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1第9章物流辅助设施及工程LogisticsAuxiliaryFacilitiesandEngineering国家十一五教材《物流工程》伊俊敏编著电子社2013072本章主要内容流动模式、动线与空间流动模式、空间需求设施系统与辅助设施设施系统与公用工程设施、收发站台与停车场、通道与道路、辅助服务设施。工程设计规范概述厂房平面设计单层厂房设计、多层厂房设计、现代工业厂房建筑。39.1流动模式、动线与空间在生产与/或物流系统设计中，流动模式和空间需求是两项重要的前提。生产系统设施规划要考虑产品、工艺和计划，这些内容基本确定后，机器设备、物料与人员就大致确定下来了，这时候就可以确定相应的空间需求。但空间需求是一个动态的概念，它与系统内主要物料的流动密切相关，在介绍完生产与服务各种系统的布置之后，我们需要进一步明确物料在系统内的总体流动方向与形式，这就是流动模式，它不仅决定了布置的总体结构，也是与设施内通道和进出门的设置紧密相关的。4对物流系统及其子系统总体流动状况的分析就是要明确货物或物料移动总体的路线与环境，这中间关键的考虑因素是流动模式（PatternsofFlow），或用日本人称之的物流动线更形象。流动模式可以分为水平和竖直的，多层设施布置时要考虑竖直模式，这在总平面布置中称为竖向布置。但总的来说，水平模式是最基本的。不论布置对象的大小是工厂级、车间级，还是工作单元级，也不论采用何种原则布置，都要考虑物料的流动模式/动线。551、基本流动模式直线形是最简单的流动模式，它将入口和出口分开。L形适用于设施或建筑物不允许直线流动的情形。U形最大的好处是收发口在同一位置，有利于物料搬运，人员、搬运设备和站台都可以只建一个，形成既不占很大空间又具有高速度的生产线。它能减少工人数量，还是一种有利于JIT布置的物流模式，工人位于U形的中心，因而可以互相看到彼此的进展且易于合作。环形流动模式常见于由物料搬运机器人服务的制造单元中，S形则常用于长的流水装配线布置。6上一章介绍了4种普遍采用的典型仓库布置形式，即U形布置、直进穿越式布置、中枢加模块布置和多层楼房布置，它们实际上就是物流模式或动线的具体体现。因为进出更频繁、量更大，仓库中物流路线更加突出和固定，为更好地表示仓库作业时物料、设备和人员移动的方式，我们进一步将物流模式称为动线，来表示货物、设备（包括货品箱、托盘、料箱等）、废弃物和人员的移动路线。仓库布置要求全部动线完整、合理，物料、设备和人员等不能发生阻断、迂回、绕远和相互干扰等现象，并在仓库或配送中心平面布置图上画出动线。2、仓库中的动线79.1.2空间与人员需求设施规划作业单元层级多，部门、工作中心、工作地都涉及到人员、机器、物料这些看得到的部分，以及看不到的工艺（方法）与环境，也许最难确定的是这些要素在设施内的空间需求。设施规划的时间跨度一般是未来的5~10年，但是未来有很多不确定因素，如技术进步、产品品种类型的改变、需求水平和组织设计的变化等。因为存在多种不确定因素，各部门人员为求稳妥，给出的空间需求数据都偏大。于是设施规划人员面对未来的不确定因素，要预测真正的空间需求就很困难。8现代制造技术使得生产、存储和办公的空间需求发生了显著的变化。空间需求的减少主要原因是：①更小的批量和集装单元大小来配送到使用点②在使用点设置分散化的存储区；③库存保有量更少④采用更高效的布置安排方式（如制造单元）⑤公司规模减小⑥共享式办公室和电信技术的采用。9确定空间需求确定空间需求要采用“从下到上”的系统的方法。对制造和办公设施，空间需求的确定要先从单个工作地开始，然后才是工作地集合而成的部门需求（详见第6章）。对于服务业的空间可能有专门的要求，如在确定仓储作业的空间需求时，则要考虑库存水平、存储单位、存储方法和策略、设备需求、建筑物条件和人员需求（详见第8章）。