1、2023-1-9物流工程设施规划与设计物流工程物流工程-设施规划与设设施规划与设计计物流工程设施规划与设计2.1设施规划与设计概述 设施规划与设计是对新建、扩建或改建的生产系统或服设施规划与设计是对新建、扩建或改建的生产系统或服务系统进行综合分析、设计、规划、论证、修改和评价，使务系统进行综合分析、设计、规划、论证、修改和评价，使资源得到合理配置，使系统能够有效、经济、安全地运行实资源得到合理配置，使系统能够有效、经济、安全地运行实现各个组织制定的预期目标的一门工程学科。现各个组织制定的预期目标的一门工程学科。物流工程设施规划与设计流程和面积类型图例符号物流工程设施规划与设计室外场地和面积图例
2、符号 物流工程设施规划与设计q评级和评价类型图例符号i这类图例符号用于评定等级和优劣的评价，用元音字母、数值、线条、颜色表示。其中，颜色标志采用国际物料管理协会审定的标准。评级和评价类型图例符号 物流工程设施规划与设计2.2 场址选择的意义及因素 v场址选择的任务和意义 q场址选择的好坏，对于生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营好坏都具有重大意义。如果先天不足，会造成很大损失。因为场址一旦确定，设施建设完工，一般就无法轻易改动。v场址选择的工业生产力合理布局原则q最低成本原则 q专业化分工协作原则 q分散与集中相结合原则 q重点开发原则 q吸引外资合理投向原则 v场址选择
3、考虑的因素 q市场条件 q资源条件 q运输条件 q社会环境 成本相关性主要决定因素成本因素非成本因素 1、运输成本 2、原料供应 3、动力和能源的供应量和成本 4、水供应 5、劳动力素质 6、建筑和土地成本 7、税利、保险和利率 8、财务供应：资本及贷款的机会 9、各类服务和保养费用 1、社区情况 2、气候和地理环境 3、环境保护 4、政治稳定性 5、文化习俗 6、当地政府政策 7、扩展机会 8、当地竞争者 9、公众对工商业的态度 区域决定因素区域决定因素具体地址的决定因素具体地址的决定因素劳动环境可用运输运输可行性 l 卡车 l 飞机 l 火车 l 轮船靠近市场和顾客生活质量税收和行业发展激
4、励措施供货商网络大城市内/外土地成本和设施劳动力可得性企业偏好土地成本和税收政策设施物流工程设施规划与设计场址选择的步骤与内容 v准备阶段v地区选择阶段 v地点选择阶段v编制报告阶段 找到新评价方案确定任务列出考虑因素列出各项要求选址与研究指针预选地址满意否？确定评价的方法评价各地址方案满意否？有优解？取得优先领导决策确定位置是否是是否否编写场址选择报告场址选择流程图物流工程设施规划与设计 场址选择报告 1.场址选择的依据（如批准文件等）。2.建设地区的概况及自然条件。3.设施规模及概略技术经济指针，包括占地估算面积、职工人数、概略运输量、原材料及建筑材料需要量等。4.各场址方案的比较，包括自
5、然条件比较、建设费用及经营费用比较、环境影响比较、经济效益比较等。5.对各场址方案的综合分析和结论。6.当地有关部门的意见。7.附件。包括：各项协议文件的抄件；区域位置、备用地、交通线路、各类管线走向；设施初步总平面布置图等。物流工程设施规划与设计场址选择方法 v优缺点比较法 优缺点比较是一种最简单的场址选择方法，尤其适应于非经济因素的比较。当几个场址方案在费用和效益方面比较近似，则非经济因素就可能成为考虑的关键因素，此时可采用优缺点比较法对若干方案进行分析比较。物流工程设施规划与设计v重心法 这种方法适用于运输费率相同的产品，使求得的场址位置离各个原材料供应地的距离乘以各点供应量之积的总和为
