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重庆市现代物流生产力促进中心物流工程学---系统布置设计林云博士重庆市现代物流生产力促进中心2讲师简介林云管理学博士行业经历：先后参与了中电投、重庆两路寸滩保税港区、重庆长安集团、重庆长安民生物流、重庆隆鑫物流、重庆港务物流集团、重柴动力、重庆商社、嘉陵集团、建设集团、重庆大江工业、江津长风、辽宁锦州市商业银行、广西花红药业、新疆石油管理局等30多家企业的管理项目，主要涉及战略管理、流程再造、现代物流、信息化等方面。目前于重庆市现代物流生产力促进中心从事现代物流管理研究。重庆市现代物流生产力促进中心主要内容物流与设施规划现代物流及其发展趋势1系统布置设计（SLP）2搬运系统设计3企业物流问题分析4重庆市现代物流生产力促进中心4问题提出企业设施规划的基本内容设施规划系统布置设计搬运系统设计重庆市现代物流生产力促进中心2.1工厂布局设计概述1.工厂布局的内容和原则（1）工厂布局的内容工厂总体平面布置解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室等各种作业单位和运输线路设施的相互关系，解决物料流向和流程、厂内外运输的连接。车间布置解决工作地、设备、通道、管线之间和相互位置，解决物料搬运的流程及运输方式。重庆市现代物流生产力促进中心（2）设施布置设计的总原则整体综合原则(设计时应将设施布置有影响的所有因素都考虑进去，以达到优化的方案)移动距离最小原则流动性原则(设施布置应使在制品在生产过程中流动顺畅，消除无谓停滞，力求生产流程连续化)空间利用原则(生产区域或储存区域的空间安排，都应力求充分有效地利用空间。)柔性原则(应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，以便于以后的扩展和调整)安全原则重庆市现代物流生产力促进中心（3）工厂总体布置设计的要求满足生产要求，工艺流程合理；适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直；合理用地；充分注意防火、防爆、防损与防噪；利用气候等自然条件，减少环境污染。（4）车间布置设计的要求确定设备布置的形式；满足工艺流程要求；实行定置管理、确保工作环境整洁、安全；选择适当的建筑形式。重庆市现代物流生产力促进中心2.2生产设施布局形式可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类，再来细分布置形式。生产设施的三种基本的布置形式：固定式布置产品原则布置工艺原则布置成组原则重庆市现代物流生产力促进中心1.工厂布局的形式（1）产品原则布置（流水线布置）当产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备，形成流水生产线或装配线。图1产品原则布置示意图重庆市现代物流生产力促进中心图2汽车后桥加工生产线重庆市现代物流生产力促进中心图3汽车装配生产线重庆市现代物流生产力促进中心图4汽车焊接生产线重庆市现代物流生产力促进中心产品原则布置的基础标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作业，由专门的人力及加工设备来完成。产品原则布置的优点产品产出率高，单位产品成本低；每一产品都按工艺流程布置设备，因此加工件经过的路程最直接、最短，无用的停滞时间也最少；由于操作人员效率高且所需培训少；生产管理和采购、库存控制等工作也相对简单。重庆市现代物流生产力促进中心产品原则布置的缺点要求较多的设备，而设备的利用率相对较低；对产品种类及产量变化、设备故障等情况的响应较差；线上工作重复单调乏味，缺乏提升机会，可能会导致工人的心理问题或职业伤害；为了避免停产，设备备用件的库存可能比较大。重庆市现代物流生产力促进中心（2）工艺布置原则（机群式）把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。图4工艺原则布置示意图重庆市现代物流生产力促进中心图5钻削加工工段重庆市现代物流生产力促进中心图5车削加工工段重庆市现代物流生产力促进中心优点缺点①机器利用率高②设备和人员的柔性程度高，更改产品品种和数量方便③设备投资相对较少④操作人员作业多样化①物流量大②生产计划与控制较复杂③搬运距离长，有回流，生产周期长④库存量相对较大⑤员工技能要求高重庆市现代物流生产力促进中心（3）固定式布置原则（项目布置）主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。它的加工对象位置，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等。图6固定式布置重庆市现代物流生产力促进中心固定式布置缺点：场地空间有限；不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组织和管理带来较大困难；物料需求量是动态的。重庆市现代物流生产力促进中心（4）成组布置原则（混合布置）成组技术就是识别和利用产品零部件的相似性，将零件分类。一系列相似工艺要求的零件组成零件族。针对一个零件族的设备要求所形成的一系列机器，称作机器组（制造单元）。成组原则布置可以认为是产品原则布置的缩影，是将工艺原则布置系统转化为接近产品原则布置系统。重庆市现代物流生产力促进中心成组原则布置的特点加工时间较短、物流效率较高；在制品较低、准备时间较短；具有工艺原则布置的柔性。图7板材加工FMS重庆市现代物流生产力促进中心表不同布置类型的特征重庆市现代物流生产力促进中心2.工厂流动模式工厂流动模式：工厂（车间）内部物料和人员流动的方向，反映工厂（车间）的出口和入口的布置以及工厂面积。a)直线形b)L形c)U形d)环形e)S形f)S形图9基本流动模式重庆市现代物流生产力促进中心2.3产品原则布置设计流水线的设计包括：技术设计是指工艺路线、工艺规程的制订、专用设备的设计、设备改装设计、专用工具设计、运输传送装置的设计以及信号装置的设计等。