山東科技大學學士學位論文摘要隨著國家宏觀調控政策的逐步落實和生產要素成本的大幅上升，國內制造業企業之間的競爭日益激烈，降低車間的物流成本越來越成為眾多企業關注的焦點。運用科學合理的設施布置方法和技術，對車間設施進行科學合理的規劃顯得非常必要。論文通過對蓬泰企業的拉絲車間現有廠房的物流分析，運用系統布置設計理論和設施規劃方法等工程技術，對蓬泰公司拉絲車間新廠房進行合理的設施規劃與物流系統設計，提出系統的設施布置方案，縮短企業現場的生產周期，降低車間物流成本。論文旨在運用繆瑟的SLP（SYSTEMATICLAYOUTPLANNING）方法解決企業新廠房設施規劃問題。目的在于突破蓬泰企業在新廠房規劃過程中完全依靠經驗的做法，通過引入定量的設施規劃方法對蓬泰公司的拉絲車間新廠房進行科學合理的規劃。關鍵字物流系統分析，設施規劃，布置設計，SLP，工業工程，路線，方式山東科技大學學士學位論文ABSTRACTWITHTHEGRADUALIMPLEMENTATIONOFTHENATIONALMACROADJUSTMENTANDCONTROLPOLICYANDTHERISINGBYAWIDEMARGINOFTHECOSTOFMANUFACTURINGELEMENTS,ASWELLASTHECOMPETITIONBETWEENTHEDOMESTICENTERPRISESOFMANUFACTURINGINDUSTRYBECOMINGFIERCEDAYBYDAY,ITISTHEREDUCTIONOFTHELOGISTICCOSTINWORKSHOPSTHATBECOMESMOREANDMORETHECONCERNSOFMANYAENTERPRISESSOITISVERYESSENTIALFORTHEENTERPRISESTOUSEMETHODANDTECHNOLOGYOFFACILITIESLAYOUTTOMAKEASCIENTIFICANDREASONABLEFACILITIESPLANNINGREGARDINGTHELOGISTICANALYSISOFTHEWORKSHOPSOFHEAVYCONTAINERPLANTSINMANUFACTURINGENTERPRISEPENGTAI,THISPAPERWILLAPPLYENGINEERINGTECHNOLOGIESLIKESYSTEMATICLAYOUTPLANNINGTHEORY,FACILITIESPLANNINGMETHODSETCTOMAKEAREASONABLEFACILITIESPLANNINGANDLOGISTICSYSTEMDESIGNOFTHENEWWORKSHOPSOFHEAVYCONTAINERPLANTSMANUFACTURINGENTERPRISEPENGTAI,ANDTOPROPOSEASYSTEMATICALFACILITIESLAYOUTPLANNINGSOASTOCURTAILPRODUCTIONCYCLEANDREDUCELOGISTICCOSTTHISPAPERAIMSATAPPLYINGSLPSYSTEMATICLAYOUTPLANNINGTHEORYTOSOLVETHEACTUALPROBLEMSOFNEWWORKSHOPSINFACILITIESPLANNINGINORDERTOBREAKTHEEXPERIENCEORIENTEDPRACTICEINTHEPLANNINGOFNEWWORKSHOPINENTERPRISESPENGTAI,ITINTRODUCESAQUANTITATIVEFACILITIESPLANNINGTOMAKEASCIENTIFICANDREASONABLEPLANNINGFORNEWWORKSHOPSINENTERPRISEPENGTAIKEYWORDSLOGISTICSSYSTEMANALYSIS，FACILITIESPLANNING，LAYOUTDESIGN，SLP，INDUSTRIALENGINEERING，LINE，WAY山東科技大學學士學位論文目錄目錄1緒論111選題背景112國內外設施規劃研究狀況及發展趨勢113主要研究內容和意義22蓬泰企業介紹421蓬泰企業簡介422企業的核心價值觀423管理模式43設施規劃與物流分析理論概述631設施規劃的定義632設施規劃與設計的目標與原則733設施規劃與設計的階段結構834設施規劃與設計的基本形式1035設施規劃（布局設計）方法124系統布置設計（SLP）理論概述1441系統布置設計的要素及階段構成1442系統布置設計程序模式165拉絲車間系統布置設計實踐1851拉絲車間功能區域分析1852拉絲車間相關性分析2053拉絲車間布置規劃3554方案的評價436總結48參考文獻49致謝50附錄51山東科技大學學士學位論文緒論1緒論11選題背景21世紀，隨著中國現代化建設的發展，我國已經逐漸成為世界上的工業大國，據有關資料顯示，世界上將近一半的工業產品都將在中國生產，中國漸漸成為世界的主要生產加工基地。中國擁有許多優越的硬件設施和環境，但是，跟世界上一些發達國家相比，我國在生產率等諸多方面，還是有很大的差距。雖然我國是一個工業大國，但是我們的生產力水平卻達不到國際先進水平。從事加工行業的人口數量眾多，但是收入卻不及發達國家一半。尤其是在生產制造過程中，效率低，浪費多。很多問題在加工制造業中日漸突出，影響生產率的因素越來越來多，其中就包括了車間廠房的布局不合理。隨著現代系統優化技術的發展和計算機輔助設計技術的應用，工廠布置設計已廣泛地采用計算機輔助設計進行設施規劃與布置。