设施规划各章课件.ppt

1、设施规划与物流分析,第一章 引论,第一节 生产系统概述 第二节 设施规划与物流分析技术的发展历程 第三节 设施规划与物流分析的目标、原则和意义 第四节 设施规划与物流分析技术的概念和内容 第五节 设施规划与设计的阶段和程序 第六节 设施规划与物流分析的组织和人员,第一节 生产系统概述一、生产的概念及生产要素的组成,生产是人类求得生存和发展的一项基本活动。 定义：将生产要素转换成有形或无形的经济商品，从而增加附加值，创造效用的过程。 要素：生产对象、劳动力、生产手段、生产信息科学技术、管理等。,要素的组合对于生产的效率（质、量、成本、时间）有很大的影响。 生产要素组合要遵循下列三种规律： 符合生

2、产过程的自然规律 符合社会化大生产的统一规律 符合社会生产时间节约规律,1、三个实体因素 劳动力：有一定知识和劳动技能的人，是生产系统的主体。 人员素质提高、合理组织，是搞好生产的根本。 生产手段：在生产中通过劳动力直接或间接改变劳动对象的物质条件：如工具、运输和基础设施、厂房建筑物及其他辅助条件。 劳动工具是最主要组成部分，是促进生产力的直接力量 。,生产对象：包括原料及主要材料、辅助材料、半成品、成品等。 输入数量制约产品输出的规模； 品种、质量和价格制约产品的品种、质量和成本。 要求：按时、按质、按量供应；经济合理采购、保管和使用。,2、科学技术因素 含义：自然科学、管理科学及其相联系的

3、生产与管理技术所构成的科学技术体系。 作用：融合于并制约着实体因素，其发展水平决定了劳动力的技能和操作方法、生产手段的结构形式、生产对象的物质形态和加工方法，是第一生产力。,3、管理因素 管理对诸因素起组合作用，是生产力中的结合性因素，生产力的发挥很多程度上取决于科学化的组织管理。 “三分技术，七分管理”，突显了管理因素在生产中的重要地位和作用。,4、信息因素 信息指生产力信息，是生产力状态、特征、性质、发展、变化的反映。 生产力信息是企业生产系统的神经系统，是联系各因素的纽带，是管理的依据和手段。,二、生产系统及其结构,广义：整个企业在内的系统，按功能可分为：销售、生产、财务、人事等子系统。

4、 狭义：企业系统中的功能性执行子系统。,一个生产系统可从静态结构、动态运行和系统程序进行观察与分析。,从静态方面看 生产系统是生产诸因素按一定生产规律与生产组织方式设计、选择并合并起来的集合体，反映为从工厂平面布置到机器、设备及工作地设置的静态空间布局。 其配置合理与否很大程度上影响动态运行的效果和转换效率的高低。,从动态方面看 生产系统由取得原材料开始，到加工、装配产品的一系列物流过程及其转换站（设备、仓库等）组成。 具有将上述诸因素参与转换过程、把原材料转换成半成品和成品，打顶预定生产目标的纯生产功能。 物流顺畅与否取决于静态空间布局与物料搬运、生产技术、管理技术几方面组合的良好程度。,从

5、管理方面看 生产活动伴随一系列信息的传递、执行、判断、反馈而进行。 生产管理系统：对从原材料转换为产品的生产活动要加以计划，根据计划组织实施并予以指导、协调，对取得成果进行比较、控制。,综合看，企业生产系统的运行过程，是人流、物流和信息流三个流动过程的统一。任一环节发生阻滞中断，都会破坏生产过程的连续性。,生产系统运行模型,三、生产系统的设计,生产系统的设计 是将诸生产要素按照有关系统的科学原理和实际经验组合而成，能满足系统目标的使用或优化系统，包括静态结构和动态运行两方面的优化。 最终目标 满足质量、数量、成本、时间四项基本要求。,1、生产系统设计的5个基本要求 1）生产过程的连续性 连续性

6、指产品生产过程的各个工艺阶段、工序之间在时间上紧密衔接。 表现：劳动对象始终处于运动状态，没有或少有不必要的停顿、存放或等待。 作用：缩短产品生命周期，减少在制品，节约资金，更好利用设备，场地，提高效率，改善质量。,2）生产过程的协调性 协调性指生产过程的各个生产阶段，各道工序的生产能力要保持一定的比例关系。 表现：各生产环节的人员、效率、机设量相协调。 作用：保证生产顺利进行，充分利用人、设备，减少停放、等待，保证连续性。,3）生产过程的均衡性 均衡性指企业及其各生产环节在一定时间内出产相等或递增数量的产品（或工作量），使各工作地负荷保持相对稳定，不时松时紧、前松后紧等，保证均衡地完成生产任

7、务。 表现：生产的投入、生产、产出三环节。 要求：企业要特别注意及时投料、及时成套以及日常生产准备和生产控制。,4）生产过程的适应性 适应性指产品更新换代或生产其他产品，生产系统在不作调整或稍加改进就可以满足生产。 实现：可采用成组技术和多品种混流生产，也可在生产主要产品较稳定的生产线外，组织一个新生产部门。 如何提高生产过程的适应性，是个需不断探索的新课题。,5）生产过程的经济性 生产过程组织必须讲求经济效果，用尽可能小的劳动耗费取得尽可能大的生产成果。 上述的连续性、协调性、均衡性、适应性互为联系、互为影响，并最终通过经济效果（生产的投入、产出）集中反映出来。,2、生产系统设计的基本内容

