第三章 設(shè)施布置設(shè)計.ppt

第三章設(shè)施布置與設(shè)計,本章主要內(nèi)容,1、設(shè)施布置概述：內(nèi)容，原則，方法2、設(shè)施布置形式，工廠流動模式3、系統(tǒng)布置設(shè)計（SLP）模式概述4、流程分析技術(shù)：作業(yè)單位相互關(guān)系圖5、SLP求解,引導(dǎo)案例,東風(fēng)汽車公司前身是70年代開始建設(shè)的第二汽車制造廠，位于湖北省十堰市。22個專業(yè)廠分布于十堰市各山坳內(nèi)，布局十分分散，東西距離近30公里。沒有考慮大物流量生產(chǎn)所必需遵循的“移動距離最小原則”，在生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計中沒有進(jìn)行正確的物流分析，工廠布置分散，22專業(yè)廠分散在山坳。由于零件工藝線路長，專業(yè)廠相互之間復(fù)雜的協(xié)作關(guān)系，加上廠房車間地域上的分散，東風(fēng)公司的生產(chǎn)組織極其復(fù)雜，物流始終是壓在企業(yè)肩上的一個重?fù)?dān)。十堰基地也給東風(fēng)汽車公司的后續(xù)發(fā)展帶來障礙，公司不得不另址規(guī)劃其載重車和轎車的生產(chǎn)廠址，不過，通過總結(jié)教訓(xùn)和學(xué)習(xí)，從襄樊到武漢，公司工廠布置與設(shè)計已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。,3.1設(shè)施布置設(shè)計概述1.設(shè)施布置設(shè)計的內(nèi)容和原則,（1）設(shè)施布置的內(nèi)容工廠總體平面布置解決工廠各個組成部分，包括生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉庫、辦公室等各種作業(yè)單位和運(yùn)輸線路設(shè)施的相互關(guān)系，解決物料流向和流程、廠內(nèi)外運(yùn)輸?shù)倪B接。車間布置解決工作地、設(shè)備、通道、管線之間和相互位置，解決物料搬運(yùn)的流程及運(yùn)輸方式。,（2）設(shè)施布置設(shè)計的總原則整體綜合原則(設(shè)計時應(yīng)將設(shè)施布置有影響的所有因素都考慮進(jìn)去，以達(dá)到優(yōu)化的方案)移動距離最小原則流動性原則(設(shè)施布置應(yīng)使在制品在生產(chǎn)過程中流動順暢，消除無謂停滯，力求生產(chǎn)流程連續(xù)化)空間利用原則(生產(chǎn)區(qū)域或儲存區(qū)域的空間安排，都應(yīng)力求充分有效地利用空間。)柔性原則(應(yīng)考慮各種因素變化可能帶來的布置變更，以便于以后的擴(kuò)展和調(diào)整)安全原則,（3）工廠總體布置設(shè)計的要求滿足生產(chǎn)要求，工藝流程合理；適應(yīng)工廠內(nèi)外運(yùn)輸要求，線路短捷順直；合理用地；充分注意防火、防爆、防損與防噪；利用氣候等自然條件，減少環(huán)境污染。,（4）車間布置設(shè)計的要求確定設(shè)備布置的形式；滿足工藝流程要求；實(shí)行定置管理、確保工作環(huán)境整潔、安全；選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ问健?3.2設(shè)施布置的形式,可按設(shè)施類別分為生產(chǎn)設(shè)施和服務(wù)設(shè)施兩大類，再來細(xì)分布置形式。生產(chǎn)設(shè)施的三種基本的布置形式：固定式布置產(chǎn)品原則布置工藝原則布置成組原則,服務(wù)設(shè)施的三種基本的布置形式：零售店布置辦公室布置倉庫布置,1.設(shè)施布置的形式,（1）產(chǎn)品原則布置（流水線布置）當(dāng)產(chǎn)品品種少批量大時，應(yīng)當(dāng)按照產(chǎn)品的加工工藝過程順序來配置設(shè)備，形成流水生產(chǎn)線或裝配線。,圖1產(chǎn)品原則布置示意圖,圖2汽車后橋加工生產(chǎn)線,圖3汽車裝配生產(chǎn)線,圖4汽車焊接生產(chǎn)線,產(chǎn)品原則布置的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化及作業(yè)分工。整個產(chǎn)品被分解成一系列標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)，由專門的人力及加工設(shè)備來完成。,產(chǎn)品原則布置的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)品產(chǎn)出率高，單位產(chǎn)品成本低；每一產(chǎn)品都按工藝流程布置設(shè)備，因此加工件經(jīng)過的路程最直接、最短，無用的停滯時間也最少；由于操作人員效率高且所需培訓(xùn)少；生產(chǎn)管理和采購、庫存控制等工作也相對簡單。,產(chǎn)品原則布置的缺點(diǎn)要求較多的設(shè)備，而設(shè)備的利用率相對較低；對產(chǎn)品種類及產(chǎn)量變化、設(shè)備故障等情況的響應(yīng)較差；線上工作重復(fù)單調(diào)乏味，缺乏提升機(jī)會，可能會導(dǎo)致工人的心理問題或職業(yè)傷害；為了避免停產(chǎn)，設(shè)備備用件的庫存可能比較大。,（2）工藝布置原則（機(jī)群式）把同類型的設(shè)備和人員集中布置在一個地方。