第五章_工厂设施规划与设计ppt课件

1、第五章 工厂设备规划与设计第一节 设备规划与设计概述第二节 系统布置设计SLP第三节 螺旋法求解第一节 设备规划与设计概述设备规划与设计的研讨范围 设备规划与设计场址选择设备内部设计布置设计物料搬运系统设计建筑设计公用工程设计信息系统设计一、设备规划的目的与原那么(1) 简化加工过程；(2) 有效地利用设备、空间、能源和人力资源； (3) 最大限制地减少物料搬运；(4) 缩短消费周期；(5) 力求投资最低；(6)为职工提供方便、温馨、平安和职业卫生的条件。设备规划的目的：设备规划与设计应遵照的原那么： 减少或消除不用要的作业，这是提高企业消费率和降低耗费的最有效方法之一。 以流动的观念作为设备

2、规划的出发点，并贯穿在规划设计的一直。 运用系统的概念。用系统分析的方法求得系统的整体优化； 注重人的要素，运用人机工程实际，进展综合设计，并要思索环境的条件包括空间大小、通道配置、颜色、照明、温度、湿度、噪声等要素对人的任务效率和身心安康的影响； 设备规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。二、 设备规划与设计阶段构造 三、 设备规划规划设计设计方法 摆样法 数学模型法 图解法 系统布置设计SLP 四、 工厂规划的根本原始资料 主要消费资料产品(P)消费纲领(Q)次要资料辅助效力部门(S)时间的安排(T)消费工艺过程(R)根本原始资料产品和产量P、Q 产品原那么布置

3、工艺原那么布置成组原那么布置工艺过程 (R，Route)。由熟习本行业先进消费工艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过程表、工艺道路卡、装配工艺卡等工艺文件。辅助效力部门 (S，Service)。是指支持消费运转的工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力部门、各公用设备管理部门等。 时间安排 (T，Time)。是指产品的消费周期、投产的批量与批次、各种操作时间定额规范等。这些数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量、需求的面积和人员、各消费单位之间的平衡等。 有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始资料，就能着手规划设计。 第二节 系统布置设计(SLP) 原始资料：P、Q、R、S、T及

4、作业单位 1物流 2作业单位相互关系 3相互关系图解 4所需面积 5可用面积 6面积相关图解 7修正要素 8实践条件限制 9评价 方案Y 方案X 方案Z 选出的最正确布置方案 一、阶段构造二、工艺过程图 以电瓶叉车总装厂为例，阐明如何运用工艺过程图来进展物流分析的方法与步骤。 5 4 7 0.1 0.20废料 0.2 (0.3) 0.3 规范件 3 0.02 0.01原资料 1 0.50 0.3 0.31 变速器加工工艺过程图 (单位：t) 原资料 1 0.2 9 5 废料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0.05 0.1 随车工具箱加工工艺过程图 (单位：t)1.原资料库2.油料库

5、3.规范件、外购件库4.机加工车间5.热处置车间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.废品库13.办公效力楼14.车库废料 油漆 原资料 2 10.01 6 10 0.40 0.81 1.20 车体加工工艺过程图单位：t1 0.35 0.2 5 4 废料 原资料 0.2 0.15 液压加工工艺过程图单位：t1.原资料库2.油料库3.规范件、外购件库4.机加工车间5.热处置车间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.废品库13.办公效力楼14.车库 5 4 7 0.1 0.20废料 0.2 (0.3) 0.

6、3 规范件 3 0.02 0.01原资料 1 0.50 0.3 0.31 2多种类工艺过程图 ( 叉车消费工艺过程图 )8 外协件 3 1.81 11 3.24 12 3.3 原资料 1 0.2 9 5 废料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0.05 0.1 1 0.35 0.2 5 4 废料 原资料 0.2 0.15 废料 油漆 原资料 2 10.01 6 10 0.40 0.81 1.20 0.06 机油 2 20.01 三、物流分析与物流相关表 (1) 物流强度等级。 物流强度等级比例划分表 表5-3 叉车总装厂物流强度汇总表 AAEEEEEIIIIOEOOOOO叉车总装厂作业

