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(píng)價(jià)與選擇

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

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

6.1.2設(shè)施規(guī)劃的目標(biāo)與原則目標(biāo)(1)簡(jiǎn)化加工過(guò)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。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(shí)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(yùn)和庫(kù)存，才能保證投入的資金最少、生產(chǎn)成本最低；(2)以流動(dòng)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(jì)的始終。因?yàn)樯a(chǎn)系統(tǒng)的有效運(yùn)行依賴于人流、物流、信息流的合理化；(3)運(yùn)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(yùn)用人機(jī)工程理論，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，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(duì)人的工作效率和身心健康的影響；(5)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)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(jì)的過(guò)程。要先進(jìn)行總體方案布置設(shè)計(jì)，再進(jìn)行詳細(xì)布置；而詳細(xì)布置設(shè)計(jì)方案又要反饋到總體布置方案中，對(duì)總體方案進(jìn)行修正?？傊?，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)就是要綜合考慮各種相關(guān)因素，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)資源得到合理的配置。問(wèn)題設(shè)施規(guī)劃中出現(xiàn)目標(biāo)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(jì)階段結(jié)構(gòu)

設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)有一個(gè)與時(shí)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(gè)階段應(yīng)有詳細(xì)進(jìn)度；階段中自然形成若干個(gè)審核點(diǎn)。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(shí)際的設(shè)計(jì)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。

問(wèn)題設(shè)施規(guī)劃中的不同階段在時(shí)間上為什么是交叉的？在設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、安裝、投產(chǎn)的各個(gè)階段中，如果要加以改變，所需要的費(fèi)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(xué)模型法圖解法系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP6.1.4設(shè)施規(guī)劃（布局設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)方法產(chǎn)品和產(chǎn)量工藝過(guò)程輔助服務(wù)部門時(shí)間安排6.1.5工廠布局的基本原始資料討論五要素對(duì)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(guò)程(Routing)4、S輔助服務(wù)部門(SupportingService)5、T時(shí)間或時(shí)間安排(Time)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(jì)算繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖修正方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu)6.1.6系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)模式

系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)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(dāng)產(chǎn)品品種很少而生產(chǎn)數(shù)量又很大時(shí)，應(yīng)按產(chǎn)品的加工工藝過(guò)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(jī)群式布置。這種布置形式的特點(diǎn)就是把同種類型的設(shè)備和人員集中布置在一個(gè)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(jìn)編碼分組，把使用頻率高的機(jī)器群按工藝過(guò)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(jī)、輪船。問(wèn)題哪位同學(xué)去過(guò)工廠，它是采用什么布置形式的？下列三圖應(yīng)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(lái)的。程序分析按照研究對(duì)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(guò)程圖可以用來(lái)詳細(xì)描述產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中各工序之間的關(guān)系，也可以用來(lái)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(shí)，我們用操作符號(hào)表示加工與裝配等生產(chǎn)車間，用貯存符號(hào)表示倉(cāng)儲(chǔ)部門，用檢驗(yàn)符號(hào)表示檢驗(yàn)、試車部門。

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4-4變速器加工工藝過(guò)程(單位：t)

圖4-5隨車工具箱加工工藝過(guò)程(單位：t)叉車生產(chǎn)工藝過(guò)程圖

0.06

機(jī)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

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(gè)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(shí)間跨度一般未來(lái)的3~10年，但是未來(lái)有很多不確定因素，如技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品品種類型的改變、需求平和組織設(shè)計(jì)的變化等。面對(duì)未來(lái)的不確定因素，要預(yù)測(cè)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(gè)工作單元開(kāi)始，然后集合而成部門需需求的空間應(yīng)包含生產(chǎn)空間、管理空間、人員空間和存儲(chǔ)空間。在確定倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的空間時(shí)，要考慮庫(kù)存水平、存儲(chǔ)單位、存儲(chǔ)方法和策略、設(shè)備需求、建筑物條件和人員需求。問(wèn)題管理學(xué)院有如下部門，請(qǐng)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(jì)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(diǎn)：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(fèi)用較低。當(dāng)然，工藝布局本身也存在一定的缺點(diǎn)。例如：在制品庫(kù)存（WIP)高，設(shè)備利用率較低，加工有多樣性要求時(shí)設(shè)備調(diào)整較多；工作流會(huì)出現(xiàn)間歇，物料傳輸慢，效率低，單位運(yùn)輸成本較高。6.3SLP法求解

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

首先根據(jù)工藝過(guò)程圖4-8來(lái)統(tǒng)計(jì)存在物料搬運(yùn)的各作業(yè)單位對(duì)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(qiáng)度等級(jí)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(qiáng)度等級(jí)低的作業(yè)單位之間的距離可以適當(dāng)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(jí)的劃分作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表基準(zhǔn)相互關(guān)系作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表

基準(zhǔn)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(gè)菱形框格填入相應(yīng)的兩個(gè)作業(yè)單位之間的相互關(guān)系密切程度等級(jí)，上半部用密切程度等級(jí)符號(hào)表示密切程度，下半部用數(shù)字表示確定密切程度等級(jí)的理由。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(jí)，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(duì)重要性量化物流強(qiáng)度等級(jí)和非物流的密切程度等級(jí)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(shí)，總的作業(yè)單位對(duì)數(shù)可用下式計(jì)算計(jì)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(jí)劃分經(jīng)過(guò)調(diào)整，建立綜合相互關(guān)系表綜合相互關(guān)系等級(jí)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(shí)考慮方面的側(cè)重點(diǎn)，對(duì)于電瓶叉車總裝廠來(lái)說(shuō)，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(jì)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(jí)

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(wèn)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(duì)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(hào)59，6和10的關(guān)系得分為2，為什么關(guān)系級(jí)別定為U而不是I？在作業(yè)單位綜合相關(guān)表中，A級(jí)作業(yè)單位有5個(gè)，先布置哪個(gè)？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(duì)位置，關(guān)系密級(jí)高的作業(yè)單位之間距離近，關(guān)系密級(jí)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(shí)，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(jí)，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(hào)。作業(yè)單位之間量化后的關(guān)系密級(jí)的總和。這個(gè)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(shuō)，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(jí)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(dòng)模式直線形

直線形是最簡(jiǎn)單的一種流動(dòng)模式，入口與出口位置相對(duì)，建筑物只有一跨，外形為長(zhǎng)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(dòng)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(zhǎng)度基本上相當(dāng)于建筑物長(zhǎng)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(diǎn)的情況。S形在一固定面積上，可以安排較長(zhǎng)的生產(chǎn)線。

基本流動(dòng)模式作業(yè)單位廠房平面設(shè)計(jì)

在分析的基礎(chǔ)上，確定各部門之間的相對(duì)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(jì)階段，進(jìn)行總平面布置，得到全廠總平面布置圖。針對(duì)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(jì)，經(jīng)過(guò)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(jì)

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(jì)、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(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(jí)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(guò)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(shí)際條件限制對(duì)布置設(shè)計(jì)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(fèi)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(hào)，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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)螺旋法是在SLP方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它適用于只考慮物流量大小的工廠布局（1）相