10一旦确定了每个工作地的空间需求，部门的空间需求就容易了。部门面积需求应当包括其内各工作站的面积需求，涵盖设备、物料、人员和通道。但部门的面积需求并不是其内各个工作站面积的简单相加。因为像模具、设备维护、大修、保洁用品、存储区、操作者、零配件、看板、信息交流识别板、问题板等的空间很可能是共享的，这样能节省空间和资源。但是，这样的共享要小心处理，以保证各项操作不会互相干扰。每个部门内需要有内部物料搬运的通道空间。在布置还没有确定时，可以根据经验估算通道的空间需求，如为托盘物料，通道面积加20%~30%，如为人工搬运的小型物流箱，通道面积加5%~10%。至于具体通道的设计我们将在下一节介绍。空间规划还要考虑员工的需求，如停车场、更衣室、厕所、餐饮设施、医疗服务设施、无障碍标准，以及办公室设施等。确定了空间需求，就为我们下一步布置打好了基础。119.2设施系统与辅助设施生产系统和服务系统的后方是一些辅助部门。辅助部门的意思是指公用的、附属的及有关的作业单位或职能部门，主要包括维护、机修、工具室、急救站，还常包括办公室、通道与道路、收发站台、收发货区和码头等。从某种意义上讲，这些辅助部门加强了生产能力，或者说这些辅助部门给生产或服务系统以支持。如果没有它们大力的支持，生产设备及工人就不能充分发挥效能，甚至无法正常工作。同时，由于这些辅助部门的面积加在一起，常常比生产部门本身所占的面积还要大，所以对辅助设施的规划必须给以足够的重视。当然，我们需要注意的是，并不是所有的生产或服务系统都会有以上各类设施，可根据每个具体企业的生产需要进行设置。129.1.1设施系统与公用工程设施从工业建筑使用的角度来说，设施规划与设计也离不开厂房（库房）设施系统，包括相应的公用设施和配套设施。这些设施系统有结构与围护电气及照明系统消防系统暖通系统给排水设施避雷接地设施和环境保护设施等。它们的专业性很强，这里不作特别介绍，但本章后面的案例会给读者一个基本的认识。139.1.2收发站台收发站台(dock)有时也称为平台、月台或码头，如进货码头和卸货码头。收发站台的基本作用是：提供车辆的停靠、货物的装卸暂放，利用站台就能方便将货物装进或卸出车厢。站台是物流设施的咽喉，通过收发站台的设置，收发站台的设置使货物装卸的作业高效、有序、省力。收发站台的设计主要是：站台的布置形式、站台的布置方向、收发站台是否分开设置、站台的宽度、深度和高度尺寸、门的类型、大小和数量等。141．进出货站台位置关系设计出入库站台设计可根据作业性质、厂房形式以及厂房内物流的动线来决定。为使物料顺畅进出仓库，进货站台与出货站台的相对位置是很重要的。收发站台的位置关系决定了物流的方向a)进出货共同站台。b)进出货分开使用的站台，两者相邻管理。c)进出货区分别使用站台，两者不相邻。d)多个进出货站台。15a)进出货共同站台。这种形式可提高空间和设备利用率，但管理困难。在出入库频繁的情况下，容易造成拥挤，阻滞等相互影响的不良后果。仅适用于进出库时间错开，或进出库作业不频繁的仓库或车间。16b)进出货分开使用的站台，两者相邻管理。这种设计方案使进出作业分开，不会使进出货作业相互影响，但其空间利用率低。这种设计适用于厂房空间较大，进出货容易相互影响的仓库。17c)进出货区分别使用站台，两者不相邻。这是进出库作业完全独立的两站台，不但空间分开而且设备独立。优点是出入库物流装卸作业更加顺畅迅速。但设备利用率低。18d)多个进出货站台。适用于进出货频率高，且有足够空间的仓库。192．站台布置形式与停车场站台布置形式一般有四种，即直接式(Flushdock)、驶入式(Drive-indock)、穿过式(Drive-throughdock)伸出式(Fingerdock)。20直接式是最常见的形式，站台门开在外墙上，货车后面靠上门，即可装卸货。因为货车厢底面与站台高度可能有差异，故需要站台登车桥（参见第5章）。