设施规划与物流分析讲义dkuv

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1、系统化厂房布置设施规划与物流分析 主讲人：Jason 2002年9月6日1系统化厂房布置设施规划与物流课程的主要内容l第一部分 前言l第二部分 设施规划与设计l第三部分 系统化厂房布置与物流分析方法l第四部分 系统化厂房布置与物流分析具体实施2系统化厂房布置 第一部分第一部分 前前 言言3系统化厂房布置 目目 录录l1.1 企业常见问题l1.2 物流l1.3 物流系统l1.4 物流工程的概念l1.5 物流工程的产生l1.6 物流工程形成l1.7 物流工程在企业管理中的意义l1.8 物流工程的发展4系统化厂房布置l1.9 IT革命促进物流的发展l1.10 物流发展的前沿和物流发展的未来l1.11

2、 物流工程研究的内容l1.12 设施及设施规划l1.13 设施规划与物流分析的内容l1.14 设施规划与物流分析的意义l1.15 设施规划与物流分析的发展5系统化厂房布置1.1 1.1 企业常见问题企业常见问题l 一线员工抱怨大部分时间都花在搬东西上了l 生产管理人员抱怨从事专业搬运的人太少l 人力资源部和财务却 认为那些不产生利润的搬运、储存应尽量消除。l 怎么采用先进设备，并加强管理控制，企业生产效率却无法得到提高，成本仍是居高不下？l 企业资金周转不力？l 零件加工的质量合格率已达到98%，到装配线上合格的就只有60%了？l 想改进生产线，可怎么改?6系统化厂房布置1.2 1.2 物流物

3、流1.2.11.2.1物流的概念物流的概念l 什么是物流什么是物流l是由空间间隔和时间间隔引起的物料实体的物理移动过程。l 广义的物流：广义的物流：l 物资实体的场所或位置在空间上的转移和时间上的占用，即物资实体的物理流动过程（有形和无形)物资实体在空间上的转移和时间上的占用过程，并要实现其效益。l 狭义的物流：狭义的物流：l原材料输入生产系统，经过搬运、装卸、加工、装配等一系列物理和化学的转换直至输出生产系统的全部运动过程。7系统化厂房布置1.2.2 大物流、小物流的概念l 大物流：大物流：l社会物资的包装、运输、调配等区域活动称为“大物流”l 小物流的概念：小物流的概念：l工厂布置和物料搬

4、运等企业内部活动发展的物流 8系统化厂房布置1.2.2物流的诞生l“物流”一词的来源：l“物的流通”这个词最初是“PhysicalDistribution”翻译而来的，开始时只在政府部门中使用，后来流转到民间。l 将“物的流通”简称为“物流”并在企业界中广泛使用，则已经是20世纪60、70年代的事了。9系统化厂房布置物流的诞生增长阶段物流的诞生销售部门工厂运输保管物流活动综合化、系统化的必要性物流的最初阶段销售部门运输保管运输保管物流生产生产生产10系统化厂房布置1.2.3 物流的功能l充当生产和消费之间的桥梁l消除生产和消费之间的隔阂。只要有商品交易存在，就有物流。l物流的基本功能是运输和保

5、管功能。l消除时间和地域隔阂的物流功能如下图所示：11系统化厂房布置自给自足社会生产者=消费者由于生产者和消费者为同一人，不需要物流 社会分工和发展生产者运输保管消费者消除时间上的隔阂消除地域上的隔阂由于生产者和消费者的分离，需要物流商品12系统化厂房布置1.2.4 流通和物流l 流通：流通：l 从生产到消费的过程，消除了地域、时间、人的差异的经济功能就是流通，也叫商业性流通或商品交易。l 流通是由“实现商品所有权转移的商流商流”和“实现商品物理性移动的物流物流”所组成的，其中，物流承担着消除地域、时间等差异的职能。13系统化厂房布置制造商（生产商）批发业者（批发商）零售业者（零售商）消费者商

6、流物流构成流通的商流和物流商品交易运输保管运输保管商品交易商品交易运输保管14系统化厂房布置1.2.5 物流一体化l在市场营销中，应考虑采购、生产、销售、物流的全过程。l物流一体化的功能是：l把必要的商品，在必要的时候，通过必要的方式，作必要的供给。l承担国际快递业务的DHL公司，曾在电视广告中作过“考虑后在运输，物流一体化”的宣传，巧妙的把物流一体化的内涵表达出来了。15系统化厂房布置必要的商品必要的时候必要的地点必要的供给采购生产销售物流为了实现市场需求，对生产、销售、物流全过程进行规划与管理物流一体化系统物流一体化的基本概念市场需求16系统化厂房布置17系统化厂房布置以前的商品供给体系预

7、测市场需求生产或采购市场（实际需求）物流成本的增加供给18系统化厂房布置现在的商品供给系统生产或采购市场（实际需求）使市场需求和生产（采购）、销售活动同步减少无意义的库存与仓库内的移动，实现低成本高效率的物流！信息的运用供给19系统化厂房布置1.2.6 物流渠道l由于商品交易方式存在不同，有多种物流渠道。l几种销售渠道如下图所示:20系统化厂房布置生产者消费者零售业者零售业者零售业者3次批发业者2次批发业者1次批发业者生产者消费者直接流通间接流通21系统化厂房布置1.2.7 物流的购成l物流可细分为：物流可细分为：l 采购物流：指原材料、燃料等进入自己公司的物流；l 生产物流：物品在公司内进行

8、的流动；l 销售物流：向顾客缴货而进行的物流；l 回收物流：退货、包装物的回收等物品返回公司的物流。22系统化厂房布置采购对象工厂仓库配送中心顾客生产物流销售物流回收物流地方自治团体 循环物流采购物流商品23系统化厂房布置1.2.8 物流的活动l物流活动通常由：l运输 l保管 l仓储l包装l流通加工等组成l思考：其中最基本的是什么？为什么？基本功能24系统化厂房布置运 输作为物流的主要活动，起到消除生产与消费之间隔阂的作用保管弥补生产和消费的时间阻隔，实现市场稳定供应仓储货物的装卸、搬运、分类等工作包装有利于商品的保护、储运的单元化以及便于区分商品而进行的活动流通加工适应顾客的需要，在流通阶段

