工廠設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計及布置要求

1、工廠設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計及布置要求第二節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計第一節(jié)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計概述設(shè)施規(guī)劃的目標(biāo)與原則設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計階段結(jié)構(gòu)設(shè)施規(guī)劃（布局設(shè)計）設(shè)計方法工廠布局的基本原始資料第一節(jié)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計概述設(shè)施規(guī)劃的目標(biāo)與原則目標(biāo)(1) 簡化加工過程； (2) 有效地利用設(shè)備、空間、能源和人力資源； (3) 最大限度地減少物料搬運(yùn)(4) 縮短生產(chǎn)周期(5) 力求投資最低(6) 為職工提供方便、舒適、安全和職業(yè)衛(wèi)生的條件。第一節(jié)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計概述少投入大產(chǎn)出原則(1)減少或消除不必要的作業(yè)(2) 以流動的觀點(diǎn)作為設(shè)施規(guī)劃的出發(fā)點(diǎn)，并貫穿在規(guī)劃設(shè)計的始終。(3) 運(yùn)用系統(tǒng)的概念。 (4) 重視人的因素(5) 設(shè)施規(guī)

2、劃設(shè)計是從宏觀到微觀，又從微觀到宏觀的反復(fù)迭代、并行設(shè)計的過程設(shè)施規(guī)劃的目標(biāo)與原則綜合考慮各種相關(guān)因素，對生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃、設(shè)計，使系統(tǒng)資源得到合理的配置設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計階段結(jié)構(gòu)與時間有關(guān)的階段結(jié)構(gòu)，各階段依次進(jìn)行階段與階段之間互相搭接；每個階段有詳細(xì)進(jìn)度；階段中形成若干個審核點(diǎn)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計階段結(jié)構(gòu)整體-局部-細(xì)節(jié)設(shè)想-實(shí)際前一階段的成果為依據(jù),相互影響,交叉進(jìn)行按照“順序交叉”方式進(jìn)行。 5.1.3 設(shè)施規(guī)劃（布局設(shè)計）設(shè)計方法(1)擺樣法 一定比例的樣片在平面圖上,表示設(shè)施、機(jī)器、活動，組成，相互關(guān)系分析，調(diào)整位置。(2)數(shù)學(xué)模型法 復(fù)雜,簡化結(jié)果不準(zhǔn)確;數(shù)學(xué)模型得不到布局

3、(3)圖解法(4)系統(tǒng)布置設(shè)計SLP什么S為輔助服務(wù)部門用什么來支持生產(chǎn)T時間時間安排產(chǎn)品何時生產(chǎn)？P產(chǎn)品材料生產(chǎn)什么？Q數(shù)量產(chǎn)量每項(xiàng)產(chǎn)品要制造多少？R生產(chǎn)路線工藝過程怎樣進(jìn)行生產(chǎn)？解決布置問題的鑰匙5.1.4.工廠布局的基本原始資料1、P產(chǎn)品或材料或服務(wù)（Production）生產(chǎn)的商品、原材料、加工的零部件或成品。包括：品種類型、型號、材料、產(chǎn)品特征影響：設(shè)施的組成及其相互關(guān)系、設(shè)備的類 型、物料搬運(yùn)的方式2、Q數(shù)量或產(chǎn)量(Quantity)所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的材料或產(chǎn)品的數(shù)量包括：件數(shù)、重量、體積影響：設(shè)施規(guī)模、設(shè)備數(shù)量、運(yùn)輸量、建筑物面積5.1.4.工廠布局的基本原始資料產(chǎn)品品種P產(chǎn)量

4、QIIIIIIIV產(chǎn)品品種產(chǎn)量分析（PQ分析）IV區(qū) 多品種小批量或單件生產(chǎn)，宜采用工藝原則布置II和III區(qū) 品種和批量均中等，宜采用成組技術(shù)布置I區(qū)單一或少品種大批量產(chǎn)品，宜采用流水生產(chǎn)線的大生產(chǎn)方式和按產(chǎn)品原則布置五要素對設(shè)施布置的影響3、R生產(chǎn)路線或工藝過程(Routing)工藝過程設(shè)計的成果包括：設(shè)備表、工藝路線卡、工藝過程圖等表示。影響：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。五要素對設(shè)施布置的影響4、S輔助服務(wù)部門 (Supporting Service)公用、輔助、服務(wù)部門包括：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；