6、最小。假设P0(x0,y0)表示所求设施的位置，Pi(xi,yi)表示现有设施（或各供应点）的位置(i=1,2,n)，则重心法中的坐标图如2-3所示。图中wi表示第i个供应点的运量。若用ci表示各供应点的运输费率，则根据重心法有：(3-1)物流工程设施规划与设计重心坐标为：(32)物流工程设施规划与设计 例2-1 某汽车制造厂，每年需要从P1地运来钢材，从P2地运来铸铁，从P3地运来焦碳，从P4地运来各种造型材料。各地与某城市中心的距离和每年的材料运量如表2-6所示。表2-6 距离、运量表 原材料供应地P1P2P3P4及其坐标x1y1x2y2x3y3x4y4距城市中心的坐标距离(km)2070
7、606020205020年运输量(t)2000120010002500物流工程设施规划与设计 解：利用(2-2)式得：该场址应选在坐标(35.4,42.1)的位置（单位为km）。需要注意：按重心法求得场址位置是否适合建厂，还要考虑其它因素，通过综合分析选定。物流工程设施规划与设计v线性规划运输法$线性规划法，是一种最优化技术，在考虑特定约束条件下，从众多备选方案挑选出最佳行动方案。对于物流问题最为广泛使用的线性规划形式是网络最优化。运输法作为网络最优化方法，其目标是在给定的供给、需求和能力的约束条件下，使生产、输入、输出运输的可变成本最小化。(2-4)目标函数物流工程设施规划与设计约束条件(2
8、-5)式中：m：工厂数 n：销售点数 ai：工厂i的生产能力，i=1,m bj：销售点j的需求，j=1,n cij：在工厂i生产的单位产品运到销售点j的生产运输费用 xij：从工厂i运到销售点j的产品数量物流工程设施规划与设计 例2-2 已有两个工厂F1和F2，供应4个销售点P1、P2、P3、P4。由于需求量不断增加，须再设一个工厂。可供选择的地点是F3和F4。试求：在其中选择一最佳厂址。根据资料分析，各厂单位产品生产和运输费用的总费用，如表2-7所示。约束条件是工厂不能超过其生产能力；销售点不能超过其需求量。物流工程设施规划与设计至 从P1P2P3P4年产量(台)F18.007.807.70
9、7.807000F27.657.507.357.155500F37.157.057.187.6512500F47.087.207.507.4512500需求量(台)4000800070006000 表2-7 生产、运输总费用表（万元）解：根据运输法，用最小费用分配法进行求解。其程序是：在不超过产量和需求量的条件下，将产品尽可能地分配到总费用最少的组合中去。如果第一次只分配和满足了一部分，就继续进行分配。依次类推，直至需求全部满足，产量全部分配完毕。1）若新厂设在F3，具体步骤如下：表2-3中 F3-P2组合的费用最少，为7.05万元。但需求量仅为8000台，就把F3的8000台分配给P2。F3
10、还有4500台的剩余产量。由于P2的需求量已全部满足，这一列可以不再考虑。其中组合中费用最少的是 F3-P1和 F2-P4，都是7.15万元。可把F3的4500台剩余产量中的4000台分配给P1。这时，P1的需求已全部满足，这一列可以不再考虑。还有500台剩余产量。物流工程设施规划与设计 其余组合中费用最少的是F2-P4，可把F2的5500台产量全部分配给P4。F2的产量已全部分配完毕。其余组合中费用最少的是F3-P3，是7.18万元。可把F3的500台剩余产量分配给P3。这时，F3的产量已全部分配完毕。其余组合中费用最少的是F1-P3，是7.7万元。P3还需要6500台，可把F1产量中的65