9、进行商品的简单加工、装配、贴价格标签等工作。信息系统利用电脑系统进行订货、库存管理、配车等业务、实现物流系统高效化。物流活动的种类25系统化厂房布置1.2.8 运输的方式l运输方式有运输方式有：l卡车运输l铁路运输l内航海运l航空运输等l其中？运输的比例占绝对优势l国内运输方式的种类和特征如下表所示：26系统化厂房布置运输方式运输方式汽车运输铁路运输内海运输航空运输 特特 征征中短距离、中少数量多频率中长距离、大批量长距离、大批量，原材料、中间产品长距离快速运输生鲜商品和高价商品 缺缺 点点长距离运输比铁路运输效率低、费用高在火车站附近建造仓储设施在 港口附近建立仓储设施运费高，重量受限，在机

10、场建立仓储设施27系统化厂房布置运输工具分担率：l各种运输工具承担的运输量在总运输量中所承担的比l以吨公里吨公里（运输重量*运输距离）为单位：l汽车第一：占55%l内航海运第二：占40%l以运输重量运输重量为基准：l内航海运只 占8%l汽车运输 占90%l国内货物运输中各种运输方式的分担率l演变（吨公里）如下表所示：28系统化厂房布置29系统化厂房布置1.3 物流系统l 1.3.1 物流系统的概念物流系统的概念l 由生产（服务）过程中的原材料、在制品、成品、搬l 运设备、仓储设施、人员和信息等相互制约的动态要l 素所构成的服务于企业目标的有机整体。30系统化厂房布置1.3.2 1.3.2 物流

11、系统的构成物流系统的构成l人、财、物、设施（设备）、产品（任务）和信息l1.3.3 物流系统的特点物流系统的特点l 搬运、运输工作量大l 运行时间长l 费用高31系统化厂房布置1.3.4 物流系统的分类l按规模分按规模分：l大物流系统（社会物流系统）l小物流系统（企业物流系统）l按结构形式分：按结构形式分：l单一物流系统l串联物流系统l并联物流系统l混联物流系统l物流网络系统32系统化厂房布置1.3.5 现代物流发展趋势l物流一体化l物流信息化l物流中心、批发中心、配送中心以及商务代理中心的社会化l仓储、运输的现代化l物流与资金流、信息流的集成化33系统化厂房布置1.4 物流工程的概念l 在物

12、流管理中，从物流系统整体出发，把物流和信息流溶为一体看做一个系统，把生产、流通和消费全过程看作是一个整体，运用系统工程的理论和方法进行物流系统的规划、管理和控制，选择最优方案，以低的物流费用、高的物流效率、好的顾客服务，达到提高社会经济效益和企业经济效益目的的综合性组织管理活动过程。34系统化厂房布置1.5 物流工程的产生l1776年年 苏格兰经济学家亚当.斯密提出“专业分工”l18世纪末世纪末，USA发明家惠特雷将生产过程划分为几个工序，提出“零件互换性”l20世纪初，吉尔布雷斯提出了动作分析和流程分析，初步具有 物流分析的雏形，分工理论引发“工厂设计”和企业物流l“物流”当初被称为“Phy

13、sical Distribution（PD）”后变成“Logistics”l20世纪世纪60年代，年代，“Logistics”在日本经济建设和管理中得到迅速发展35系统化厂房布置1.6 物流工程形成l 物流信息流军事后勤学工厂布置和物料搬运系统工程物流工程大物流小物流36系统化厂房布置1.7 物流工程在企业管理中的意义l 美国为支持物流，1994年在制造、批发、零售和存货等方面投资超过8930亿美元。物流成本一般占销售额的5%35%，因此，被称为创造效益的“第三源泉”。l 大幅度的减少工作量，减少劳动占用，减轻工人劳动强度l 缩短生产周期，物料纯工艺时间占生产周期的5%10%，而90%95%的

14、时间处于仓储和搬运状态l 加速资金周转，在制品和库存物料闸门流动资金的75%左右l 降低搬运/运输费用，总经费的20%50%是物料搬运费用，优良的物料系统设计，可使该费用减少10%30%。37系统化厂房布置l 提高产品质量，零部件的合格率为98%，运到装配线的合格率为60%，搬运损坏35%以上l 提高企业整体素质l 保证文明生产，安全生产，直接与搬运有关的工伤事故占总工伤事故的30%l 提高物流管理水平，实现生产管理现代化。38系统化厂房布置1.8 物流工程的发展l 18世纪80年代，工厂取代了小手工作坊，经验管理l 19世纪末到20世纪30年代，以泰勒倡导科学管理，主要活动有造作法工程、工厂

15、布置和物料搬运。l 20世纪50年代，运筹学、统计数学、概率论、系统工程广泛应用于工厂设计和物流分析，产生了物流系统工程l 20世纪70年代以来，计算机辅助工厂布置程序，如位置配置法、相互关系法、自动设计法、分析评价法等出现。l 20世纪80年代，“物流”概念进入我国，物流分析运用计算机进行方案比较和优选l 1982年，USA专家理查德.缪瑟来华讲系统布置和物料搬运设计、系统化工业设计规划l 90年代，工业工程在中国出现l 目前，物流工程的重要性已逐步为人所知39系统化厂房布置1.9 IT革命促进物流的发展l1.9.1 IT（InformationTechnology 信息技术）给物流业带来的

16、变化：l通过IT技术的应用，可以实现物流效率化、最优化；l随着电子商务的发展，增加了对物流的新需求。同时也要求物流能够发挥作用。l电子商务是指通过信息通信网络，利用电子数据进行商品的买卖和服务。由于电子商务的普及，一年365天每天24小时都能进行商品交易。40系统化厂房布置1.9.2 ERP（综合业务管理系统）l能统一管理企业活动所有单据的系统lERP（EnterpriseResource Planing）企业资源计划。是指将企业的资源（人、财、物）进行综合，对生产、销售、物流、财务等业务活动进行一体化管理的大型信息系统。ERP有利于物流一体化系统的构建和供应链管理的实施。41系统化厂房布置1

