第六章 设施布置方法

图3 车体加工工艺过程 单位： ） （单位：t） 工艺过程图
FP&D
SLP求解 求解： 6.4 SLP求解：以电瓶叉车总装厂为例
原材料 1 0.35 5 0.2 4 0.15 废 料 0.2
（4）液压缸的加工 ） 液压缸经备料、退火、粗加工、热处理、 液压缸经备料、退火、粗加工、热处理、 精加工等工序完成加工。 精加工等工序完成加工。
FP&D
6.2 系统化布置设计程序模式
原始资料： 、 、 、 、 及作业单位 原始资料：P、Q、R、S、T及作业单位 1．物流分析 ． 2．作业关系 ．
3．相互关系图 ．
4．所需面积 ． 6．面积相关图 ．
5．可用面积 ．
7．修正因素 ．
8．实际条件限制 ．
方案X 方案 方案Y 方案 9．评价 ．
变速器加工工艺过程（单位： ） 图1 变速器加工工艺过程（单位：t）
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SLP求解 求解： 6.4 SLP求解：以电瓶叉车总装厂为例
原材料 1 0.15 0.08 5 (0.23) 9 0.1 0.1 废 料 0.2 0.05
（2）随车工具箱的加工 ） 随车工具箱共重0.1t，其中一部分经备料、 随车工具箱共重 ，其中一部分经备料、 退火、粗加工、热处理、 退火、粗加工、热处理、精加工等工艺流程 完成加工， 完成加工，而另一部分只进行简单的冲压加 工即可。 工即可。
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6.3 作业单位相互关系图
作业单位相互关系图示例： 作业单位相互关系图示例： 1）作业单位名称记在左边行内；每个作业单位行作上下45°倾斜，任 ）作业单位名称记在左边行内；每个作业单位行作上下 °倾斜， 意两个作业单位相交得到唯一一个单元格。 意两个作业单位相交得到唯一一个单元格。 2）小菱形单元格被虚线所分割，上半格用AEIOUX六个字母表示相互 ）小菱形单元格被虚线所分割，上半格用 六个字母表示相互 关系的重要程度或密切程度，下半格表示重要程度的理由的编码（ 关系的重要程度或密切程度，下半格表示重要程度的理由的编码（一般情况 非物流相关图使用）。 下，非物流相关图使用）。 序号 作业单位名称
PQRST分析 分析
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6.3 作业单位相互关系图
作业单位（ ），这是一个含义泛指的术语 作业单位（Activity），这是一个含义泛指的术语，英文原意可以是一 ），这是一个含义泛指的术语， 类活动、工作或业务，也可以是一个组织或机构； 类活动、工作或业务，也可以是一个组织或机构；在设施规划中的专门含 义是表示要在工厂或服务中作布局设计时需要确定位置的一些事物， 义是表示要在工厂或服务中作布局设计时需要确定位置的一些事物，在不 同的设计层次或不同的情况下，它包括部门、区域、职能部门、工作中心、 同的设计层次或不同的情况下，它包括部门、区域、职能部门、工作中心、 建筑、机床或设备组、操作等。 建筑、机床或设备组、操作等。 例如，对一个工厂的总平面设计，即布局设计时，其作业单位为厂房、 例如，对一个工厂的总平面设计，即布局设计时，其作业单位为厂房、 车间、仓库等；对一个车间作详细布置设计时，作业单位为机器、装配台、 车间、仓库等；对一个车间作详细布置设计时，作业单位为机器、装配台、 检查站等。 检查站等。 作业单位相互关系图（ ），就是在对作业 作业单位相互关系图（Activity Relationship Chart），就是在对作业 ）， 单位关系密切程度进行评价基础上所作出的图表 图表。 单位关系密切程度进行评价基础上所作出的图表。
第六章 设施布置方法
6.1 设施布置设计的方法 6.2 系统化布置程序模式 6.3 作业单位相互关系图 6.4 SLP求解 求解 6.5 计算机化布置方法 6.6 案例分析
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6.1 设施布置设计的方法