,圖4工藝原則布置示意圖,圖5鉆削加工工段,圖5車削加工工段,（3）固定式布置原則（項(xiàng)目布置）主要是工程項(xiàng)目和大型產(chǎn)品生產(chǎn)采用的一種布置形式。它的加工對象位置，生產(chǎn)工人和設(shè)備都隨加工產(chǎn)品所在的某一位置而轉(zhuǎn)移。如工程建設(shè)、飛機(jī)廠、造船廠、重型機(jī)器廠等。,圖6固定式布置,固定式布置缺點(diǎn)：場地空間有限；不同的工作時期，物料和人員需求不一樣，這給生產(chǎn)組織和管理帶來較大困難；物料需求量是動態(tài)的。,（4）成組布置原則（混合布置）成組技術(shù)就是識別和利用產(chǎn)品零部件的相似性，將零件分類。一系列相似工藝要求的零件組成零件族。針對一個零件族的設(shè)備要求所形成的一系列機(jī)器，稱作機(jī)器組（制造單元）。成組原則布置可以認(rèn)為是產(chǎn)品原則布置的縮影，是將工藝原則布置系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為接近產(chǎn)品原則布置系統(tǒng)。,成組原則布置的特點(diǎn)加工時間較短、物流效率較高；在制品較低、準(zhǔn)備時間較短；具有工藝原則布置的柔性。,圖7板材加工FMS,表不同布置類型的特征,圖8產(chǎn)品變化、產(chǎn)量和布置關(guān)系圖,產(chǎn)品種類P,2.工廠流動模式工廠流動模式：工廠（車間）內(nèi)部物料和人員流動的方向，反映工廠（車間）的出口和入口的布置以及工廠面積。,圖9基本流動模式,配送中心的物流路線類型,直線式：適于出入口在配送中心兩側(cè)，作業(yè)流程簡單、規(guī)模小的配送中心。雙直線式：適于出入口在配送中心兩側(cè)，有兩種相似出貨形態(tài)或作業(yè)需求的作業(yè)流程。鋸齒型或S型：適于多排并列庫存貨架的情形。U型：適于出入口在配送中心同側(cè)。分流式：適于因批量揀取而作分流作業(yè)的情形。集中式：因出區(qū)特性將訂單分割，先分區(qū)揀取再集貨作業(yè)的情形。,1.流水線的平面布置設(shè)計（1）流水線平面布置設(shè)計原則：有利于工人操作方便；在制品運(yùn)動路線最短；有利于流水線之間的自然銜接；有利于生產(chǎn)面積的充分利用。,3.3產(chǎn)品原則布置設(shè)計,（2）流水線的布置模式單列直線形流水線雙列直線形流水線,圖10流水線單列和雙列直線布置示意圖,圖11單列直線流水線布置,2.流水線生產(chǎn)平衡（1）生產(chǎn)線平衡的定義,生產(chǎn)線的平衡：要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)定工作站數(shù)目，再將各工作單元分配到工作站，并使各工作站分配的工作量大致平衡，而每個操作工人在工作站上完成指定工作單元的工作，同時要使得生產(chǎn)線所需得工作地和用工人數(shù)最少的方案。按薩爾凡森提出“在規(guī)定的裝配線速度下，使總的空閑時間最少，或使做一額定工作量的操作人數(shù)最少以使平衡延遲最少”的原則進(jìn)行裝配線平衡調(diào)整。,裝配線平衡（工序同期化）流水線的節(jié)拍確定以后，要根據(jù)節(jié)拍來調(diào)節(jié)工藝過程，使各道工序的時間與流水線的節(jié)拍基本相等或成整數(shù)倍比例關(guān)系。,裝配線平衡步驟確定裝配線節(jié)拍（生產(chǎn)周期）計算裝配線上需要的最少工作站的數(shù)目組織工作站（作業(yè)分配）,確定工作周期時間CC=H/Q式中：H每天（計劃期內(nèi)）有效生產(chǎn)時間；Q每天在H時間內(nèi)要求的產(chǎn)量；,（2）生產(chǎn)周期的確定,例題1某流水線計劃日產(chǎn)量為150件，采用兩班制，每班規(guī)定有21分鐘停歇時間，計劃不合格品率為2，計算該流水線的節(jié)拍。,（3）工作站數(shù)目的確定,確定最少工作站（工作地點(diǎn)）數(shù)目K，K=t/C式中：K最少工作站數(shù)；t完成作業(yè)所需時間總量。,組織工作站需滿足的條件：保證各工序之間的先后順序。每個工作站的作業(yè)時間不能大于節(jié)拍。每個工作站的作業(yè)時間應(yīng)盡量相等和接近節(jié)拍。應(yīng)使工作站的數(shù)目最少。,例題2現(xiàn)擬在傳送帶上組裝某部件。該部件每天需組裝369臺，每天的生產(chǎn)時間480min。裝配順序及裝配時間如下表。根據(jù)周期時間和作業(yè)順序限制，求工作站數(shù)最少情況下的平衡流動及裝配線效率。,表某部件裝配順序,作業(yè)123456789作業(yè)時間（s）502520302525121420緊前工序1223.45667.8說明吊運(yùn)裝入放入前放入安裝安裝擰緊螺擰緊螺安裝箱體定位齒輪浮動膜片后膜片后蓋前蓋栓螺母栓螺母連接盤,解1)畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。依照裝配程序表的要求可以畫出先后次序圖。圖中圓圈為作業(yè)，箭頭為操作順序。,圖12裝配前后次序圖,先后次序矩陣表。,圖13先后次序矩陣圖,延后-1,領(lǐng)先+1,無先后關(guān)系0,2）完成位置權(quán)值矩陣作業(yè)的位置權(quán)數(shù)等于該作業(yè)及其后續(xù)作業(yè)（+1）的時間總和。,圖14位置權(quán)值矩陣,3）確定周期時間與最少工作站數(shù),周期時間C：C=H/Q=480*60/369=78秒用下式計算滿足周期時何要求的最少工作站數(shù)：K=t/C=(502520302525121420)/78=2.833故最少需3個工作站。