第五章_工厂设施规划与设计

第五章工厂设施规划与设计第一节设施规划与设计概述第二节系统布置设计（SLP）第三节螺旋法求解第一节设施规划与设计概述设施规划与设计的研究范围设施规划与设计场址选择设施内部设计布置设计物料搬运系统设计建筑设计公用工程设计信息系统设计一、设施规划的目标与原则(1)简化加工过程；(2)有效地利用设备、空间、能源和人力资源；(3)最大限度地减少物料搬运；(4)缩短生产周期；(5)力求投资最低；(6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。设施规划的目标：设施规划与设计应遵循的原则：(1)减少或消除不必要的作业，这是提高企业生产率和降低消耗的最有效方法之一。(2)以流动的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在规划设计的始终。(3)运用系统的概念。用系统分析的方法求得系统的整体优化；(4)重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计，并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩、照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身心健康的影响；(5)设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。二、设施规划与设计阶段结构V规划后IV.规划实施III.详细规划II.总体规划I.确定方针O预规划规划时间规划阶段三、设施规划（布局设计）设计方法•摆样法•数学模型法•图解法•系统布置设计SLP四、工厂布局的基本原始资料主要生产资料产品(P)生产纲领(Q)次要资料辅助服务部门(S)时间的安排(T)生产工艺过程(R)基本原始资料产品和产量（P、Q）Q数量ABCP（品种）图5-2P-Q曲线产品原则布置工艺原则布置成组原则布置工艺过程(R，Route)。由熟悉本行业先进生产工艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过程表、工艺路线卡、装配工艺卡等工艺文件。辅助服务部门(S，Service)。是指支持生产运行的工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力部门、各公用设施管理部门等。时间安排(T，Time)。是指产品的生产周期、投产的批量与批次、各种操作时间定额标准等。这些数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量、需要的面积和人员、各生产单位之间的平衡等。有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始资料，就能着手布局设计。第二节系统布置设计(SLP)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选出的最佳布置方案一、阶段结构二、工艺过程图以电瓶叉车总装厂为例，说明如何运用工艺过程图来进行物流分析的方法与步骤。5470.10.20废料0.2(0.3)0.3标准件30.020.01原材料10.500.30.31变速器加工工艺过程图(单位：t)原材料10.295废料0.10.150.08(0.23)0.050.1随车工具箱加工工艺过程图(单位：t)1.原材料库2.油料库3.标准件、外购件库4.机加工车间5.热处理车间6.焊接车间7.变速器车间8.总装车间9.工具车间10.油漆车间11.试车车间12.成品库13.办公服务楼14.车库废料油漆原材料210.016100.400.811.20车体加工工艺过程图（单位：t）10.350.254废料原材料0.20.15液压加工工艺过程图（单位：t）1.原材料库2.油料库3.标准件、外购件库4.机加工车间5.热处理车间6.焊接车间7.变速器车间8.总装车间9.工具车间10.油漆车间11.试车车间12.成品库13.办公服务楼14.车库5470.10.20废料0.2(0.3)0.3标准件30.020.01原材料10.500.30.31（2）多品种工艺过程图(叉车生产工艺过程图)8外协件31.81113.24123.3原材料10.295废料0.10.150.08(0.23)0.050.110.350.254废料原材料0.20.15废料油漆原材料210.016100.400.811.200.06机油220.01三、物流分析与物流相关表(1)物流强度等级。物流强度等级比例划分表物流强度等级符号物流路线比例(％)承担的物流量比例(％)超高物流强度特高物流强度较大物流强度一般物流强度可忽略搬运AEIOU1020304040302010序号作业单位对（物流路线）物流强度物流强度等级序号作业单位对（物流路线）物流强度物流强度等级1234567891-41-51-61-92-102-113-73-84-50.30.71.20.050.010.060.011.821.151011121314151617184-74-85-96-107-88-98-108-1111-120.30.20.310.80.310.10.813.243.3表5-3叉车总装厂物流强度汇总表AAEEEEEIIIIOEOOOOO序号作业单位名称1234567891011121314原材料库油料库标准件、外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库办公服务楼车库叉车总装厂作业单位物流相关表•物流相关表AAEEEEEEIIIIOOOOOOUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU四、作业单位相互关系分析1．作业单位相互关系决定因素及相互关系等级划分作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素：•物流。•作业性质相似。•使用同一场所。•使用相同的公用设施。•工作联系频繁程度。•噪声、振动、烟尘、危险品的影响。•服务的频繁和紧急程度。•工艺流程。•使用相同的设备。•使用相同的文件档案。•使用同一组人员。•监督和管理方便。符号含义说明比例(％)A绝对重要2—5E特别重要3～10I重要5～15O一般密切程度10一25U不重要45—80X负的密切程度不希望接近、酌情而定表5-5作业单位相互关系等级2.作业单位综合相互关系表(1)作业单位非物流相互关系表。