第3章 设施布置设计

1、第第3章章1第第3章章2概念概念设施布置设施布置：设施规划设计的一个重要组成部分；设施规划设计的一个重要组成部分；主要研究制造企业各种不同情况下的布置问题，并提出某主要研究制造企业各种不同情况下的布置问题，并提出某些有助于布置设计的技术方法和指导方针；些有助于布置设计的技术方法和指导方针；确定生产系统内各物质部分的最优安排；确定生产系统内各物质部分的最优安排；在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。第第3章章3设施布置内容设施布置内容设施布置包括两方面

2、内容：设施布置包括两方面内容：（1）工厂总体平面布置工厂总体平面布置（2）车间布置车间布置第第3章章4设施布置内容设施布置内容工厂总体平面布置：工厂总体平面布置：解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位相互位置；动力站、办公场所等作业单位相互位置；内容内容：解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。第第3章章5设施布置内容设施布置内容工厂总体平面布置：工

3、厂总体平面布置：原则原则：满足生产要求，工艺流程合理；满足生产要求，工艺流程合理；适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直；适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直；合理用地；合理用地；充分考虑防火、爆、损、噪；充分考虑防火、爆、损、噪；充分利用气候等自然条件，减少环境污染。充分利用气候等自然条件，减少环境污染。第第3章章6设施布置内容设施布置内容车间布置：车间布置：解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置；置；内容内容：解决工作、设备、通道、管线间的相互位置；解决工作、设备、通道、管线间的相互位置；解决物料搬运流程和运输方式。解决物料

4、搬运流程和运输方式。第第3章章7设施布置内容设施布置内容车间布置：车间布置：原则原则：确定设备布置形式；确定设备布置形式；满足工艺流程要求；满足工艺流程要求；实行定置管理，确保工作环境整洁、安全；实行定置管理，确保工作环境整洁、安全；选择适当的建筑形式；选择适当的建筑形式；其他考虑：采光其他考虑：采光/暖、照明、防尘暖、照明、防尘/噪、通风等。噪、通风等。第第3章章8意义意义/目标目标最好的工艺流程最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续；保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续；最少的物料搬运费用最少的物料搬运费用运输路线简化，避免往返和交叉；运输路线简化，避免往返和交叉；最有效地

5、利用空间最有效地利用空间使建筑设备和单位制品的占有空间小；使建筑设备和单位制品的占有空间小；最好的柔性最好的柔性设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备更新；设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备更新；最舒适的作业环境最舒适的作业环境保证安全，满足生理、心理要求；保证安全，满足生理、心理要求；最便捷的管理最便捷的管理使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。区域或靠近布置。第第3章章9目标矛盾目标矛盾对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足管理的方便性和组织对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导致

6、物流量的增大；结构的合理化，却可能导致物流量的增大；满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反柔性目标满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反柔性目标根源根源：生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略思路）。生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略思路）。方法方法：不存在能解决一切问题的方法不存在能解决一切问题的方法 (系统最优不如系统合理系统最优不如系统合理)；科学与艺术结合科学与艺术结合 (谁说得清家庭布置更科学还是更艺术谁说得清家庭布置更科学还是更艺术)；理性与感性结合理性与感性结合 (建立学习型组织建立学习型组织)。第第3章章10基本形式基本形式按按工作流程形式工作流程形式：工艺原则布置

7、工艺原则布置产品原则布置产品原则布置定位布置定位布置成组技术布置成组技术布置按按工作流程形式工作流程形式：存储布置存储布置销售布置销售布置工程项目布置工程项目布置第第3章章11基本形式基本形式工艺原则布置：工艺原则布置：按工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布按工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方；置在一个地方；各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列；零件的加工路线来排列；适合适合多品种小批量多品种小批量生产。生产。第第3章章12基本形式基本形式工艺原则布置：工艺原则布置：车床组LLLL钻床组ZZZZ铣

8、床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接第第3章章13基本形式基本形式工艺原则布置：工艺原则布置：优点优点：机器利用率高，可减少设备数量；机器利用率高，可减少设备数量；设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便；设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便；操作人员作业多样化，有利提高工作兴趣和职业满足感。操作人员作业多样化，有利提高工作兴趣和职业满足感。缺点缺点：由于流程较长，搬运路线不确定，运费高；由于流程较长，搬运路线不确定，运费高；生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高；生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高；库存量相对较大。库存量相对较大。第第3章章14基本形式基本形式产品原则布置