17、.9.3 供应链管理l 供应链：l为了把商品送到消费者手中，从原材料厂家开始到零售店为止，有许多企业共同参与这个过程，这种商品供应中的各相关企业构成了一个供应链。l 供应链管理：l通过供应链全体成员业务活动的最优化来减少总库存，实现供应的快速化、物流业务的合理化42系统化厂房布置l作用：l消除企业间重复库存，减少流通库存；l实现商品供应的快速化；l消除企业间的重复业务，实现业务过程的合理化；l共享POS信息，提高商品配货的效率l从“对立”走向“共存”l目的：l低价销售43系统化厂房布置原材料生产商零售商批发商生产商商品供应消费者信息共享供应链44系统化厂房布置“竞争、对立”的关系“共存”的关系

18、在供应链系统中的关系本公司的利益优先相互分享利益目的是赢得消费者支持从“对立”走向“共存”的观念更新45系统化厂房布置1.9.4 QR（快速反应系统）、ECR（高效率消费者应付系统）lQR（快速反应系统）是20年代80世纪诞生在美国服装也的一种现代经营手段。目前QR方法已倍受其它行业关注，特别受食品、杂货等行业正在积极的引进类似的方法，被食品行业采用的方法就是ECR（Efficient Consumer Response：高效率消费者应付系统）。l运用ECR最出名的是美国零售商沃尔码公司和大型家化企业P&G的合作，P&G的根据沃尔玛的库存状况进行自动的货物补充，实现了大幅度降低成本的目。l 生

19、产商和流通业者相互合作，旨在提高生产和销售效率的经营手段。lP13546系统化厂房布置1.9.5 销售时点实时控制系统l目的：能够及时掌握每种食品的实际销售情况lPOS（Point Of Sales销售时点实时控制系统）系统中，用扫描装置读取附在商品上的条形码，向计算机输入商品信息，在通过POS机打印收据。47系统化厂房布置1.9.6 CRP（自动连续补货系统）lCRP（Continuous Replenishment Program/自动连续补货系统）是根据市场需求预测制订供货计划，不需要订货就能自动补货。l接受顾客订货后才进行配送是以前供货惯例。CRP根据零售业者提供的POS信息，直接决定

20、商品的补充量，在维持零售商适当的库存的前提下，进行自动商品补充。l 48系统化厂房布置1.9.7 EDI（电子数据交换系统）l用信息化方式完成订货、交货、支付等各种手续。l在EDI系统中，供需双方可以进行双向的数据交换。l思考：不同企业间如何实现数据的双向交换？49系统化厂房布置1.9.8 ITS（高速道路交通系统）l ITS（高速道路交通系统）：l 是通过交通管理的信息化，减少交通堵塞，实现安全行驶，提高物流效率。ITS以车辆畅通为目的，由道路交通信息通信系统和自动收费系统等9个部分组成。50系统化厂房布置1、高效化的定位系统3、安全驾驶系统4、最优化的交通管理5、高效化的道路管理6、对公共

21、交通的支持系统7、商用车的高效化8、对步行者的支持系统9、紧急车辆行使支持系统顺利地行使避开拥塞减少交通事故最优化的运行管理减轻驾驶员的疲劳应对紧急状况2、自动收费系统IST开发领域51系统化厂房布置1.9.9 寻车寻货系统l能够有效的沟通车辆信息与货物信息的运输信息系统。52系统化厂房布置优点能应付紧急配送使是少量货，也能托付运输企业寻车寻货WEB向导货主企业缺点提高实车率和载货率信息中介、运营公司匹配依托网络的寻车寻货系统53系统化厂房布置1.9.10 电子商务与物流l电子商务的发展带来了小宗商品配送和住配送需求的增加。l电子商务与物流的联系：l在虚拟空间进行商品交易，其现实的物品转移由物

22、流承担；l物流企业和货主进行交易时，应用电子技术手段。l电子商务的发展导致小宗商品配送、住宅配送需求的大幅度增加。54系统化厂房布置电子商务的交易方式有：l企业间的交易 （B to B）l企业和消费者之间的交易（B to C）最多l个人之间的交易 （C to C）55系统化厂房布置思考：lB to B交换的电子市场上，有为处理库存的进行的交易吗？怎样处理库存呢？56系统化厂房布置1.9.11 网络销售与住宅配送l网络销售的两个难点：网络销售的两个难点：l商品的领取；l货款的支付l让住宅配送业者感到烦恼的问题：让住宅配送业者感到烦恼的问题：顾客不在率高l对策：对策：l50%在便利店取货l住宅配送

23、为中心l区域共同配送l思考：网络销售会出现什么情况？若出现了该如何办？57系统化厂房布置1.10 物流发展的前沿和物流发展的未来l1.10.1 3PL（第三方物流）l概念：l货主企业将物流业务整体地委托给外部企业承担l目的：l提高物流效率和降低物流成本l专心于具有核心竞争力的业务，将物流等业务外包58系统化厂房布置l 第三方物流与以前外部委托的主要区别：l第三方物流不仅承担运输、保管职能，而且承担仓储、流通加工、库存保管、改善服务、降低成本等职能。l第三方物流还承担信息职能l 第三方物流的类型：l资产型：资产型：l资产型是拥有仓储、运输工具、物流网点等资产的第三方物流企业。l无资产型：无资产型

24、：l无资产型是为运输、仓储等企业寻找货源，为各种不同类型的货主介绍能够承担物流业务的企业59系统化厂房布置1.10.2 4PL（第四方物流）l 概念：概念：l 不拥有仓储、运输工具、物流网点等资产，以协调其它公司的设备、技术为主体的无资产型物流者，他们重视信息系统的功能，接受综合性的物流业务委托。有时将这种特称为4PS。60系统化厂房布置1.10.3 共同物流l 目的：l超越行列、企业范围、以物流系统的合理化和降低物流成本为目的。l 物流共同化：l不同企业之间通过合作，共同完成各自的物流职能的系统61系统化厂房布置1.10.4 单元运输系统l概念：概念：l以标准化带动物流业务的合理化l按照标准