5、影響：生產(chǎn)的支持系統(tǒng)，起著舉足輕重的作用。5、T時間或時間安排(Time)指在什么時候、用多長的時間生產(chǎn)出產(chǎn)品包括工序操作、流動、周轉(zhuǎn)等標(biāo)準(zhǔn)時間影響：決定著設(shè)備的數(shù)量、需要的面積和入員、工序的平衡安排等。第二節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計系統(tǒng)布置設(shè)計SLP程序模式工藝過程圖物流分析與物流相關(guān)表作業(yè)單位相互關(guān)系分析作業(yè)單位位置相關(guān)圖；作業(yè)單位面積相關(guān)圖方案的評價與選擇。 1961年理查德繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計SLP，系統(tǒng)布置設(shè)計SLP程序模式 5.2.1.系統(tǒng)布置設(shè)計SLP程序模式1.準(zhǔn)備原始資料。 明確，劃分作業(yè)單位2.物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系分析，作業(yè)單位之間相互關(guān)系的密切程度，決定各作業(yè)單位之間距離的

6、遠(yuǎn)近，安排其位置。包括物流和非物流的相互關(guān)系，得到綜合作業(yè)單位相互關(guān)系表（相關(guān)圖），3.繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖 將各作業(yè)單位實(shí)際占地面積與作業(yè)單位位置相關(guān)圖結(jié)合起來 實(shí)際占地面積必要面積和可用面積相適應(yīng)5.修正 考慮修正因素，得到數(shù)個可行的布置方案；6.方案進(jìn)行評價與擇優(yōu)， 技術(shù)、費(fèi)用及其他因素評價，得到最佳布置方案。4.繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖、系統(tǒng)布置設(shè)計SLP程序模式、工藝過程圖(Operation Process Chart)描述產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各工序之間的關(guān)系，及全廠工藝流程案例：電瓶叉車廠貨叉和門架，尾部設(shè)有平衡重，以電瓶（蓄電池）為動力操作容易，無廢氣污染，適合在室內(nèi)作業(yè)，中、小噸位

7、的叉車。零件加工總裝試車成品儲存案例：電瓶叉車廠1.變速器 2.隨車工具箱 3.車體 4.液壓缸轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、液壓回路、平衡重有協(xié)作廠制造機(jī)加工中需返回?zé)崽幚淼臑?.1,（1）變速器箱體、軸類零件、齒輪類零件及其他零件制作組裝變速器成品重，標(biāo)準(zhǔn)件0.01,箱體、齒輪、軸及雜件0.3,金屬利用率60%,毛坯重經(jīng)熱處理的毛坯重切削率40%,廢料0.20.軸類、齒輪類備料、退火、粗加工、熱處理、精加工其他備料、機(jī)加工（2）隨車工具箱總重備料-退火-粗加工-熱處理-精加工沖壓加工金屬利用率？加工過程？備料-焊接-噴漆(4).液壓缸（3）.車體備料-退火-粗加工-熱處理-精加工 0.06 機(jī)油 0.1

8、5 2 外協(xié)件 3 1 1.81 0.35 0.2 5 4 (0.55) 廢料 0.2 原材料 廢料 油漆 原材料 2 1 0.01 1.2 6 10 0. 40 0.8 1 原材料 1 0.2 9 5 廢料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 標(biāo)準(zhǔn)件 3 0.02 8 0.01 0.01 原材料 1 0. 50 0.1 5 4 7 0. 20 廢料 0. 2 0. 3 ( 0. 3) 0. 3 0. 31 11 12 3.24 3.3 0. 05 0.1 叉車生產(chǎn)工藝過程圖采用著名的A、E、I、O、U按作業(yè)單位對的強(qiáng)度劃分等級5.2.3. 物流分析與物流相關(guān)表（1）物流強(qiáng)度等級列出作業(yè)

9、單位物流量，排序，按A、E、I、O、U標(biāo)準(zhǔn)劃分等級作業(yè)單位行作上下45傾斜物流強(qiáng)度等級在相關(guān)圖上標(biāo)出（2）物流相關(guān)表叉車總裝廠作業(yè)單位物流相關(guān)表 強(qiáng)度等級高的作業(yè)單位之間距離應(yīng)盡量縮小即彼此相互接近物流強(qiáng)度等級低的作業(yè)單位之間距離可以適當(dāng)加大。 物流分析所得到的是定量的相互關(guān)系非物流因素為主的情況需要運(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)、作業(yè)單位相互關(guān)系分析這些理由一般不要超過810條常

