物流工程第伊俊敏电子

1、国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 1 引导案例引导案例 n东风汽车公司前身是东风汽车公司前身是1970年代开始建设的第二汽车制造年代开始建设的第二汽车制造 厂，它位于湖北省西北山地十堰市。厂，它位于湖北省西北山地十堰市。 n二汽的二汽的22个专业厂分布于十堰市各山坳内，布局十分分散，个专业厂分布于十堰市各山坳内，布局十分分散， 东西距离近东西距离近30公里。公里。 n没有考虑汽车制造这种大物流量生产所必需遵循的没有考虑汽车制造这种大物流量生产所必需遵循的“移动移动 距离最小原则距离最小原则”，在生产系统规划与设计中没有进行正确，在生产系统规划与设计中没有进行正确 的物流分析

2、，在厂际间建设了的物流分析，在厂际间建设了70多公里的铁路专用线及与多公里的铁路专用线及与 之配套的仓库等设施。最后，不得不用汽车运输取代了原之配套的仓库等设施。最后，不得不用汽车运输取代了原 定的厂际间的铁路运输。定的厂际间的铁路运输。 n由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系，由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系， 加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复 杂，物流始终是压在企业肩上的一个重担。杂，物流始终是压在企业肩上的一个重担。 n十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司不十堰基地也给东风汽车公司

3、的后续发展带来障碍，公司不 得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总 结教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经结教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经 发生了质的飞跃。发生了质的飞跃。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 本 章 主 要 内 容 系统布置设计SLP SLP基本要素与程序模式、SLP相关图技术、平面布置方案的确定。 其他布置方法 关系表法、图论法。 详细布置 工作地布置、机器布置与二次分配问题。 服务设施布置与设计 办公室布置、零售店布置、医院布置、餐厅与厨房布置。 布置模型与算法

4、算法分类、CORELAP、CRAFT、布置算法小结。 布置设计软件 计算机辅助设施设计的发展、典型软件介绍 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 3 6.1 系统布置设计SLP n设施布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的设施布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的 问题。人们研究出了许多手工设计、数学分析和图解技术。问题。人们研究出了许多手工设计、数学分析和图解技术。 n1960年代以来，又发展了计算机辅助设施设计技术。在众年代以来，又发展了计算机辅助设施设计技术。在众 多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求最佳物流作多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求最

5、佳物流作 为解决布置问题的主要目标。为解决布置问题的主要目标。 n1961年理查德年理查德缪瑟提出的系统布置设计缪瑟提出的系统布置设计SLP，在世界范围，在世界范围 内设施布置都有较大影响，应用十分普遍。内设施布置都有较大影响，应用十分普遍。 nSLP是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系密切程是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系密切程 序分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模序分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模 或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置 或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布

6、或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布 置设计，同时，也可用于医院、商店对服务业的布置设计。置设计，同时，也可用于医院、商店对服务业的布置设计。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 4 6.1.1 SLP基本要素与程序模式 nSLP方法有方法有5个基本要素，抓住这些就是解决布置问题的个基本要素，抓住这些就是解决布置问题的 “钥匙钥匙”。5个基本要素是个基本要素是P、Q、R、S、T，即：，即： nP产品和物料，包括其变化和特性；产品和物料，包括其变化和特性； nQ每种物品的数量；每种物品的数量； nR生产路线（工艺过程顺序）；生产路线（工艺过程顺序）； nS辅助部门

7、（包括服务部门）；辅助部门（包括服务部门）； nT时间（时间安排）。时间（时间安排）。 n上述上述P, Q两个基本要素是一切其他特征或条件的基础。只两个基本要素是一切其他特征或条件的基础。只 有在上述各要素充分调查研究并取得全面、准确的各项原有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、数学和图形模型，始数据的基础上，通过绘制各种表格、数学和图形模型， 有条理地细致分析和计算，才能最终求得工程布置的最佳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。方案。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 5 n整个设计被划分为整个设计被划

8、分为4个阶段：个阶段： 确定位置。确定位置。 总体区划。总体区划。 详细布置。详细布置。 实施。实施。 n四个阶段均按顺序进行，其中第一阶段和四个阶段均按顺序进行，其中第一阶段和 第四阶段不属于布置设计工作，第二和第第四阶段不属于布置设计工作，第二和第 三阶段是布置设计的主要工作。三阶段是布置设计的主要工作。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 6 系统布置设计SLP程序模式 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 7 6.1.2 SLP相关图技术 n相关图是缪瑟首先使用的，它相关图是缪瑟首先使用的，它 能直观地表示出各作业单位两能直观地表示出各作业单位两 两之