11、00台分配给P3。这时，P3的需求量已全部满足，这一列可以不再考虑。最后，P4还有500台的需求量尚未满足，由F1的500台剩余产量分配给P4。至此，所有销售点都得到满足，所有产量都分配完毕。所有产量分配如表2-8所示。表2-8 设厂于F3处的产量分配 从 至P1P2P3P4年产量(台)F1 8.00 7.807.707.80 6500 500 7000F2 7.65 7.50 7.357.15 5500 5500F37.157.057.18 7.65 4000 8000 500 12500需求量(台)400080007000600025000物流工程设施规划与设计这样，设厂于F3处，全部费用
12、至少为C3=65007.70+5007.80+55007.15+40007.15+80007.05+5007.18 =181865（万元）（2）若设厂于F4处，相同解法，得结果如表2-9所示 表2-9 设厂于F4处的产量分配 从 至P1P2P3P4年产量(台)F1 8.00 7.807.70 7.80 7000 0 7000F2 7.65 7.50 7.357.15 5500 5500F47.087.20 7.507.45 4000 8000 500 12500需求量(台)400080007000600025000 同样可得设厂于F4处的全部费用至少是 C4=70007.70+55007.15
13、+40007.08+80007.20+5007.45 =182870（万元）两方案比较C4C3，所以选F3设厂为优，可节省生产运费：C4-C3=182870-181865=1005（万元）物流工程设施规划与设计德尔菲法(Delphi Method)是在20世纪40年代由O赫尔姆和N达尔克首创，经过TJ戈尔登和兰德公司进一步发展而成的。德尔菲是古希腊地名。相传太阳神阿波罗(Apollo)在德尔菲杀死了一条巨蟒，成了德尔菲主人。在德尔菲有座阿波罗神殿，是一个预卜未来的神谕之地，于是人们就借用此名，作为这种方法的名字。德尔菲法德尔菲法物流工程设施规划与设计v德尔菲分析模型 使用该模型的步骤如下：（1
14、）成立三个小组：协调小组、预测小组和战略小组。协调小组充当协调者，负责设计问卷和指导德尔菲调查；预测小组负责预测社会的发展趋势和影响企业的外部环境；战略小组则确定企业的战略目标及优先次序。（2）识别存在的威胁和机遇。（3）确定企业的战略方向和战略目标。（4）提出备选方案。（5）优化备选方案。v其它方法 费用效果分析法、关联矩阵法、层次分析法（AHP法）、基于遗传算法的选址模型、仿真技术。物流工程设施规划与设计 成本效益分析成本效益分析成本效益分析是通过比较项目的全部成本和效益来评估项目价值的一种方法，成本效益分析作为一种经济决策方法，将成本费用分析法运用于政府部门的计划决策之中，以寻求在投资决
15、策上如何以最小的成本获得最大的收益。常用于评估需要量化社会效益的公共事业项目的价值。非公共行业的管理者也可采用这种方法对某一大型项目的无形收益（Soft benefits）进行分析。在该方法中，某一项目或决策的所有成本和收益都将被一一列出，并进行量化。物流工程设施规划与设计 成本效益分析成本效益分析成本效益分析法的基本原理是：针对某项支出目标，提出若干实现该目标的方案，运用一定的技术方法，计算出每种方案的成本和收益，通过比较方法，并依据一定的原则，选择出最优的决策方案。对一项投资进行成本效益分析的步骤：1.确定购买新产品或一个商业机会中的成本；2.确定额外收入的效益；3.确定可节省的费用；4.