,4）分配各工作站的作業(yè)，進(jìn)行裝配線平衡,按位置權(quán)值遞減的次序，在滿足先后次序限制的條件下，指派盡可能多的單元至一工作站，直至接近該站的周期時間。,工作站K,112223333,單元i,緊前單元,單元時間Ti,工作站時間Ti,位置權(quán)值,平衡延遲78-Ti,124356879,1223.45667.8,2211711261169671343220,502530202525141220,507530507525395171,283482835339277,裝配線效率=完成作業(yè)所需時間總和/（實(shí)際工作站總數(shù)*時間周期）,3.4系統(tǒng)布置設(shè)計,1.工廠布局設(shè)計的方法,（1）擺樣法（2）數(shù)學(xué)模型法（3）系統(tǒng)布置設(shè)計（SLP）,2系統(tǒng)布置設(shè)計（SLP）模式準(zhǔn)備原始資料物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系分析繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖作業(yè)單位占地面積計算繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖修正方案評價與擇優(yōu),SLP的基本思想考慮：物流強(qiáng)度作業(yè)活動關(guān)系達(dá)到優(yōu)化物流路線，節(jié)省物流時間和費(fèi)用的目的.核心內(nèi)容關(guān)系量化系統(tǒng)分析,影響布置設(shè)計的因素眾多，基本要素可以歸納為5項(xiàng)：P(product)產(chǎn)品(或材料或服務(wù))、Q（Quantity）數(shù)量、R(Route)生產(chǎn)路線(工藝過程)、S(SupportingService)輔助服務(wù)部門、T(Time)時間(或時間安排)，抓住這些就是解決布置問題的“鑰匙”。五個要素分別回答以下問題：P生產(chǎn)什么？Q生產(chǎn)多少？R怎么生產(chǎn)？S用什么支持生產(chǎn)？T何時生產(chǎn)？,P來自于生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品設(shè)計，指規(guī)劃設(shè)計的對象所生產(chǎn)的產(chǎn)品、原材料、加工的零部件或提供服務(wù)的項(xiàng)目。包括原材料、進(jìn)廠物料、工序間儲備、產(chǎn)品、輔助材料、廢品、廢料、切屑、包裝材料等。產(chǎn)品這一要素影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和作業(yè)單位相互關(guān)系，設(shè)備選擇，物料搬運(yùn)方式等.Q指所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的材料或產(chǎn)品的數(shù)量或服務(wù)的工作量。來自于生產(chǎn)計劃，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模，設(shè)備數(shù)量，物流量，建筑物大小等.,R指根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、數(shù)量等設(shè)計出的工藝流程、物流路線、工序順序等，可以用設(shè)備表、工藝路線卡、工藝過程圖等表示。它影響著各作業(yè)單位之間的關(guān)系、物料搬運(yùn)路線、倉庫及堆放地的位置等。S指保證生產(chǎn)正常運(yùn)行的輔助服務(wù)性活動、設(shè)施以及服務(wù)的人員。包括道路、生活設(shè)施、消防設(shè)施、照明、采暖通風(fēng)、辦公室、生產(chǎn)管理，質(zhì)量控制及廢物處理等；它是生產(chǎn)的支持系統(tǒng)，從某種意義上來說對生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著舉足輕重的作用，影響生產(chǎn)支持能力.T指在什么時候、用多長的時間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括作業(yè)、工序、流動、周轉(zhuǎn)等標(biāo)準(zhǔn)時間。這些因素決定著設(shè)備的數(shù)量、需要的面積和人員、工序的平衡安排等。,3.5物流分析技術(shù)1、工藝過程（流程）圖2、多產(chǎn)品工藝過程表3、成組方法4、從至表,1、工藝過程圖工藝過程圖描述產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各工序之間的關(guān)系，或者是全廠各部門之間的工藝流程。對大批量，少品種的情況。,2,1,4,10,標(biāo)準(zhǔn)件,原材料,0.01,0.4,0.81,1.2,廢料,圖車體加工工藝過程（t）,2、多產(chǎn)品工藝過程表對較大批量，多品種的情況（10種），將各產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程匯總成表。,圖26多種產(chǎn)品工藝過程表,3、成組方法對中小批量，品種達(dá)到數(shù)十品種的情況，將各產(chǎn)品按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝過程相似性進(jìn)行歸類分組。