1、第三讲 物流设施布置与设计一 概述1.1 制造系统与物流制造系统就是若干硬件的统一集合体，包括工人、生产设备、物流搬运设备和其它辅助设备等。制造系统的目标是生产有用的产品，满足市场要求，从而创造效益。现在生产管理理论提倡减少企业内部生产物流量，缩短储存时间，提高生产效率。具体途径包括：科学规划工厂布局，建立顺畅的物流线路，实现工序集中，减少运输次数，缩短物流距离；成组搬运，减少搬运次数；确定最优的运输路线和运输速度，减少运输中的停顿、路线交叉和倒流现象。一 概述1.2 设施规划与设计的意义科学技术的发展推动制造也的进步。影响企业制造系统的瓶颈因素不是单一的生产设备因素，物流也是企业制造系统的影
2、响因素之一。设施规划与设计以企业动态结构物流状况分析出发，探讨企业平面布置设计目标、设计原则，着重研究设计方法和设计程序，使企业的人力、财力、物力和物流、人流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，从根本上提高企业的生产效率，达到以最少的投入获得最大效益的目的。一 概述1.3 设施规划与设计的研究范围设施规划与设计场（厂）址选择设施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一 概述1.4 设施规划与设计的目标总目标：使人力、财力、物力和物流、人流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，从根本上提高企业的生产效率，达到以最少的投入获得最大效益的目的。简化加工过程
3、有效地利用设备、空间、能源和人力资源最大限度的减少物料搬运缩短生产周期力求投资最低为职工提供方便、舒适、安全和符合职业卫生的条件一 概述1.5 设施规划与设计的原则减少或消除不必要的作业流动的观点贯穿规划设计的始终运用系统的概念、系统分析的方法求系统的整体优化重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计，并考虑环境的条件，包括空间大小、通道配置、色彩、照明、湿度、温度、噪声等因素对人的工作效率和身心健康的影响。从宏观到微观，再从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。设施规划设计就是要综合考虑各种相关因素，对生产系统和服务系统进行分析、规划、设计，使系统资源得到合理的配置。一 概述1.6 设施规
4、划与设计阶段结构一 概述1.6 设施规划与设计阶段结构二 系统布置设计2.1 系统布置设计（SLP）模式工厂布置基本设计原则工厂总平面布置设计原则工厂总平面布置设计原则 适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直 合理用地：合理用地：根据运输、防火、安全、卫生、绿化等要求，合理确定通道宽度和各部门建筑物之间的距离，力求总体布局紧凑合理；在满足生产工艺要求的前提下，将联系密切的生产厂房进行合并，建成联合厂房。充分注意防火、防爆、防震与防噪声充分注意防火、防爆、防震与防噪声 利用气候等自然条件，减少环境污染利用气候等自然条件，减少环境污染满足生产要求，工艺流程合理；按功能
5、（生产性质、卫生、防火与运输要求）将工厂划分为若干功能区段。车间布置设计原则车间布置设计原则二 系统布置设计2.1 系统布置设计（SLP）模式车间布置设计原则确定设备布置形式确定设备布置形式满足工艺流程要求满足工艺流程要求实施定置管理，确保工作环境整洁、安全（实施定置管理，确保工作环境整洁、安全（6S认证）认证）选择适当的建筑形式选择适当的建筑形式还注意采光、照明、通风、采暖、防尘、防噪声，并使布还注意采光、照明、通风、采暖、防尘、防噪声，并使布置具有适当的柔性，以适应生产的变化置具有适当的柔性，以适应生产的变化二 系统布置设计2.1 系统布置设计（SLP）模式系统布置设计基本要素：产品p、产
6、量Q、生产路线R、辅助服务部门S、生产时间安排T。二 系统布置设计2.1 系统布置设计（SLP）模式工厂布置模型：二 系统布置设计2.1 系统布置设计（SLP）模式系统布置设计阶段结构：二 系统布置设计系统布置设计SLP步骤：二 系统布置设计2.2 系统要素分析产品P产量Q分析两个步骤：将各种产品、材料或有关生产项目分组归类；统计或计算每一组或类的产品的数量。图中M为产品大批量生产类型，J为单件小批量生产类型，M、J之间为成批生产。二 系统布置设计2.2 系统要素分析产品P产量Q分析二 系统布置设计2.2 系统要素分析产品组成分析：以产品为系统，将产品分解成部件、零件，进行分析，把外购、自制器
7、件分开，编制加工、装配工艺。二 系统布置设计2.2 系统要素分析工艺过程设计与分析：一个产品由不同的零部件组成，不同种的零件加工工艺过程不一样。加工工艺过程设计需要考虑零件类型、使用场合、尺寸大小、行为公差、尺寸精度、表面粗糙度等要求，以及可行的加工设备和方法。二 系统布置设计2.3 作业单位S的划分任何一个企业都是由多个生产车间、职能管理部门、仓储部门及其他辅助服务部门组成的，企业的各组成部分统称为作业单位。每一个作业单位又可以细分成更小一级的作业单元。生产车间仓储部门：原材料、生产辅料、半成品、成品、零备件等辅助服务部门：工具修理车间、生活服务部门、传达室、车库等职能管理部门：生产、技术、
