6.1設(shè)施規(guī)劃概述6.2流程分析與空間需求分析6.3SLP法求解

6.4螺旋法求解6.5方案評價與選擇

6.6SLP法應用案列——液壓泵裝配車間布局設(shè)計第6章設(shè)施布置設(shè)計

6.1設(shè)施規(guī)劃概述6.1.1設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的研究范圍

6.1.2設(shè)施規(guī)劃的目標與原則目標(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；(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。原則(1)減少或消除不必要的作業(yè)，這是提高企業(yè)生產(chǎn)率和降低消耗的最有效方法之一。只有在時間上縮短生產(chǎn)周期，空間上減少占地，物料上減少停留、搬運和庫存，才能保證投入的資金最少、生產(chǎn)成本最低；(2)以流動的觀點作為設(shè)施規(guī)劃的出發(fā)點，并貫穿在規(guī)劃設(shè)計的始終。因為生產(chǎn)系統(tǒng)的有效運行依賴于人流、物流、信息流的合理化；(3)運用系統(tǒng)的概念。系統(tǒng)分析的方法求得系統(tǒng)的整體優(yōu)化；(4)重視人的因素，運用人機工程理論，進行綜合設(shè)計，并要考慮環(huán)境的條件包括空間大小、通道配置、色彩、照明、溫度、濕度、噪聲等因素對人的工作效率和身心健康的影響；(5)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計是從宏觀到微觀，又從微觀到宏觀的反復迭代、并行設(shè)計的過程。要先進行總體方案布置設(shè)計，再進行詳細布置；而詳細布置設(shè)計方案又要反饋到總體布置方案中，對總體方案進行修正。總之，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計就是要綜合考慮各種相關(guān)因素，對生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)進行分析、規(guī)劃、設(shè)計，使系統(tǒng)資源得到合理的配置。問題設(shè)施規(guī)劃中出現(xiàn)目標矛盾怎么辦？設(shè)施規(guī)劃中哪些工作是工業(yè)工程師要參與的？如何回答？6.1.3設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計階段結(jié)構(gòu)

設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計有一個與時間有關(guān)的階段結(jié)構(gòu)，并且各階段是依次進行的；階段與階段之間應互相搭接；每個階段應有詳細進度；階段中自然形成若干個審核點。這種結(jié)構(gòu)形成了從整體到局部、從全局到細節(jié)、從設(shè)想到實際的設(shè)計次序。即前一階段工作在較高層次上進行，而后一階段工作以前一階段的工作成果為依據(jù)，在較低層次上進行；各階段之間相互影響，交叉并行進行。

問題設(shè)施規(guī)劃中的不同階段在時間上為什么是交叉的？在設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計、建造、安裝、投產(chǎn)的各個階段中，如果要加以改變，所需要的費用是（）的。

如何回答？A、逐步上升B、逐步下降C、基本相近D、有高有低擺樣法數(shù)學模型法圖解法系統(tǒng)布置設(shè)計SLP6.1.4設(shè)施規(guī)劃（布局設(shè)計）設(shè)計方法產(chǎn)品和產(chǎn)量工藝過程輔助服務(wù)部門時間安排6.1.5工廠布局的基本原始資料討論五要素對設(shè)施布置有有哪些影響呢？你能想到哪些？1、P產(chǎn)品或材料或服務(wù)（Production）2、Q數(shù)量或產(chǎn)量(Quantity)3、R生產(chǎn)路線或工藝過程(Routing)4、S輔助服務(wù)部門(SupportingService)5、T時間或時間安排(Time)準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)6.1.6系統(tǒng)布置設(shè)計(SLP)模式

系統(tǒng)布置設(shè)計程序圖

產(chǎn)品原則布置：產(chǎn)品原則布置也稱為流水線布置或?qū)ο笤瓌t布置。當產(chǎn)品品種很少而生產(chǎn)數(shù)量又很大時，應按產(chǎn)品的加工工藝過程順序配置設(shè)備，形成流水生產(chǎn)線。工藝原則布置:工藝原則布置也稱為機群式布置。這種布置形式的特點就是把同種類型的設(shè)備和人員集中布置在一個地方。

6.1.7工廠布局形式成組原則布置：在產(chǎn)品品種較多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量又是中等程度的情況下，將工件按其外形與加工工藝的相似性進編碼分組，把使用頻率高的機器群按工藝過程順序布置組合成成組制造單元。固定式布置：適用于大型設(shè)備的制造，如：飛機、輪船。問題哪位同學去過工廠，它是采用什么布置形式的？下列三圖應分別采用何種布置型式？如何回答？QQPPPQ6.2流程分析與空間需求分析流程分析是由基礎(chǔ)工業(yè)工程的程序分析方法發(fā)展而來的。程序分析按照研究對象的不同，可以分為工藝程序分析、流程程序分析、布置與經(jīng)路分析以及管理事務(wù)分析四種。6.2.1流程分析的發(fā)展變速器的加工與組裝