對每一類產(chǎn)品采用工藝過程圖進(jìn)行物流分析，也可用多產(chǎn)品工藝過程表。,4、從至表,從至表：用來表示各作業(yè)單位之間的物料移動方向和物流量的方陣圖表；表中方陣的行表示物料移動的源，稱為從；列表示物料移動的目的地，稱為至，行列交叉點(diǎn)標(biāo)明由源到目的地的物流量；從表中可以看出各作業(yè)單位之間的物流狀況,當(dāng)物料沿著作業(yè)單位排列順序正向移動時，即沒有倒流物流現(xiàn)象，從至表中只有上三角方陣有數(shù)據(jù)，這是一種理想狀態(tài)。當(dāng)存在物流倒流現(xiàn)象時，倒流物流量出現(xiàn)在從至表中的下三角方陣中，此時，從至表中任何兩個作業(yè)單位之間的總物流量(物流強(qiáng)度)等于正向物流量與逆向(倒流)物流量之和。,例1,設(shè)有三個產(chǎn)品A、B、C，制造它們涉及到的8個作業(yè)單位，分別是原料、鋸床、車床、鉆床、銑床、檢驗(yàn)、包裝和成品，以18代替。三個產(chǎn)品的工藝線路和每天運(yùn)量如下表所示,按工藝線路畫出產(chǎn)品運(yùn)量從至表,A8,C5,A8,A8,A8,A8,A8,A8,A8,A8,B3,B3,B3,AB11,B3,AB11,B3,AB11,B3,AB11,AC13,C5,C5,C5,C5,ABC16,C5,ABC16,C5,ABC16,3.6SLP法求解1、物流分析與物流相關(guān)表,（1）物流強(qiáng)度等級,1.原料,2.鋸床,3.車床,4.鉆床,5.銑床,6.檢驗(yàn),7.包裝,8.成品,8,From,20,36,44,30,18,10,12,28,36,22,10,18,16,24,10,22,30,8,18,30,38,26,38,46,12,20,8,例2例1中各作業(yè)單位距離見下表，分析物流強(qiáng)度。（注意因?yàn)閮上蚓嚯x一致，故左下角表數(shù)據(jù)省略。）,距離從至表,有了距離從至表和產(chǎn)品運(yùn)量從至表，以相應(yīng)格子的運(yùn)量乘以距離便得物流強(qiáng)度，見下表。物流強(qiáng)度從至表,108,0,60,288,104,80,264,188,40,144,80,252,416,64,192,48,128,合計,2016,592,560,192,128,8,AC13,104,從表中按路線將物流強(qiáng)度從大到小列出，見下圖。再將同一作業(yè)單位對的物流強(qiáng)度合并，如表中，34的80和43的48合并得3-4為128，54的64和45的40合并得5-4為104，并后，重排大小。,劃分物流強(qiáng)度等級如下表,物流相關(guān)圖,可以更簡潔明了地表示所有作業(yè)單位之間的物流相互關(guān)系。下圖即例4所示物流相關(guān)圖，其中U級關(guān)系沒標(biāo)出。,2、作業(yè)單位相互關(guān)系分析,設(shè)施布置設(shè)計要根據(jù)部門之間在工藝流程如業(yè)務(wù)往來中的密切程度，決定相互位置。各部門（作業(yè)單位）之間存在著物流關(guān)系、非物流關(guān)系兩種關(guān)系。物流關(guān)系可以用物流強(qiáng)度來表示兩個作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度，非物流關(guān)系無法定量表示，只能通過定性分析加以區(qū)分。作業(yè)單位是指工廠或服務(wù)中作布局設(shè)計時需要確定位置的單元。總平面布局設(shè)計：廠房、車間、倉庫等；詳細(xì)設(shè)計：機(jī)器、裝配臺、檢驗(yàn)站等。,例如以下就是非物流因素為主的情況：諸如電子和精密機(jī)械的工廠，需要運(yùn)輸?shù)奈锪虾苌?，物流相對來說不重要。輔助設(shè)施與生產(chǎn)部門之間常常沒有物流關(guān)系，但必須考慮它們之間的密切關(guān)系，像維修間、工具室、更衣室、休息室與生產(chǎn)區(qū)都的一定的密切關(guān)系。在純服務(wù)性設(shè)施中，例如辦公室、維修間內(nèi)，常常沒有真正的固定的物流，常用信息流或人流當(dāng)作“物流”。在某些情況下，工藝過程也不是布置設(shè)計的唯一依據(jù)。例如重大零部件的搬運(yùn)要考慮運(yùn)入運(yùn)出的條件，不能按工藝過程布置；有的工序?qū)儆诋a(chǎn)生污染或有危害的作業(yè)，需要遠(yuǎn)離精密加工和裝配區(qū)域，也不能考慮工藝順序。,非物流關(guān)系一般不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法。這時相關(guān)圖每個菱形格子不但要表示兩兩之間的密切程度等級(ClosenessRating)，還要加上評級的理由。這些理由一般不要超過810條。常見理由如：,作業(yè)性質(zhì)相似使用相同的設(shè)備、場所工作聯(lián)系頻繁程度監(jiān)督和管理方便噪聲、振動、煙塵、易燃易爆危險品的影響服務(wù)的頻繁和緊急程度等。,作業(yè)單位相互關(guān)系等級,SLP中定性給出密切程度等級時，劃分為A、E、I、O、U和X六種，其比例一般按下表掌握。,例5作業(yè)單位相互關(guān)系表,非物流關(guān)系評級主要由上述理由確定，A級一般只用于部門間有密切的工藝聯(lián)系或使用相同的設(shè)備或場所，如鋼材庫和下料區(qū)、最后檢查和包裝、清理和油漆等。大量的人員流動也可定為A。如果對A有些把握不準(zhǔn)，就可定為E，如兩個作業(yè)單位間人員流動量大但并不是每時如此，再如方便和安全要求、搬運(yùn)物料要求和服務(wù)頻繁和緊急等。