基础上，补充增加 巳述相关内容而生成巳述相关内容而生成生产流程卡生产流程卡。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 9 v 3.1.3 3.1.3 流动数据流动数据 v 通常用主观的评价或客观的计量来决定设施之间的相互作用和影通常用主观的评价或客观的计量来决定设施之间的相互作用和影 响的问题。响的问题。 v 1.1.定性流动数据定性流动数据 v

9、对一些中小型企业，收集需要的定量数据是困难的。在这种情况对一些中小型企业，收集需要的定量数据是困难的。在这种情况 下，用定性数据代替定量数据。这就是下，用定性数据代替定量数据。这就是作业单位关系图作业单位关系图法。法。 v 2.2.量化流动数据量化流动数据 v 量化流动数据的作用：决定每对设施之间相互影响的程度和范围，量化流动数据的作用：决定每对设施之间相互影响的程度和范围， 作为处理设施相对位置的原则，规划设计人员必须知道设施要求的面作为处理设施相对位置的原则，规划设计人员必须知道设施要求的面 积、形状和空间。积、形状和空间。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 10

10、 v 量化的结果：运输行程频率。即物料搬运系统在一定时间内所作量化的结果：运输行程频率。即物料搬运系统在一定时间内所作 运输的行程数。运输的行程数。 v 设施间行程频率数的表示方法：用行程从至频率矩阵和设施间行设施间行程频率数的表示方法：用行程从至频率矩阵和设施间行 程频率矩阵表示。程频率矩阵表示。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 设施设施1 设施设施2 设施设施3 设施设施4 设施设施5 设施设施6 设施设施1 12 3 3 设施设施2 12 设施设施3 4 5 8 8 8 设施设施4 4 4 设施设施5 1 2 2 15 19 设施设施6 4 9 7 19 图图

11、34 行程从至频率矩阵形式行程从至频率矩阵形式 11 v 3.1.4 3.1.4 距离的计量距离的计量 v 通常用设施中心的距离来表示设施间的距离。在实际工作中，有通常用设施中心的距离来表示设施间的距离。在实际工作中，有 以下几种不同的距离计量标准以下几种不同的距离计量标准: : v 1.1.几何法几何法 v 几何法测量设施中心直线距离，因易于处理和建模而最为常用。几何法测量设施中心直线距离，因易于处理和建模而最为常用。 v 2.2.平方法平方法 v 将设施中心直线距离平方将设施中心直线距离平方作为作为距离计量标准距离计量标准。 v 意义意义：与较远的一对设施相比，靠近的设施被赋予的权重更大与

12、较远的一对设施相比，靠近的设施被赋予的权重更大。 这个概念虽然应用较少，但这个概念虽然应用较少，但为为考虑问题提供了更为开阔的视野，特别考虑问题提供了更为开阔的视野，特别 在位置问题中多有应用。在位置问题中多有应用。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 12 v 3. .过道距离过道距离 v 过道距离和其他一切距离过道距离和其他一切距离计计量方法不同，这是物科搬运设备沿着量方法不同，这是物科搬运设备沿着 过道或走廊行走的实际距离。图过道或走廊行走的实际距离。图3-63-6中，在设施中，在设施i i、j j之间要考虑过道之间要考虑过道 距离，这是距离，这是a a、b b、

13、c c、d d四段距离的总和。四段距离的总和。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 设施设施 j 设施设施 i d a b c 图图34 过道距离与邻接过道距离与邻接 13 v 4 4. .邻接邻接 ( (靠在一起靠在一起) ) v 指明两个设施是否邻接，即是否紧挨在一起。这种方法的缺点是指明两个设施是否邻接，即是否紧挨在一起。这种方法的缺点是 在各种非邻接设施之间，不能区分其差别。邻接计量方法给邻接赋值在各种非邻接设施之间，不能区分其差别。邻接计量方法给邻接赋值 为为1 1，不邻接赋值为不邻接赋值为0 0。此种计量距离的方法可用于系统化设施布置技。此种计量距离的方法可

14、用于系统化设施布置技 术的评分。术的评分。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 14 v 3.1.5 3.1.5 定量化评价布置方案问题定量化评价布置方案问题 v 有评价布置的各种标准，有定性的有评价布置的各种标准，有定性的，也有定量的。普遍常用的定量也有定量的。普遍常用的定量 标准，即标准，即： v 式中：式中： 设施设施j j，k k之间运送单位物料载荷经过单位距离的成本之间运送单位物料载荷经过单位距离的成本; ; v 在设施在设施j j，k k之间的载荷或行程数之间的载荷或行程数; ; v 设施设施j j，k k之间的距离。之间的距离。 jkjkjkkj dfc

