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1合肥学院管理系第五讲系统布置设计（SLP模式）杨学春2014.52合肥学院管理系系统布置的方法和技术，自工业革命以来，研究出了手工设计、数字分析和图解技术，从1960年以来，又发展了计算机辅助工厂布置。在众多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求昀佳物流作为解决布置问题的主要目标。1961年，R·缪瑟提出的系统布置设计SLP(SystemLayoutPlanning)。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。3合肥学院管理系一、系统布置设计的阶段结构与程序模式二、SLP设计的基本要素三、基本要素分析四、物流分析（R分析）五、作业单位相互关系分析六、作业单位位置相关图七、面积的确定八、布置设计九、布置方案的评价与选择4合肥学院管理系定性约束条件制定工艺路线R作业单位划分S制定作业计划T布置设计方案布置方案产品P产量Q定量约束条件工厂设计过程为了进行工厂总平面布置和车间布置，需要从产品P和产量Q出发，分析产品组成，确定生产类型，制订工艺流程，对企业的车间、仓库、服务部门及管理部门等作业单位进行。一、系统布置设计的阶段结构与程序模式5合肥学院管理系布置设计方案布置方案定量约束条件定性约束条件PQRST工厂布置模型形成的工厂布置模型包括产品、产量、工艺流程、服务部门级生产时间等。6合肥学院管理系Ⅰ确定位置:工厂的总体位置Ⅱ总体区划：初步规划基本物流模式和总体布局Ⅲ详细布置：确定各作业单位的具体位置Ⅳ实施：编制施工计划，进行施工安装阶段时间一、系统布置设计的阶段结构与程序模式工厂布置设计采用四阶段进行，称为“布置设计四阶段”。7合肥学院管理系系统布置设计（SLP）模式（程序/步骤）准备原始资料物流分析与作业单位相互关系分析绘制作业单位位置关系相关图作业单位占地面积计算绘制作业单位面积相关图修正方案评价与择优8合肥学院管理系系统布置设计程序模式分析阶段寻优阶段选择阶段原始资料：P、Q、R、S、T及作业单位1．物流2．作业单位相互关系3．相互关系图解4．所需面积5．可用面积6．面积相关图解7．修正因素8．实际条件限制9．评价方案Y方案X方案Z选出的昀佳布置方案物流强度等级及物流相关表作业单位关系密级及相互关系表作业单位位置相关图作业单位面积相关图物料搬运方式、操作方式、储存周期等成本、安全和职工倾向等技术、费用及其它因素评价9合肥学院管理系系统布置设计SLP程序图10合肥学院管理系11合肥学院管理系系统布置设计的基本要素P产品或材料或服务Q数量R生产路线(工艺过程)S辅助服务部门T时间(或时间安排)二、系统布置设计的基本要素12合肥学院管理系五个要素分别回答以下问题：P——Product生产什么？Q——Quantity生产多少？R——Routing怎么生产？S——Supportingservice用什么支持生产？T——Time何时生产？二、系统布置设计的基本要素13合肥学院管理系五要素对设施布置的影响P(Prodcution)：产品或材料或服务–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。–产品要素影响设施的组成及其相互关系、设备的类型、物料搬运的方式。二、系统布置设计的基本要素14合肥学院管理系Q(Quantity)：产量–指生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量。–产量要素影响设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。二、系统布置设计的基本要素15合肥学院管理系R(Route):生产路线(工艺过程)–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。–生产路线要素影响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。二、系统布置设计的基本要素16合肥学院管理系S(SupportingService):辅助服务部门–指保证生产正常进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，是正常生产的支持系统。二、系统布置设计的基本要素T(Time):时间(或时间安排)–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。–时间要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。17合肥学院管理系三、基本要素分析（一）P——Q产品产量分析是通过对企业生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低来决定工厂的生产类型，以次确定设施基本布置形式。生产类型是指从生产的某些共性或规律出发，观察、区别生产特点的一种分类形式。18合肥学院管理系生产类型按产品产量多少少品种大批量生产多品种小批量生产中品种批量生产定制生产按产品预测程度分订货生产存货生产按产品产量的连续程度单件小批生产成批生产大量生产生产类型的分类19合肥学院管理系产品类型零件重量（㎏）轻型零件中型零件重型零件电子工业﹤4.04.0～30.0﹥30.0机床﹤15.015.0～50.0﹥50.0重型机械﹤100.0100.0～200.0﹥200.0不同的产业、不同的产品特性划分生产类型不同。