第1章導(dǎo)論戢守峰《現(xiàn)代設(shè)施規(guī)劃與物流分析》課程之：2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D21.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展

過程1.3設(shè)施布置中的關(guān)鍵問題1.2物流分析1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義本章知識(shí)點(diǎn)Contents2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D31.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義與目標(biāo)1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1.3設(shè)施規(guī)劃的工作范圍與工作組織本節(jié)知識(shí)點(diǎn)自助餐廳的布置

案例分析：第1章導(dǎo)論2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D41.1設(shè)施規(guī)劃1.設(shè)施《美國(guó)生產(chǎn)與庫(kù)存控制學(xué)會(huì)（APICS）》2002年定義為：“設(shè)施是物理工廠、配送中心、服務(wù)中心和其它的設(shè)備?！笨偠灾瑢?duì)于一個(gè)工業(yè)設(shè)施或制造業(yè)的工廠來說，設(shè)施就是指所占用的土地、各種建筑物、各種生產(chǎn)和輔助設(shè)備、各類公用設(shè)施等。1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D5“設(shè)施”是指一個(gè)企業(yè)所擁有的有形資產(chǎn)，可分為下列四個(gè)部分來說明：

(1)實(shí)體建筑：不論企業(yè)規(guī)模的大小，其所擁有設(shè)施中最外層也是最重要的部分之一是建筑物本身。建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)和現(xiàn)行的設(shè)施需求及未來的彈性發(fā)展，具有密切的關(guān)聯(lián)性，設(shè)計(jì)良好的建筑物不僅其內(nèi)部設(shè)施得以發(fā)揮正常的作業(yè)功能，更是一個(gè)企業(yè)對(duì)外印象的體現(xiàn)。同時(shí)，在良好的建筑物內(nèi)部工作的人員，其士氣也可以經(jīng)常保持在較佳的狀態(tài)。1.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D6(2)機(jī)器設(shè)備：按照企業(yè)不同的經(jīng)營(yíng)屬性，機(jī)器設(shè)備的需求也常有不同，而機(jī)器設(shè)備的數(shù)量、安置、排列、作業(yè)彈性和空間布置等安排，將對(duì)生產(chǎn)或服務(wù)系統(tǒng)的整體運(yùn)作產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響力。(3)物品物料：對(duì)于制造業(yè)或服務(wù)業(yè)而言，物品物料也是設(shè)施的一部分；其進(jìn)出控制方設(shè)施布局產(chǎn)生密切關(guān)聯(lián)。(4)工作人員：完整的設(shè)施規(guī)劃也將工作人員納入沒施的內(nèi)容中，因其具有彈性度最大和活動(dòng)面最廣的特征，同時(shí)亦是上述三種設(shè)施的使用者和管理者。1.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D72.規(guī)劃

“規(guī)劃”是指如何將一個(gè)系統(tǒng)中的資產(chǎn)做到最有效的分配、安排，是系統(tǒng)達(dá)到最佳的績(jī)效表現(xiàn)，包括下列內(nèi)容：（1）它是針對(duì)組織應(yīng)允的未來目標(biāo)而制定的執(zhí)行計(jì)劃，期望達(dá)到最佳化的表現(xiàn)。（2）在規(guī)劃的施行考量上，不只是考慮靜態(tài)的系統(tǒng)安排，更需要提供系統(tǒng)可隨時(shí)應(yīng)變的彈性能力。（3）它必須和組織結(jié)構(gòu)充分且完整地結(jié)合，并配合專業(yè)人員負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作，以便將規(guī)劃內(nèi)容付諸實(shí)施時(shí)能持續(xù)追蹤改進(jìn)，達(dá)到最佳的績(jī)效表現(xiàn)。（4）結(jié)合上述三點(diǎn)，規(guī)劃對(duì)于組織的產(chǎn)出績(jī)效進(jìn)行最后步驟的評(píng)估；亦即針對(duì)不同的系統(tǒng)資源及使用方式，歸結(jié)出關(guān)聯(lián)屬性最密切的因素，而使整體表現(xiàn)能達(dá)到成本最低、質(zhì)量最好、空間效率運(yùn)用最佳和人員士氣最穩(wěn)定等多重目標(biāo)。1.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D83.設(shè)施規(guī)劃是綜合考慮相關(guān)因素，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析、構(gòu)思、規(guī)劃、論證、設(shè)計(jì)，作出全面安排，使資源得到合理配置，使系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行，以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。1.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D9

