1、1西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析第第8讲讲 目目 录录CH4 设施布置设计设施布置设计 4.1 设施布置概述设施布置概述4.2 系统化布置设计系统化布置设计(SLP)复习与例题复习与例题4.3 螺旋法求解螺旋法求解4.4 SLP的改进的改进(FacPlan)2西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析SLP程序模式程序模式选择选择分析分析寻优寻优输入数据（输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1
2、、物流、物流2、作业单位的相、作业单位的相互关系互关系(非物流非物流)3、物流、物流作业单作业单 位相互关系综合图位相互关系综合图4、必要面积、必要面积5、可用面积、可用面积6、面积相互关系图、面积相互关系图9、拟定几种布置方、拟定几种布置方案案10、评价、评价7、修正条件、修正条件8、实际制约、实际制约作业单位位置相关图作业单位位置相关图西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析3西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教
3、研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析5西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析6 作业单位名称 1 2 3 4 5 I U U I U O A U I O 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析7西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析8西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析9西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院
4、IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析10西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析11目录目录12西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4.2.6 面积的确定面积的确定 在实际的设施布置设计过程中，常因受到现有厂房或在实际的设施布置设计过程中，常因受到现有厂房或可利用土地面积与形状的限制等，不得不把需要的面积可利用土地面积与形状的限制等，不得不把需要的面积与可利用的面积结合起来考虑，因而面积的设定方法有与可
5、利用的面积结合起来考虑，因而面积的设定方法有下列几种：下列几种：1、计算法计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设施：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单、材料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积。位的总面积。2、标准面积法标准面积法：采用某种工业标准求得所需的面积。：采用某种工业标准求得所需的面积。3、概略布置法概略布置法 应用模板或设备模型进行布置并确定面应用模板或设备模型进行布置并确定面积。积。4、比率趋向预测法比率趋向预测法：将过去各个时期每台设备、每个工：将过去各个时期每台设备、每个工时或每个单位的面积作为基础，按
6、未来产量和人员的发时或每个单位的面积作为基础，按未来产量和人员的发展预测要求，按比例扩大来设定面积。展预测要求，按比例扩大来设定面积。13西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析面积的确定 一般来说，需要的面积常常受到一般来说，需要的面积常常受到实际条实际条件的限制件的限制，必须进行适当的调整，使之与，必须进行适当的调整，使之与可用面积相适应。调整的方式，可以是压可用面积相适应。调整的方式，可以是压缩某些不很重要的面积、也可以进行新的缩某些不很重要的面积、也可以进行新的组合。此外，做面积相关图时需
7、考虑组合。此外，做面积相关图时需考虑流动流动模式模式的选择。的选择。14西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4.2.7 布置修正 所谓修正条件，是指诸如所谓修正条件，是指诸如运输方式、贮存运输方式、贮存设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设施和管理控制施和管理控制等具体因素。它们的重要程度各不等具体因素。它们的重要程度各不相同，但都以独特的方式影响布置设计方案。在相同，但都以独特的方式影响布置设计方案。在进行布置设计时，需要加以考虑。用适当的方法进
8、行布置设计时，需要加以考虑。用适当的方法根据现有厂房的实际条件使部门面积结合，同时根据现有厂房的实际条件使部门面积结合，同时结合修正条件对各部门的位置、形状等进行调整结合修正条件对各部门的位置、形状等进行调整，可以形成几个理想的、理论的块状布置，可以形成几个理想的、理论的块状布置(Block layout)方案。方案。例：精密车间应远离锻造车间例：精密车间应远离锻造车间 铸造车间应处在背风之处铸造车间应处在背风之处15西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4.2.8 布置方案的评价与选择 布置方
9、案的评价常常从布置方案的评价常常从经济因素经济因素和和非经济因素非经济因素两个方面进行，经济评价两个方面进行，经济评价可以采用可以采用费用对比法费用对比法等，非经济因素评等，非经济因素评价可以采用价可以采用优缺点比较法优缺点比较法和和加权因素法加权因素法等。等。16西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4.2.8 布置方案的评价与选择布置方案的评价与选择1、非经济因素评价 每个布置方案都有一些不能用费用精确地衡量的非经济因素，常见的有：(1)是否易于将来发展 (2)工艺过程的适应性(3)灵活性
10、(4)物流的效率(5)物流搬运的效率 (6)储存的效率(7)空间利用率 (8)辅助服务部门的综合效率(9)工作条件 (10)安全性(11)是否易于管理 (12)产品质量 (13)维修 (14)设备利用率(15)是否满足需求能力 (16)是否适应公司的组织机构 (17)人流 (18)外观(19)自然条件的利用 (20)环境保护17西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析布置方案的评分示例：评价因素 重要度 现状 方案A 方案B 1 增产可能性 5 2 10 2 10 4 20 2 生产率 10 1.
