布局第三講工廠布局設(shè)計3.1設(shè)施規(guī)劃概述

3.2流程分析與空間需求分析

3.3SLP法求解

3.4方案評價與選擇

3.5案例分析

知識目標(biāo)●了解設(shè)施規(guī)劃的相關(guān)概念●掌握設(shè)施規(guī)劃的方法能力目標(biāo)●掌握分析設(shè)施規(guī)劃的步驟、原則●能夠運用SLP法進(jìn)行工廠和車間設(shè)施布置設(shè)計3.1設(shè)施規(guī)劃概述3.1.1設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的研究范圍

3.1.2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；(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(jìn)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(fù)迭代、并行設(shè)計的過程。要先進(jìn)行總體方案布置設(shè)計，再進(jìn)行詳細(xì)布置；而詳細(xì)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(jìn)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(jìn)行分析、規(guī)劃、設(shè)計，使系統(tǒng)資源得到合理的配置。3.1.3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(jìn)行的；階段與階段之間應(yīng)互相搭接，每個階段應(yīng)有詳細(xì)進(jìn)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(xì)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(jìn)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(jìn)行；各階段之間相互影響，交叉并行進(jìn)行。擺樣法數(shù)學(xué)模型法圖解法系統(tǒng)布置設(shè)計SLP3.1.4設(shè)施規(guī)劃（布局設(shè)計）設(shè)計方法3.1.5工廠布局的基本原始資料P(Product)產(chǎn)品Q(Quantity)數(shù)量R(Route)工藝路線S(SupportingService)輔助服務(wù)部門T(Time)時間安排

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)3.1.6系統(tǒng)布置設(shè)計(SLP)模式

系統(tǒng)布置設(shè)計程序圖

原始資料：P、Q、R、S、T及作業(yè)單位1．物流2.作業(yè)單位相互關(guān)系3．相互關(guān)系圖解4．所需面積5．可用面積6．面積相關(guān)圖解7．修正因素8．實際條件限制9．評價方案Y方案X方案Z選出的最佳布置方案圖3-1系統(tǒng)布置設(shè)計程序圖ProductFlowP-QAnalysisDiagramactivityrelationshipsChartrelationship(flow,functional)EstablishspacerequirementsSpaceAvailabilityDiagramspacerelationshipsPracticalLimitationsMaintenanceQCMat.HandlingSpaceAvailabilityProject Project ProjectA B CEvaluatealternativearrangementsDetailselectedlayout,installINSTALACIONDefinitionAnalysisSynthesisEvaluationSelectionImplementationAdjustmentSLPMethodMuther(1973)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(dāng)產(chǎn)品品種很少而生產(chǎn)數(shù)量又很大時，應(yīng)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。

固定式布置：適用于大型設(shè)備的制造，如：飛機、輪船。3.1.7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(jìn)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。既有流水線的生產(chǎn)效率，又有機群式布置的柔性，可提高設(shè)備開工率，減少物流量和加工時間，適用于多品種、