傳統(tǒng)設(shè)施規(guī)劃的問題仍以生產(chǎn)系統(tǒng)為主要課題。而生產(chǎn)系統(tǒng)則以制造工廠的規(guī)劃問題最為復(fù)雜，也最具代表性。因此，制造設(shè)施的規(guī)劃包含下列含義：

(1)對(duì)于各種設(shè)施設(shè)備與人員的數(shù)量需求尋得一最佳組合，以達(dá)到最恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)結(jié)構(gòu)。

(2)調(diào)整各活動(dòng)位置與空間，以便人員、物料、機(jī)器等獲得最有效經(jīng)濟(jì)的關(guān)系位置與操作方法。

(3)通過各項(xiàng)設(shè)施的妥善安排與規(guī)劃，不僅減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，且能對(duì)長(zhǎng)期的環(huán)境與組織發(fā)展有更積極的影響和效益。1.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D104.設(shè)施規(guī)劃的目標(biāo)

（1）產(chǎn)品單位成本最低。（2）優(yōu)化質(zhì)量使顧客滿意。（3）有效利用人力、設(shè)備、空間和能源。（4）為員工提供方便、安全、舒適的環(huán)境。（5）保證生產(chǎn)開工日期。（6）其它目標(biāo)。1.1設(shè)施規(guī)劃1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D11在建設(shè)項(xiàng)目中對(duì)資源是否合理利用，設(shè)施運(yùn)營(yíng)后能否實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，能否發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)最終實(shí)現(xiàn)投資效果起到了決定性和關(guān)鍵性的作用。國(guó)際上設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)是工業(yè)工程師必須具備的基本知識(shí)和技能，社會(huì)上設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)工作也大都由工業(yè)工程師擔(dān)任。由此可見設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要性。1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1設(shè)施規(guī)劃2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D12

場(chǎng)(廠)址選擇設(shè)施設(shè)計(jì)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)布置設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)公用工程設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-1

設(shè)施規(guī)劃的范圍各種系統(tǒng)內(nèi)各組成部分相互之間的位置關(guān)系又直接決定了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率，對(duì)系統(tǒng)的各組成部分進(jìn)行位置布置是設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)中的中心內(nèi)容。布置設(shè)計(jì)就是通過對(duì)系統(tǒng)物流、人流、信息流進(jìn)行分析，對(duì)建筑物、機(jī)器、設(shè)備、運(yùn)輸通道和場(chǎng)地作出有機(jī)的組合與合理配置，達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部布置最優(yōu)化。物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是對(duì)物料搬運(yùn)路線、運(yùn)量、搬運(yùn)方法和設(shè)備、儲(chǔ)存場(chǎng)地等作出合理安排。場(chǎng)址選擇就是對(duì)可供選擇的地區(qū)和具體位置的有關(guān)影響因素進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，達(dá)到場(chǎng)址最優(yōu)化。1.1.3設(shè)施規(guī)劃的工作范圍與工作組織2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D131.2物流分析1.2.1物流分析的基本方法1.2.2分析原則與方法本節(jié)知識(shí)點(diǎn)第1章導(dǎo)論2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D141.2物流分析1.2.1物流分析的基本方法1.2.1.1原始數(shù)據(jù)匯總及物流圖1.搜集原始數(shù)據(jù)和物料分類2.物流量、物流路線和當(dāng)量物流量2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D151.2物流分析1.2.1物流分析的基本方法1.2.1.2物流連線圖

在企業(yè)物流中，將各條物流路線全部畫在一張圖上的畫法目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)。通常用簡(jiǎn)單幾何圖形，如圓形或菱形等表示工作單位，如各種車間、倉(cāng)庫(kù)、車站等，工作單位之間用線連接起來就表示各條物流路線，然后再用連線多少、線的顏色、線外旁注等表示物流量、物流起止點(diǎn)、流向等，但這樣也不能將此物流的特性和參數(shù)全都表達(dá)清楚，只能大體說明問題。這種類型的圖都稱之為物流連線圖。如圖1-5所示。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D161.2.2分析原則與方法

