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1第2章物流系统规划设计总述国家十一五教材《物流工程》伊俊敏编著电子社201307本章主要内容物流系统与运作物流系统范畴、企业生产运作与物流，企业物流系统。生产物流分析基础纲领设计、产品设计、工艺过程设计。物流系统分析概览、企业物流系统分析、物流量的衡量、物料流动分析。系统规划设计与可行性研究工程设计概述、项目建议书、可形性研究。物流系统评价物流系统评价原则、常用评价方法。32.1物流系统与运作企业的物流系统与生产系统在很大程度上是重复交叉的，物流贯穿于企业生产全过程，很多时候物流系统就是生产系统。对制造性企业，生产系统的设计，撇开专业的技术设计，就是物流系统的设计我们在探讨物流系统规划的时候，就是探讨生产系统和服务系统的规划，本书所讲的对物流系统的规划与布置也将围绕生产系统和服务系统来展开。42.1.1物流系统范畴物流运作是十分复杂的，它伴随着企业生产和运作各个方面，企业必须对与物流相关的作业系统及活动进行必要的分析与规划，才能使物流系统有效运行。企业的物流系统与生产系统在很大程度上是重复交叉的，物流贯穿于企业生产全过程，很多时候物流系统就是生产系统。对制造性企业，生产系统的设计，撇开专业的技术设计，就是物流系统的设计；对服务性企业，人流、信息流在很多时候也可以当做“物”流来看，服务系统的设计在很大程度上也是物流系统的设计。52.1.2企业生产运作与物流生产过程是指以人、物、设备、资金以及传递的信息为资源，生产出具有实用价值的产品，提高产品附加价值的变换过程。广义与狭义之分生产Production与运作Operations狭义：加工、装配等物理变换和反应、合成等化学变化的制造过程，广义：供销、运输等时间变换、地点变换的服务过程。地点变换是将材料、零部件、产品等根据需求运送到指定地点，也就是通常所说的物流活动。62.1.2企业生产运作与物流1、现代生产过程与物流现代生产依赖机器系统（machinesystem）来完成，尽管机器系统自动化程度和信息化程度越来越高，但机器系统仍然需要人来操作或监控，因此执行系统（performancesystem）是一个顺延的概念。机器系统理论的许多概念和原理，以及系统分析的方法都可以拿到执行系统或物流系统中来应用。机器系统执行生产订单，它对实体对象采用特定的技术或工艺来进行加工、转换、处理和移动（如下例）。电路板装配工艺（PrintedCircuitBoardAssembly，PCBA）(a)丝印锡膏(b)表面贴片(c)回流焊(d)探伤检测(e)手工插件(f)波峰焊(g)检测SMT（SurfaceMountingTechnology）是指表面贴装技术，将IC、电阻等片状元件贴焊在PCB上，采用计算机控制，具有高密度、高精度、微型化的特点，是光机电一体化最尖端的应用领域，广泛应用于计算机主板、手机、数码相机、数字化装置、PLC、变频器等尖端产品的PCB装配工序。SMT后需要回流焊才能将元件固定在电路板上。执行系统依赖人来执行各种不同的顾客订单和服务订单。这一执行过程中需要很多技术手段，即机器系统或技术执行系统，如工厂、仓库、物流中心、交通网络等。时间变换要求产品制造及物流活动按计划执行，产品制造周期太长则造成产量不足，供货不及时，从而影响企业的声誉；产品流通周期太长则造成库存积压，降低了产品的价值。在产品种类和数量激烈变化的现代生产中，时间变换的重要性是不言而喻的。面对现代社会的需求，只将视线对准狭义生产范畴的制造过程，只在制造领域采取措施提高生产率就显得不够全面。只有面对市场变化及时做出正确的地点变换、时间变换，将开发、制造、销售有效地结合起来，并在此基础上充分利用信息技术，才能全面满足现代社会的需求。92.1.2生产系统与物流的关系生产一直是人类社会最基本、最重要的活动。生产过程就是把原材料等生产要素变成有形财富或产品的过程。