8、生产过程的空间布置 生产过程的时间组织,1）生产过程的空间布置 主要研究企业内部如何划分和设置生产单位的问题。 企业的生产单位与生产过程相适应，一般设置如下： 基本生产部门：直接从事企业基本产品生产，实现基本生产过程的生产单位，如：生产车间、生产分厂。 辅助生产部门：实现辅助生产过程，为基本生产提供产品和服务的生产单位：包括辅助车间（工具车间、机修车间等）、动力部门（锅炉房等）。,生产服务部门：为基本生产和辅助生产服务的单位，包括运输部门，仓库及试验与计量检验部门。 生产技术准备部门：为基本生产和辅助生产提供产品设计、工艺设计、工艺准备设计、非准备设计等技术文件并负责新产品试制工作的部门，包括

9、研究所、设计科、工艺科、工具科、试制车间等。,2）生产过程的时间组织 各组织、各工序之间相互配合、紧密衔接，充分利用生产系统资源，尽量缩短产品生产周期。 产品生产周期指从原材料投入生产开始，到 制成成品验收入库为止所需要的全部时间。包括生产有效时间和中断停歇时间。 缩短途径：合理确定生产对象的移动，压缩工艺工序作业时间和辅助时间，提高人工时效；另外要加强技术与组织管理。,生产系统设计程序具体化为五阶段 1）系统设计宏观决策：目标分析产品分析 2）生产组织方式与生产方法设计 总体生产方式：订货生产、存货生产、自制、外购、外协； 车间划分：机械加工、板金、油漆、部装及总装； 具体生产组织方式：手工

10、、成组、柔性、机械化及自动化等； 工艺过程设计：工艺路线、工序与作业分析、人机系统； 设备需求量：设备、人员负荷率，加工时间，在制品库存； 零件材料供应方式：一次或配套供应及零件库存形式。,3）物料搬运与工厂布置 计算需面积：空间、位置、维修、通道、服务设施及扩展可能等。 设备布置：设备群体间的相互配置、群体内的详细配置等。 设定搬运方式：人力、叉车及自动搬运等。,4）确定管理方法 生产管理方式：作业计划、进度管理、物料管理等。 5）系统设置与运行 制定最终方案：硬件、软件的结合、经济性评价； 设置、试运行、改良：实现目标、通过试运行改良。,四、生产系统的生命周期,研究产品的系统阶段 设计、试

11、运行、稳定、临时性终止、终止。 产品的生命周期 通常包括从产品的试制生产到被市场淘汰为止，按其销售量与时间的关系可划分为五阶段：导入期、成长期、成熟期、饱和期及衰退期。,第二节 设施规划与物流分析技术的发展历程,设施规划与物流分析（Facilities Planning and Design）发源于早期制造业的工厂设计（Planning Design）。 二站后，美国企业生产现场的作业效率很高。人们开始注意物流过程的成本、效益，开始重视系统的规划、设计及物流过程的管理。 工厂设计与物料搬运逐渐成为工业工程的研究重点之一。,随着工业工程师活动范围的不断扩大，工厂设计的原则和方法，扩大到了非工业设

12、施，包括各类服务设施，如机场、医院、超级市场等。因此，“工厂设计”一词逐渐被“设施规划”、“设施设计”或“设施规划与设计”所代替。 在我国，设施规划与设计被称为“工程设计”。九十年代初，工业工程作业正式的学科在我国出现，设施规划与物流技术得到重视。,第三节 设施规划与物流分析的目标、原则和意义,一、目标与原则,1、总目标 “物流合理化”：使人、机、物与环境之间实现最佳配合，要用最少的投入使企业获得最大的收益。 具体说： 效率与效益目标：简化加工；有效利用人、设备、空间、能源；减少搬运；缩短生产周期；力求投资最低。 系统化的目标：综合考虑多种因素影响和制约，以实现整体优化。 舒适与满足目标：即为

13、职工提供方便、舒服、安全和职业卫生条件。,2、原则 一级原则： 系统、效益、效率、柔性、安全、方便原则。 二级原则： 事先计划、最短距离、立体空间、连续流动、工作简化、作业集中、单元装载、时间节约、重力原则、机械化与自动化原则。,二、设施规划与物流分析的作用和意义,1、保障和改善生产系统整体功能的结构基础 一个建设项目，资源利用是否合理、工厂布置是否得当、工艺设备是否先进使用，能否取得好效益、实现科学管理，规划设计起决定性作用。 在我国，工程设计被认为是整个工程的灵魂。 在规划、设计、建造、安装、投产各阶段，要改变，所需费用逐步上升。投产后改进，则事倍功半，甚至不可能。,2、提高生产系统效益的

14、重要手段和源泉 一般认为，在制造企业的总成本中，用于物料搬运的占20%-50%，而有效的设施规划至少可以减少10%-30%，因此是提高生产率最有希望的一方面。 统计研究表明，生产中物流时间占生命周期的90%-95%。设施布置设计决定了物流系统的运行状态，物流系统的运行中，管理与控制水平的高低是效益实现的根本。,3、现代化管理与先进制造技术的重要内容 随着市场需求多样化、产品更新的快速化、产品交货期的缩短等新趋势出现，以敏捷制造等为代表的新型生产、制造和企业组织模式被人们重视，这就首先要求生产系统规划与设计实现某些根本性变化。 目前，许多发达国家具备了高水平的设施规划与设计和物流系统自动化、柔性