16、制定预期成本和预期收入的时间表；5.评估难以量化的效益和成本。物流工程设施规划与设计关联矩阵表（逐对比较法）期望利润产品成品率市场占有率投资费用产品外观Vi0.40.30.10.20.0自行设计(A1)333343.0国外引进(A2)444133.4改建(A3)232442.7VijAiXj关联矩阵法（关联矩阵法（relational matrix analysis，简称，简称RMA）关联矩阵法是常用的系统综合评价法，它主要是用矩阵形式来表示个替代方案有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价值评定量之间的关系。物流工程设施规划与设计层次分析法（层次分析法（AHP）层次分析法(Analyti
17、c Hierarchy Process简称AHP)是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂(T.L.Saaty)于上世纪70年代初，为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。是对难于完全定量的复杂系统作出决策的模型和方法。物流工程设施规划与设计 日常生活中有许多决策问题。举例日常生活中有许多决策问题。举例1
18、.在海尔、新飞、容声和雪花四个牌号的电冰箱中选购一种。要考虑品牌的信誉、冰箱的功能、价格和耗电量。2.在泰山、杭州和承德三处选择一个旅游点。要考虑景点的景色、居住的环境、饮食的特色、交通便利和旅游的费用。3.在基础研究、应用研究和数学教育中选择一个领域申报科研课题。要考虑成果的贡献（实用价值、科学意义），可行性（难度、周期和经费）和人才培养。层次分析法（层次分析法（AHP）物流工程设施规划与设计工作选择工作选择可供选择的单位可供选择的单位P P1 1 P P2 2，P Pn n 贡贡献献收收入入发发展展声声誉誉工工作作环环境境生生活活环环境境目标层目标层准则层准则层方案层方案层例例1 大学毕业
19、生就业选择问题大学毕业生就业选择问题物流工程设施规划与设计目标层目标层O(选择旅游地选择旅游地)P2黄山黄山P1桂林桂林P3北戴河北戴河准则准则层层方案方案层层C3居住居住C1景色景色C2费用费用C4饮食饮食C5旅途旅途例例2.2.选择旅游选择旅游地地如何在如何在3 3个目的地中按照景色、个目的地中按照景色、费用、居住条件等因素选择费用、居住条件等因素选择.物流工程设施规划与设计过河的代价过河的代价 A经济代价经济代价 B1环境代价环境代价B3社会代价社会代价B2投投入入资资金金C1操操作作维维护护C2冲冲击击渡渡船船业业C3冲冲击击生生活活方方式式C4交交通通拥拥挤挤C5居居民民搬搬迁迁C6
20、汽汽车车排排放放物物C7对对水水的的污污染染C8对对生生态态的的破破坏坏C9桥梁桥梁D1隧道隧道D2渡船渡船D2（2）过河代价层次结构）过河代价层次结构例例3 横渡横渡江河、海峡江河、海峡方案的抉择方案的抉择物流工程设施规划与设计 设要比较各准则设要比较各准则C1,C2,Cn对目标对目标O的重要性的重要性A成对比较阵成对比较阵A是正互反阵是正互反阵要由要由A确定确定C1,Cn对对O的权向量的权向量选选择择旅旅游游地地目标层目标层O(选择旅游地选择旅游地)准则层准则层C3居住居住C1景色景色C2费用费用C4饮食饮食C5旅途旅途C1 C2 C3 C4 C5C1C2C3C4C5稍加分析就发现上述成对
21、比较矩阵有问题 物流工程设施规划与设计判断矩阵元素判断矩阵元素a aijij的标度方法的标度方法标度标度含义含义1 1表示两个因素相比，具有同样重要性表示两个因素相比，具有同样重要性3 3表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要5 5表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要7 7表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要9 9表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要2 2，4 4，6 6，8