20合肥学院管理系生产类型零件生产纲要（件/年）重型零件中型零件轻型零件单件生产﹤5﹤10﹤100成批生产5～10010～200100～500100～300200～500500～5000300～1000500～50005000～50000大量生产﹥1000﹥5000﹥5000021合肥学院管理系生产类型条件大量生产（流水线生产）成批生产单件生产需求条件品种品种较少，产品的品种、规格一般由企业自己决定品种较多，产品的品种、规格由企业或用户决定品种繁多，产品品种、规格由用户决定，产品功能可以有某些特殊要求质量质量变动少，需求有互换性质量要求稳定，但每批质量可以改建每种产品都要求有自己的规格和质量标准产量产量大，可以根据国家计划活市场需求预测销售量产量较小，可分批轮番生产，可以根据市场需求预测和订货量确定出产量产量小，由顾客订货时确定产量技术特点设备多采用专用设备部分采用专用设备采用通用设备工艺装备专用工艺装备部分采用专用工艺装备通用工艺设备工序能力通过更换程序能够生产多种规格产品，各工序能力要平衡通过更换程序能够生产许多品种，主要工序能力要平衡通过更换程序能够许多品种产品，各工序能力不需要平衡运输使用传送带使卡车、吊车使用吊车，手推车零件互换性互换选配部分钳工修配钳工修配标准化原材料、零件工序和操作要求标准化对规格化、通用化零件要求标准化对规格化、通用化零件要求标准化22合肥学院管理系生产类型条件大量生产（流水线生产）成批生产单件生产生产管理特点设备布置对象原则（流水线布置）对象原则（成组布置）工艺原则（机群式布置）劳动分工分工较细一定分工粗略分工工人技术水平专业操作专业操作多面手计划安排精确比较细致粗略临时派工库存用库存或预防修理保养制度用在制品调节生产用库存原材料、零部件调节生产维修保养采用强制的或预防修理保养制度采用预防修理保养制度关键设备采用计划维修，一般设备可采用事故维修生产周期短较短长劳动生产率高较高低成本低中高生产适应性差较差强23合肥学院管理系移动式布置成组布置工艺原则布置产品原则布置固定式布置设施布置单元布置柔性布置设施布置的基本型式24合肥学院管理系仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库产品原则示意图产品原则布置(ProductLayout)也称为流水线布置或对象原则布置。以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。适用于少品种大量生产。25合肥学院管理系产品原则布置的优点：1、由于布置符合工艺过程，物流畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法产品原则布置的缺点：1、设备发生故障时引起整个生产线中断2、产品设计变化将引起布置的重大调整3、生产线速度取决于昀慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生厌倦6、维修和保养费用高26合肥学院管理系工艺原则布置(ProcessLayout)也叫机群式布置。根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。适用于多品种小批量。车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接27合肥学院管理系缺点：1、由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂,要求员工素质的提高3、库存量相对较大工艺原则布置优点：1、机器利用率高，可减少设备数量2、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职业满足感28合肥学院管理系成组原则布置(GroupLayout)也叫混合原则布置。在产品品种较多，每种产品的产量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件用相似的工艺过程进行加工，同时将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序布置组合成成组制造单元，整个生产系统由数个成组制造单元构成。适用于多品种中小批量。单元布置（CellLayout）和柔性布置（FlexibleLayout）29合肥学院管理系单元布置示意图NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2单元布置，也称为FMC布置，它是把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。30合肥学院管理系柔性布置也称为FMS布置，它是在相似零件组的加工工序相同时，利用传送带或柔性搬运装置和工业机器人将基本机器群连接起来并保持一定柔性的一种布置形式。出货台皮带线90°转台滚筒线终端控制系统条形码阅读器入货台倍速链90°转台流水线控制中心堆剁机控制中心31合肥学院管理系32合肥学院管理系成组原则布置优点：1、由于产品成组，设备利用率高2、流程通畅，运输距离较短，搬运量少3、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技能5、兼有产品原则布置和工艺布置的优点成组原则布置缺点：1、需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点33合肥学院管理系固定式布置(FixedMaterialLayout)是将原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式。生产所需的设备、人员、材料等都服从于工件的固定工位。适用于大型的不易移动的产品，如飞机装配、船舶制造等。仓库车床焊接油漆压机磨床装配仓库固定位置34合肥学院管理系固定式布置的优点：1.物料移动少2.当采用班组方式时，可提高作业连续性3.因班组完成全部作业而提高质量。4.高度柔性，可适应产品和产量的变化固定式布置的缺点：1.人员和设备的移动增加2.设备需要重复配备3.需要较高的工人技能。4.会增加面积和工序间储存。5.生产计划需要加强控制和协调。35合肥学院管理系QAGBCDEFPP-Q分析图由该图可知：A—D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（一）产品产量分析（P-Q分析）符合“2-8原则”的P－Q分析36合肥学院管理系产品品种数目P产量QIIIIIIIV（一）产品产量分析（P-Q分析）I区为单一或少品种大批量产品，宜采用流水生产线的大生产方式和按产品原则布置IV区表示多品种小批量或单件生产，宜采用工艺原则布置II和III区的产品品种和批量均中等，宜采用成组技术布置37合肥学院管理系流水线型成组型机群型产品固定型产量产品：ABCMNO……QRS……XYZ种类：少多多少数量：大中少极少种类P——Q曲线38合肥学院管理系QQPPPQ少