15、化、信息化条件，而我国还有待提高。,第四节 设施规划与物流分析技术的概念与内容,一、基本概念,1）设施：一个企业所拥有的有形资产，可分为四部分： 实体建筑 机器设备 物品物料 工作人员 2）规划：指如何将一个系统中的资产最有效的分配、安排，使系统达到最佳的绩效表现。,3）设施规划与设计 设施规划与设计是为新建、扩建或改建的生产系统或服务系统，综合考虑相关因素，进行分析、构思、规划、论证、设计，作业全面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以达到预期目标。 它是物流工程的一个重要组成部分，其任务是对生产系统的各种设施、人员规划，进行系统设计分析。,2、物流 1）物流是一个含义广泛的概念。

16、 广义上：指“物资或物料实体位置的转移和时间的占用”，即物理流动过程。 狭义上：指从原材料、协作件的采购与输入，经过加工制造的物理与化学转移过程中的在制品贮存、装卸、搬运、检验、入库、包装、发送与销售以及贯穿于其中的信息传递和服务等活动的有机结合的一系列动态流动过程。,美国物流管理协会定义： 物流（Material Flow），指有计划对原材料、半成品及成品由其生产地到消费地的高效流通活动，包括：用户服务、需求预测、情报信息联络、物料搬运、订单处理、厂址及仓库地址的选择、采购、包装、运输、装卸、废旧物回收利用及仓库管理。,2）物流系统 一定时间和空间里，由所需运转的物料、包装设备、搬运和装卸机

17、械、运输工具、仓储设施、人员及信息联系等若干相互依赖与制约的动态要素所构成的具有特定功能的有机整体，并从属于更大的系统，处于一定的环境之中。,3）物流分析技术 研究物流系统布置、设计与控制等问题的技术。 在工业企业中，物流系统布置与设计以应用系统工程技术来求的最优工厂平面布置方案、车间平面布置方案以及部分新增设施、设备的最优布置方案。,二、设施规划与物流分析的内容,第五节 设施规划与设计的阶段和程序,一、设施规划与设计的阶段,确定方案：明确生产产品或提供服务、设施的规模对设施的要求、设施的位置及外部条件。 总体规划：总体区划、搬运总规划、初步建筑方案、公用系统的干线分布、通信基本规划。 详细规

18、划：设备详细布置；搬运系统、建筑施工图样、公用及通信系统的详细设计。 规划实施：建设、安装的具体计划及准备。,二、设施规划与设计的程序,调查及整理 调查收集原始资料和影响因素并整理成规划的依据。主要包括： 基本原始数据：产品P，产量Q，工艺过程R，辅助服务S，时间安排T。 有形影响因素：如地质、气象、供水、供热、运输条件及原有设施的建筑、设备的形状。 无形影响因素：如政策、法规、经济、文化、社会、经营方法、管理方式等。,分析及拟定 上述步骤完成后，将明确的规划依据提供给有关规划人员，对各个组成部分提出设想。各组成部分要对其所需空间、设备、人员、布置、物流进行研究计算，定性定量地拟定方案。 综合

19、及编制 以主导组成部分为主，与各组成部分方案结合起来，编制出初步总体方案。,修正及改进 将初步设施规划，提交给直接见解有关人员，征求其意见。对改进意见归纳后对方案进行修正改进，最终形成25个供评选方案。 评价及审批 对备选方案进行经济、无形因素、隐蔽因素评价。,三、我国工厂建设基本工作程序,建设前期：项目酝酿至列入年度开工计划前的各项准备工作，包括：编制项目建议书、选址、可行性研究、编制设计任务书、地址勘察、地形图绘、初步设计等。 建设准备期：项目决策至正式开工前的各项准备工作，包括编制施工预算、工程建设招标、施工组织设计、设备和材料的订货采购。,建设期：从形式报告被批准，组织施工图设计至编写

20、竣工报告时所进行的工作，还包括工程施工、设备安装、生产准备等。 生产总结期：从项目验收开始，标志着建设成果转入投产使用。在此阶段进行跟踪总结，可以提高设计和施工的质量。,第六节 设施规划与物流分析的组织和人员,一、组织机构,设施规划与设计的组织结构呈多样化： 企业内部的工程设计部门 企业内部的工程咨询公司 独立的工程咨询公司 工程公司 设计事务所,二、人员的素质要求,1、知识要求： 数学知识：数学、统计学、数理统计、运筹学等。 工程专业知识：机械工程学、电工学、化工学、建筑学等。 经济知识：会计学、工程经济学等。 经营管理知识：企业经营、工作研究、计划与控制、质量管理、物资管理、设备管理、行政