9、：产品原则布置：以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线；艺过程顺序布置，形成一定的生产线；适合适合少品种大批量少品种大批量生产。生产。仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库第第3章章15基本形式基本形式产品原则布置：产品原则布置：优点优点：由于布置符合工艺过程，物流畅通；由于布置符合工艺过程，物流畅通；由于上下工序衔接，存放量少；由于上下工序衔接，存放量少；物料搬运工作量少；物料搬运工作量少；可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训；可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训；生产计划简

10、单，易于控制；生产计划简单，易于控制；可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法。可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法。第第3章章16基本形式基本形式产品原则布置：产品原则布置：缺点缺点：设备发生故障时引起整个生产线中断；设备发生故障时引起整个生产线中断；产品设计变化将引起布置的重大调整；产品设计变化将引起布置的重大调整；生产线速度取决于最慢的机器；生产线速度取决于最慢的机器；生产线有的机器负荷不满，造成相对投资较大；生产线有的机器负荷不满，造成相对投资较大；生产线重复作业，工人易产生厌倦；生产线重复作业，工人易产生厌倦；维修和保养费用高。维修和保养费用高。第第3章章17基本形式基本形式成组原则

11、布置：成组原则布置：把完成一组相似零件的所有或绝大部分加工工序的把完成一组相似零件的所有或绝大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式；围配置其他必要设备一种布置形式；适合适合持续改善持续改善生产模式。生产模式。NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2第第3章章18基本形式基本形式第第3章章19基本形式基本形式成成组组原原则则布布置置第第3章章20基本形式基本形式成组原则布置：成组原则布置：优点优点：由于产品成组，设备利用率高；由于产品成组，设备利用率高；流程通畅，运输距离

12、较短，搬运量少；流程通畅，运输距离较短，搬运量少；有利于发挥班组合作精神；有利于发挥班组合作精神；有利于扩大员工的作业技能；有利于扩大员工的作业技能；兼有产品原则布置和工艺布置的优点。兼有产品原则布置和工艺布置的优点。第第3章章21基本形式基本形式成组原则布置：成组原则布置：缺点缺点：需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程；需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程；若单元间流程不平衡，需中间若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运；储存，增加了物料搬运；班组成员需掌握所有作业技能；班组成员需掌握所有作业技能；减少了使用专用设备的机会；减少了使用专用设备的机会；兼有产品

13、原则布置和工艺原则布置的缺点。兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点。第第3章章22基本形式基本形式定位布置：定位布置：生产或服务过程中由于生产或服务过程中由于客观原因客观原因，加工对象保持不动，主，加工对象保持不动，主要是人员带着设备、工具和物料按需移动；要是人员带着设备、工具和物料按需移动；如重量、体积、物理地点等限制，因此，通常只能单件或如重量、体积、物理地点等限制，因此，通常只能单件或极小批量生产等；极小批量生产等；具有相对较少的产品数量；具有相对较少的产品数量；定位布置中，多按作业的级别安排顺序。定位布置中，多按作业的级别安排顺序。第第3章章23基本形式基本形式定位布置：定位布置：第第

14、3章章24基本形式基本形式定位布置：定位布置：优点优点：物料移动少；物料移动少；采用班组方式可提高作业连续性；采用班组方式可提高作业连续性；易于提高质量；易于提高质量；柔性较高，可适应产品和产量的变化。柔性较高，可适应产品和产量的变化。第第3章章25基本形式基本形式定位布置：定位布置：缺点缺点：人员和设备的移动增加；人员和设备的移动增加；设备需要重复配备；设备需要重复配备；工人需要较高技能；工人需要较高技能；会增加面积和工序间储存；会增加面积和工序间储存；生产计划需要加强控制和协调。生产计划需要加强控制和协调。第第3章章26物流分析与作业单位相互关系密切程度分析相结合，以求得合物流分析与作业单

15、位相互关系密切程度分析相结合，以求得合理布置的技术；理布置的技术；概念概念：1961，R缪瑟提出，应用较广；缪瑟提出，应用较广；适用于工厂和生产系统设计，也可用于医院、学校，百货商店、适用于工厂和生产系统设计，也可用于医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。办公楼等设施设计。Systematic Layout Planning，SLP第第3章章27基本要素基本要素P产品产品(或材料或服务或材料或服务)Q数量数量R生产路线生产路线(工艺过程工艺过程)S辅助服务部门辅助服务部门T时间时间(或时间安排或时间安排)Product 生产什么？生产什么？Quantity 生产多少？生产多少？Routing