25、化的单元运输系统进行运输l集装箱运输系统和托盘运输系统62系统化厂房布置1.10.5 经济全球化l 国际复合联运：l 在两个以上国家的贸易中，由一家公司在海陆空等运输方法中，用两种以上的运输手段进行商品运输。这种方式被称为国际复合联运。l 国际复合联运的好处：l只和一家公司订立契约，既方便又节约成本l可以在 所有区域内实现集装箱运输63系统化厂房布置1.10.6 产业空洞化l 产业空洞化：l企业的生产部门从成本高的 国家转移到成本低的亚洲等国家进行生产制造。l 产业空洞化要求物流相应发生变化l思考：如何变化？64系统化厂房布置1.10.7 绿色物流一体化系统l汽车运输的危害汽车运输的危害：l大

26、气污染l CO2排放 地球温室效应l Nox排放 烟雾l交通堵塞l对策：对策：l取消柴油车l引进低公害车l对物流共同化。削减卡车数量追求绿色物流一体化力求实现包装物的回收和机器设备的回收利用65系统化厂房布置1.10.8 运输结构的调整l货物运输从偏重卡车的运输转为卡车、铁路、内航海运并重。66系统化厂房布置1.10.9 物流一体化中心的构想l 概念：概念：l物流一体化中心是在高速公路出口处附近设立的共同设施（综合物流网点）。它不仅承担物流功能而且还承担信息网络功能，实现从生产到流通的一元化管理。l 目标：目标：l是实现高效率的物流。67系统化厂房布置1.10.11 循环利用法l目前的商品流程

27、一般是从生产者流向消费者，就像人体的动脉，因而被称为动脉物流。l废弃物、使用完的容器和产品等的回收，其物流的方向与一般商品相反，因此，被称为静脉物流。l过去这两种物流是分开的，今后应该构筑包含这两种流向的物流在内的综合物流系统。68系统化厂房布置1.11 1.11 物流工程研究的内容物流工程研究的内容l 设施设计：l一般，设施设计占总投资的2%10%，对系统却带来重大的影响l 物料搬运系统设计l物料搬运系统设计是对物料搬运的设备、路线、运量、搬运方法以及储存场地等作出合理安排。69系统化厂房布置1.12 设施及设施规划l1.12.1 概念l l什么是设施：什么是设施：l l 是指使工作便利的工

28、具、环境或设备。是指使工作便利的工具、环境或设备。l l什么是设施规划：什么是设施规划：l l 是综合考虑相关因素，对生产系统或服务系统进行是综合考虑相关因素，对生产系统或服务系统进行 l l分析、构思、规划、论证、设计，作出全面安排，使分析、构思、规划、论证、设计，作出全面安排，使l l资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以达到预资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以达到预l l期目标。期目标。70系统化厂房布置l什么是设施规划与设计l 是物流工程的重要组成部分，其任务是对系统的各类设施、人员、投资进行系统的规划与设计，优化人流、物流、信息流，有效、经济、安全地实现系统目标。71系统化厂

29、房布置1.12.2 1.12.2 设施规划与物流分析的内容设施规划与物流分析的内容l 场址选择l 布置设计l 搬运设计l 建筑设计l 公用工程设计l 信息通信设计72系统化厂房布置1.12.3 1.12.3 设施规划与物流分析的意义设施规划与物流分析的意义l 是生产系统规划与设计的主要内容l 是企业的一种典型的长期决策l 是保障和改善生产系统整体功能的结构基础l 是提高生产系统效益的重要手段和源泉l 是企业现代化管理与先进制造技术的开端和主要内容73系统化厂房布置1.12.4 1.12.4 设施规划与物流分析的发展设施规划与物流分析的发展l20世纪初世纪初：“工厂设计”、操作法研究、工厂布置和

30、物料搬运l20世纪世纪40年代：年代：“设施规划”广泛 采用运筹学、统计学和概率论l20世纪70年代：计算机辅助工厂设计、成组技术、分析评价法等l20世纪世纪90年代：年代：CIMS、JITl现在：现在：设施布置与物流系统的自动化、柔性化、信息化、网络化、l绿色化、智能化74系统化厂房布置第二章 设施规划与设计l目 录l2.1 概述l2.2 设施选址的任务和意义l2.3 设施选址的原则和因素l2.4 设施选择的步骤l2.5 设施选址的方法75系统化厂房布置2.1概述l2.1.1 概念l 设施规划与设计（Facility Planning and Design）是物流工程的一个重要组成部分，其任

31、务是对系统的各类设施、人员、投资进行系统的规划与设计，用以优化人流、物流和信息流，从而有效、经济、安全地实现系统的预期目标。l2.1.2 内容结构l设施规划与设计 设施选址 布置设计l 设施设计 建筑设计l 公用工程设计l 信息设计76系统化厂房布置2.2 设施选址的任务和意义l任务：任务：l单一设施的场地选择l复合设施的场址选择l意义：意义：l举例：77系统化厂房布置2.3 设施选址的原则和因素l2.3.1 原则原则l最低成本原则l专业化分工协作原则l分散与集中原则l重点开发原则l吸引外资原则l2.3.2 因素因素l成本因素l非成本因素78系统化厂房布置成本因素：l运输成本l原材供应l动力和

32、能源的供应量和成本l水供应l劳动力供应l建筑和土地供应l税利、保险和利率l财务供应：资本及贷款的机会l各类服务和保养费用79系统化厂房布置非成本因素：l摄取空气l气候和地理环境l环境保护l政治稳定性l文化习俗l当地政府的政策l扩展机会l当地竞争者l公从对工商业的看法80系统化厂房布置2.4 设施选择的步骤l2.4.1 准备阶段：准备阶段：l生产的产品品种和 数量l需进行生产、维修、储存、管理等方面的作业l色还是的组成l市场及流通渠道l需要的资源l工人人数l外协作条件l信息获取的方便与否81系统化厂房布置l2.4.2 地区选择阶段走访行业主管部门地区选择阶段走访行业主管部门l选择若干地区收集资料