21、管理等。 劳动力知识：劳动工资、工业心理学、工业安全与卫生、人类工程、劳动组织等。 计算机知识：语言及编程、数据处理、模拟等。 法规政策知识：要熟悉国家有关的法规、政策、标准、规范等。 2、品格和能力要求： 责任心、坚韧性、首创性、协调能力、表达能力,第二章 场址选择,场址即设施的位置，广义指设施所出的大的行政区域或地理区域，称为地区选择；狭义指设施所在地的具体位置或区域，称为地点选择。 分类：单一设施的场址选择：据确定的产品、规模等为一独立的设施选择最佳位置；复合设施的场址选择：为一个企业若干下属工厂、货栈、销售点或服务中心选择各自的位置，使设施的数目、规模和位置达到最佳化。,第一节 场址选

22、择的意义和要求,一、场址选择的意义 场址选择是设施规划的第一步，对未来企业的运行起着至关重要的作用。 选址是个长期责任范畴，一旦出错，很难克服；影响运输成本、作业成本，甚至企业经营与发展。 对于各行各业，特别是制造业和服务性行业，选址对于竞争优势将会产生重要影响。 二、原则 贯彻执行有关方针政策； 经济效益原则； 整体优化原则。,三、场址选择战略,1、集中型工厂战略 特点：一个企业，一个地区，全部生产经营活动。 适用：产品品种少的企业。,利弊：靠近材料产地，有效供料，益管理，但获取市场信息不及时； 靠近市场，能及时掌握市场需求，但增加运输等成本； 处于中间位置，没明显缺点及优势。,2、产品分散

23、型 特点：若干产品，两个以上工厂，各负责部分产品。,利弊：有利于各工厂管理，提高效率、质量及工艺水平； 不足之处在于辅助工序容易造成浪费。,3、市场地区型 特点：工厂建在特定市场区，按需生产供应。 适用：产品品种少或需求大的企业、地区。,利弊：有利于生产的连续性、生产的专业化，但管理难度大。,4、市场产品型 特点：每个工厂只生产一种产品或产品系列中一部分。 适用：产品市场性很强的企业，要据市场需求建工厂。,利弊：有利于提高工艺水平、形成专业化生产，但管理困难且辅助设施存在浪费。,5、生产组合型 特点：生产过程分为几阶段，各阶段由不同工厂或公司负责，最后供给到组装厂。,利弊：有利于提高质量及生产

24、率，但管理不便且库存量大。,6、混合型 混合运用以上5种工厂战略，以发挥各种战略的优点，不足各自不足，达到最佳结合。,第二节 场址选择因素分析与程序一、场址选择因素分析,1、地区选择应考虑因素 资源条件 市场条件 盈利性组织应选有竞争的地区； 零售业或服务业选服务的市区中心； 产品易腐烂应选紧挨市场的地区。 自然环境条件 人力资源条件 社会、经济条件,2、地点选择应考虑因素 地形地貌 地质条件 交通运输条件 公共设施条件 环境条件 特殊要求 机场应选在开阔的没有高层建筑和山丘的地方； 船舶企业因产品是大型水上建筑，须建在沿海、沿江地方。,二、场址选择的程序,场址选择总体可分为三个阶段： 1、准

25、备阶段：明确选址要求。 2、现场勘察阶段 地区选择阶段 地点选择阶段 3、确立方案，编制报告阶段,影响场址选择的因素很多，有可以定量分析的经济因素（建设费、运输费）；也有只能主观判断的非经济因素（地区发展、气候条件）。 经济因素可以用货币价值来计量，非经济因素可以用非货币价值的计分或加权方法予以评定。 具体评定方法如下：,第三节 场址选择方案比较方法,1、优缺点比较法 首先选择若干较理想的方案，经过调查、勘察，进行定性和定量的分析，列出不同方案的评价指标，以技术条件好、节省费用、利于经营的方案为最佳。 此方法适用于非经济因素的比较。,2、因素平分法（加权因素法） 选择有关评价因素，列成因素清单

26、； 据其重要程度给以适当权数； 确定因素评价的分数标准； 评价打分； 加权后算出分数最高者为最优方案。,第三章 设施布置设计,一、 设施布置的内容,1、工厂总体布置设计： 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 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。 2、车间布置设计： 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 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。 3、设备布置设计,二、 设施布置的目标,1、总体目标： 在已确定的空间场所内，将物流全过程

27、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。 2、具体目标： 最好的工艺流程：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：运输路线简化，避免往返和交叉。 最有效地利用空间：使建筑设备和单位制品的占有空间小。 最好的柔性：设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。最舒适的作业环境：保证安全，满足生理、心理要求。 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区域或靠近布置。,三、 设施布置的决策依据,公司目标布置应达到的目标是存储费用、劳动力、闲置设备保 持在一定的水平之下，从而达到预期的产量和利润，但它们的相对重要性却不完全相同（决策中的货比三家现

28、象）。 用户需求我们关心的是当前与未来的需求量水平及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明显不同）。 加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。 空间利用布置总是约束在建筑物内的实际范围内。 生产能力当公司目标、用户需求、加工过程和空间有效利用率确定后，便可估算所需的生产能力和重新布置后所获得的生产能力（应适当选择生产能力的测定单位，如机械车间可用机器小时，大学可用学生数/年，酒店可用房间床位数） 最理想的布置应能适应环境的变化,四、设施布置的基本形式,设施布置的基本型式,1、 产品原则布置,一、产品原则布置的概念 按加工产品（零件、部件）为对象划分生产单位 二、产品原则布置的特点 不同