16、 怎么生产？怎么生产？Supporting service用什么用什么支持生产？支持生产？ Time 何时生产？何时生产？第第3章章28基本要素基本要素什什么么S为为辅助服务部门辅助服务部门用什么来支持生产用什么来支持生产T时间时间时间安排时间安排产品何时生产？产品何时生产？P产品产品材料材料生产什么？生产什么？Q数量数量产量产量每项产品要制造多少？每项产品要制造多少？R生产路线生产路线工艺过程工艺过程怎样进行生产？怎样进行生产？解决布置问题的钥匙解决布置问题的钥匙第第3章章29基本要素基本要素P：产品或材料或服务，产品或材料或服务，Product指规划设计的对象所生产的产品、原材料、加工的零

17、部件或提供服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；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；料、切屑、包装材料等；P要素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。方式等。第第3章章30基本要素基本要素Q：数量或产量，数量或产量，Quantity指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量；指所生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量；Q要素要素影响着设施规模、设备数量、运

18、输量、建筑物面积等。影响着设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。R：生产路线或工艺过程，生产路线或工艺过程，Routing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，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示；序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示；影响各作业单位间关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等影响各作业单位间关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等第第3章章31基本要素基本要素S：辅助服务部门，辅助服务部门，Supporting Service保证生产正常运行的辅助服务活动、设施及人

19、员，道路、生活、消保证生产正常运行的辅助服务活动、设施及人员，道路、生活、消防、照明、采暖通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理；防、照明、采暖通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理；生产的支持系统，对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用。生产的支持系统，对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用。T：时间或时间安排，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、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；周转等标准时间；T因素因素决定设备的数量、需要面积和人员、工序的平衡安排等。决定设备的数量、需要面积和人员、工序的平

20、衡安排等。第第3章章32其他要素其他要素城市规划城市规划外部协作条件外部协作条件交通运输条件交通运输条件地质水文条件地质水文条件自然气候条件自然气候条件关于职业安全和卫生、环境保护等方面的规程、标准关于职业安全和卫生、环境保护等方面的规程、标准和技术规范等。和技术规范等。第第3章章33规规划划阶阶段段规划时间规划时间阶段结构阶段结构系统布置设计采用四个阶段进行，称为系统布置设计采用四个阶段进行，称为“布置设计四阶段布置设计四阶段”：确定位置确定位置: :工厂的总体位置工厂的总体位置总体区划：初步规划基本物流模式和总体布局总体区划：初步规划基本物流模式和总体布局详细布置：确定各作业单位的具体位置

21、详细布置：确定各作业单位的具体位置实施：编制施工计划，进行施工安装实施：编制施工计划，进行施工安装第第3章章34程序模式程序模式输入数据（输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流、物流2、作业单位的相、作业单位的相互关系（非物流）互关系（非物流）3、作业单位综合相互、作业单位综合相互关系图关系图4、必要面积、必要面积5、可用面积、可用面积6、面积相互关系图、面积相互关系图9、拟定几种布置方案、拟定几种布置方案7、修正条件、修正条件8、实际制约、实际制约分析分析寻优寻优10、评价、评价选择选择第第3章章35P-Q分析分析即即产品产量分析产品产量分析，是为了确定设施基本布置形式而采用的综合分析

22、方，是为了确定设施基本布置形式而采用的综合分析方法，同时也是物料重要等级分类的方法。法，同时也是物料重要等级分类的方法。QAGBCDEFP典型的典型的“8-2原则原则”下的下的PQ分析分析由图知道：由图知道：A-D四种产品四种产品占总产量的占总产量的80%，可考虑，可考虑用产品原则布置，其余品用产品原则布置，其余品种可考虑按工艺原则布置。种可考虑按工艺原则布置。第第3章章36P-Q分析分析产品品种数目产品品种数目P产产量量QIIIIIIIVI区区，单一，单一/少品种大批量产品，宜采用流水生产线的大量少品种大批量产品，宜采用流水生产线的大量生产方式，按产品原则布置；生产方式，按产品原则布置；IV

23、区区，多品种小批量或单件生产，宜用工艺原则布置；，多品种小批量或单件生产，宜用工艺原则布置；II和和III区区，产品品种和批量均中等，宜用成组技术布置。，产品品种和批量均中等，宜用成组技术布置。第第3章章37物流分析物流分析是设施布置设计的另一个基本分析，即是设施布置设计的另一个基本分析，即工艺流程工艺流程和和物流路线物流路线的分析；的分析；包括确定物料在生产过程中每个必要的包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序工序之间移动的最有效顺序及其及其移动的强度和数量移动的强度和数量；手段手段：工艺过程图工艺过程图(作业程序图作业程序图)多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图从从-至

