工厂设施规划与设计教材

作业单位综合接近程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。这个 值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处 于中心位置还是应该处于边缘位置。
作业单
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
位代号
1
I
I
E
E
E
U
U
I
U
U
U
U
I
2
2
3
3
3
0
0
2
0
0
0
0
2
叉
2
I
I
U
X
X
U
U
U
E
O
U
X
符号
含义
说明
A
绝对重要
E
特别重要
I
重要
O
一般密切程度
U
不重要
X
负的密切程度
不希望接近、酌情而定
比例(％)
2—5 3～10 5～15 10 一 25 45—80
2. 作业单位综合相互关系表
(1) 作业单位非物流相互关系表。
选择作业单位非物流相互关系影响因素。在评价 作业单位非物流相互关系时，首先应制定出一套“基准 相互关系”，如表5-6所示。
1
3.标准件、外购件库
4.机加工车间 5.热处理车间 6.焊接车间 7.变速器车间
0.2 0.15
0. 05
0.08
5
8.总装车间 9.工具车间 10.油漆车间
(0.23) 9
11.试车车间
12.成品库 13.办公服务楼 14.车库
0.1 0.1
废料
随车工具箱加工工艺过程图 (单位：t)
油漆 原材料
废料
3
1
0.02
0.50
0.20 0.3
0.1 5
(0.3)
4
0.01 0.3
0.2
0.01
7
废料
0.31
（2）多品种工艺过程图 ( 叉车生产工艺过程图 )
8 3.24
11 3.3
12
三、物流分析与物流相关表
(1) 物流强度等级。
物流强度等级比例划分表
物流路线 物流强度等级 符号 比例(％)
承担的物流量 比例(％)
序号 作业单位名称
1 原材料库
• 建立作业单位综合相互关系表
2 油料库
I I
IE
3 标准件、外购件 U E
4 库 机加工车间 5 热处理车间
UXE
U AU
X
U U
U
O I UI
U E EU U
6 焊接车间
UIUEU
7 变速器车间
U U
U
I E
U U
UOU
U
U
8 总装车间
E U XO U XI UU U UU I
(1) 简化加工过程； (2) 有效地利用设备、空间、能源和人力资源； (3) 最大限度地减少物料搬运； (4) 缩短生产周期； (5) 力求投资最低； (6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。
设施规划与设计应遵循的原则：
(1) 减少或消除不必要的作业，这是提高企业生产率和降 低消耗的最有效方法之一。
U1 I 2U E U
U U 2E U 1U U
E 1
U U
U
E 1 X
6U X 5U
U O 2U
U UU
X 5
U I
I 2
I 1I
U
5 I
U
U
U
I X4U
I2 2
相 互 关 系 表
10 油漆车间 11 试车车间 12 成品库
U
1 E2 U 1U
U
I
X 5
5 O
U
U A
U
U X
O 4
E 4 U
4 I 3
18
11-12
3.3
A
• 物流相关 表
叉 车 总 装 厂 作 业 单 位 物 流 相 关 表
序号 作业单位名称
1 原材料库
2 油料库
U U
UI
3 标准件、外购件 U E
4 库 机加工车间 5 热处理车间
UU E
U EU
UU UU
U OU O
U I E UU
6 焊接车间
U O U OU
7 变速器车间 8 总装车间
第五章 工厂设施规划与设计
第一节 设施规划与设计概述 第二节 系统布置设计（SLP） 第三节 螺旋法求解
第一节 设施规划与设计概述
设施规划与设计的研究范围
设施规划与设计
场址选择 设施内部设计
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、设施规划的目标与原则
设施规划的目标：
UU U
IU
I
UUUU UU
O U
U
U U
UU
U E U UU U
9 工具车间 10 油漆车间 11 试车车间
O U U UUU
E UA
U
U U
U
UU U UU
UU
U
U U
U
U U
U
A UU
12 成品库
UU
UU
13 办公服务楼
U
14 车库
U
四、作业单位相互关系分析
1．作业单位相互关系决定因素及相互关系等级划分
有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始资料， 就能着手布局设计。
第二节 系统布置设计(SLP)
原始资料：