11、5 15 2 20 2.5 25 3 操作者的效率 3 2 6 5 15 3 9 4 地面面积的节约 5 2 10 3 15 2 10 5 进度管理的难易 10 1 10 3 30 2 20 合计 100 177.5 224 275 18西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析2、经济因素评价：、经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济对于各种布置方案，可以通过工程经济分析，评价其节省费用、投资额及投资回分析，评价其节省费用、投资额及投资回报期等，作为比较选择的基准。至于比较报期等，作为比
12、较选择的基准。至于比较哪些指标最好，没有统一的标准，需要具哪些指标最好，没有统一的标准，需要具体情况具体分析。体情况具体分析。西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析19 序号 工艺路线 日产量/个 单件质量/吨 A 1-2-5 20 2 B 1-2-4-5 50 1 C 1-3-2-5 30 0.5 表表2：5个部门所需厂房面积个部门所需厂房面积如何布置？如何布置？西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析204.绘制空间相绘制空间相互关系布置图互关系布置图1.编制相
13、编制相互关系图互关系图3.绘制作绘制作业关系图业关系图5.评价布评价布置方案置方案6.详细详细布置图布置图2.确定需确定需用空间用空间模型化与方案综合模型化与方案综合系统识别和环境分析系统识别和环境分析选择与实施选择与实施西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析21西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析22物物流流强强度度等等级级划划分分表表 物流强度等级 符号 物流路线比例（%）承担物流量比例（%）超高物流强度 A（4）10 40 特高物流强度 E（3）20 30
14、 较大物流强度 I（2）30 20 一般物流强度 O（1）40 10 可忽略搬运 U（0）西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析23物流强度分析表（由从至表得出）物流强度分析表（由从至表得出）西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析24 作业单位名称 1 2 3 4 5 I U U I U O A U I O 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析25西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室
15、石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析2651243西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析2751243 由表由表2知知：5个部门所需厂房面积个部门所需厂房面积如何改进？如何改进？西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析28331224454面积面积 20 m2西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析29例例2：某液压转向器厂的设施布置：某液压转向器厂的设施布置公路北比例：1：2000西
16、南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析30序号 作业单位名称 用途 建筑面积 备注 1 原材料库 储存钢材、铸锭 20*30 露天 2 铸造车间 铸造 12*24 3 热处理车间 热处理 12*12 4 机加工车间 车、铣、钻 12*36 5 精密车间 精镗、磨销 12*36 6 标准件、半成品库 储存外构件、半成品 12*24 7 组装车间 组装转向器 12*36 8 性能试验室 转向器性能检验 12*12 9 成品库 成品储存 12*12 10 办公、服务楼 办公、食堂等 80*60 11 设备维修车间 机床维修 12*24
17、示例一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析31示例二：液压转向器加工工艺从至表共 1 页 生产部门：液压转向器 主要产品：1、连接块组件 A 2、前盖 B 3、挡环 C 4、滑环 D 5、联动 器 E 6、阀 体 F 7、阀 心 G 8、阀 套 H 9、隔 盘 I 10、限位柱 J 11、锭子 K 12、转子 L 13、后盖 M 14、外购件 N 第 1 页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 从 至 原材料库 铸造车间 热处理车间 机加工车间 精密车间 半成品库 组装车间 性能实验室 成品
