生产物流系统规划及设计

1、1第第4章章 生产物流系统规划与设计生产物流系统规划与设计u学习目标学习目标u重点难点重点难点u主要内容主要内容u案例分析案例分析u本章小结本章小结u思考与练习思考与练习2学习目标学习目标u掌握设施布置设计的概念和方法掌握设施布置设计的概念和方法u物料搬运系统的分析设计方法物料搬运系统的分析设计方法u精益物流系统规划与设计精益物流系统规划与设计u现代集成制造物流系统规划与设计现代集成制造物流系统规划与设计3u根据根据SLP和和SHA，并结合精益思想设计企，并结合精益思想设计企业物流系统要求业物流系统要求4u 熟练掌握的内容：熟练掌握的内容：l设施布置设计的基本类型设施布置设计的基本类型l物料搬

2、运的基本原则物料搬运的基本原则l设施布置与物料搬运系统的设计过程与方法设施布置与物料搬运系统的设计过程与方法l精益物流系统的基本理论精益物流系统的基本理论5u 了解了解/理解内容：理解内容：l传统的系统设施布置设计的局限性传统的系统设施布置设计的局限性l集成化物流系统的运作模式集成化物流系统的运作模式6u 华联印刷生产物流系统管理初探华联印刷生产物流系统管理初探 思考题思考题 ：生产物流系统的有效布局与管理对生产物流系统的有效布局与管理对企业生产运营起到什么积极的作用？企业生产运营起到什么积极的作用？7u第一节第一节 生产物流系统设计生产物流系统设计u第二节第二节 设施布置设计设施布置设计u第

3、三节第三节 物料搬运系统的分析设计方法物料搬运系统的分析设计方法u第四节第四节 精益物流系统规划与设计精益物流系统规划与设计u第五节第五节 现代集成制造物流系统规划与设计现代集成制造物流系统规划与设计8第一节第一节 生产物流系统设计生产物流系统设计本节点睛本节点睛u一、设施布置布置设计一、设施布置布置设计u二、物料搬运系统设计二、物料搬运系统设计u三、设施布置设计与物料搬运系统设三、设施布置设计与物料搬运系统设计关系计关系9一、设施布置布置设计一、设施布置布置设计 通过对系统物流、人流、信息流进行分析，对通过对系统物流、人流、信息流进行分析，对建筑物、机器、设备、运输通道和场地做出有机建筑物、

4、机器、设备、运输通道和场地做出有机的组合与合理配置，达到系统内部布置最优化。的组合与合理配置，达到系统内部布置最优化。10二、二、物料搬运系统设计u它是工序之间，车间之间，工厂之间物流不可缺它是工序之间，车间之间，工厂之间物流不可缺少的环节。少的环节。 u设计一个合理、高效、柔性的物料搬运系统，对设计一个合理、高效、柔性的物料搬运系统，对压缩库存资金占用、缩短物料搬运所占用的时间压缩库存资金占用、缩短物料搬运所占用的时间是十分必要的。是十分必要的。11三三 、设施布置设计与物料搬运系统设计关系、设施布置设计与物料搬运系统设计关系u设施布置设计与物料搬运系统设计是相互设施布置设计与物料搬运系统设

5、计是相互关联，相辅相成的。关联，相辅相成的。u物料搬运设备选择会影响布置，物料搬运设备选择会影响布置，u设备的具体布置也围绕着物料的搬运。设备的具体布置也围绕着物料的搬运。12第二节第二节 设施布置设计设施布置设计 本节点睛本节点睛u一、设施布置设计概述一、设施布置设计概述 u二、设施布置设计的基本类型二、设施布置设计的基本类型u三、系统布置的设计过程三、系统布置的设计过程 u四、系统布置设计的问题分析四、系统布置设计的问题分析 13一、设施布置设计概述一、设施布置设计概述u1、设施布置设计的含义和内容、设施布置设计的含义和内容 含义：含义：根据企业经营目标和生产纲领，在已经确认的根据企业经营

6、目标和生产纲领，在已经确认的空间场所内，按照从原材料接受、零件和产品制造、产空间场所内，按照从原材料接受、零件和产品制造、产品包装、发运等全过程，力争将人员、设备和物料所需品包装、发运等全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益的经济效益内容：内容：工厂总体布置工厂总体布置 车间布置车间布置 14一、设施布置设计概述u2、设施布置设计的原则设施布置设计的原则（1）符合工艺过程的要求）符合工艺过程的要求（2）有效利用空间）有效利用空间（3）物料搬运费用最少）物料搬运费用最少（4）保持生产和安排的柔性

7、）保持生产和安排的柔性（5）适应组织结构的合理化和管理的方便）适应组织结构的合理化和管理的方便（6）为职工提供方便、安全、舒适的作业环境）为职工提供方便、安全、舒适的作业环境15一、设施布置设计概述u3、设施布置基本流动模式设施布置基本流动模式u选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。入口和出口的位置。u流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形地、建筑物外形 、物料搬运方式与设备、储存、物料搬运方式与设备、储存要求等方面的影响要求等方面的影响u基本流动模式有如图基本流动模式有如图4-

