1、SLP方法在設(shè)施布置中的應(yīng)用,賀慶仁 管理學(xué)院,東風(fēng)汽車公司前身是1970年代開始建設(shè)的第二汽車制造廠，它位于湖北省西北山地十堰市。 二汽的22個專業(yè)廠分布于十堰市各山坳內(nèi)，布局十分分散，東西距離近30公里。 沒有考慮汽車制造這種大物流量生產(chǎn)所必需遵循的“移動距離最小原則”，在生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計中沒有進(jìn)行正確的物流分析，在廠際間建設(shè)了70多公里的鐵路專用線及與之配套的倉庫等設(shè)施。最后，不得不用汽車運輸取代了原定的廠際間的鐵路運輸。 由于零件工藝線路長，專業(yè)廠相互之間復(fù)雜的協(xié)作關(guān)系，加上廠房車間地域上的分散，東風(fēng)公司的生產(chǎn)組織極其復(fù)雜，物流始終是壓在企業(yè)肩上的一個重?fù)?dān)。 十堰基地也給東風(fēng)汽車公司

2、的后續(xù)發(fā)展帶來障礙，公司不得不另址規(guī)劃其載重車和轎車的生產(chǎn)廠址，不過，通過總結(jié)教訓(xùn)和學(xué)習(xí)，從襄樊到武漢，公司工廠布置與設(shè)計已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。,案例,決定設(shè)施布置需要的詳細(xì)數(shù)據(jù),流動模式 生產(chǎn)流程卡 流動數(shù)據(jù) 距離的測量 定量化評價布置方案問題 數(shù)據(jù)的提取與產(chǎn)生,流動模式,產(chǎn)品從原材料轉(zhuǎn)換到半成品，再到成品的從始至終的流動模式。,直線形、環(huán),直線形是最簡單的流動模式，它將入口和出口分開。 L形適用于設(shè)施或建筑物不允許直線流動的情形。 U形最大的好處是收發(fā)口在同一位置，有利于物料搬運，人員、搬運設(shè)備和站臺都可以只建一個，形成既不占很大空間又具有高速度的生產(chǎn)線。它能減少工人數(shù)量，還是一種有利于JI

3、T布置的物流模式，工人位于U形的中心，因而可以互相看到彼此的進(jìn)展且易于合作。 環(huán)形流動模式常見于由物料搬運機(jī)器人服務(wù)的制造單元中，S形則常用于長的流水裝配線布置，如汽車裝配線。,流水線單列和雙列直線布置示意圖,生產(chǎn)流程卡,記載了從收原材料開始到發(fā)貨裝運全過程的各階段的操作。 具體表現(xiàn)形式：,工藝過程卡 物料流程表 物流流程圖,流動數(shù)據(jù),定性流動數(shù)據(jù) 量化流動數(shù)據(jù),量化流動數(shù)據(jù),當(dāng)設(shè)施間用物料搬運系統(tǒng)運送物料，即為物料搬運系統(tǒng)在一定時間內(nèi)所作運輸?shù)男谐虜?shù)。 當(dāng)設(shè)施間用人工搬運物料或人工步行往返工作，即為人在一定時間內(nèi)的行程數(shù)。 通常用行程從至頻率矩陣和設(shè)施間形成頻率矩陣表示。,運輸行程頻率,距離

4、的計量,幾何法,平方法,過道距離 物料搬運設(shè)備沿著過道或走廊行走的實際距離。,設(shè)施i,設(shè)施j,設(shè)施k,a,b,c,d,鄰接（靠在一起） 鄰接計量方法給鄰接附值為，不鄰接附值為。,定量化評價布置方案問題,cjk在設(shè)施j,k之間運送單位物料載荷經(jīng)過單位距離的成本； fjk在設(shè)施j,k之間的載荷或行程數(shù)； djk設(shè)施j,k之間的距離。,Muther的SLP方法,設(shè)施布置的方法和技術(shù)，一直是工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探索的問題。人們研究出了許多手工設(shè)計、數(shù)學(xué)分析和圖解技術(shù)。 1960年代以來，又發(fā)展了計算機(jī)輔助設(shè)施設(shè)計技術(shù)。 1961年理查德繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計SLP。 SLP是一種條理性很強(qiáng)，物流分析和作業(yè)