9、间的关系密切程度，而这两之间的关系密切程度，而这 正是布置的依据。正是布置的依据。 n因为企业内作业单位之间关系因为企业内作业单位之间关系 影响因素较多，所以除了进行影响因素较多，所以除了进行 物流分析之外，还要有非物流物流分析之外，还要有非物流 分析。分析。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 8 一、非物流分析 物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间 还存在着其他的关系。例如以下就是非物流因素为主的情还存在着其他的关系。例如以下就是非物流因素为主的情 况：况： n诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少

10、，物流诸如电子和精密机械的工厂，需要运输的物料很少，物流 相对来说不重要。相对来说不重要。 n辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑 它们之间的密切关系，像维修间、工具室、更衣室、休息它们之间的密切关系，像维修间、工具室、更衣室、休息 室与生产区都的一定的密切关系。室与生产区都的一定的密切关系。 n在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有真在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有真 正的固定的物流，常用正的固定的物流，常用信息流信息流或或人流人流当作当作“物流物流”。 n在某些情况下，工艺过程也不是布置设计的唯一依据

11、。例在某些情况下，工艺过程也不是布置设计的唯一依据。例 如重大零部件的搬运要考虑运入运出的条件，不能按工艺如重大零部件的搬运要考虑运入运出的条件，不能按工艺 过程布置；有的工序属于产生污染或有危害的作业，需要过程布置；有的工序属于产生污染或有危害的作业，需要 远离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序。远离精密加工和装配区域，也不能考虑工艺顺序。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 9 n非物流的相互关系不能用定量的方法得到，而要非物流的相互关系不能用定量的方法得到，而要 用一些定性的方法。这时相关图每个菱形格子不用一些定性的方法。这时相关图每个菱形格子不 但要表示两两之间的

12、但要表示两两之间的密切程度等级密切程度等级(Closeness Rating)，还要加上评级的理由。，还要加上评级的理由。 n定性给出密切程度等级时，包括定性给出密切程度等级时，包括A、E、I、O、U 和和X六种，其比例掌握如下六种，其比例掌握如下 符号 A E I O U X 意义 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近 颜色 红色 桔黄 绿色 蓝色 无色 棕色 量化值 4 3 2 1 0 -1 线条数 4条 3条 2条 1条 无 1条折线 比例(%) 25 310 515 1025 4580 根据需要 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 10 A O A I E

13、 U O U I U U U U E X U U X U U U X U U X U U U U I U I O I I E U E I U U U O U U U X U A O UO E I 4 3 3 3 1 2 4 5 5 1 5 2 2 2 2 1 2 1 2 6 2 4 1 5 5 5 5 1 1 2 4 2 1 1 4 34 15 4 4 3 8 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 14 4 E E I I E U U I U U U U I E U X X U U U E U U X I

14、U U U I I U U U U U I 1 E 1.原料库 2.油料库 3.零件库 4.机加工车间 5.热处理车间 6.焊接车间 7.变速器车间 8.总装车间 9.工具车间 10.油漆车间 11.试车车间 12.成品库 13.办公服务楼 14.车库 图4-13 作业单位相关图 某叉车厂作业单位非物流相关图某叉车厂作业单位非物流相关图 共有共有1414个作业单位，两两关系共有个作业单位，两两关系共有n n* *(n-(n- 1)/2 =141)/2 =14* *(14-1)/2=91(14-1)/2=91个，则个，则A A级约有级约有2525 个，图中为个，图中为3 3个。个。 确定作业单位

15、密切程度等级的主要影响因确定作业单位密切程度等级的主要影响因 素，也就是评级理由，在相关图中一般以素，也就是评级理由，在相关图中一般以 代码表示，并在右下角列出表格。代码表示，并在右下角列出表格。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 11 这些理由一般不要超过这些理由一般不要超过810条。常见理由如：条。常见理由如： n工作流程工作流程 n作业性质相似作业性质相似 n使用相同设备、设施或同一场地使用相同设备、设施或同一场地 n使用相同文件使用相同文件 n使用一套人员使用一套人员 n联系频繁程度联系频繁程度 n监督和管理监督和管理 n噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等噪声、振动、烟

16、尘、易燃、易爆等 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 12 n非物流关系评级主要由上述理由确定，非物流关系评级主要由上述理由确定， nA级一般只用于部门间有密切的工艺联系或使用级一般只用于部门间有密切的工艺联系或使用 相同的设备或场所相同的设备或场所，如钢材库和下料区、最后检，如钢材库和下料区、最后检 查和包装、清理和油漆等。大量的人员流动也可查和包装、清理和油漆等。大量的人员流动也可 定为定为A。 n如果对如果对A有些把握不准，就可定为有些把握不准，就可定为E，如两个作业，如两个作业 单位间人员流动量大但并不是每时如此，再如方单位间人员流动量大但并不是每时如此，再如方 便和