7、单位物流相关表 物流相关表AAEEEEEEIIIIOOOOOOUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU 四、作业单位相互关系分析1作业单位相互关系决议要素及相互关系等级划分 作业单位间相互关系亲密程度的典型影响要素： 物流。作业性质类似。 运用同一场所。运用一样的公用设备。任务联络频繁程度。 噪声、振动、烟尘、危险品的影响。效力的频繁和紧急程度。 工艺流程。运用一样的设备。运用一样的文件档案。运用同一组人员。 监视和管理方便。 表5-5 作业单位相互关系等级2. 作业单位综合相互关系表(1

8、) 作业单位非物流相互关系表。 选择作业单位非物流相互关系影响要素。在评价作业单位非物流相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系，如表5-6所示。作业单位非物流相互关系表 作业单位相互关系图的根本原理 叉车总装厂作业单位非物流相互关系表 A1A1A1X5X5X5X5X5X5X5X5E3E6E4E4E3E4E1E1E1E1E4I3I3I1I2I2I2I2I2I2I4I4I2I1I1I3I8UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUO 2O 2O 2O 2O 4O 4O 4 (2) 作业单位综合相互关系。 (3) 作业单位综合相互关系表的建立：

9、求得作业单位物流相关表。 求得作业单位相互关系表。 确定物流与非物流相互关系的相对重要性(1/33之间)。 量化物流强度等级和非物流的亲密程度等级。 对于物流相关表及非物流相关表，普通取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=1，得出量化以后的物流相关表及非物流相互关系表。 N个作业单位的总的作业单位对数P=N(N-1)/2 作业单位Ai与Aj之间综合相互关系亲密程度数量值TRij=mMRijnNRij。 其中MRij为量化的物流相互关系等级， NRij为量化的非物流的相互关系亲密程度等级 等级划分划分为A、E、I、O、U、X 六个等级。 表5-8 综合相互关系等级与划分比例 经过调整，建

10、立综合相互关系表。1325385152085010 (4) 以叉车总装厂为例，建立作业单位综合相互关系表 加权值选取 ：由于物流影响并不明显大于其他方面的 影响，因此取加权值m:n=1:1。 综合相互关系计算 002333332233645 划分综合关系密级一78 462310-13 91884673.3 9.919.88.850.57.791100 划分综合关系密级二78 56341 20-13 712164673.3 7.713.217.650.57.791100 建立作业单位综合相互关系表AEIOUXAAEEEEEEEEIIIIIIIIIIIIIIIIIOOOOOOOUUUUUUUUUU

11、UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUXXXXXX五、作业单位位置相关图 在SLP中，工厂总平面布置并不直接去思索各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何外形，而是从各作业单位间相互关系亲密程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密级高的作业单位之间间隔近，关系密级低的作业单位之间间隔远，由此构成作业单位位置相关图。 作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他一切作业单位之间量化后的关系密级的总和。这个值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处于中心位置还是应该处于边缘位置。叉车总装厂综合接近程度排序表 1771118731321104137714312721

12、1145181361094 作业单位关系等级表示方式 作业单位之间的相互关系用相互之间的连线类型来表示。实线连线表示作业单位相对位置应该彼此接近，线数越多彼此越接近；而波浪线可以笼统化的了解为弹簧，表示作业单位相对位置应该彼此推开。81145绘制造业单位位置相关图步骤如下：第一步，首先处置综合相互关系密级为A的作业单位对。1从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对，有8-1l、4-5、11-12，共涉及5个作业单位，按综合接近程度分值排序为8、4、11、12、5，其中作业单位5与12的综合接近程度是一样的，其顺序可以恣意确定。2将综合接近程度分值最高的作业单位8布置在位置相关图的中心位置。

13、3处置作业单位对8-11。将作业单位11布置到图中，且与作业单位8之间间隔为一单位间隔，如10mm，如图5-9所示。绘制造业单位位置相关图，以电瓶叉车总装厂为例12第二步，处置相互关系为E的作业单位对。11-4、1-5、1-6、2-10、3-8、4-7、5-9、7-8、8-10，涉及到的作业单位按综合接近程度分值排序为8、4、1、 7、 3、9、5、10、2、6 。2先处置与作业单位8有关的作业单位3、7和10，布置顺序7、3和10 7和8、4、11、12、5的关系为E、E、I、U、U3和8、4、11、12、5、7的关系为E、U、U、U、U、I10和8、4、11、12、5、7、3的关系为E、U