U是最多的，當(dāng)兩個作業(yè)單位間不需要相關(guān)或無干擾時采用。X同A一樣重要，但方向相反，是不需要密切靠近的。例如油漆間就不能和焊接間相鄰。一般噪音、煙塵、發(fā)熱、致冷和氣味都是列X的理由。,因?yàn)檫@種評級是定性的，必須遵循以下的方法和步驟：由設(shè)施布置人員初步?jīng)Q定各作業(yè)單位間的關(guān)系，并經(jīng)集體討論，充分闡明理由并作出分析。訪問相關(guān)圖中所列作業(yè)單位的主管或上級，和充分的調(diào)查研究。決定密切程度的標(biāo)準(zhǔn)，并逐項(xiàng)把這些標(biāo)準(zhǔn)列在相關(guān)圖的理由表中。對每一對作業(yè)單位確定密切程度等級和理由。應(yīng)允許任何人對相關(guān)圖提意見，允許多次評審、討論和修改。,工廠中，作業(yè)單位之間物流相互關(guān)系與非物流相互關(guān)系往往并不一致，為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系密切程度，須將兩個表進(jìn)行合并。求出合成的相互關(guān)系綜合作業(yè)相互關(guān)系，然后從各作業(yè)單位之間的綜合相互關(guān)系出發(fā)，實(shí)現(xiàn)各作業(yè)單位的合理布置。,3、建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系,進(jìn)行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表表；確定作業(yè)單位非物流關(guān)系表；確定物流與非物流相互關(guān)系的相對重要性；量化物流強(qiáng)度等級和非物流的密切程度等級；計算量化的所有作業(yè)單位之間的綜合相互關(guān)系。綜合關(guān)系等級劃分（任何一級物流相互關(guān)系與X級非物流相互關(guān)系等級合并時都不應(yīng)超過O級）；調(diào)整，建立綜合相互關(guān)系表,綜合相互關(guān)系等級與劃分比例,例題3叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系的建立,1）物流分析,2）非物流分析,3）加權(quán)值的選取，取m：n1：14）綜合相互關(guān)系計算,任何一級物流相互關(guān)系與X級非物流相互關(guān)系等級合并時都不應(yīng)超過O級,5）劃分綜合關(guān)系密級,.建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表,4、作業(yè)單位相互位置關(guān)系圖（平面方案的確定）,方法：Muther線型圖法（SLP法）適合分離廠房的工廠總平面布置Tompkins關(guān)系表技術(shù)（聯(lián)合廠房）,在SLP中，工廠總平面布置并不直接去考慮各作業(yè)單位的建筑物占地面積及其外形幾何形狀，而是從各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度出發(fā)，安排各作業(yè)單位之間的相對位置，關(guān)系密級高的作業(yè)單位之間距離近，關(guān)系密級低的作業(yè)單位之間距離遠(yuǎn)，由此形成作業(yè)單位位置相關(guān)圖。,（1）Muther線型圖法,繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來“試錯”生成平面布置圖。作業(yè)單位綜合接近程度等于該作業(yè)單位與其它所有作業(yè)單位之間量化的關(guān)系密級的綜合。分值越高，說明該作業(yè)單位越應(yīng)靠近布置圖的中心位置，越低則越往邊緣。,（1）Muther線型圖法,繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來“試錯”生成平面布置圖。,Muther線型圖法步驟1）計算作業(yè)單位綜合接近程度表；2）根據(jù)作業(yè)單位等級表示方式來繪制相關(guān)圖。首先處理相互關(guān)系密級為A的作業(yè)單位對，并按綜合接近程度順序來布置。其次處理相互關(guān)系密級為E的作業(yè)單位對。,第一步A級作業(yè)單位對A級關(guān)系8-11、4-5、11-12，其接近程度排序?yàn)?、4、11、12、5。將8布置在中央，并處理8-11作業(yè)單位對。,8,11,布置4，4-8，4-11為I、O級。,4,處理與4有關(guān)的A級有4-5。,5,處理8、11與5的關(guān)系，為U級。,處理11，12作業(yè)單位，11-12是A級關(guān)系,12,處理12作業(yè)單位與其它已布置單位。,第二步處理E級關(guān)系E級關(guān)系1-4、1-5、1-6、2-10、3-8、4-7、5-9、7-8、8-10，其接近程度順序8、4、1、7、3、9、5、10、2、6首先處理與8的E級關(guān)系，7-8，3-8，8-10。處理7與8、4、11、12、5的關(guān)系E、E、I、U、U,7,處理3與8為E級,3,處理3與圖中作業(yè)單位關(guān)系，3-7是I級關(guān)系,處理10與8為E級,10,處理10與圖中作業(yè)單位關(guān)系，10-5是X級關(guān)系,處理作業(yè)單位4，1-4，4-7為E級，考慮1與其它作業(yè)單位關(guān)系，1與3、4、5都為E。,處理作業(yè)單位4，1-4，4-7為E級，考慮1與其它作業(yè)單位關(guān)系，1與3、4、5都為E。