17、安全要求、搬运物料要求和服务频繁和紧急便和安全要求、搬运物料要求和服务频繁和紧急 等。等。 nU是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无 干扰时采用。干扰时采用。 nX同同A一样重要，但方向相反一样重要，但方向相反，是不需要密切靠近，是不需要密切靠近 的。例如油漆间就不能和焊接间相邻。一般噪音、的。例如油漆间就不能和焊接间相邻。一般噪音、 烟尘、发热、致冷和气味都是列烟尘、发热、致冷和气味都是列X的理由。的理由。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 13 因为这种评级是定性的，必须遵循以下的方法和步因为这种评级是定性的，必须遵循以下的方

18、法和步 骤：骤： n由设施布置人员初步决定各作业单位间的关系，由设施布置人员初步决定各作业单位间的关系， 并经集体讨论，充分阐明理由并作出分析。并经集体讨论，充分阐明理由并作出分析。 n访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充访问相关图中所列作业单位的主管或上级，和充 分的调查研究。分的调查研究。 n决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列在相决定密切程度的标准，并逐项把这些标准列在相 关图的理由表中。关图的理由表中。 n对每一对作业单位确定密切程度等级和理由。对每一对作业单位确定密切程度等级和理由。 n应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、应允许任何人对相关图提意见，允许多次评审、 讨论

19、和修改。讨论和修改。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 14 2 综合相关图 n综合考虑物流和非物流关系时，要确定两种关系的相对重综合考虑物流和非物流关系时，要确定两种关系的相对重 要性。这一重要性用比值要性。这一重要性用比值m:n来表示，一般不应超过来表示，一般不应超过 1:33:1。 n如果比值大于如果比值大于3:1，意味着物流关系占主导地位，设施布，意味着物流关系占主导地位，设施布 置只考虑物流即可；置只考虑物流即可； n当比值小于当比值小于1:3时，说明物流的影响很小，只考虑非物流时，说明物流的影响很小，只考虑非物流 关系即可。关系即可。 n实际情况下，根据两者的相

20、对重要性，比值可为实际情况下，根据两者的相对重要性，比值可为3:1，2:1， 1:1，1:2，1:3。 n有了此比值和两个相关图，就要将相关图中各密切程度等有了此比值和两个相关图，就要将相关图中各密切程度等 级按表量化。级按表量化。 符号 A E I O U X 意义 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近 颜色 红色 桔黄 绿色 蓝色 无色 棕色 量化值 4 3 2 1 0 -1 线条数 4条 3条 2条 1条 无 1条折线 比例(%) 25 310 515 1025 4580 根据需要 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 15 n然后用以下公式计算两作业单位然后

21、用以下公式计算两作业单位i和和j之间的相关之间的相关 密切程度密切程度CRij CRij =mMRij+nNRij n其中其中MRij和和NRij分别是物流相互关系等级和非物分别是物流相互关系等级和非物 流相互关系等级。流相互关系等级。 n然后就可以按的值再来划分综合等级，各档比例然后就可以按的值再来划分综合等级，各档比例 还可按表还可按表4-16控制。控制。 n这里要注意这里要注意X级的处理。任何一级物流强度与级的处理。任何一级物流强度与X级级 的非物流关系综合时，不应超过的非物流关系综合时，不应超过O级。级。 n对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互关系可对于一些绝对不能靠近的作业单位，相互

22、关系可 定为定为XX级。最后，再根据经验和实际约束情况，级。最后，再根据经验和实际约束情况， 来适当调整综合相关图。来适当调整综合相关图。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 16 6.1.3 平面布置方案的确定 n明确了各相关的作业单位以及各单位之间的物流明确了各相关的作业单位以及各单位之间的物流 和非物流相互关系后，就可以按一定的规则和方和非物流相互关系后，就可以按一定的规则和方 法，设计出各种平面布置方案。法，设计出各种平面布置方案。 n这些方法根据作业单位划分的大小，可用于工厂这些方法根据作业单位划分的大小，可用于工厂 总平面布置、车间布置和服务设施布置等。总平面布置

23、、车间布置和服务设施布置等。 n平面布置方法主要是平面布置方法主要是缪瑟的线型图法缪瑟的线型图法和和 Tompkins的关系表法的关系表法，其它方法还有螺旋法等，其它方法还有螺旋法等， 下面主要介绍前两种方法。下面主要介绍前两种方法。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 17 1 缪瑟的线型图法 n缪瑟提出的缪瑟提出的SLP中采用了线型图来中采用了线型图来“试错试错”生成平面生成平面 布置图。布置图。 n它的方法是用它的方法是用4条平行线段表示两作业单位间的条平行线段表示两作业单位间的A级级 关系；三条平行线表示关系；三条平行线表示E级关系；两条级关系；两条I级；一条级；一条