5、單位關(guān)系密切程序分析相結(jié)合、尋求合理布置的技術(shù)，不僅適合各種規(guī)模或種類的工廠的新建、擴(kuò)建或改建中對設(shè)施或設(shè)備的布置或調(diào)整，也適合制造業(yè)中對辦公室、實驗室、倉庫等的布置設(shè)計，同時，也可用于醫(yī)院、商店對服務(wù)業(yè)的布置設(shè)計。,1.確定位置,2.總體區(qū)劃,3.詳細(xì)布置,4.實施,時間,階段,1.準(zhǔn)備原始資料,明確給出P,Q,R,S,T資料。 需要對作業(yè)單位的劃分情況進(jìn)行分析，通過分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。,以叉車總裝廠為例說明SLP,產(chǎn)品構(gòu)成分析,PQ分析,企業(yè)的各級組成部門稱為作業(yè)單位。 一個企業(yè)應(yīng)該有： 生產(chǎn)車間：生產(chǎn)部門，直接承擔(dān)企業(yè)的加工，裝配生產(chǎn)任務(wù)。 倉儲部門：原材料倉庫，標(biāo)準(zhǔn)

6、件與外購件庫，半成品倉庫，成品庫。 輔助服務(wù)部門：輔助生產(chǎn)部門（工具機(jī)修車間），生活服務(wù)部門（食堂），其他服務(wù)部門（車庫，傳達(dá)室）。 智能管理部門：生產(chǎn)部門，技術(shù)部門，質(zhì)量檢驗部門，人事部門，供銷部門，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)生產(chǎn)和控制等工作。,作業(yè)單位劃分,物流分析-工藝過程R分析,2,3,1,2,1,1,3,1,12,2.物流分析 Flow Analysis,當(dāng)物料移動是工藝過程的主要部分時，物流分析就是工廠布置設(shè)計的核心工作，也是物料搬運分析的開始，它對應(yīng)布置設(shè)計問題“鑰匙”的第三個字母R（路線）。 零部件物流是該部件在工廠內(nèi)移動時所走過的路線，物流分析不僅要考慮每個零部件在工廠內(nèi)的路線，還要遵循兩個最

7、小和兩個避免的原則： 兩個最小原則： 經(jīng)過距離最小和物流成本最小。 兩個避免原則： 避免迂回和避免十字交叉。,1）工藝流程圖(Process Chart)。 在大批量生產(chǎn)中，產(chǎn)品品種很少，用標(biāo)準(zhǔn)符號繪制的工藝過程圖直觀地反映出工廠生產(chǎn)的詳細(xì)情況，此時，進(jìn)行物流分析只需在工藝過程圖上注明各道工序之間的物流量，就可以清楚地表現(xiàn)出工廠生產(chǎn)過程中的物料搬運情況。,物流分析方法,2）多產(chǎn)品工藝過程圖。在多品種且批量較大的情況下，如產(chǎn)品品種為10種左右，將各產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程匯總在一張表上，就形成了多種產(chǎn)品工藝過程表，在這張表上各產(chǎn)品工藝路線并列繪出，可以反映出各個產(chǎn)品的物流途徑。,）從至表(From-t

8、o Chart)。當(dāng)產(chǎn)品品種很多，產(chǎn)量很小且零件、物料數(shù)量又很大時，可以用一個矩陣圖表來表示各作業(yè)單位之間的物料移動方向和物流量。,設(shè)有三個產(chǎn)品A、B、C，制造它們涉及到的8個作業(yè)單位，分別是原料、鋸床、車床、鉆床、銑床、檢驗、包裝和成品，以18代替。三個產(chǎn)品的工藝線路和每天運量如下表所示,產(chǎn)品號,每天搬運托盤數(shù),工藝路線,A,1256354678,8,B,1435678,3,C,12345678,5,從至表,To,1,2,3,4,5,6,7,8,1.原料,2.鋸床,3.車床,4.鉆床,5.銑床,6.檢驗,7.包裝,8.成品,8,From,20,36,44,30,18,10,12,28,36,

9、22,10,18,16,24,10,22,30,8,18,30,38,26,38,46,12,20,8,各作業(yè)單位距離見下表，試作出物流分析。 （注意因為兩向距離一致，故左下角表數(shù)據(jù)省略。）,距離從至表,解：先按工藝線路畫出產(chǎn)品運量從至表,To,1,2,3,4,5,6,7,8,1.原料,2.鋸床,3.車床,4.鉆床,5.銑床,6.檢驗,7.包裝,8.成品,A8,C5,A8,A8,A8,A8,A8,A8,A8,A8,B3,B3,B3,AB11,B3,AB11,B3,AB11,B3,AB11,AC13,From,C5,C5,C5,C5,ABC16,C5,ABC16,C5,ABC16,產(chǎn)品號,每天搬