15、jk f jk c jk d 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 15 v 是变量。是变量。 包含了搬运设备分摊的固定成本和包含了搬运设备分摊的固定成本和 可变成本，与工人工资相关的操作成本，以及运输过程中在制品的可变成本，与工人工资相关的操作成本，以及运输过程中在制品的 成成本本。 v 3.1.6 3.1.6 数据的提取与产生数据的提取与产生 v 这些步骤是这些步骤是: : v 1) 1)获得基本数据和提取相关数据获得基本数据和提取相关数据; ; v 2) 2)产生要求格式的数据产生要求格式的数据; ; v 3) 3)分配原始数据并获反馈、产生数据文件。分配原始数据并

16、获反馈、产生数据文件。 jk c jk d jk f jk c 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 16 v 3.1.6.1 3.1.6.1 获得基本数据和提取相关数据获得基本数据和提取相关数据 v 进行布置设计需要的各项数据：进行布置设计需要的各项数据： v 1.1.每一个零件的名称、编号和代码每一个零件的名称、编号和代码（成组技术）（成组技术） v 2.2.每一机器设备的名称、编号和代码每一机器设备的名称、编号和代码 v 以上两项的名称、编号或代码必须是惟一的。以上两项的名称、编号或代码必须是惟一的。 v 3.3.每一个零件的工艺过程每一个零件的工艺过程 v 4.4

17、.每一个零件的生产量每一个零件的生产量 v 5.5.机器设备尺寸和占有的空间机器设备尺寸和占有的空间 v 除机器本身的尺寸外，周围必须留有相应的空间或面积以便工人除机器本身的尺寸外，周围必须留有相应的空间或面积以便工人 操作、安放工具、物料搬运储存等。操作、安放工具、物料搬运储存等。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 17 v 6. 6.每一对设施间搬运单位物料载荷的成本计算或猜测每一对设施间搬运单位物料载荷的成本计算或猜测 v 7. 7.有关位置限制和邻接的信息有关位置限制和邻接的信息 v 有一些设施或机器设备因搬迁难度很大或费用过高是不能从现有有一些设施或机器设备

18、因搬迁难度很大或费用过高是不能从现有 位置搬移的。有关这方面的信息，可从产品、工艺、设备方面的专家位置搬移的。有关这方面的信息，可从产品、工艺、设备方面的专家 处获得，从而决定一对设施是否必须邻接或决不能邻接。处获得，从而决定一对设施是否必须邻接或决不能邻接。 v 8.8.其他一些定性信息其他一些定性信息 v 建筑结构方面的限制，美观方面的考虑，人因方面的考虑。建筑结构方面的限制，美观方面的考虑，人因方面的考虑。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 18 v 3.1.6.2 3.1.6.2 产生要求格式的数据产生要求格式的数据 v 数据的格式：矩阵格式。数据的格式：矩阵

19、格式。 v 工艺路线矩阵工艺路线矩阵行程频率矩阵行程频率矩阵 v 工艺路线矩阵工艺路线矩阵：表明加工此零件所需要的机器设备及其工艺先后表明加工此零件所需要的机器设备及其工艺先后 顺序。矩阵每一行代表一种零件，每一列代表一种加设备。矩阵总行顺序。矩阵每一行代表一种零件，每一列代表一种加设备。矩阵总行 数代表零件数，总列数代表机器设备数。数代表零件数，总列数代表机器设备数。 v 生成数据生成数据要求要求，对所有某一型号的机器指定一个，对所有某一型号的机器指定一个惟一的代码惟一的代码。 v 若多若多组的零件在其一型号机器上加工，而这一型号的机器又有多组的零件在其一型号机器上加工，而这一型号的机器又有

20、多 台，可以假设一组中的每一零件的工艺路线都经过同型号机器中的某台，可以假设一组中的每一零件的工艺路线都经过同型号机器中的某 一台。一台。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 19 v 例如：例如：2 2和和4 4组零件都要求在机器组零件都要求在机器3 3上加工（机器上加工（机器3 3有两台），在矩有两台），在矩 阵中我们为机器阵中我们为机器3 3建立两行即建立两行即3a3a和和3b3b，并假定零件组并假定零件组2 2在在第第1 1台机器台机器3 3上上 加加1 (1 (即即3a)3a)，零件组，零件组4 4作第作第2 2台机器台机器3 3上加工上加工( (即即3a)