24、O级；级； U级不连线；级不连线；X级用折线表示。级用折线表示。 n首先将首先将A、E级关系的作业单位放进布置图中，同一级关系的作业单位放进布置图中，同一 级别的用同一长度的线段表示，级别的用同一长度的线段表示，A级线段最短，取一级线段最短，取一 个单位，个单位，E级的长度为级的长度为A级的两倍，依次类推。级的两倍，依次类推。 n随后，按同样的规则布置随后，按同样的规则布置I级关系。若作业单位较多，级关系。若作业单位较多， 线段混乱，可以不画线段混乱，可以不画O级关系，但级关系，但X级必须画出。级必须画出。 n调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。 n

25、最后，将各个部门的面积放入布置图中，生成空间关最后，将各个部门的面积放入布置图中，生成空间关 系图。经过评价、修改，便获得最终布置。系图。经过评价、修改，便获得最终布置。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 18 14.车库 13.办公服务楼 12.成品库 11.试车车间 10.油漆车间 9.工具车间 8.总装车间 7.变速器车间 6.焊接车间 5.热处理车间 4.机加工车间 3.零件库 2.油料库 1.原料库 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 I E E EX X E O X

26、E A O E O E X X X O E O E A O XA O O I I I I I I I I I I I I I I I I I 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 19 n先将先将AEIOUX关系量化为数值（参见表关系量化为数值（参见表4- 16），得），得14个作业单位的综合接近程度和个作业单位的综合接近程度和 按分值的排序，按分值的排序， 作业单作业单 位代号位代号 1234567891011121314 综合接综合接 近程度近程度 1771118731321104137714 排序排序 3127211145181361094 n分值越高，说明该作业单位越应

27、靠近布置分值越高，说明该作业单位越应靠近布置 图的中心位置，越低则越往边缘。作业单图的中心位置，越低则越往边缘。作业单 位可按标准的作业符号来区分其性质。布位可按标准的作业符号来区分其性质。布 置步骤如下：置步骤如下： 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 20 n先考虑有先考虑有A级关系的各作业单位对级关系的各作业单位对8-11，4-5和和 11-12。将分值最大的作业单位。将分值最大的作业单位8置于中心位置，置于中心位置， 与其成与其成A关系的关系的11与之相邻，关系用一单位距离与之相邻，关系用一单位距离 四条线画出，见图四条线画出，见图 (a)。 n再取分值次高的作业单位

28、再取分值次高的作业单位4，它与，它与8和和11分别有分别有I和和 O的关系，故的关系，故4用用3单位长双线与单位长双线与8连接，用连接，用4单位单位 长单线与长单线与11相连接，见图相连接，见图 (b)。 n处理与处理与4有有A级关系的级关系的5，而，而5与与8和和11均是均是U级关级关 系不予以考虑，在系不予以考虑，在4旁布置旁布置5，见图，见图 (c)。 n再看已布置上图的再看已布置上图的11，与之有，与之有A级关系有是级关系有是12， 也用也用4线线1距离布入。距离布入。12与与4，58均为均为U级关系，级关系， 也不予考虑，见图也不予考虑，见图 (d)。 1112118811 454

29、1188 45 (d)(c)(b)(a) 1112118811 454 1188 45 (d)(c)(b)(a) 1112118811 454 1188 45 (d)(c)(b)(a) 1112118811 454 1188 45 (d)(c)(b)(a) 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 21 n现在考虑有现在考虑有E级关系的，也从级关系的，也从8开始，布置方法开始，布置方法 类同类同A级的。再后来是级的。再后来是I级的。并要注意级的。并要注意X级的级的 要尽量远离。最后得到的布置线型图如下。要尽量远离。最后得到的布置线型图如下。 3 1211 8 7 45 1 9 6

30、10 2 14 13 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 2面积相关图 n面积相关图主要考虑两个问题：面积相关图主要考虑两个问题： 一是将作业单位面积需求汇总，根据场地的要一是将作业单位面积需求汇总，根据场地的要 求，确定建筑的基本形状求，确定建筑的基本形状 二是在此形状上按各作业单位的面积需求进行二是在此形状上按各作业单位的面积需求进行 分配，结合上面位置相关图，作出块状布置图分配，结合上面位置相关图，作出块状布置图 （Block Layout）。）。 n在面积相关图的基础上可以得到布置方案在面积相关图的基础上可以得到布置方案 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0

31、901 ExampleExample CodeReason 1 Flow of material 2 Ease of supervision 3 Common personnel 4 Contact Necessary 5 Conveniences RatingDefinition A Absolutely Necessary E Especially Important I Important O Ordinary Closeness OK U Unimportant X Undesirable 1. Offices 2. Foreman 3. Conference Room 4. Parc

32、el Post 5. Parts Shipment 6. Repair and Service Parts 7. Service Areas 8. Receiving 9. Testing 10. General Storage O 4 I 5 U U U E 3 U U E 3 E 5 O 4 U O 4 U U E 3 A 1 O 3 I 2 U U U I 4 U U I 2 U U U U U I 2 U U A 1 U O 2 U I 1 U I 2 U U I 2 U REL chart: 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 Example (Cont.)Exam

