系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)第一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)(SLP)工廠布置的方法和技術(shù)，一直是工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探索的問題．自工業(yè)革命以來研究出了許多手工設(shè)計(jì)、數(shù)字分析和圖解技術(shù)，20世紀(jì)60年代以來，又發(fā)展了計(jì)算機(jī)輔助工廠布置。在眾多的布置方法中，以R·繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP(SystematicLayoutPlanning）最為著名，應(yīng)用十分普遍；這種方法不僅適用于工廠和生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還可以用于醫(yī)院、學(xué)校，百貨商店、辦公樓等設(shè)施設(shè)計(jì)。第二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三一、階段結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)采用四個(gè)階段進(jìn)行，稱為“布置設(shè)計(jì)四階段”。Ⅰ確定位置:工廠的總體位置Ⅱ總體區(qū)分：初步規(guī)劃基本物流模式和總體布局Ⅲ詳細(xì)布置：確定各作業(yè)單位的具體位置Ⅳ實(shí)施：編制施工計(jì)劃，進(jìn)行施工安裝階段時(shí)間第三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三二、SLP程序模式選擇分析尋優(yōu)輸入數(shù)據(jù)（P、Q、P—Q、R、S、T）1、物流2、作業(yè)單位的相互關(guān)系(非物流)3、物流—作業(yè)單位相互關(guān)系綜合圖4、必要面積5、可用面積6、面積相互關(guān)系圖9、擬定幾種布置方案10、評(píng)價(jià)7、修正條件8、實(shí)際制約作業(yè)單位位置相關(guān)圖第四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三SLP程序模式選擇分析尋優(yōu)輸入數(shù)據(jù)（P、Q、P—Q、R、S、T）1、物流2、作業(yè)單位的相互關(guān)系3、物流—作業(yè)單位相互關(guān)系圖4、必要面積5、可用面積6、面積相互關(guān)系圖9、擬定幾種布置方案10、評(píng)價(jià)7、修正條件8、實(shí)際制約作業(yè)單位位置相關(guān)圖第五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三SLP詳解目錄4.2.1輸入數(shù)據(jù)(準(zhǔn)備原始材料)4.2.2物流分析4.2.3作業(yè)單位相互關(guān)系分析4.2.4建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表4.2.5作業(yè)單位位置相互關(guān)系分析4.2.6面積的確定4.2.7布置修正4.2.8布置方案的評(píng)價(jià)與選擇第六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.1輸入數(shù)據(jù)(準(zhǔn)備原始材料)輸入數(shù)據(jù)（P、Q、R、S、T）？影響布置設(shè)計(jì)的因素眾多，基本要素可以歸納為5項(xiàng)：P產(chǎn)品(或材料或服務(wù))、Q數(shù)量、R生產(chǎn)路線(工藝過程)、S輔助服務(wù)部門、T時(shí)間(或時(shí)間安排)。五個(gè)要素分別回答以下問題：

P——Product生產(chǎn)什么？Q——Quantity生產(chǎn)多少？R——Routing怎么生產(chǎn)？S——Supportingservice用什么支持生產(chǎn)？T——Time何時(shí)生產(chǎn)？第七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三產(chǎn)品—產(chǎn)量（P—Q）分析產(chǎn)品產(chǎn)量分析是為了確定設(shè)施基本布置形式而采用的綜合分析方法，同時(shí)也是物料重要等級(jí)分類的方法。下圖是一種典型的“80——20原則”下的PQ分析結(jié)果QAGBCDEFP由該圖可知：A—D四種產(chǎn)品占總產(chǎn)量的80%，可考慮用產(chǎn)品原則布置，其余品種可考慮按工藝原則布置第八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三I區(qū)為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IV區(qū)表示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)的產(chǎn)品品種和批量均中等，宜采用成組技術(shù)布置產(chǎn)品品種數(shù)目P產(chǎn)量QIIIIIIIV第九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.2物流分析物流分析是設(shè)施布置設(shè)計(jì)的另一個(gè)基本分析，即工藝流程和物流路線的分析。分析的基本手段有工藝過程圖(作業(yè)程序圖)、多種產(chǎn)品工藝過程圖和從—至表等。分析的結(jié)果為:各作業(yè)單位間的物流強(qiáng)度等級(jí)和物流相互關(guān)系圖。第十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三物流分析1工藝過程圖(OperationProcessChart)

