第3章 系统化设施布置规划

2. 综合相互关系法布置思路（题目 请参考例3.4 、例3.5 ）
本章小结
设施是指工厂、配送中心、服务中心及其相关装备。 设施规划与设计的内容包括：场址选择、工厂布局设 计、物料搬运系统设计、建筑设计、公用工程设计和信息 网络设计；原则为：减少或消除不必要的作业、流动的观 点、追求系统的整体优化、重视人的因素、反复迭代及并 行设计；程序为：①预规划、②确定方案、③总体规划、 ④详细规划、⑤规划实施、⑥规划后；方法包括：摆样法、 数学模型法、图解法、SLP法。 物流分析的基础是计算物流量和物料分类。 物流分析的工具和方法有：工艺流程图、多产品工艺 过程图、物流连线图、从至表、物流相关表。常用的设施 布置方法有根据物流强度等级布置、利用物流相关表布置、 利用作业单位关系图布置及利用综合相互关系布置。
（3）按工艺过程布置
(4)按成组制造单元布置
(5)C型制造单元布置
(6) U型制造单元及生产线布置
3．PQ分析与布局形式
在产品PQ分析图中， P、Q坐标位于左上部的 产品，品种很少而生产 数量又很大，应按产品 原则即产品的加工工艺 过程顺序布置设备；P、 Q坐标位于右下部的产品， 生产品种多而批量小， 应按工艺原则布置设备； P、Q坐标位于中部的产 品，产品品种较多而每 种产品的产量又是中等， 应按成组原则布置设备。
传统的观点认为，降低生产成本主要着眼点在 于产品的设计和加工工艺方面的改进。但是，如前 所述，产品制造费用的20％～50％是用作物料搬运 的，而物料搬运直接与工厂布局及设备布置情况有 关，有效的设施布置大约能减少搬运费用的30％。 工厂设施布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统 的运转通畅性，而且也成为了决定产品成本高低的 关键因素之一。 最具代表性的工厂布置方法是缪瑟提出的系统 布置设计（Systematic Layout Planning，SLP），该 方法提出了作业单位相互关系密级表示法，使布置 设计由定性阶段发展到定量阶段。
1. 工厂设施布置设计的基本要素
系统布置设计的要素就是系统布置分析 时所必须掌握的原始数据资料。 在SLP中，是把产品P、产量Q、生产路 线R、辅助服务部门S及生产时间安排T作为 布置设计工作的基本出发点来看待的。因 此，这里根据SLP理论，将产品P、产量Q、 生产路线R、作业单位部门划分S及生产时 间安排T称为系统布置的基本要素（原始资 料）。
第3章 系统化设施布置规划 （SLP）方法
工厂布置的形式；熟悉PQ分析与布局形式， 当量物流计算、物料分类方法；掌握应用综 合相互关系法进行设施布置的思想及步骤。 通过学习案例：平面布置跨越定性阶段----某 石墨电极厂总平面布置，进一步熟悉SLP的 使用方法。
学习目标：了设施规划的内容、程序，
框架结构
设施实施 竣工试运 计划 转 项目管理( 施工、安 装、试车 及总结) 投资
选址及总 按规划要 制定进度 体平面布 求作详细 表或网络 置图 规划及详 图 细布置图 财 务 总 概 财 务 详 细 筹集投资 算比较 概算
3.1.4设施规划（布局设计）设计方 法
3.2 系统布置设计模式
3.2.1 工厂布置概述
物理或化学变革
□ → D 检查 运输 停留 表示对物料品质或数量的检查 表示物料由一处移向另一处 表示在事件顺序中的等待，如工序间的在制品 积压 ▽ 储存 表示受控制的储存，如保持生产连续性的库存
2.多产品工艺流程图
3.物流连线图
将各条物流路线的物流量的大小用物流 图线表示，与经过的物流节点绘制在平面 图上，称为物流连线图（或物流图）。
3.3.2 物流分析的工具与方法
1．工艺流程图
在大量生产中，产品品种少，可用标准符号绘制必要的工艺过程图直观地反 映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在工艺过程图上注明各 道工序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。 符 ○ 号 名称 操作 说 明
表示工艺过程中主要步骤，操作中要对物料作
2．对物料进ຫໍສະໝຸດ Baidu分类
其归类方法主要是绘制 PQ图，进行ABC分析。 (1)绘制PQ图。其中P代 表物料种类，Q代表物流量 （当量物流量）。根据每一 种物料Pi（i＝l，2…，n）其 对应点Qi，即可画出由直方 图表示的PQ图（见图3.16） (2)对图3.16进行ABC分 类。一般，A类物料占总品种 数的5％～10％，物流量占 70％以上；B类物料占总品 种数的20％左右，物流量占 20％左右；C类物料占总品 种数的70％以上，其物流量 仅占5％～10％左右。
(2) 玛格数法