33、ple (Cont.) 10 587 96 423 1 Activity Relationship Diagram 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 Example (Cont.)Example (Cont.) 2 (125) Space Relationship Diagram 3 (125) 1 (1000) 4 (350) 6 (75) 9 (500) 10 (1750) 5 (500) 8 (200) 7 (575) 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 6.26.2 其他布置方法 nSLP比较繁琐，尤其是作业单位多的时候。比较繁琐，尤其是作业单位多

34、的时候。 n但它采用线段使各作业单位摆放有一定的但它采用线段使各作业单位摆放有一定的 距离，较适合分离厂房的工厂总平面布置。距离，较适合分离厂房的工厂总平面布置。 nSLP法的一大贡献是提供了相关图和从至法的一大贡献是提供了相关图和从至 表，尤其是相关图为平面布置打好了基础表，尤其是相关图为平面布置打好了基础 n平面布置方法除了缪瑟的线型图法，还有平面布置方法除了缪瑟的线型图法，还有 关系表法、图论法和螺旋法等，下面主要关系表法、图论法和螺旋法等，下面主要 介绍前两种方法介绍前两种方法 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 27 6.2.1 关系表法 上述线型图法要不断试错，定

35、量性不强，初学者往上述线型图法要不断试错，定量性不强，初学者往 往要面临多次失败后才能摸索掌握。往要面临多次失败后才能摸索掌握。Tompkins 介绍了一种关系表技术，逻辑条理较强，它的主介绍了一种关系表技术，逻辑条理较强，它的主 要步骤如下：要步骤如下： n先将相关图转化为关系工作表先将相关图转化为关系工作表 (Relationship worksheet) n将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得 到拼块图到拼块图(Dimensionless block diagram) n在拼块图上作流程分析在拼块图上作流程分析(Flow Analysis)

36、。 n将拼块图转化为面积图将拼块图转化为面积图 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 28 n下面结合某小型工具下面结合某小型工具 箱制造厂的例子讲述箱制造厂的例子讲述 这种方法。已知该厂这种方法。已知该厂 各作业单位相关图已各作业单位相关图已 确定如图所示，试作确定如图所示，试作 出它的布置。出它的布置。 A A A O A X A O O A U E E 14 E O O A U U I E I O I I 1 A U O I U U O O U O O U 2 A U I U U O U U O O U 3 E A E I U U I I I 4 U X O U U O

37、O I 5 U O U U U U I 6 U U U U U O 7 U U O O I 8 O A E E 9 U U U 10 U O 11 U 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14.办公室 13.餐厅 12.更衣室 11.工具室 10.维修 9.休息室 8.发货区 7.成品库 6.原料库 5.收货区 4.装配 3.油漆 2.焊接 1.制造 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 29 1关系工作表 n关系工作表是对相关图的进一步总结，它每行列关系工作表是对相关图的进一步总结，它每行列 出一个作业单位，出一个作业单位，AEIOU

38、X各成一列，将与之形各成一列，将与之形 成成AEIOUX各级关系的其他单位分列在各列之中，各级关系的其他单位分列在各列之中， 如一列中有多种关系，以逗号隔开。完成的关系如一列中有多种关系，以逗号隔开。完成的关系 表如下页所示，表如下页所示，其中最重要的是其中最重要的是A、E和和X列列。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 30 作业单位作业单位AEIOUX 1. 制造制造2, 63, 109, 11, 13, 14 4, 5, 127,8 2. 焊接焊接1, 365,9,10,12,134,7,8,11,14 3. 油漆油漆2, 4169, 12, 135,7,8,10,11

39、,14 4. 组装组装3, 76, 89,12,13, 14 1, 52, 10, 11 5. 收货区收货区6141,2,4,9,12,133,7,10,118 6. 暂存区暂存区1, 542,3,1498,10,11,12,137 7. 仓库仓库4, 8141,2,3,5,9,10,11,12,136 8. 发货区发货区74149,12,131,2,3,6,10,115 9. 休息室休息室1213,141,42,3,5,6,8,10,117 10.维修维修1112,93,4,5,6,7,8,12,13,14 11.工具室工具室1019,142,3,4,5,6,7,8,12,13 12.更衣室

40、更衣室91341,2,3,5,86,7,10,11,14 13.餐厅餐厅9,12,141,42,3,5,86,7,10,11 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 31 2无面积拼块图 n对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称对每一个作业单位作一个同样大小的方块，称 为无面积拼块。为无面积拼块。 n在拼块上，将作业单位代号写在正中央，名称在拼块上，将作业单位代号写在正中央，名称 写在代号上面，写在代号上面，“X=”写在代号下面；四个角分写在代号下面；四个角分 别放置与之成别放置与之成A、E、I、O级关系的，级关系的，U级关系级关系 不用考虑。做成的拼块如下所示。不用考虑。做成