8、1的五种。的五种。 16u3、设施布置基本流动模式设施布置基本流动模式（a）直线）直线形形（b）L形形（c）U形形（ d ） 环） 环形形（e）S形形图图4-1 基本流动模式基本流动模式17二、设施布置设计的基本类型二、设施布置设计的基本类型 u1、工艺原则布置（、工艺原则布置（Process Layout）一种将相似设备或功能集中布置在一个地方的一种将相似设备或功能集中布置在一个地方的布置形式布置形式适用于多品种小批量的生产方式。适用于多品种小批量的生产方式。 18二、设施布置设计的基本类型二、设施布置设计的基本类型u2、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）也称装配线

9、布置，是一种根据产品制造的步骤也称装配线布置，是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的方式。来安排设备或工作过程的方式。 适用于少品种、大批量的生产方式。适用于少品种、大批量的生产方式。 19u2、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout） 下面举例说明产品原则布置在装配线平衡中的应下面举例说明产品原则布置在装配线平衡中的应用过程用过程 例例1 、 J型手推车要在一个传送带上组装，每天需型手推车要在一个传送带上组装，每天需生产生产500辆，每天的生产时间为辆，每天的生产时间为420分钟。表分钟。表41列出了手推车的组装步骤及其时间，请根据周期时列出了手推车的组装步骤及其

10、时间，请根据周期时间和作业次序的限制，求使工作地点数量最少的平间和作业次序的限制，求使工作地点数量最少的平衡方式。衡方式。20u2、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）基本工作单元（作业）完成时间说 明紧前工序A45安装后轴支架，并将4个螺母紧固在4根丝杆上B11插入后轴AC9拧紧后轴支架螺母，将其紧固在丝杆上BD50安装前轴支架，并将4 个螺母紧固在4 根丝杆上E15拧紧前轴装配螺钉DF12安置1#后车轮，紧固轮壳轴承盖CG12安置2#后车轮，紧固轮壳轴承盖CH12安置1#前车轮，紧固轮壳轴承盖EI12安置2#前车轮，紧固轮壳轴承盖EJ8沿前轴装配手推车手把，并用手拧

11、紧螺栓与螺母F,G,H,IK9紧固螺栓与螺母J完成作业所需要的时间总量为195秒21u2、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）解：步骤解：步骤1：绘制双代号网络图，如图：绘制双代号网络图，如图42。BCGJ12435869710EDHIAF9K4550111541212121298图4-2 J型小推车装配网络图222、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）步骤步骤2：确定工作站周期（周期时间）：确定工作站周期（周期时间） 步骤步骤3：计算满足周期时间要求的最少工作站理论：计算满足周期时间要求的最少工作站理论值值(取不小于计算值的最小整数取不小于计算

12、值的最小整数)秒每天计划产量每天生产时间周期时间50.45004206060)(min()500 1953.874P60 42060DNT完成作业所需时间总量工作地数量周期时间232、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）步骤步骤4：选择作业分配规则，以确定装配线的：选择作业分配规则，以确定装配线的平衡。平衡。u规则规则1：首先分配后续工作较多的作业：首先分配后续工作较多的作业u规则规则2：首先分配操作时间最长的作业：首先分配操作时间最长的作业 依据规则依据规则1，如表，如表4-2所示。所示。242、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout） 作作 业业

13、下面的作业数目下面的作业数目A AB, DB, DC, EC, EF, G, H, IF, G, H, IJ JK K6 65 54 42 21 10 0表表4-2 作业排列一览表作业排列一览表252、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）步骤步骤5：分配各工作地点的作业，分配结果如表：分配各工作地点的作业，分配结果如表43所示所示 表表4-3 根据规则根据规则1确定的装配线平衡确定的装配线平衡作业作业作业时间作业时间剩余时间剩余时间可行的遗留作业可行的遗留作业最多的后续作业最多的后续作业操作时间最长的作业操作时间最长的作业工作地点工作地点1 1A A45455.45.4

14、没有没有工作地点工作地点2 2D D50500.40.4没有没有工作地点工作地点3 3B B111139.439.4C, EC, EC, EC, EE EE E151524.424.4C, H, IC, H, IC CC C9 915.415.4F, G, H, IF, G, H, IF, G, H, IF, G, H, IF, G, H, IF, G, H, IF F12123.43.4没有没有工作地点工作地点4 4G G121238.438.4H, IH, IH, IH, IH, IH, IH H121226.426.4I II I121214.414.4J JJ J8 86.46.4没有

15、没有工作地点工作地点5 5K K9 941.441.4没有没有262、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout） 步骤步骤6：计算装配线平衡后的效率：计算装配线平衡后的效率 11119577%550.4iitNC完成作业所需的时间总量效率实际工作地点数时间周期272、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）步骤步骤7：由于效率不高，根据规则：由于效率不高，根据规则2确定装配线确定装配线平衡，如表平衡，如表4-4所示。所示。 此时，此时， 按规则按规则2布置装配线布置装配线基本满足要求基本满足要求 若按两个规则排列任务均不满意，可选用其若按两个规则排列任务均

16、不满意，可选用其他的决策准则重新对装配线进行平衡他的决策准则重新对装配线进行平衡。97%50.44195效率282、产品原则布置（、产品原则布置（Product Layout）作业作业作业时间作业时间剩余时间剩余时间可行的遗留作业可行的遗留作业最多的后续作业最多的后续作业操作时间最长的作业操作时间最长的作业工作地点工作地点1D500.4没有没有工作地点工作地点2A455.4没有没有工作地点工作地点3E1535.4B,H,IH,IH,IH1223.4B,III1211.4BB110.4没有没有工作地点工作地点4C941.4F,GF,GF,GF1229.4GGG1217.4JKJ89.4KKK90