P 、 Q 、 R 、 S 、 T 及作业单位
1 ．物流
2 ．作业单位相互关系
一、阶段结构
3 ．相互关系图解 4 ．所需面积
6 ．面积相关图解 7 ．修正因素
方案 X
方案 Y
5 ．可用面积
8 ．实际条件限制 方案 Z
合计
作业单位对数
3 9 18 8 46 7 91
百分比(%)
3.3 9.9 19.8 8.8 50.5 7.7 100
• 划分综合关系密级（二）
总分
7～8 5～6 3～4 1 ～2
0 -1
关系等级 A E I O U X
合计
作业单位对数
3 7 12 16 46 7 91
百分比(%)
3.3 7.7 13.2 17.6 50.5 7.7 100
辅助服务部门 (S，Service)。是指支持生产运行的 工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力 部门、各公用设施管理部门等。
时间安排 (T，Time)。是指产品的生产周期、投产 的批量与批次、各种操作时间定额标准等。这些 数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量、 需要的面积和人员、各生产单位之间的平衡等。
二、 设施规划与设计阶段结构
O 预规划
规
I.确定方针
划
II.总体规划
阶 III.详细规划
段
IV.规划实施
V 规划后
规划时间
三、 设施规划（布局设计）设计方法
• 摆样法 • 数学模型法 • 图解法 • 系统布置设计SLP
四、 工厂布局的基本原始资料
主要生产资料
产品(P) 生产纲领(Q)
基本原始资料
生产工艺过程(R)
次要资料
辅助服务部门(S) 时间的安排(T)
产品和产量（P、Q）
Q 数
量
A
B
C
图 5-2 P-Q 曲线
产品 原则 布置
成组 原则 布置
工艺 原则 布置
P（品种）
工艺过程 (R，Route)。由熟悉本行业先进生产工 艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过 程表、工艺路线卡、装配工艺卡等工艺文件。
作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素：
• 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、危险品的影响。
• 服务的频繁和紧急程度。
表5-5 作业单位相互关系等级
(2) 以流动的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在规划 设计的始终。
(3) 运用系统的概念。用系统分析的方法求得系统的整体 优化；
(4) 重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计， 并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩、 照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身 心健康的影响；
(5) 设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反 复迭代、并行设计的过程。
I UU U I I
9 工具车间 10 油漆车间
E
U U
IU
AU U
I
X X
O
U U
11 试车车间
UUI O UO I
AXU
12 成品库
OU
OU
13 办公服务楼
I
14 车库
I
五、作业单位位置相关图
在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各 作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而 是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。
9 ．评价
选出的最佳布置方案
二、工艺过程图
以电瓶叉车总装厂为例，说明如何运用工 艺过程图来进行物流分析的方法与步骤。
标准件
原材料
3
1
0.02
0. 50
0. 20 0. 3
0.1 5
(0. 3)
4
0.01
0. 3
0. 2
7
废料
0. 31
变速器加工工艺过程图 (单位：t)
1.原材料库
原材料
2.油料库
P=N(N-1)/2
⑥ 作业单位Ai与Aj之间综合相互关系密切程度数量值 TRij=m•MRij＋n•NRij。
其中MRij为量化的物流相互关系等级， NRij为量化的非物流的相互关系密切程度等级
⑦ 等级划分（划分为A、E、I、O、U、X 六个等级）。 表5-8 综合相互关系等级与划分比例
关系等级
作业单位相互关系图的基本原理