生产系统包括工人、生产设备、物料搬运设备和其他辅助设备。生产系统的结构形成了工厂的静态空间结构——布置，它影响着生产过程。生产系统要完成由原材料到产品的转变过程，其目标在于使生产效率达到最高的程度，在转变过程中，原材料经过运输、储存、加工、装配形成产品，产品又经过储存、运输，最终到达用户手中，形成了生产过程的物流。10生产物流是指伴随企业生产过程的物流活动。即按照工厂布局、产品生产过程和工艺流程的要求，实现原材料、配件、半成品等物料在工厂内部供应库与车间、车间与车间、工序与工序、车间与成品库之间流转的物流活动。对制造企业，可以说工艺是龙头，物流是支柱。生产物流负担运输、储存、物料搬运等任务。物流系统是生产制造各环节组成的有机整体的纽带，又是生产过程维持延续的基础。生产制造系统规模不断扩大，生产的柔性化水平和自动化水平日益提高，要求生产物流也要相应地发展，使之与现代制造系统相适应。11生产物流重点:进行合理仓库布局，确定合理的库存量，配置设备与人员建立搬运作业流程、储存制度和适当的搬运路线，正确选定储存、搬运项目的信息搜集、汇总、统计、使用方法实现“适时、适量、高效、低耗”的生产目标。生产系统的设计要考虑“物流路径”合理化问题，而与生产物流优化直接密切相关的内容主要体现在车间设施布置、生产流程设计、工艺过程设计等环节上。对于工序间物流储存与搬运这两个物流环节而言，首先要研究合理性原则，然后才是具体形式的选择问题。因此，围绕生产物流优化为中心思想进行设计，有利于物流顺畅，生产高效的目标。12例：生产系统设计与改善企业里存在的很多问题：都涉及到物流和布置1、一线员工抱怨大部分时间都花在搬东西上了，生产管理人员抱怨从事专业搬运的人太少，而人力资源部和财务却认为那些只带来成本，不产生利润的搬运、储存应尽量消除。2、不知为何，再怎么采用先进设备，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？3、企业资金周转不力，该怎么办？4、明明零件加工的质量合格率已达到98%，怎么一到装配线上合格的就只有60%了？5、我想改进生产线，可怎么改呀，这可是牵一发而动全身的事儿！6、你看我的生产线多忙碌，连插脚的地方都没有。……132.1.3企业物流系统企业的生产系统只是完成了产品的形质效用，要将产品送到消费者手中，实现产品的空间、时间和拥有效用，还要考虑销售和物流活动，企业物流中，除了生产物流，还有采购供应物流和销售物流，以及反向物流和废弃物物流，14生产物流系统以外的这些物流活动的系统通称为服务物流系统，它不仅存在于制造企业中，也存在于大多数服务性企业中。一个优秀的制造企业不能只提供生产，还要提供服务，甚至服务更重要，企业物流系统已经从生产系统延伸到服务系统。工贸联想学IBM提供服务而不仅是产品服务物流系统，涵盖企业物流系统中除生产物流系统外的内容，包括采购供应物流系统和销售物流系统。15例：企业物流的改善方向总体物流战略：外包、供应商管理、第三方物流、信息系统、人才物流系统（供应、生产和销售的综合）规划和设计合理化系统化标准化物流的基础工作库存BOM数据库物流技术性工作：集装器具、物流设备、物流作业的改进IE：后三个方面投入少，但效果明显162.2生产物流分析基础不管是生产系统还是服务系统，它们的规划分析都必须有基本的信息和数据。规划设计人员、小组或团队要作大量的调查研究，要进行有效的物流分析，必须了解企业分散在不同部门，如营销部门、产品开发设计部门、制造部门、工艺部门等之中的各种产品、产量、工艺、路线等信息。比如说了解企业的生产纲领文件、产品结构文件(BillofMaterials,BOM)、工艺路线图(RouteChart)、装配程序图(AssemblyChart)和工艺过程图(OperationsProcessChart)、流程图(PrecedenceDiagrams)等。