1、4.1设施规划概述设施规划概述 场(厂)址选择 设施 设计 设施规划 与设计 布置设计 物料搬运系统设计 建筑设计 公用工程设计 信息系统设计 4.1.1设施规划与设计的研究范围设施规划与设计的研究范围4.1.2设施规划的目标与原则设施规划的目标与原则 目标(1) 简化加工过程；(2) 有效地利用设备、空间、能源和人力资源； (3) 最大限度地减少物料搬运；(4) 缩短生产周期；(5) 力求投资最低；(6) 为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。4.1设施规划概述设施规划概述原则(1)减少或消除不必要的作业，这是提高企业生产率和降低消耗的最有效 方法之一。只有在时间上缩短生产周期，空间上
2、减少占地，物料上减 少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产成本最低；(2) 以流动的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在规划设计的始终。因 为生产系统的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化；(3) 运用系统的概念。系统分析的方法求得系统的整体优化；4.1设施规划概述设施规划概述(4) 重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计，并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩、照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身心健康的影响；(5) 设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。要先进行总体方案布置设计，再进行详细布置；而详细布置设计方案又要反馈到
3、总体布置方案中，对总体方案进行修正。总之，设施规划与设计就是要综合考虑各种相关因素，对生产系统或服务系统进行分析、规划、设计，使系统资源得到合理的配置。4.1设施规划概述设施规划概述4.1.34.1.3设施规划与设计阶段结构设施规划与设计阶段结构 V 规划后 IV.规划实施 III.详细规划 II.总体规划 I.确定方针 O 预规划 规划时间 规划阶段 设施规划与设计有一个与时间有关的阶段结构，并且各阶段是依次进行的；阶段与阶段之间应互相搭接；每个阶段应有详细进度；阶段中自然形成若干个审核点这种结构形成了从整体到局部、从全局到细节、从设想到实际的设计次序。即前一阶段工作在较高层次上进行，而后一
4、阶段工作以前一阶段的工作成果为依据，在较低层次上进行；各阶段之间相互影响，交叉并行进行。 4.1设施规划概述设施规划概述阶段 II 名称 预规划 确定方案 总体规划 详细规划 规划实施 规划后 成果 确定目标 分析并确定位置及其外部条件 总体规划 详细规划 设施实施计划 竣工试运转 主要工作内容 制定设施要求预测、 估算生产能力及需求量 确定设施要求 生产能力及需求量 按规划要求总体规划及总布置图 按规划要求作详细规划及详细布置图 制定进度表或网络图 项 目 管理 ( 施工、安装、试车及总结) 财务工作 财务平衡 财务再论证 财务总概算比较 财务详细概算 筹集投资 投资 设施规划与设计阶段结构
5、设施规划与设计阶段结构 4.1设施规划概述设施规划概述摆样法摆样法 数学模型法数学模型法 图解法图解法 系统布置设计系统布置设计SLP 4.1.4 设施规划（设施规划（布局设计）设计方法布局设计）设计方法4.1设施规划概述设施规划概述 产品和产量产品和产量 工艺过程工艺过程 辅助服务部门辅助服务部门 时间安排时间安排 4.1.5 工厂布局的基本原始资料工厂布局的基本原始资料4.1设施规划概述设施规划概述准备原始资料 物流分析与作业单位相互关系分析 绘制作业单位位置相关图 作业单位占地面积计算 绘制作业单位面积相关图 修正 方案评价与择优 4.1.64.1.6系统布置设计系统布置设计(SLP)模
6、式模式4.1设施规划概述设施规划概述 原始资料： P 、 Q 、 R 、 S 、 T 及作业单位 1 物流 2 作业单位相互关系 3 相互关系图解 4 所需面积 5 可用面积 6 面积相关图解 7 修正因素 8 实际条件限制 9 评价 方案 Y 方案 X 方案 Z 选出的最佳布置方案 系统布置设计程序图系统布置设计程序图 4.1设施规划概述设施规划概述产品原则布置产品原则布置：产品原则布置也称为流水线布置或对象原则布置。当产品 品种很少而生产数量又很大时，应按产品的加工工艺过 程顺序配置设备，形成流水生产线。工艺原则布置工艺原则布置: 工艺原则布置也称为机群式布置。这种布置形式的 特点就是把同