由于影響設施布置的因素錯綜復雜，并且因素之間存在著相互影響，相互制約，大多數因素具有不確定性。因此，在設施布置設計中常以物流分析作為主要內容，大多數計算機輔助布置設計軟件也都是以物流為主線，采用定量分析與定性分析結合的方法分析布置方案，并將定性分析轉化為定量分析，以充分發揮計算機擅長于分析問題的優點。掌握與應用計算機輔助設施布置設計的方法和程序已成為必然要求。本課題的背景項目是蓬泰企業拉絲車間的設施規劃。研究的方向主要是探討工業工程中的SLPSYSTEMATICLAYOUTPLANNING，系統布置規劃方法和思想在拉絲車間規劃中的應用。12國內外設施規劃研究狀況及發展趨勢隨著世界生產力水平的飛速發展，越來越多的國家開始發現物流對于山東科技大學學士學位論文緒論提高生產力水平的作用，并將把提升現代物流的發展放在企業的戰略性地位，因此物流又被稱為利潤來源的第三方。能否做好現代物流的發展，關系著企業的生命力和競爭力。近幾年，各個國家的企業開始重視自身重點的發展。而對于制造業而言，生產中的物流建設是其主要的重點發展對象，對于物流建設而言，物料搬運系統的分析與設計又是其首要重點,物料搬運系統的前提又必須先搞好設施規劃即工廠的布局。改革開放前國內的工廠設計單位注重設備的定量計算，而對于設備的布置，車間以及工廠的布置則以定性為主，即直接經驗法和移植法。但是隨著改革開放后科學的發展，企業理念的不斷提高，節約型社會的建設，如何才能高效節能的生產讓人們不得不思考工廠布局的定量設計。目前世界發達國家與地區，在工廠布置設計時，將產品物料從進廠到制造包裝完畢出廠，按照一個“物”的流程運輸進行考慮，即用物流技術，以定量方法得出答案，再進行綜合比較，選出最優方案。這種以物流設計解決工廠布局設計的方法就是“SLPSHA”。我國的設施規劃的飛躍發展是從改革開放引進外資開始的，特別是到了21世紀初，國內很多企業轉型重建時系統布置設計得到了大力的推廣和發展，降低企業成本，有效的提高了企業的效益。雖然我國的設施規劃技術與世界上發達國家還是有一定差距，但是隨著企業的共同努力，我國的設施規劃水平將會逐漸與國際先進水平接軌。13主要研究內容和意義蓬泰企業的原有拉絲車間由于沒有充分分析各作業單位之間的相互關系與強度，不能合理的對車間各生產單位規劃布局，導致了拉絲車間布局不合理，物料擺放不合理，成品與半成品運輸亂，生產效率低。機器設備無法合理擺放，影響了工人作業的空間，對工作環境造成負面影響。這就需要在新車間的建設過程中尋找科學的，高效的，簡便的設施規劃方法指山東科技大學學士學位論文緒論導新車間的布局規劃。系統布置設計方法提供了一種以作業單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規劃方法，它不是一套嚴密的設計理論，而是一套實踐性非常強的設計模式和規范的設計程序。設施規劃與分析是為新建，改建，擴建的生產系統或服務系統，綜合考慮相關因數，進行分析規劃，論證設計，使資源得到合理配置，系統法進行高效運行。所以通過對拉絲車間的系統布置設計，改進了車間的布局，方便了物料的搬運，優化了機器的布置，使得拉絲車間生產裸線的能力得到提高，降低了成本，提高了企業的效益。山東科技大學學士學位論文蓬泰企業介紹2蓬泰企業介紹21蓬泰企業簡介山東蓬泰股份有限公司以山東蓬泰特種漆包線有限公司為核心企業，另轄山東煙臺電材電器技術研究所、蓬萊市通信線纜廠等。主導產品有特種漆包銅圓線，鍍錫銅線以及鍍錫銅包鋼線等。公司以科技推動生產發展為宗旨，以市場需求為導向，積極開發高、精、簡產品，收到了良好的經濟效益和社會效益，企業先后被命名為山東省重點高新技術企業、明星企業、守合同重信用企業、AAA級信用企業等多種榮譽稱號。企業自1985年以來，就致力于特種漆包線系列產品的研制開發工作，該項目分別列入國家“星火計劃”和“火炬計劃”，并榮獲金獎，有五種新產品填補了國家空白，質量達到了日本和美國同類產品水平，在國內居領先地位。目前，企業正發揮自身優勢，加大技術研發力度，廣泛招商引資，擴大生產規模，增加市場的覆蓋面，積極探索新的經濟增長點，努力實現稱為中國一流的特種漆包線產品供應商的企業目標。22企業的核心價值觀1團結協作。堅信團結就是力量，堅持以團隊協作，群體作戰的作風去努力實現成功的原則。2）追求卓越。從工作的每一個細節做起，使每一個工作環節力求規范、完美，依靠點點滴滴，鍥而不舍的艱苦追求，努力使蓬泰成為同行業領先，受人尊重的企業。3）為客戶創造價值。我們所做的一切都是為了滿足客戶的需求。是否為客戶創造價值是衡量我們工作成敗的準則。23管理模式山東科技大學學士學位論文蓬泰企業介紹231OEC管理法OEC為英文OVERALLEVERYCONTROLANDCLEAR的縮寫。即針對每項工作全方位、每人、每天、每件事進行控制清理。也可表示為日事日必，日清日高。1）OEC管理法的要求個人與企業共命運，有良好的職業道德觀，較完善的個人綜合素質，強烈的工作責任心。2）OEC管理的效果人人有事做，事事有人管，科學地計劃安排工作，每日總結及計劃明天工作，工作狀況了如指掌，每日輕松愉快工作。3）OEC管理最終到達的目的提高工作效率，增加工作的緊迫感，使自己的工作能力逐步有效的提升。4）OEC工作核心點市場是企業生存的命脈，而市場瞬息萬變，我們要不斷的調整自己的位置，不斷地提高自身素養及工作質量，有效的管理自己的工作，以便適應市場的變化。232“5S”管理法“5S”管理法的延伸，即整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全、節約。