29、类型的设备、不同工种的工人、不同加工方法的加工、完成产品全部或大部分工艺过程、专用设备、专用工装、流水线或自动线 三、产品原则布置的方式,产品原则布置优缺点比较：,产品原则布置优缺点： 优点： 1、由于布置符合工艺过程，物流 畅通 2、由于上下工序衔接，存放量少 3、物料搬运工作量少 4、可做到作业专业化，对工人技 能要求不高，易于培训 5、生产计划简单，易于控制 6、可使用专用设备和机械化、自 动化搬运方法,缺点： 1、设备发生故障时引起整个生产 线中断 2、产品设计变化将引起布置的重 大调整 3、生产线速度取决于最慢的机器 4、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大 5、生产线重复作业

30、，工人易产生 厌倦 6、维修和保养费用高,2、 工艺原则布置,一、工艺原则布置的概念 按加工工艺的特点划分生产单位 二、工艺原则布置的特点 同类型的设备、同工种的工人、同一加工方法、完成产品某一工艺过程加工、通用设备、通用工装、机群式布置 三、适用范围 适合多品种小批量生产的产品布置原则： 四、工艺原则布置的方式,工艺原则布置方式,工艺原则布置优缺点比较,工艺原则布置优缺点： 优点： 1、机器利用率高，可减少 设备数量 2、设备和人员柔性程度高， 更改产品和数量方便 3、操作人员作业多样化， 有利于提高工作兴趣和职 业满足感,缺点： 1、由于流程较长，搬运路 线不确定，运费高 2、生产计划与控

31、制较复杂， 要求员工素质的提高 3、库存量相对较大,3、 成组原则布置,一、成组原则的概念 把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。 二、成组原则布置形式,成组原则布置优缺点比较,成组原则布置优缺点： 优点： 1、由于产品成组，设备利用率高 2、流程通畅，运输距离较短，搬 运量少 3、有利于发挥班组合作精神 4、有利于扩大员工的作业技能 5、兼有产品原则布置和工艺布置 的优点,缺点： 1、需要较高的生产控制水平以平 衡各单元之间的生产流程 2、若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运 3、班组成员需掌握所有

32、作业技能 4、减少了使用专用设备的机会 5、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点,4 、 流水线的布置设计,流水线的平面布置形式 直线型生产过程短且简单 L 型绕开一定的建筑物或设施 U 型出入口在同一相对位置 环 型出入口在同一点 S 型较大面积内安排较长的生产线 W 型,五、系统化厂房布置设计SLP系统化厂房设计的步骤,系统布置设计采用四个阶段进行，称为“布置设计四阶段”。,系统化厂房设计的程序,系统化厂房布置设计的影响要素,影响布置设计的因素众多，基本要素可以归纳为5项：P产品(或材料或服务)、Q数量、R生产路线(工艺过程)、S助服务部门、T时间(或时间安排)。 五个要素分别回答以下问

33、题： P生产什么？ Q生产多少？ R怎么生产？ T何时生产？ S用什么支持生产？,1、P产品或材料或服务（Production） 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。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。 产品这一要素影响着设施的组成及其相互关系、设备的类型、物料搬运的方式等。 2、Q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。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。,3、R生产路线或工艺过程(Route) 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、

34、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。 4、S辅助服务部门 (Supporting Service） 指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务的人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它是生产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用。 5、T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、周转等标准时间。这些因素决定着设备的数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。,第4章 物流系统及其

35、分析,物流系统的分析是以节省时间和空间占用为目标的综合管理技术。它以物资的动态流动过程为主要研究对象，揭示物流系统存在和运行的普遍规律，实现物流的时间和空间效益。 从广义上说，它包括全国范围以至国际范围内的物资流通问题，设计航空、水路、公路运输等技术，从狭义上说，它主要研究企业内部（工业、商业、服务业等）的物流系统规划的设计技术与诊断分析技术。,4.1 现代物流概述,一、物流的定义 物流中的“物”，泛指一切有形的和无形的物质资产，包含一切社会劳动产品和用于社会生产和消费的各种自然资源，既包括劳动资料，也包括消费的生活资料。 物流中的“流”，泛指物质的一切运动状态，有流动、移动、运动的含义。,从

36、表面意义来看： 物流是指物资由供给一方向需要一方物理性转移的过程。具体包括两方面： 一是空间状态变化，使物体产生空间效果； 二是时间转移，使物资产生时间效果。 因此，物流过程中物资不改变性能和形状，只改变是和空间状态。,从社会流通的角度深入理解： 1）流通与生产的关系 任何社会生产的过程，都是由生产、分配、交换和消费四个环节构成，生产的最终目的是为了消费。在社会生产中，要实现从生产到消费这一过程，流通（商品流通和货币流通）是必不可少的桥梁。 生产是前提，生产决定流通。它一方面创造流通的物质基础，另一方面又决定流通的深度和广度。流通反作用于生产，流通顺畅则对生产起促进作用，而阻塞则会阻碍甚至破坏