18、库 合 计 1 原材料 库 1229.82 197.4 238.578 1665.798 2 铸造 车间 737.88 737.88 3 热处理 车间 197.394 146.058 343.452 4 机加工 车间 146.58 540.168 109.8 649.968 5 精密 车间 634.8 634.8 6 半成 品库 767.08 767.08 7 组装 车间 767.08 153.416 920.496 8 性能 实验室 153.4 611.52 764.936 9 成品 库 合计 1229.82 343.452 1173.85 686.226 744.6 920.496 767
19、.08 764.936 6484.41 编制（日期）审核（日期）西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析32物物流流强强度度分分析析表表 序 号 作业单位对（路线）物 流 强 度（单位：t）150 300 450 600 750 900 1050 1200 物流强度等级 1 1-2 A 2 7-8 A 3 6-7 E 4 2-4 E 5 5-6 E 6 8-9 E 7 4-5 I 8 3-4 I 9 1-4 I 10 1-3 I 11 7-9 O 13 3-5 O 15 4-6 O 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研
20、室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析33 设备维修车间 作业单位名称 原材料库 铸造车间 热处理车间 机加工车间 精密车间 半成品库 组装车间 性能实验室 成品库 办公、服务楼 U U U U O E E O E O I I E I I A A U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析34西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规
21、划与物流分析设施规划与物流分析35编 号 理 由 1 工 作 流 程 的 连 续 性 2 生 产 服 务 3 物 料 搬 运 4 管 理 方 便 5 安 全 与 污 染 6 振 动、噪 音、烟 尘 7 人 员 联 系 符 号 含 义 说 明 比 例（%）A 绝 对 重 要 2 5 E 特 别 重 要 3 10 I 重 要 5 15 O 一 般 重 要 10 25 U 不 重 要 45 80 X 负 的 密 切 程 度 不 希 望 接 近 酌 情 而 定 确定作业单位相互关系等级列出作业单位相互关系密切理由（示例）西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流
22、分析设施规划与物流分析36 I/1 E/4 O/4 U U U 设备维修车间 作业单位名称 原材料库 铸造车间 热处理车间 机加工车间 精密车间 半成品库 组装车间 性能实验室 成品库 办公、服务楼 U U I/3 U U E/1 E/3 I/3 U I/1 E/1 I/3 I/3 A/12 A/3 U U U U E/4 U U O/4 X/6 U U U U U X/6 U I/3 U X/6 U U U U I/2 U U U X/6 X/6 I/1 I/2 I/2 I/2 I/2 建立非物流作业单位相互关系表（示例）西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设
23、施规划与物流分析设施规划与物流分析37西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析38关系等级 物流关系 加权值：1 非物流关系 加权值：1 综合关系 作 业 单 位对 分数 等级 分数 等级 分数 等级 1-2 A 4 A 4 8 A 1-3 I 2 I 2 4 I 1-4 I 2 I 2 4 I 1-5 U 0 U 0 0 U 1-6 U 0 U 0 0 U 示例中须计算55对作业单位，计算分数在18之间，由此得综合相互等级划分表如下：总分 关系等级 作业单位对数 比例（%）8 A（绝对重要）2 3.64 57 E（特别重要）4
24、7.27 34 I（重要）7 12.73 12 O（一般）11 20.0 0 U（不重要）26 47.3-1 X（不希望）5 9.1 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析39建立作业单位综合相互关系表（示例）设备维修车间 作业单位名称 原材料库 铸造车间 热处理车间 机加工车间 精密车间 半成品库 组装车间 性能实验室 成品库 办公、服务楼 U U O U O E E I E O I I E I I A A O U U U U U U I O U I O U O X U U U U U X U U O O O X U X U
25、U X U U O U U U 西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析40 3 10 1 11 2 4 5 6 7 8 9 3 示例：液压转向器作业单位位置相关图西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析41 1 3 2 4 5 6 8 7 9 10 11 北 公 路 公 路 绿地 停车场 废料场 厕厕所所 车库 绿地 喷水池 花坛 绿地 液压转向器厂总平面图 比例 1：1000 42西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教