隨車工具箱的加工

車體加工

液壓缸加工

6.2.2工藝流程圖

工藝過程圖可以用來詳細描述產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各工序之間的關(guān)系，也可以用來描述全廠各部門之間的工藝流程。在描述全廠各部門之間產(chǎn)品工藝流程時，我們用操作符號表示加工與裝配等生產(chǎn)車間，用貯存符號表示倉儲部門，用檢驗符號表示檢驗、試車部門。

標準件

3

0.02

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

原材料

1

0.2

9

5

廢料

0.1

0.15

0.08

(0.23)

0.05

0.1

圖4-4變速器加工工藝過程(單位：t)

圖4-5隨車工具箱加工工藝過程(單位：t)叉車生產(chǎn)工藝過程圖

0.06

機油

0.15

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

0.81

原材料

1

0.2

9

5

廢料

0.1

0.15

0.08

(0.23)

標準件

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

6.2.3作業(yè)單位相互關(guān)系圖在所相交的小菱形塊又被虛線所分割，上半格用A、E、I、O、U5個字母表示相互關(guān)系的重要或密切程度，下半格表示重要程度的理由的編碼。作業(yè)單位相互關(guān)系圖的基本原理

圖6-146.2.4設(shè)施的空間需求分析在設(shè)施規(guī)劃中，也許最難確定的是設(shè)施內(nèi)的空間需求數(shù)量。設(shè)施規(guī)劃的時間跨度一般未來的3~10年，但是未來有很多不確定因素，如技術(shù)進步、產(chǎn)品品種類型的改變、需求平和組織設(shè)計的變化等。面對未來的不確定因素，要預測真正的空間需求就很困難。采用系統(tǒng)的方法，空間需求的確定要先從單個工作單元開始，然后集合而成部門需需求的空間應包含生產(chǎn)空間、管理空間、人員空間和存儲空間。在確定倉儲作業(yè)的空間時，要考慮庫存水平、存儲單位、存儲方法和策略、設(shè)備需求、建筑物條件和人員需求。問題管理學院有如下部門，請分析各部門之間的關(guān)系？想想看？SLP方法將物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系密切程度分析相結(jié)合，以求得合理布置，使工廠布置設(shè)計由定性階段發(fā)展到定量階段。SLP方法是基于工藝布局的一種車間布局方法。工藝布局具有以下特點：①設(shè)備或者部門按產(chǎn)品加工工藝順序擺放；②上下工序間相互的依賴性較弱；③設(shè)備維修費用較低。當然，工藝布局本身也存在一定的缺點。例如：在制品庫存（WIP)高，設(shè)備利用率較低，加工有多樣性要求時設(shè)備調(diào)整較多；工作流會出現(xiàn)間歇，物料傳輸慢，效率低，單位運輸成本較高。6.3SLP法求解

6.3.1SLP法的特點物流強度等級6.3.2物流分析與物流相關(guān)表叉車總裝廠物流強度匯總表

首先根據(jù)工藝過程圖4-8來統(tǒng)計存在物料搬運的各作業(yè)單位對之間的物流總量(即正反兩向物流量之和)。叉車總裝廠作業(yè)單位物流相關(guān)表

物流相關(guān)表從物流系統(tǒng)優(yōu)化的角度講，物流相關(guān)表中物流強度等級高的作業(yè)單位之間的距離應盡量縮小即彼此相互接近，而物流強度等級低的作業(yè)單位之間的距離可以適當加大。6.3.3作業(yè)單位相互關(guān)系分析作業(yè)單位相互關(guān)系的決定因素及相互關(guān)系等級的劃分作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表基準相互關(guān)系作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表

基準相互關(guān)系叉車總裝廠作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表

確定了各作業(yè)單位非物流相互關(guān)系密切程度以后，利用與物流相關(guān)表相同的表格形式建立作業(yè)單位相互關(guān)系表，表中的每一個菱形框格填入相應的兩個作業(yè)單位之間的相互關(guān)系密切程度等級，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。作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表的建立步驟

進行物流分析，求得作業(yè)單位物流相關(guān)表確定作業(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)系表確定物流與非物流相互關(guān)系的相對重要性量化物流強度等級和非物流的密切程度等級作業(yè)單位綜合相互關(guān)系

