1、喬 金 友 工程學院管理科學與工程系,物流工程與管理,Logistics Engineering & Management,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第一節(jié) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計理論概述 第二節(jié) 設(shè)施選址 第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法 第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計 第五節(jié) 系統(tǒng)化布置設(shè)計（SLP）,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第一節(jié) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計理論概述,一、設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的定義,設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計（Facility Planning and Design）它的任務(wù)是對建設(shè)項目的各類設(shè)施、人員、投資進行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計，用以優(yōu)化人流、物流和信息流，從而有效、經(jīng)濟、安全地實現(xiàn)建設(shè)項目的預(yù)期目標。,an important

2、 component of modern industrial engineering,第一節(jié) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計理論概述,二、設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的研究范圍,研究范圍很廣，僅從工業(yè)工程解度考慮，由廠址選擇和設(shè)施設(shè)計兩部分組成。,三、設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的階段結(jié)構(gòu),第一節(jié) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計理論概述,設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計工作貫穿于工程項目發(fā)展周期中的前期可行性研究與設(shè)計階段。按“交叉順序”方式進行工作。,一、設(shè)施選址的任務(wù)和意義,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第二節(jié) 設(shè)施選址（廠/場址選擇）,設(shè)施選址工作隨著規(guī)劃設(shè)計各階段展開，逐步深入。在項目建議書中提出廠址的初步意見，在可行性研究報告中要提出廠址的推薦意見，在審批時要確定

3、廠址。在總體設(shè)計階段，要對廠址的各種條件作詳細勘察落實并最終確認具體位置。,任務(wù),一、設(shè)施選址的任務(wù)和意義,第二節(jié) 設(shè)施選址（廠/場址選擇）,廠址選擇對生產(chǎn)力布局、城鎮(zhèn)建設(shè)、企業(yè)投資、建設(shè)速度及建成后的經(jīng)營效果都具有重要意義。,意義,廠址選擇應(yīng)注意要進行充分的調(diào)查研究與勘察，進行科學分析，不能憑主觀意愿決定。選址工作不能過于倉促，要考慮自身設(shè)施和產(chǎn)品的特點，注意自然條件、市場條件和運輸條件等各因素。,二、設(shè)施選址考慮的因素,第二節(jié) 設(shè)施選址（廠/場址選擇）,分為成本因素與非成本因素。,1、準備階段 2、地區(qū)選址階段 3、地點選擇階段 4、編制報告階段,二、設(shè)施選址的步驟,第二節(jié) 設(shè)施選址（廠/

4、場址選擇）,1、準備階段,二、設(shè)施選址的步驟,第二節(jié) 設(shè)施選址（廠/場址選擇）,進行調(diào)查研究，獲取相關(guān)信息，為設(shè)計選址做好準備。,2、地區(qū)選擇階段,走訪行業(yè)主管部門、選擇若干地區(qū)，收集相關(guān)資料、方案比較、各方面人員參予。,3、地點選擇階段,二、設(shè)施選址的步驟,第二節(jié) 設(shè)施選址（廠/場址選擇）,組成場址選擇小組，到初步確定地區(qū)內(nèi)的若干地點進行調(diào)查研究和勘測。,4、編制報告階段,整理資料、編制綜合材料、繪制位置圖和平面布置圖、編寫廠址選擇報告。,一、成本因素評價法 1、盈虧平衡法,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,例：某公司要建廠，擬訂了X、Y和Z三個不同的建廠方案。由于各地區(qū)的

5、原材料成本、運輸成本、動力成本和工資等條件的不同，建廠的費用也不同，從而產(chǎn)生產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)上的差異，各方案的生產(chǎn)費用預(yù)測見表22。試確定不同生產(chǎn)規(guī)模下的最優(yōu)方案。,一、成本因素評價法 1、盈虧平衡法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,一、成本因素評價法 1、盈虧平衡法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,結(jié)論:,一、成本因素評價法 2、重心法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,最簡單的選址問題是將新設(shè)施布置到一個與現(xiàn)存設(shè)施有關(guān)的二維空間中支.如果 生產(chǎn)費用很重要,而且多種原材料由各現(xiàn)有設(shè)施供應(yīng),則可根據(jù)重心法確定新址位置，使求得的廠址位置離各個原材料供應(yīng)點的距離與供應(yīng)量、運輸費率之積為最小。適用于運輸成本所占比重較