物流分析是設(shè)施布置的關(guān)鍵也是前提。通過物流分析可以使設(shè)施布置或工廠布局合理化。物流分析考慮到產(chǎn)品從原材料到成品所通過企業(yè)或工廠的路徑，并做到兩個(gè)“最小”和兩個(gè)“避免”，即物流分析中判斷正誤或合理的兩個(gè)原則是：經(jīng)過距離最小、物流成本最小；避免迂回、避免十字交叉。1.2.2.1物分析的原則1.2物流分析2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D171.2.2分析原則與方法1.2.2.2設(shè)施布置的基本方法1.2物流分析1.作業(yè)相關(guān)圖法；2.從至表法；3.物料運(yùn)量圖法。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D181.3.1設(shè)施布置的難點(diǎn)1.3.2設(shè)施的傳統(tǒng)布置類型1.3.36設(shè)施布置的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法1.3.4生產(chǎn)與管理模式對(duì)設(shè)施布置的影響本節(jié)知識(shí)點(diǎn)第1章導(dǎo)論1.3設(shè)施布置中的關(guān)鍵問題2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D191.3設(shè)施布置的關(guān)鍵問題1.3.1設(shè)施布置的難點(diǎn)

為了最小化系統(tǒng)綜合成本并維持系統(tǒng)的服務(wù)水平，設(shè)計(jì)與運(yùn)作一條供應(yīng)鏈極具挑戰(zhàn)性。事實(shí)上，即使運(yùn)作單一設(shè)施(aSingleFacility)，要在降低成本的同時(shí)維持服務(wù)水平常常也很困難，而要考慮到整個(gè)系統(tǒng)，難度會(huì)以指數(shù)級(jí)增加。尋找系統(tǒng)最優(yōu)策略的過程被稱為全局優(yōu)化(GlobalOptimization)。

不確定性存在于每一條供應(yīng)鏈中。顧客的需求永遠(yuǎn)不可能被準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，途中的時(shí)間也不可能準(zhǔn)確確定，因?yàn)闄C(jī)器設(shè)備和車輛隨時(shí)可能出現(xiàn)故障。供應(yīng)鏈的設(shè)計(jì)需要盡可能地消除供應(yīng)鏈中的不確定性，同時(shí)能有效地應(yīng)對(duì)其余的不確定性。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D201.3.2設(shè)施的傳統(tǒng)布置類型1.3.2.1工廠總平面圖（1）按工藝布置。（2）按產(chǎn)品布置。（3）按固定工位布置。（4）按成組生產(chǎn)原則布置。（5）U形布置。1.3.2.2車間或工場(chǎng)的機(jī)器設(shè)備布置一個(gè)優(yōu)良的總平面布置圖，不僅使工廠易于管理，職工工作方便舒適，同時(shí)能使物流費(fèi)用減少10％-30％，從而大大降低成本。1.3設(shè)施布置的關(guān)鍵問題2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D21（1）工藝原則布置DrillingDDDDGrindingGGGGGGMillingMMMMMMAssemblyAAAALathingReceivingandshippingLLLLLLLL2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D22（2）產(chǎn)品原則布置TaktTime:27SecsTaktTime:27

SecsBearingAss’yMotorAss’ySolderMakeBoxPackTestFinalAss’yWindBobbinWeldContactAss’yRivetBracketAss’yRotorAss’yLatheBobbinAss’yTerminalAss’yStatorAss’y2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D23（3）單元布置Cell3LMGGCell1Cell2AssemblyareaAALMDLLMShippingDReceivingG2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D241.3.3設(shè)施布置的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法所謂設(shè)施布置的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，即指利用百年來在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行各種行業(yè)的工廠中所積累起來的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)、數(shù)據(jù)和資料，在設(shè)計(jì)同類型的或相似的工業(yè)設(shè)施時(shí)作為參考。（1）尋找同類或相似工廠作為樣板。（2）根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)個(gè)方案。（3）利用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或指標(biāo)決定各部門面積。（4）通過方案評(píng)比決定優(yōu)選方案。（5）繪制標(biāo)準(zhǔn)的總平面布置圖和詳細(xì)的車間布置設(shè)計(jì)圖。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D251.3.4生產(chǎn)與管理模式對(duì)設(shè)施布置的影響基于定制化基于成本基于質(zhì)量勞動(dòng)專業(yè)化（斯密，巴貝奇），零部件標(biāo)準(zhǔn)化（惠特尼）早期的概念1776-1880