33、l进行方案比较l生产、供应、销售、财务比较82系统化厂房布置l2.4.3 地点选择阶段地点选择阶段l备选地点的地形图和城市规划图l当地气象、地质、地震等情况l地质水文的初步勘察和测量l当地交通运输、供水、供电、通信等情况l运输、施工、建筑、税费等经济资源l各种资料进行核对、比较l选择一个合适的场址83系统化厂房布置l2.4.4 编写报告阶段编写报告阶段l对调查的资料进行整理l根据技术经济比较和统计分析的成果编写综合材料，绘制所选地点的设施布置图和初步总平面布置图l编写设施选址报告，对所选场址进行评价l2.4.5 设施选址流程设施选址流程84系统化厂房布置P 设施书 34 页 图3-285系统化

34、厂房布置l2.4.6 设施选址报告设施选址报告l报告内容：报告内容：l场址选择的依据l所选场址的概况及自然条件l设施规模及概略经济指标（面积、人数、运输量等）l各场址方案的比较l各场址方案的综合分析和结论l当地有关部门的意见l附件、包括各项协议文件的抄件86系统化厂房布置2.5 设施选址的方法l2.5.1 优缺点比较法优缺点比较法l适用：适用：l场址方案在费用和效益方面近似时，非经济因素 的比较l比较因素有：比较因素有：l区域l面积及地形l地势与坡度l风向及日照l地质条件l土石方工作量87系统化厂房布置l搬迁、赔偿情况l铁路、公路交通情况l与城市的距离l供电、水、排水情况l地震、防洪措施l经验

35、条件l协作条件l建设速度88系统化厂房布置2.5.2 2.5.2 重心法重心法重心法重心法l例：某汽车厂，每年需要从P1地运钢材，从P2地运铸铁，从P3地运焦碳，从P4地运跟着造型材料，各地与某城市中心的距离和每年的材料运量如表所示：lP3789系统化厂房布置第二部分第二部分 系统化厂房布置设计系统化厂房布置设计2.1 系统化厂房布置设计概述2.2系统化厂房布置设计步骤2.3系统化厂房布置设计程序2.4系统化厂房布置设计要素2.5系统化厂房布置设计影响因素2.6物料分类及产品产量分析2.7物流分析2.8作业单位相互关系分析2.9作业单位位置相互关系分析2.10作业单位面积的确定2.11布置设计

36、2.12布置修正2.13布置方案的评价与选择2.14布置方案的设计2.15小结90系统化厂房布置2.1 2.1 系统化厂房布置系统化厂房布置 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。91系统化厂房布置2.2 2.2 系统化厂房设计的步骤系统化厂房设计的步骤 系统布置设计采用四

37、个阶段进行，称为“布置设计四阶段”。确定位置:工厂的总体位置总体区分：初步规划基本物流模式和总体布局详细布置：确定各作业单位的具体位置实施：编制施工计划，进行施工安装阶段时间92系统化厂房布置2.3 2.3 系统化厂房设计的程序系统化厂房设计的程序选择分析寻优输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流2、作业单位的相互关系3、物流作业单 位相互关系图4、必要面积5、可用面积6、面积相互关系图9、拟定几种布置方案10、评价7、修正条件8、实际制约系统布置设计程序模式93系统化厂房布置2.4 2.4 系统化厂房布置设计的要素系统化厂房布置设计的要素l影响布置设计的因素众多，基本要素可以归纳为5项

38、：P产品(或材料或服务)、Q数量、R生产路线(工艺过程)、S助服务部门、T时间(或时间安排)。五个要素分别回答以下问题：P生产什么？Q生产多少？R怎么生产？T何时生产？S用什么支持生产？94系统化厂房布置2.5 2.5 系统化厂房布置设计影响因素系统化厂房布置设计影响因素1、P产品或材料或服务（Production）指规划设计的对象所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服务的项目。包括原材料、进厂物料、工序间储备、产品、辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。产品这一要素影响着设施的组成及其相互关系、设备的类型、物料搬运的方式等。2、Q数量或产量(Quantity)指所生产、供应或使用的材料

39、或产品的数量或服务的工作量。这一要素影响着设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。95系统化厂房布置3、R生产路线或工艺过程(Route)指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。4、S辅助服务部门(Supporting Service)指保证生产正常运行的辅助服务性活动、设施以及服务的人员。包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖通风、办公室、生产管理，质量控制及废物处理等；它是生产的支持系统，从某种意义上来说对生产系统的正常运行起着举足轻重的作用。5、

40、T时间或时间安排(Time)指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、工序、流动、周转等标准时间。这些因素决定着设备的数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。96系统化厂房布置2.6 2.6 物料分类及产品物料分类及产品产量分析产量分析l现象：物料种类繁多，可运性不相同。l问题：如何统计量一物流系统中性质、特征各不相同的物料数量？如何区分各物料的重要等级程度？如何确定设施布置的型式？1、物流量的计算（1）定义：在一定时间内（一年或一个月）通过两设施间的物料数量。可以用重量、体积、托盘或货箱来表示。97系统化厂房布置计算方法：计算方法：方法一：当量物流量用物料的某一特征（重量、几何形状、

41、装载和包装形式等）来估算物流量。可用下式表示：f=q.n 其中：f当量物流量 q每个标准搬运单元的当量吨数 n单位时间内两设施间流动的标准单元数 例：载重为两吨的标准载重箱，载一箱锻件为2当量吨，载一箱壳体也为2当量吨。方法二：玛格（magnitude）用可运性衡量当量物流 标准的1玛格：一块干燥的木块，体积为5*5*5 立方厘米，可以方便地用手拿住。98系统化厂房布置计算方法计算方法一包香烟=0.5mag 一个电话亭=50mag一个低堆垛的托盘（1200 cm*1200cm）=38mag玛格的计算：M=A+A（B+C+D+E+F）/4其中：A基本值，通过计算物料体积后查玛格曲线得出。B密度修