10、見理由：工作流程作業(yè)性質(zhì)相似使用相同設(shè)備、設(shè)施或同一場地使用相同文件使用一套人員聯(lián)系頻繁程度監(jiān)督和管理噪聲、振動、煙塵、易燃、易爆等1.作業(yè)單位險乎關(guān)系的決定因素及相互關(guān)系等級的劃分1.作業(yè)單位相互關(guān)系的決定因素及相互關(guān)系等級的劃分用一些定性的方法相關(guān)圖每個菱形格子表示兩兩之間的密切程度等級(Closeness Rating)，還要加上評級的理由。定性給出密切程度等級：A、E、I、O、U和X六種。作業(yè)單位相互關(guān)系等級非物流的相互關(guān)系非物流關(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。

11、如果對A有些把握不準(zhǔn)，就可定為E 兩個作業(yè)單位間人員流動量大但并不是每時如此 方便和安全要求、搬運(yùn)物料要求和服務(wù)頻繁和緊急等。非物流關(guān)系評級主要由上述理由確定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，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的理由基準(zhǔn)相互關(guān)系兩兩關(guān)系91個A級約有25個上半部用密切程度等級符號表示密切程度，下半部用數(shù)字表示確定密切程度等級的理由 這種評級是定性的，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

12、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。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。對每一對作業(yè)單位確定密切程度等級和理由 綜合考慮物流和非物流關(guān)系，確定兩種關(guān)系的相對重要性，用比值m:n來表示，不應(yīng)超過1:33:1。比值可為3:1，2:1，1:1，1:2，1:3計算兩作業(yè)單位i和j之間的相關(guān)密切程度CRijCRij =mMRij+nNRijNRij非物流相互關(guān)系等級MRij物流相互關(guān)系等級2. 綜合相關(guān)圖劃分綜合等級2. 綜合相關(guān)圖任何一級物流強(qiáng)度與X級的非物流關(guān)系綜合時，不應(yīng)超過O級。對于一些絕對不能靠近的作業(yè)單位，相互關(guān)系可定為XX級非物流物流建

13、立叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表加權(quán)值m：n=1：1建立叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表建立叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表作業(yè)單位綜合相互關(guān)系（1）進(jìn)行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表 （2）確定作業(yè)單位間非物流相互關(guān)系影響因素及等級，求得作業(yè)單位相互關(guān)系表。 （3）確定物流與非物流相互關(guān)系的相對重要性 （4）量化物流強(qiáng)度等級和非物流的密切程度等級（5）計算量化的所有作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系 （6）綜合相互關(guān)系等級劃分 （7）經(jīng)過調(diào)整，建立綜合相互關(guān)系表作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表的建立步驟 作業(yè)單位劃分的大小，可用于工廠總平面布置、車間布置和服務(wù)設(shè)施布置等平面布置方法主要是繆瑟的線型圖法和To

14、mpkins的關(guān)系表法，、作業(yè)單位位置相關(guān)圖（1） 繆瑟的線型圖法方法四條平等線段、長度一個單位 兩作業(yè)單位間的A級關(guān)系兩條、三個單位I級；一條O級，可不化U級不連線；X級折線三條平等線、兩個單位E級關(guān)系作業(yè)單位關(guān)系等級表示方式 同一級別的用同一長度的線段表示， 若作業(yè)單位較多，線段混亂，可以不畫O級關(guān)系最后，將各個部門的面積放入布置圖中， 生成空間關(guān)系圖。（1） 繆瑟的線型圖法首先將A、E級關(guān)系的作業(yè)單位放進(jìn)布置圖中，按同樣的規(guī)則布置I級關(guān)系但X級必須畫出經(jīng)過評價、修改，便獲得最終布置。作業(yè)單位位置相關(guān)圖 某一作業(yè)單位綜合接近程度=該作業(yè)單位與其他所有作業(yè)單位之間量化后的關(guān)系密級的總和。這個

15、值的高低反映了該作業(yè)單位在布置圖上是應(yīng)該處于中心位置 還是應(yīng)該處于邊緣位置，綜合接近程度高的作業(yè)單位與其他作業(yè)單位相互關(guān)系總體上是比較密切的，即與大多數(shù)作業(yè)單位都比較接近綜合接近程度叉車總裝廠綜合接近程度排序表 先將AEIOUX關(guān)系量化為數(shù)值得14個作業(yè)單位的綜合接近程度和按分值的排序（1） 繆瑟的線型圖法分值越高，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。8-11，4-5和11-12（）與其成A關(guān)系的11與之相鄰，關(guān)系用一單位距離四條線畫出（1）先考慮有A級關(guān)系的各作業(yè)單位對（）將分值最大的作業(yè)單位8置于中心位置（）再取分值次高的作業(yè)單位4它與8和11分別有I和O的關(guān)系4用3單

