第四章系統化設施布置方法本章知識結構系統化設施布置數據與基本概念基本要素分析相互關系分析平面布局設計方案評價擇優SLP是Muther

1961年提出的一套有條理,循序漸進的方法數據與基本概念設施布置的目標優良的平面布置可以使物料搬運費用減少10%~30%(1)符合工藝過程的要求；(2)有效地利用設備、空間、能源和人力資源；(3)最大限度地減少物料搬運；(4)縮短生產周期；(5)力求投資最低；(6)為職工提供方便、舒適、安全和職業衛生的件。所需數據設施的形狀尺寸、有效的空間、設施間的相互關系、受限和限制條件等。1、流動模式直線型L型U型環型S型注：實際的部門間流動模式往往是這五種基本模式的組合，從而形成各式各樣的流動模式。2、生產流程卡（工藝信息）生產流程卡記載了從收原材料開始到發貨裝運全過程的各階段操作。3、流動數據非物流關系物流關系定性流動數據定量流動數據1、當量物流量物流量：指一定時間內通過兩物流點間的物料數量。當量物流量：是指物流運動過程中，一定時間內按規

定標準修正、折算的裝卸搬運和運輸的量。當量物流量的計算公式：f——當量物流量，當量t/y、當量t/月、當量kg/h

q——一個搬運單元的當量重量，當量t、當量kg

n——單位時間內流經某一區域或路徑的單元數，單元數/年（月…）類別每節車箱可乘人數每人的當量物流量硬座硬臥軟臥副部級正部級1180.5085T601T2T4T8T30158每節車廂額定載荷60噸2、瑪格數瑪格數是一種在美國使用的當量物流量計量單位，瑪格數以“搬運難易”作為衡量的基礎。①一瑪格的物料具有的特征：

可以方便地拿在一只手中；相當密實；結構緊湊，且有可堆垛性；不易受損壞（表面粗糙，不怕碰）相當清潔、堅固和穩定（說明了化學狀態）通常認為類似兩包香煙大小的干燥木塊。≈150CM3，約兩包煙大小式中：B——密度修正系數；

C——形狀修正系數；

D——損傷修正系數；

E——狀態修正系數；

F——價值因素，如不考慮價值，則F=0；

A——基本值。②瑪格數的計算步驟計算物料的外輪廓體積；P78查閱圖表曲線；得到瑪格數基本值A；查表得修正參數；按下式計算瑪格數。M=A+A（B+C+D+E+F）/4圖例符號辦公室或規劃面積，建筑特區服務及輔助作業單位/區域□檢驗、測試、檢查區域□檢驗

D停放或暫存區域

D停滯儲存作業單位/區域儲存與運輸有關的作業單位/區域運輸○裝配、部件裝配拆卸○成形或處理加工區○操作黑白圖紋顏色區別說明作業單位及區域的擴充符號工藝過程圖標符號及作用

美國機械工程協會標準國際物料管理協會標準元音符號系數值線條數密切程度等級顏色規范A4絕對必要E3特別重要I2重要O1一般U0不重要不著色X-1不希望XX-2/-3/-4/?極不希望評級和評價類型的圖例符號國際物料管理協會標準SLP模式原始資料：P、Q、R、S、T及作業單位1.物流2.作業單位相互關系3.相互關系圖解6.面積相關圖解4.所需面積5.可用面積7.修正因素8.實際條件限制方案Y方案X方案Z9.評價最佳布置方案系統化設施布置SLP（SystematicLayoutPlanning）設施布置的基本要素一：P（產品或材料或服務）二：Q（數量或產量）三：R（生產路線或工藝規程）四:

S（輔助服務部門supportingservice)五：T（時間或時間安排）這5項是設施布置的基礎，是設施布置必不可少的基礎資料

解決布置問題的鑰匙,P,Q,R,S,T叉車（3.3t）行走系統電瓶、電機（0.2t）變速器（0.3t）轉向器、驅動橋（0.8t）液壓抬升系統抬升機構（0.3t）液壓缸（0.2t）泵及液壓回路（0.2t）車體（0.8t）平衡重（0.3t）隨車工具箱（0.1t）其它液壓油（0.06t）塑料制品（0.01t）油漆（0.01t）標準件（0.02t）●●●●▲▲▲▲★★★★★某廠電瓶叉車▲