26、研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4.3 螺旋法求解螺旋法求解螺旋法是在螺旋法是在SLP基础上发展起来的基础上发展起来的,只考虑物只考虑物流量大小的工厂布局。流量大小的工厂布局。厂区平面布置的目标：厂区平面布置的目标：相邻两部门间的物流相邻两部门间的物流量为最大量为最大。基本思路：基本思路：从至表从至表(流量相关线图流量相关线图)螺旋螺旋法求解法求解解的好坏评价解的好坏评价步骤步骤：（：（1）根据流量排序；（）根据流量排序；（2）依据排序）依据排序等级把各单元放入布置图中；（等级把各单元放入布置图中；（3）加入面）加入面积积西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室
27、石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析43西南科技大学制造学院西南科技大学制造学院IE教研室石宇强教研室石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4445西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析4.4 SLP的改进的改进(FacPlan)Quarterman Lee对对Muther的的SLP的改进方的改进方法，称法，称FacPlan。为设施规划提供了一种整体、广泛和全面的为设施规划提供了一种整体、广泛和全面的方法（将选址和设施设计作为一个整体）。方法（将选址和设施设计作为一个整体）
28、。Lee的观点：经验性、克隆性、从底向上的、的观点：经验性、克隆性、从底向上的、系统化的、策略性的。系统化的、策略性的。FanPlan综合了上述方法优点：系统化、结综合了上述方法优点：系统化、结构化、策略性等特点。构化、策略性等特点。46西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析一、一、FacPlan设施规划的框架：设施规划的框架：厂址选厂址选择、前空间规划、宏观空间规划、微观择、前空间规划、宏观空间规划、微观空间规划、亚微观空间规划空间规划、亚微观空间规划。二、二、FacPlan中的宏观空间规划中
29、的宏观空间规划47西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析三、三、FacPlan中的操作策略中的操作策略 面向工艺还是针对产品面向工艺还是针对产品四、优势分析四、优势分析Lee氏的氏的FacPlan比比SLP更丰富和详细。更丰富和详细。FacPlan比比SLP更广泛，更广泛，SLP仅涉及工仅涉及工厂布置设计。厂布置设计。48西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析习习 题题1 参观校内外附近的一个单位
30、参观校内外附近的一个单位,列出该单列出该单位的全部设施位的全部设施,基于你的观察决定作业单基于你的观察决定作业单位之间的关系代码并注明理由位之间的关系代码并注明理由,最后画出最后画出关系表关系表;提出合理布置方案。提出合理布置方案。如：书店、餐厅、图书馆、计算机房、某如：书店、餐厅、图书馆、计算机房、某实验室、工厂或工厂的某一车间。实验室、工厂或工厂的某一车间。（要求第（要求第6周星期交）周星期交）49西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析习习 题题2 在一小型制造厂内有在一小型制造厂内有6个作
31、业单位。其关系个作业单位。其关系代码和各部门面积如图所示。试用代码和各部门面积如图所示。试用SLP方法作方法作一方块式的布置设计。一方块式的布置设计。（要求第周星期交（要求第周星期交）A50西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析习习 题题2 在一小型制造厂内有在一小型制造厂内有6个作业单位。其关系个作业单位。其关系代码和各部门面积如图所示。试用代码和各部门面积如图所示。试用SLP方法作方法作一方块式的布置设计。一方块式的布置设计。A51西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室西南科技大学制造科学与工程学院工业工程教研室 石宇强石宇强设施规划与物流分析设施规划与物流分析案例分析（选址问题）案例分析（选址问题）另发资料。另发资料。要求：要求：（1）可以组队（人数不超过人），先在班级）可以组队（人数不超过人），先在班级内比赛，然后各班推荐个队参加课堂交流。内比赛，然后各班推荐个队参加课堂交流。（）各小组第（）各小组第6周星期交报告书。（注明小周星期交报告书。（注明小组成员学号、姓名及分工）组成员学号、姓名及分工）（）第（）第6周星期抽时间在课堂讨论。周星期抽时间在课堂讨论。
