物流工程 (4)

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。
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。
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。
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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。
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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、
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。
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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
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二、设施布置的原则
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。
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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。
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。
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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
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设施Fra Baidu bibliotek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。
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输方式。
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“作业单位” Activity 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。
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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。
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。
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。
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。