甘特圖（甘特），工作和時(shí)間研究（吉爾布雷），過程分析（泰勒），排隊(duì)論（愛爾郎）科學(xué)管理時(shí)期1880-1910移動(dòng)生產(chǎn)線（福特/索倫森），統(tǒng)計(jì)抽樣（休哈特），經(jīng)濟(jì)批量訂貨（哈里斯），線性規(guī)劃，計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）/關(guān)鍵路徑分析（杜邦公司），MRP大量生產(chǎn)時(shí)期1910-1980JIT，CAD，EDI，TQM，鮑德里奇獎(jiǎng)，授權(quán)，看板生產(chǎn)精細(xì)生產(chǎn)時(shí)期1980-1995制造單元(CM)，快速響應(yīng)制造(QRM)、敏捷制造(AM)快速反應(yīng)生產(chǎn)時(shí)期1995-2010圖1-2運(yùn)作管理的變遷2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D261.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.1發(fā)展的三個(gè)階段1.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述本節(jié)知識(shí)點(diǎn)第1章導(dǎo)論設(shè)施布置的成功實(shí)例

案例分析：2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D271.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程20世紀(jì)初——（主要憑經(jīng)驗(yàn)和感覺）分工理論引發(fā)“工廠設(shè)計(jì)”(三項(xiàng)內(nèi)容？）

——操作法研究、工廠布置和物料搬運(yùn)20世紀(jì)30年代——“設(shè)施規(guī)劃”取代“工廠設(shè)計(jì)”——廣泛采用運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和概率論20世紀(jì)60年代——1961年Muther提出系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP（80年代引進(jìn)國(guó)內(nèi)）1.4.1發(fā)展的三個(gè)階段2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D2820世紀(jì)70年代——計(jì)算機(jī)輔助工廠布置CAL、成組技術(shù)——CRAFT（位置配置法）、CORELAP（相互關(guān)系法）、PLANET（分析評(píng)價(jià)法）20世紀(jì)80年代——計(jì)算機(jī)仿真——研究柔性問題、專家系統(tǒng)、多目標(biāo)優(yōu)化20世紀(jì)90年代——結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)——CIMS、JIT現(xiàn)在——設(shè)施布置與物流系統(tǒng)的自動(dòng)化、柔性化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、智能化1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D29設(shè)施規(guī)劃與物流分析的總趨勢(shì)一方面繼續(xù)發(fā)展Muther的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP；另一方面，構(gòu)建更完整的布置模型，結(jié)合人工智能技術(shù)，提出更好的算法，開發(fā)通用的計(jì)算機(jī)輔助工廠布置軟件。1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D30設(shè)施規(guī)劃與物流分析的原則最短距離原則重力的原則時(shí)間節(jié)約原則單元裝載原則作業(yè)集中原則工作簡(jiǎn)化原則連續(xù)流動(dòng)原則立體空間原則機(jī)械化與自動(dòng)化原則事先計(jì)劃原則系統(tǒng)原則效益原則效率原則柔性原則安全原則方便原則效率與效益系統(tǒng)化舒適與滿足實(shí)現(xiàn)所有設(shè)施間人、機(jī)、料和環(huán)境間的最佳配合目的目標(biāo)一級(jí)原則二級(jí)原則1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D31

設(shè)施設(shè)計(jì)人員面臨的設(shè)施布置問題，不僅是新建制造或服務(wù)系統(tǒng)，還有現(xiàn)有系統(tǒng)的擴(kuò)建、聯(lián)合、修改的問題。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，即使是建成的制造工廠，每2-3年就需要改變?cè)O(shè)施布置一次。最近十年內(nèi)布置變化的頻率增加，部分原因是產(chǎn)品變化快，因?yàn)轭櫩鸵蠼?jīng)常改變產(chǎn)品的式樣和功能。

1.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D321.4.2設(shè)施布置問題的類型下面是一些需要更改設(shè)施布置的例子：

(1)一家制造廠要實(shí)施準(zhǔn)時(shí)制(JIT)管理，要求建立機(jī)床單元以及單元在車間中的位置，此外還要決定機(jī)床在單元中的位置。

(2)一家炊具制造廠過去兩年中生產(chǎn)翻番，再也沒有多余面積可以擴(kuò)大，一位工業(yè)工程師建議將少用的陳舊設(shè)備淘汰，購(gòu)入高效設(shè)備重新布置車間。