造就一個具有安全，舒適，明亮的工作環境，和諧融洽的管理氛圍。具體要求多領會,常實施,循序漸進,持之以恒,不斷規范自己的日常行為,每位員工必將嘗到企業制度化理想的喜悅。1）整理。區分要與不要的東西，必要的物品留下來，不必要的物品徹底清除。2）整頓。必要的東西依規定定位、定方法、擺放整齊，標示明確。3）清掃。清除工作現場內的臟污及死角，并防止污染的再次發生。4）清潔。將上述3S實施的做法給予制度化、規范化，維持其整理、清掃的成果，隨時保持潔凈。5）素養。人人依規定行事，養成良好習慣；遵守公司規則，人人追求美譽度。山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述3設施規劃與物流分析理論概述31設施規劃的定義設施是指一個企業所擁有的有形資產，包括實體建筑（入倉庫、物流中心、倉儲中心、廠房、超市等）、機器設備（如加工設備、搬運設備、運輸設備等）、物品物料（如原材料、半成品等）和工作人員（管理人員、生產人員、服務人員等）四個部分。規劃是指如何將一個系統中的資產做最有效的分配、安排、使系統達到最佳的績效表現，包含下列內容1）它是針對組織營運的未來目標而制定的執行計劃，期望達到最佳化的表現。2）在規劃的實行考慮上，不只是考慮靜態的系統安排，更需要提供系統可隨時應變的彈性能力。3）它必須和組織結構充分且完成的結合，并配合專業人員負責此項工作，以便將規劃內容付諸實施時能持續追蹤改進，達到最佳的績效表現。設施規劃是在可持續發展戰略思想的指導下，根據企業經營戰略，針對生產或服務系統中的各項生產環節或轉換活動，從投入到產出的全部過程中，將人員、物料、及相關設備、設施等，進行最有效的組合、規劃與協調，使得生產或服務系統能夠更安全、高效與經濟的運作，進而滿足企業經營需求，實現企業的可持續發展。因此，制造設施的規劃設計包含下列含義1）對于各種設施設備與人員的數量需求尋得以最佳組合，以達到最恰當的生產結構。2）分析各種活動的關系，以求得各活動空間可能的相關位置。3）分析物料的接受、制造、儲存、出貨等整體過程，安排其流程、路徑與時序，以期獲得良好的物料搬運及人員流通成效。山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述4）調整個活動位置與空間，以使人員、物料、機器等獲得最有效經濟的關系位置與操作方法。5）通過各項設施的妥善安排與規劃，不僅減少對環境的負面影響，且能對長期的環境與組織發展有更積極的影響和效益。對于一個建設項目，資源利用是否合理，工廠布局是否得當，工藝設備是否先進適用，能否取得好的投資效果，能否發揮企業的競技效益和社會效益，使系統資源得到合理的配置。32設施規劃與設計的目標與原則一個設施是一個有機的整體，由相互關聯的子系統組成，因此必須以設施系統自身的目標作為整個規劃設計活動的中心。設施規劃總的目標是使人力、財力、物力和人流、物信息流得到最合理、最經濟、最有效的配置和安排，即要確保規劃的企業能以最小的投入取最大的效益。不論是新設施的規劃還是舊設施的在規劃，典型的目標是1）有效地利用空間、設備、人員和能源；2）最大限度地減少物料搬運；3）簡化作業流程；4）縮短生產周期；5）力求投資最低；6）為職工提供方便、舒適、安全和衛生的工作環境。上述目標互相之間往往存在沖突，必須要用恰當的指標對每一個方案進行綜合評價，達到總體目標的最大化。為了達到上述目標，現代設施規劃與設計應遵循如下原則1）減少或消除不必要的作業，這是提高企業生產率和降低消耗的最有效方法之一。只有在時間上縮短生產周期，空間上減少占地，物料上減少停留、搬運和庫存，才能保證投入的資金最少、生產成本最低。山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述2）以流動的觀點作為設施規劃的出發點，并且貫穿在設施規劃的始終。因為生產系統的有效運行依賴于人流、物流、信息流的合理化。3）運用系統的概念。用系統分析的方法求得系統的整體優化。4）重視人的因數，運用人機工程理論進行綜合設計，并要考慮環境的條件，包括空間大小、通道配置、色彩、照明、溫度、噪聲等因數對人的工作效率和身心健康的影響。5）設施規劃設計是從宏觀到微觀，又從微觀到宏觀的反復迭代、并行設計的過程。要先進行總體方案布置設計，再進行詳細布置；而詳細布置設計方案又要反饋到總體布置方案中，對總體方案進行修正。總之，設施規劃與設計就是要綜合考慮各種相關因數，對生產系統或服務系統進行分析、規劃、設計，使系統資源得到合理的配置。33設施規劃與設計的階段結構如表31所示，設施規劃與設計工作貫穿工程項目發展周期中前期可行性研究與設計階段。因此，設施規劃與設計必然也存在與時間有關的階段。正如繆瑟所指出的那樣，設施規劃與設計“有一個與時間有關的階段結構”，并且各階段是一次進行的；階段與階段之間應相互搭接；每個階段應有詳細進度；階段中自然形成若干個審核點。圖31體現了這種階段結構。這種結構形成了從整體到局部、從全局到細節、從設想到實際的設計次序。即前一段工作在較高層次上進行，而后一階段工作以前一段的工作為依據，在較低層次上進行；各階段之間相互影響，交叉并行進行。因此，設施規劃與設計必須按照“順序交叉”方式進行工作。