7、种类型的设备和人员集中布置在一个 地方。 成组原则布置成组原则布置 ：在产品品种较多，每种产品的产量又是中等程度的 情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行 编码分组，把使用频率高的机器群按工艺过程顺 序布置组合成成组制造单元 。 固定式布置：固定式布置： 适用于大型设备的制造，如：飞机、轮船。4.2流程分析技术流程分析技术4.2.14.2.1布局布局形式形式 变速器的加工与组装 随车工具箱的加工 车体加工 液压缸加工 4.2.24.2.2工艺流程图工艺流程图 工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以用来描述全厂各部门之间的工艺流程。在描述全厂各部门之间产品工艺流程
8、时，我们用操作符号表示加工与装配等生产车间，用贮存符号表示仓储部门，用检验符号表示检验、试车部门。4.2流程分析技术流程分析技术 标准件 3 0.02 0.01 原材料 1 0. 50 0.1 5 4 7 0. 20 废料 0. 2 0. 3 ( 0. 3) 0. 3 0. 31 原材料 1 0.2 9 5 废料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0. 05 0.1 图5-4 变速器加工工艺过程(单位：t) 图5-5 随车工具箱加工工艺过程(单位：t) 4.2.2 4.2.2 工艺流程图工艺流程图 4.2流程分析技术流程分析技术 废料 油漆 原材料 2 1 0.01 6 10 0. 4
9、0 0.8 1 1.20 1 0.35 0.2 5 4 废料 原材料 0.2 0.15 图5-6 车体加工工艺过程（单位：t） 图5-7 液压加工工艺过程（单位：t） 4.2流程分析技术流程分析技术叉车生产工艺过程图叉车生产工艺过程图 0.06 机油 0.15 2 外协件 3 1 1.81 0.35 0.2 5 4 (0.55) 废料 0.2 原材料 废料 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 废料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 标准件 3 0.02 8 0.01 0.01 原材料 1 0.50 0.1 5 4 7 0.2
10、0 废料 0.2 0.3 (0.3) 0.3 0.31 11 12 3.24 3.3 0.05 0.1 4.2流程分析技术流程分析技术4.2.3 作业单位相互关系图在所相交的小菱形块又被虚线所分割，上半格用A、E、I、O、U 5个字母表示相互关系的重要或密切程度，下半格表示重要程度的理由的编码。 4.2流程分析技术流程分析技术作业单位相互关系图的基本原理 有了作业单位关系图后，就可利用此图将各关系密切的作业尽量靠近，最终就演绎出工厂布局设计图的各种方案，方案经过评选确定后，再通过详细布置阶段决定各作业单位的具体布置，就可以决定各作业单位面积，有了各单位面积加上考虑各种修正因素和实际条件就可最终
11、决定全厂布局的详细设计 。4.2流程分析技术流程分析技术作业单位相互关系图的基本原理 4.2流程分析技术流程分析技术4.3 SLP法求解法求解 物流强度等级 符号 物流路线 比例() 承担的物流量 比例() 超高物流强度 特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略搬运 A E I O U 10 20 30 40 40 30 20 10 物流强度等级4.3.1物流分析与物流相关表物流分析与物流相关表序 号 作业单位对（物流路线） 物流 强度 物流强度等级 序 号 作业单位对（物流路线） 物流 强度 物流强度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1-4 1-5 1-6 1-9 2-10
12、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 叉车总装厂物流强度汇总表 首先根据工艺过程图5-8来统计存在物料搬运的各作业单位对之间的物流总量(即正反两向物流量之和) 。4.3 SLP法求解法求解 序号 作业单位名称 1 2 3 4 5
13、6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料库 油料库 标准件、外购件库 机加工车间 热处理车间 焊接车间 变速器车间 总装车间 工具车间 油漆车间 试车车间 成品库 办公服务楼 车库 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 叉车总装厂作业单位物流相关表 物流相关表从