中小批量的生產(chǎn)類型。產(chǎn)品原則布置的優(yōu)缺點分析表優(yōu)點缺點1.布置符合工藝過程，物流順暢2.上下工序銜接，存放量少3.生產(chǎn)周期短4.物料搬運工作量少5.可做到專業(yè)化，對工人的技能要求很高，易于培訓(xùn)6.生產(chǎn)計劃簡單，易于控制7.可使用專業(yè)設(shè)備，達(dá)到機械化、自動化搬運方法1.設(shè)備發(fā)生故障時將引起整個生產(chǎn)線的停機2.產(chǎn)品設(shè)計變化將引起布置的重大調(diào)整3.生產(chǎn)線速度取決于最慢的機器4.相對投資較大，因為在生產(chǎn)線上有的機器負(fù)荷不滿5.生產(chǎn)線上重復(fù)作業(yè)，易使工人感到單調(diào)乏味，產(chǎn)生壓倦6.維修保養(yǎng)費用高工藝原則布置的優(yōu)缺點分析表優(yōu)點缺點1.機器利用率高，可減少設(shè)備數(shù)量2.可采用調(diào)用設(shè)備3.設(shè)備和人的柔性程度較高，更改產(chǎn)品品種和數(shù)量方便4.設(shè)備投資相對較少5.操作人員作業(yè)多樣化，有利于提高工作的興趣和職業(yè)滿足感1.由于流程較長，搬運路線不確定，運費較高2.生產(chǎn)計劃與控制較復(fù)雜3.生產(chǎn)周期長4.庫存量相對較大5.由于操作人員從事多種作業(yè)，需要較高的技術(shù)等級成組布置的優(yōu)缺點分析表優(yōu)點缺點1.由于產(chǎn)品成組，設(shè)備利用率較高2.流程暢通，運輸距離短，搬運量少3.有利于發(fā)揮班組合作精神4.有利于提高工人的作業(yè)技能5.兼產(chǎn)品布置和工藝布置的優(yōu)點1.需要較高的生產(chǎn)控制水平以平衡各單元之間的生產(chǎn)流程2.如果單元之間流程不平衡，需要中間儲存，增加了單元之間的物料搬運3.班組成員需要掌握所有作業(yè)的技能4.減少了使用專用設(shè)備的機會5.兼產(chǎn)品布置和工藝布置的缺點特性產(chǎn)品布置工藝布置固定布置生產(chǎn)形態(tài)生產(chǎn)對象的流程搬運費用設(shè)施利用率生產(chǎn)設(shè)備布置變更費用布置的側(cè)重點連續(xù)·大量生產(chǎn)按產(chǎn)品連續(xù)流程低高專用設(shè)施高生產(chǎn)線平衡單件·成批生產(chǎn)按訂單多種流程非常高低通用設(shè)施比較低工作地（設(shè)備)項目型生產(chǎn)生產(chǎn)對象固定，設(shè)備移動高低通用設(shè)施低作業(yè)分配及日程控制鉆床倉庫車床壓床銑床車床鉆床折彎機鉆床車床磨床鉆床鉆床裝配倉庫產(chǎn)品原則示意圖工藝原則示意圖鉆床倉庫車床壓床銑床銑床車床車床銑床銑床鉆床磨床焊接油漆磨床裝配裝配焊接焊接倉庫CellularLayoutProcess(Functional)LayoutGroup(Cellular)LayoutSimilarresourcesplacedtogetherResourcestoproducesimilarproductsplacedtogetherTTTMMMTMSGCGCGSGDDDDTTTCGCGTTTSGSGMMDDDMMDDDAclusterorcellPQ分析與布局形式對產(chǎn)品品種P、產(chǎn)量Q作PQ分析，可畫出產(chǎn)品PQ分析圖。產(chǎn)品原則布置成組原則布置工藝原則布置固定原則布置QP單元生產(chǎn)布置方式（CellProduction）由索尼公司率先提出，企業(yè)面臨多品種（不一定是小批量）的買方市場時，必須改變原有的經(jīng)營思想，調(diào)整生產(chǎn)布置結(jié)構(gòu)。特點：單元生產(chǎn)方式具有建立容易、調(diào)整方便、品種切換時間快、大型設(shè)備投資少等無可比擬的特點，它以極少的產(chǎn)能調(diào)整費用，實現(xiàn)生產(chǎn)線隨市場變化而同步同量增減產(chǎn)能，避免了訂單高低起伏變化帶來的產(chǎn)能不足與過剩。單元生產(chǎn)布置方式本質(zhì)上屬于成組原則布置，是成組原則布置在精益生產(chǎn)中的發(fā)展。優(yōu)勢：

1）時間流失最少化2）物流通暢

3）便于管理4）降低成本

5）技術(shù)積累單元生產(chǎn)線的形態(tài)方式圖單元式生產(chǎn)方式的3種形態(tài)（1）單人方式（2）分工方式（3）巡回方式3.2.1工藝過程圖