41、的拼块如下所示。 xls 2,63,103,76,861,54 AEAEAEAE 制造装配收货区原料库 1456 X=无X=无X=8X=7 IOIOIOIO 9,11,13,144,5,129,11,13,144,5,12141,2,4,9,12,132,3,149 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 32 n完成全部拼块后，可以裁下来进行完成全部拼块后，可以裁下来进行 布置摆放。布置摆放。 n摆放时，先找出关系最重要的，即摆放时，先找出关系最重要的，即A 最多的，若最多的，若A级数量相同，再比较级数量相同，再比较E 的。将此块先放于中央位置，本例的。将此块先放于中央位置，本

42、例 为为1。再看。再看1块的块的A角（左上）和角（左上）和E角角 （右上）。（右上）。 n摆放规则是：摆放规则是：A级关系要边靠边放，级关系要边靠边放， E级关系至少角靠角，级关系至少角靠角，X级关系不能级关系不能 靠边也不能靠角靠边也不能靠角。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 33 n本例先将本例先将2和和6两块与两块与1块靠边摆放，如图块靠边摆放，如图 (a)所示。所示。 n完成完成1块的块的A级后，再看级后，再看E级关系，本例将级关系，本例将3块和块和10块块 与与1块角靠角，见图块角靠角，见图 (b)。 n注意因为注意因为I和和O对摆放关无多大用处，故在摆放图中省

43、对摆放关无多大用处，故在摆放图中省 略。在略。在(b) 中注意中注意A级关系的边靠边和级关系的边靠边和E级关系的角靠级关系的角靠 角角 n接下来考察新加入的块，即接下来考察新加入的块，即2，6，3，10的的A级和级和E级级 关系，这里先将关系，这里先将5摆在摆在6左边。左边。4则摆在则摆在3的右边，同的右边，同 样样7摆摆4的右边的右边如此类推，直到摆完为止。如此类推，直到摆完为止。 1,5461,54 11161,54 111 10 65610561011 1,32,63,101,32,63,101,32,63,10 74 2121218 2,412,41 3,76,8 4,8 3347 (

44、a)(b)(c) 1,5461,54 11161,54 111 10 65610561011 1,32,63,101,32,63,101,32,63,10 74 2121218 2,412,41 3,76,8 4,8 3347 (a)(b)(c) A A E E 1,5461,54 11161,54 111 10 65610561011 1,32,63,101,32,63,101,32,63,10 74 2121218 2,412,41 3,76,8 4,8 3347 (a)(b)(c) 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 34 n因为因为A级关系边靠边，在完全空时有四种选择

45、，级关系边靠边，在完全空时有四种选择， 所以最后的布置图有多种方案，如下四种。所以最后的布置图有多种方案，如下四种。 n这种类似摆积木的方法，虽然也得到多种方这种类似摆积木的方法，虽然也得到多种方 案，但总的来说，比线型图方法试错的次数案，但总的来说，比线型图方法试错的次数 要少得多，而且不存在线条的长短问题，更要少得多，而且不存在线条的长短问题，更 容易操作。容易操作。 56 10 115236565 2186147218412 34711 10 8347783 9 1212 910 9 1210 11 12 14 1314 1311 13 1413 14 9 (a)(b)(c)(d) 国家

46、十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 35 对这些方案，我们可以作一个好坏评级。方对这些方案，我们可以作一个好坏评级。方 法是：法是： n如果如果A级的没有靠近，则罚级的没有靠近，则罚2分；分；X级的边级的边 靠边也罚靠边也罚2分；分；A级的只角靠角，为级的只角靠角，为1分；分；X 级角靠角，级角靠角，E级没有角靠角也罚级没有角靠角也罚1分。分。 n因此上述因此上述(a)方案的罚分是方案的罚分是2分，是因为分，是因为4 和和 6的的E级关系没有角靠角而罚的；级关系没有角靠角而罚的；(b)也是罚也是罚 2分，同样是分，同样是4和和6 的的E级关系没满足；级关系没满足；(c)因因 为将

47、为将5和和8两个两个X级关系摆在一起，而罚了级关系摆在一起，而罚了4 分，总罚分为分，总罚分为8分；分；(d)的罚分则为的罚分则为10分。分。 n可见可见(a)、(b)两方案较好。两方案较好。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 36 3物流流程分析 n在完成的拼块图上可以进行物流流程分析。在完成的拼块图上可以进行物流流程分析。 n从本例来看，有一个明确的物流流程，从本例来看，有一个明确的物流流程， n即收货即收货(5)原料库原料库(6)制造制造(1)焊接焊接(2) 油漆油漆(3)装配装配(4)成品库成品库(7)发货发货(8)。 n我们可以在完成的拼块图中标出这一流程，我们可