17、.4没有没有表表4-4 根据规则根据规则2确定的装配线的平衡确定的装配线的平衡29二、设施布置设计的基本类型二、设施布置设计的基本类型u3、定位布置（、定位布置（Fixed Layout）产品（由于体积或重量庞大）停留在一个位置产品（由于体积或重量庞大）停留在一个位置上，设备、人员、材料都围绕着产品而转。上，设备、人员、材料都围绕着产品而转。 具有相对较少的产品数量。具有相对较少的产品数量。30二、设施布置设计的基本类型二、设施布置设计的基本类型u4、成组技术布置（、成组技术布置（Group Layout） 将不同的机器组成加工中心（工作单元）来将不同的机器组成加工中心（工作单元）来对形状和工

18、艺相似的零件进行加工对形状和工艺相似的零件进行加工 。适应于中小批量生产。适应于中小批量生产。 31u4、成组技术布置（、成组技术布置（Group Layout）好处：好处：（1）改善人际关系）改善人际关系（2）提高操作技能）提高操作技能（3）减少在制品和物料搬运）减少在制品和物料搬运（4）缩短生产准备时间）缩短生产准备时间32u4、成组技术布置（、成组技术布置（Group Layout）步骤：步骤：（1）将零件分类，建立零件分类编码系统。）将零件分类，建立零件分类编码系统。 （2）识别零件组的物流类型，以此作为工艺）识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置和再布置的基础。布置和再布置的基础。（

19、3）将机器和工艺分组，组成工作单元。）将机器和工艺分组，组成工作单元。33三、三、系统布置的设计过程系统布置的设计过程 u 1、系统布置设计（、系统布置设计（SLP）要素及阶段）要素及阶段 基本要素基本要素 （1）P产品（或材料或服务）产品（或材料或服务） （2）Q数量（或产量）数量（或产量） （3）R生产路线（工艺过程）生产路线（工艺过程） （4）S辅助服务部门辅助服务部门 （5）T时间（或时间安排）时间（或时间安排）34u 1、系统布置设计（、系统布置设计（SLP）要素及阶段）要素及阶段 阶段结构阶段结构： 阶段阶段1确定位置：确定所要布置的相应位置确定位置：确定所要布置的相应位置阶段阶段

20、2总体区划：在布置区域内确定一个总体布局总体区划：在布置区域内确定一个总体布局阶段阶段3详细布置：确定各个作业单位或各个设施的具体位置详细布置：确定各个作业单位或各个设施的具体位置阶段阶段4施工安装：编制计划，进行施工安装施工安装：编制计划，进行施工安装35三、三、系统布置的设计过程系统布置的设计过程u2、系统布置设计、系统布置设计 程序（模式）程序（模式） 系统布置设计流程系统布置设计流程 如图如图45所示。所示。输入数据输入数据(P(P，Q Q，R R，S S，T T，P-Q)P-Q)物流分析物流分析作 业 单 位 相作 业 单 位 相互关系分析互关系分析物流与作业单位物流与作业单位相互关

21、系图相互关系图面积相互关系面积相互关系 调整、修正与拟订方案调整、修正与拟订方案评价评价图图4-5 系统布置设计程序模式系统布置设计程序模式36u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）1）产品产量分析（）产品产量分析（P-Q分析）分析）P-Q分析决定了设施将采用何种原则进行布置（产品分析决定了设施将采用何种原则进行布置（产品/工艺工艺/成组成组/固定原则布置），如图固定原则布置），如图4-6所示。所示。 数量Q产品（项目或品种）PM区J区图4-6 P-Q关系37u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）一般来说，一般来说，P- Q分析分为两个步骤：分析分为两个步骤

22、： 将各种产品、材料或者有关生产项目分组归将各种产品、材料或者有关生产项目分组归类；类； 统计或计算每一组或类的产品数量。需要说统计或计算每一组或类的产品数量。需要说明的是，产量的计算单位应该反映出生产过明的是，产量的计算单位应该反映出生产过程的重复性，如件数、重量、或体积。程的重复性，如件数、重量、或体积。38u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）2）物流分析与物流相关表）物流分析与物流相关表物流分析：物流分析：u确定物料在生产过程中的每个必要的工序之间移动确定物料在生产过程中的每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。的最有效顺序及其移动的强度和数量。u根据

23、工艺路线和工艺过程的原始资料进行物流分析根据工艺路线和工艺过程的原始资料进行物流分析，其方法有单品种，其方法有单品种/多品种工艺过程图分析；从至表多品种工艺过程图分析；从至表（From-To Chart）分析等）分析等。39u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）例：例： 设有个三个产品设有个三个产品A、B、C，每个产品的每天搬，每个产品的每天搬运托盘如表运托盘如表4-5所示。所示。表表4-5 产品搬运托盘数产品搬运托盘数产品产品ABC每天的托每天的托盘数盘数83540u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）制成从至表，表制成从至表，表4-6表示及其和作业单位的