17在形成一个新的设施规划前，下面这5个问题是必须要考虑清楚的：1)生产什么？2)产品如何生产？3)什么时候生产？4)每种产品生产多少？5)生产该产品的周期是多长？这5个问题分别由纲领设计(ProgramDesign)、产品设计(ProductDesign)、工艺过程设计(ProcessDesign)来回答，并提供有关资料。纲领设计设施规划产品设计工艺过程设计182.2.1纲领设计纲领设计要规定产品方案、生产数量、建设规模，由可行性研究人员根据市场预测和企业战略规划提出，决策层批准。纲领设计对场址选择、工厂布置等都有直接影响，设施规划人员必须积极参与。有时，纲领设计要在对原有设施条件分析的基础之上进行就更需要设施规划人员的紧密配合。191．生产纲领的内容生产纲领指的是在规定时期内（如年）制造的主要产品的品种、规格及数量。生产纲领决定着企业的专业方向、生产性质、规模等级、工厂组成和工艺技术要求。产品的生产纲领即产品的生产规模，亦就是产品的年产量一般要从众多的产品中选定设计的代表产品。选定代表产品主要考虑三个因素：代表产品与被代表产品应是同类产品，基本结构应尽可能相似。选定的代表产品应是该工业设施建成后数量较多的产品。同类产品中如果年产量相差不多时，应选中等尺寸者为代表产品。选定代表产品后需将被代表产品的数量折合为代表产品的当量数，以作为设计的依据。总生产纲领即为代表产品年产量加上被代表产品的折合年产量之和。202．生产能力分析生产纲领是对设计生产能力作出的规定目标。在确定生产纲领时要对生产能力进行分析。生产系统的生产能力是指生产性的固定资产在一定时期内所能生产一定种类产品或服务的最大数量。设计生产能力（设计产能）是指一个新的生产系统，根据既定产品和工艺过程的特点和要求建设的厂房、建筑物、生产设备、运输装置等固定资产形成的综合生产能力。生产系统建成以后，经过一段时间的调试和试生产，进入稳定的运行期间，应该达到生产纲领规定的年产量。纲领设计应该在确定产品选型、市场调查和需求预测的基础上，分析经济规模的界限，确定最合理的生产规模。在确定最适宜的生产规模的同时，还应研究这种生产规模的可行性。213．生产纲领与生产类型正确划分企业的生产类型对选择合理的生产组织形式、生产方式、管理方式，都有重要意义。按生产的成批性划分生产类型，是制造工业的工厂设计必须涉及的问题。(1)大量生产(2)成批生产(3)单件生产而生产类型的划分既然取决于企业的产品品种、产量，也就取决于企业的生产纲领。222.3.2产品设计产品设计过程详细说明了产品的结构、尺寸、材料和包装等信息，产品设计是工艺过程设计的前提，而工艺过程设计是“龙头”。1．产品设计的任务产品设计的内容：决定要生产什么产品，和每种要生产产品的详细设计。为使规划设计建立在可靠的基础之上，在设施规划工作开始之前必须结束产品设计。在进行设施规划和布置时，要求根据产品加工工艺的柔性来重视布置和设施规划的柔性。生产所需要的设备、外部的经济因素、现有的人力和物力资源、所面临的竞争、设备更新的快慢等问题都应该以假定的生产目标，在进行设施布置前确定下来。232．产品设计信息对于一个设施规划来说，详细的操作说明书、图示说明、产品原型的说明都是十分重要的信息。这些信息包括：爆炸装配图（ExplodedAssemblyDrawing）零件图(ComponentPartDrawing)零件明细表（PartsList）物料清单（产品结构文件，BOM）等。24爆炸装配图（ExplodedAssemblyDrawing）252.3.3工艺过程设计工艺过程设计决定产品将怎样生产，零件是自制还是外购，采用什么工艺和设备，需要多长时间，是工厂物流系统设计和工厂布置的重要依据。1．自制或外购决策，要综合考虑经济、市场、工艺、采购、运输、人力资源等因素。2．工艺分析与选择CAPP（计算机辅助工艺过程设计）、工艺路线卡3．工艺流程分析，主要是分析把原材料变成成品的加工装配流程Routecard/sheet2