山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述表31設施規劃與設計階段結構階段0名稱預規劃確定方案總體規劃詳細規劃規劃實施規劃后成果確定目標分析并確定位置及其外部條件總體規劃詳細規劃設施布置計劃竣工運轉主要工作內容制定設施要求、預測生產能力及需求量確定設施要求、生產能力及需求量按規劃要求總體規劃及總布置圖按規劃要求做詳細規劃及詳細布置圖制定進度表項目管理財務工作財務平衡財務再論證財務總概算比較財務詳細概算籌集投資投資圖31設施規劃與設計階段結構規劃時間0預規劃確定方案總體規劃詳細規劃規劃實施規劃后規劃階段山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述34設施規劃與設計的基本形式設施布置的目標不同，設施布置的形式和原則也不同，通常設施布置形式受工作流程形式的限制，其布置原則主要有工藝原則布置、產品原則布置和定位布置三種基本類型及成組技術布置混合類型。1）工藝原則布置。工藝原則布置又稱機群布置或功能布置,是一種最常用的布置方法，通常將相似設備、類似工藝流程的工作部門、作業單位、人員或功能集中布置在一個地方的布置形式，比如按車床組、磨床組等分區。被加工的零件，根據預先設定好的流程順序，從一個地方轉移到另一個地方，每項操作都有適宜的機器完成。它通常使用與單件生產或多品種小批量生產模式。醫院是采用工藝原則布置的典型例子。工藝原則布置的優缺點如表32所示。表32工藝原則布置優缺點優點缺點1機器利用率高，可減少設備數量2可采用調用設備3設備和人員的柔性程度高，便于更改產品品種和數量4設備投資相對較少5操作人員作業多樣化，提高人的工作興趣和職業滿足感1由于流程較長，搬運路線不確定，運費高2生產計劃與控制較復雜3生產周期長4庫存量相對較大5由于操作人員從事多種作業，需要較高的技術等級2）產品原則布置。產品原則布置也稱裝配線布置，是一種根據產品制造的步驟安排設備或工作過程的方式。產品流程是一條從原料投入到成品完成為止的連續線。產品原則布置與工藝原則布置之間明顯不同的特征是工件流程的模式。固定制造某種部件或某種產品的封閉車間，其設備、人員按加工或裝配的工藝過程順序布置，形成一定的生產線，適用于少品種、山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述大批量生產方式。產品原則布置的優缺點如表33所示。表33產品原則布置的優缺點優點缺點1布置符合工藝流程，物流順暢2上下工序銜接，存放量少3生產周期短4物料搬運工作量少5可做到作業專業化，對工人的技能要求不高6生產計劃簡單。易于控制7可使用專用設備和機械化、自動化搬運方法1設備發生故障時將引起整個生產線中斷2產品設計變化將引起布置的重大調整3生產線速度取決于最慢機器4相對投資較大，因為在生產線上有的機器負荷不滿5生產線上重復作業，一事供認單調乏味，產生厭倦感6維修和保養費用高3）固定工位布置。固定工位布置適用于大型設備的制造過程，產品固定在一個固定位置上，所需設備、人員、物料均圍繞產品布置，這種布置方式在一般場合很少應用。與工藝原則和產品原則相比，定位布置的特點是具有相對較少的產品數量。4）成組技術布置。成組技術布置又稱單元式布置，它是將不通的機器分成不同的單元，組成加工中心（工作單元），來加工具有相似形狀和工藝要求的產品。同時將設備成組布置，即把使用頻率高的機器群按工藝過程順序布置，組合成成組制造單元，整個生產系統有數個成組制造單元構成。成組技術布置個和工藝原則布置的相似點是加工中心來完成特定的工藝過程，加工中心完成的品種有限，適、中小批量生產用于多種產品。成組技術布置的優缺點如表34所示。山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述表34成組技術布置的優缺點優點缺點1由于產品成組，設備利用率高2流程同順，運輸距離較短，搬運量少3有利于擴大工人的作業技能4縮短生產準備時間5兼有產品原則和工藝原則布置的優點1需要較高的生產控制水平以平衡各單元之間的生產流程2如果單位之間流程不平衡，需要中間儲存，增加了單元之間的物料搬運3生產計劃需要加強控制和協調4班組成員需要掌握所有作業技能35設施規劃（布局設計）方法設施規劃與設計的核心是工廠布局，必須首先進行。布局設計也是物流系統設計分析的重要一環，它既受到生產物流系統其他設計環節的影響，也對生產中物流系統的其他設計環節產生影響。布局設計方法主要有以下幾種1擺樣法。它是最早的布局方法。利用二維平面比例模擬方法，按一定比例制成的樣片在同一比例的平面圖上表示設施系統的組成、設施、機器或活動。通過相關分析，調整樣片位置可得到較好的布置方案。這種方法使用于較簡單的布局設計，對復雜的系統該法就不能十分準確，而且花費時間較多。2數學模型法。運用運籌學、系統工程中的模型優化技術（如線性規劃、隨機規劃、多目標規劃、運輸問題、排隊論等）研究最優布局方案，為工業工程師提供數學模型，以提高系統布置的精確性和效率。但是用數學模型解決布局問題存在兩大困難。首先，當問題的條件過于復雜時，簡化的數學模型很難得出符合實際要求的準確結果；其次，布局設計最終希望得到布局圖，但用數學模型得不到。利用數學模型和CAD相結合的系統山東科技大學學士學位論文設施規劃與物流分析理論概述布局軟件是解決布局問題的一種好方法。3圖解法。它產生于20世紀50年代，有螺線規劃法、簡化布置規劃法及運輸行程圖等。其優點在于將擺樣法與數學模型法結合起來，但在實踐上現在較少應用。4系統布置設計（SLP）法。它是關于工廠布局等五個子系統提出的一套統一化系統化的規劃設計方法，也是當前工廠布局設計應用最為廣泛的一種方法。