21、3a) ，但是这种假设但是这种假设 有时不一定符合实际，例如零件组有时不一定符合实际，例如零件组2 2的的20%20%零件在零件在3a3a上加工，而上加工，而80%80%零零 件在件在3b3b上加工，此时必须知道给定零件组各以何种百分比在相同机器上加工，此时必须知道给定零件组各以何种百分比在相同机器 的某一台上加工，再定义附加变量，的某一台上加工，再定义附加变量，最最后计算机器之间的行程频率。后计算机器之间的行程频率。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 20 每一个进入零件工艺矩阵的元素都是整数，在每一个进入零件工艺矩阵的元素都是整数，在i i行行j j列中的矩阵元列

22、中的矩阵元 素素k k表明零件表明零件i i在机器在机器j j上进行上进行k k操作。假如机器操作。假如机器j j完成对零件完成对零件i i的两个以的两个以 上的上的连贯操作连贯操作( (如操作如操作3 3、4 4和和5)5)，则则在在i i行和行和j j列中有列中有3 3个元素个元素，即为即为3 3、 4 4和和5 5。 v 在矩阵上在矩阵上还应还应另加两列，一为零件的年产量，另一为其批量。用另加两列，一为零件的年产量，另一为其批量。用 于决定在一对机器或两个设施之间为了搬运该零件需要多少次行程数。于决定在一对机器或两个设施之间为了搬运该零件需要多少次行程数。 将各零件的这一数字合计起来就可

23、决定两个设施或一对机器之间总的将各零件的这一数字合计起来就可决定两个设施或一对机器之间总的 物料搬运行程数，也可用作两个设施间交互程度的量化水平。物料搬运行程数，也可用作两个设施间交互程度的量化水平。 31 决定设施布置需要的详细数据决定设施布置需要的详细数据 21 v 3.2.1 3.2.1 作业单位相互关系分析的概念作业单位相互关系分析的概念 v 各设施间出物流联系外，还存在有人和工作的联系，这些联系都各设施间出物流联系外，还存在有人和工作的联系，这些联系都 可以表示为各单位之间的关系，可称为可以表示为各单位之间的关系，可称为非物流关系非物流关系 v 作业单位之间作业单位之间活动的频繁程度

24、活动的频繁程度可以说明单位之间关系可以说明单位之间关系是是密切密切还是还是 疏远。这种对单位之间密切程度的分析称为疏远。这种对单位之间密切程度的分析称为作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析。 v 因此设施的布置取决于两个方面：物流和因此设施的布置取决于两个方面：物流和作业单位相互关系作业单位相互关系 v 下面进一步讨论作业单位相互关系图的画法及分析方法。下面进一步讨论作业单位相互关系图的画法及分析方法。 3.2 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 3.2 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 22 v 3.2.2 3.2.2 作业单位相互关系及其分析作业单位相互关系及其分析 v

25、采用采用“密切程度密切程度”代码来代码来表示表示单位之间的不同关系。如表单位之间的不同关系。如表3 31 1 所示。用一种理由代码来说明达到此密切程度的理由，如表所示。用一种理由代码来说明达到此密切程度的理由，如表3 32 2所所 示。示。 v 这一方法不论是制造业还是服务业，都可表示各部门间关系的这一方法不论是制造业还是服务业，都可表示各部门间关系的 密切程度。密切程度。 密切程度代码密切程度代码A AE EI IO OU UX X 实际含义实际含义 绝对必要绝对必要 AbsolutelyAbsolutely necessarynecessary 特别重要特别重要 EspeciallyEsp

26、ecially importantimportant 重要重要 ImportantImportant 一般一般 OrdinaryOrdinary importantimportant 不重要不重要 UnimportantUnimportant 不要靠近不要靠近 ClosenessCloseness undesirableundesirable 理由代理由代 码码 1 12 23 34 45 56 67 78 8 理由理由同一场同一场 地地 物流物流服务服务方便方便库存控库存控 制制 联系联系零件流零件流 动动 清洁清洁 表表31 “密切程度密切程度”代码代码 表表32 “密切程度密切程度” 理

27、由代码理由代码 3.2 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 23 v 作业单位相互关系：就是作业单位相互关系：就是 指对作业单位之间关系的密切指对作业单位之间关系的密切 程度。程度。 v 作业单位相互关系作业单位相互关系图图的左的左 方为需要进行设施布置的方为需要进行设施布置的各各作作 业单位业单位；右方的每个菱形框表右方的每个菱形框表 示和左方相对应的两个作业单示和左方相对应的两个作业单 位之间的关系。菱形框上半部位之间的关系。菱形框上半部 为密切程度代码，下半部为理为密切程度代码，下半部为理 由代码。由代码。 3.2 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 24 v 3.2.3 3