24、表至表成组法成组法第第3章章38物流分析物流分析工艺过程图工艺过程图：把工艺路线卡和装配程序图汇总到形成的一种流程图；把工艺路线卡和装配程序图汇总到形成的一种流程图；先在图的右上部从第先在图的右上部从第个装配作业的主要组件开始，在个装配作业的主要组件开始，在垂直线上按工艺路线卡的作业顺序用圆圈表示加工和装垂直线上按工艺路线卡的作业顺序用圆圈表示加工和装配，用正方形表示检验；配，用正方形表示检验；其它零部件，如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，其它零部件，如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，如果外购，则分别用水平线进入装配作业。如果外购，则分别用水平线进入装配作业。物料形态表示符号物料形态表

25、示符号 符号符号 行动类别行动类别 主要结果主要结果 操作操作 生产或完成生产或完成 运输运输 移动移动 检验检验 鉴定鉴定 停滞停滞 干扰干扰 储存储存 保存保存 第第3章章39物流分析物流分析工艺过程图工艺过程图：可用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可描述全厂各部门之间的工艺流程；可描述全厂各部门之间的工艺流程；其重要作用是在分析工艺过程的基础上，通过产品加工、其重要作用是在分析工艺过程的基础上，通过产品加工、组装、检验等各加工阶段及加工路线的分析，计算出每组装、检验等各加工阶段及加工路线的分析，计算出每个工艺过程的各工序（作业单

26、位）间的物流量，从而为个工艺过程的各工序（作业单位）间的物流量，从而为作业单位位置的确定找到基础数据；作业单位位置的确定找到基础数据；适合于适合于一种或品种较少的标准化产品一种或品种较少的标准化产品或项目。或项目。第第3章章40物流分析物流分析多种产品工多种产品工艺过程图艺过程图：将所有零件或产品的工序都汇总在一张图表上、通过分将所有零件或产品的工序都汇总在一张图表上、通过分析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工序尽量靠近，直至获得最佳工艺安排顺序；序尽量靠近，直至获得最佳工艺安排顺序；企业生产的企业生产的产品品种多，特别是只进行成形加

27、工处理生产品品种多，特别是只进行成形加工处理生产，而不考虑装配时，可以采用多种产品工艺过程图来产，而不考虑装配时，可以采用多种产品工艺过程图来分析确定其物料流分析确定其物料流；从该过程图中可以看到平面布置的雏形。从该过程图中可以看到平面布置的雏形。第第3章章41物流分析物流分析多种产品工多种产品工艺过程图艺过程图：通过作业单位的排序，求得物流顺流程度通过作业单位的排序，求得物流顺流程度W的最大值；的最大值；11njkjkjkWDWjk为产品为产品Pj的工序的工序Rjk与与Rjk+1之间的物流强度；之间的物流强度；工序相邻，且物料移动为直接正向时，取权值为工序相邻，且物料移动为直接正向时，取权值

28、为2；工；工序不相邻，且物料倒流时，取权值为序不相邻，且物料倒流时，取权值为-2。Djk为权值；为权值；第第3章章42物流分析物流分析工 序 轴 凸 轮 法 兰 盘 弹 簧 套 号 名 称 流 程 Djk 流 程 Djk 流 程 Djk 流 程 Djk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 锯 床 钻 床 车 床 卧 铣 立 铣 热处理 外圆磨 内圆磨 检 验 2 2 1 2 1 1 1 2 1 1 -1 1 2 -2 1 1 -2 1 2 2 2 11njkDjkWjk 8 * 1 8 0 = 1 4 4 0 5 * 1 5 0 = 7 5 0 2 * 1 2 0 = 2 4 0 7 * 6

29、= 4 2 W 2 4 7 2 4 6 7 6 2 4 3 2 3 1 2 4 3 1 5 1 5 3 1 5 7 6 5 2 4 示例示例2：最佳顺序多种产品工艺过程表：最佳顺序多种产品工艺过程表第第3章章43物流分析物流分析从从-至表至表：用以表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量、物料用以表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量、物料搬运总量、移动方向等；搬运总量、移动方向等；表上横行和竖行的标题内，按同样顺序列出全部作业单位表上横行和竖行的标题内，按同样顺序列出全部作业单位(建筑物、机器；部门建筑物、机器；部门)；将每个产品或零件在两个作业单位之间的移动，分别用将每个产品或零件在