SLP法是1961年美國專家繆斯提出的關于工廠布置方法的經典理論，是一種條理性實踐性強、條理清楚的布置設計方法，提供一種以作業單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規劃師設計方法，采用一套表道理極強的圖例符號和簡明表格，通過一套條理清晰的設計程序進行工廠布置設施設計。山東科技大學學士學位論文系統布置設計（SLP）理論概述144系統布置設計（SLP）理論概述41系統布置設計的要素及階段構成411基本要素影響系統布置設計的因素有很多，按照繆瑟的觀點，影響布置設計的最基本的要素是1）P，是指待布置工廠將生產的商品、原材料或者加工的零件和成品等。這些材料由生產綱領（工廠的和車間的）和產品設計提供，包括項目、種類、型號、零件號、材料、產品特性等。2）Q，是指所生產、提供或使用的商品量或服務的工作量。其資料由生產綱領和產品設計提供，用件數、重量、體積或銷售的價值表示。3）R，是指生產流程和工藝過程或服務過程等。這一要素是工藝過程設計的成果，可用工藝路線卡、工藝過程圖、設備表等表示。4）S，是指輔助于生產或服務的輔助部門。通常可以把除生產車間以外的所有作業單位統稱為輔助服務部門，包括工具、維修、動力、收貨、發運、辦公室、食堂等，由有關專業設計人員提供。這些部門是生產系統的支持系統，在某些意義上加強了生產能力。5）T，是指在什么時候，用多長時間生產出產品，包括各工序的操作時間、更換批量的次數。在工藝過程設計中，根據時間因素可以求出設備的數量、需要的面積和人員，平衡各工序的生產能力。其中P，Q是兩個基本要數，是一切其他特征或條件的基礎。在進行設計不置時，必須在充分調查研究并取得全面、準確的以上各要素原始數據的基礎上，才能進行系統布置。412SLP法的階段結構系統布置設計是一種邏輯性很強、條理清楚的布置設計方法，它分為確定位置、總體規劃、詳細布置和安裝四個階段，在總體區劃和詳細布置山東科技大學學士學位論文系統布置設計（SLP）理論概述15兩個階段采用相同的SLP設計程序如圖41所示。階段確定位置在這個階段中，要首先明確和模擬建立工廠的產品及其計劃生產能力，參考同類工廠確定擬建工廠的規模，從待選的新地區或舊有廠房中確定出可供利用的廠址。階段總體區劃總體區劃又叫做區域劃分，就是在已經確定的廠址上規劃出一個總體布局。在這個階段，應首先明確各生產車間、職能管理部門、輔助服務部門及倉儲部門等作業單位的工作任務與功能，確定其總體占地面積及外形尺寸，在確定了各作業單位之間的相互關系后，把基本物流模式和區域劃分結合起來進行布置。階段詳細設計詳細布置一般是指一個作業單位內部機器及設備的布置。在這個階段，要根據每臺設備、生產單元及公用、服務單元的相互關系確定出各自的位置。階段施工安裝在完成詳細布置設計以后，經上級批準后，可以進行施工設計，需繪制大量的詳細施工安裝圖和編制搬遷、施工安裝計劃。必須按計劃進行土建施工、機器、設備及輔助裝置的搬遷、安裝施工工作。山東科技大學學士學位論文系統布置設計（SLP）理論概述16圖41系統布置階段結構這四個階段順序交叉，每個階段的成果都要經過上級批準。在階段總體區劃確定之前，就需要在某些作業單位內進行階段的詳細布置。即使總體區劃已被批準，當詳細布置完成以后，仍然可能在一定限度內對它做出調整。各階段所需要的材料，隨著階段的進展而逐步加深。需要強調,階段總體區劃是布置設計中最重要的階段，近年來不斷發展的計算機輔助。布置設計，都是根據這一階段的要求而開發的42系統布置設計程序模式在SLP程序中，首先必須明確給出基本要素產品P、產量Q、生產工藝過程R、輔助服務部分S和時間安排T等原始資料；然后針對某些以生產流程為主的工廠，用物理強度等級及物流相關圖來分析物流，同時利用量化的關系密級來分析非物流作業單位間的相互關系；再根據物流相關圖與作業單位相互關系圖，繪制作業單位位置相關圖，計算占地面積后繪制單位面積相關圖；再根據其他因素進行調整修正，對面積圖進行調整，得出數個有價值的可行工廠布置方案，最后進行技術非中等因素評價，選出得到布置方案圖。如圖42所示。設計時間確定位置總體區劃詳細設計施工安裝設計階段山東科技大學學士學位論文系統布置設計（SLP）理論概述17圖42系統布置設計程序圖輸入數據（P，Q，R，S，T）1物流2作業的單位相互關系3物流作業單位關系圖4必要面積5可利用面積6面積相互關系圖7修正條件8修正條件9擬定集中布置方案10評價山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐185拉絲車間系統布置設計實踐51拉絲車間功能區域分析511產品介紹蓬泰企業以生產銅絲漆包線作為主要產品，其余為少量鋁絲。漆包線是繞組線的一個主要品種，由導體和絕緣層兩部組成，裸線經退火軟化后，再經過多次涂漆，烘焙而成。但要生產出即符合標準要求，又滿足客戶要求的產品并不容易，它受原材料質量，工藝參數，生產設備，環境等因素影響，因此，各種漆包線的質量特性各不相同，但都具備機械性能，化學性能，電性能，熱性能四大性能。漆包線生產的源頭是拉絲。拉絲是將線坯通過模孔在一定壓力作用下，發生塑性變形，使截面變小、長度增加的一種壓力加工方法，也叫做伸線。拉絲出來的銅線叫做裸線。漆包線中拉絲生產流程如圖51。圖51拉絲生產過程圖512產品與設備特點通過對漆包線與裸線工藝了解，拉絲車間的客戶就是漆包車間，所以拉絲車間功能的設定離不開質量和時間，因此總結產品與機器的特點有1）產品特點。首先，拉絲車間生產儲存的產品種類單一，但是規格較多。