6、大的情況。,一、成本因素評價法 2、重心法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,假設(shè)已設(shè)定任意點為坐標系的原點，各供需點為P1、P2、P3、P4Pn，各點運輸量為Vi經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)如果用各點的重必位置作為被選廠址，可以使總運輸費用接近最低，重心點的坐標計算如下式所示。,例：某市想為廢品處理總站找一個適當?shù)牡胤剑壳耙延兴膫€分站的坐標和廢品數(shù)量見表，試求最佳總站地址坐標。,一、成本因素評價法 2、重心法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,一、成本因素評價法 2、重心法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,由前計算可知，最佳總站地址坐標為（54，102）。,3、線性規(guī)劃運輸法,一、成本因素評價法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方

7、法,4、層次分析法,設(shè)有m個工廠向n個銷售點供貨，確定各廠供貨量，以使總運輸費用最小。,設(shè)有m個工廠向n個銷售點供貨，確定各廠供貨量，以使總運輸費用最小。,設(shè)施選址受到很多因素的影響，比如經(jīng)濟因素和非經(jīng)濟因素，經(jīng)濟因素可以用貨幣量來表示，而非經(jīng)濟因素要通過一定的方法來進行量化，并按一定的規(guī)則和經(jīng)濟因素進行整合，稱為綜合因素法。,一、綜合因素評價法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,1、加權(quán)因素法 (1)列出因素 (2)給出權(quán)數(shù) (3)評分（排序分，或分級打分） (4)計算（用加權(quán)平均法求最后綜合評價分值）,一、綜合因素評價法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,一、綜合因素評價法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法

8、,消費者購車實例：,表2-7中列出了消費者購車要考慮的主要因素，并對各因素按重要性賦予一個權(quán)重值。 表2-8就五種車型對各因互進行評分。 表2-9是考慮權(quán)重后各種車型的得分匯總表。,二、綜合因素評價法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,表2-7：購車決策因素權(quán)重,從評價結(jié)果看，JattaGiX車型得分最高，為最佳。,假設(shè)與說明： （1）假定因素取向明確、所有選項已知、偏了明確且穩(wěn)定、最終選擇最佳方案； （2）因互和權(quán)重的確定至關(guān)重要； （3）其他因素亦很重要。,2、位置度量法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,它是先對成本因素和非成本因素分別進行評價，然后再將二者綜合評價的一種方法。,例：某公司籌建一家玩

9、具廠，合適的地點有甲乙丙三地。各種生產(chǎn)成本因廠址不同而異，每年的費用歸納如表2-11所示。試確定最佳方案。,二、綜合因素評價法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,2、位置度量法,二、綜合因素評價法,第一步 確定必要因素,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,第二步 將各種必要因素分為客觀因素和主觀因素，分別給主觀因素或客觀因素一個比重。,在決定之前，該公司還考慮了一些主觀因素，如當?shù)氐母偁幠芰Α夂蜃兓椭車h(huán)境是否適合玩具生產(chǎn)等。,2、位置度量法,二、綜合因素評價法,第三步 按下式計算出每方案的客觀量度值OMi,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,2、位置度量法,二、綜合因素評價法,計算得:,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價

10、方法,第四步 確定主觀評比值。采用0-1評分法，各因素兩兩相比。得到分值。,2、位置度量法,二、綜合因素評價法,因素A：競爭能力比較,因素B：氣候比較,2、位置度量法,二、綜合因素評價法,因素C：環(huán)境比較,第五步 確定主觀量度值。將上面計算的重要性比值填入下表，考慮因素的重要性，用加權(quán)因素法進行評比，得非成本因素量度值。,一、位置度量法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,一、位置度量法,第三節(jié) 設(shè)施選址的評價方法,第六步 確定度量值LMi，綜合評判選量度值最大的丙地為最佳方案。,計算得:,綜合評價量度值最大的丙地為最佳方案!,設(shè)施布置設(shè)計(Facility Layout)過去也被稱為工廠布局(Pla