22、 8上述两相邻判断的中值上述两相邻判断的中值倒数倒数因素因素i i与与j j比较的判断比较的判断a aijij，则因素，则因素j j与与i i比较的判断比较的判断a ajiji=1/a=1/aijij物流工程设施规划与设计成对比较的不一致情成对比较的不一致情况况一致比较一致比较不一致不一致允许不一致，但要确定不一致的允许范围允许不一致，但要确定不一致的允许范围物流工程设施规划与设计可以用可以用-n 数值的大小来衡量数值的大小来衡量 A 的不一致程度。的不一致程度。定义一致性指标:CI=0，有完全的一致性CI接近于0，有满意的一致性CI 越大，不一致越严重RI0 0 0.58 0.901.12
23、1.24 1.321.41 1.45 1.49 1.51 n1 234567891110随机一致性指标随机一致性指标 RIRI物流工程设施规划与设计 一般，当一致性比一般，当一致性比率率 的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验。可用其归一化特征向量作为权向量，否过一致性检验。可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造成对比较矩阵则要重新构造成对比较矩阵A A，对，对 aij 加以调整。加以调整。时，认为时，认为定义一致性比率定义一致性比率 ：物流工程设施规划与设计层次分析法应用实例层次分析法应用实例某单位拟从某单位拟从3名干
24、部中选拔一名领导，选拔的标准名干部中选拔一名领导，选拔的标准有政策水平、工作作风、业务知识、口才、写作能力有政策水平、工作作风、业务知识、口才、写作能力和健康状况。下面用和健康状况。下面用AHP方法对方法对3人综合评估、量化人综合评估、量化排序。排序。物流工程设施规划与设计目标层目标层选一领导干部选一领导干部 准则层准则层 方案层方案层 健康状健康状况况业务知业务知识识口口才才写作能写作能力力工作作工作作风风政策水政策水平平建立层次结构模型建立层次结构模型物流工程设施规划与设计健康情健康情况况业务知业务知识识写作能写作能力力口才口才政策水政策水平平工作作工作作风风健康情健康情况况业务知业务知识
25、识写作能写作能力力口口才才政策水政策水平平工作作工作作风风A的最大特征值的最大特征值相应的特征向量为：相应的特征向量为：构造成对比较矩阵及构造成对比较矩阵及层次单排序层次单排序一致性指标一致性指标随机一致性指标随机一致性指标 RI=1.24(查表查表)一致性比率一致性比率CR=0.07/1.24=0.05650.1通过一致性检验通过一致性检验物流工程设施规划与设计假设假设3人关于人关于6个标准的判断矩阵为：个标准的判断矩阵为：健康情况健康情况业务知识业务知识写作能力写作能力口才口才政策水政策水平平工作作工作作风风物流工程设施规划与设计由此可求得各属性的最大特征值和相应的特征向量。由此可求得各属
26、性的最大特征值和相应的特征向量。特征值特征值健康情况健康情况 业务知识业务知识 写作能力写作能力 口才口才 政策水平政策水平 工作作风工作作风 3.02 3.02 3.05 3.05 3.00 3.02各属性的最大特征值各属性的最大特征值均通过一致性检验均通过一致性检验物流工程设施规划与设计从而有从而有即在即在3人中应选择人中应选择A担任领导职务。担任领导职务。层次总排序及一致性检验层次总排序及一致性检验物流工程设施规划与设计 层次分析法的优点层次分析法的优点系统性系统性将对象视作系统，按照分解、比较、将对象视作系统，按照分解、比较、判断、综合的思维方式进行决策。成为成为继机判断、综合的思维方
27、式进行决策。成为成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具；要工具；实用性实用性定性与定量相结合，能处理许多用定性与定量相结合，能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题，应用传统的最优化技术无法着手的实际问题，应用范围很广，同时，这种方法使得决策者与决策范围很广，同时，这种方法使得决策者与决策分析者能够相互沟通，决策者甚至可以直接应分析者能够相互沟通，决策者甚至可以直接应用它，这就增加了决策的有效性；用它，这就增加了决策的有效性；简洁性简洁性计算简便，结果明确，计算简便，结果明确，具有中等文具有中等文化程度的人即可以了解层次分析法的