设施的规划与设计是设计生产系统和服务系统的一项重要内容。 设施的规划与设计是设计生产系统和服务系统的一项重要内容。我国习惯于用 工厂设计”一词代表工业设施规划与设计，随着工业工程学科的发展， “工厂设计”一词代表工业设施规划与设计，随着工业工程学科的发展，非工业设 包括各种服务设施的规划与设计日益受到关注，如医院、机场、超市、餐厅、 施，包括各种服务设施的规划与设计日益受到关注，如医院、机场、超市、餐厅、 办公室的布置规划。 办公室的布置规划。 工厂布局（ 工厂布局（Plant Layout）是设施规划与设计的核心研究内容，也是物流系统 ）是设施规划与设计的核心研究内容， 设计分析的重要一环，其布局设计方法可分为： 设计分析的重要一环，其布局设计方法可分为： 1）摆样法 最早的布局方法， ）摆样法——最早的布局方法，是二维平面内的比例模拟法。方法简单，但不 最早的布局方法 是二维平面内的比例模拟法。方法简单， 够准确，且花费时间较多。 够准确，且花费时间较多。 2）数学模型法 运用运筹学、 ）数学模型法——运用运筹学、系统工程中的模型优化技术研究最优布局方案。 运用运筹学 系统工程中的模型优化技术研究最优布局方案。 对于复杂问题简化模型难以得出准确结果，且无法得到布局图。 对于复杂问题简化模型难以得出准确结果，且无法得到布局图。 3）图解法 产生于20世纪 年代， ）图解法——产生于 世纪 年代，有螺线规划法、简化布置法及运输行程图 产生于 世纪50年代 有螺线规划法、 优点是将摆样法与数学模型法结合起来，但实践应用少。 等。优点是将摆样法与数学模型法结合起来，但实践应用少。 4）系统化布置设计（Systematic Layout Planning，SLP）——1961年， ）系统化布置设计（ ， ） 年 Richard Muther提出了 提出了SLP（Systematic Layout Planning）方法，通过作业单 提出了 （ ）方法， 位相互关系的等级（密级）表示法，使设施布置由定性阶段发展到定量阶段， 位相互关系的等级（密级）表示法，使设施布置由定性阶段发展到定量阶段，是当 前工厂布局设计的主流方法。 前工厂布局设计的主流方法。
1 2 3 4 5 6 7
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6.3 作业单位相互关系图
具体实例： 具体实例：
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6.3 作业单位相互关系图
对很多制造业的工厂来说，例如冶炼厂、钢铁厂等，其原材料、 对很多制造业的工厂来说，例如冶炼厂、钢铁厂等，其原材料、辅料和 成品的物流量多，物流强度大；但对一些电子厂或宝石加工厂， 成品的物流量多，物流强度大；但对一些电子厂或宝石加工厂，尤其是服务 行业的企业，需要搬运的物料很少，物流相对不重要， 行业的企业，需要搬运的物料很少，物流相对不重要，但非物流关系还是存 在的。 在的。 所以，各作业单位之间物流和非物流的相互关系均可用作业单位关系图 所以，各作业单位之间物流和非物流的相互关系均可用作业单位关系图 物流和非物流的相互关系 进行评价和分析。 进行评价和分析。
符号 A E I O U X
含义 绝对重要 特别重要 重要 一般密切程度 不重要 负的密切程度
说
明
比例(％) 2—5 3～10 5～15 10 一 25 45—80
不希望接近、酌情而定
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6.3 作业单位相互关系图
评级及评价时， 评级及评价时，相对重要性或数量等级的图例符号
元音字母 A 系数值 4 线条数 密切程度 绝对必要 颜色规范 红
方案Z 方案
选出的最佳布置方案
系统化布置设计（ 系统化布置设计（SLP）模式（程序）图 ）模式（程序）
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6.2 系统化布置设计程序模式
Muther将研究工程布置问题的依据和切入点，归纳为5个基本要素，抓 将研究工程布置问题的依据和切入点，归纳为 个基本要素 个基本要素， 将研究工程布置问题的依据和切入点 住这些就是解决问题的“钥匙” 五个基本要素是： 住这些就是解决问题的“钥匙”。五个基本要素是： （1）产品（P,Product） ）产品（ ） （2）产量 ）产量(Q,Quantity) （3）生产路线（或工艺过程）(R,Route) ）生产路线（或工艺过程） （4）辅助、服务部门 (S,Service) ）辅助、 （5）时间安排 ）时间安排(T,Time) 五个基本要素中， 、 两个基本要素是其他一切特征和条件 在PQRST五个基本要素中，P、Q两个基本要素是其他一切特征和条件 五个基本要素中 的基础。 的基础。