11、nt Layout)。它是根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營目標和生產(chǎn)綱領(lǐng)，在已確定的空間場所內(nèi)，按照從材料的接收、零件和產(chǎn)品的制造，到成品的包裝、發(fā)運的全過程，將人員、設(shè)備、物料所需要的空間作最適當?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合，以便獲得最大的生產(chǎn)經(jīng)濟效益。,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,一、設(shè)施布置的內(nèi)容,設(shè)施布置設(shè)計在實施規(guī)劃設(shè)計中占有重要地位。它的好壞直接影響整個系統(tǒng)的物流、信息流、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全。優(yōu)劣不同的工廠布置，在施工費用上可能相差無幾，但對生產(chǎn)運營的影響會有很大不同。,工廠布置包括兩個內(nèi)容：工廠總體布置和車間布置。 工廠總體布置設(shè)計要考慮工廠的各個組成部分，包括車間

12、、倉庫等，同時要考慮物料的流向和流程、廠內(nèi)外運輸方式。 車間布置設(shè)計要解決各生產(chǎn)工部、工段、服務(wù)輔助部門、儲存設(shè)施等作業(yè)單位，同時也要解決物料搬運的流程及方式。,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,一、設(shè)施布置的內(nèi)容,二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法 1. 擺樣法 2. 數(shù)學模型法 3. 圖解法 4. 系統(tǒng)布置設(shè)計SLP(Systematic Layout Planning),第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,細講內(nèi)容,工廠布局的目標（6個）： 符合工藝過程的要求。 最有效地利用空間。 物料搬運費用最少。 保持生產(chǎn)和安排的柔性。 適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便。 為職工提供方

13、便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境。,二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,追求任何一項目標，都不能無視其他目標。雖然布置的方法越來越科學，但不存在能解決一切問題的方法。所以，工廠布局在一定程度上仍然是一種藝術(shù)，或說是具有科學加藝術(shù)的性質(zhì)。,三、產(chǎn)品產(chǎn)量分析（PQ）分析和布置形式,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,產(chǎn)品原則布置（Product Layout),二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,產(chǎn)品原則布置優(yōu)缺點,二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,工藝原則布置(Process Layout),二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,工藝原則布置優(yōu)缺點,二、設(shè)施布置

14、設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,成組原則布置(Group Layout),二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,是實施成組加工的布置形式，介于產(chǎn)品原則和工藝原則布置之間。適應(yīng)于小批量生產(chǎn)。,成組原則布置優(yōu)缺點,二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,定位原則布置(Fixed Layout),二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,是根據(jù)體積或重量把產(chǎn)品保留在一個位置上，設(shè)備、人員、材料都圍繞著產(chǎn)品轉(zhuǎn)。,定位原則布置的優(yōu)缺點,二、設(shè)施布置設(shè)計的設(shè)計方法,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,1.產(chǎn)品或服務(wù)(Product) 2.數(shù)量或產(chǎn)量(Quantity) 3.生產(chǎn)線路或

15、工藝過程(Route) 4.輔助部門(Support Services) 5.時間安排(Time),四、工廠布局的原始資料,第四節(jié) 設(shè)施布置設(shè)計,一、系統(tǒng)布置設(shè)計程序模式,第二章 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,一、系統(tǒng)布置設(shè)計程序模式,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,主要從分析原始資料開始，按10個步驟進行。,原始資料分析：主要是產(chǎn)品-產(chǎn)量分析（PQ）分析，同時還要結(jié)合其他原始資料（P、Q、R、S、T）進行分析。這對實際的布置設(shè)計都是重要的準備工作。,一、系統(tǒng)布置設(shè)計程序模式,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,在以流程為主的工業(yè)設(shè)施中，常常是布置設(shè)計的最重要方面。按照物流移動的順序可以得到一個流程圖，來表明