组织设计是指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备、生产对象运输传送方式的设计、流水线平面设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制订等等。重庆市现代物流生产力促进中心1.流水线的平面布置设计（1）流水线平面布置设计原则：有利于工人操作方便；在制品运动路线最短；有利于流水线之间的自然衔接；有利于生产面积的充分利用。重庆市现代物流生产力促进中心（2）流水线的布置模式单列直线形流水线双列直线形流水线图10流水线单列和双列直线布置示意图重庆市现代物流生产力促进中心图11单列直线流水线布置重庆市现代物流生产力促进中心2.4系统布置设计1.工厂布局设计的方法（1）摆样法（2）数学模型法（3）系统布置设计（SLP）2系统布置设计（SLP）模式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重庆市现代物流生产力促进中心原始资料：P、Q、R、S、T及作业单位1.物流分析2．作业单位相互关系3.相互关系图解9XZ4．所需面积5．可用面积6.面积相关图解7．修正因素8．实际条件限制方案X方案Z方案Y9．评价选出的最佳布置方案重庆市现代物流生产力促进中心工厂布局的基本原始资料►产品和产量P、Q►工艺过程R►辅助服务部门S►时间安排T重庆市现代物流生产力促进中心2.5物流分析技术1、工艺过程（流程）图2、多产品工艺过程表3、重组方法4、从至表重庆市现代物流生产力促进中心0.023145原材料0.50.30.20.010.10.20.30.370.31废料图15变速器加工工艺过程（t）1、工艺过程图工艺过程图描述产品生产过程中各工序之间的关系，或者是全厂各部门之间的工艺流程。对大批量，少品种的情况。重庆市现代物流生产力促进中心195原材料0.20.230.10.1废料0.150.080.05图16随车工具箱加工工艺过程（t）重庆市现代物流生产力促进中心21410标准件原材料0.010.40.811.2废料图17车体加工工艺过程（t）重庆市现代物流生产力促进中心145原材料0.350.150.2废料0.2图18液压缸加工工艺过程（t）重庆市现代物流生产力促进中心0.2图19叉车生产工艺过程（t）重庆市现代物流生产力促进中心2、多产品工艺过程表对较大批量，多品种的情况（10种），将各产品的生产工艺流程汇总成表。工号工序轴凸轮法兰盘弹簧套1锯床①①①②2钻床②③①3车床③②②③4卧铣④④5立铣④③6热处理⑤④7外圆磨⑥⑤8内圆磨⑥⑤⑥9检验⑦⑤⑦图26多种产品工艺过程表重庆市现代物流生产力促进中心3、成组方法对中小批量，品种达到数十品种的情况，将各产品按产品结构与工艺过程相似性进行归类分组。对每一类产品采用工艺过程图进行物流分析，也可用多产品工艺过程表。重庆市现代物流生产力促进中心2、作业单位相互关系图（1）作业单位是指工厂或服务中作布局设计时需要确定位置的单元。总平面布局设计：厂房、车间、仓库等；详细设计：机器、装配台、检验站等。重庆市现代物流生产力促进中心（2）作业单位相互关系图图20作业单位相互关系图的基本原理6和1的关系重庆市现代物流生产力促进中心图21作业单位相互关系等级重庆市现代物流生产力促进中心图22工厂布局作业单位关系图实例重庆市现代物流生产力促进中心2.6SLP法求解（1）物流强度等级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重庆市现代物流生产力促进中心序号作业单位对（物流路线）物流强度序号作业单位对（物流路线）物流强度1234567891-41-51-61-92-102-113-73-84-50.31.051.20.050.010.060.011.821.151011121314151617184-74-85-96-107-88-98-108-1111-120.30.20.310.80.310.10.813.243.3表叉车总装厂物流强度汇总表重庆市现代物流生产力促进中心序号作业单位对（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12345678911-128-113-81-64-58-106-101-57-83.33.241.821.21.150.810.80.70.31AAEEEEEEI5-94-71-44-88-92-111-92-103-70.310.30.30.20.10.060.050.010.01IIIOOOOOO表叉车总装厂物流强度等级表重庆市现代物流生产力促进中心（2）物流相关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UUIEEUUOUUUUUUUUUUUUOOUUUUUUOEUUUUUUEUIOUUUUUUUUUIUUUUUUUUEUUUUIUUUUUUOEAUUUUUUUUUUUUAUUUUU重庆市现代物流生产力促进中心3、作业单位相互关系分析（1）作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分作业单位相互关系的决定因素物流和工艺流程作业性质相似；使用相同的设备；使用同一场所；使用相同的文件档案；使用系统的公用设施；使用同一组人员；工作联系频繁程度。重庆市现代物流生产力促进中心作业单位相互关系等级的划分符号含义说明比例(％)A绝对重要红色量化值4，线条42—5E特别重要桔色量化值3，线条33～10I重要绿色量化值2，线条25～15O一般密切程度蓝色量化值1，线条110一25U不重要无色量化值0，线条无45—80X负的密切程度不希望接近、酌情而定棕色量化值-1，折线1重庆市现代物流生产力促进中心（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建立基准相互关系分析作业单位非物流关系；建立作业单位非物流关系表。重庆市现代物流生产力促进中心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工艺流程连续性使用相同的人员、公用设施、管理方式和相同形式的建筑物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