工藝過程圖可以用來詳細(xì)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。3.2流程分析技術(shù)叉車(3.3t)行走系統(tǒng)電瓶、電機變速器轉(zhuǎn)向器、驅(qū)動橋液壓抬升系統(tǒng)抬升機構(gòu)液壓缸泵及液壓回路車體平衡重隨車工具箱其他液壓油塑料制品油漆標(biāo)準(zhǔn)件變速箱變速箱由箱體、軸類零件、齒輪類零件及其它雜件和標(biāo)準(zhǔn)件等組成。變速箱的制作工藝過程分為零件制作-組裝兩個階段。軸類及齒輪類零件經(jīng)過備料、退火、粗加工、熱處理、精加工等工序，箱體毛坯由協(xié)作廠制作，經(jīng)機加工車間加工送變速器組裝車間；雜件的制作經(jīng)備料、機加工兩個階段。整個變速箱成品重0.31t，其中標(biāo)準(zhǔn)件0.01t，箱體、齒輪、軸及雜件總重0.3t，加工過程中金屬利用率為60%，即毛坯總重為0.3/0.6=0.5t，其中需經(jīng)退火處理的毛坯重量為0.2t，機加工中需返回?zé)崽幚碥囬g再進(jìn)行熱處理的為0.1t。關(guān)鍵部件：變速箱、隨車工具箱、車體和液壓缸隨車工具箱隨車工具箱共重0.1t，其中一部分經(jīng)備料、退火、粗加工、熱處理、精加工等工藝流程完成加工，而另一部分只進(jìn)行簡單的沖壓加工即可。車體車體為焊接件，經(jīng)備料、焊接、噴漆完成加工。液壓缸液壓缸經(jīng)備料、退火、粗加工、熱處理、精加工等工序完成加工。作業(yè)單位劃分S

標(biāo)準(zhǔn)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3-2變速箱加工工藝過程(單位：t)圖3-3隨車工具箱加工工藝過程(單位：t)

廢料

油漆

原材料

2

1

0.01

6

10

0.

40

0.8

1

1.20

1

0.35

0.2

5

4

廢料

原材料

0.2

0.15

圖3-4車體加工工藝過程（單位：t）

圖3-5液壓缸加工工藝過程（單位：t）

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(biāo)準(zhǔn)件

3

0.02

80.01

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

3.2.2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

3.3SLP法求解

基本要素：P、Q、R、S、T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)？物流強度等級3.3.1物流分析與物流相關(guān)表

物流強度等級

符號

物流路線

比例(％)

承擔(dān)的物流量

比例(％)

超高物流強度

特高物流強度

較大物流強度

一般物流強度

可忽略搬運

A

E

I

O

U

10

20

30

40

4030

20

10

叉車總裝廠物流強度匯總表

首先根據(jù)工藝過程圖來統(tǒng)計存在物料搬運的各作業(yè)單位對之間的物流總量(注意：正反兩向物流量之和；統(tǒng)一物流強度計量單位)。序

號

作業(yè)單位對（物流路線）

物流

強度

物流強度等級

序

號

作業(yè)單位對（物流路線）

物流

強度

物流強度等級

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1-4

1-5

1-6

1-9

2-10

2-11

3-7

3-8

4-5

0.3

1.05

1.2

0.05

0.01

0.06

0.01

1.82

1.15

I

E

E

O

O

O

O

E

E

10

11

12

13

14

15

16

17

18

4-7

4-8

5-9

6-10

7-8

8-9

8-10

8-11

11-12

0.3

0.2

0.31

0.8

0.31

0.1

0.81

3.24

3.3

I

O

I

E

I

O

E

A

A

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(yīng)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(dāng)加大。

序號

作業(yè)單位名稱

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料庫

油料庫

標(biāo)準(zhǔn)件外購件庫

機加工車間

熱處理車間

焊接車間

變速器車間

總裝車間

工具車間

油漆車間

試車車間

成品庫

辦公服務(wù)樓

車庫

U

U

I

E

E

U

U

O

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

O

O

U

U

U

U

U

U

O

E

U

U

U

U

U

U

E

U

I

O

U

U

U

U

U

U

U

U

U

I

U

U

U

U

U

U

U

U

E

U

U

U

U

I

U

U

U

U

U

U

O

E

A

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

A

U

U

U

U

U

3.3.2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

符號

含義

說

明

比例(％)