37、生产。 流通按其自然属性和所负担的主要职能以及社会专业化分工的发展需要，可分为商流和物流。,2）商流 商流是指转移商品所有权的活动，即商品通过交易活动，由一方转让给另一方，其研究对象是商品交换活动的全过程。诸如市场需求分析、计划分配与供应、资源组织、订货、销售等活动过程。 其研究实质是如何使用尽可能少的劳动消耗来转移或实现商品的价值。,3）信息流 在生产、流通和消费过程中，每时每刻都有大量的信息在产生、传递。社会生产系统的活动就是通过这些大量信息的收集、检索、加工、分类、合并、储存、更新、判别或计算机的处理，即对信息流的跟踪、分析、处理，实现对系统的有效管理。 信息不仅伴随着物流活动的全过程，

38、而且贯穿其始终。物流活动就是靠这些信息来流通和控制的。信息流先于物流，信息流为物流服务。物流活动要求信息流双向反馈。,商流、物流与信息流是流通过程中的三种表现形式。三者之间关系密切，它们相互依存相互制约，并且互为补充。,综上所述，“物流”是指生产企业内部原材料、协作件的采购供应开始，经过生产制造中的半成品的存放、装卸、搬运和成品包装，到流通部门或者直接到达拥护后的入库验收、分类、储存、保管、配送，最后到达消费者手中的全过程以及贯穿于物流全过程的信息传递和顾客服务工作的各种机能的整合。,二、物流活动的内容 在物流活动中，物资的运输和储存是两大支柱，是物流活动的核心。相应的，物流活动大体包括： 1

39、、运输：运输的方式、路线的选择等。 2、储存：储存的策略、方案、记录、采购、订货等。 3、包装：搬运、保管中物资的包装。 4、装卸搬运：装上、卸下、分类、出入库等。 5、信息处理：订单处理、信息收集、存储与编译等。 为实现物流活动的辅助设计内容有： 1、仓库设计 2、物料搬运系统设计 3、工业包装设计,三、物流的分类 按照物流作用范围分类氛围，可以分为社会物流和企业物流。 社会物流是指流通领域中的物流，同商流紧密相关。社会物流又称为大物流。 企业物流是指生产领域中的物流，包括企业内部物流和外部流通物流。企业内部物流又称为微观物流，小物流，指原材料购进、临时存放、工序内、车间内、厂房内以及它们之

40、间的半成品、成品的搬运的活动过程和仓库作业的入库验收、存储、保管、发放、分类等过程。企业外部的物流又称为分销物流，销售物流。,四、物流研究的意义 1、物流费用在产品成本中所占的比例越来越大，对产品成本的影响也越来越大。 如在日本，战后生产费用每年仅上升2。2%，而流通费用每年则以5。5%的比例持续上升。在销售过程中，物流费用增长比例越来越大，因此物流研究同生产研究变得同等重要。,2、在社会和流通过程中，从时间占用角度出发，重视物流研究，对降低产品成本，提高经济效益起到重要作用。 据统计，在整个生产过程中，如机械制造产业的切削加工过程，零件在机床上的全部切削时间只占5%左右，其余95%左右的时间

41、是零部件等半成品或制成品处于装卸、搬运、包装等流通过程中。 要想降低成本，必然从降低占整个生产过程95%以上的辅助生产时间，即从企业内部物流合理化研究入手，以缩短零部件等在制品在企业内部各环节间的流转时间，改进和提高物料搬运、装卸工作效率，减少库存，加速资金周转。,3、从物流的库存价值角度出发，畅通物流，加速企业的资金周转，也是提高企业的一个重要方面。 一般来说，在工业企业中，各种物资的库存价值约占企业资金的30%左右，在流通领域中，商品和其他物资的库存价值约占企业流动资金的75%左右，而进货费用占总销售收入的比重就更大了。 因此，如何畅通物流渠道，减少库存积压 ，加速物资的周转，不能不是企业

42、生产研究所关注的重要问题。,4、科学技术的进步，计算机的广泛应用，使得物流管理现代化、物流信息处理科学化成为可能，这对于新的生产模式如敏捷制造、MRP等的实现具有重要意义。,4.2 物流系统,物流活动是一个复杂的社会活动，它一端连着生产，另一端连着消费者。同时，它又使原材料、成品、半成品进入另一个生产领域进行再生产。物质如此周而复始的循环运动，形成一个动态物流系统。,一、物流系统的定义,物流系统是指在一定的时间和空间里，由所需位移的物资、包装设备、装卸搬运机械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干相互制约的要素所构成的具有特定功能的有机整体。 物流系统的目的是实现物资的空间效益和时间效益，

43、在保证社会再生产进行的前提条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。,二、物流系统的特点,物流系统是一个“人机系统” 物流系统是一个大跨度系统 物流系统是一个可分系统 物流系统是一个动态系统 物流系统是一个复杂系统 物流系统是一个多目标系统,三、物流系统的目标,物流系统是社会经济系统的一部分，其目标是获得宏观和微观经济效益。 具体来讲，物流系统要实现以下5个目标： 服务 （Service） 快速、及时（Speed） 低成本（Saving） 规模优化（Scale optimization） 库存控制（Stock control）,五、物流系统要素,与一般的管理系统一样，物流系统是

44、由人、财、物、设备、信息和任务目标等要素组成的有机整体。由于物流系统的特点，物流系统的要素可具体分为功能要素、支撑要素、物资基础要素等。 物流要素之间存在冲突，例如：物流系统的基本功能要素包括储存功能、运输功能、包装功能、装卸功能、流通加工功能和物流信息处理功能，这些功能独立存在使各自的目标存有互相冲突的地方。,4.3 企业物流系统,一、企业物流的含义,企业是为社会提供产品或某些服务的经济实体。 企业物流，可理解为在企业经营范围内由生产或服务活动所形成的企业内部的物品的实物运动，是伴随着企业的投入转换产出而发生的。 企业是最早接受物流观念的领域。 企业物流可以分为：供应物流、生产物流、销售物流