這是因為每一道工序的產生品即可以作為下道工序的原材料，也可以山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐19作為成品。其次，由于漆包線產品面向的客戶多是精密儀器制造商，產品專用性強，這就使得拉絲車間對于產品的質量要求精度高。同時，由于是生產漆包線的源頭導致其生產的時間必須得到有效保證才能夠使得漆包車間的正常生產。2）設備特點。由于對產品加工精度和質量要求很高，所以設備的保養維修就比較頻繁，設備的占地需要有足夠的生產空間和操作空間。受交貨期的影響，設備的生產加工需要定時完成，而各個工序之間的銜接和產品的運輸，要考慮設備的合理布局。513拉絲車間平面布局目標通過對產品與設備的特點分析，初步獲得了拉絲車間平面布局的要求1）符合運作工藝的需要。盡量使拉絲車間原料和產品流動順暢，避免工序間的往返或路徑交叉，消除無謂停滯，使運作時間最短。2）物料搬運費用最少，裸線的進、出和加工的搬運路線短捷。3）保持裝卸加工設備的柔性。使之適應未來需求的變化、工藝和設備的更新及生產能力擴大的需要，做到對需求的快速響應。4）適應組織結構的合理化和管理的方便。使有密切關系或性質相近的設施在一個區域內或靠近布置，甚至合并在一起。5）最有效地利用空間。使場地利用達到適當的建筑占用系數，使建筑物內部設備占用空間和單位制成品的占用空間小。6）為職工提供方便、安全、舒適的工作環境，使之合乎生理、心理的要求，為提高生產效率和保證職工身心健康創造條件。514拉絲車間區域劃分通過拉絲車間的功能分析，可以將拉絲車間用地規劃為11個功能明確、緊密協調的功能設施區域，即原料區、大拉區、中拉區、小拉區、細拉區、微拉區、檢驗區、出貨區、成品區、辦公服務區和設備維修區。1）原料區存放和提供生產所需要的光亮銅桿，記錄和匯報日進貨量山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐20與使用量。2）大拉區將8MM銅桿加工成247MM的銅坯，為下面的各工序提供原料的區域。3）中拉區將247MM的銅坯加工成095118MM的成品裸線銅絲或者是07MM12MM的半成品裸線銅絲。4）小拉區為細拉提供原料或是直接生產成品的區域，生產范圍040MM060MM。5）細拉區為微拉區生產原料半成品的區域。而且為漆包車間直接生產成品較多，是拉絲車間主要生產區域。6）微拉區是拉絲工序中最后一個工序，其生產的裸線銅絲在007MM009MM之間。7）檢驗區對成品和半成品的裸線銅絲檢驗是否合格的區域，主要進行檢驗，記錄，稱重，貼標識。8）出貨區將各種規格的裸線銅絲集中運輸的區域，根據生產需要由出貨區統一調度。9）成品區成品區主要集中了運往漆包車間的裸線成品，由此向兩個漆包車間統一分配裸線銅絲。10）辦公服務區這里是接收生產指令并且下達具體生產時間和數量以及需要生產的規格型號的地方，是整個車間生產的總調度室。11）設備維修區設備維修區主要負責生產的后勤工作和設備的維修保養工作，主要是相關人員的所在區域。52拉絲車間相關性分析針對設施系統內物流與非物流主次的特點，在進行布置設計時，需要有所側重地進行系統物流分析與作業單位相互關系分析，如某些以生產流程為主的企業，物料移動是工藝過程的主要部分，則布置設計時，側重于山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐21物流分析；對于某些輔助服務部門或某些物流量小的企業而言，則側重于各作業單位之間的相互關系（非物流聯系）的分析。介于上述兩者之間的情況，則需要綜合考慮作業單位之間物流與非物流相互關系。物流分析結果可以用物流強度等級及物流相關表來表示。非物流的作業單位間的相互關系可以用量化的關系密級及相互關系表來表示。在需要綜合考慮作業單位間物流與非物流的相互關系時，可以采用簡單加權的方法將物流相關表及作業單位間的相互關系表綜合成相互關系表。521物流相關性分析1）物流分析物流分析包括了確定物料在生產過程中每個必要的工序之間移動的最有效順序及其移動的強度和數量。一個有效的工藝流程是指物料在工藝過程內按順序一直不斷地向前移動直至完成，中間沒有過多的迂回或倒流。針對不同的生產類型，應該采用不同的物流分析方法。（1）工藝過程圖。在大批量生產中，產品品種很少，用標準符號繪制的工藝過程圖直觀地反映出工廠生產的詳細情況，此時，進行物流分析只需要在工藝過程圖上注明各道工序之間的物流量，就可以清除的表現出工廠生產中的物料搬運情況。（2）多產品工藝過程表。在品種多多且批量較大的情況下，將各產品的生產流程匯總在一張表上，就形成了多種產品工藝過程表，在這張表上各產品工藝路線并列繪出，可以反映出各個產品的物流路徑。（3）成組方法。當產品品種達到數十種，且生產類型為中小批量生產，進行物流分析時，就有必要采用成組方法，即按產品結構與工藝過程的相似性進行分組，然后對每一類產品采用工藝過程圖進行分析。（4）從至表。當產品品種多，產量少且零件和物料的數量又很大時，可以用一個矩陣圖來表示個作業單位之間的物料移動方向、距離和物流量。拉絲車間的物流從至表如表51所示。山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐22表51拉絲車間物流從至表在采用SLP法進行車間布置時，不必關心各作業單位對之間具體的物流強度，而是通過劃分等級的方法來研究物流狀況，在此基礎上，引入物流相關表，以簡潔明了的形式表示車間總體物流狀況。拉絲車間的物流強度表如表52所示，拉絲車間的物流強度排序表如表53所示。