48、以在完成的拼块图中标出这一流程， 如下页图所示。如下页图所示。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 37 n注意注意(a)、(b)两方案均是收发不在同一方的，若考两方案均是收发不在同一方的，若考 虑收发可以在同一边，虑收发可以在同一边，(c)方案也不错。而方案也不错。而(d)方案方案 没有流畅的流程，在此舍去。没有流畅的流程，在此舍去。 56 10 1152365 2186147218 34711 10 8347 9 1212 910 9 12 14 1314 1311 13 14 (a)(b)(c) 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 38 4 面积图 面

49、积图主要考虑两个问题：面积图主要考虑两个问题： n各作业单位的面积需求各作业单位的面积需求 n一是将前面分析各作业单位面积一是将前面分析各作业单位面积 需求汇总，根据场地的要求，确需求汇总，根据场地的要求，确 定建筑的基本形状；定建筑的基本形状； n二是在此形状上按各作业单位的二是在此形状上按各作业单位的 面积需求进行分配，结合上面布面积需求进行分配，结合上面布 置图，作出有面积的置图，作出有面积的块状布置图块状布置图 （Block Layout）。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 39 n仍以上述工具箱厂为例，已知各作业单位的面积仍以上述工具箱厂为例，已知各作业单位的面

50、积 需求如下表所示。需求如下表所示。 代号代号名称名称面积面积单元格数单元格数代号代号 名称名称面积面积单元格数单元格数 1制造制造30098发货区发货区361 2焊接焊接10539休息室休息室361 3油漆油漆280810维修维修361 4组装组装90311工具室工具室361 5收货区收货区60212更衣室更衣室201 6暂存区暂存区42113餐厅餐厅602 7仓库仓库3901114办公室办公室1906 n可以算出，总需求为可以算出，总需求为1681平方米，圆整为平方米，圆整为1800平方米，按长宽比为平方米，按长宽比为 1:2得厂房尺寸为得厂房尺寸为3060米。以米。以66=36平方米为基

51、本单元格，则总平方米为基本单元格，则总 共有共有50个单元格，各作业单位圆整后的单元格数如表中个单元格，各作业单位圆整后的单元格数如表中“单元格数单元格数” 列。列。 n这样，面积块状布置就是在此这样，面积块状布置就是在此50个格子上分配各作业单位。个格子上分配各作业单位。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 40 n以前面图以前面图(a)的拼块图为基础，可以得的拼块图为基础，可以得 到不同的格子布置图，如下图所示。到不同的格子布置图，如下图所示。 这里尽量保持各单位的完整性和物流这里尽量保持各单位的完整性和物流 流程的畅通。当然得到的图形还显粗流程的畅通。当然得到的图形还显

52、粗 糙，需要进一步的调整与修正。糙，需要进一步的调整与修正。 n需要的面积常常受到实际可能或其他因素的限制，因此需要的面积常常受到实际可能或其他因素的限制，因此 必须对所需面积进行适当调整，使之可行，即既符合建必须对所需面积进行适当调整，使之可行，即既符合建 筑物的整体外形，又符合各作业单位面积的需要。压缩筑物的整体外形，又符合各作业单位面积的需要。压缩 一些不必要的面积，也可进行新的组合。一些不必要的面积，也可进行新的组合。 556111177755611111 10 11 211111 10 7772221111777 233333 11 7783333447778 23334447773

53、333477777 9 12 13 13 14 14 14 14 14 149 12 13 13 14 14 14 14 14 14 56 10 1152365 2186147218 34711 10 8347 9 1212 910 9 12 14 1314 1311 13 14 (a)(b)(c) 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 41 n如上例，最后考虑到如上例，最后考虑到9、12、13和和14四区域与生四区域与生 产制造的关系不是特别密切，建筑和使用要求也产制造的关系不是特别密切，建筑和使用要求也 不一样，便将它们从厂房中另列出来，安排在紧不一样，便将它们从厂房中另列

54、出来，安排在紧 靠厂房的办公房中，修正后的块状布置图如下。靠厂房的办公房中，修正后的块状布置图如下。 1.制造 5.收货 2.焊接 3.油漆 6.暂存区 7.仓库 4.组装 14.办公室 8. 发货 11.工具 10.维修 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 42 5 详细布置 得到块状布置图还不是设施布置工作的完结，我们还要进得到块状布置图还不是设施布置工作的完结，我们还要进 一步细化，安排工厂的设施和设备。在这一过程中，还一步细化，安排工厂的设施和设备。在这一过程中，还 要对布置进行进一步的修正和调整，一般会得到几个方要对布置进行进一步的修正和调整，一般会得到几个方 案。