玛格数（Magnitude）来源于美 国，是一种不太成熟的当量物流量的 计算方法，是为度量各种不同物料可 运性而设计的一种度量单位，用来衡 量物料搬运难易程度。 物料的玛格数的计算步骤是： 计算物料体积确定玛格数基本值 确定修正参数确定玛格数 查阅专用玛格曲线表，得出玛 格数基本值A，如低堆垛的托盘玛格 数基本值为38。玛格数基本值还要按 松密程度或密度（B）、形状（C）、 损伤危险性（D）、情况（E）和价值 因素（F）五个参数来修正，这些参 数取值一般在0～4之间。最后玛格数 的计算公式为： M＝A＋A（B＋C＋D＋E＋F）/4
分析方法与技 术
分析基础：计算物流量、物料分类 工具与方法：工艺流程图、多产品工艺过 程图、物流连线图、从至表、物流相关表 设施系统平面布置技术：综合相互关系法、 示例
开篇案例：某自行车制造公司应用 SLP法进行设施布置优化
某自行车制造公司管材车间是该企业自行车生 产过程中的第一个管材加工车间。由于该车间的现 有设施布置是建厂初期规划设计的，随着生产量的 不断提高，加工设备逐步增加，原有布置已经不能 满足新的产量要求，车间内物料倒流、无效装卸次 数增加、在制品数量和停留时间增加等物流混乱现 象日趋严重。虽然设备加工能力增加了，但生产能 力并没有得到相应的提高，相反却增加了产品质量 控制的难度。 为适应市场对产品需求量的增加，该企业在管 材加工车间生产面积不变的情况下，应用SLP对该 车间设施布置进行重新设计，改善了生产物流，达 到了通过提高生产效率来提高生产能力的目的。
表3.6 物流强度等级比例划分表
物流强度等级 符号 物流路线比例（%） 担 的 物 流 量 承 比例（%） 超高物流强度 A 10 40
特高物流强度 E
较大物流强度 I 一般物流强度 O 可忽略搬运 U
20
30 40
30
20 10
表3.7 某厂作业单位物流相关表
3.3.3设施系统平面布置技术
1. 综合相互关系法的思想与基本逻辑步骤
表3.1：设施规划与设计阶段结构的 成果和工作
阶段 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 名称 成果 预规划 确定目标 确定方案 总体规划 总体规划 详细规划 详细规划 规划实施 规划后
分析并确 定位置及 外部条件 主要工作 制定设施 确定设施 内容 要求预测、 求 、 生 要 估算生产 产能力及 能 力 及 需 需求量 求量 财务 财务平衡 财 务 再 论 工作 证
4.物流从至表
从至表实际上表示从某一工作地到另一工 作地的总物流量及其分布，从至表法有两个基 本假设条件：各相邻设施之间的距离相等；不 考虑零件的重量和数量差异。事实上，如果各 相邻设施之间距离不等，或需要考虑零件的重 量和数量差异，通过增加权数也可以应用这种 方法。从至表法特别适用于设施数量较少的情 况。 参考例3.3 某小型机械加工厂设施布置优化。
2. 系统布置设计（流程）模式
3.2.2 工厂布置的形式
1．物料流程形式 设施布置目标是使总成本最小，当物流成 本最小是主要目标时，流程分析在布置中 就是很重要的问题。流程形式可以分为水 平和垂直两种。
2.布置类型
制造业设备布置的基本形式
（1）固定式布置
（2）按产品布置
制造业设备布置的基本形式
3.1 设施规划概述
设施（Facilities）是指工厂、配送中心、 服务中心及其相关装备。因此设施的规划 和设计是设计生产系统和服务系统的一项 重要内容。
3.1.1设施规划与设计的内容
3.1.2 设施规划设计的原则
3.1.3 设施规划与设计的阶段与程序
设施规划与设计工作贯穿工程项目发展 周期中前期可行性研究与设计阶段，因此， 设施规划与设计必然也存在与时间有关的 阶段结构。下图体现了这个阶段结构。
设施规划概述
内容：场址选择、工厂布局、物料搬运、 建筑设计、公用工程、信息网络 原则：消除不必要作业、流动观点、整体 优化、重视人因、反复迭代 程序：预规划、确定方案、总体规划、详 细规划、实施 方法：摆样法、数学模型、图解法、SLP
系统 化设 施 布置 规划 方法
系统布置设计
工厂布置概述：基本要素、SLP模式 工厂布置形式：物料流动形式、布置类型
3.3 物流设施布置规划的分析方法与技 术
1.计算物流量
(1)当量物流量
在物流系统的分析、规 划、设计中，如能找到一个 标准，将各种物料经过折算 都变成标准的倍数或系数， 即折算成统一量，将会使分 析和计算大为简化。这个折 算成的统一量就称为当量物 流量。 当量物流量是按照规定 标准修正和折算的运输量。 当量物流量的计算，常常都 是按实际情况和经验来决定。
5.物流相关表
由于直接分析大量物流数据比较困难且 没有必要，SLP中将物流强度转化成五个等 级，分别用符号A、E、I、O、U来表示，其 物流强度逐渐减小，对应着超高物流强度、 特高物流强度、较大物流强度、一般物流 强度和可忽略搬运五种物流强度。作业单 位对或称为物流路线的物流强度等级应按 物流路线比例或承担的物流量比例来确定， 可参考表3.6来划分。物流相关表示例见表 3.7所示。