30、两个作业单位之间的移动，分别用字母字母表示产品或零件表示产品或零件，数字代表搬运总量数字代表搬运总量，填入两个作业单位横，填入两个作业单位横行和竖行相交的方格内；行和竖行相交的方格内；注意，从图表的左上角至右下角，划一条对角线，零件前进注意，从图表的左上角至右下角，划一条对角线，零件前进记在右上方，退回记在左下方。记在右上方，退回记在左下方。第第3章章44物流分析物流分析作作业业单单位位距距离离从从至至表表 原料 锯床 车床 钻床 铣床 检验 包装 成品 原料 8 20 36 44 30 18 10 锯床 8 12 28 36 22 10 18 车床 20 12 16 24 10 22 30

31、钻床 36 28 16 8 18 30 44 铣床 44 36 24 8 26 38 36 检验 30 22 10 18 26 12 20 包装 18 10 22 30 38 12 8 成品 10 18 30 38 46 20 8 从 至 产品及搬运总量从至表产品及搬运总量从至表 原料 锯床 车床 钻床 铣床 检验 包装 成品 原料 AC13 B3 锯床 C5 A8 车床 C5 AB11 钻床 B3 C5 A8 铣床 A8 ABC16 检验 A8 ABC16 包装 ABC16 成品 至 从 第第3章章45物流分析物流分析产品及物流量从至表产品及物流量从至表 原料 锯床 车床 钻床 铣床 检验

32、包装 成品 合计 原料 AC104 C108 212 锯床 C60 A288 343 车床 C80 AB264 344 钻床 B48 C40 A144 232 铣床 A64 ABC416 480 检验 A80 ABC192 272 包装 ABC128 128 成品 0 合计 0 104 188 252 592 560 192 128 2016 至 从 第第3章章46算例算例步骤：步骤：第第1步步，选择典型零件，编制工艺路线，确定所用设备；，选择典型零件，编制工艺路线，确定所用设备；第第2步步，编制零件从至表，确定顺流和反流的移动次数；，编制零件从至表，确定顺流和反流的移动次数；第第3步步，计算

33、总移动距离；，计算总移动距离；第第4步步，分析和改进初始从至表，用实验法，确定接近于最，分析和改进初始从至表，用实验法，确定接近于最优的机床单行布置方案。优的机床单行布置方案。注注，有时候是某时间内的运输总成本来确定设备的相邻关系，运输总成，有时候是某时间内的运输总成本来确定设备的相邻关系，运输总成本等于移动次数与单位运输成本的乘积；本等于移动次数与单位运输成本的乘积；物流分析物流分析第第3章章47实例：实例：17种零件，种零件，8台设备共台设备共10个工作地，相邻工作地距离约等，算个工作地，相邻工作地距离约等，算一个单位距离，按每种零件的工序组成和顺序，制定了一种设一个单位距离，按每种零件的

34、工序组成和顺序，制定了一种设备布置初始方案，其工艺流程图如下图；备布置初始方案，其工艺流程图如下图；要求要求：计算零件在各设备间的总移动距离，并改进布置。：计算零件在各设备间的总移动距离，并改进布置。步骤：步骤：第一步第一步，工艺路线已编制；，工艺路线已编制；第二步第二步，编制零件，编制零件从至表从至表；确定顺流和反流的移动次数；确定顺流和反流的移动次数；对角线是物料流向分界线，右上半角对角线是物料流向分界线，右上半角顺流顺流，左下半角，左下半角倒流倒流；数字表示从某机床至另一机床的零件数字表示从某机床至另一机床的零件移动次数移动次数；算例算例物流分析物流分析 工作零件号毛坯毛坯库库铣铣床床车

35、车床床钻钻床床镗镗床床磨磨床床压压床床内圆内圆磨磨锯锯床床检验检验台台01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 20 25 30 31 合计合计1761381361317地 至从毛毛坯坯库库铣铣床床车车床床钻钻床床镗镗床床磨磨床床压压床床内圆内圆磨床磨床锯锯床床检检验验台台合合计计毛坯库毛坯库 28 1 4 2 17铣床铣床 12 1 116车床车床 3 6 1 313钻床钻床 1 21 48镗床镗床 1 1磨床磨床 1 23压床压床 66内圆磨内圆磨 床床 11锯床锯床 11 1 3检验台检验台 合计合计 61313813613171758第第3章章50步