选择作业单位非物流相互关系影响因素。在评价作业单位非物流相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系”，如表5-6所示。表5-6基准相互关系字母一对作业单位关系密切程度的理由A钢材库和剪切区域最后检查和包装清理和油漆搬运物料的数量类似的搬运问题损坏未包装的物品包装前的检查单不明确使用相同的人员、设施、管理方式等E接待和参观者停车处金属精加工和焊接维修和部件装配方便、安全搬运物料的数量和形状服务的频繁和紧急程度I剪切区和冲压机部件装配和总装配保管室和财务部门搬运物料的数量搬运物料的体积、共用相同的人员报表运送、安全、方便O维修和接收废品回收和工具室收发室和厂办公室产品的运送共用相同的设备联系频繁程度U维修和自助食堂焊接和外购件仓库技术部门和发运辅助服务不重要接触不多不常联系X焊接和油漆焚化炉和主要办公室冲压车间和工具间灰尘、火灾烟尘、臭味、灰尘外观、振动•作业单位非物流相互关系表作业单位相互关系图的基本原理叉车总装厂作业单位非物流相互关系表序号作业单位名称1234567891011121314原材料库油料库标准件、外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库办公服务楼车库A1A1A1X5X5X5X5X5X5X5X5E3E6E4E4E3E4E1E1E1E1E4I3I3I1I2I2I2I2I2I2I4I4I2I1I1I3I8UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUO2O2O2O2O4O4O4(2)作业单位综合相互关系。(3)作业单位综合相互关系表的建立：①求得作业单位物流相关表。②求得作业单位相互关系表。③确定物流与非物流相互关系的相对重要性(1/3~3之间)。④量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。对于物流相关表及非物流相关表，一般取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=－1，得出量化以后的物流相关表及非物流相互关系表。⑤N个作业单位的总的作业单位对数P=N(N-1)/2⑥作业单位Ai与Aj之间综合相互关系密切程度数量值TRij=m•MRij＋n•NRij。其中MRij为量化的物流相互关系等级，NRij为量化的非物流的相互关系密切程度等级⑦等级划分（划分为A、E、I、O、U、X六个等级）。表5-8综合相互关系等级与划分比例关系等级符号作业单位对比例(%)绝对必要靠近A特别重要靠近E重要I一般O不重要U不希望靠近X⑧经过调整，建立综合相互关系表。1~32~53~85~1520~850~10(4)以叉车总装厂为例，建立作业单位综合相互关系表•加权值选取：由于物流影响并不明显大于其他方面的影响，因此取加权值m:n=1:1。•综合相互关系计算关系密切程度物流关系（加权值：1）非物流关系（加权值：1）综合关系序号作业单位对等级分值等级分值分值等级11-2UE21-3UE31-4II41-5EI51-6EE002333332233645•划分综合关系密级（一）总分关系等级作业单位对数百分比(%)AEIOUX合计7～84～62～310-1391884673.39.919.88.850.57.791100•划分综合关系密级（二）总分关系等级作业单位对数百分比(%)AEIOUX合计7～85～63～41～20-13712164673.37.713.217.650.57.791100•建立作业单位综合相互关系表序号作业单位名称1234567891011121314原材料库油料库标准件、外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库办公服务楼车库AEIOUXAAEEEEEEEEIIIIIIIIIIIIIIIIIOOOOOOOUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUXXXXXX五、作业单位位置相关图在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而是从各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，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。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之间量化后的关系密级的总和。这个值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处于中心位置还是应该处于边缘位置。作业单位代号12345678910111213141I2I2E3E3E3U0U0I2U0U0U0U0I22I2I2U0X-1X-1U0U0U0E3O1U0X-1I23I2I2U0U0U0I2E3U0U0U0U0U0I24E3U0U0A4O1E3I2I2U0O1U0I2U05E3X-1U0A4U0U0U0E3X-1U0U0X-1U06E3X-1U0O1U0U0U0U0U0U0U0X-1O17U0U0I2E3U0U0E3U0U0I2U0I2O18U0U0E3I2U0U0E3I2E3A4U0I2I29I2U0U0I2E3U0U0I2U0U0U0O1U010U0E3U0U0X-1U0U0E3U0U0U0X-1U011U0O1U0O1U0U0I2A4U0U0A4O1U012U0U0U0U0U0U0U0U0U0U0A4O1I213U0X-1U0I2X-1X-1I2I2O1X-1O1O1I214I2I2I2U0U0O1O1I2U0U0U0I2I2综合接近程度排序叉车总装厂综合接近程度排序表17711187313211041377143127211145181361094√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√作业单位关系等级表示方式元音字母系数值线条数密切程度等级颜色规范A4绝对必要红E3特别重要桔黄I2重要绿O1一般蓝U0不重要不着色X-1不希望棕XX-2，-3-4，?极不希望黑作业单位之间的相互关系用相互之间的连线类型来表示。实线连线表示作业单位相对位置应该彼此接近，线数越多彼此越接近；而波浪线可以形象化的理解为弹簧，表示作业单位相对位置应该彼此推开。81145绘制作业单位位置相关图步骤如