表52拉絲車間物流強度表序號123456789合計序號作業單位原料區大拉區中拉區小拉區細拉區微拉區檢驗區出貨區成品區1原料區130013002大拉拉區3205508704小拉區6706705細拉區3001604606微拉區13010080010307檢驗區8出貨區3302205509成品區合計13001300163029010015706190序號作業單位（對）物流強度物流量比例11213002112231300211326100164363205253955089646670109756300498571602696713021106810016116980013128633054138722036山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐23表53拉絲車間物流強度排序表2）物流強度等級由于直接分析大量物流數據比較困難且沒有必要，SLP中將物流強度轉化成五個等級，分別用符號A、E、I、O、U來表示，其物流強度逐漸減小，對應著超高物流強度，特高物流強度，較大物流強度，一般物流強度，可忽略搬運這五種物流強度。作業單位對或稱為物流路線的物流強度等級應按物流路線比例或承擔的物流量比例來確定，可參考表54。表54物流強度等級比例劃分表物流強度等級符號物流路線比例承擔物流量比例超高物流強度A1040特高物流強度E2030較大物流強度I3020一般物流強度O4010可忽略搬運U參考表54物流強度等級比例劃分表，可將表53所表示的物流強度排序繪制成表55的物流強度分析表。序號作業單位（對）物流強度物流量比例11213002112231300211369800134466701095395508968633054736320528563004998722036105716026116713021126810016132610016山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐24表55物流強度分析表3）物流相關表為了能簡單明了地表示所有作業單位之間的物流相互關系，仿照從至表結構，構造一種作業單位之間物流相互關系表，在行與列的相交方格中填入行作業單位與列作業單位間的物流強度等級。因為行作業單位與列作業單位排列順序相同，所以得到的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，除去多余的左下三角矩陣表格，將右上三角矩陣變形得到的表格稱之為物流相關表。拉絲車間的原始物流相關表如表56所示，物流相關表如圖52所示。序號作業單位（對）物流強度物流量比例物流強度等級1121300211A2231300211A36980013E446670109E53955089E68633054I73632052I85630049I98722036I105716026O116713021O126810016O132610016O山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐25表56原始物流相關表序號1234567891011序號作業單位原料區大拉區中拉區小拉區細拉區微拉區檢驗區出貨區成品區辦公服務區設備維修區1原料區AOIUUUUUUU2大拉區AAEUOUUUUU3中拉區OAOUIUUEUU4小拉區IEOEEIOUUU5細拉區UUUEIOUUUU6微拉區UOIEIOOEUU7檢驗區UUUIOOIUUU8出貨區UUUOUOIAUU9成品區UUEUUEUAUU10辦公服務區UUUUUUUUUU11設備維修區UUUUUUUUUU圖52拉絲車間作業單位物流相關圖山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐26522非物流相關性分析在制造業的企業或工廠中，當物流狀況對生產有重大影響時，物流分析就是工廠布置的重要依據，但是也不能忽視非物流因素的影響，尤其是當物流對生產影響不大或沒有固定的物流時，工廠布置就不能僅依賴于物流分析，而應考慮非物流因素對設施布置的影響。作業單位間相互關系的影響因數與企業的性質有很大的關系，不同的企業作業單位的設置是不一樣的，作業單位間的相互影響因數也是不一樣的。作業單位間相互關系密切程度的典型影響因素一般可以考慮以下方面1）物流；2）工藝流程；3）作業性質相似；4）使用相同的設備；5）使用同一場所；6）使用相同的文件檔案；7）使用相同的公用設施；8）使用同一組人員；9）工作聯系頻繁程度；10）監督和管理方便；11）噪聲、振動、煙塵、易燃易爆危險品的影響；12）服務的頻繁和緊急程度。根據繆瑟在SLP中建議，每個項目中重點考慮的因數不應該超過810個。確定了作業單位相互關系密切程度的影響因數以后，就可以給出作業單位間的關系密切程度等級，在SLP中作業單位間相互關系密切程度等級劃分為A、E、I、O、U、X，其含義及比例如表57所示。山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐27表57作業單位間相互關系等級符號含義說明比例（）A絕對重要25E特別重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X負的密切程度不希望接近酌情而定以拉絲車間為例，選擇如表58所示作業單位相互關系影響因素。在此基礎上建立如表59所示的非物流的各作業單位基準相互關系表。確定了各作業單位間相互關系密切程度后，利用與物流相互關系表相同的表格形式建立作業單位間相互關系表，最后如表510和圖53所示。