24、相互距离。表示及其和作业单位的相互距离。 原料原料锯床锯床车床车床钻床钻床铣床铣床检验检验包装包装成品成品原料原料8203644301810锯床锯床122836221018车床车床1624102230钻床钻床8183038铣床铣床263846检验检验1220包装包装8成品成品表表4-6 作业单位距离从至表作业单位距离从至表41表表4-7表示产品及搬运总量。表示产品及搬运总量。原料原料锯床锯床车床车床钻床钻床铣床铣床检验检验包装包装成品成品原料原料AC13B3锯床锯床C5A8车床车床C5AB11钻床钻床B3C5A8铣床铣床A8ABC16检验检验A8ABC16包装包装ABC16成品成品表4-7 产

25、品及搬运托盘数从至表u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）42 将表将表4-8产品及搬运总量从至表中的物流强度按作业单产品及搬运总量从至表中的物流强度按作业单位汇总到表位汇总到表4-9中物流强度汇总表中。中物流强度汇总表中。 原料原料锯床锯床车床车床钻床钻床铣床铣床检验检验包装包装成品成品合计合计原料原料AC104B108212锯床锯床C60A288348车床车床C80AB264344钻床钻床B48C40A144232铣床铣床A64ABC416480检验检验A80ABC192272包装包装ABC128128成品成品0合计合计01041882525925601921282016

26、表表4-8 产品及搬运总量从至表产品及搬运总量从至表u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）43 序号（作业单位对）作业单位对物流强度序号（作业单位对）作业单位对物流强度1（1-2）原料-锯床1048（4-5）钻床-铣床402（1-4）原料-钻床1089（4-6）钻床-检验1443（2-3）锯床-车床6010（5-4）铣床-钻床644（2-5）锯床-铣床28811（5-6）铣床-检验4165（3-4）车床-钻床8012（6-3）检验-车床806（3-5）车床-铣床26413(6-7)检验-包装1927（4-3）钻床-车床4814（7-8）包装-成品128表表4-9 物流强度汇总

27、表物流强度汇总表u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）44 当存在物流倒流现象时，倒流物流量出现在从当存在物流倒流现象时，倒流物流量出现在从至表中的下三角方阵中，此时从至表中任何两至表中的下三角方阵中，此时从至表中任何两个作业单位之间的物流流量（物流强度）等于个作业单位之间的物流流量（物流强度）等于正向物流量与逆向物流量之和。见表正向物流量与逆向物流量之和。见表4-10。u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）45序号序号作业单位对作业单位对物流强度物流强度序号序号作业单位对作业单位对物流强度物流强度1（1-2）1047（4-5）401042（1-4）108（

28、5-4）643（2-3）608（4-6）1444（2-5）2889（5-6）4165（3-4）8012810（6-3）80（4-3）4811（6-7）1926（3-5）26412（7-8）1282016表表4-10 物流强度汇总表（续）物流强度汇总表（续）u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）46 将表将表4-10中各作业单位对按物流强度打小排序绘中各作业单位对按物流强度打小排序绘制成表制成表4-11序号序号作业单位对作业单位对物流强度物流强度序号序号作业单位对作业单位对物流强度物流强度1（5-6）4167（3-4）1282（2-5）2888（1-4）1083（3-5）264

29、9（1-2）1044（6-7）19210（4-5）1045（4-6）14411（6-3）806（7-8）12812（2-3）6002016表表4-11各作业单位按物流强度大小排序各作业单位按物流强度大小排序u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）47物流强度等级物流强度等级物流强度等级物流强度等级符号符号等物流路线比例等物流路线比例/%承担的物流量比例承担的物流量比例/%超高物流强度超高物流强度A1040特高物流强度特高物流强度E3030较大物流强度较大物流强度I3020一般物流强度一般物流强度O4010可忽略搬运可忽略搬运U表表4-12 物流强度等级比例划分表物流强度等级比例

30、划分表u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）48 参考表参考表4-12物流强度等级比例划分表，可将表物流强度等级比例划分表，可将表4-11所示所示的物流强度排序绘制成表的物流强度排序绘制成表4-13的物流强度分析表。的物流强度分析表。序号序号作业单位对作业单位对物流强度物流强度物流强度等级物流强度等级156400A225300E335250E467200E546150I678150I734150I814100I912100O1045100O116350O122330Ou2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）49物流相关表物流相关表至至12345678从从原料原

31、料锯床锯床车床车床钻床钻床铣床铣床检验检验包装包装成品成品1原料原料OUIUUUU2锯床锯床OOUEUUU3车床车床UOIEOUU4钻床钻床IUIOIUU5铣床铣床UEEOAUU6检验检验UUOIAEU7包装包装UUUUUEI8成品成品UUUUUUI表表4-14 原始物流相关表原始物流相关表u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）50 除掉多余的左下三角形表格，将右上三角形矩阵除掉多余的左下三角形表格，将右上三角形矩阵表格变形，就得到了表格变形，就得到了SLP中著名的物流相关表，见中著名的物流相关表，见表表4-15。 表表4-15作业单位物流相关表作业单位物流相关表u2、系统布

32、置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）513）作业单位相互关系分析）作业单位相互关系分析作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下方面以考虑以下方面：物流；物流；工艺流程；工艺流程；作业性质相似；作业性质相似；使用相同的设备；使用相同的设备；使用同一场所；使用同一场所；使用相同的文件档案；使用相同的文件档案；使用相同的公用设施；使用相同的公用设施；使用同一组人员；使用同一组人员；工作联系频繁程度；工作联系频繁程度；监督和管理方便；噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险监督和管理方便；噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品影响。品影响。u2、系