(3)一家保險(xiǎn)公司租得一幢多層辦公樓，準(zhǔn)備將其總部遷入，要將其內(nèi)部空間劃分為工作區(qū)、辦公室、會(huì)議室等。

(4)根據(jù)新的協(xié)議，一家外國(guó)汽車廠與我國(guó)合資建立一條汽車裝配線，需要設(shè)計(jì)、建和安裝。

(5)一家大的零售商廢棄一條商品生產(chǎn)線，擬建一條生產(chǎn)新品的生產(chǎn)線，這就需要重新設(shè)計(jì)下屬各百貨公司的新品展覽陳列區(qū)。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D33設(shè)施布置問題通?？煞譃椋?/p>

1.4.2.1服務(wù)系統(tǒng)布置問題

1.4.2.2制造系統(tǒng)布置問題

1.4.2.3倉(cāng)庫(kù)布置問題。1.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D34圖1-3牙醫(yī)診所的布置1.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.2.1服務(wù)系統(tǒng)布置問題2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D35

需要通過提出以下一些問題來判斷布置的根據(jù)是否正確：

(1)現(xiàn)有的公司或系統(tǒng)其空間是否過大？

(2)現(xiàn)有的空間是否過于昂貴?(3)建筑物是否在合適的位置？

(4)一個(gè)新的布置如何影響組織和服務(wù)?(5)辦公室的工作過于集中還是分散？

(6)辦公室的結(jié)構(gòu)能支持工作規(guī)劃嗎?(7)布置和公司的形象合調(diào)嗎?

作為一個(gè)服務(wù)設(shè)施的布置必須達(dá)到以F的目標(biāo)：

(1)在建筑物或樓層內(nèi)不必要的人員流動(dòng)降低到最低限度;

(2)設(shè)施內(nèi)應(yīng)提供必要的私人聯(lián)系的場(chǎng)所;

(3)為建筑物內(nèi)的人員提供安全與保密;

(4)和建筑法規(guī)相適應(yīng)。1.4.2設(shè)施布置問題的類型2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D36模型可分為物理的、模擬的和數(shù)學(xué)的。例如，用圖可以表示人口隨時(shí)間增長(zhǎng)的情況，這是一個(gè)模擬模型。再如，某城市某一租車公司要新建一服務(wù)設(shè)施(實(shí)現(xiàn)換機(jī)油、常規(guī)保養(yǎng)和檢查以及小修理工作)，公司的租車點(diǎn)位于3城市和2個(gè)飛機(jī)場(chǎng)附近，問此服務(wù)設(shè)施設(shè)于何處可使總運(yùn)作成本最低?每一現(xiàn)有積車點(diǎn)將根據(jù)該點(diǎn)擁有租車數(shù)影響服務(wù)設(shè)施的位置，租車公司要決定該服務(wù)設(shè)施的最優(yōu)位置，使所有租車者去該服務(wù)點(diǎn)的總行程距離為最小。此問題稱為單一設(shè)施的位置布置問題。1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述1.4.3.1設(shè)施布置問題的模型2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D371.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.2.2制造務(wù)系統(tǒng)布置問題制造系統(tǒng)布置問題在改建或擴(kuò)建時(shí)比新建時(shí)還要重要。制造系統(tǒng)布置和服務(wù)系統(tǒng)布置完全不同，例如：辦公室的布置要強(qiáng)調(diào)便于聯(lián)系、減少人員來往的擁擠以及有私人會(huì)晤的場(chǎng)所；而在制造系統(tǒng)布置中，將技術(shù)檢查以及物料搬運(yùn)的成本降至最低、為職工提供安全的工作場(chǎng)所以及便于管理人員的監(jiān)管則是主要的考慮。制造系統(tǒng)的布置問題包括確定機(jī)器設(shè)備的位置、設(shè)置工作地及其他，要達(dá)到以下目標(biāo)：2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D381.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.2.2制造務(wù)系統(tǒng)布置問題(1)使原材料、零件、工具、在制品及最終成品的運(yùn)

輸成本最低。(2)人流來往及交通流動(dòng)方便輕松。(3)提高職工士氣并加強(qiáng)風(fēng)紀(jì)。(4)將個(gè)人工傷、事故和損失降至最低。(5)提供監(jiān)控和面對(duì)面交談的場(chǎng)所。

制造系統(tǒng)中的設(shè)施不僅有機(jī)器設(shè)備、工作地，還有技術(shù)檢查站、熱處理站、清洗室、工具間、辦公室及休息區(qū)等。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D39