表58作業單位相互關系影響因素編碼關系等級的理由1工作流程的連續性2生產服務3物料搬運4管理方便5安全與污染6共用設備及輔助動力源7振動8人員聯系山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐28表59非物流作業單位相互基準關系表字母一對作業單位關系密切程度的理由A中拉、小拉和細拉微拉、檢驗區和成品區搬運物料的數量、次數以及類似的搬運問題報表運送方便、管理方便E大拉區與原料區維修和中拉去搬運物料的數量和形式不可損壞沒有包裝的物品服務的頻繁和緊急程度I原料區與大拉區，小拉區設備維修區與其它拉絲區搬運物料的數量和頻數以及類似的搬運問題服務的頻繁程度O辦公服務區與設備維修區辦公服務區與檢驗區聯系頻繁程度管理方便U設備維修與原材料區、半成品、成品庫原材料區與檢驗區，出貨區及成品區接觸不多、不常聯系聯系密切程度不大不常聯系X辦公服務區與成品區，出貨區，原料區灰塵、噪聲、振動、異味、煙塵、振動表510非物流作業單位相互關系表序號1234567891011序號作業單位細拉區小拉區檢驗區微拉區成品區出貨區中拉去大拉區原料區辦公區維修區1細拉IUIUUUUUUU2小拉IUEUUUUUXI3檢驗UUUUUUUUXI4微拉IEUUIUUUXI山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐29續表5105成品UUUUUUUUXE6出貨UUUIUUUUXI7中拉UUUUUUAUUU8大拉UUUUUUAAUU9原料UUUUUUUAOU10辦公UXXXXXUUOO11維修UIIIEIUUUO圖53拉絲車間非物流相互關系圖523綜合相關性分析在大多數工廠中，各作業單位之間既有物流聯系也有非物流的聯系，兩作業單位之間的相互關系應包括物流關系與非物流關系，因此在SLP中要將作業單位間物流的相互關系與非物流的相互關系進行合并，求出合成山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐30的相互關系一一綜合相互關系，然后由各作業單位間綜合相互關系出發實現各作業單位的合理布置。其具體的實施布置如下1）確定物流與非物流相互關系的相對重要性。一般說來，物流與非物流的相互關系的相對重要性的比值MN不應超過1331之間。當比值小于13時，說明物流對生產的影響非常小，工廠布置時只需考慮非物流的相互關系；當比值大于31時，說明物流關系占主導地位，工廠布置時只需考慮物流相互關系的影響。實際工作中，根據物流與非物流相互關系的相對重要性取MN31,21,11,12,13，我們把MN稱為加權值。2）量化物流強度等級和非物流的密切程度等級。對于圖52及圖53，一般取A4，E3，I2，OL，U0，X1，得出量化以后的物流相關表及非物流相互關系表。3）計算量化的所有作業單位之間綜合相互關系。具體方法如下設任意兩個作業單位分別為AI和AJ，其量化的物流相互關系等級為MRIJ，量化的非物流的相互關系密切程度等級為NRIJ，則作業單位入AI和AJ之間綜合相互關系密切程度數量值如公式51所示。TRIJMMRIJNNRIJ（51）4）綜合相互關系等級劃分。TRIJ是一個量值，需要經過等級劃分，才能建立出與物流相關表相似的符號化的作業單位綜合相互關系表，綜合相互關系的等級劃分為A、E、I、O、U、X，各級別TRIJ值逐漸遞減，且各級別對應的作業單位對數應符合一定的比例，表511給出了綜合相互關系等級及劃分比例。（需要說明的是，將物流與非物流相互關系進行合并時，應該注意X級關系密集的處理，任何一級物流相互關系等級與X級非物流相互關系等級合并時都不應該超過O級。對于某些極不希望靠近的作業單位之間的相互關系可以定為XX級，及絕對不能相互靠近。）5）經過調整，建立綜合相互關系表。山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐31表511綜合相互關系等級與劃分比例關系等級符號作業單位對數比例（）絕對必要靠近A13特別重要靠近E25重要I38一般O515不重要U2085不希望靠近X010由圖52和圖53給出的拉絲車間作業單位物流相關圖與作業單位非物流相互關系圖顯示出兩圖不一致，為了確定作業單位之間綜合相互關系密切程度，需要將兩表進行合并得出表512。具體步驟如下1）加權值選取。加權值選取大小反映了工廠布置時考慮方面的側重點，對于拉絲車間來說，物流影響稍顯明顯，因此取加權值MN21。2）綜合相互關系計算。根據各作業單位對之間物流與非物流關系等級高低進行量化及加權求和，求出綜合相互關系分值。3）劃分綜合關系密集。根據表511統計出各段分值段作業單位對的比例，劃分綜合關系密集如表513所示。4）建立作業單位綜合相互關系表。將表512中的綜合相互關系總分和表513的劃分比例轉化為各作業單位對的關系密集等級，繪制出表514和圖54。山東科技大學學士學位論文拉絲車間系統布置設計實踐32表512拉絲車間作業單位綜合相互關系計算表關系密度綜合關系作業單位對物流關系加權值2非物流關系加權值1等級分數等級分數分數等級12E3I28E13O1U02O14I2I26E15U0U00U16U0U00U17U0U00U18U0U00U19U0U00U110U0U00U111U0U00U23U0U00U24E3E39E25U0U00U26U0U00U27U0U00U28U0U00U29U0U00U210U0X11