28、.2.3 如何决定作业单位及其相互关系如何决定作业单位及其相互关系 v “作业单位作业单位(Activity)”(Activity)”：是指布置图中各个不同的工作区或存是指布置图中各个不同的工作区或存 在物，是设施的基本区划。在物，是设施的基本区划。 v 决定作业单位及其相互关系，必须遵循决定作业单位及其相互关系，必须遵循如下如下步骤步骤: : v 1 1）由设施布置人员初步决定各部门关系，并经集体讨论，充分）由设施布置人员初步决定各部门关系，并经集体讨论，充分 阐明理由并作分析。阐明理由并作分析。 v 2 2）访问）访问各作业单位各作业单位的主管及其上级，作充分的调查研究。的主管及其上级，作

29、充分的调查研究。 v 3 3）决定密切程度的标准，并逐项记录所用关系值的理由。）决定密切程度的标准，并逐项记录所用关系值的理由。 v 4 4）确定每一对作业单位密切程度关系值和理由。）确定每一对作业单位密切程度关系值和理由。 v 5 5）允许任何人对关系表提意见，允许多次评审、讨论和修改。）允许任何人对关系表提意见，允许多次评审、讨论和修改。 3.2 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 25 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 v 3.3.1 3.3.1 设施布置的目标和原则设施布置的目标和原则 v 3.3.1.1 3.3.1.1 目标：目标： v 1 1）符合生产、服

30、务和工艺或服务过程要求。）符合生产、服务和工艺或服务过程要求。 v 2 2）最有效利用空间。）最有效利用空间。 v 3 3）物料搬运费用最少。）物料搬运费用最少。 v 4 4）保持生产灵活性。）保持生产灵活性。 v 5 5）管理方便。）管理方便。 v 6 6）提供安全、舒适、方便的工作环境。）提供安全、舒适、方便的工作环境。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 26 v 3.3.1.2 3.3.1.2 原则原则 v （一）工厂总体布置的原则（一）工厂总体布置的原则 v 1.1.总体布置要求符合总体布置要求符合工艺过程，工艺过程，物流路线短捷顺畅，重视各作业物流路线短捷顺畅，重

31、视各作业 单位之间的关系密切程度布置的基本模式有两种；单位之间的关系密切程度布置的基本模式有两种； v (1)(1)先先按按功能功能进行厂区区划，划分为着干区段进行布置。然后按进行厂区区划，划分为着干区段进行布置。然后按 相互关系的密切程度进行各作业单位的配置。相互关系的密切程度进行各作业单位的配置。 v 其优点是各区域功能明确，环境条件好；其优点是各区域功能明确，环境条件好； v 缺点是不能完全满足工艺流程和物流合理化的要求。缺点是不能完全满足工艺流程和物流合理化的要求。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 27 v (2) (2)采用系统布置设计，即按物流量及物流路线分析

32、各作业单位采用系统布置设计，即按物流量及物流路线分析各作业单位 之间的关系密切程度，并考虑非物流因素进行系统布置。其之间的关系密切程度，并考虑非物流因素进行系统布置。其优点优点是节是节 省搬运时间和费用，防止搬运过程中的废品损失和质量事故。省搬运时间和费用，防止搬运过程中的废品损失和质量事故。 v 也有的是上述两种模式相结合的混合模式，即部分采用功能分区，也有的是上述两种模式相结合的混合模式，即部分采用功能分区， 部分采用系统设计。部分采用系统设计。 v 2 2内外协调内外协调 v （1 1）建筑物、构筑物配置符合城市规划的要求，工厂建筑群体）建筑物、构筑物配置符合城市规划的要求，工厂建筑群体

33、 的空间及厂区绿化，美化的配置与周围的建筑群体相协调。的空间及厂区绿化，美化的配置与周围的建筑群体相协调。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 28 （2 2）与厂外运输线路，公用干线，住宅区等衔接配合，处理好相）与厂外运输线路，公用干线，住宅区等衔接配合，处理好相 应的出入口位置。应的出入口位置。 v （3 3）避免与减少厂内外污染源、噪声源、振动源的相互影响。）避免与减少厂内外污染源、噪声源、振动源的相互影响。 3.3.道路、铁路便捷道路、铁路便捷 v (1)(1)道路应满足生产、消防、人行方便、短捷，安全的需要，路面道路应满足生产、消防、人行方便、短捷，安全的需要，路面