10、運托盤數(shù),工藝路線,A,1256354678,8,B,1435678,3,C,12345678,5,12,有了距離從至表和產(chǎn)品運量從至表，以相應(yīng)格子的運量乘以距離便得物流強(qiáng)度，見下表。 物流強(qiáng)度從至表,To,1,2,3,4,5,6,7,8,1.原料,2.鋸床,3.車床,4.鉆床,5.銑床,6.檢驗,7.包裝,8.成品,From,108,0,60,288,104,80,264,188,40,144,80,252,416,64,192,48,128,合計,212,348,344,232,128,合計,2016,0,480,272,592,560,192,128,8,AC13,104,再按作業(yè)單位對

11、的強(qiáng)度劃分等級，物流強(qiáng)度等級劃分采用著名的A、E、I、O、U等級,物流相關(guān)圖,2,3,1,2,1,1,3,1,12,以叉車為例說明,叉車總裝廠物流強(qiáng)度匯總表,物流強(qiáng)度分成5個等級，A，E，I，O，U，U級比例只給無物流的作業(yè)單位對,有物流的作業(yè)單位對一般不考慮。,物流強(qiáng)度分析表,物流相關(guān)表,諸如電子和精密機(jī)械的工廠，需要運輸?shù)奈锪虾苌?，物流相對來說不重要。 輔助設(shè)施與生產(chǎn)部門之間常常沒有物流關(guān)系，但必須考慮它們之間的密切關(guān)系，像維修間、工具室、更衣室、休息室與生產(chǎn)區(qū)都的一定的密切關(guān)系。 在純服務(wù)性設(shè)施中，例如辦公室、維修間內(nèi)，常常沒有真正的固定的物流，常用信息流或人流當(dāng)作“物流”。 在某些情況

12、下，工藝過程也不是布置設(shè)計的唯一依據(jù)。例如重大零部件的搬運要考慮運入運出的條件，不能按工藝過程布置；有的工序?qū)儆诋a(chǎn)生污染或有危害的作業(yè)，需要遠(yuǎn)離精密加工和裝配區(qū)域，也不能考慮工藝順序。,3.作業(yè)單位相互關(guān)系分析(非物流),一般不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法。這時相關(guān)圖每個菱形格子不但要表示兩兩之間的密切程度等級(Closeness Rating)，還要加上評級的理由。 定性給出密切程度等級時，包括A、E、I、O、U和X六種.,通過單位之間活動的頻繁程度可以說明單位之間關(guān)系是密切或者疏遠(yuǎn)。 這種對單位之間密切程度的分析稱為作業(yè)單位相互關(guān)系分析。,作業(yè)單位相互關(guān)系圖及其分析,密切程度代

13、碼,對作業(yè)單位之間關(guān)系的密切程度進(jìn)行評價。,密切程度理由代碼,圖中所示的作業(yè)單位非物流相關(guān)圖是某叉車廠的例子，這里共有14個作業(yè)單位，兩兩關(guān)系共有n*(n-1)/2 =14*(14-1)/2=91個，則A級約有25個，圖中為3個。,由設(shè)施布置人員初步?jīng)Q定各部門關(guān)系，并經(jīng)集體討論，充分闡明理由并作分析。 訪問關(guān)系表中所列各部門的主管及其上級，做充分的調(diào)查研究。 決定密切程度的標(biāo)準(zhǔn)，并逐項把這些標(biāo)準(zhǔn)列為關(guān)系表上所用關(guān)系值的理由記錄下來。 對每一對作業(yè)單位確定密切程度關(guān)系值和理由。 應(yīng)允許任何人對關(guān)系表提意見，允許多次評審、討論和修改。,如何決定作業(yè)單位及其相互關(guān)系,以叉車為例說明,4.作業(yè)單位綜合

14、相互關(guān)系分析,綜合考慮物流和非物流關(guān)系時，要確定兩種關(guān)系的相對重要性。這一重要性用比值m:n來表示，一般不應(yīng)超過1:33:1。 如果比值大于3:1，意味著物流關(guān)系占主導(dǎo)地位，設(shè)施布置只考慮物流即可； 當(dāng)比值小于1:3時，說明物流的影響很小，只考慮非物流關(guān)系即可。 實際情況下，根據(jù)兩者的相對重要性，比值可為3:1，2:1，1:1，1:2，1:3。,1.確定物流與非物流相互關(guān)系的相對重要性,此比值和兩個相關(guān)圖，將相關(guān)圖中各密切程度等級予以量化。 A=4, E=3, I=2, 0=1, U=0, X=-1,2.量化物流強(qiáng)度等級和非物流的密切程度等級,以下公式計算兩作業(yè)單位i和j之間的相關(guān)密切程度CR