36、骤：步骤：第三步第三步，计算总移动距离；，计算总移动距离；次别次别前前 进进后后 退退格数格数对角线方向各次数之和对角线方向各次数之和 格数格数对角线方向上各次数之和对角线方向上各次数之和 初初始始方方案案的的从从至至表表 1(2+l+6) = 9 2(8+2+1) = 22 3(1+2+6) = 27 4(1+1+l+2 ) = 20 50 = 0 6(4+4) = 48 7(1+3) = 28 8(2+1) = 24 l( 3+1) = 4 2(1) = 2 3(1+1) = 6 40 = 0 50 = 0 61 = 6 7l = 7 80 = 0小计小计 178小计小计 25总移动距离：

37、总移动距离：178 + 25 = 203(单位距离单位距离)算例算例物流分析物流分析第第3章章51步骤：步骤：第四步第四步，分析并改进；，分析并改进；将交接次数最多的两设备将交接次数最多的两设备/工作单元尽量安排在工作单元尽量安排在相邻位置相邻位置；从从-至表中就是将相互移动次数多的两设备尽量至表中就是将相互移动次数多的两设备尽量靠近对角线靠近对角线；因为因为，从从-至表中，以工作地间的距离为标准，则表中所在的单至表中，以工作地间的距离为标准，则表中所在的单元格距离对角线的元格距离对角线的格数格数就是几个工作地的距离单位。就是几个工作地的距离单位。算例算例物流分析物流分析 至至 从从毛毛坯坯库

38、库车车床床钻钻床床铣铣床床压压床床检检验验台台锯锯床床镗镗床床内内圆圆磨磨床床磨磨床床合合计计毛坯库毛坯库 8 8 2 24 4 2 21 1 1717车床车床 6 63 3 3 3 1 11313钻床钻床 1 1 2 24 4 1 1 8 8铣床铣床 1 12 2 1 11 1 1 16 6压床压床 6 6 6 6检验台检验台 0 0锯床锯床 1 1 1 1 1 13 3镗床镗床 1 1 1 1内圆磨内圆磨床床 1 1 1 1磨床磨床 1 1 2 2 3 3合计合计 13138 86 66 617173 31 11 13 35858第第3章章53步骤：步骤：第四步第四步，分析并改进；，分析并

39、改进；次别次别前前 进进后后 退退格数格数对角线方向各次数之和对角线方向各次数之和 格数格数对角线方向上各次数之和对角线方向上各次数之和 改改进进方方案案的的从从至至表表 l(8+6+6) = 20 2(3+2+1) = 12 3(2+4+1+1) = 24 4(4+3) = 28 50 = 0 6(2+l+1) = 24 7l = 7 8l = 8 l(1+2) = 3 2l = 2 3(1+1) = 6 42 = 8 5l = 5 6l = 6 70 = 0 81 = 8小计小计 123小计小计 38总移动距离：总移动距离：123 + 38 = 161 (单位距离单位距离)算例算例物流分析

40、物流分析第第3章章54作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析设施布置设计要根据部门之间在工艺流程如业务往来中的密切程度，决设施布置设计要根据部门之间在工艺流程如业务往来中的密切程度，决定相互位置；定相互位置；各部门（作业单位）之间存在着各部门（作业单位）之间存在着物流关系物流关系、非物流关系非物流关系两种关系；两种关系；物流关系可以用物流关系可以用物流强度物流强度来表示两个作业单位之间的关系密切程度；非来表示两个作业单位之间的关系密切程度；非物流关系无法定量表示，只能通过定性分析加以区分。物流关系无法定量表示，只能通过定性分析加以区分。物流强度物流强度：一定时间周期内的物料移动量；一定时间周

41、期内的物料移动量；第第3章章55作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析物流相关表物流相关表：SLP一般不直接分析大量物流数据，而是将物流强度转一般不直接分析大量物流数据，而是将物流强度转化为化为5个等级，分别用符号个等级，分别用符号A、E、I、O、U表示；表示；产品品种少用产品品种少用工艺过程图工艺过程图进行物流分析；品种多用进行物流分析；品种多用从至从至表表或或多工艺过程表多工艺过程表对实际设施间的物流量进行统计；对实际设施间的物流量进行统计；物流强度等级划分表物流强度等级划分表物流强度等级 符号 物流路线比例(%) 承担物流量比例(%)超高物流强度 A（4） 10 40 特高物流强度E（