34、 宽度。与人车流量相适应，减少人流与车流的交叉。宽度。与人车流量相适应，减少人流与车流的交叉。 v (2)(2)铁路要方便作业，减少之字形往返运输，避免穿越。主干道铁路要方便作业，减少之字形往返运输，避免穿越。主干道不不 与主要人流交叉，装卸线长度与卸车数及库容量相适应。与主要人流交叉，装卸线长度与卸车数及库容量相适应。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 29 v 4.4.合理用地合理用地 v (1)(1)有效利用厂区土地和空间，建筑物，构筑物布置疏密得当。有效利用厂区土地和空间，建筑物，构筑物布置疏密得当。 (2)(2)尽量将生产联系密切、性质相似的车间、仓库和辅助部门组

35、成联尽量将生产联系密切、性质相似的车间、仓库和辅助部门组成联 合厂房或多层厂房，减少零星小建筑。合厂房或多层厂房，减少零星小建筑。 v (3)(3)合理预留发展用地，预留面积要适当，预留位置要便于发展合理预留发展用地，预留面积要适当，预留位置要便于发展 后的生产联系。后的生产联系。 v 5.5.适应自然条件适应自然条件 v (1)(1)建筑物自然通风和采光条件良好。建筑物自然通风和采光条件良好。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 30 v (2)(2)充分利用地形。充分利用地形。 v (3)(3)避开地质不良的地段，防止滑坡、湿陷等隐患。避开地质不良的地段，防止滑坡、湿陷等

36、隐患。 v 6 6、安全和环境保护、安全和环境保护 v (1)(1)符合防火、防爆，防振、防噪声等安全卫生规定。符合防火、防爆，防振、防噪声等安全卫生规定。 v (2)(2)散发粉尘及有害气体的设施应布置在盛行风向的下风侧。散发粉尘及有害气体的设施应布置在盛行风向的下风侧。 v (3)(3)注意厂区绿化及美化环境的配置。注意厂区绿化及美化环境的配置。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 31 （二）车间布置的原则（二）车间布置的原则 v (1)(1)要要以以车间生产纲领和生产类型为依据，确定车间的生产组织车间生产纲领和生产类型为依据，确定车间的生产组织 形式和设备布置的形式。

37、形式和设备布置的形式。 v (2)(2)要求工艺流程通顺，物料搬运短捷方便，避免往返交叉。配要求工艺流程通顺，物料搬运短捷方便，避免往返交叉。配 备适当等级的起重运输设备，充分利用建筑物的空间。备适当等级的起重运输设备，充分利用建筑物的空间。 v (3)(3)要对车间的所有组成部分，合理区划和协调配置。要对车间的所有组成部分，合理区划和协调配置。 v (4)(4)创造安全、舒适的工作环境创造安全、舒适的工作环境。将工位器具设在合适的部位，将工位器具设在合适的部位， 便于工人完成作业。便于工人完成作业。 v (5)(5)具备适应生产变化的柔性。具备适应生产变化的柔性。 3.3 3.3 系统化设施

38、布置方法系统化设施布置方法 32 3.3.2 3.3.2 平面图布置方案的各种方法平面图布置方案的各种方法 v 原理：原理： v 1 1）各相关的作业单位间的物流；）各相关的作业单位间的物流； v 2 2）各相关的作业单位间相互间的关系。）各相关的作业单位间相互间的关系。 v 布置布置对象：工厂、车间、服务车间等。布置布置对象：工厂、车间、服务车间等。 v 布置方法如下：布置方法如下： v 1.1.根据物流量布置各作业单位根据物流量布置各作业单位 v 追求的目标：各作业单位在平面图上布置后，相邻两作业单位间追求的目标：各作业单位在平面图上布置后，相邻两作业单位间 物流物流量量最大。最大。 v

39、所需的原始数据：作业单位的面积、频次从至表。所需的原始数据：作业单位的面积、频次从至表。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 33 作业单位代码作业单位代码作业单位名称作业单位名称面积面积/m/m2 2 T T原料零配件库原料零配件库120120 U U铣削工段铣削工段8080 V V冲压工段冲压工段6060 W W车削工段车削工段120120 X X装配工段装配工段8080 Y Y涂装工段涂装工段120120 Z Z发送库发送库120120 T TU UV VW WX XY YZ Z T T45451515252510105 5 U U353525251010 V V5 5