42、整系数 C形状修整系数 D损伤危险程度修整系数 E状态（物理、化学）修整系数 F价值因素（若不考虑，则F=0）99系统化厂房布置2、物料的分类：可采用两种分类方法：方法一：按物料的基本形态进行分类 固体成箱 液体成桶 气体成瓶方法二：按影响物料可运性的物理特征进行分类，包括：外形尺寸、重量、形状、损坏可能性、状态（热、湿、粘、脏）、数量、时限性（季节性、突 发性）关键：抓住有决定性的影响特征关键：抓住有决定性的影响特征 物料分类程序列表标明所有物料名称记录其物理特征、其他特征编制物料特征表每类物料写出分类说明确定各类的主导特征把相似主导特征的归为一类100系统化厂房布置物料物理性能分类示意10

43、1系统化厂房布置 物料特征分类表示意102系统化厂房布置3、产品产量（PQ）分析 产品产量分析是为了确定设施基本布置形式而采用的综合分析方法，同时也是物料重要等级分类的方法。下图是一种典型的“82原则”下的PQ分析结果。QAGBCDEFPPQ分析图由该图可知：AD四种产品占总产量的80%，可考虑用产品原则布置，其余品种可考虑按工艺原则布置103系统化厂房布置练习：下列三图应分别采用何种布置型式QQPPPQ104系统化厂房布置2.7 2.7 物流分析物流分析 物流分析是设施布置设计的另一个基本分析，即工艺流程和物流路线的分析。分析的基本手段有工艺过程图(作业程序图)、多种产品工艺过程图、从至表和

44、物料流程图等。1、工艺过程图(Operation Process Chart)105系统化厂房布置 工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以描述全厂各部门之间的工艺流程。其重要作用是在分析工艺过程的基础上，通过产品加工、组装、检验等各加工阶段及加工路线的分析，可以计算出每个工艺过程的各工序（作业单位）间的物流强度。从而为作业单位位置的确定找到基础数据。工艺过程分析：毛坯重0.49，经热处理的毛坯重0.19，机加工中需返回热处理的为0.1由此可知，14之间的物流强度为0.31450.190.10.310.19废料0.49（0.29）原材料机加工热处理30.01标准件106

45、系统化厂房布置107系统化厂房布置2 2多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图多种产品工艺过程图是将所有零件或产品的工序都汇总在一张图表上、通过分析、调整图表上的工序，使彼此之间有最大物流量的工序尽量靠近，直至获得最佳工艺安排顺序。当零件数量很多时，可以利用成组原理对零件分组，形成一张多种产品工艺过程图对于同组的零件，可以再分类用工艺过程图或多种产品工艺过程图进行物流分析。多种产品工艺过程图分析主要通过作业单位的排序，求得物流顺流程度W的最大值。其中：W的计算式为 Wjk为产品Pj的工序Rjk与Rjk+1之间的物流强度Djk为权值：工序相邻，且物料移动为直接正向时，取权值为2工序不相邻，且物料倒

46、流时，取权值为-2108系统化厂房布置示例：初始多种产品工艺过程表109系统化厂房布置示例2：最佳顺序多种产品工艺过程表110系统化厂房布置3 3、从至表、从至表(From-To Chart)From-To Chart)作用：作用：从至表通常用以表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量、物料搬运总量等。画法画法：表上横行和竖行的标题内，按同样顺序列出全部作业单位(建筑物、机器；部门)。将每个产品或零件在两个作业单位之间的移动，分别用字母表示产品或零件，数字代表搬运总量，填入两个作业单位横行和竖行相交的方格内，注意，从图表的左上角至右下角，划一条对角线，零件前进记在右上方，退回记在左下方。如下

47、图：111系统化厂房布置112系统化厂房布置113系统化厂房布置2.8 2.8 作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析 设施布置设计要根据部门之间在工艺流程如业务往来中的密切程度，决定相互位置。各部门（作业单位）之间存在着物流关系、非物流关系两种关系。物流关系可以用物流强度来表示两个作业单位之间的关系密切程度，非物流关系无法定量表示，只能通过定性分析加以区分。114系统化厂房布置2、作业单位非物流相互关系表的构造：基本思路根据经验确定作业单位非物流相互关系 密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式，建 立非物流相互关系表。通常可以从以下几个方面加以考虑：(1)工作流程 (2)作业性质(3)

48、使用场地情况 (4)监督和管理(5)联系频繁程度 （6）躁声、振动(7)公用设施相同 (8)文件信息往来情况(9)使用设备情况 (10)安全、卫生 115系统化厂房布置（1）确定作业单位相互关系等级（2）列出作业单位相互关系密切理由（示例）116系统化厂房布置（3）建立非物流作业单位相互关系表（示例）117系统化厂房布置3、建立作业单位综合相互关系表：工厂中，作业单位之间物流相互关系与非物流相互关系往往并不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，须将两个表进行合并。求出合成的相互关系综合作业相互关系，然后从各作业单位之间的综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。（1）确定物流（m

49、）与非物流（n）相互关系的相对重要性（加权取值）。一般地m:n不应超过1：3或3：1，当比值大于3：1时，说明物流关系占主导地位，工厂布置时只需考虑物流相互关系的影响。（2）综合相互关系计算根据作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系。（3）综合相互关系的等级划分综合计算得出的是量值，须经过等级划分，才能建立与物流相互关系表相似的综合相互关系表。118系统化厂房布置示例：某零件作业单位综合相互关系计算表计算分数在18之间，由此得综合相互等级划分表如下：119系统化厂房布置建立作业单位综合相互关系表（示例）120系统化厂房布置2.9 2.9 作业单位位置相互

50、关系分析作业单位位置相互关系分析 在SLP中，设施布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密切等级高的作业单位之间距离近，等级低的距离远。问题：作业单位间必然会出现密切等级相同的作业单位对，这会给位置分析造成困难。怎么办？引入综合接近程度的概念某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有作业单位间量化后的关系密切等级之和。综合接近程度值的高低反映了该作业单位在布置图中是应该处于中心位置还是处于边缘位置。121系统化厂房布置2 2、如何绘制作业单位位置相关图、如何绘制作业单位位置相关图：第一步：处理关系密级为A