8、质检、人事、供销等，负责生产协调与控制工作。二 系统布置设计2.4 物流分析确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。物流强度：反映工序或作业单位之间相互关系密切强度的基本衡量标准。把一定周期内的物料移动量称为物流强度。用重量、体积、托盘或货箱作为计量单位。工艺过程图：用来描述产品生产过程中各工序之间的关系，也用来描述全厂各部门之间的工艺流程。各工艺用形象的符号表示。二 系统布置设计2.4 物流分析示例叉车生产工艺过程图:二 系统布置设计2.4 物流分析物流强度与物流相关表：采用SLP法进行工厂布置时，不必关心各作业单位之间具体的物流强度,通过划分等级的方法，
9、研究物流状况。物流相关表，分别用符号A、E、I、O、U表示物流强度逐渐减小，以简洁明了的形式表示工厂总体物流状况。二 系统布置设计2.4 物流分析物流相关表：以简洁明了的形式表示各作业单位之间的物流相互关系。二 系统布置设计2.4 物流分析进行工厂布置时，物流相关表中物流强度等级高的作业之间的距离应尽量缩小，即彼此相互靠近，而物流强度等级低的作业单位之间的距离可以适当加大。二 系统布置设计2.5 作业单位相互关系分析作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分P、Q、R是物流分析的基础，P、Q、S则是作业单位相互关系分析的基础，同时T对物流分析与作业单位相互关系分析都有影响。作业单位相互关系
10、分析要考虑的几个方面：物流；工艺流程；作业性质相似；使用相同的设备；使用同一场所；使用相同的文件档案；使用相同的公用设施；使用同一组人员；工作联系频繁程度；监督和管理方便；噪声、振动、烟尘、易燃易爆危害品的影响；服务的频繁和紧急程度。二 系统布置设计2.5 作业单位相互关系分析作业单位基准相互关系表二 系统布置设计2.5 作业单位相互关系分析作业单位相互关系表二 系统布置设计2.5 作业单位相互关系分析作业单位相互关系表二 系统布置设计2.6 作业单位相互关系分析作业单位综合相互关系：将作业单位间的物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系综合相互关系，然后以此为出发点，实现
11、各作业单位的合理布置。作业单位综合相互关系表建立步骤：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与等级，求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（两者的相对重要性的比值为1:33:1；量化物流强度等级和非物流的密切程度等级；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（A加权值选取，B综合相互关系计算，C划分关系等级，D建立作业单位综合相互关系表）。二 系统布置设计2.6 作业单位相互关系分析二 系统布置设计2.6 作业单位相互关系分析二 系统布置设计2.6 作业单位相互关系分析二 系统布置设计2.
12、6 作业单位相互关系分析二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图在SLP中，工厂的总平面布置并不直接去考虑发作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，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。综合接近度：某一作业单位的综合接近度等于该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系密级的总和。为了计算各作业单位的综合接近程度，把作业单位综合相互关系表，变换成右上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，然后量化关系密级，并按行或列累加关系密级分值，其结果就是某一作业单位的综合接近程度
13、。二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图 综合接近度分值越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心位置，综合接近度分值越低说明该作业单位越应该处于布置图的边缘位置，处于中央区域的作业单位应该优先布置，即依据SLP思想，首先根据综合相互关系级别高低按A、E、I、O、U级别顺序先后确定不同级别作业单位位置，而同一级别的作业单位按接近程度分值高低顺序来进行布置。二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图在作业单位位置相关图中，采用号码来表示作业单位，如下表中，用符号来表示作业单位的工作性质与功能，可以用表中推荐的颜色来绘制作业单位，表示作业单位的工作性质