,處理作業(yè)單位4與圖中作業(yè)單位關(guān)系，4與11為0級。,處理作業(yè)單位6，6-1是E級，與其它圖中作業(yè)單位關(guān)系，6-4為O級。,6,處理作業(yè)單位2，2-10是E級，與其它圖中作業(yè)單位關(guān)系，2-5，2-6為X級,2-1，2-3為I級。,2,以此類推處理其它單位（等級）。,關(guān)系表技術(shù),上述線型圖法要不斷試錯，定量性不強(qiáng)，初學(xué)者往往要面臨多次失敗后才能摸索掌握。Tompkins介紹了一種關(guān)系表技術(shù)，邏輯條理較強(qiáng)，它的主要步驟如下：先將相關(guān)圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系工作表(Relationshipworksheet)將每個作業(yè)單位制作出一個相同面積的拼塊，得到拼塊圖(Dimensionlessblockdiagram)在拼塊圖上作流程分析(FlowAnalysis)。將拼塊圖轉(zhuǎn)化為面積圖,下面結(jié)合某小型工具箱制造廠的例子講述這種方法。已知該廠各作業(yè)單位相關(guān)圖已確定如圖所示，試作出它的布置。,1關(guān)系工作表,關(guān)系工作表是對相關(guān)圖的進(jìn)一步總結(jié)，它每行列出一個作業(yè)單位，AEIOUX各成一列，將與之形成AEIOUX各級關(guān)系的其他單位分列在各列之中，如一列中有多種關(guān)系，以逗號隔開。完成的關(guān)系表如表所示，其中最重要的是A、E和X列。,2無面積拼塊圖,對每一個作業(yè)單位作一個同樣大小的方塊，稱為無面積拼塊。在拼塊上，將作業(yè)單位代號寫在正中央，名稱寫在代號上面，“X=”寫在代號下面；四個角分別放置與之成A、E、I、O級關(guān)系的，U級關(guān)系不用考慮。做成的拼塊如下所示,完成全部拼塊后，可以裁下來進(jìn)行布置擺放。擺放時，先找出關(guān)系最重要的，即A最多的，若A級數(shù)量相同，再比較E的。將此塊先放于中央位置，本例為1。再看1塊的A角（左上）和E角（右上）。擺放規(guī)則是：A級關(guān)系要邊靠邊放，E級關(guān)系至少角靠角，X級關(guān)系不能靠邊也不能靠角。,本例先將2和6兩塊與1塊靠邊擺放，如圖(a)所示。完成1塊的A級后，再看E級關(guān)系，本例將3塊和10塊與1塊角靠角，見圖(b)。注意因?yàn)镮和O對擺放關(guān)無多大用處，故在擺放圖中省略。在(b)中注意A級關(guān)系的邊靠邊和E級關(guān)系的角靠角接下來考察新加入的塊，即2，6，3，10的A級和E級關(guān)系，這里先將5擺在6左邊。4則擺在3的右邊，同樣7擺4的右邊如此類推，直到擺完為止。,因?yàn)锳級關(guān)系邊靠邊，所以最后的布置圖有多種方案，如下四種。這種類似擺積木的方法，雖然也得到多種方案，但總的來說，比線型圖方法試錯的次數(shù)要少得多，而且不存在線條的長短問題，更容易操作。,對這些方案，我們可以作一個好壞評級。方法是：如果A級的沒有靠近，則罰2分；X級的邊靠邊也罰2分；A級的只角靠角，為1分；X級角靠角，E級沒有角靠角也罰1分。因此上述(a)方案的罰分是2分，是因?yàn)?和6的E級關(guān)系沒有角靠角而罰的；(b)也是罰2分，同樣是4和6的E級關(guān)系沒滿足；(c)因?yàn)閷?和8兩個X級關(guān)系擺在一起，而罰了4分，總罰分為8分；(d)的罰分則為10分。可見(a)、(b)兩方案較好。,5、作業(yè)單位面積相關(guān)圖,在面積相關(guān)圖主要考慮兩個問題：一是將各作業(yè)單位面積需求匯總，根據(jù)場地的要求，確定建筑的基本形狀；二是在此形狀上按各作業(yè)單位的面積需求進(jìn)行分配，結(jié)合上面布置圖，作出有面積的塊狀布置圖。,作業(yè)單位面積的確定,確定方法：a、計算法：按照設(shè)備和作業(yè)所需的面積，加上輔助設(shè)施、材料存儲、維修、通道以及人員等所需面積得到該單位的總面積。b、標(biāo)準(zhǔn)面積法：采用某種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)求得所需的面積。c、概略布置法:應(yīng)用模板或設(shè)備模型進(jìn)行布置并確定面積。d、比率趨向預(yù)測法：將過去各個時期每臺設(shè)備、每個工時或每個單位的面積作為基礎(chǔ)，按未來產(chǎn)量和人員的發(fā)展預(yù)測要求，按比例擴(kuò)大來設(shè)定面積。一般需要的面積常常受到實(shí)際條件的限制，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之與可用面積相適應(yīng)。調(diào)整的方式，可以是壓縮某些不很重要的面積、也可以進(jìn)行新的組合。此外，做面積相關(guān)圖時需考慮流動模式的選擇。,面積相互關(guān)系圖解：根據(jù)已經(jīng)確定的物流及作業(yè)單位相互關(guān)系以及確定的面積，利用面積相互關(guān)系圖進(jìn)行圖解，既把每個作業(yè)單位按面積用適當(dāng)?shù)男螤詈捅壤趫D上進(jìn)行配置。,例題5,作業(yè)單位面積相關(guān)圖的確定,圖27面積需求表,總需求為1800平方米，按長寬比為1:2得廠房尺寸為3060米。以66=36平方米為基本單元格，則總共有50個單元格，各作業(yè)單位圓整后的單元格數(shù)如表中“單元格數(shù)”列。