當作業(yè)單位數(shù)目為N時，總的作業(yè)單位對數(shù)可用下式計算計算量化的所有作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系綜合相互關(guān)系等級劃分經(jīng)過調(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

作業(yè)單位綜合相互關(guān)系

加權(quán)值選取加權(quán)值大小反映工廠布置時考慮方面的側(cè)重點，對于電瓶叉車總裝廠來說，物流影響并不明顯大于其他因素的影響，因此取加權(quán)值m：n=1：1綜合相互關(guān)系計算

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)系表劃分綜合關(guān)系密級

建立叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖問題作業(yè)單位之間關(guān)系為U的，物流量為多少？作業(yè)單位數(shù)為N，有多少對相互關(guān)系？它是否等于總的物流路線數(shù)？在作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表中，序號59，6和10的關(guān)系得分為2，為什么關(guān)系級別定為U而不是I？在作業(yè)單位綜合相關(guān)表中，A級作業(yè)單位有5個，先布置哪個？如何回答？6.3.4作業(yè)單位位置相關(guān)圖

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，由此形成作業(yè)單位位置相關(guān)圖。

當作業(yè)單位數(shù)量較多時，作業(yè)單位之間相互關(guān)系數(shù)目就非常多，為作業(yè)單位數(shù)量的平方量級，某一作業(yè)單位綜合接近程度等于該作業(yè)單位與其他所有序號。作業(yè)單位之間量化后的關(guān)系密級的總和。這個值的高低，反映了該作業(yè)單位在布置圖上是應該處于中心位置還是應該處于邊緣位置，也就是說，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。叉車總裝廠綜合接近程度排序表

作業(yè)單位關(guān)系等級表示方式

a)b)c)d)

作業(yè)單位位置相關(guān)圖繪制

作業(yè)單位位置相關(guān)圖

6.3.5作業(yè)單位面積相關(guān)圖

基本流動模式直線形

直線形是最簡單的一種流動模式，入口與出口位置相對，建筑物只有一跨，外形為長方形，設(shè)備沿通道兩側(cè)布置。L形

適用于現(xiàn)有設(shè)施或建筑物不允許直線流動的情況，設(shè)備布置與直線形相似，入口與出口分別處于建筑物兩相鄰側(cè)面。U形

適用于入口與出口在建筑物同一側(cè)面的情況，生產(chǎn)線長度基本上相當于建筑物長度的兩倍，一般建筑物為兩跨，外形近似于正方形。環(huán)形適用于要求物料返回到起點的情況。S形在一固定面積上，可以安排較長的生產(chǎn)線。

基本流動模式作業(yè)單位廠房平面設(shè)計

在分析的基礎(chǔ)上，確定各部門之間的相對位置關(guān)系。在初步確定車間廠房的外形及占地平面面積大小以后，返回全廠總平面布置設(shè)計階段，進行總平面布置，得到全廠總平面布置圖。針對車間廠房，應反復調(diào)整廠房占地面積，修正總平面布置設(shè)計，經(jīng)過數(shù)次調(diào)整，得到最佳的總平面布置圖。

輔助服務(wù)部門布置設(shè)計

工廠管理服務(wù)設(shè)施的一般組成

工廠管理服務(wù)設(shè)施設(shè)計、布置的基本原則

6.3.5作業(yè)單位面積相關(guān)圖

作業(yè)單位面積相關(guān)圖繪制步驟選擇適當?shù)睦L圖比例。將作業(yè)單位位置相關(guān)圖放大到坐標紙上，只需繪出重要的關(guān)系如A、E及X級連線。按綜合接近程度分值大小順序，由大到小依次把各作業(yè)單位布置到圖上。經(jīng)過數(shù)次調(diào)整與重繪，得到作業(yè)單位面積相關(guān)圖。作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整修正因素實際條件限制對布置設(shè)計方案有約束作用的其它因素，包括給定廠區(qū)的面積、建設(shè)成本費用、廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有條件的利用、政策法規(guī)等方面的限制因素，

工廠總平面布置圖的繪制采用規(guī)范的圖例符號，將布置方案繪制成工廠總平面布置圖

6.3.5作業(yè)單位面積相關(guān)圖

6.3.6方案評價選擇并繪制工廠總平面布置圖布置方案一布置方案二布置方案三6.4螺旋法求解（1）相互關(guān)系圖（2）從-至表（3）流量相關(guān)線圖（4）螺旋法求解（5）解的好壞評價螺旋法是在SLP方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它適用于只考慮物流量大小的工廠布局（1）相