第三章设施布置设计

1、l物流和物料搬运设备l容量和空间要求l环境和美学l信息流工厂设计l工厂总体布置设计l车间布置设计 Activity设施(Facility)部门(Departments)工作中心(Work Center)块状布置图详细布置图工作站工作地l工作地布置设施部门部门部门部门工作中心工作中心工作中心工作地工作地工作地块状布置图详细布置图工作地布置l整体综合原则l移动距离最小原则l流动性原则l空间利用原则l柔性原则l安全原则物料a) 当前布置：工人在封闭的小空间内， 没有第三个工人无法增加产量改进的布置：工人可以互相帮助，可以增加第三个工人b) 当前布置：直线式布置难于平衡任务，工人工作量不相等改进的布置

2、：U形布置工人活动更方便，四人减少到三人在规定的装配线速度下，使总的空闲时间最少，或使做一额定工作量的操作人数最少产以使平衡延迟最少流水线生产平衡方法矩阵解法 5 6 3 4 1 2 9 7 8 1234567891234567890+1-1领先+1 5 6 3 4 1 2 9 7 8 +1+1+1+1+1+1+1延后-10+1+1+1+1+1+1+1-1-100+1+1+1+1+1-1-100+1+1+1+1+1-1-1-1-10+1+1+1+1-1-1-1-1-10+1+1+1-1-1-1-1-1-10+10-1-1-1-1-1-10+10-1-1-1-1-1-10-1-112345678

3、91234567890+1-1+1 +1 +1 +1 +1 +1 +10+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1-1-100+1 +1 +1 +1 +1-1-100+1 +1 +1 +1 +1-1-1-1-10+1 +1 +1 +1-1-1-1-1-10+1 +1 +1-1-1-1-1-1-10+10-1-1-1-1-1-10+10-1-1-1-1-1-10-1-1Ti 秒502520302525121420pwa2211711161269671323420141225253020255020ti位置权值pwa 为该单元及所有带+1单元时间之和该部件每天需组装369台，每天的生产时间480mi

4、n）工作站K112223333单元时间ti 秒502520302525121420123456789单元i2211711161269671323420位置权值pwa-1223,45667,8紧前单元工作站时间ti 秒507550307525513971平衡延迟秒283284835327397递减顺序=周期时间(78秒)-工作站时间%44.9478322191CKtii系统布置设计SLP程序模式 Flow Analysisl两个最小原则： 经过距离最小和物流成本最小。l两个避免原则： 避免迂回和避免十字交叉。l物流分析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及其移动的强度和数量

5、。工艺流程图(Process Chart)多产品工艺过程表(Multi-column Process Chart)成组方法(Group Technology)从至表(From-to Chart)物流强度产品号每天搬运托盘数工艺路线A12563546788B14356783C123456785 To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品8From2036443018101228362210181624102230818303826384612208 To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品A8C5A8A8A8A

6、8A8A8A8A8B3B3B3AB11B3AB11B3AB11B3AB11AC13FromC5C5C5C5ABC16C5ABC16C5ABC16产品号每天搬运托盘数工艺路线A12563546788B14356783C12345678512 To123456781.原料2.锯床3.车床4.钻床5.铣床6.检验7.包装8.成品From10806028810480 26418840 144802524166419248128合计212348344232128合计20160480272592 560 192 1288AC13104l算出物流强度表之后，先分级，再做物流相关图。l从表中按路线将物流强度从

7、大到小列出，见下图，再将同一作业单位对的物流强度合并，如表中，34的80和43的48合并得3-4为128，54的64和45的40合并得5-4为104，并后，重排大小。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况：l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。l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、休息室与生产区都的一定的密切关系。l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，常用信息流或人流当作“物流”。l在某些情况下，工艺过程也不是

8、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。 密切程度等级(Closeness Rating)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 AOAIEUOUIUUUUEXUUXUUUXUUXUUUUIUIOIIEUEIUUUOUUUXUAOUOEI43

9、33124551522221212624155551124211434154438141312111098765432113121110987654321144EEIIEUUIUUUUIEUXXUUUEUUXIUUUIIUUUUUI1E1.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 编号 理由 1 工作流程的连续性 2 生产服务 3 物料搬运 4 管理方便 5 安全与污染 6 共用设备设施 图4-13所示的作业单位非物流相关图是某叉车厂的例

10、子，这里共有14个作业单位，两两关系共有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91个，则A级约有25个，图中为3个。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，在相关图中一般以代码表示，并在右下角列出表格。 图中所示的作业单位非物流相关图是某叉车厂的例子，这里共有14个作业单位，两两关系共有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91个，则A级约有25个，图中为3个。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，在相关图中一般以代码表示，并在右下角列出表格。 l非物流关系评级主要由上述理由确定，lA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，如