自制

●

外協

★

外購作業單位劃分車間、倉庫、輔助服務部門、職能管理部門作業單位相互關系分析物流+非物流

=綜合★物流關系第一步：分析物流路徑統計各作業單位對之間的物流量1、工藝流程圖，批量大、品種少2、多種產品工藝過程表，批量較大、品種多3、從至表，產量很小、品種很多分析工具工藝過程圖51原材料0.240.500.200.10.31(0.30)73標準件0.01廢料金屬利用率60%0.3/0.60=0.5（單位：t）(1)變速箱的加工與組裝整個變速器成品質量為0.31t,其中標準件0.01t,箱體，齒輪，軸及雜件總質量0.3t，加工過程中金屬利用率為60%，即毛坯的總質量為0.5t（0.3/60%）;其中需要熱處理的毛坯質量為0.2t，機加工中需返回熱處理車間再進行熱處理的約為0.1t，整個機加工過程中金屬切除率為40%，則產品生的鐵削等廢料的質量約為0.2t圖例P88叉車生產工藝過程圖隨車工具箱變速箱車體加工液壓缸加工例題:某液壓轉向器廠家具體情況如下序號作業單位名稱1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6標準件、半成品庫7組裝車間8性能實驗室9成品庫10辦公、服務樓11設備維修車間作業單位工作內容材料利用率（%）原材料庫鑄錠鑄造車間鑄造60機加工車間銑、鏜80精密車間精鏜95半成品庫暫存前蓋加工工藝過程表（半成品質量0.9KG）請繪制前蓋的工藝過程圖精加工0.9/0.95=0.947產生廢料0.947-0.9=0.047機加工0.947/0.8=1.184產生廢料1.184-0.947=0.237鑄造1.184/0.6=1.973產生廢料1.973-1.184=0.789解：根據金屬利用率計算各加工環節的零件重量(KG)1原材料24560.9000.9471.1841.973廢料0.789廢料0.237廢料0.047多種產品工藝過程表產品較多時（10），把工藝過程圖匯總成多種產品工藝過程表

理想方案：各產品的倒流物流強度最小，即物流順流程度W最大功能：可指出系統的回流問題，計算順流程度，計算公式如下：Wjk為產品Pj的工序Rjk與Rjk+1之間的物流強度，Djk為工序Rjk與Rjk+1之間的順流權值多種產品工藝過程表（2）工序相鄰，且物料移動為直接正向時，取權值為2工序不相鄰，物料移動為正向時，取權值為1工序相鄰，且物料移動倒流時，取權值為-1工序不相鄰，且物料倒流時，取權值為-2順流權值Di的取值作業單位最優順序求解例題：零件名稱凸輪法蘭盤軸彈簧套重量（kg）15.06.03.01.0計劃班產量1020606工藝流程1.鋸床下料2.車床車外圓、內孔3.立銑銑外圓4.熱處理5.內圓磨磨內孔6.外圓磨磨圓弧7.檢驗1.鋸床下料2.車床車外圓3.鉆床鉆孔4.立銑銑邊5.檢驗1.鉆床鉆頂尖孔2.車床車外圓3.臥銑銑鍵槽4.熱處理5.外圓磨磨外圓6.檢驗1.車床車外圓、內孔2.鉆床鉆孔3.臥銑銑槽4.熱處理5.外圓磨磨外圓6.內圓磨磨內孔7.檢驗4種零件，工藝過程共經過9個工位，包括車床、臥銑、鉆床、熱處理、內圓磨床、外圓磨床、鋸床及檢驗。多種產品工藝過程表（3）W檢驗9內圓磨8外圓磨7熱處理6立銑5臥銑4車床3鉆床2鋸床1Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程名稱序號彈簧套法蘭盤凸輪軸工序12345634657121243312456572212111211-111-1111-12228×180＝14405×150＝7502×120＝2407×6＝4224721.鋸床下料2.車床車外圓、內孔3.立銑銑外圓4.熱處理5.內圓磨磨內孔6.外圓磨磨圓弧7.檢驗從–