42、3） 20 30 较大物流强度 I（2） 30 20 一般物流强度 O（1） 40 10 可忽略搬运 U（0） 表示各作业单位之间的物流相互关系；表示各作业单位之间的物流相互关系；第第3章章56作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析非物流相关表非物流相关表：一般考虑以下几个方面的因素：一般考虑以下几个方面的因素：工作流程工作流程作业性质作业性质使用设备情况使用设备情况使用场地情况使用场地情况监督和管理监督和管理安全、卫生安全、卫生 联系频繁程度联系频繁程度躁声、振动躁声、振动公用设施相同公用设施相同文件信息往来情况文件信息往来情况第第3章章57作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析非物流相

43、关表非物流相关表：SLP将作业单位相互关系密切程度划分为将作业单位相互关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六各等级：六各等级：符号 含义 说明 比例（%） A 绝对重要 25 E 特别重要 310 I 重要 515 O 一般重要 1025 U 不重要 4580 X 负的密切程度 不希望接近 酌情而定 确定各单位相互关系密切程度后，利用与物流相关表确定各单位相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式，建立非物流相互关系表。相同的表格形式，建立非物流相互关系表。第第3章章58作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析非物流相关表非物流相关表：表中需要明确密切程度（字母表示）与密切程度等级

44、表中需要明确密切程度（字母表示）与密切程度等级的理由（数字）：的理由（数字）：编号编号 理由理由 1 工作流程的连续性工作流程的连续性 2 生产服务生产服务 3 物料搬运物料搬运 4 管理方便管理方便 5 安全与污染安全与污染 6 振动、噪音、烟尘振动、噪音、烟尘 7 人员联系人员联系 第第3章章59作业单位综合相互关系作业单位综合相互关系实际中，作业单位之间物流与非物流相互关系往往并不一致，为确定各实际中，作业单位之间物流与非物流相互关系往往并不一致，为确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，须将两个表进行合并，求出合成作业单位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

45、的相互关系综合作业相互关系综合作业相互关系，以此出发，实现各单位合理布置。，以此出发，实现各单位合理布置。 步骤步骤：确定物流确定物流m与非物流与非物流n相互关系的相对重要性相互关系的相对重要性(加权取值加权取值)，一般一般m:n不应超过不应超过1:3或或3:1，比值大于，比值大于3:1时，说明物流关时，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；系占主导地位，布置时只需考虑物流相互关系的影响；综合相互关系计算综合相互关系计算，根据作业单位对之间物流与非物流关，根据作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，加权求和，求出综合相互关系；系等级的高低进行量化，加权求和，求出综

46、合相互关系； 综合计算得出的是量值，须经过综合计算得出的是量值，须经过综合相互关系等级划分综合相互关系等级划分，才能建立与物流相互关系表相似的综合相互关系表。才能建立与物流相互关系表相似的综合相互关系表。第第3章章60作业单位综合相互关系作业单位综合相互关系举例：某液压转向器作业单位综合相互关系计算举例：某液压转向器作业单位综合相互关系计算该例中须计算55对作业单位，计算分数在1-8之间，由此得综合相互等级划分表如下：总分 关系等级 作业单位对数 比例（%） 8 A（绝对重要） 2 3.64 57 E（特别重要） 4 7.27 34 I（重要） 7 12.73 12 O（一般） 11 20.0

47、 0 U（不重要） 26 47.3 -1 X（不希望） 5 9.1 关系等级 物流关系 加权值： 1 非物流关系 加权值： 1 综合关系 作业单位对 分数 等级 分数 等级 分数 等级 1-2 A 4 A 4 8 A 1-3 I 2 I 2 4 I 1-4 I 2 I 2 4 I 1-5 U 0 U 0 0 U 1-6 U 0 U 0 0 U 第第3章章61作业单位综合相互关系作业单位综合相互关系建立的作业单位综合相互关系表如下：建立的作业单位综合相互关系表如下： 设备维修车间 作业单位名称 原材料库 铸造车间 热处理车间 机加工车间 精密车间 半成品库 组装车间 性能实验室 成品库 办公、服

48、务楼 U U O U O E E I E O I I E I I A A O U U U U U U I O U I O U O X U U U U U X U U O O O X U X U U X U U O U U U 第第3章章62作业单位位置相关图作业单位位置相关图SLP设施布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是设施布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从作业单位间相互关系密切程度出发，安排其相对位置，关系密切等级从作业单位间相互关系密切程度出发，安排其相对位置，关系密切等级高的单位之间距离近，等级低的距离远。高的单位之间距离近，等级低的距离远。 问题