14、、U、U、X、U、U7811451231078114512310(3) 下一个要处置作业单位4，与之相关的作业单位对有1-4、4-7。 1和8、4、11、12、5、7、3、10的关系为U、E、U、U、E、U、I、U 第三、四、五步分别处置位置相关图中仍未出现的I、O、U级作业单位对。最后重点调整X级作业单位间的相对位置，得出最终作业单位位置相关图。745811123101 6 9(3) 按照作业单位1与其它单位的关系修正系统布置方案。 处置剩余作业单位9和作业单位6。作业单位位置相关图 例：某钢铁公司拟设立一分销物流中心，现有F1、F2、F3三个地址可供选择，现公司物流规划人员拟采用加权要素分

15、析法对F1、F2、F3三个方案进展选择以求出最优选址方案。这里已经过指点与专家意见相结合的方法，得出了各评价要素的权重数和等级，详细见表1所示。 等级分数为：A4，E3，I2，O1。评价要素权重及等级序号因素权重等级方案F3方案F2方案F11靠近目标市场5AEA2资源市场及供应商条件2EEA3交通便利条件10AEI4土地条件3EAA5自然条件5AEE6人力资源条件3AIE7社会环境与政策条件2OEE8其他基础设施6AIE1请在可供选择的地点F1、F2、F3中，利用加权要素分析法选择最优选址方案？ 2. 知：如选址F1，分销物流中心各作业区域的物流情况如表2物流起迄表所示；选址F2，分销物流中心

16、各作业区域的物流情况如表3所示；选址F3，分销物流中心各作业区域的物流情况如表4所示；表2、表3、表4中的列为发出物流量的各作业单位，行为相应接受物料的各单位，表中的数字为各单位由始发点流向到达点的物流量。另知物流强度等级划分规范如表5所示。1试对所选定地址的分销物流中心内部各作业单位进展物流强度分析，绘制物流相关表？ 2假设只思索物流关系进展作业单位布置，试绘制所选地址分销物流中心内部各作业单位位置相关图？ 表2 F1地址的配送中心内部各作业单位单向物流从至表A1A2A3A4A5A6A13102A2142A333A412A5111A62表3 F2地址的配送中心内部各作业单位单向物流从至表A1

17、A2A3A4A5A6A12122A2142A335A421A5111A62表4 F3地址的配送中心内部各作业单位单向物流从至表A1A2A3A4A5A6A12121A2131A324A411A511A61表5 物流强度等级比例划分表物流强度等级符号表示方式物流路线比例（%）承担的物流量比例（%）超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U表6 评价要素及评分表序号因素权重等级/分值方案F3方案F2方案F11靠近目标市场5A/20E/15A/202资源市场及供应商条件2E/6E/6A/83交通便利条件10A/40E/30I/204土地条件3E

18、/9A/12A/125自然条件5A/20E/15E/156人力资源条件3A/12I/6E/97社会环境与政策条件2O/2E/6E/68其他基础设施6A/24I/12E/189靠近目标市场133102108等级分值：A-4;E-3;I-2;O-1.解：1利用加权要素法选址，计算过程见表6所示：显而易见，方案F3得分最高，为3个初步方案中的最优布置方案。2：F3内部规划规划：1将顺行的物流量与逆行的物流量相加 得对流物流量。 A1A2A3A4A5A6A12(5)12(1)1(7)15A23(4)4(3)1(8)8A34(2)4A42(6)1(9)3A51(10)1A631注：( )内数字顺序号 2

19、有了对流物流量，根据对流物流量得大小，按大小顺序汇总，确定各单位之间的物流亲密程度，作物流强度分析表： 以公式：6(6-1)/2=65/2=15条道路,实践发生物流的道路10条序号作业单位对（物流路线）物流强度路线所占比例累计物流强度比例物流强度等级113121039A23442026E3244E42333022I5122I6452I71514013O8261O9461O10561O合计314得作业单位物流相关表5绘制造业单位位置图 表中作业单位3的TCR值最高，故先布置。随后布置与3有A级关系的作业单位1；与3有E级关系的4，与4有E级关系的2，接下来，再布置I级关系的单位与O级关系的单位。