28、基本原理化程度的人即可以了解层次分析法的基本原理并掌握该法的基本步骤，容易被决策者了解和并掌握该法的基本步骤，容易被决策者了解和掌握。掌握。便于决策者直接了解和掌握。便于决策者直接了解和掌握。物流工程设施规划与设计层次分析法的局限层次分析法的局限囿旧囿旧只能从原有的方案中优选一个出来，没有只能从原有的方案中优选一个出来，没有办法得出更好的新方案办法得出更好的新方案；粗略粗略该法中的比较、判断以及结果的计算过该法中的比较、判断以及结果的计算过程都是粗糙的，不适用于精度较高的问题。程都是粗糙的，不适用于精度较高的问题。；主观主观从建立层次结构模型到给出成对比较矩从建立层次结构模型到给出成对比较矩阵
29、，人主观因素对整个过程的影响很大，这就使阵，人主观因素对整个过程的影响很大，这就使得结果难以让所有的决策者接受。当然采取专家得结果难以让所有的决策者接受。当然采取专家群体判断的办法是克服这个缺点的一种途径。群体判断的办法是克服这个缺点的一种途径。物流工程设施规划与设计遗传算法起源 遗传算法是由美国的J.Holland教授于1975年在他的专著自然界和人工系统的适应性中首先提出的，它是一类借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机化搜索算法。物流工程设施规划与设计遗传算法的搜索机制 遗传算法模拟自然选择和自然遗传过程中发生的繁殖、交叉和基因突变现象，在每次迭代中都保留一组候选解，并按某种指标从解群中
30、选取较优的个体，利用遗传算子(选择、交叉和变异)对这些个体进行组合，产生新一代的候选解群，重复此过程，直到满足某种收敛指标为止。物流工程设施规划与设计基本遗传算法的组成 （1）编码（产生初始种群）（2）适应度函数（3）遗传算子（选择、交叉、变异）（4）运行参数物流工程设施规划与设计几个术语 基因型：1000101110110101000111 表现型：0.637197 编码解码个体（染色体）基因物流工程设施规划与设计单点交叉运算 交叉前：00000|01110000000010000 11100|00000111111000101 交叉后：00000|00000111111000101 111
31、00|01110000000010000交叉点交叉点物流工程设施规划与设计变异算子 所谓变异运算，是指依据变异概率 Pm 将个体编码串中的某些基因值用其它基因值来替换，从而形成一个新的个体。遗传算法中的变异运算是产生新个体的辅助方法，它决定了遗传算法的局部搜索能力，同时保持种群的多样性。交叉运算和变异运算的相互配合，共同完成对搜索空间的全局搜索和局部搜索。SGA中变异算子采用基本位变异算子。变异前：000001110000000010000 变异后：000001110001000010000变异点变异点物流工程设施规划与设计SGA的框图 产生初始群体产生初始群体是否满足停止准则是否满足停止准则
32、是是输出结果并结束输出结果并结束计算个体适应度值计算个体适应度值比例选择运算比例选择运算单点交叉运算单点交叉运算基本位变异运算基本位变异运算否否产生新一代群体产生新一代群体执行执行M/2M/2次次物流工程设施规划与设计3、遗传算法的特点 （1）群体搜索，易于并行化处理；（2）不是盲目穷举，而是启发式搜索；（3）适应度函数不受连续、可微等条件的约束，适用范围很广。物流工程设施规划与设计2.5 设施布置概述v设施布置设计的含义和内容 设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照从原材料的接收，零部件和产成品的制造，成品的包装、发运的全过程，力争将人员、设备和物料所需要的
33、空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。当企业出现如下情况之一时，通常需要进行生产系统的设计与平面布置 J新建与扩建企业 J产品需求的变化 J产品的更新与新产品开发 J新技术新工艺的引入 J生产系统发现薄弱环节，或物流系统显著不合理 物流工程设施规划与设计v设施布置的目标：符合工艺过程的要求；最有效地利用空间；物料搬运费用最少；保持生产和安排的柔性；适应组织结构的合理化和管理的方便；为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。物流工程设施规划与设计v设施布置决策的依据 系统应达到的目标，作为布置决策的第一重要依据系统对产品和服务的需求，作为布置决策的第二重要依据。加工过程的要求，作为