40、 W W20203535 X X65653535 Y Y5 525256565 Z Z 原料零配件库原料零配件库 铣削工段铣削工段 冲压工段冲压工段 车削工段车削工段 装配工段装配工段 涂装工段涂装工段 发送库发送库 表表33 各作业单位及面积各作业单位及面积 图图39 作业单位关系表作业单位关系表图图38作业单位间物料搬运车每周运输次数从至表作业单位间物料搬运车每周运输次数从至表 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 34 v 此法分三步：此法分三步： v 第一步：按物流量从大到小第一步：按物流量从大到小 定等级。上例物流量的等级从大定等级。上例物流量的等级从大 到小分别为到

41、小分别为:Y:YZ Z、X XY Y、T TU U、 X XZ Z、W WX X、U UW W、T T W W、Y YU U、V VX X。 v 第二步：具体布置各作业单第二步：具体布置各作业单 位。将物流量最大的一对单位位。将物流量最大的一对单位 Y YZ Z最先布置在平面图上最先布置在平面图上( (如图如图 a)a)，然后按物流量大小逐步进入然后按物流量大小逐步进入 布置示意图。布置示意图。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 YZ Y X Z TU Y X Z U W Y X ZT T V U W Y X Z a)b) c)d) e) 图图310 例题进行平面布置时示意

42、图的演化例题进行平面布置时示意图的演化 35 v 物流量第二大的一对单位应是物流量第二大的一对单位应是 X XY Y，所以进入平面布置的下一单所以进入平面布置的下一单 位应为位应为X X，如图如图b b所示。所示。 v 物流量第三大的一对单位是物流量第三大的一对单位是 T TU U。由从至表可见单位由从至表可见单位T T对对X X和和Y Y 的物流量，比单位的物流量，比单位U U对它们要小得对它们要小得 多，所以作如图多，所以作如图C C的布置。的布置。 v 下一个，进入布置的是单位下一个，进入布置的是单位W W， 单位单位V V最后进入布置。图最后进入布置。图b b表示了表示了W W 的位置

43、，与的位置，与T T、U U和和X X相邻。单位相邻。单位V V在在 图中的位置列于图图中的位置列于图3-l0e3-l0e中。中。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 YZ Y X Z TU Y X Z U W Y X ZT T V U W Y X Z a)b) c)d) e) 图图310 例题进行平面布置时示意图的演化例题进行平面布置时示意图的演化 36 v 第三步：将各单位的实际面积反映到布置示意图中去，就得到第三步：将各单位的实际面积反映到布置示意图中去，就得到 最终平面布置示意图，即为将表最终平面布置示意图，即为将表3 33 3中面积加到图中面积加到图3-l0e3-l

44、0e中去，最后中去，最后 得到图得到图3 31111。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 T V U W Y X Z 图图311 对例题进行平面布置的结果对例题进行平面布置的结果 37 v 2.2.用路程图法布置平面图用路程图法布置平面图 v 路程图法的原理：量距积为最小。布置的步骤：路程图法的原理：量距积为最小。布置的步骤： v 第一步：对初步平面图依经验作出一些调整。图第一步：对初步平面图依经验作出一些调整。图3-123-12即为图即为图3-3- 1111调整后的布置平面图。调整后的布置平面图。 v 第二步：确定移动距离的路程（移动距离就是两部门中心的直第二步：确定移动

45、距离的路程（移动距离就是两部门中心的直 线路程）。求出距离矩阵见表线路程）。求出距离矩阵见表3 34 4。 T TU UV VW WX XY YZ Z T T32324040434380807474 U U262672725757 V V4040 W W26264646 X X46463131 Y Y575746462525 Z Z 表表34用路程图法间距离矩阵（单位：用路程图法间距离矩阵（单位：m) 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 T V U WY X Z 图图311 用路程法的初步平面布置图用路程法的初步平面布置图 38 v 第三步：将移动量和移动距离相乘，求得路程图

46、第三步：将移动量和移动距离相乘，求得路程图，如图如图3 31313所所 示示。路程图中数路程图中数据据是初步布置图的量距积。是初步布置图的量距积。 T TU UV VW WX XY YZ Z T T1440144060060010751075800800370370 U U78078018001800855855 V V200200 W W52052016101610 X X2990299010851085 Y Y2852851150115016251625 Z Z 图图313 初步平面图的路程图初步平面图的路程图 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 39 v 第四步：降低量

47、距积。方法是将路程图中数值最大的几个第四步：降低量距积。方法是将路程图中数值最大的几个 作业单位的中心间的直线距离减少到最小的程度。作业单位的中心间的直线距离减少到最小的程度。 v 方法：将作业单位方法：将作业单位X X的中心向作业单位的中心向作业单位Y Y、Z Z更加靠近一些更加靠近一些 而降低量距积，也就是减少而降低量距积，也就是减少X X到到Y Y和和X X到到Z Z的距离。的距离。 v 3.3.用作业单位关系图法布置平面图用作业单位关系图法布置平面图 v 这一方法通常分两阶段：第一阶段为确定各作业单位的相这一方法通常分两阶段：第一阶段为确定各作业单位的相 对位置；第二阶段再根据各作业单