33、统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）524）物流与作业单位综合相互关系分析）物流与作业单位综合相互关系分析 用图例、符号、数字、颜色画出各个作业用图例、符号、数字、颜色画出各个作业单位的相互关系。在绘制时，可以考虑或单位的相互关系。在绘制时，可以考虑或不考虑作业单位的实际位置，也可以不考不考虑作业单位的实际位置，也可以不考虑作业单位所需的面积。虑作业单位所需的面积。 5）物流与作业单位相互关系图解）物流与作业单位相互关系图解 用不同的表示物流等级的线条将作业单位用不同的表示物流等级的线条将作业单位之间的两两密切程度描述清楚。之间的两两密切程度描述清楚。u2、系统布置设计程序（模式）

34、、系统布置设计程序（模式）536）面积相互关系）面积相互关系物流很重要而非物流不重要，可把面积和物物流很重要而非物流不重要，可把面积和物流图结合起来。流图结合起来。物流不重要而非物流很重要物流不重要而非物流很重要 ，可把面积和，可把面积和作业单位相关图结合起来。作业单位相关图结合起来。物流和非物流都重要，则可把面积和物流及物流和非物流都重要，则可把面积和物流及非物流相关图结合起来非物流相关图结合起来。u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）547）调整与修正）调整与修正 要使面积关系图成为合格的方案，需要进行必要的调要使面积关系图成为合格的方案，需要进行必要的调整，考虑的因素包

35、括外部场地的条件、搬运方式、仓整，考虑的因素包括外部场地的条件、搬运方式、仓库、建筑、公共设施及人员的需要等。库、建筑、公共设施及人员的需要等。8）评价与选择）评价与选择 可采用加权因素法，或是费用对比法评比出较好的方可采用加权因素法，或是费用对比法评比出较好的方案以供选择。案以供选择。u2、系统布置设计程序（模式）、系统布置设计程序（模式）55四、系统布置设计的问题分析四、系统布置设计的问题分析 直接应用直接应用SLP法进行设施布置设计存在以下问题：法进行设施布置设计存在以下问题： 1不适合现代企业的生产特点。不适合现代企业的生产特点。2缺少物流战略规划缺少物流战略规划3缺少动态柔性。缺少动

36、态柔性。4SLP方法缺少动线分析过程。方法缺少动线分析过程。5由于历史的局限性，由于历史的局限性，SLP方法没有充分考虑利方法没有充分考虑利 用计算机技术用计算机技术。56第三节第三节 物料搬运系统的分析设计方法物料搬运系统的分析设计方法 u一、物料搬运的基本原则一、物料搬运的基本原则 u二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计 57一、物料搬运的基本原则一、物料搬运的基本原则u 1、物料搬运合理化原则概括为：、物料搬运合理化原则概括为：1) 减少搬运环节，简化物流流程，实现物流合理化。减少搬运环节，简化物流流程，实现物流合理化。2) 实行集中作业，提高作业效率，充分发挥机械设备的利用率实

37、行集中作业，提高作业效率，充分发挥机械设备的利用率3) 贯彻系统化、标准化的原则，协调各方面，推行物流标准化贯彻系统化、标准化的原则，协调各方面，推行物流标准化4) 合理配载货物，同时注意营运安全。合理配载货物，同时注意营运安全。 5) 提倡文明装卸，轻拿轻放；规范作业程序，减少事故，提高提倡文明装卸，轻拿轻放；规范作业程序，减少事故，提高安全性。安全性。6) 利用重力。利用重力。 7）步步活化，省力节能。）步步活化，省力节能。 58一、物料搬运的基本原则一、物料搬运的基本原则u2、具体表现：具体表现：1） 规划原则规划原则2） 系统化原则系统化原则3） 物流顺畅原则物流顺畅原则4） 精简原则

38、精简原则5） 利用重力原则利用重力原则6） 充分利用空间原则充分利用空间原则7） 集装单元化原则集装单元化原则8） 机械化原则机械化原则9） 自动化原则自动化原则10） 最少设备原则最少设备原则591111） 标准化原则标准化原则1212） 灵活性原则灵活性原则1313） 减轻自重原则减轻自重原则1414） 充分利用原则充分利用原则1515） 维修保养原则维修保养原则1616） 摒弃落后原则摒弃落后原则1717） 控制原则控制原则1818） 生产能力原则生产能力原则1919） 搬运作业效能原则搬运作业效能原则2020） 安全原则安全原则u2、具体表现：具体表现：60一、物料搬运的基本原则一、物

39、料搬运的基本原则u 3、为了提高物流质量和效率，搬运作业需、为了提高物流质量和效率，搬运作业需达到几个基本要求：达到几个基本要求：力求装卸设备、设施、工艺等标准化；力求装卸设备、设施、工艺等标准化；提高成品货物集装化或粒状货物散装化作业水平；提高成品货物集装化或粒状货物散装化作业水平；提高搬运的连续性；提高搬运的连续性；做好装卸现场组织工作。做好装卸现场组织工作。61二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计 u 1 1、搬运系统分析概念、搬运系统分析概念搬运系统分析搬运系统分析 是是RichardRichard缪瑟提出的一种系统分缪瑟提出的一种系统分析方法析方法, ,适用于一切物料搬运项目