Hale Waihona Puke Baidu
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SLP求解 求解： 6.4 SLP求解：以电瓶叉车总装厂为例
一
标准件 3 0.02 0.1 5 (0.3) 4 0.01 0.3 7 0.2 废 料 0.31 0.20 0.50 0.3 原材料 1
（1）变速器的加工和组装 ） 变速器由箱体、轴类零件、 变速器由箱体、轴类零件、齿轮类零件及 其他杂件和标准件等组成。 其他杂件和标准件等组成。变速器的制作工 艺过程分为零件制作——组装两个阶段。 ——组装两个阶段 艺过程分为零件制作——组装两个阶段。轴 类及齿轮类零件经过备料、退火、粗加工、 类及齿轮类零件经过备料、退火、粗加工、 热处理、精加工等工序， 热处理、精加工等工序，箱体毛坯由协作厂 制作，经机加工车间加工送变速器组装车间； 制作，经机加工车间加工送变速器组装车间； 杂件的制作经备料、机加工两个阶段。 杂件的制作经备料、机加工两个阶段。 变速器成品重0.31t，其中标准件 变速器成品重 ，其中标准件0.01t， ， 箱体、齿轮、轴及杂件总重0.3t，加工过程 箱体、齿轮、轴及杂件总重 ， 金属利用率为60%，即毛坯总重 金属利用率为 ，即毛坯总重0.50t，经 ， 退火处理的毛坯重量为0.20t，机加工中返 退火处理的毛坯重量为 ， 回热处理车间再进行热处理的为0.1t，整个 回热处理车间再进行热处理的为 ， 机加工中金属切除率为40%。 机加工中金属切除率为 。
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6.3 作业单位相互关系图
物流强度等级划分与非物流关系密级划分如下表所示。 物流强度等级划分与非物流关系密级划分如下表所示。 强度等级划分与非物流关系密级划分如下表所示
物流强度等级 超高物流强度 特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略搬运 符号 A E I O U 物流路线 比例(％) 10 20 30 40 承担的物流量 比例(％) 40 30 20 10
E
3
特别重要
桔黄
I
2
重要
绿
O U
1 0
一般 不重要
蓝 不着色
X
-1
不希望 极不希望
棕 黑
XX
-2，-3，-4…
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SLP求解 求解： 6.4 SLP求解：以电瓶叉车总装厂为例
叉车生产工艺过程分为零部件加工阶段—总装阶段—试车阶段— 叉车生产工艺过程分为零部件加工阶段—总装阶段—试车阶段—成品储 存阶段。电瓶叉车由总装厂负责完成重点零部件的加工及总装工作， 存阶段。电瓶叉车由总装厂负责完成重点零部件的加工及总装工作，其他 如转向桥、驱动桥、液压回路及平衡重由协作厂负责制造。为此， 如转向桥、驱动桥、液压回路及平衡重由协作厂负责制造。为此，总厂设 置了包括原材料库、机加工车间、总装车间等 个部门 依照工艺过程， 个部门。 置了包括原材料库、机加工车间、总装车间等14个部门。依照工艺过程， 各个部门负责不同阶段的工作。现在， 各个部门负责不同阶段的工作。现在，由我们利用工艺过程图进行物流分 析，进而完成电瓶叉车总厂的总体布置设计。 进而完成电瓶叉车总厂的总体布置设计。
图2 随车工具箱加工工艺过程 单位： ） （单位：t） 工艺过程图
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SLP求解 求解： 6.4 SLP求解：以电瓶叉车总装厂为例
原材料 2 0.01 1.20 1
（3）车体的加工 ） 车体为焊接件，经备料、焊接、 车体为焊接件，经备料、焊接、喷漆完成 加工。 加工。
6
0.40 10 废 料 0.81
图4 液压缸加工工艺过程 单位： ） （单位：t） 工艺过程图
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SLP求解 求解： 6.4 SLP求解：以电瓶叉车总装厂为例
将上述机加工阶 总装、试车、 段、总装、试车、 成品贮存阶段工艺 流程绘制在一起， 流程绘制在一起， 就得到了叉车总装 厂全厂工艺过程图。 厂全厂工艺过程图。 该图清楚地表明 了叉车生产的全过 程及各作业单位之 间的物流情况。 间的物流情况。 若计算全年物流 量，需要乘上全年 叉车总产量。 叉车总产量。