48、位的应有面积画出真实的平对位置；第二阶段再根据各作业单位的应有面积画出真实的平 面布置图。面布置图。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 40 v 第一阶段的做法如下：第一阶段的做法如下： v (1)(1)第一步：先取第一步：先取 纸板用刀划出尺寸相同纸板用刀划出尺寸相同 的方块作为样板，每一的方块作为样板，每一 块样板代表一个作业单块样板代表一个作业单 位。位。 A X T 原料库原料库 E:U I:W O:V,X U:Y,Z A X U 铣削工段铣削工段 E:T,W I:X,Y O: U:V,Z A X V 冲压工段冲压工段 E: I: O:T,Y U:U,W,X,Z A

49、 X W 车削工段车削工段 E:U I:T,X O: U:V,Y,Z AY X X 装配工段装配工段 E: I:U,W,Z O:T U:V AX X Y 装配工段装配工段 E: Z I:U O:V U:T,W A X Z 装配工段装配工段 E: Y I:X O:V U:T,U,V,W 图图34 方块样板方块样板 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 41 v (2) (2)第二步：选出第二步：选出“A”A”关系数量最多的一块样板。如果遇到不止关系数量最多的一块样板。如果遇到不止 一块样板有相同数量的一块样板有相同数量的 “A”A”关系，则再在已选出的样板中找下一级关系，则再在已

50、选出的样板中找下一级 “E”E”关系进行比较，依此类推。将挑出的样板布置在平面图的中部关系进行比较，依此类推。将挑出的样板布置在平面图的中部 位置。所用例题中位置。所用例题中“A”A”关系最多的样板是关系最多的样板是X X和和Y Y，由于由于Y Y的的 “I”I”关系关系 较多，所以先将较多，所以先将Y Y布置在平面图中部，见图布置在平面图中部，见图3-15a3-15a。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 42 v (3)第三步，第二块样板。它与第一块选出的样板有“A”关系， 同时也与其他样板的“A”关系数量最多。例题中只有X与Y有“A” 系 ，所以将X放在Y边上。再选用第

51、三块样板，它应与已选用的样板 关系最为密切，可能达到的最密切即为与已选用的样板关系都为 “A”，次密切关系为除了一个“E”外都是“A”。如此继续做下去， 直到选出第三块样板。选出的第三块样板放在与它关系最密切的样板 的边上。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 YXY 图图315 确定各样板的相对位置确定各样板的相对位置 a) b) 43 与与X X、Y Y样板关系最样板关系最 密切者是样板密切者是样板Z Z，因为，因为 Z Z和和X X的关系为的关系为“I” I” ， Z Z和和Y Y的关系为的关系为“E”E”， 所以将所以将Z Z布置到平面图布置到平面图 中如图中如图d

52、d 所示。继续所示。继续 按照这样的原则和方按照这样的原则和方 法做下去，就可以将法做下去，就可以将 样板样板U U、W W、T T、V V摆放摆放 到位，如图到位，如图3 31515中中c c、 d d、e e、f f所示。所示。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 Y XY 图图315 确定各样板的相对位置确定各样板的相对位置 a) b) C) d) XY Z U XY Z UW XY Z UW T XY Z UW T V e) f) 44 v 第二阶段的步骤为第二阶段的步骤为: : v 将各作业单位面积用实际面积代替，得真实平面布置图。实际工将各作业单位面积用实际面积代

53、替，得真实平面布置图。实际工 作可按如下步骤进行作可按如下步骤进行: : v 第一步：选择单位面积第一步：选择单位面积(20)(20)，要求各作业单位面积除单位面积后，要求各作业单位面积除单位面积后 其商近似为整数。其商近似为整数。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 45 v 第二步：按平面布置图，将第二步：按平面布置图，将 各作业单位的实际样板块数置入，各作业单位的实际样板块数置入， 得图得图3-163-16所示的实际平面布置图。所示的实际平面布置图。 v 第三步：以上得到的平面布第三步：以上得到的平面布 置图仅是一种方案，如将限制设置图仅是一种方案，如将限制设 施布置的