16、位長雙線與8 用4單位長單線與11相連接一、處理相互關(guān)系密級為A的作業(yè)單位對而5與8和11均是U級關(guān)系不予以考慮，在4旁布置5（）處理與4有A級關(guān)系的5（）再看已布置上圖的11與之有A級關(guān)系有是12，也用4線1距離布入12與4，5、8均為U級關(guān)系，也不予考慮二、處理相互關(guān)系密級為E的作業(yè)單位對（）從8開始，處理與有關(guān)的作業(yè)單位、（）E的作業(yè)單位對：1-4、1-5 、 1-6 、 2-10 、3-8 、 4-7 、 5-9 、 7-8 、 8-10綜合接近程度排序：8、a) b) c) d) （）處理與有關(guān)的作業(yè)單位，相關(guān)的作業(yè)對-、-與、關(guān)系為，與為，無位置，原方案調(diào)整（）處理剩余的作業(yè)單位三

17、、處理仍未出現(xiàn)的、級作業(yè)單位對四、調(diào)整X級作業(yè)單位對，要盡量遠(yuǎn)離（2）Tompkins關(guān)系表技術(shù)Tompkins介紹了一種關(guān)系表技術(shù)，邏輯條理較強(qiáng)，先將相關(guān)圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系工作表 (Relationship worksheet)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(Dimensionless block diagram)在拼塊圖上作流程分析(Flow Analysis)。將拼塊圖轉(zhuǎn)化為面積圖某小型工具箱制造廠該廠各作業(yè)單位相關(guān)圖已確定，試作出它的布置1關(guān)系工作表每行列出一個作業(yè)單位， A、E、I、O、U、X各成一列將與之形成A、E、I、O、U、X各級關(guān)系的其他單位分列在各列之中，一列

18、中有多種關(guān)系，以逗號隔開。其中最重要的是A、E和X列。 1關(guān)系工作表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2無面積拼塊圖進(jìn)行布置擺放。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再看1塊的A角（左上）和E角（右上）。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。將此塊先放于中央位置，擺放規(guī)則本例為1先將2和6兩塊與1塊靠邊擺放如圖 (a)所示。1塊的A級E級關(guān)系本例將3塊和10塊與1塊角靠角，見圖 (b)。接下來考察新加入的塊

19、，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，7擺4的右邊同樣如此類推，直到擺完為止最后的布置圖多種方案好壞評級如果A級的沒有靠近，則罰2分；A級的只角靠角，罰1分X級角靠角，罰1分E級沒有角靠角，罰1分X級的邊靠邊也罰2分(a)方案的罰分是2分：4 6的E級關(guān)系沒有角靠角(b)也是罰2分(c)總罰分為8分：58兩個X級關(guān)系擺在一起，- 、4 6沒有角靠角(d)的罰分為？可見(a)、(b)兩方案較好3物流流程分析收貨(5)原料庫(6)制造(1)焊接(2)油漆(3)裝配(4)成品庫(7)發(fā)貨(8)。在拼圖上標(biāo)出物流路線(a)、(b):收發(fā)不在同一方的(c):收發(fā)在同一邊

20、(d)方案沒有流暢的流程，在此舍去4.面積圖一是將前面分析各作業(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（Block Layout）考慮的兩個問題工具箱廠為例總需求面積1681平方米圓整為1800平方米按長寬比為1:2得廠房尺寸為3060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)”列符合建筑物的整體外形，又符合各作業(yè)單位面積的需要。面積塊狀布置就是在此50個格子上分配各作業(yè)單位。 需要進(jìn)一步的調(diào)整與修正。 各單位的完整性和物流流程的暢通。9、12、13和14四區(qū)域與生產(chǎn)制造的關(guān)系不是特別密切建筑和使用要求也不一樣，將它們從廠房中另列出來，安排在緊靠廠房的辦公房中，修正后塊狀布置圖（1）選擇適當(dāng)?shù)睦L圖比例（2）將作業(yè)單位位置相關(guān)圖方達(dá)到坐標(biāo)紙上 （3）作業(yè)單位布置到圖上（4）調(diào)整與重繪1.作業(yè)單位面積相關(guān)圖繪制步驟、 作業(yè)單位面積相關(guān)圖2.