這樣，面積塊狀布置就是在此50個格子上分配各作業(yè)單位。,需要的面積受到實(shí)際可能或其他因素的限制，因此必須對所需面積進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使之既符合建筑物的整體外形，又符合各作業(yè)單位面積的需要。壓縮一些不必要的面積，也可進(jìn)行新的組合。,例題6以叉車為例，來說明。,作業(yè)單位面積相關(guān)圖的繪制,1）選擇合適的比例。2）將作業(yè)單位位置相關(guān)圖放大到坐標(biāo)紙。3）按綜合接近程度值的大小順序，由大到小依次將各單位布置到圖上。4）調(diào)整和修正，得到作業(yè)單位面積相關(guān)圖。,圖28叉車總裝廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖,作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整,1）修正因素物料搬運(yùn)方法(物料搬運(yùn)設(shè)備種類、搬運(yùn)系統(tǒng)模式以及運(yùn)輸單元)；建筑特征；道路。,2）實(shí)際條件限制給定廠區(qū)面積的大?。唤ㄔO(shè)成本；廠區(qū)現(xiàn)有的建筑物的利用；政策法規(guī)等方面。,圖29叉車總裝廠總平面布置圖（一）,圖30叉車總裝廠總平面布置圖（二）,圖31叉車總裝廠總平面布置圖（三）,農(nóng)產(chǎn)品物流中心布置規(guī)劃與設(shè)計方案,一、規(guī)劃設(shè)計的目標(biāo)和主要作用農(nóng)產(chǎn)品物流中心內(nèi)部布置規(guī)劃與設(shè)計是在探討SLP技術(shù)和思想在農(nóng)產(chǎn)品物流中心規(guī)劃中的應(yīng)用基礎(chǔ)上通過對物流中心的合理設(shè)計和布局規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)以最低的投入建設(shè)滿足目前和將來一定時期內(nèi)需要的物流中心，并以低的運(yùn)作成本和高的運(yùn)作效率來運(yùn)作。主要作用是通過對農(nóng)產(chǎn)品物流中心的規(guī)劃，運(yùn)用SLP方法使整個物流中心內(nèi)的物流資源都得到了整合，能更好地實(shí)現(xiàn)物流中心五個作業(yè)區(qū)域的布局優(yōu)化。,二、物流中心功能布局分析通過對以上國家和國內(nèi)同類物流中心的作業(yè)流程以及調(diào)研結(jié)果研究，給出如下農(nóng)產(chǎn)品物流中心的物流流程圖：,根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品物流中心的物流流程圖分析及調(diào)研，本文最后決定布置方案共有5個功能區(qū)，具體如下：(1)卸貨區(qū)，占地面積50平方米，此功能區(qū)的功能主要是組織農(nóng)產(chǎn)品從外界集中進(jìn)入物流中心。(2)理貨區(qū)，占地面積25平方米，此功能區(qū)主要是進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品的整理，從而將農(nóng)產(chǎn)品送入低溫庫和加工區(qū)。(3)低溫庫，占地面積200平方米，此功能區(qū)主要為農(nóng)產(chǎn)品倉庫、物流配送區(qū)等設(shè)施，能擺脫氣候影響，延長農(nóng)產(chǎn)品的貯存保鮮期限。,三、規(guī)劃設(shè)計方法及基本思路研究采用系統(tǒng)布置方法（SLP）進(jìn)行物流中心內(nèi)部布局規(guī)劃，其規(guī)劃思路為：首要工作是對各作業(yè)單元之間的相互關(guān)系作出分析，包括物流關(guān)系和非物流關(guān)系，經(jīng)過綜合得到作業(yè)單元相互關(guān)系圖，然后根據(jù)相互關(guān)系圖中作業(yè)單元之間相互關(guān)系的密切程度，決定各作業(yè)單元之間距離的遠(yuǎn)近，安排各作業(yè)單元的位置，繪制作業(yè)單元位置相關(guān)圖，將各作業(yè)單元實(shí)際占用面積與作業(yè)單元位置相關(guān)圖結(jié)合起來，形成作業(yè)單元空間相關(guān)圖；通過作業(yè)單元空間相關(guān)圖的修正和調(diào)整，得到可行的布置方案；,四、物流分析物流分析的核心任務(wù)是確定各作業(yè)區(qū)域之間的相互關(guān)系。本次規(guī)劃設(shè)計采用從至表進(jìn)行物流分析。1）各個作業(yè)區(qū)內(nèi)的物流流向及流量如表所示。,2）作業(yè)單元物流相互關(guān)系圖,五、作業(yè)單元相關(guān)性分析,六、作業(yè)單元綜合相互關(guān)系分析1）選擇加權(quán)值m：n3：12）作業(yè)單元綜合相互關(guān)系計算表,3）作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖,七、作業(yè)單元位置和空間關(guān)系圖1）作業(yè)單元位置相關(guān)圖,2）作業(yè)單元空間相關(guān)圖根據(jù)具體用地情況和各個作業(yè)面積預(yù)測的數(shù)據(jù)，繪制作業(yè)單元空間相關(guān)圖（根據(jù)題目已知條件按相對比例繪制）,八、可行性布置方案考慮相關(guān)規(guī)定以及各方面的限制，設(shè)計物流中心的平面布置方案如下：,設(shè)施布置總結(jié),練習(xí)題1,某制造廠有7個部門，生產(chǎn)6個部件，按照工藝原則進(jìn)行車間布置。