34、布置决策的第三重要依据。建筑物或场所的有效空间，作为布置决策的第四重要依据。当系统目标、用户需要、加工过程、空间有效利用率确定后，下一步就是要把这些因素转变为需要容量和有效容量的数量估算。“需要容量”指必须满足目前需要的生产能力和满足经过一段时间后的生产能力两方面，“有效容量”指通过重新布置现有设施而获得的生产能力，或是通过布置新的设施而获得的生产能力（在预算限度内）。要想获得对能力的数量估计，首先要适当地选择生产能力的测定单位。部分生产系统生产能力的测定单位如表2-11所示。表2-11 部分生产系统的能力（容量）测量单位系 统单 位钢铁公司吨数/时间周期炼油厂桶数/时间周期航空公司可用飞机数
35、/时间周期纺织公司织物米数/时间周期饭店座位容量医院病床数汽车厂生产车辆数/年大学学生数/年百货商店销售收入/平方米场地物流工程设施规划与设计v系统布置分析的基本要素G做好设施布置设计，要考虑众多因素。按照理查德缪瑟的观点，影响布置设计最基本的要素是：Products，系统中物料的种类，包括在制品、原材料和产成品 Quantity，数量，指物料在单位时间流动的量，也指物料的总量 Routing，路线，包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线 Service，公用设施、辅助部门及与周围环境有关的非物流部门，如维修部门、搬运设备、信息传递的设备部门等 Timing，时间安排和时间
36、性因素 物流工程设施规划与设计产品材料生产什么？P生产路线工艺过程怎样进行生产？R数量产量每项产品要制造多少？Q时间时间安排产品何时生产？T辅助服务部门用什么来支持生产？S为 什 么图2-4 解决布置问题的钥匙(P、Q、R、S、T)这五个要素是建立有效的布置方案的关键，因此被形象地称为解决布置问题的钥匙。物流工程设施规划与设计2.6 设施布置的原则与基本形式 v工厂总平面布置设计原则（1）要符合生产工艺要求（2）要满足防火、防爆、防振和防噪声（3）利用气候等的自然条件，减小环境污染（4）合理紧凑布置，节约建设用地 v车间布置设计原则 确定设备布置形式。满足工艺流程要求。实行定置管理，确保工作环
37、境整洁、安全。选择适当的建筑形式。物流工程设施规划与设计按系统功能分类 存储布置 销售布置 工程项目布置 v设施布置的基本形式按工作流程形式分类 工艺原则布置产品原则布置定位布置成组技术布置 基本类型 混合类型 物流工程设施规划与设计ABABv工艺原则布置 q工艺原则布置是最常用的方法，它用来对具有类似的工艺流程的工作部门进行布置，使其相对位置达到最优。在很多设备安排中，最优布置通常意味着对那些相互有大量运输量的部门相邻布置，使总的物流运输管理费用最小。物流工程设施规划与设计表2-12工艺原则布置优缺点 优 点缺 点1.机器利用率高，可减少设备数量2.可采用调用设备3.设备和人员的柔性程度高，
38、更改产品种和数量方便4.设备投资相对较少5.操作人员作业多样化，提高人工作兴趣和职业满足感1.由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2生产计划与控制较复杂3生产周期长4库存量相对较大5由于操作人员从事多种作业，需要较高的技术等级物流工程设施规划与设计v产品原则布置 产品原则布置与工艺原则布置最基本的区别是工作流程的路线不同。在工艺原则布置中，物流线路是高度可变的，而产品原则布置中，设备和车间服务于专门的产品线，采用相同的设备能避免物料迂回，实现物料的直线运动。只有当给定产品或零件的批量远远大于所生产的产品或零件的种类时，采用产品原则布置才有意义。产品原则布置的优缺点如表2-17。ABBA物流工程
39、设施规划与设计表2-17 产品原则布置优缺点 优 点缺 点1.由于布置符合工艺过程，物流顺畅2.由于上下工序衔接，存放量少3.生产周期短4.物料搬运工作量少5.可做到作业专业化，对工人的技能要求不高，易于培训6.生产计划简单，易于控制7.可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法1.设备发生故障时将引起整个生产线中断2产品设计变化将引起布置的重大调整3生产线速度取决于最慢的机器4相对投资较大，因为在生产线上有的机 器负荷不满5生产线上重复作业，易使工人单调乏味，产生厌倦6维修和保养费用高物流工程设施规划与设计v成组技术（单元式）布置 成组技术（单元式）布置是将不同的机器分成单元来生产具有相似形状和