至表（1）從至表通常用以表示建筑物之間、部門之間或機器之間的物流量、物料搬運總量等。表上橫行和豎行的標題內，按同樣順序列出全部作業單位(建筑物、機器；部門)。將每個產品或零件在兩個作業單位之間的移動，分別用字母表示產品或零件，數字代表搬運總量，填入兩個作業單位橫行和豎行相交的方格內，注意，從圖表的左上角至右下角，劃一條對角線，零件前進記在右上方（順流），退回記在左下方（倒流）。當研究的對象品種數量非常多時，用從至表研究物流狀況非常方便，其中，行表示物料移動的源，稱為從，列表示物料移動的目的地，稱為至。從至表

理想狀態：只有上三角方陣有數據練習題：某企業生產3種零件，由產量預測及查詢BOM表得到產量信息如表1所示，各零件的加工工藝如表2所示。對其進行物流分析，要求：（1）多種產品工藝過程表（不用優化）（2）從至表。零件號每天產量個/箱重量/千克當量重量/千克當量物流量t/天120000.510001.0220009.01800018.0325003.075007.5零件號工藝路線1RABDCFS2RBDCAS3REFBACDSR-S多種產品工藝過程表：零件號１２３R221-11211-1-2112-2-1121ABCDEFS1.0X7=7.0718.0X0=007.5X4=30437123456712345612345678從至表：從／至RABCDEFSR1.0187.5A1.07.518B7.51.0+18

C187.51.0D1.0+187.5E7.5F7.51.0S從至表單位3和單位9之間的物流量為4物流強度匯總和分析物流分析—

物流等級強度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物流分析—

物流強度匯總總計：14.614.6×0.4＝5.84A14.6×0.3＝4.38E14.6×0.2＝2.92I14.6×0.1＝1.46O不計入U等級物流分析—

物流強度分析表路線A=2/18=11.1%E=6/18=33.3%I=4/18=22.2%O=6/18=33.3%物流量A=6.54/14.6=44.8%E=6.48/14.6=44.4%I=1.21/14.6=8.3%O=0.43/14.6=2.9%共有14個作業單位,有多少個U等級?物流分析—

物流相關表★非物流關系非物流因素對設施的布局有著不可忽視的影響，對于服務類的設施甚至有決定性的影響。一般根據個人經驗判斷人員聯系8振動7共用設備及輔助動力源6安全及污染5管理方便4物料搬運3生產服務2工作流程的連續性1理由編碼非物流關系分析—

等級劃分符號含義說明比例(%)A絕對重要2～5E特別重要3～10I重要5～15O一般密切程度10～25U不重要45～80X負的密切程度不希望接近酌情而定非物流關系分析—

相關表上面部分：密切程度下面部分：確定理由P96★綜合相互關系物流關系與非物流關系合并相對重要性比值m:n不應超過1:3～3:1m:n＝3:1、2:1、1:1、1:2、1:3量化等級，一般，取A=4、E＝3、I＝2、O＝1、U＝0、X＝－1綜合相互關系分析—

等級劃分關系密級符號作業單位對比例(%)絕對必要靠近A1～3特別主要靠近E2～5重要I3～8一般O5～15不重要U20～85不希望靠近X0～10與X級合并不超過O級，極不希望靠近定XX級綜合相互關系分析—