工藝過程圖就是把工藝路線卡和裝配程序圖匯總到—起而形成的一種流程圖。繪制過程先在圖的右上部從第—個(gè)裝配作業(yè)的主要組件開始，在垂直線上按工藝路線卡的作業(yè)順序用圓圈表示加工和裝配，用正方形表示檢驗(yàn)．其它零部件，如果自制，分別用垂直線畫出其作業(yè)順序，如果外購，則分別用水平線進(jìn)入裝配作業(yè)。物料形態(tài)表示符號(hào)

符號(hào)

行動(dòng)類別

主要結(jié)果

操作

生產(chǎn)或完成

運(yùn)輸

移動(dòng)

檢驗(yàn)

鑒定

停滯

干擾

儲(chǔ)存

保存

第十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三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，也可以描述全廠各部門之間的工藝流程。其重要作用是在分析工藝過程的基礎(chǔ)上，通過產(chǎn)品加工、組裝、檢驗(yàn)等各加工階段及加工路線的分析，可以計(jì)算出每個(gè)工藝過程的各工序（作業(yè)單位）間的物流強(qiáng)度，從而為作業(yè)單位位置的確定找到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1450.190.10.310.19廢料0.49（0.29）原材料機(jī)加工熱處理30.01標(biāo)準(zhǔn)件工藝過程分析：毛坯重0.49，經(jīng)熱處理的毛坯重0.19，機(jī)加工中需返回?zé)崽幚淼臑?.1。由此可知，1——4之間的物流強(qiáng)度為0.3第十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三2.多種產(chǎn)品工藝過程圖企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多，特別是只進(jìn)行成形加工處理生產(chǎn)，而不考慮裝配時(shí)，可以采用多種產(chǎn)品工藝過程圖來分析確定其物料流。從該過程圖中可以看到平面布置的雛形。多種產(chǎn)品工藝過程圖是將所有零件或產(chǎn)品的工序都匯總在一張圖表上、通過分析、調(diào)整圖表上的工序，使彼此之間有最大物流量的工序盡量靠近，直至獲得最佳工藝安排順序。