15、ij CRij =mMRij+nNRij 其中MRij和NRij分別是物流相互關(guān)系等級和非物流相互關(guān)系等級。,3.量化物流強(qiáng)度等級和非物流的密切程度等級,綜合相互關(guān)系等級與劃分比例,4.綜合相互關(guān)系等級劃分,5.經(jīng)過調(diào)整，建立綜合相互關(guān)系圖,1.加權(quán)值選取m:n=1:1 2.綜合相互關(guān)系計算根據(jù)各作業(yè)單位對之間物流與非物流關(guān)系等級高低進(jìn)行量化及加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系,以叉車為例說明,任何一級物流相互關(guān)系等級與級非物流相互關(guān)系等級合并時都不應(yīng)超過O級 對于一些絕對不能靠近的作業(yè)單位，相互關(guān)系可定為XX級。,3.劃分關(guān)系密級,在上表中，綜合關(guān)系分值范圍為-18，統(tǒng)計各分值段作業(yè)單位對的比例。,

16、.建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖,5.作業(yè)單位位置相關(guān)圖,1.作業(yè)單位綜合接近程度計算,所謂某一作業(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)單位之間量化后的關(guān)系密切分值的總和。 具體做法：把作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，變換成右上三角矩陣與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格。然后量化關(guān)系密級，并按行或列累加關(guān)系密級分值。,成型或處理加工區(qū),裝配區(qū),與運輸有關(guān)的作業(yè)區(qū)域,儲存作業(yè)區(qū)域,停放或暫寸區(qū)域,檢驗、測試區(qū)域,服務(wù)及輔助作業(yè)區(qū)域,辦公室或規(guī)劃面積,按圖幅大小，選擇單位距離長度，并規(guī)定：關(guān)系密級為A級的作業(yè)單位對之間距離為一個單位距離長度，E級為兩個單位距離長度，依此類推。 根據(jù)綜合相互關(guān)系級高低，按

17、A，E，I，O，U級別順序，先后確定不同級別作業(yè)單位布置，而同一級別的作業(yè)單位按綜合接近程度分值高低順序布置。 應(yīng)隨時檢查待布置作業(yè)單位與圖中已布置的作業(yè)單位之間的關(guān)系密級，選擇適當(dāng)位置進(jìn)行布置，出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)修改原有布置。,1.處理綜合相互關(guān)系密級為的作業(yè)單位,(1).取出級作業(yè)單位對，有 45,1112,811 涉及5個單位，按綜合接近程度分值順序為8,4,11,12,5。,(2).將綜合接近程度分值最高的作業(yè)單位8布置在位置相關(guān)圖的中心位置。（ 8,4,11,12,5 ）,(3).處理作業(yè)單位811。將11布置到圖中，且與作業(yè)單位之間距離為一單位距離。,(4).布置綜合接近程度分值次高的

18、作業(yè)單位的位置。由于作業(yè)單位與和均為非的關(guān)系，則應(yīng)從綜合相互關(guān)系表中取出，的關(guān)系密級，結(jié)果分別為級和級，即作業(yè)單位與的距離應(yīng)為個單位距離長度，而作業(yè)單位與的距離應(yīng)為個單位距離長度。（ 8,4,11,12,5 ）,(5).處理與作業(yè)單位有關(guān)的級關(guān)系。,(6).處理下一個作業(yè)單位，已布置在圖上。只需要直接處理與作業(yè)單位關(guān)系為級的作業(yè)單位的位置。（ 8,4,11,12,5 ）,12,2.處理相互關(guān)系為的作業(yè)單位對。 (1) 從綜合相互關(guān)系表中取出具有級關(guān)系的作業(yè)單位對，有14,15,16,210,38,47,59,78,810,涉及的作業(yè)單位按綜合接近程度分值排序為8、4、1、7、3、9、5、10、

19、2、6,(2).首先處理與作業(yè)單位8有關(guān)的作業(yè)單位3、7、10，布置順序為7，3，10（8、4、1、7、3、9、5、10、2、6） 對于作業(yè)單位7與圖中存在的作業(yè)單位8，4，11，12和5的關(guān)系密級分別為E，E，I，U，X，重點考慮較高級的關(guān)系，將作業(yè)單位7布置在圖中， 而后依次布置作業(yè)單位3和10。 注意：5和10之間的關(guān)系為X，應(yīng)使作業(yè)單位10和5盡量遠(yuǎn)離。,(3).下一個處理作業(yè)單位為4，與之相關(guān)的作業(yè)單位對有 14，47，（8、4、1、7、3、9、5、10、2、6） 作業(yè)單位1難以按其要求布置到作業(yè)單位4和3距離大致相同的距離上，為此必須修改原有布置方案。,(4).處理剩余單位。,3.分別處理位置相關(guān)圖中仍未出現(xiàn)的I、0、U級作業(yè)單位對。,直接型,渠道型,中心