20、A1A3A4A2A5A6六、作业单位面积相关图 将各作业单位的占地面积与其建筑物空间几何外形结合到作业单位位置相关图上，就得到了作业单位面积相关图。这个过程中，首先需求确定各作业单位建筑物的实践占地面积与外形(空间几何外形)。作业单位的根本占地面积由设备占地面积、物流方式及其通道、人员活动场地等要素决议。 1. 根本流动方式 2. 作业单位厂房平面设计 作业单位设备包括消费车间厂房、辅助车间、仓储设备、动力公用设备、运输设备与管理生活设备等。根据实践需求确定厂房的平面方式环保问题建成结合厂房多层厂房3. 辅助效力部门布置设计 工厂由消费车间、职能管理部门、辅助消费部门、生活效力部门及仓储部门等

21、组成，除消费部门以外的其他部门都统称为辅助效力部门。工厂主出入口行政管理部门生活效力设备监测与技术效力部门交通效力设备社会效力设备 (1) 工厂管理效力设备的普通组成：工厂管理效力设备应面向城市干道布置；工厂管理效力部门的建筑的平面与空间组合应相对集中、灵敏、合理布置；工厂管理效力部门的建筑方式、颜色应符合城市规划的要求，并与临近建筑风格协调；妥善处置其周围道路、停车场、广场、绿化、美化设备等的设计和规划；有直接对外的出入口和对厂内联络方便的内门应做到人流和物流分开。 (2) 工厂管理效力设备设计、布置的根本原那么：4. 作业单位面积相关图绘制步骤 1 .选择适当的比例。普通为1:100、1:

22、500、1:1000、1:2000、1:5000，绘图单位为毫米mm或米m。 2 .将作业单位位置相关图绘制到坐标纸上 3 .按综合接近程度分值大小排序，由大到小依次把各作业单位布置到图上。 4 .调整与重绘。 作业单位面积相关图绘制步骤 作业单位面积相关图的调整1修正要素 1物料搬运方法ABCD直线型ABCD渠道型ABCD中心型2建筑特征3道路：满足物流、人流要求 厂区道路布置与工厂总平面布置协调一致 厂内道路普通应为正交和环形布置 满足消防、卫生、平安等环保及排水要求 尽量防止或减少与铁道路的交叉 满足艺术和美化的要求 厂内道路应按设计。主干道宽9米，次干道宽6米，车间之间、车间与围墙之间

23、的消防通道普通为34.5米，车间引道为3米。 4公用管线布置 5厂区绿化布置2实践条件限制3工厂总平面布置图的绘制变速器加工随车工具箱加工液压缸加工车体加工物流、人流物流、人流物流人流七、评价与选择 经过对作业单位面积相关图的调整，可以获得数个可行方案。方案评价是系统布置设计程序中的最后环节，也是非常重要的环节，只需做好方案评价，才干确保规划设计的胜利，因此，必需注重评价阶段的任务。常用的布置方案的评价方法有技术目的评价法，如物流一间隔图分析，以及综合评价法，如加权要素法和因次分析法。 加权要素比较法 加权要素比较法的根本思想是把布置方案的各种影响要素，不论是定性的，还是定量的，都划分成等级 ，使之定量化，用等级或分值来定量表示该要素对布置方案的满足程度；同时根据不同要素对布置方案取舍的影响重要程度设立加权值。从而，一致不同要素对布置方案的影响程度，并能计算出布置方案的评分值，根据评分值的高低来确定方案的优劣。 评价要素确实定。普通系统规划的要求与目的都应列为评价要素。常见的评价要素有：1 顺应性与通用性 2物流效率； 3物料运输效率； 4储存效率； 5场地利用率； 6) 辅助部门的综合效率； 7任务环境及职工称心度； 8平安管理 ； 9产质量量； 10设备利用率； 11与企业长久规划相协调的程度； 12其他 确定加权值 。根据某一要素与其