第十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三多種產(chǎn)品工藝過程表第十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三3、從至表(From—ToChart)從至表通常用以表示建筑物之間、部門之間或機(jī)器之間的物流量、物料搬運(yùn)總量等。表上橫行和豎行的標(biāo)題內(nèi)，按同樣順序列出全部作業(yè)單位(建筑物、機(jī)器；部門)。將每個(gè)產(chǎn)品或零件在兩個(gè)作業(yè)單位之間的移動(dòng)，分別用字母表示產(chǎn)品或零件，數(shù)字代表搬運(yùn)總量，填入兩個(gè)作業(yè)單位橫行和豎行相交的方格內(nèi)，注意，從圖表的左上角至右下角，劃一條對(duì)角線，零件前進(jìn)記在右上方，退回記在左下方。如下圖：第十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三作業(yè)單位物流相關(guān)表的繪制（1）劃分物流強(qiáng)度等級(jí)——由于直接分析大量物流數(shù)據(jù)比較困難，而且也沒必要，因此，SLP中將物流強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為5個(gè)等級(jí)，分別用符號(hào)A、E、I、O、U表示。當(dāng)產(chǎn)品品種少時(shí)用工藝過程圖進(jìn)行物流分析；產(chǎn)品品種多時(shí)，用從至表或多產(chǎn)品工藝過程表對(duì)實(shí)際設(shè)施間的物流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。第十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三(2)物流相關(guān)表工藝過程物流強(qiáng)度作業(yè)單位間物流物流強(qiáng)度分析物流相關(guān)表第二十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第二十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第二十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第二十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第二十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.3作業(yè)單位相互關(guān)系分析設(shè)施布置設(shè)計(jì)要根據(jù)部門之間在工藝流程或業(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(gè)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。第二十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表的構(gòu)造：基本思路——根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定作業(yè)單位非物流相互關(guān)系密切程度后，利用與物流相關(guān)表相同的表格形式，建立非物流相互關(guān)系表。通?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面加以考慮：(1)工作流程(2)作業(yè)性質(zhì)(3)使用設(shè)備情況(4)使用場(chǎng)地情況(5)監(jiān)督和管理(6)安全、衛(wèi)生(7)聯(lián)系頻繁程度（8）躁聲、振動(dòng)(9)公用設(shè)施相同(10)文件信息往來情況第二十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三（1）確定作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)（2）列出作業(yè)單位相互關(guān)系密切理由（示例）第二十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三（3）建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系表（示例）第二十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第二十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第三十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.4建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表工廠中，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(gè)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。（1）確定物流（m）與非物流（n）相互關(guān)系的相對(duì)重要性（加權(quán)取值）——一般地m:n不應(yīng)超過1：3或3：1，當(dāng)比值大于3：1時(shí)，說明物流關(guān)系占主導(dǎo)地位，工廠布置時(shí)只需考慮物流相互關(guān)系的影響。（2）綜合相互關(guān)系計(jì)算——根據(jù)作業(yè)單位對(duì)之間物流與非物流關(guān)系等級(jí)的高低進(jìn)行量化，并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系。（3）綜合相互關(guān)系的等級(jí)劃分——綜合計(jì)算得出的是量值，須經(jīng)過等級(jí)劃分，才能建立與物流相互關(guān)系表相似的綜合相互關(guān)系表。第三十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第三十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三示例：液壓轉(zhuǎn)向器作業(yè)單位綜合相互關(guān)系計(jì)算表示例中須計(jì)算55對(duì)作業(yè)單位，計(jì)算分?jǐn)?shù)在1—8之間，由此得綜合相互等級(jí)劃分表如下：第三十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表（示例）第三十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三P95:5-9第三十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第三十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第三十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第三十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第三十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三P97:5-11第四十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.5作業(yè)單位位置相互關(guān)系分析在SLP中，設(shè)施布置并不直接去考慮各作業(yè)單位的占地面積和幾何形狀，而是從作業(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(duì)位置，關(guān)系密切等級(jí)高的作業(yè)單位之間距離近，等級(jí)低的距離遠(yuǎn)。問題：作業(yè)單位間必然會(huì)出現(xiàn)密切等級(jí)相同的作業(yè)單位對(duì)，這會(huì)給位置分析造成困難。怎么辦？引入綜合接近程度的概念——某一作業(yè)單位綜合接近程度等于該作業(yè)單位與其他所有作業(yè)單位間量化后的關(guān)系密切等級(jí)之和。綜合接近程度值的高低反映了該作業(yè)單位在布置圖中是應(yīng)該處于中心位置還是處于邊緣位置。第四十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三

①、如何計(jì)算綜合接近程度：將作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表變換成類似于從至表一樣的三角矩陣，然后量化關(guān)系等級(jí)。示例：液壓轉(zhuǎn)向器綜合接近程度排序表第四十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第四十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第四十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三2、如何繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖：第一步——處理關(guān)系密級(jí)為A的作業(yè)單位對(duì)。按各作業(yè)單位綜合接近程度的高低排序，找出綜合接近程度最高的布置在中心位置；依次處理作業(yè)單位對(duì)。第二步——處理關(guān)系密級(jí)為E的作業(yè)對(duì)?！詈笾攸c(diǎn)調(diào)整X級(jí)作業(yè)單位對(duì)的相互位置第四十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第四十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第四十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三第四十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三由相互關(guān)系圖產(chǎn)生空間關(guān)系圖

(1)試錯(cuò)法(2)關(guān)系表布局法(3)計(jì)算機(jī)化布置方法(第7章)第四十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三50(1)試錯(cuò)法