A

絕對重要

2—5

E

特別重要

3～10

I

重要

5～15

O

一般密切程度

10一25

U

不重要

45—80

X

負(fù)的密切程度

不希望接近、酌情而定

作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表

基準(zhǔn)相互關(guān)系表（示例）作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表

字母

一對作業(yè)單位

關(guān)系密切程度的理由

A

鋼材庫和剪切區(qū)域

最后檢查和包裝

清理和油漆

搬運物料的數(shù)量

類似的搬運問題

損壞沒有包裝的物品

包裝完畢以前檢查單不明確

使用相同的人員、公用設(shè)施、管理方式和相同形式的建筑物

E

接待和參觀者停車處

金屬精加工和焊接

維修和部件裝配

方便、安全

搬運物料的數(shù)量和形狀

服務(wù)的頻繁和緊急程度

基準(zhǔn)相互關(guān)系

I

剪切區(qū)和沖壓機

部件裝配和總裝配

保管室和財會部門

搬運物料的數(shù)量

搬運物料的體積、共用相同的人員

報表運送、安全、方便

O

維修和接收

廢品回收和工具室

收發(fā)室和廠辦公室

產(chǎn)品的運送

共用相同的設(shè)備

聯(lián)系頻繁程度

U

維修和自助食堂

焊接和外購件倉庫

技術(shù)部門和發(fā)運

輔助服務(wù)不重要

接觸不多

不常聯(lián)系

X

焊接和油漆

焚化爐和主要辦公室

沖壓車間和工具車間

灰塵、火災(zāi)

煙塵、臭味、灰塵

外觀、振動

作業(yè)單位相互關(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(yīng)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。

序號

作業(yè)單位名稱

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料庫

油料庫

標(biāo)準(zhǔn)件外購件庫

機加工車間

熱處理車間

焊接車間

變速器車間

總裝車間

工具車間

油漆車間

試車車間

成品庫

辦公服務(wù)樓

車庫

E

4

E

4

I

3

I

3

E

3

U

U

I

1

U

U

U

U

I

2

E

4

U

X

5

X

5

U

U

U

E

1

U

U

X

5

I

2

U

U

U

I

2

I

2

U

U

U

U

U

I

2

A

1

O

2

A

1

I

2

E

6

U

O

2

U

I

4

U

U

U

U

E

1

X

5

U

U

X

5

U

U

U

U

X

5

U

U

X

5

O

2

E

1

U

U

I

2

U

I

4

O

2

I

1

I

1

E

1

U

E

4

I

3

U

U

U

O

4

U

U

U

X

5

U

A

1

O

4

U

O

4

E

3

I

8

作業(yè)單位相互關(guān)系密切理由作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表的建立步驟

進(jìn)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(dāng)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：

P=N×(N-1)／2

計算量化的所有作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系，作業(yè)單位Ai與Aj之間綜合相互關(guān)系密切程度數(shù)量值：

TRij=m·MRij+n·NRij

-MRij為量化的物流相互關(guān)系等級

-NRij為量化的非物流的相互關(guān)系密切程度等級綜合相互關(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

關(guān)系等級

符

號

作業(yè)單位對比例(%)

絕對必要靠近

A

1～3

特別重要靠近

E

2～5

重要

I

3～8

一般

O

5～15

不重要

U

20～85

不希望靠近

X

0～10

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)系表關(guān)系密切程度

物流關(guān)系（加權(quán)值：1）

非物流關(guān)系（加權(quán)值：1）

綜合關(guān)系

序

號

作

業(yè)

單位對

等級

分值

等級

分值

分值

等級

1

1-2

U

0

E

3

3

I

2

1-3

U

0

E

3

3

I

3

1-4

I

2

I

2

4

E

4

1-5

E

3

I

2

5

E

5

1-6

E

3

E

3

6

E

建立叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表綜合關(guān)系

綜合關(guān)系

綜合關(guān)系

序

號

作

業(yè)