隨著物流量的日益增加，倉(cāng)庫(kù)布置問題越來越重要。一個(gè)良好的倉(cāng)庫(kù)布置應(yīng)在有效利用現(xiàn)有存儲(chǔ)空間的同時(shí)，將存儲(chǔ)和物料搬運(yùn)的成本降至最低。倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的主要因素有：倉(cāng)庫(kù)的高度、過道或走廊的形狀和大小、裝卸區(qū)的位置和方位、貨架的類型、物品存儲(chǔ)和檢索的自動(dòng)化程度等。1.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.2.3倉(cāng)庫(kù)務(wù)系統(tǒng)布置問題2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D40

模型可分為物理的、模擬的和數(shù)學(xué)的模型。

物理模型有與被研究的真實(shí)系統(tǒng)相同的形狀和外觀，但尺寸卻大大縮小。模擬模型并不需要與被研究的真實(shí)系統(tǒng)相似，但要提供系統(tǒng)的信息。此問題稱為單一設(shè)施的位置布置問題。這個(gè)問題可以用重心法來解決(見圖1-8)。1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述1.4.3.1設(shè)施布置問題的模型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D41

模型可分為物理的、模擬的和數(shù)學(xué)的模型。數(shù)學(xué)模型可以分為描繪式(Descriptive)和慣例式(Prescriptive)兩種。慣例式模型提供一組決策變量值，有了一組決策變量值后描繪式模型就可預(yù)測(cè)系統(tǒng)的性能。這樣，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邏輯方法就包含開發(fā)一個(gè)慣例式模型去決定關(guān)鍵決策變量值，并用這些數(shù)值去運(yùn)行一個(gè)描繪式模型，從而就能評(píng)價(jià)系統(tǒng)的操作性能。1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述1.4.3.1設(shè)施布置問題的模型1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D42數(shù)學(xué)模型建立后就要研究解題的技術(shù)與過程，這就是算法。假如某種算法至少可以產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)化解，這就稱為優(yōu)化算法或可稱為啟發(fā)式算法。很多問題可以快速找到一個(gè)優(yōu)化解，但不能肯定此解是最優(yōu)的?，F(xiàn)有三種建模工具：（1）數(shù)學(xué)規(guī)劃；（2）排隊(duì)論；（3）仿真模型。1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述1.4.3.2設(shè)施布置問題模型的算法2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D43（1）數(shù)學(xué)規(guī)劃數(shù)學(xué)規(guī)劃方法是在不違背一組規(guī)定的約束條件下，優(yōu)化一個(gè)可量化的目標(biāo)函數(shù)。典型的目標(biāo)函數(shù)通常是最低成本或最高利潤(rùn)，而約束條件規(guī)定了一個(gè)問題可行解的區(qū)域。所以通常數(shù)學(xué)規(guī)劃問題就成為在約束區(qū)內(nèi)為達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)而選擇一個(gè)可行解。一個(gè)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型中包含了決策變量及參數(shù)，通過搜索決定一個(gè)決策變量值，在給定參數(shù)條件下此決策變量值優(yōu)化了目標(biāo)函數(shù)。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D44（2）排隊(duì)論（和排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)方法）

排隊(duì)或等侯行在各種制造或服務(wù)系統(tǒng)中是普遍存在的，減少一個(gè)零件在制造系統(tǒng)中的排隊(duì)時(shí)間和排隊(duì)長(zhǎng)度就能節(jié)約庫(kù)存費(fèi)用。相似的情況是在服務(wù)系統(tǒng)中減少顧客在等侯行中的長(zhǎng)度和時(shí)間，就意味著提供快速服務(wù)。用一種或數(shù)種方法可以達(dá)到較少庫(kù)存和較快的服務(wù)速度，如買更多設(shè)備、增加更多的服務(wù)人員、重新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或服務(wù)流程或重新設(shè)計(jì)設(shè)施等。2025/9/21東北大學(xué)工商管理學(xué)院戢守峰ph.D45（3）仿真模型仿真方法能解決數(shù)學(xué)規(guī)劃或排隊(duì)論所不能解決的那些對(duì)復(fù)雜隨機(jī)系統(tǒng)分析和建模的問題。只要計(jì)算機(jī)硬件和軟件性能好仿真可達(dá)到較高的精度，通過仿真模型模擬系統(tǒng)的運(yùn)作能節(jié)省時(shí)間。例如，可以對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)作模式進(jìn)行模擬仿真，可以得到一個(gè)單一作業(yè)方式和復(fù)合作業(yè)方式的堆垛機(jī)工作效率或堆垛機(jī)轉(zhuǎn)軌的時(shí)間等性能數(shù)據(jù)，