45、、回收与废弃物物流,1、 物流对企业生产经营活动的影响,供应物流 对企业产品成本有着重要的影响。 销售物流 关系到企业产品能否被承认。 生产物流 生产物流合理化为生产的连续性提供了保障，在制品库存的压缩，设备负荷均衡化，也都和生产物流的管理和控制有关。,2 、企业物流的分类,生产企业物流 纵向上的三段物流形式：供应阶段；生产阶段；销售阶段。 流通企业物流 批发企业 零售企业 物流企业 各种专业物流企业，例如仓储企业、运输企业、配送中心 第三方物流企业,二、企业物流管理的含义,企业物流管理就是针对企业内部和外部的相关物流活动，进行科学、合理的计划、组织、协调与控制，以最低的物流成本达到顾客满意的

46、服务水平，使物流更好地为实现企业目标服务。,1、 企业物流管理的主要任务和作用,开展企业物流诊断，规划实施物流管理方案。 以最少的资金占用，准时可靠地组织各种原材料的供应，追求成本最低点的订货批量。 以零等待、零缺陷和零库存为目标，减少中间环节，提高原材料和零配件直送工位的比重，实现生产精益化。,在生产过程中对各种物料进行科学管理制，订出整个生产过程的最优物料供应方案。 通过制订合理的配送路线和分拨方式，用最低的成本、最少的环节和最精确的时间，把产品送到消费者手中，进而创造出新的市场需求。 广泛应用现代信息技术，建立物流管理信息系统。,2、 企业物流管理的主要任务和作用,三、企业物流管理的分类

47、,不同类型的企业，其物流管理内容是有差别的。 从企业从事的领域来分类： 生产企业（制造企业） 流通企业 批发企业 零售企业 物流企业 从企业的产品来分类： 生产有形物质产品的企业 生产无形产品（服务）的企业,四、影响企业物流管理的因素,销售渠道因素（批发渠道、零售渠道） 区域大小因素 物流基础设施因素 需做的决策因素 企业的物流业务究竟是全部外包还是全部自营？还是部分外包、部分自营？,五、企业物流管理的内容,从功能角度来看： 对物流活动诸要素的管理 从系统角度来看： 对物流系统诸要素的管理 从职能角度来看： 物流活动中具体的职能管理 从流程角度来看： 对于物流流程的管理,意义（从数据中看问题）

48、 中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。 据统计，搬运费用占总生产费用的30%40% 解决重点 物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点。 重点注意如下： 1 理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则 2 物料搬运路线的选择与设计 3物料搬运设备分类与选择 4系统搬运分析设计 5其他物料搬运分析技术,第5章 物料搬运系统设计,第一节：物料搬运系统的基本概念,一、概念 什么是物料搬运： 对物品进行搬上、卸下、移动的活动。 搬上、卸下改变物料的存放状态。 移动（搬运）改变物料的空间位置。 什么是物料搬运系统：

49、 将一系列的相关设备或装置，用于一个过程 或系统中，协调合理地 将物料进行移动、储 存和控制。,物理改变 只增加成本,该系统的设计取决 于物料特性和种类,在物流活动的全过程中，搬运活动是频繁发生的，因而是导致产品损坏的重要原因之一。对搬运的管理，主要是合理选择搬运方式及搬运机械设备，搬运过程要合理，最终实现尽可能减少装卸搬运次数，以节约物流费用，获得较好的经济效益。,二、物料搬运系统设计中常见问题和基本原则： 搬运通道不畅通（交叉）流动原则（搬运不是为搬运而搬运） 搬运动作不连续连续搬运最经济 搬运路线曲折最短距离原则 搬运容器不标准标准化原则（国际公认标准基础模数尺寸为600mm*400mm

50、）搬运机械应根据标准模数决定其性能参数 搬运活动未从系统考虑系统化原则（把各种搬运活动当作一个整体，其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、发货、运输和消费用户。） 搬运设备缺乏柔性柔性原则（用叉车（堆、卸、搬） 搬运系统与生产系统不均衡尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力 其他原则集装原则 重力原则 安全原则,三、物料搬运系统的意义 在适当的成本下，采用正确的方法、顺序、方向、时机，在正确的位置提供正确数量、正确条件的正确物料。 四、物料搬运系统的考虑因素 物料搬运问题牵涉范围极为广泛，包含项目也极为繁杂，因此需要一套系统化步骤来作为分析搬运问题的基础，将考虑因素抽丝剥茧，条理分明

51、的呈现出来。 物料搬运方程式可用较有系统的方式来涵盖考虑因素，并以逻辑关系来说明因素间的关联性，其含义和用法说明如下：,第二节：物料搬运路线的选择,搬运路线类型 直达型指物料从起点到终点经过的路线最短，适合于物流量大或特殊要求的物料。 渠道型指物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他物料一起运到同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长的物料。 中心型各物料从起点移动到中心分拣处，然后再运到终点，适合物流量小且搬运距离长的物料。,第三节：物料搬运设备及用具,一、物料搬运设备的选择 1、选择原则： 2、考虑因素 物料的特征和运动方式 例：易燃、易损、重量、形状 水平式（滑道、推车） 垂直式（升降机