14、，以使图形更直观。二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图作业单位之间的相互联系用相互之间的连线类型来表示，连线多表示作业单位相对位置应该彼此接近，而波浪线可以形象化的理解为弹簧，将连线两端的作业单位彼此推开。同样可以用推荐的颜色来绘制连线，来表示作业单位之间的关系密级，以使图形更直观。二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图绘制作业单位位置相关图的过程是一个逐步求精的过程，整个过程要条理性清，系统性强，一般按以下步骤：从作业单位综合相互关系表出发，求出各作业单位的综合接近程度，并按其高低将作业单位排序；按图幅大小，选择单位距离长度，并规定：关系；按图幅大小，选择单位距离长度，并规定：关系
15、密级为密级为A级作业单位对之间距离为一个单位距离长，级作业单位对之间距离为一个单位距离长，E级为两个单位距离长，级为两个单位距离长，依次类推；依次类推；作业单位综合相互关系表中，取出关系密级为A级的作业单位对，并将所涉及到的作业单位按综合接近程度分值高低排序，得到作业单位序列Ak1，Ak2，AKn，其中下标为综合接近程度排序符号，且有k1k2 kn；将综合接近程度分值最高的作业单位 Ak1 布置在布置图的中心位置；按Ak1，Ak2，AKn依次顺序把这些作业单位布置到图中；按E、I、O、U、X、XX关系密集顺序选择当前处理的关系等级，假设为F；从作业单位综合相互关系表中，取出当前处理的关系密级F
16、涉及到的作业单位对，并将所涉及的作业单位对按综合接近程度分值高低排序，得到作业单位序列Ak1，Ak2，AKn；检查Ak1，Ak2，AKn 是否已在布置图中出现，若出现，则要进一步查看作业单位位置是否合理，若不合理，则需要修改原有位置，然后从序列中删除已出现的作业单位，得到需要布置的作业单位序列Ak1，Ak2，AKn；将Ak1，Ak2，AKn顺序依次把作业单位布置到图中；若F为XX，则布置完毕，得到结果，否则取F为下一个关系密级，重复。MAXPKK/MAXPKK/MAXPKK/二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图案例电瓶叉车总装厂二 系统布置设计2.7 作业单位位置相关图案例电瓶叉车总装厂
17、二 系统布置设计2.8 作业单位面积相关图基本流动形式：物料一般按通道流动，而设备一般也是沿通道两侧布置，通道的形式决定了人流、人流的流动模式。二 系统布置设计2.8 作业单位面积相关图绘制步骤：(1)选择适当的比例。(2)将作业单位位置相关图布置在坐标纸上。(3)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。(4)经过数次调整与重绘，得到作业单位面积相关图。作业单位面积相关图的调整(1)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，场地条件与环境。(2)实际条件限制二 系统布置设计2.8 作业单位面积相关图：示例二 系统布置设计2.8 作业单位面积相关
18、图：物料搬运的基本形式二 系统布置设计2.9 工厂总平面布置图的绘制示例三 方案的评价与选择3.1 概述单项指标比较评价：经济比较评价、技术水平比较评价综合指标比较评价：优缺点比较法、加权因素比较法企业物流是一个复杂系统，影响因素极多，极为复杂，所以决策时需要考虑方方面面的因素，一般要进行多种因素、多个指标的综合评价。三 方案的评价与选择3.2 物流距离图分析三 方案的评价与选择3.2 物流距离图分析绘制物流图：(1)首先编制各作业单位之间的物料搬运从至表；(2)确定物流搬运路线，同时测出个路线的距离，编制物流距离表；(3)在方案图上,绘制物流搬运线。三 方案的评价与选择3.3 单项指标比较评
19、价财务评价财务评价：财务可行性分析，企业获利能力分析，在方案中选择成本低，收效大的技术方案。满足需求，设备最少，易于操作，可靠性最高，后续运行维护成本最低国民经济评价国民经济评价：国民经济拉动性；项目规模经济能力；外汇能力，社会影响力。主要指标经济内部收益率、经济净现值和净现值率三 方案的评价与选择3.3 综合指标比较评价优缺点比较：优缺点评价因素的设定，下表等优缺点比较：优缺点评价因素的设定，下表等3030项指标。项指标。三 方案的评价与选择3.3 综合指标比较评价加权因素比较法：优缺点评价因素的设定。加权因素比较法：优缺点评价因素的设定。序号项 目分 值1适应性、通用性2物流效率3物料运输
20、效率4储存效率5场地利用率6辅助部门综合效率序号项 目分 值7工作环境和员工满意程度8安全管理9产品质量10设备利用率11企业经营战略12其他三 方案的评价与选择3.3 综合指标比较评价三 方案的评价与选择3.3 综合指标比较评价三 方案的评价与选择3.3 综合指标比较评价四 自动化立体库的布置设计特点4.1 仓储模式的选择平库？立库？室内？室外？库架合一？库架分离？四 自动化立体库的布置设计特点4.2 自动化仓库的标准化布局模式一端出入库两头出入库测端出入库多层出入库总体布局模式四 自动化立体库的布置设计特点4.2 自动化仓库的标准化布局模式直线式转弯式转轨式高架库区布局模式四 自动化立体库的布置设计特点4.2 自动化仓库的标准化布局模式输送机出入库叉车出入库四 自动化立体库的布置设计特点4.2 自动化仓库的标准化布局模式AGV出入库穿梭车出入库五 SLP在物流设施规划应用湖南双鹤医药配送中心