49、问题：作业单位间必然会出现作业单位间必然会出现密切等级相同密切等级相同的作业单位对，这会给位的作业单位对，这会给位置分析造成困难。怎么办？置分析造成困难。怎么办？办法办法：引入引入综合接近程度综合接近程度某一作业单位综合接近程度等于该作业某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有作业单位间量化后的关系密切等级之和；单位与其他所有作业单位间量化后的关系密切等级之和；综合接近程度的高低反映了该作业单位在布置图中是应该处于综合接近程度的高低反映了该作业单位在布置图中是应该处于中心位置中心位置还是处于还是处于边缘位置边缘位置。第第3章章63作业单位位置相关图作业单位位置相关图计算综合接计算综合接

50、近程度近程度：将作业单位综合相互关系表变换成类似于从至表一样的将作业单位综合相互关系表变换成类似于从至表一样的三角矩阵，然后量化关系等级。三角矩阵，然后量化关系等级。举例举例：示例：液压转向器综合接近程度排序表作业单 位代号 1 （原材料库） 2 （铸造车间） 3 （热处理） 4 （机加工） 5（精密车间） 6 （标准件库） 7 （组装车间） 8 （试验室） 9 （成品库） 10（办公楼） 11（维修车间） 1 A/4 I/2 I/2 U/0 U U U U U U 2 A/4 U E/3 X/ （-1） U U X U X O 3 I/2 U I O/1 U U X U X O 4 I/2

51、E/3 I/2 E/3 I/2 U U U O O 5 U/0 X O/1 E E U U U O O 6 U/0 U U I E A U U U U 7 U/0 U U U U A A O I O 8 U/0 X X U U U A E I U 9 U/0 U U U U U O E O U 10 U/0 X X O O U I I O O 11 U/0 O O O O U O U U O 综合接近程度 8 5 4 14 8 9 12 7 5 6 6 排序 5 9 4 1 4 3 2 6 10 7 8 第第3章章64作业单位位置相关图作业单位位置相关图绘制作业单位绘制作业单位位置相关图位置相

52、关图：第一步，处理关系密级为第一步，处理关系密级为A的作业单位对；按各的作业单位对；按各作业单位综合接近程度的高低排序，找出综合作业单位综合接近程度的高低排序，找出综合接近程度最高的布置在中心位置；依次处理作接近程度最高的布置在中心位置；依次处理作业单位对；业单位对；第二步，处理关系密级为第二步，处理关系密级为E的作业对；的作业对；最后重点调整最后重点调整X级作业单位对的相互位置。级作业单位对的相互位置。图例符号图例符号：流程面积类型，表流程面积类型，表3-10；数量评定等级的相对重要性，；数量评定等级的相对重要性，表表3-11。第第3章章65作业单位面积相关图作业单位面积相关图实际中，常因受

53、到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等，不得不实际中，常因受到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等，不得不把需要面积与可利用面积综合考虑；面积的设定方法有下列几种：把需要面积与可利用面积综合考虑；面积的设定方法有下列几种：计算法计算法：按设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料存储、：按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；维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积；标准面积法标准面积法：采用某种工业标准求得所需的面积；：采用某种工业标准求得所需的面积；概略布置法概略布置法：应用模板或设备模型进行布置并确定面积；：应用模板或设备模

54、型进行布置并确定面积；比率趋向预测法比率趋向预测法：将过去各个时期每台设备、每个工时或每个：将过去各个时期每台设备、每个工时或每个单位的面积作为基础，按未来产量和人员的发展预测要求，按单位的面积作为基础，按未来产量和人员的发展预测要求，按比例扩大来设定面积。比例扩大来设定面积。第第3章章66作业单位面积相关图作业单位面积相关图面积调整面积调整：所谓修正条件，指对面积相关具有独特影响，而必须考虑所谓修正条件，指对面积相关具有独特影响，而必须考虑的一些具体因素：的一些具体因素：运输方式运输方式贮存设备贮存设备建筑特征建筑特征人的要求人的要求厂址条件厂址条件辅助设施辅助设施管理控制管理控制需用适当方法根据现有厂房的需用适当方法根据现有厂房的实际条件限制实际条件限制使部门面积结使部门面积结合，并结合合，并结合修正条件修正条件对各部门位置、形状等进行调整，形对各部门位置、形状等进行调整，形成几个理想的、理论的块状布置成几个理想的、理论的块状布置(Block layout)方案。方案。第第3章章67评价和选择评价和选择布置方案的评价常常从布置方案的评价常常从