11、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定为A。l如果对A有些把握不准，就可定为E，如两个作业单位间人员流动量大但并不是每时如此，再如方便和安全要求、搬运物料要求和服务频繁和紧急等。lU是最多的，当两个作业单位间不需要相关或无干扰时采用。lX同A一样重要，但方向相反，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、烟尘、发热、致冷和气味都是列X的理由。缪瑟的线型图法Tompkins的关系表法l缪瑟提出的SLP中采用了线型图来“试错”生成平面布置图。l它的方法是用4条平等线段表示两作业单位间的A级关系；三条平等线表示E级关系；两条I级；一条O级；U级不连线；X

12、级用折线表示。l首先将A、E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，A级线段最短，取一个单位，E级的长度为A级的两倍，依次类推。l随后，按同样的规则布置I级关系。若作业单位较多，线段混乱，可以不画O级关系，但X级必须画出。l调整各部门的位置，以满足关系的亲疏程度。l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。 l这种方法比较繁琐，尤其是作业单位多的时候。l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。l下面以某叉车厂布置的例子来说明它的做法，已知叉车厂作业单位综合相关图如下图所示 (注意图中空格子均为U级

13、关系)。 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14123456789101112131234567891011121314IEEEXXEOXEAOEOEXXXOEOEAOXAOOIIIIIIIIIIIIIIIII14.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14123456789101112131234567891011121314

14、IEEEXXEOXEAOEOEXXXOEOEAOXAOOIIIIIIIIIIIIIIIIIl先考虑有A级关系的各作业单位对8-11，4-5和11-12。将分值最大的作业单位8置于中心位置，与其成A关系的11与之相邻，关系用一单位距离四条线画出，见图 (a)。l再取分值次高的作业单位4，它与8和11分别有I和O的关系，故4用3单位长双线与8连接，用4单位长单线与11相连接，见图 (b)。l处理与4有A级关系的5，而5与8和11均是U级关系不予以考虑，在4旁布置5，见图 (c)。l再看已布置上图的11，与之有A级关系有是12，也用4线1距离布入。12与4，58均为U级关系，也不予考虑，见图 (d)

15、。1112118811454118845(d)(c)(b)(a)1112118811454118845(d)(c)(b)(a)1112118811454118845(d)(c)(b)(a)1112118811454118845(d)(c)(b)(a)其中最重要的是A、E和X列A级关系要边靠边放，E级关系至少角靠角，X级关系不能靠边也不能靠角l本例先将2和6两块与1块靠边摆放，如图 (a)所示。l完成1块的A级后，再看E级关系，本例将3块和10块与1块角靠角，见图 (b)。l注意因为I和O对摆放关无多大用处，故在摆放图中省略。在(b) 中注意A级关系的边靠边和E级关系的角靠角l接下来考察新加入的

16、块，即2，6，3，10的A级和E级关系，这里先将5摆在6左边。4则摆在3的右边，同样7摆4的右边如此类推，直到摆完为止。 1,5461,54 11161,54 111 10656105610111,32,63,101,32,63,101,32,63,10 7421212182,412,41 3,76,8 4,83347(a)(b)(c)1,5461,54 11161,54 111 10656105610111,32,63,101,32,63,101,32,63,10 7421212182,412,41 3,76,8 4,83347(a)(b)(c)A A E E1,5461,54 11161,

17、54 111 10656105610111,32,63,101,32,63,101,32,63,10 7421212182,412,41 3,76,8 4,83347(a)(b)(c)l如果A级的没有靠近，则罚2分；X级的边靠边也罚2分；A级的只角靠角，为1分；X级角靠角，E级没有角靠角也罚1分块状布置图（Block Layout）代号名称面积单元格数代号 名称面积单元格数1制造30098发货区3612焊接10539休息室3613油漆280810维修3614组装90311工具室3615收货区60212更衣室2016暂存区42113餐厅6027仓库3901114办公室1906l可以算出，总需求为1681平方米，圆整为1800平方米，按长宽比为1:2得厂房尺寸为3060米。以66=36平方米为基本单元格，则总共有50个单元格，各作业单位圆整后的单元格数如表中“单元格数”列。l这样，面积块状布置就是在此50个格子上分配各作业单位。 l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。 详细布置图项目规定内容 场所 规定物品的放置场所，并进行定置、定量管理 放置方法和标识 根据放置场所的现物标识、