51、的作业单位对。按各作业单位综合接近程度的高低排序，找出综合接 近程度最高的布置在中心位置；依次处理作业单位对。第二步：处理关系密级为E的作业对。第三步：重点调整X级作业单位对的相互位置最后：绘出各作业单位对的相互位置122系统化厂房布置各作业单位对的相互位置图各作业单位对的相互位置图412786123系统化厂房布置 1、如何计算综合接近程度：将作业单位综合相互关系表变换成类似于从至表一样的 三角矩阵，然后量化关系等级。示例：液压转向器综合接近程度排序表124系统化厂房布置示例：某单位作业单位位置相关图125系统化厂房布置2.10 2.10 作业单位面积的确定作业单位面积的确定作业单位面积确定方

52、法：1、计算法：按照设备和作业所需的面积，加上辅助设施、材料存储、维修、通道以及人员等所需面积得到该单位的总面积。2、标准面积法：采用某种工业标准求得所需的面积。3、概略布置法 应用模板或设备模型进行布置并确定面积。4、比率趋向预测法：将过去各个时期每台设备、每个工时或每个单位的面积作为基础，按未来产量和人员的发展预测要求，按比例扩大来设定面积。一般需要的面积常常受到实际条件的限制，必须进行适当的调整，使之与可用面积相适应。调整的方式，可以是压缩某些不很重要的面积、也可以进行新的组合。此外，做面积相关图时需考虑流动模式的选择。126系统化厂房布置2.11 2.11 布置修正布置修正 所谓修正条

53、件，是指诸如运输方式、贮存设备、场地环境、人的要求、厂房特性、辅助设施和管理控制等具体因素。它们的重要程度各不相同，但都以独特的方式影响布置设计方案。在进行布置设计时，需要加以考虑。用适当的方法根据现有厂房的实际条件使部门面积结合，同时结合修正条件对各部门的位置、形状等进行调整，可以形成几个理想的、理论的块状布置(Block layout)方案。例：精密车间应远离锻造车间 铸造车间应处在背风之处127系统化厂房布置2.12 2.12 布置方案的评价与选择布置方案的评价与选择 布置方案的评价常常从经济因素和非经济因索两个方面进行，经济评价可以采用费用对比法等，非经济因素评价可以采用优缺点比较法和

54、加权因素法等。1、非经济因素评价 每个布置方案都有一些不能用费用精确地衡量的非经济因素，常见的有：(1)是否易于将来发展 (2)工艺过程的适应性(3)灵活性 (4)物流的效率(5)物流搬运的效率 (6)储存的效率(7)空间利用率 (8)辅助服务部门的综合效率(9)工作条件 (10)安全性(11)是否易于管理 (12)产品质量 (13)维修 (14)设备利用率(15)是否满足需求能力 (16)是否适应公司的组织机构(17)人流 (18)外观(19)自然条件的利用 (20)环境保护128系统化厂房布置2.13 布置方案的评分129系统化厂房布置2 经济因素评价：对于各种布置方案，可以通过工程经济分

55、析，评价其节省费用、投资额及投资回报期等，作为比较选择的基准。至于比较哪些指标最好，没有统一的标准，需要具体情况具体分析。布置方案的投资回收期计算示例如下布置方案的投资回收期计算示例如下：130系统化厂房布置2.14 2.14 布置方案的设计布置方案的设计131系统化厂房布置2.15 2.15 小结小结 设施布置就是对生产车间、管理部门、仓储部门、生产与生活服务部门的建筑物、道路和场地等，按照相互关系密切程度做出合理的布局。采用SLP法进行工厂布置，就是对各作业单位之间的相互关系做出分析，包括物流的和非物流的相互关系，经过综合，得出各作业单位综合相互关系表。然后，根据综合相互关系表指示的各作业

56、单位的相互位置，绘制作业单位位置相关图。将作业单位实际面积与位置图相结合，得出作业单位面积相关图 通过修正，得出可行的布置方案 最后通过评价选优，确定方案。132系统化厂房布置第三部分第三部分 系统化厂房布置设计在某工厂的具体应用系统化厂房布置设计在某工厂的具体应用 133系统化厂房布置 一、设计目标：某液压转向器厂的设施布置 二、原始条件：一叉车厂，占地面积为16000平方米，厂区南北长200米，东西宽80米，该厂有员工300人，计划改建成年产60000套液压转向器的生产厂。已知：作业单位的基本区划和零部件加工工艺 过程，并通过工艺过程图统计出了各作 业单位的物流强度，结果添入从至表。第一章

57、 某液压转向器厂目标、有关参数及工艺过程公路北比例：1：2000134系统化厂房布置1 1 液压转向器液压转向器 的结构及有关参数的结构及有关参数 液压转向器由22个零件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1-1中。2、作业单位的划分l根据液压转向器的结构及工艺特点，设立如表1-2所示11个单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理与各项生产任务。135系统化厂房布置表表1-1 1-1 零件明细表零件明细表 136系统化厂房布置表表1-1 1-1 零件明细表（零件明细表（1 1）137系统化厂房布置表表1-1 1-1 零件明细表（零件明细

58、表（2 2）138系统化厂房布置表表1-2 1-2 作业单位建筑物面积汇总表作业单位建筑物面积汇总表 工艺过程图就是把工艺路线卡和装配程序图汇总到起而形成的一种流程图。绘制过程先在图的右上部从第个装配作业的主要组件开始，在垂直线上按工艺路线卡的作业顺序用圆圈表示加工和装配，用正方形表示检验其它零部件，如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，如果外购，则分别用水平线进入装配作业。示例一：液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表139系统化厂房布置3、液压转向器的生产工艺过程（1）零件、组件制作与外购：异性件外购，其余自作，其工艺过程如表1-3至表1-15所示（2）标准件、外购件与半成品暂存（3）零件、组