40、。适用于一切物料搬运项目。 SHASHA的四个阶段的四个阶段 62SHASHA的四个阶段的四个阶段 阶段阶段III详细搬运设计详细搬运设计阶段阶段IV方案实施方案实施阶段阶段II总体搬运方案总体搬运方案阶段阶段I外部衔接外部衔接63程序模式程序模式P, Q, R, S, T, P-Q物料特征表物料特征表物料特征表物料特征表物料分类一览表物料分类一览表表格表格流程图流程图流程分析流程分析搬运路线表搬运路线表物料进出表物料进出表物流图物流图活动一览表活动一览表距离物流量指示图距离物流量指示图搬运方法搬运方法(作图表作图表示示)汇总表汇总表需求计算表需求计算表布 置布 置方案方案费用比较表费用比较表

41、方案评价表方案评价表意见书意见书方案方案XYZ选定搬运方案选定搬运方案一个或少量物料一个或少量物料分析分析几种产品或物料几种产品或物料分类分类图表化图表化编制初步编制初步方案方案修改修改核实核实限制限制评价评价物料搬运方案物料搬运方案图图4-9 SHA模式程序图模式程序图64 搬运系统设计要素搬运系统设计要素 P物料物料 (产品、部件、零件、商品产品、部件、零件、商品) Q数量数量(销售量或合同订货量销售量或合同订货量) R路线路线(操作顺序和加工过程操作顺序和加工过程) S后勤与服务后勤与服务(如库存管理、定货单管理如库存管理、定货单管理、维修等、维修等) T时间因素时间因素(时间要求和操作

42、次数时间要求和操作次数) 65二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u 2、物料分类物料分类 物料分类的主要依据物料分类的主要依据(1) 物料的可运性。物料的可运性。(2) 物流条件。物流条件。66物料分类程序物料分类程序(1)记录其物理特征及其它特征；记录其物理特征及其它特征；(2)列表标明所有的物品或分组归并的物品列表标明所有的物品或分组归并的物品名称；名称；(3)分析各类物料的各项特征，并在那些是分析各类物料的各项特征，并在那些是主导的、起决定作用的特征下面划出标主导的、起决定作用的特征下面划出标记线；记线； (4)确定物料类别，把那具有相似的主导特确定物料类别，把那具有相似的主导

43、特征或特殊影响特征的物料归并为一类；征或特殊影响特征的物料归并为一类；(5)对物料进行分类后对物料进行分类后(如用如用a、b、c、d表表示示)，即可编制物料特征表。，即可编制物料特征表。u2、物料分类物料分类67二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u 3、移动分析移动分析收集各种移动分析的资料收集各种移动分析的资料在开始分析各项移动时，需要掌握的资料包：在开始分析各项移动时，需要掌握的资料包： 物料的分类物料的分类 路线的起点、终点和搬运路径路线的起点、终点和搬运路径 物流的物流量和物流条件物流的物流量和物流条件68 移动分析方法移动分析方法(1) 流程分析法流程分析法 每次只观察一类

44、物料，并跟随着它沿着整个每次只观察一类物料，并跟随着它沿着整个生产过程收集资料，然后编制出流程图表。生产过程收集资料，然后编制出流程图表。 u3、移动分析移动分析69(2) 起讫点分析法起讫点分析法 在物料品种数目不太多时，首先通过观察在物料品种数目不太多时，首先通过观察每次移动的起讫点收集资料，然后分析各条每次移动的起讫点收集资料，然后分析各条搬运路线，绘制出搬运路线表。搬运路线，绘制出搬运路线表。 若物料品种数目多，则对一个区域进行观若物料品种数目多，则对一个区域进行观察，收集运进运出这个区域的一切物料的有察，收集运进运出这个区域的一切物料的有关资料，编写物料进出表。关资料，编写物料进出表

45、。u3、移动分析移动分析70搬运活动一览表搬运活动一览表 简要来说，搬运活动一览表包含下列资料：简要来说，搬运活动一览表包含下列资料：（1）列出所有路线，并排出每条路线的方向，距离和）列出所有路线，并排出每条路线的方向，距离和具体情况。具体情况。（2）列出所有物料的类别。）列出所有物料的类别。 （3）列出各项移动。）列出各项移动。（4）列出每条路线。）列出每条路线。（5）列出每类物料。）列出每类物料。（6）整个搬运分析中，总的物流量和总的运输工作量）整个搬运分析中，总的物流量和总的运输工作量（7）其他资料，如每项搬运中的具体件数。）其他资料，如每项搬运中的具体件数。u3、移动分析移动分析71二

46、、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u4 4、各种移动的图表化、各种移动的图表化将各项移动的分析结果标注在区域布置图上将各项移动的分析结果标注在区域布置图上 物流图表化有几种不同的方法有：物流图表化有几种不同的方法有：u物流流程简图物流流程简图u在布置上绘制的物流图在布置上绘制的物流图u坐标指示图，坐标指示图是距离与物流量指示坐标指示图，坐标指示图是距离与物流量指示图。图。72二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u 5 5、物料搬运方法选择、物料搬运方法选择 搬运路线系统搬运路线系统把各项物料移动结合在一起的总的方式。把各项物料移动结合在一起的总的方式。物料搬运路线系统一般分为以