40、工艺要求的产品。成组技术布置现在被广泛应用于金属加工、计算机芯片制造和装配作业。成组技术布置可以通过以下三个步骤来实现。（1）将零件分类，建立零件分类编码系统。（2）识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置和再布置的基础。（3）将机器和工艺分组，组成工作单元。优 点 缺 点 1.由于产品成组，设备利用率较高2.可达到流程通顺，运输距离较短，搬运量少3.有利于发挥班组合作精神4.有利于扩大工人的作业技能5.缩短生产准备时间6.兼有产品原则布置和工艺原则布置的优点1.需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2.如果单元之间流程不平衡，需要中间储存，增加了单元之间的物料搬运3.班组成员需要掌握
41、所有作业的技能4.减少了使用专用设备的机会5.兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点表2-22 成组技术布置优缺点 物流工程设施规划与设计物流工程设施规划与设计物流工程设施规划与设计v定位布置与工艺原则布置和产品原则布置相比，定位布置的特点是具有相对较少的产品数量。在定位布置中，按照作业的级别来安排顺序是很普遍的。根据先后工序来决定生产阶段，按照物料的技术优先性来安排物料。表2-23 定位布置优缺点 优 点 缺 点 1.物料移动少2.当采用班组方式时，可提高作业连续性3.提高质量，因为班组可以完成全部作业4.高度柔性，可适应产品和产量的变化 1.人员和设备的移动增加2.设备需要重复配备3.需要较
42、高的工人技能4.会增加面积和工序间储存5.生产计划需要加强控制和协调 物流工程设施规划与设计产品工 位 器具零部件定位布置示意图 物流工程设施规划与设计2.7 设施布置的方法v系统布置设计 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。物流工程设施规划与设计图2-10 系统布置设计（SLP）程序图 物流工程设施规划与设计v利用相互关系法进行工厂布置相互关系法主要通过研究部门间的相互关系来进行工厂布置。工厂间各部门之间的关系有以下三种情况：生产部门之间的关系；生产部门与辅助、服务部门之间的关系；辅助、服务
43、部门之间的关系。缪瑟对上述三种关系提出了接近度的分级法，分为A、E、I、O、U、X六个级别。如表2-24所示。表2-24 评级和评价类型图例符号 物流工程设施规划与设计确定上述接近度的理由是：（1）使用公共记录（信息流）；（2）共享同样人员（人员关系）；（3）共享同一地点（物流）；（4）人员联系频繁（人员关系）；（5）文件报表联系频率（信息流）；（6）工艺流程的顺序（物流）；（7）进行类似工作（人员关系）；（8）使用同一设备（物流）；（9）有噪声、异味、振动等。物流工程设施规划与设计例2-5 设某工厂有8个部门，部门关系如图2-11所示。物流工程设施规划与设计表2-25 部门关系检查表序号部门
44、接近度AEIOUX1收发站2 53,4,86,7 2原材料库1,5 3,4,86,7 3工 具 分 发室4,5 1,26,7,8 4维修车间3,5 1,2,86,7 5生产车间2,3,46,7,81 6更衣室 57 1,2,3,487食堂 5681,2,3,4 8办公室 5 1,2,4,736根据部门关系表，做出如表2-25 所示的部门关系检查表，检查表中每一行中的各部门是否齐全。如第一行收发站，与其它部门的关系有2、5、3、4、8、6、7，说明已经齐全，其余各行类推。物流工程设施规划与设计图2-12部门样片图 从图2-12所示的部门样片图中将各部门的样片剪下来，然后进行排列，首先是将A级的组合在一起，其次是E级和I级，X级的不能相邻。本例中先将部门1排在左上角，然后按A级和E级组合，最后排列成如图2-13的形状。物流工程设施规划与设计图2-13 按优化方案排列的部门样片图 2023-1-9物流工程设施规划与设计