52、、卷扬机） 倾斜式（连续运输机） 多平面式（旋转起重机） 设备的技术性能：能否胜任工作 经济因素：成本、性价比 能耗：是否符合电力供应情况 备件、维修和存放方式（托盘、 箱器）、搬运频率,设备的类型、型号和数量,二、传统搬运、储存设备 1、传输带这是一种将物料沿固定路径移动的装置，可以通过电气、重力或手工等方式对其进行操作，特点是连续动作、循环动作、持续载荷、路线固定。常见滚轴式、皮带式、托盘式和高架式。 2、起重机这是一种将重物提升、降低或传输的装置，特点是间歇动作、重复循环、短时载荷、升降运动。常见高架吊车、堆垛机。 3、工业车辆这是一种轮式无轨运输装备，特点是可独立运行，进行流动作业。

53、4、货架为解决“先入先出”的困难，提高货物存放数量，就须采用货架。常见有悬臂式、流动式和货格式。货架的选取须注意货格净空尺寸、货架刚度和牛腿位置精度。 5、货物载体是指承载货物的容器，可以有托盘、托板、滑板、专用集装箱、专用堆放架、硬纸板箱等。常用的是托盘（平式、箱式、柱式）。国际标准化组织建议的托盘标准尺寸为：800mm*1200mm、1000mm*1200mm、1016mm*1219mm、1100mm*1100mm。 6、电气、电子设备指为进行货物及设备检测、识别和控制而使用的电气、电子设备。常用条形码、射频技术、扫描仪、传感器和PC机。,三、先进物料搬运设备 1、自动引导小车（AGV）一

54、种用电池供电、无人驾驶的工业货车，可以通过编程进行路径选择和定位。通常与其他自动化系统集成起来使用（如CNC机床、工业机器人），从而获得集成、柔性自动化的综合效益。 2、工业机器人可沿规划好的路径搬运重物，适合再柔性装配中搬运或从事危险工况。 机器人的选取指标 净载重量：确定载重堆机械手臂所产生的最大力矩。 精度：由最小移动距离、可重复性和准确性三个因素组成，其中最小移动距离由定位数据存储精度决定，准确性和可重复性由机械齿轮和连接件的反弹及变形决定。 速度：由整个装配操作完成的周期决定。,第四节：系统搬运分析（SHA）,一、 搬运系统分析的体系结构 1、方法结构： 一种解决问题的方法 一系列依

55、次进行的步骤 一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号 2、阶段结构： 阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物料进出情况。 阶段二：总体搬运方案确定各主要区域搬运方法， 对搬运路线、设备类型作初步决策。 阶段三：详细搬运方案各主要区域内部各工作地间的 搬运方法。 阶段四：方案实施订购设备、人员培训、安装计划 调试、验收。,二、移动分析设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立相似物料搬运作业与具体布置结合的基础上。 1、收集各种移动分析的资料包括： （1）物料的类别和基本特征 （2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲程度、路面情况、气 候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）

56、 （3）搬运量： 搬运量=物流量*搬运距离,2、移动分析方法 （1）流程分析法每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成流程图。该方法适合物料品种很少的情况。 （2）起止点分析法分两种做法 一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并绘制成搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。 二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制成物料进出表。适合于路线数目多是情况。 3、编制搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图将各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。,三、搬运方法分析 就是将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元相

57、结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合。这一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表 1、确定搬运方法： （1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心） （2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号 （3）根据物料分类一览表确定运输单元 2、方案的修改和限制除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行的问题（如生产和库存的协调）。常涉及的修改和限制内容有： 已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；空间限制；投资限制；现有生产流程限制,3、说明和各项需求的

58、计算对修改后的几个初步搬运方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括： （1）每条路线上每种物料搬运方法的说明； （2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、作业计划、 生产流程、道路等） （3）计算搬运设备和人员需求量 （4）计算投资和预期经营费用 4、方案评价常用费用比较法和加权因素比较法 5、搬运方案的详细设计在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法,1、两者出发点都是力求物流合理化 SLP 重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位 置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。 SHA重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理的搬运方法，选定合理的搬运

59、设备，使搬运系统最优。 2、两者相互制约，相辅相成 如前所述，良好的设施布置和合理的物料搬运系统相结合才能保证物流合理化的实现。在进行设施布置设计时就应同时考虑搬运系统的要求。 如采用输送带作为主要物料搬运手段，则各种设施应该按输送带的走向呈直线分布；如果采用叉车，则应考虑有适当的通道和作业空间。,SLP与SHA的相互关系,在进行设施布置设计时，如果对物料搬运系统中的临时储存、中间库、成品包装作业场地等未给以足够的注意，则可能造成 投产后生产系统物流拥挤混乱的现象。 总之，设施布置设计是物料搬运系统设计的前提，而前者只有通过完善搬运系统才能显示出合理性。所以说，设施布置设计和物料搬运系统设计是一对伙伴。,两者的结合方法： 1、进行SLP时，尽可能考虑到SHA的需要 SLP的主要依据虽然是产品加工工艺流程和加工设备的规格尺寸，