54、约束条件考虑在内，可施布置的约束条件考虑在内，可 得数种的方案，再作出评价后，得数种的方案，再作出评价后， 选出优化的方案。选出优化的方案。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 YXZZ YXZZ YXZZ YXUU YXUU WVVV WWTT WWTT WTT 图图316 例题的实际平面布置图例题的实际平面布置图 46 v 4.4.用物流量和作业单位关系共同布置平面图用物流量和作业单位关系共同布置平面图 v 在系统化设施布置中，将作业单位间的物流关系和非物流关系进在系统化设施布置中，将作业单位间的物流关系和非物流关系进 行综合，综合后的相互关系即称为行综合，综合后的相互关

55、系即称为综合相互关系综合相互关系。 v 综合相互关系法的方法和步骤。综合相互关系法的方法和步骤。 v 1 1）通过）通过物流物流分析，在物流合理化的基础上求得各作业单位间的分析，在物流合理化的基础上求得各作业单位间的 物流量及其相互关系。物流量及其相互关系。 v 2 2）确定各作业单位间）确定各作业单位间非物流关系相互影响因素非物流关系相互影响因素及等级，作出作及等级，作出作 业单位相互关系表。业单位相互关系表。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 47 v 3 3）确定物流和非物流相互关系的相对重要性。通常重要性比值）确定物流和非物流相互关系的相对重要性。通常重要性比值 m

56、:nm:n不应超过不应超过1:3-3:11:3-3:1。此比值称为加权值。此比值称为加权值。 v 4 4）量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。量化值一般取）量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。量化值一般取 为：为： v A=4A=4，E=3E=3，I=2I=2，O=1O=1，U=OU=O，X=-1X=-1 v 5 5）计算综合相互关系密切程度计算综合相互关系密切程度CRCRij ij v CRCRij ij = m = m* *MRMRij ij + n + n* *NRNRij ij v 式中：式中： CRCRij ij 作业单位作业单位A Ai i和和A Aj j间的综合相互关系密

57、切程度；间的综合相互关系密切程度； v MRMRij ij 作业单位作业单位A Ai i和和A Aj j间的物流强度相互关系等级；间的物流强度相互关系等级； v NRNRij ij 作业单位作业单位A Ai i和和A Aj j间的非物流的相互关系密切程度等级。间的非物流的相互关系密切程度等级。 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 48 v 6) 6)综合相互关系等级划分综合相互关系等级划分 v 目的：建立起符号化的作业单位综合相互关系表。目的：建立起符号化的作业单位综合相互关系表。 v 综合相互关系的等级划分也同样为综合相互关系的等级划分也同样为A A、E E、I I、O O

58、、U U、X X，各级间各级间 CRCRij ij值逐步递减。 值逐步递减。 v 各作业单位的配对数的常规比例。如表各作业单位的配对数的常规比例。如表3-53-5所示。所示。 关系密切程度等级关系密切程度等级符号符号作业单位配对比例作业单位配对比例 绝对必要靠近绝对必要靠近A A1 13%3% 特别重要靠近特别重要靠近E E2 25%5% 重要重要I I3 38%8% 一般一般O O5 515%15% 不重要不重要U U202085%85% 不希望靠近不希望靠近X X0 010%10% 表表38 综合相互关系的等级划分比例综合相互关系的等级划分比例 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施

59、布置方法 49 v 注意：注意： v 任何一级物流强度与任何一级物流强度与X X级非物流关系密切级综合时，不应超过级非物流关系密切级综合时，不应超过O O 级。级。 v 某些绝不能靠在一起的作业单位间的相互关系，可定为某些绝不能靠在一起的作业单位间的相互关系，可定为XXXX级，级， 如为了防火和安全等原因。如为了防火和安全等原因。 v 7)7)根据经验和实际约束情况，调整综合相互关系图表。根据经验和实际约束情况，调整综合相互关系图表。 v 8)8)布置平面图布置平面图 3.3 3.3 系统化设施布置方法系统化设施布置方法 50 v 5.5.案例：叉车总装厂的总体布局案例：叉车总装厂的总体布局 v 图图3-173-17与图与图3-183-18为叉车总装厂作业单位之间物流相互关系和非物为叉车总装厂作业单位之间物流相互关系和非物 流相互关系图。流相互关系图。 v 考虑到物流和非物流，叉车总装厂总体布局的过程和步骤如下：考虑到物流和非物流，叉车总装厂总体布局的过程和步骤如下： v (1) (1)选用加权值选用加权值 v 对叉车总装厂布置来说，物流和非物流因素的影响大体相当。因对叉车总装厂布置来说，物流和非物流因素的影响大体相当。因 此取加权值此取加权值 m:n=1:1m:n=1:1 3.3