47、下几种类型：物料搬运路线系统一般分为以下几种类型：直接型渠道型中心型ABABDCABDC73u5 5、物料搬运方法选择、物料搬运方法选择 物料搬运设备物料搬运设备 l 简单的搬运设备：距离短，物流量小；简单的搬运设备：距离短，物流量小；l 简单的运输设备：距离长，物流量小；简单的运输设备：距离长，物流量小；l 复杂的搬运设备：距离短，物流量大；复杂的搬运设备：距离短，物流量大；l 复杂的运输设备：距离长，物流量大。复杂的运输设备：距离长，物流量大。74运输单元运输单元 运输单元是指物料搬运时的状态，运输单元是指物料搬运时的状态，就是搬运物料的单位。就是搬运物料的单位。 搬运的物料一般有三种情况

48、可供选搬运的物料一般有三种情况可供选择：散装的、单件的或装在某种容器择：散装的、单件的或装在某种容器中的。中的。u5、物料搬运方法选择、物料搬运方法选择75 物料搬运方法物料搬运方法 搬运方法是指一定类型的搬运设备与一定类搬运方法是指一定类型的搬运设备与一定类型型 的运输单元相结合，进行一定模式的搬运的运输单元相结合，进行一定模式的搬运活动，以形成一定路线系统。活动，以形成一定路线系统。u5、物料搬运方法选择、物料搬运方法选择76二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u6 、初步搬运方案初步搬运方案 在对物料进行了分类，对布置方案在对物料进行了分类，对布置方案中的各项活动进行了分析和图表

49、化，中的各项活动进行了分析和图表化，并对并对SHA中所有的各种搬运方法具备中所有的各种搬运方法具备一定的只是和理解之后，就可以初步一定的只是和理解之后，就可以初步确定具体的搬运方案。确定具体的搬运方案。77二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u7 、方案的修改和限制方案的修改和限制 各物料搬运方案中经常涉及到的一些修改和限制的内容有各物料搬运方案中经常涉及到的一些修改和限制的内容有u已确定的同外部衔接的搬运方法；已确定的同外部衔接的搬运方法；u既满足目前生产需要，又能适应远期发展或变化；既满足目前生产需要，又能适应远期发展或变化；u和生产流程或设备保持一致；和生产流程或设备保持一致；u

50、可以利用的现有公用设施和辅助设施；可以利用的现有公用设施和辅助设施；u面积、空间对布置方案的限制条件；面积、空间对布置方案的限制条件；u建筑物及其结构特征；建筑物及其结构特征；u库存制度以及存放物料的方法和设备；库存制度以及存放物料的方法和设备；u投资的限制；投资的限制；u影响工人安全的搬运方法等等。影响工人安全的搬运方法等等。78u7 、方案的修改和限制方案的修改和限制 对修改后的几个初步搬运方案，要逐个方案对修改后的几个初步搬运方案，要逐个方案进行说明和计算，其内容包括：进行说明和计算，其内容包括：u每条路线上每种物料搬运方法的说明；每条路线上每种物料搬运方法的说明；u搬运方法以外的其它必

51、要的变动说明；搬运方法以外的其它必要的变动说明；u计算搬运设备和人员的需求量；计算搬运设备和人员的需求量；u计算投资费用和预期的经营费用。计算投资费用和预期的经营费用。79二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u8、各项需求的计算、各项需求的计算对每一个方案需做如下说明：对每一个方案需做如下说明：（1）说明每条路线上每种物料搬运方法。）说明每条路线上每种物料搬运方法。（2）说明搬运方法意外的其他必要变动。）说明搬运方法意外的其他必要变动。（3）计算搬运设备和人员的需要量。）计算搬运设备和人员的需要量。（4）计算投资数和预期经营费用。）计算投资数和预期经营费用。80二、搬运系统分析与设计二

52、、搬运系统分析与设计u9、方案的评价方法、方案的评价方法 成本费用或财务比较成本费用或财务比较a. 投资费用：包括基建投资和项目费用等。投资费用：包括基建投资和项目费用等。b. 经营费用：包括物料、人员、管理费用经营费用：包括物料、人员、管理费用等。等。 无形因素比较无形因素比较常用的方法有优缺点比较法和加权因素比较常用的方法有优缺点比较法和加权因素比较法。法。81二、搬运系统分析与设计二、搬运系统分析与设计u10、搬运方案的详细设计、搬运方案的详细设计搬运方案的详细设计是在搬运方案初步设计的搬运方案的详细设计是在搬运方案初步设计的总体方案基础上，制定从工作地到工作地，或总体方案基础上，制定从

53、工作地到工作地，或从具体取货点到具体缺货点之间的搬运方法。从具体取货点到具体缺货点之间的搬运方法。详细搬运方案必须与总体搬运方案协调一致。详细搬运方案必须与总体搬运方案协调一致。82第四节第四节 精益物流系统规划与设计精益物流系统规划与设计 u一、精益物流系统的定义一、精益物流系统的定义 u二、精益物流系统的特征二、精益物流系统的特征 u三、精益物流系统的总体结构三、精益物流系统的总体结构 u四、基于精益物流系统的工厂布局四、基于精益物流系统的工厂布局u五、精益物流系统的发展五、精益物流系统的发展 83一、精益物流系统的定义一、精益物流系统的定义 u定义：通过消除生产和供应链管理中的非增值定义