14、物流系统优化的角度讲，物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间的距离应尽量缩小即彼此相互接近，而物流强度等级低的作业单位之间的距离可以适当加大。4.3 SLP法求解法求解 4.3.2作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 符号 含义 说 明 比例() A 绝对重要 25 E 特别重要 310 I 重要 515 O 一般密切程度 10 一 25 U 不重要 4580 X 负的密切程度 不希望接近、酌情而定 作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分 4.3 SLP法求解法求解 作业单位综合相互关系表 字母 一对作业单位 关系密切程度的理由 A 钢材库和剪切区域 最后检查和包装 清理和油漆
15、搬运物料的数量 类似的搬运问题 损坏没有包装的物品 包装完毕以前检查单不明确 使用相同的人员、公用设施、管理方式和相同形式的建筑物 E 接待和参观者停车处 金属精加工和焊接 维修和部件装配 方便、安全 搬运物料的数量和形状 服务的频繁和紧急程度 基准相互关系基准相互关系作业单位非物流相互关系表 4.3 SLP法求解法求解 I 剪切区和冲压机 部件装配和总装配 保管室和财会部门 搬运物料的数量 搬运物料的体积、共用相同的人员 报表运送、安全、方便 O 维修和接收 废品回收和工具室 收发室和厂办公室 产品的运送 共用相同的设备 联系频繁程度 U 维修和自助食堂 焊接和外购件仓库 技术部门和发运 辅
16、助服务不重要 接触不多 不常联系 X 焊接和油漆 焚化炉和主要办公室 冲压车间和工具车间 灰尘、火灾 烟尘、臭味、灰尘 外观、振动 基基准准相相互互关关系系4.3 SLP法求解法求解 序号 作业单位名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料库 油料库 标准件、外购件库 机加工车间 热处理车间 焊接车间 变速器车间 总装车间 工具车间 油漆车间 试车车间 成品库 办公服务楼 车库 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
17、 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 叉车总装厂作业单位非物流相互关系表叉车总装厂作业单位非物流相互关系表 确定了各作业单位非物流相互关系密切程度以后，利用与物流相关表相同的表格形式建立作业单位相互关系表，表中的每一个菱形框格填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，
18、上半部用密切程度等级符号表示密切程度，下半部用数字表示确定密切程度等级的理由。4.3 SLP法求解法求解 作业单位综合相互关系表的建立步骤 进行物流分析，求得作业单位物流相关表 确定作业单位间非物流相互关系影响因素及等级，求得作业 单位相互关系表 确定物流与非物流相互关系的相对重要性 量化物流强度等级和非物流的密切程度等级 当作业单位数目为N时，总的作业单位对数可用下式计算 计算量化的所有作业单位之间综合相互关系 综合相互关系等级划分 经过调整，建立综合相互关系表 作业单位综合相互关系作业单位综合相互关系4.3 SLP法求解法求解 关系等级 符号 作业单位对比例(%) 绝对必要靠近 A 13
19、特别重要靠近 E 25 重要 I 38 一般 O 515 不重要 U 2085 不希望靠近 X 010 综合综合相互关系等级与划分比例等级与划分比例 4.3 SLP法求解法求解 作业单位综合相互关系作业单位综合相互关系加权值选取 加权值大小反映工厂布置时考虑方面的侧重点，对于电瓶叉车总装厂来说，物流影响并不明显大于其他因素的影响，因此取加权值m：n=1：1 综合相互关系计算 关系密切程度 物流关系（加权值：1） 非物流关系 （加权值： 1） 综合关系 序 号 作 业 单位对 等级 分值 等级 分值 分值 等级 1 1-2 U 0 E 3 3 I 2 1-3 U 0 E 3 3 I 3 1-4
20、I 2 I 2 4 E 4 1-5 E 3 I 2 5 E 5 1-6 E 3 E 3 6 E 建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表4.3 SLP法求解法求解 综合关系 综合关系 综合关系 序 号 作 业 单位对 分值 等级 序 号 作 业 单位对 分值 等级 序 号 作 业 单位对 分值 等级 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 7