59、件、部件装配成液压转向器成品4、液压转向器的结构如图1-2所示140系统化厂房布置液压转向器的结构141系统化厂房布置142系统化厂房布置表表1-3 1-3 液压转向器连接件加工工艺过程表液压转向器连接件加工工艺过程表 143系统化厂房布置表表1-4 1-4 液压转向器前盖加工工艺过程表液压转向器前盖加工工艺过程表 144系统化厂房布置表表1-5 1-5 液压转向器挡环加工工艺过程表液压转向器挡环加工工艺过程表 145系统化厂房布置表表1-6 1-6 液压转向器滑环加工工艺过程表液压转向器滑环加工工艺过程表 146系统化厂房布置表表1-7 1-7 液压转向器联动轴加工工艺过程表液压转向器联动轴

60、加工工艺过程表 147系统化厂房布置表表1-8 1-8 液压转向器阀体加工工艺过程表液压转向器阀体加工工艺过程表 148系统化厂房布置表表1-9 1-9 液压转向器阀芯加工工艺过程表液压转向器阀芯加工工艺过程表 149系统化厂房布置表表1-10 1-10 液压转向器阀套加工工艺过程表液压转向器阀套加工工艺过程表 150系统化厂房布置表表1-11 1-11 液压转向器隔盘加工工艺过程表液压转向器隔盘加工工艺过程表 151系统化厂房布置表表1-12 1-12 液压转向器限位器加工工艺过程表液压转向器限位器加工工艺过程表 152系统化厂房布置表表1-13 1-13 液压转向器定子加工工艺过程表液压转

61、向器定子加工工艺过程表 153系统化厂房布置表表1-14 1-14 液压转向器转子加工工艺过程表液压转向器转子加工工艺过程表 154系统化厂房布置表表1-15 1-15 液压转向器后盖加工工艺过程表液压转向器后盖加工工艺过程表 155系统化厂房布置三、产品三、产品产量分析产量分析 企业生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。根据以上已知条件可知待布置设计的液压转向器厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为60000台，属于大批大量生产，适合运用产品布置原则，采用流水线组织布置形式。这样能最大限度的满足固定品种产品的生产过程对空间和时间的客观要

62、求，生产效率非常高，单件产品成本低，但其生产适应性即柔性差，对于液压转向器厂来说非常适合。156系统化厂房布置第二章第二章 物流分析物流分析 一、产品工艺过程分析 1、分析给定的工艺过程表 通过对产品加工、组装、检验等各加工阶段及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程的各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量，并折算成全年重量。由表1-3至1-15得各自制件加工前重量和年总产量m/年（填入表中）：计算如下：连接块组件：废料：0.1640.09=0.074kg m年=0.0960000=5400kg 前 盖:0.09/(0.950.800.60)=1.974kg 废料:m铸废=1.97440%

63、=0.789kg 废料:m机废=1.97460%20%=0.237kg 废料:m铸废=1.97480%0.05%=0.047kg m年=0.9060000=54000kg157系统化厂房布置挡 环:0.03/0.40=0.075kg 废料:0.075-0.03=0.045kg m年=0.0360000=1800kg滑 环:0.03/0.40=0.075kg 废料:0.075-0.03=0.045kg m年=0.0360000=1800kg 限位柱：0.01/(0.70.99)=0.0144kg 废料：m机废=0.01440.3=0.0043kg m精废=0.01440.70.01=0.0001

64、kg m年=0.0160000=600kg定 子：1.2/(0.50.99)=2.424kg 废料：m机废=2.4240.5=1.212kg m精废=2.4240.50.01=0.021kg m年=1.2060000=72000kg转 子：0.60/(0.70.99)=0.866kg 废料：m机废=0.8660.3=0.260kg m精度=0.8660.70.01=0.006kg m年=0.6060000=36000kg后 盖：0.80/0.8=1.00kg 废料：1.00-0.80=0.20kg m年=0.8060000=48000kg 158系统化厂房布置2 2、绘制各个自制零件、组件工艺

65、过程图、绘制各个自制零件、组件工艺过程图物料形态表示符号159系统化厂房布置图图 2-1 2-1 连接块连接块工艺过程图（物流单位：工艺过程图（物流单位：kgkg）160系统化厂房布置图2-2 前盖工艺过程图161系统化厂房布置图图2-3 2-3 当环工艺过程图当环工艺过程图162系统化厂房布置2-4 2-4 滑环工艺过程图滑环工艺过程图163系统化厂房布置2-5 2-5 联动器工艺过程图联动器工艺过程图164系统化厂房布置2-6 2-6 阀体工艺过程图阀体工艺过程图165系统化厂房布置2-7 2-7 阀套工艺过程图阀套工艺过程图166系统化厂房布置2-8 2-8 隔盘工艺过程图隔盘工艺过程图

66、167系统化厂房布置2-9 2-9 阀芯工艺过程图阀芯工艺过程图168系统化厂房布置2-10 2-10 限位柱工艺过程图限位柱工艺过程图169系统化厂房布置2-11 2-11 定子工艺过程图定子工艺过程图170系统化厂房布置2-12 2-12 转子工艺过程图转子工艺过程图171系统化厂房布置2-13 2-13 后盖工艺过程图后盖工艺过程图172系统化厂房布置3 3、汇总成产品的工艺过程图、汇总成产品的工艺过程图l汇总成产品的工艺过程图如图2-14所示173系统化厂房布置图图2-14 2-14 液压转向器总工艺过程图液压转向器总工艺过程图174系统化厂房布置二、物流分析二、物流分析l1、产品工艺过程表的绘制l初始产品工艺过程表如表2-1所示l初始产品工艺过程表存在物流倒流现象初始产品工艺过程表，为使顺流强度最大，对某些工艺顺序进行交换，得到较佳顺序的产品工艺过程表2-2所示。l2、绘制从至表 如表2-3所示l3、绘制物流强度汇总表 如表2-4所示l4、绘制物流强度分析表 如表2-5所示l5、绘制物流强度等级划分表，如表2-6所示l6、绘制作业单位物流相关表 如表2-7所示175系统化厂房