綜合關系計算表任何一個物流關系等級和X的結合不能超過O級，對極端不希望在一起的設為XX綜合相互關系分析—

綜合相關表完成后再仔細核查一遍平面布局設計—

步驟

根據關系密切程度高低決定距離遠近

繪制作業單位位置相關圖

繪制作業單位面積相關圖

修正調整得到數個可行布置設計方案

評價擇優位置相關圖—

接近程度計算綜合接近程度某一作業單位綜合接近程度等于該作業單位與其他所有作業單位間量化后關系密切等級之和位置相關圖—

密切程度等級表示元音符號系數值線條數密切程度等級顏色規范A4絕對必要E3特別重要I2重要O1一般U0不重要不著色X-1不希望XX-2/-3/-4/?極不希望

位置相關圖—步驟第一步：處理關系密級A作業對

按各作業單位綜合接近程度的高低排序，找出綜合接近程度最高的布置在中心位置，依次處理作業單位對位置相關圖—

接近程度計算位置相關圖—

步驟845127

31011第一步：處理關系密級A作業對

按各作業單位綜合接近程度的高低排序，找出綜合接近程度最高的布置在中心位置，依次處理作業單位對第二步：處理關系密級E的作業對

……

最后重點調整X級作業單位對的相互位置隨著布置作業單位數目的增加，需要考慮的作業單位之間的關系也增加，應該對已經處理好的相互關系加上標記。位置相關圖隨著處理的作業單位越來越多，相互的矛盾也越來越多，必須適當修改原方案面積相關圖—作業單位面積將作業單位占地面積與空間幾何形狀結合到位置相關圖中得到作業單位面積相關圖確定作業單位占地面積設備占地物流模式通道過道人員活動繪制面積相關圖面積相關圖—步驟Step1:按照圖紙的大小選擇合適的繪圖比例，繪圖單位為m或mmStep2:將作業單位位置相關圖放大到圖紙上，為了簡潔，只繪制重要關系（A、E、I及X等）Step3:把作業單位按綜合接近程度順序把各作業單位按設計好的面積和形狀放到圖上Step4:可以通過外形選擇角度，獲得不同的方案。經過數次調整和重繪，得到作業單位面積相關圖**作業單位旋轉調整可以得到不同的布置方案**預留空間不足時，需要調整位置，但要符合位置相關性平面布置—

面積相關圖限制條件分析與方案設計ABCDABCDABCD直接型渠道型中心型物料搬運方法修正因素——建筑特征修正因素——建筑物的排列應該保證道路的直線性與整齊性、建筑物的整齊規范及公用管線的條理性道路通道修正因素——滿足物流、人流的要求；

使廠區道路布置與工廠總平面布置協調一致；廠內道路一般應為正交和環形布置；滿足消防、衛生、安全等環境保護及排除水要求；應盡量避免或減少與鐵路的交叉；滿足美化和藝術的要求道路通道應按照《廠礦道路設計規范》進行設計。主干道路：9米次干道路：6米消防通道：3~4.5米車間引道：3米修正因素——

隔振防噪聲布置設計中應減小振動與噪聲對生產質量及人身健康的影響。尤其是人員密集區和精密加工區。修正因素——

廠區綠化布置一般情況下，工廠主要出入口及廠級辦公樓所在的廠前區、生產設施的周圍、交通運輸線的一側或兩側，都是綠化的重點。修正因素——

場地自然地理條件與環境為了便于和外界聯系，把職能管理部門甚至是生活服務部門集中起來，布置在廠門周圍。a、充分利用地形、地質等自然條件；b、充分考慮氣象、氣候因素的影響。比如風向布置自然條件實際條件限制給定約束條件：廠區的面積、建設費用、現有條件、政策法規工廠總平面布置圖通過考慮多種方面因素影響與限制，形成了眾多的布置方案，拋棄所有不切實際的想法后，保留2~5個可行方案。電瓶叉車廠經過綜合考慮得到三個可行方案。平面布置—

方案1平面布置—

方案2平面布置—

方案3設施布置方案的評價與選擇1、單項指標比較評價（工程經濟）財務評價國民經濟評價2、綜合指標比較評價優缺點比較法：確定評價因素列出每種方案的優點和缺點加權因素比較法：習題設某廠生產3種零件A、B、C，其工藝路徑及日產量如表1所示（1－5：分別表示5個部門，只考慮物流因素）部門12345面積m22040406020表1工藝路線及日產量表2各部門占地面積601550工廠總面積400m2從至123451－60＋50150020－05060＋153015－004000－5050000－從至表:習題解答一根據表1給出的工藝流程和生產計劃可以得到各部門間的物流從至表習題解答二序號路線物流強度等級11-211022-57532-45044-55051-31563-215總計305物流強度分析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U305×40%=122305×