Muther的SLP用線型圖來試錯(cuò)生成空間關(guān)系。①線型圖表示法：A:4條平行線;E：3；I：2；

O：1；U：不表示；

X：用折線表示。②先將A、E級(jí)關(guān)系的部門放入布置圖；相同級(jí)別的關(guān)系用相同長度的線段表示。調(diào)整，使E級(jí)關(guān)系的線段長度約為A級(jí)關(guān)系的2倍。隨后，按同樣的規(guī)則布置I級(jí)關(guān)系。若部門較多，線段混亂，可以不必畫出O級(jí)關(guān)系。但X級(jí)必須表示。③調(diào)整各部門的位置，以滿足關(guān)系的親疏程度。最后，將各個(gè)部門的面積表示進(jìn)布置圖中，生成空間關(guān)系圖。經(jīng)過評(píng)價(jià)、修改，便獲得最終布置。第五十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三51例：第五十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三52加工工藝從至表從至123451－40＋50150020－05040＋153015－004000－5050000－第五十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三53部門關(guān)系圖第五十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三54第五十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三55空間關(guān)系圖第五十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三56(2)關(guān)系表布局法試錯(cuò)法定量性不強(qiáng)，也不適合初學(xué)者。因而Tompkins提出關(guān)系表法。方法：1)轉(zhuǎn)化物流與作業(yè)單位相互關(guān)系圖為關(guān)系表。2)選擇A級(jí)關(guān)系最多的部門作為第一部門優(yōu)先進(jìn)人布置。3)選擇與第一部門具有A級(jí)關(guān)系的部門作為第二部門進(jìn)入布置。4)按照與第一二部門為從AA、AE、AI、A*的排列順序選擇第三部門。5)依次選擇直至結(jié)束o6)根據(jù)面積進(jìn)行實(shí)際面積的布置。第五十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三57關(guān)系表從至12345A21EI4，52，52，4O331，2U第五十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三58目錄第五十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.6面積的確定在實(shí)際的設(shè)施布置設(shè)計(jì)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(jì)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(chǔ)、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(cè)法：將過去各個(gè)時(shí)期每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)工時(shí)或每個(gè)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(cè)要求，按比例擴(kuò)大來設(shè)定面積。第五十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三面積的確定一般來說，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(shí)需考慮流動(dòng)模式的選擇。第六十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.7布置修正所謂修正條件，是指諸如運(yùn)輸方式、貯存設(shè)備、場(chǎng)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(dú)特的方式影響布置設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)，需要加以考慮。用適當(dāng)?shù)姆椒ǜ鶕?jù)現(xiàn)有廠房的實(shí)際條件使部門面積結(jié)合，同時(shí)結(jié)合修正條件對(duì)各部門的位置、形狀等進(jìn)行調(diào)整，可以形成幾個(gè)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)之處第六十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.8布置方案的評(píng)價(jià)與選擇布置方案的評(píng)價(jià)常常從經(jīng)濟(jì)因素和非經(jīng)濟(jì)因索兩個(gè)方面進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可以采用費(fèi)用對(duì)比法等，非經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)可以采用優(yōu)缺點(diǎn)比較法和加權(quán)因素法等。第六十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三4.2.8布置方案的評(píng)價(jià)與選擇1、非經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)每個(gè)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(chǔ)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)人流(18)外觀(19)自然條件的利用(20)環(huán)境保護(hù)第六十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三布置方案的評(píng)分示例：第六十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三2、經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)：對(duì)于各種布置方案，可以通過工程經(jīng)濟(jì)分析，評(píng)價(jià)其節(jié)省費(fèi)用、投資額及投資回報(bào)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。第六十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三66舉例1：某機(jī)械廠的設(shè)施布置設(shè)有3種零件A、B、C，其工藝路徑及日產(chǎn)量如表1所示（1－5：分別表示5個(gè)部門）部門12345面積m22040406020表2：5個(gè)部門所需廠房面積如何布置？第六十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期三67系統(tǒng)布置規(guī)劃SLP步驟4.