55、在工具箱厂的例子中，各车间的具体情况如下：案。在工具箱厂的例子中，各车间的具体情况如下： n制造车间包括将钢板先剪切成带状，再剪切成各零件毛制造车间包括将钢板先剪切成带状，再剪切成各零件毛 坯，然后再折弯成相应的的形状和冲孔，该车间因有大坯，然后再折弯成相应的的形状和冲孔，该车间因有大 块钢板搬运，故安排桥式起重机（天车），它直通收货块钢板搬运，故安排桥式起重机（天车），它直通收货 区大门。区大门。 n焊接车间为流水线布置，工位为双列相对直线式布置。焊接车间为流水线布置，工位为双列相对直线式布置。 各工位依次将箱体、箱盖和隔盘用自动点焊机焊接起来，各工位依次将箱体、箱盖和隔盘用自动点焊机焊接起

56、来， 工件放入吊式集装器具，由单轨悬挂式传送带输送。工件放入吊式集装器具，由单轨悬挂式传送带输送。 n焊接后进入油漆车间，经过清洗、干燥、上漆、烘烤等焊接后进入油漆车间，经过清洗、干燥、上漆、烘烤等 工序，由单轨悬挂式传送带运送。工序，由单轨悬挂式传送带运送。 n接着进入装配车间，箱盖要铆装提手和上锁扣，箱体要接着进入装配车间，箱盖要铆装提手和上锁扣，箱体要 铆装下锁扣。然后上折页，最后是产品包装，下线。铆装下锁扣。然后上折页，最后是产品包装，下线。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 43 n评价确定了最优方案后，最后的评价确定了最优方案后，最后的详细布置图详细布置图如图所

57、示，如图所示， 主体为主体为7524米的大厂房，旁边是办公及辅助设施。其米的大厂房，旁边是办公及辅助设施。其 中物料运输主体采用单轨悬挂式输送机构成一个循环式中物料运输主体采用单轨悬挂式输送机构成一个循环式 回路，将各车间串接起来了。回路，将各车间串接起来了。 dwg 出料 进料 冲孔 出料 压弯 进料进料 压弯 出料出料 压弯 进料进料 压弯 出料 出料 压弯 进料 冲孔 进料 出料 2323456 进 料 出料 切料 进 料 出料 切料 进 料 出料 切料 进 料 出料 切料 1 出料 进料 冲孔 1 出料 压弯 进料 出料 送 料 较 形 成 形 桥式起重机 进料 出料 切带切带 出料

58、进料 操作工 传送带 成品库 发货 油漆 装配 通道 制 造 原 料 库 焊 接 收 货 维修工具 办公室 10.5 x 21m 停车场 停车场 支架 侧板 支架 箱盖 合页 侧板 箱盖 侧边 箱体 侧边 箱体 侧边 SSS A1 SS A1 SS A2 S A1 S A1 S A2 SSS A1 SS A1 SS A2 S A1 S A2 S A2 合页合页 合页 合页隔盘 把手 把手 隔盘 侧边侧边 隔盘 把手 清洗 烘烤、干燥 上漆 压 盖 提 手 提 手 压 盖 上 锁 扣 下 锁 扣 下 锁 扣 上 锁 扣 下 锁 扣 上 锁 扣 上 锁 扣 下 锁 扣 折 页 折 页 A1 A1

59、A2 A2A3 A3 A2 A2 塑料袋包装盒 堆码在 托盘上 的成品 堆码在 托盘上 的成品 塑料袋包装盒空托盘 包装 包装 滑道 滑道 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 6.2.2 图论法 n图论法利用图论这种数学工具来解决设施规划问图论法利用图论这种数学工具来解决设施规划问 题，它是在相关图的基础上利用图论来构造各作题，它是在相关图的基础上利用图论来构造各作 业单位的相对位置（邻接图）。业单位的相对位置（邻接图）。 n图论法中以图论法中以结点代表部门，边代表部门之间的相结点代表部门，边代表部门之间的相 互关系互关系，可以是相关图的密切程度等级，也可以，可以是相关图的密

60、切程度等级，也可以 是从至表的物流量数值。是从至表的物流量数值。 n以相关图来构造邻接图时，可以将密切程度等级以相关图来构造邻接图时，可以将密切程度等级 再量化为数值，而从至表则直接用数据。再量化为数值，而从至表则直接用数据。 n我们用这些数值来构建作业单位间的邻接关系图我们用这些数值来构建作业单位间的邻接关系图 n这里的图不表示数量和距离等关系，只反映它们这里的图不表示数量和距离等关系，只反映它们 之间的接近程度，而且边不能相交，为之间的接近程度，而且边不能相交，为平面图平面图。 国家十一五教材物流工程 伊俊敏 编著 电子社0901 n对所构造的邻接平面图，如果能找到最大总权值对所构造的邻接