21、6 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 建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表4.3 SLP法求解法求解 划分综合关系密级 总分 关系等级 作业单位对数 百分比(%) 78 A 3 3.3 46 E 9 9.9 23 I 18 19.8 1 O 8 8.8 0 U 46 50.5 -1 X 7 7.7
22、合合 计计 91 100 建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表4.3 SLP法求解法求解 建立作业单位综合相互关系表 序号 作业单位名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料库 油料库 标准件、外购件库 机加工车间 热处理车间 焊接车间 变速器车间 总装车间 工具车间 油漆车间 试车车间 成品库 办公服务楼 车库 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
23、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 4.3 SLP法求解法求解 4.3.3 4.3.3 作业单位位置相关图作业单位位置相关图 在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。 当作业单位数量较多时，作业单位之间相互关系数目就非常多，为作业单位数量的平方量级 ，某一作业单位综合接近程综合
24、接近程度度等于该作业单位与其他所有序号。作业单位之间量化后的关系密级的总和。这个值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处于中心位置还是应该处于边缘位置，也就是说，综合接近程度高的作业单位与其他作业单位相互关系总体上是比较密切的，即与大多数作业单位都比较接近 。4.3 SLP法求解法求解 叉车总装厂综合接近程度排序表 作业单位代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 I 2 I 2 E 3 E 3 E 3 U 0 U 0 I 2 U 0 U 0 U 0 U 0 I 2 2 I 2 I 2 U 0 X -1 X -1 U 0 U 0 U 0 E 3 O 1 U
25、 0 X -1 I 2 3 I 2 I 2 U 0 U 0 U 0 I 2 E 3 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 I 2 4 E 3 U 0 U 0 A 4 O 1 E 3 I 2 I 2 U 0 O 1 U 0 I 2 U 0 5 E 3 X -1 U 0 A 4 U 0 U 0 U 0 E 3 X -1 U 0 U 0 X -1 U 0 6 E 3 X -1 U 0 O 1 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 X -1 O 1 7 U 0 U 0 I 2 E 3 U 0 U 0 E 3 U 0 U 0 I 2 U 0 I 2 O 1 U 0 U 0 E 3 I
26、 2 U 0 U 0 E 3 I 2 E 3 A 4 U 0 I 2 I 2 4.3 SLP法求解法求解 7 U 0 U 0 I 2 E 3 U 0 U 0 E 3 U 0 U 0 I 2 U 0 I 2 O 1 8 U 0 U 0 E 3 I 2 U 0 U 0 E 3 I 2 E 3 A 4 U 0 I 2 I 2 9 I 2 U 0 U 0 I 2 E 3 U 0 U 0 I 2 U 0 U 0 U 0 O 1 U 0 10 U 0 E 3 U 0 U 0 X -1 U 0 U 0 E 3 U 0 U 0 U 0 X -1 U 0 11 U 0 O 1 U 0 O 1 U 0 U 0 I
27、 2 A 4 U 0 U 0 A 4 O 1 U 0 12 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 U 0 A 4 O 1 I 2 13 U 0 X -1 U 0 I 2 X -1 X -1 I 2 I 2 O 1 X -1 O 1 O 1 I 2 14 I 2 I 2 I 2 U 0 U 0 O 1 O 1 I 2 U 0 U 0 U 0 I 2 I 2 综合接近程度 17 7 11 18 7 3 13 21 10 4 13 7 7 14 排序 3 12 7 2 11 14 5 1 8 13 6 10 9 4 叉车总装厂综合接近程度排序表 4.3 SLP法求解
