系统布置设计——SLP方法

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。 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)。 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。
设施布置设计
主要内容：
4.1 设施布置设计的基本概念 4.2 设施布置的基本形式 4.3 系统布置设计（SLP）方法
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引例
东风汽车公司前身是70年代开始建设的第二汽车制造厂，位于湖北省十堰 市。 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，工厂布置分散，22专业厂分散在山 坳。
设施设计
物料搬运系统设计 建筑设计
公用工程设计
信息通信系统设计
✓ 场(厂)址选择——对设施进行地区、地点的选择(企业物流宏观定位)。
✓ 布置设计——对建筑物、设备、运输通道、场地等进行合理配置。
(企业物流中观定位)
✓ 搬运设计——对物料搬运路线、方法、器具及储存场地做合理安排。
(企业物流微观定位)
4.1 概述
设施： 是指制造系统或服务系统运行所需的有 形的固定资产。
设施规划： 是为新建或改建的制造系统或服务系统， 综合考虑各种因素，作出分析、规划和设 计，使资源合理配置，系统建成后能够有 效运营达到各种预期目标的活动。
一、设施规划与设计的内容
设施规划与设计
设施选址(场址选择)
设施布置设计
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作业单位的层次
设施
部门 部门 部门
部门
块
状
布
置
图
详
细
布
置
图
工作中心 工作中心
工作中心
工作地 工作地 工作地
工作地布置
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三、设施布置设计的目标
☻总体目标
在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需 的空间做最适当的分配和最有效的组合。
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具体目标：
最好的工艺流程———保证工艺流程畅通，生产时间短， 生产连续。
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。
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（2）工艺布置原则（机群式） 把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。
图4 工艺原则布置示意图
图5 钻削加工工段
图5 车削加工工段
优点
①机器利用率高 ②设备和人员的柔性程度高， 更改产品品种和数量方便 ③设备投资相对较少 ④操作人员作业多样化
缺点
①物流量大 ②生产计划与控制较复杂 ③搬运距离长，有回流，生产 周期长 ④库存量相对较大 ⑤员工技能要求高
③可做到作业专业化，对工人技能
要求不高，易于培训
④生产计划简单，易于控制
⑤可使用专用设备和机械化、自动
化搬运方法
缺点
①设备发生故障时引起整个生产 线中断
②产品设计变化将引起布置的重 大调整
③生产线速度取决于最慢的机器
④生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大
⑤生产线重复作业，工人易产生 厌倦
⑥维修和保养费用高
系统化布置
工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不 断探索的问题．自工业革命以来研究出了许多手工 设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又发展 了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，以 R·缪瑟提出的系统布置设计SLP(System Layout Planning)最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅 适用于工厂和生产系统设计，还可以用于医院、学 校，百货商店、办公楼等设施设计。
生产设施布局形式
可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类，再来细分布置形式。 生产设施的三种基本的布置形式：
固定式布置 产品原则布置 工艺原则布置 成组原则
1.工厂布局的形式
（1）产品原则布置（流水线布置） 当产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备，形成 流水生产线或装配线。
☻ 车间布置 解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业单位、设备、通道、 管线的相互位置，同时要解决物料搬动的流程及方式。
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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。可大至一个建筑物或一个车间， 亦可小至一个出入口或一台机器——如何划分，须看规划设计 工作所处的阶段或层次。
图1 产品原则布置示意图
图2 汽车后桥加工生产线
图3 汽车装配生产线
图4 汽车焊接生产线
产品原则布置的基础
标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作业，由专门的人力及 加工设备来完成。
产品原则布置优缺点比较
优点
①由于布置符合工艺过程，物流畅 通
②由于上下工序衔接，存放量少物
料搬运工作量少
（3）固定式布置原则（项目布置） 主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。 它的加工对象位置，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如 工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等。
固定式布置
工厂布局设计
机械与运载工程学院
固定式布置缺点：
场地空间有限； 不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组织和管理带来较大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 难； 物料需求量是动态的。
最少的物料搬运费用—运输路线简化，避免往返和交叉。 最有效地利用空间——使建筑设备和单位制品的占有空间小。 最好的柔性—————设施布置适应产品需求的变化、工艺
和设备的更新。 最舒适的作业环境—— 保证安全，满足生理、心理要求。 最便捷的管理————使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区
域或靠近布置。 力求投资最省
✓ 建筑设计——对建筑物结构进行设计，以满足功能、空间、经济、安
全，美观等需要。
✓ 公用工程设计——对电力、热力、照明、排水、通风等进行协调设计。 ✓ 信息通信设计——对信息通信传输、管理维护等系统进行全面设计。
二、设施布置设计的内容
☻ 工厂总体布置
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、绿化及美化设 施的相互位置，同时要解决物料的流向和流程、厂内外运输的联系及运输 方式。