已知生產(chǎn)路線與月產(chǎn)量如下表，試通過從至表對作業(yè)單位的相互關(guān)系進(jìn)行分析，畫出作業(yè)單位相互關(guān)系位置圖。,某機(jī)械廠由5個作業(yè)單位組成，經(jīng)過基本要素分析及作業(yè)單位之間相互關(guān)系分析，得出下表。利用系統(tǒng)化廠房布置SLP方法，對該廠進(jìn)行平面布置。,練習(xí)題2,作業(yè)單位占地面積及綜合相互關(guān)系,5、布置方案的評價與選擇,布置方案的評價常常從經(jīng)濟(jì)因素和非經(jīng)濟(jì)因索兩個方面進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)評價可以采用費(fèi)用對比法等，非經(jīng)濟(jì)因素評價可以采用優(yōu)缺點(diǎn)比較法和加權(quán)因素法等。非經(jīng)濟(jì)因素評價每個布置方案都有一些不能用費(fèi)用精確地衡量的非經(jīng)濟(jì)因素，常見的有：(1)是否易于將來發(fā)展(2)工藝過程的適應(yīng)性(3)靈活性(4)物流的效率(5)物流搬運(yùn)的效率(6)儲存的效率(7)空間利用率(8)輔助服務(wù)部門的綜合效率(9)工作條件(10)安全性(11)是否易于管理(12)產(chǎn)品質(zhì)量(13)維修(14)設(shè)備利用率(15)是否滿足需求能力(16)是否適應(yīng)公司的組織機(jī)構(gòu)(17)人員流動(18)外觀(19)自然條件的利用(20)環(huán)境保護(hù),優(yōu)缺點(diǎn)比較法,優(yōu)缺點(diǎn)比較表,加權(quán)因素比較法可以把提供比較的各項(xiàng)因素進(jìn)行綜合比較，合理地確定各個因素的權(quán)數(shù)和客觀地對每個方案的各個因素打分。程序是：1）明確要評價的方案。2）選定考慮的因素并準(zhǔn)備評分表。3）確定每個因素的相對重要性。4）給每個方案每個因素評分。5）計算加權(quán)分。,加權(quán)因素法根據(jù)評估方法的粗細(xì)程度可以分為:1.因素分析法2.點(diǎn)評估法3.權(quán)值分析法4.AHP評估法。,經(jīng)濟(jì)因素評價：對于各種布置方案，可以通過工程經(jīng)濟(jì)分析，評價其節(jié)省費(fèi)用、投資額及投資回報期等，作為比較選擇的基準(zhǔn)。至于比較哪些指標(biāo)最好，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需要具體情況具體分析。布置方案的投資回收期計算示例如下：,服務(wù)設(shè)施布置與設(shè)計,服務(wù)不同于生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是不生產(chǎn)有形產(chǎn)品，但服務(wù)有可能提供有形的產(chǎn)品，或者涉及到物品?？偟膩碚f，服務(wù)系統(tǒng)主要涉及的是人員、信息和商品的流動，服務(wù)設(shè)施的布置主要有三種，即辦公室布置、零售店布置和倉庫布置。一般地，辦公室布置主要考慮信息和人員的流動，零售店布置則考慮人員和商品的流動；倉庫布置則是物料的流動。,1辦公室布置,辦公室布置與工廠布置最大的區(qū)別是信息的重要性，辦公室布置強(qiáng)調(diào)信息流和紙面文件處理流程，并考慮到人員的需要。辦公室里的工作人員、他們的工作內(nèi)容、每個部門的人員組成和各部門的相互關(guān)系是必須考慮的，組織機(jī)構(gòu)圖是分析各部門和人員相互關(guān)系的良好工具辦公室布置的另一個特點(diǎn)是靈活性。組織的人員變動和機(jī)構(gòu)變化都會帶來辦公室布置的變化，幸好辦公室再布置比工廠要容易得多?，F(xiàn)代辦公的可移動的、模塊化家具非常適應(yīng)這種需要。模塊式布置：便于交流，一定的私密性；節(jié)省空間，靈活組合；外觀統(tǒng)一、漂亮。,信息社會下，更多信息傾向于電子方式，甚至出現(xiàn)了在家上班的SOHO（SmallOffice,HomeOffice）方式，但辦公室布置的分析還是要求基于信息的，要分析常規(guī)信息和電子信息，分析辦公需求和影響工作人員效率的因素。相關(guān)圖還是最有用的方法之一，我們可以考慮信息流和人員流得到不同的相關(guān)圖，再根據(jù)具體情況，得到綜合相關(guān)圖，以此作為辦公室布局的依據(jù)。比如無面積拼塊圖在這里應(yīng)用更好，因?yàn)楦鬓k公室差別不是很大。,若采用單獨(dú)的辦公室，按美國標(biāo)準(zhǔn)，每人要求約9平方米，重要職位可增加24倍。按普通辦公樓設(shè)計來看，普通職員可兩人共用一個帶窗戶的辦公室，總經(jīng)理則一人有兩窗戶的辦公室。會議室可按每人2.2平方米來考慮。如果采用模塊化布置，可以節(jié)省不少面積，而且通過有效利用高度空間，可在辦公室面積不擴(kuò)大的情況下，提高空間利用率。但一個單位辦公室布置究竟采用模塊化布置還是單獨(dú)辦公室布置，還要根據(jù)具體情況來定?？赡軙莾煞N情況的混合，如一些重要的職位采用單獨(dú)辦公室式布置，有些部門則采用模塊化布置。,模塊化布置：模塊式布置：便于交流，一定的私密性；節(jié)省空間，靈活組合；外觀統(tǒng)一、漂亮。,圖32辦公室模塊化布置圖,2零售店布置,零售店布置(layoutforretailers)是指店內(nèi)展示商品的安排方法，它不僅僅是各商品的擺放位置，