序号 作业单位名称
1 原材料库
叉
E
车 总 装 厂 作 业
2 油料库
4E
E4I
3 4 5
标准件、外购件 4 U
库 机加工车间
U U
3 X 5
I 3 X
E 3U
热处理车间
A 1 U
U O 2A
5 I 2
U U
I
U U
I 1
U
单 位 非 物 流
6 焊接车间 7 变速器车间 8 总装车间 9 工具车间
I
车 总
2
2
0
-1 -1
0
0
0
3
1
0
-1
2
3
√I 2
I 2
U 0
U 0
U 0
I 2
E 3
√ U
U
0
0
U 0
超高物流强度
A
10
40
特高物流强度
E
20
30
较大物流强度
I
30
20
一般物流强度
O
40
10
可忽略搬运
U
表5-3 叉车总装厂物流强度汇总表
序 作业单位对 物流 物流强度 序 作业单位对 物流 物流强度
号 （物流路线） 强度 等级 号 （物流路线） 强度 等级
1
1-4
0.3 I
10
4-7
0.3
I
2
1-5
0.7 E
11
4-8
0.2
O
3
1-6
1.2 E
12
5-9
0.31 I
4
1-9
0.05 O
13
6-10
0.8
E
5
2-10
0.01 O
14
7-8
0.31 I
6
2-11
0.06 O
15
8-9
0.1
O
7
3-7
0.01 O
16
8-10
0.81 E
8
3-8
1.82 E
17
8-11
3.24 A
9
4-5
1.15 E
符号
作业单位对比例(%)
绝对必要靠近
A
特别重要靠近
E
重要
I
一般
O
不重要
U
不希望靠近
X
1~3 2~5 3~8 5~15 20~85 0~10
⑧ 经过调整，建立综合相互关系表。
(4) 以叉车总装厂为例，建立作业单位综合相互关系表
• 加权值选取 ：由于物流影响并不明显大于其他方面的 影响，因此取加权值m:n=1:1。
2
1
0.01
1.20
6
0.40 废料
10 0.81
车体加工工艺过程图（单位：t）
1.原材料库 2.油料库 3.标准件、外购件库 4.机加工车间 5.热处理车间 6.焊接车间 7.变速器车间 8.总装车间 9.工具车间 10.油漆车间 11.试车车间 12.成品库 13.办公服务楼 14.车库
原材料
1 0.35
关系密切程度的理由 搬运物料的数量 类似的搬运问题 损坏未包装的物品 包装前的检查单不明确 使用相同的人员、设施、管理方式等 方便、安全 搬运物料的数量和形状 服务的频繁和紧急程度 搬运物料的数量 搬运物料的体积、共用相同的人员 报表运送、安全、方便 产品的运送 共用相同的设备 联系频繁程度 辅助服务不重要 接触不多 不常联系 灰尘、火灾 烟尘、臭味、灰尘 外观、振动
O 2
2
1 O 5U
O 4U
13 办公服务楼
4E I3
14 车库
8
(2) 作业单位综合相互关系。
(3) 作业单位综合相互关系表的建立：
① 求得作业单位物流相关表。 ② 求得作业单位相互关系表。 ③ 确定物流与非物流相互关系的相对重要性(1/3~3之间)。 ④ 量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。 对于物流相关表及非物流相关表，一般取A=4，E=3，I=2， O=1，U=0，X=－1，得出量化以后的物流相关表及非物流 相互关系表。 ⑤ N个作业单位的总的作业单位对数
• 作业单位非物流相互关系表
字母 A
E I O U X
表 5-6 基准相互关系
一对作业单位 钢材库和剪切区域
最后检查和包装
清理和油漆 接待和参观者停车处 金属精加工和焊接 维修和部件装配 剪切区和冲压机 部件装配和总装配 保管室和财务部门 维修和接收 废品回收和工具室 收发室和厂办公室 维修和自助食堂 焊接和外购件仓库 技术部门和发运 焊接和油漆 焚化炉和主要办公室 冲压车间和工具间
5 0.2
4
0.15 0.2
废料
液压加工工艺过程图（单位：t）
机油 外协件
原材料 油漆 原材料
原材料
标准件 原材料
22 0.06
3 1.81
1
2
0.35
0.01
5 0.2
4
0.15
0.2 废料
1
1
1.20 6
0.2 0.15
0.05 0.08 5
0.40
(0.23)
废料 10
0.81
9
0.1 0.1
• 综合相互关系计算
序 作业
关系密切程度
综合关系
物流关系（加权值：1） 非物流关系（加权值：1） 号 单位对
等级
分值
等级
分值
分值 等级
1
1-2
Uห้องสมุดไป่ตู้
0
2
1-3
U
0
3
1-4
I
2
4
1-5
E
3
E
3
3
E
3
3
I
2
4
I
2
5
5
1-6
E
3
E
3
6
• 划分综合关系密级（一）
总分
7～8 4～6 2～3
1 0 -1
关系等级 A E I O U X