28、法求解 元音字母 系数值 线条数 密切程度 等级 颜色规范 A 4 绝对必要 红 E 3 特别重要 桔黄 I 2 重要 绿 O 1 一般 蓝 U 0 不重要 不着色 X -1 不希望 棕 XX -2， -3 -4， ? 极不希望 黑 作业单位关系等级表示方式作业单位关系等级表示方式 4.3 SLP法求解法求解 8 11 8 11 4 5 8 11 4 5 8 11 4 12 10 5 8 11 4 3 7 12 10 5 8 11 4 3 7 12 1 6 e) f) a) b) c) d) 作作业业单单位位位位置置相相关关图图绘绘制制 4.3 SLP法求解法求解 10 5 8 11 4 3
29、7 12 1 6 9 2 14 13 作业单位位置相关图 4.3 SLP法求解法求解 4.3.4 4.3.4 作业单位面积相关图作业单位面积相关图 a)直线形 b) L 形 c) U 形 d)环形 e) S 形 f) S 形 基本流动模式4.3 SLP法求解法求解 直线形 直线形是最简单的一种流动模式，入口与出口位置相对，建筑物只有一跨，外形为长方形，设备沿通道两侧布置。L形 适用于现有设施或建筑物不允许直线流动的情况，设备布置与直线形相似，入口与出口分别处于建筑物两相邻侧面。U形 适用于入口与出口在建筑物同一侧面的情况，生产线长度基本上相当于建筑物长度的两倍，一般建筑物为两跨，外形近似于正方
30、形。环形 适用于要求物料返回到起点的情况。S形 在一固定面积上，可以安排较长的生产线。 基本流动模式4.3 SLP法求解法求解 作业单位厂房平面设计 在分析的基础上，确定各部门之间的相对位置关系。在初步确定车间厂房的外形及占地平面面积大小以后，返回全厂总平面布置设计阶段，进行总平面布置，得到全厂总平面布置图。针对车间厂房，应反复调整厂房占地面积，修正总平面布置设计，经过数次调整，得到最佳的总平面布置图。 辅助服务部门布置设计 工厂管理服务设施的一般组成 工厂管理服务设施设计、布置的基本原则 4.3.4 4.3.4 作业单位面积相关图作业单位面积相关图 4.3 SLP法求解法求解 作业单位面积相
31、关图绘制步骤选择适当的绘图比例。将作业单位位置相关图放大到坐标纸上，只需绘出重要的关系如A、E及X级连线。 按综合接近程度分值大小顺序，由大到小依次把各作业单位布置到图上。 经过数次调整与重绘，得到作业单位面积相关图。 4.3.4 4.3.4 作业单位面积相关图作业单位面积相关图 4.3 SLP法求解法求解 作业单位面积相关图的调整修正因素 物料搬运方法 建筑特征 道路 公用管线布置 厂区绿化布置实际条件限制 对布置设计方案有约束作用的其它因素，包括给定厂区的面积、建设成本费用、厂区内现有条件的利用、政策法规等方面的限制因素， 工厂总平面布置图的绘制 采用规范的图例符号，将布置方案绘制成工厂总
32、平面布置图 4.3 SLP法求解法求解 4.3.5 4.3.5 方案评价选择方案评价选择 布置方案一4.3.5 4.3.5 方案评价选择方案评价选择 布置方案二4.3.5 4.3.5 方案评价选择方案评价选择 布置方案三4.4.1单项指标比较评价单项指标比较评价 概述 财务评价 国民经济评价 不确定性分析 4.4.2 综合指标比较评价综合指标比较评价概述 优缺点比较法 加权因素比较法4.44.4方案评价与选择方案评价与选择 序号 因素 点检记号 重要性 1 初次投资 2 年经营费 3 投资收益率 4 投资回收期 5 对生产波动的适应性 6 调整生产的柔性 7 发展的可能性 8 工艺过程的合理性
33、 9 物料搬运的合理性 10 机械化自动化水平 设施布置方案评价因素点检表优缺点比较法 4.44.4方案评价与选择方案评价与选择 加权因素比较法评价因素的确定确定加权值 评价因素评价等级划分 评价结果 最佳方案的确定 等级 符号 W 含义 评价分值 W 优 良 中 尚可 差 A E I O U 近于完美 特别好 达到主要效果 效果一般 效果欠佳 4 3 2 1 0 评价等级及分值 4.44.4方案评价与选择方案评价与选择 布置方案及其评价等级 序号 评价因素 备注 1 因素 1(f1) 1111wW 2121wW 3131wW 4141wW 5151wW 2 因素 2(f2) nnwW11 2222wW 3232wW 4242wW 5252wW j 因素 j(fj) jjwW11 jjwW22 jjwW33 jjwW44 jjwW55 n 因素 n(fn) nnwW11 nnwW22 nnwW33 nnwW44 nnwW55 总分 T1 T2 T3 T4 T5 布置方案加权因素评价表加权因素比较法4.44.4方案评价与选择方案评价与选择