16、生產(chǎn)部門之間的物流關(guān)系。,除生產(chǎn)部門間的物流關(guān)系外，還有許多輔助服務(wù)部門間的非物流關(guān)系，它們與物流關(guān)系同樣重要。在進行設(shè)施布置時要把物流關(guān)系和作業(yè)單位間的相互關(guān)系（非物流關(guān)系）合并起來構(gòu)成物流和作業(yè)相關(guān)圖。,解釋：,一、系統(tǒng)布置設(shè)計程序模式,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,物流和作業(yè)單位相關(guān)圖未反應(yīng)實際面積信息，因此，要結(jié)合可用面積得出允許采用面積，將其附于作業(yè)單位相關(guān)圖上，形成面積相關(guān)圖（基本布置圖）。,綜合考慮各種修正因素后，對基本布置圖進行修正，經(jīng)過篩選得到若干可行方案。經(jīng)比較評定得到最優(yōu)方案。,下面將圖中內(nèi)容逐一展開說明。,二、物流分析,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,物流分析主要是工藝流程分析，是工廠布

17、局的前提。工藝流程是指零件在生產(chǎn)過程中在整個工廠中的移動路徑。物流分析在考察零件流程的同時也在盡力使零件的移動距離、返回次數(shù)、交叉運輸、生產(chǎn)費用等最小。,1、工藝流程圖,二、物流分析,工藝流程圖描述產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各工序間的關(guān)系 ，也可以描述全廠各部門間的工藝流程。流程圖中標出物流強度（物流量）。,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,2、多產(chǎn)品工藝過程圖,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,當有幾種產(chǎn)品時，最好各自編制一張工藝過程圖，亦可在一張圖上標出多種產(chǎn)品的工藝過程。如圖所示。 運用這種圖表并列繪出各零件的工藝路線，可以迅速地比較各零件的物流途徑。為盡可能減少倒流，可以調(diào)整圖表上的工序，使彼此間有最大物流量的工序盡量靠

18、近，直到得到最佳的順序。,2、多產(chǎn)品工藝過程圖,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,3、從至表 舉例,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,(1)制成從至表,物流強度Fij從至表,作業(yè)單位距離Dij從至表,系統(tǒng)量距積和S,(2) 物流強度和作業(yè)單位距離分析,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,(3)改進流程圖,(4)改進后,改進后的距離Dij從至表,改進后的系統(tǒng)量距積和S,（1）有的企業(yè)運輸?shù)奈锪骱苌伲ㄈ鐚毷瘡S），有的工廠物料采用管道運輸，其他因素比物流因素重要。,三、作業(yè)單位相互關(guān)系分析（非物流分析）,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,對于布置設(shè)計，物流分析并不是惟一的依據(jù)，有時要進行作業(yè)單位間非物流關(guān)系分析。如：,（2）輔助設(shè)施與生產(chǎn)部門之間常

19、沒有物流關(guān)系，但必須考慮它們之間的密切關(guān)系，如維修間、辦公室、更衣室等。,三、作業(yè)單位相互關(guān)系分析（非物流分析）,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,（3）在純服務(wù)性設(shè)施中，如辦公室、維修部門，常常沒有真正的或固定的物關(guān)系要采用其他通用規(guī)則，而不是物流。,（4）在某些特殊情況下，工藝過程也不是布置設(shè)計的惟一依據(jù)。例如，重大件的搬運要考慮運進、運出的條件，不能按工藝布置。有的工序?qū)儆诋a(chǎn)生污染或有危害作業(yè)，需遠離精密加工和裝配區(qū)域，也不能考慮物流。,三、作業(yè)單位相互關(guān)系分析（非物流分析）,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,因此，在分析作業(yè)單位相互關(guān)系時，要區(qū)別情況分別對待。當不需考慮非物流因互時，只用物流分析就可以確定相互關(guān)系。當沒有重大物流時，也沒有必要進行物流分析，而運用“相互關(guān)系圖”。大部分情況是把生產(chǎn)作業(yè)單位和輔助服務(wù)部門的非物流相互關(guān)系分析和物流分析結(jié)合在一張相互關(guān)系圖上。,三、作業(yè)單位相互關(guān)系分析（非物流分析）,第五節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計,相互關(guān)系圖（relationship chart)是一種圖表，簡稱相關(guān)圖。圖上列出所有的作業(yè)單位，包括廠房、車間、倉庫等。在一個車間內(nèi)部，可以是機床、裝配臺、檢驗設(shè)施等。,作業(yè)單位相互關(guān)系分析是對作業(yè)單位間關(guān)系的密切程度