直接式也有货车侧面靠门的，这时货车厢侧面开门装卸货。为防止风雨影响，可采用能与8英尺宽8~8.5英尺高的标准集装箱货车箱后门无缝对接的密封门封或门罩，或在外墙上搭雨篷。而驶入式货车可以由门倒进室内，完全不怕雨雪。穿过式主要用于铁路站台。21锯齿型当车辆很多时，直接式站台宽度不够，可做成锯齿状的，或采用伸出式站台。锯齿型的优点是车辆转弯纵深较浅，但缺点是有可能影响仓库内部空间。既适合厢式车又适合敞篷车伸出式一次可由很多辆车装卸作业，货车可停靠伸出站台的两边，可沿伸出方向布置输送机，加快货物进入库内的速度。为防雨雪伸出站台上要搭雨篷。22锯齿型站台适合家电等大宗物资23为便于车辆作业，在收发区外还要考虑布置停车场，这时要考虑停放车辆类型与数量回车空间停车角度宽度等来计算停车空间和规划布置。详细方法请参见有关建筑设计规范类书籍。243．收发站台设计的主要参数站台还有一个重要参数就是站台设置数量。站台货位数量与停靠车辆的数量，车辆停靠时间成正比，为了计算站台数量，首先应确定掌握有关进出货的历史资料，高峰时段的车数和每车装卸货物所需要的时间。259.2.3通道与道路工厂、配送中心等生产或物流设施除了站台外，还要有通道与道路与内外进行连接。下面就厂房内通道和厂内道路分别讨论。261．厂房内通道通道损失问题，叉车的作业通道、中枢通道。通道不直接属于任一作业区域，但是通道的合理设置与宽度设计是影响物流效率的关键。一般厂房布置规划必先划定通道的位置，而后分配各作业区域。通道的设计应能方便产品和货物的存取、装卸设备的进出及必要的服务区间。一般来说，厂房内通道包含下列几种类型：1)工作通道2)人行通道3)电梯通道4)其他各种性质的通道271)工作通道：生产及物流作业及出入厂房作业的通道。又包括主通道及辅助通道，主通道通常连接厂房的进出门口至各作业区域，道路也最宽；辅助通道为连接主通道至各作业区域内的通道，通常垂直或平行于主通道。2)人行通道：只使用于员工进出特殊区域的场合，应维持最小数目。3)电梯通道：提供出入电梯的通道，不应受任何通道阻碍。通常此通道宽度至少与电梯相同，距离主要工作通道约3~4.5m。4)其他通道：为公共设施、防火设备或紧急逃生所需的进出通道。28影响通道位置及宽度的因素有：通道形式；搬运设备：型式、尺寸、产能、回转半径；储存货品的尺寸；与出入口及装卸区的距离；产品和货物的批量、尺寸；防火墙的位置；建筑柱网结构和行列空间；服务区及设备的位置；地板承载能力；电梯及坡道位置。29空间分配最重要的因素是通道的设置及宽度大小，因此，良好通道的设计要点包括：1)流量经济：让所有厂房通道的人、物移动皆形成路径。2)空间经济：通道通常需占据不少厂房空间，因此需谨慎地设计以发挥空间运用的效益。3)设计的顺序：应先以主要通道配合出入厂门的位置进行设计，其次为出入部门及作业区间的通道设计，而后才是服务设施、参观走道等通道的设计。4）大规模厂房的空间经济。5)危险条件：必须要求通道足够空旷，以适应危险时尽快逃生的目的。6)楼层间的交通：电梯是通道的特例，其目的在于将主要通道的物品运至其他楼层，但又要避免阻碍到主要通道的交通。30大规模厂房的空间经济在一个6m宽的厂房内仍需有一个宽约1.5~2m的通道，约占有效地板空间的25~30%；而一个18m宽的大型或联合厂房可能有3个宽3.6m的通道，只占所有空间的6%，即使再加上次要通道，也只占10~12%左右。31通道宽度的设计要依据不同作业区域、人员和车辆行走速率、单位时间通行人数、搬运物品体积等因素而定，如下表的参考数据。322．厂内/库区道路厂内道路是联系生产工艺过程及其工厂内外交通运输的线路，按其用途可分为以下五类：主干道。一般为主要出入口道路，是工厂物流的主通道。大、中、小型厂主干道一般宽度分别为7~9米、6~7米和4.5~6米。次干道。为车间与车间、车间与仓库，车间与厂内