物流工程 (4)

第4章 设施布置设计 Facility Layout Design
2004-09
引导案例
东风汽车公司前身是1970年代开始建设的第二汽车制造厂， 它位于湖北省西北山地十堰市。
二汽的22个专业厂分布于十堰市各山坳内，布局十分分散， 东西距离近30公里。
没有考虑汽车制造这种大物流量生产所必需遵循的“移动 距离最小原则”，在生产系统规划与设计中没有进行正确 的物流分析，在厂际间建设了70多公里的铁路专用线及与 之配套的仓库等设施。最后，不得不用汽车运输取代了原 定的厂际间的铁路运输。
车间布置设计应解决各生产工段（工作站）、辅 助服务部门、储存设施等作业单位及工作地、设 备、通道、管线之间和相互位置，同时，应解决 物料搬运的流程及运是指布置图中各个不同的工作区或 存在物，是设施的基本区划。
作业单位的最高层次是要设计的设施(Facility)，它包括一 系列部门(Departments)，部门可以是车间或其他机构。
设施布置的好坏直接影响整个系统的物流、信息 流、生产经营能力、工艺过程、灵活性、效率、 成本和安全等方面，并反映一个组织的工作质量、 顾客印象和企业形象等内涵。
设施布置工作不但在新设施设计时要做，在原有 设施重新设计改造时也需要。
企业经营总会面临内部条件和外部市场的各种变 化，从而会出现当初布置设计时考虑不到的问题， 都可能会要求重新布置生产或服务系统。
而部门由工作中心(Work Center)组成，若是工厂这些工作 中心可以是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造 单元(FMS)。
通常部门级的布置指的是块状布置图(Block Layout)，工作 中心级的布置是详细布置图(Detailed Layout)。
工作中心由工作站(Workstation)组成。工作站也称工作地， 是最小作业单位，它一般由一台机器和/或一个作业人员 组成。
9
设施布置设计要考虑的基本原则：
整体综合原则。设计时应将设施布置有影响的所有因 素都考虑进去，以达到优化的方案。
移动距离最小原则。产品搬运距离的大小，不仅反映 搬运费用的高低，也反映物料流动的通畅程度，因此， 应以搬运距离最小原则选择最佳方案。
流动性原则。良好的设施布置应使在制品在生产过程 中流动顺畅，消除无谓停滞，力求生产流程连续化。
5
设施布置最早起源于工厂设计。一个工厂的设施 布置包括工厂总体布置和车间布置。
工厂总体布置设计应解决工厂各个组成部分，包 括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办 公室、露天作业场地等各种作业单位和运输线路、 管线、绿化和美化设施的相互位置，同时应解决 物料的流向和流程、厂内外运输的联接及运输方 式。
作业单位位置相关图、作业单位面积相关图。 6. 平面图布置方法：缪瑟的线型图法、Tompkins关系表法、
面积图、实际布置、现场布置。 7. 服务设施布置：办公室布置、零售店布置。
3
4.1 布置决策
设施布置与设计是决定企业长期运营效率重要的决策。 设施布置设计对生产系统极为重要，据测算，物料搬运和
随着工厂和服务设施布置设计的发展和研 究的深入，加上系统工程、运筹学、计算 机技术的发展应用，出现一些先进的设计 方法。
空间利用原则。无论是生产区域或储存区域的空间安 排，都应力求充分有效地利用空间。
柔性原则。在进行厂房设施规划布置前，应考虑各种 因素变化可能带来的布置变更，以便于以后的扩展和 调整。
安全原则。应考虑使作业人员有安全感，方便、舒适。
10
最早的设施规划与设计是工厂设计经验的 总结，难以满足生产经营的要求。
布置有关的成本占工厂生产总运营成本20~50% 。采用有 效的布置方法，可以使这些成本降低30%，甚至更多。 生产系统设施布置要解决的主要问题是：
是根据企业的经营目标和生产纲领，在已确定的空间场所内，按 照从原材料的接收、零件和产品的制造，到成品的包装、发运的 全过程，将人员、设备、物料所需要的空间做最适当的分配和最 有效的组合，以便获得最大的生产经济效益。
不仅有形的生产和服务设施会碰到布置和重新布置的问题， 即使是非物质生产的服务系统，如商店、宾馆、餐馆也同 样面临此问题。
4
一、设施布置的内容
在进行设施布置决策要考虑的内容主要有以下几个方面： 物流和物料搬运设备。确定物流的重要性和形式，采用何
种设备，是传送带、起重机、自动仓库还是自动小车来发 送和存储物料。并考虑物料在不同工作单元间移动的成本。 容量和空间要求。只有先确定了人员、机器和设备的要求 后，才能进行布置，为每一作业单位分配合理的空间，并 考虑通道、洗手间、餐厅、楼梯等附属设施的要求。 环境和美学。布置决策也要求确定窗户、分隔高度、室内 植物等环境因素，以降低噪音、改善空气流通和提供隐密 性等。 信息流。通信交流对公司都是很重要的，布置必须方便交 流，在办公室布置中尤其重要。
2
本章主要内容
1. 布置决策：设施布置的概念、设施布置的重要性和遵循 的原则。
2. 典型布置形式：生产设施的三种布置形式、组合布置、 物流流动模式、产品原则布置。
3. 系统布置设计：SLP概述、基本要素分析。 4. 物流分析：物流分析的内容和方法、从至表、物流强度、
物流相关图。 5. SLP相关图技术：非物流关系分析、作业单位综合相关图、
由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系， 加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复 杂，物流始终是压在企业肩上的一个重担。
十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司不 得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总 结教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经 发生了质的飞跃。
工作地布置是整个布置的基础，工作站面积大小和形状对 上面几个层次的布置影响很大，一般通过人机工程、工作 测量和机器本身的尺寸和输入输出要求来确定工作地的面 积和其他要求。
7
作业单位的层次
块
设施
状
部门
部门
部门
布 置详
部门 图 细
布
置
工作中心 工作中心 工作中心
图
工作地 工作地 工作地
工作地布置
8
二、设施布置的原则