54、：通过消除生产和供应链管理中的非增值浪费，以减少备货时间，提高客户满意度，同浪费，以减少备货时间，提高客户满意度，同时追求把物流服务过程中的浪费和延迟降低至时追求把物流服务过程中的浪费和延迟降低至最低程度，以不断的提高物流服务过程中的增最低程度，以不断的提高物流服务过程中的增值效益。值效益。 u主要目标：提高客户满意度和物流增值效益。主要目标：提高客户满意度和物流增值效益。 84二、精益物流系统的特征二、精益物流系统的特征 u1拉动式生产系统拉动式生产系统 拉动式需求是一种逆向的需求模式，即上游根据拉动式需求是一种逆向的需求模式，即上游根据下游的需求布置生产，制定采购、库存、运输等计下游的需求

55、布置生产，制定采购、库存、运输等计划，一旦客户发出需求指令，必须快速及时地提供划，一旦客户发出需求指令，必须快速及时地提供服务。拉动式物流模式如图服务。拉动式物流模式如图4-11所示：所示： 拉动式物流过程去领取原材料库存原材料加工工序机加工工序部装工序总装工序产品顾客订单去采购去领取去领取去领取供应商85二、精益物流系统的特征二、精益物流系统的特征u2准时且准确准时且准确u3高质量与低成本兼备高质量与低成本兼备u4信息网络化信息网络化u5系统集成化系统集成化u6持续改善持续改善86三、精益物流系统的总体结构三、精益物流系统的总体结构 精益物流系统的结构包括四个部分：精益物流系统的结构包括四个

56、部分：u 由硬件资源、软件资源和管理决策组成的平台由硬件资源、软件资源和管理决策组成的平台u 客户需求拉动模式客户需求拉动模式u 包括供应商、生产商、销售商、物流商、客户包括供应商、生产商、销售商、物流商、客户在内的活动主体，其中客户是中心在内的活动主体，其中客户是中心u 由供应物流、生产物流、销售物流和回收物流由供应物流、生产物流、销售物流和回收物流持续改善的各环节组成的循环链持续改善的各环节组成的循环链 这四个部分相辅相成，缺一不可，构成了精这四个部分相辅相成，缺一不可，构成了精益物流系统的总体框架，如图益物流系统的总体框架，如图4-12所示：所示：87三、精益物流系统的总体结构三、精益物

57、流系统的总体结构图4-12 精益物流系统总体框架图88四、基于精益物流系统的工厂布局四、基于精益物流系统的工厂布局 u1精益物流系统的工厂布局精益物流系统的工厂布局 车间设备布局车间设备布局 “河流水系河流水系”状的总装配线布置。状的总装配线布置。单条生产线。实现单条生产线。实现“混流混流”生产。生产。生产线布局生产线布局U型布置型布置 按照零部件工艺的要求，将所需要的机器设备串联在一按照零部件工艺的要求，将所需要的机器设备串联在一起布置成起布置成U型生产单元并在此基础上，将几个型生产单元并在此基础上，将几个U型生产型生产单元结合在一起，连接成一个整合的生产线。单元结合在一起，连接成一个整合的

58、生产线。89四、基于精益物流系统的工厂布局四、基于精益物流系统的工厂布局u2精益物流系统的工厂布局优化分析精益物流系统的工厂布局优化分析 采用定性与定量相结合的方法，通过对多个指采用定性与定量相结合的方法，通过对多个指标进行比较而得出一个最优的结果。标进行比较而得出一个最优的结果。 属于多目标决策问题，可表示为：属于多目标决策问题，可表示为： iniifWU1max10iW11niiWni.3 , 2 , 190四、基于精益物流系统的工厂布局四、基于精益物流系统的工厂布局u3基于精益设计的生产系统规划基于精益设计的生产系统规划91u3基于精益设计的生产系统规划基于精益设计的生产系统规划 生产能

59、力分析生产能力分析：流程如图流程如图4-14所示所示图4-14 生产能力分析框架92 现场物流改善现场物流改善 依据精益设计思想进行系统布置设计依据精益设计思想进行系统布置设计 从物流分析精益设计入手进行设备的系统布置设计从物流分析精益设计入手进行设备的系统布置设计 根据现场管理的基本原则和现场物流改善的分析模式根据现场管理的基本原则和现场物流改善的分析模式 完成现场物流的基于精益设计的优化布置完成现场物流的基于精益设计的优化布置 提高生产过程中物流效率和设备的利用率提高生产过程中物流效率和设备的利用率 实施准时制物流实施准时制物流(Just In Time Logistics)，实现精益生产

60、，实现精益生产u3基于精益设计的生产系统规划基于精益设计的生产系统规划93五、精益物流系统的发展五、精益物流系统的发展 u 1、精益生产（、精益生产（LP）与六西格玛（）与六西格玛（six sigma）六西格玛 精益生产 文化背景 六西格玛源于西方，由摩托罗拉公司的比尔史密斯提出，其初衷是降低产品及流程的缺陷次数，防止产品变异，提升产品品质。 精益生产思想源于日本丰田公司，它提倡消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零故障进军。它综合了大量生产和单件生产方式的优点，力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低生产成本。运作模式 基于项目的进行管理，通过DMAIC程序的实施，采用由上而下的管理方式，有