單位對

分值

等級

序

號

作

業(yè)

單位對

分值

等級

序

號

作

業(yè)

單位對

分值

等級

31

3-9

0

U

52

5-11

0

U

73

8-11

7

A

32

3-10

0

U

53

5-12

0

U

74

8-12

0

U

33

3-11

0

U

54

5-13

-1

X

75

8-13

3

I

34

3-12

0

U

55

5-14

0

U

76

8-14

2

I

35

3-13

0

U

56

6-7

0

U

77

9-10

0

U

36

3-14

2

I

57

6-8

0

U

78

9-11

0

U

37

4-5

7

A

58

6-9

0

U

79

9-12

0

U

38

4-6

1

O

59

6-10

2

U*

80

9-13

1

O

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)系表總分

關(guān)系等級

作業(yè)單位對數(shù)

百分比(%)

7～8

A

3

3.3

4～6

E

9

9.9

2～3

I

18

19.8

1

O

8

8.8

0

U

46

50.5

-1

X

7

7.7

合

計

91

100

建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖

序號

作業(yè)單位名稱

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料庫

油料庫

標(biāo)準(zhǔn)件外購件庫

機加工車間

熱處理車間

焊接車間

變速器車間

總裝車間

工具車間

油漆車間

試車車間

成品庫

辦公服務(wù)樓

車庫

I

I

E

E

E

U

U

I

U

U

U

U

I

I

U

X

X

U

U

U

E

O

U

X

I

U

U

U

I

E

U

U

U

U

U

I

A

O

E

I

I

U

O

U

I

U

U

U

U

E

X

U

U

X

U

U

U

U

U

U

U

X

O

E

U

U

I

U

I

O

I

E

A

U

I

I

U

U

U

O

U

U

U

X

U

A

O

U

O

I

I

3.3.3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(yuǎn)，由此形成作業(yè)單位位置相關(guān)圖。

當(dāng)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(yīng)該處于中心位置還是應(yīng)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

作業(yè)單位位置相關(guān)圖繪制步驟1.首先處理綜合相互關(guān)系密級為A的作業(yè)單位對（1）從作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表中取出A級作業(yè)單位對，按綜合接近程度分值排序。（2）將綜合接近程度分值最高的作業(yè)單位布置在位置相關(guān)圖的中心位置并作出處理。（3）布置綜合接近程度分值次高的作業(yè)單位的位置。此時要考慮次高作業(yè)單位與已布置的作業(yè)單位的關(guān)系密級，據(jù)此布置次高作業(yè)單位。

(4)按照綜合接近程度分值高低布置與次高作業(yè)單位有關(guān)的A級關(guān)系的作業(yè)單位，布置時同時要考慮與已存在的作業(yè)單位的關(guān)系，重點考慮較高級的關(guān)系。（5）重復(fù)步驟（4），直至作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表中具有A級關(guān)系的作業(yè)單位對之間的相對位置均已確定。2.處理相互關(guān)系為E的作業(yè)單位對

（1）從綜合相互關(guān)系表中取出具有E級關(guān)系的作業(yè)單位對，按綜合接近程度分值進(jìn)行排序。（2）首先處理綜合接近程度分值最高的作業(yè)單位，布置時要考慮與已布置的作業(yè)單位的關(guān)系密級，重點考慮較高級的關(guān)系。（3）重復(fù)步驟（2），直至作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表中具有E級關(guān)系的作業(yè)單位對之間的相對位置均已確定。

第3、4、5步分別處理位置相關(guān)圖中仍未出現(xiàn)的I、O、U級作業(yè)單位對。最后重點調(diào)整X級作業(yè)單位間的相對位置，得出最終作業(yè)單位位置相關(guān)圖。

序號

作業(yè)單位名稱

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

原材料庫

油料庫

標(biāo)準(zhǔn)件外購件庫

機加工車間

熱處理車間

焊接車間

變速器車間

總裝車間

工具車間

油漆車間

試車車間

成品庫

辦公服務(wù)樓

車庫

I

I

E

E

E

U

U

I

U

U

U

U

I

I

U

X

X

U

U

U

E

O

U

X

I

U

U

U

I

E

U

U

U

U

U

I

A

O

E

I

I

U

O

U

I

U

U

U

U

E

X

U

U

X

U

U

U

U

U

U

U

X

O

E

U

U

I

U

I

O

I

E

A

U

I

I

U

U

U

O

U

U

U

X

U

A

O

U

O

I

I

作業(yè)單位位置相關(guān)圖繪制

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

在實際的設(shè)施布置設(shè)計過程中，常因受到現(xiàn)有廠房或可利用土地面積與形狀的限制等，不得不把需要的面積與可利用的面積結(jié)合起來考慮，因而面積的設(shè)定方法有下列幾種：1、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。2、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。3、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。4、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，按比例擴大來設(shè)定面積。3.3.4作業(yè)單位面積相關(guān)圖

面積的確定一般來說，需要的面積常常受到實際條件的限制，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。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(dāng)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(jìn)行總平面布置，得到全廠總平面布置圖。針對車間廠房，應(yīng)反復(fù)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、布置的基本原則作業(yè)單位面積相關(guān)圖繪制步驟選擇適當(dāng)?shù)睦L圖比例。將作業(yè)單位位置相關(guān)圖放大到坐標(biāo)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。3.3.5布置修正

所謂修正條件，是指諸如運輸方式、貯存設(shè)備、場地環(huán)境、人的要求、廠房特性、輔助設(shè)施和管理控制等具體因素。它們的重要程度各不相同，但都以獨特的方式影響布置設(shè)計方案。在進(jìn)行布置設(shè)計時，需要加以考慮。用適當(dāng)?shù)姆椒ǜ鶕?jù)現(xiàn)有廠房的實際條件使部門面積結(jié)合，同時結(jié)合修正條件對各部門的位置、形狀等進(jìn)行調(diào)整，可以形成幾個理想的、理論的塊狀布置(Blocklayout)方案。例：精密車間應(yīng)遠(yuǎn)離鍛造車間鑄造車間應(yīng)處在背風(fēng)之處3.3.5方案評價選擇布置方案一布置方案二布置方案三3.4.1單項指標(biāo)比較評價

概述財務(wù)評價國民經(jīng)濟評價不確定性分析

3.4.2綜合指標(biāo)比較評價概述優(yōu)缺點比較法加權(quán)因素比較法3.4方案評價與選擇

1、非經(jīng)濟因素評價每個布置方案都有一些不能用費用精確地衡量的非經(jīng)濟因素，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)公司的組織機構(gòu)(17)人流(18)外觀(19)自然條件的利用(20)環(huán)境保護布置方案的評分示例：2、經(jīng)濟因素評價：對于各種布置方案，可以通過工程經(jīng)濟分析，評價其節(jié)省費用、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。

設(shè)施布置方案評價因素點檢表優(yōu)缺點比較法

序號

因素

點檢記號

重要性

1

初次投資

2

年經(jīng)營費

3

投資收益率

4

投資回收期

5

對生產(chǎn)波動的適應(yīng)性

6

調(diào)整生產(chǎn)的柔性

7

發(fā)展的可能性

8

工藝過程的合理性

9

物料搬運的合理性

10

機械化自動化水平

加權(quán)因素比較法評價因素的確定確定加權(quán)值

評價因素評價等級劃分

評價結(jié)果

最佳方案的確定

評價等級及分值

布置方案加權(quán)因素評價表加權(quán)因素比較法SLP法的改進(jìn)

1.螺旋法求解螺旋法是在SLP基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,只考慮物流量大小的工廠布局。廠區(qū)平面布置的目標(biāo)：相鄰兩部門間的物流量為最大。基本思路：從至表(流量相關(guān)線圖)——螺旋法求解——解的好壞評價步驟：（1）根據(jù)流量排序；（2）依據(jù)排序等級把各單元放入布置圖中；（3）加入面積從-至表

物流量相關(guān)線圖

95步驟1：對各部門按相互間的流量從大到小排列流量級別，分別為：01—02，01—04，02一05，06一07，01一03，01一06，03一05，04—05，05一06，02—06，01一05，04一06。步驟2：具體布置各個部門，首先按流量級別依次把各部門逐個布置到平面圖中去(如圖(e))，然后考慮各部門的實際面積，把它們反映到布置示意圖中去，即得到最終的完成圖(如圖(f))。各部門平面布置圖

解的好壞評價：把各對不相鄰的部門之間的流量總加起來，除以工廠內(nèi)部的總流量。相互之間有流量而不相鄰的部門是：03—05，05一06，04—06，總流量為7單位，工廠內(nèi)部的總流量為67單位，方案的損失效率為10％(7／67)。系統(tǒng)布置設(shè)計技術(shù)（SLP）條理清晰、考慮完善（包含定性和定量因素），因而被廣泛采用，但隨著時代的發(fā)展，其不足之處也逐漸顯現(xiàn)。現(xiàn)在的制造系統(tǒng)日趨復(fù)雜，應(yīng)用SLP，手工完成系統(tǒng)布置設(shè)計十分繁瑣，既要滿足時間快速性又要滿足方案最優(yōu)性是不現(xiàn)實的。其次，系統(tǒng)布置設(shè)計技術(shù)提供的布置方案太少。在初步方案確定后，設(shè)計者要根據(jù)約束條件自己調(diào)整方案。限于自身知識及能力的局限，設(shè)計者最終提供的方案較少，可供選擇的余地不大，難以形成優(yōu)秀的方案。

車間設(shè)備布局問題是一種組合優(yōu)化問題,具有非線性,NP難等特性.布局設(shè)計的現(xiàn)代算法

設(shè)施布局問題數(shù)學(xué)模型

從模型的數(shù)學(xué)特征來看，可分為兩種類型，一類是在給定的區(qū)域內(nèi)布置若干臺機器，要確定機器的位置坐標(biāo)，這種問題本質(zhì)上是選址問題。另一類是預(yù)先確定若干個位置，將若干數(shù)目的機器分派到這些位置，如何派遣這些機器，才能使目標(biāo)函數(shù)最小。一般稱之為組合優(yōu)化問題。從設(shè)施的排列形式來看，有兩種形式，一種是單行布置，即設(shè)施排成一條直線，另一種為多行布置，設(shè)施排成兩行或多行。布局設(shè)計的現(xiàn)代算法本質(zhì)上就是計算機布置算法。目前計算機布置算法可分為兩類。一類是對布局設(shè)計問題簡化并建立數(shù)學(xué)模型，再采用計算機現(xiàn)代算法求解的方法，稱為數(shù)學(xué)建模求解算法。這類方法不能得出布局設(shè)計圖，需要設(shè)計人員根據(jù)算出的數(shù)據(jù)，構(gòu)思布局設(shè)計，然后再在圖形繪制工具中繪制布局圖。另一類是用計算機算法直接對布局圖進(jìn)行優(yōu)化求解，最后得出優(yōu)化的布局設(shè)計圖，此法可稱為布置圖的設(shè)計算法。則目標(biāo)函數(shù)為：

約束條件為：

其中i=1,2,3,…,n-1;j=i+1,…,n;

單行布置的模型多行布置的模型則目標(biāo)函數(shù)為：約束條件為：圖14-2多行布置示意圖

二次分派問題模型

給定n個地點，現(xiàn)要把n個設(shè)施分配到這n個地點，這實際上是組合問題，共有n！種方案，在這n！種方案里找最佳方案使總的物料搬運費用最短。如果n等于4，則共有24種方案，顯然可以用窮舉發(fā)來求最優(yōu)方案，如果n等于10，則有3628800種方案，如果n大于10，方案會更多，顯然沒有辦法窮舉，往往通過一些啟發(fā)式算法尋找次優(yōu)方案。二次分派問題模型一般可表述為：