1、第五章 工廠設備規劃與設計第一節 設備規劃與設計概述第二節 系統布置設計SLP第三節 螺旋法求解第一節 設備規劃與設計概述設備規劃與設計的研討范圍 設備規劃與設計場址選擇設備內部設計布置設計物料搬運系統設計建筑設計公用工程設計信息系統設計一、設備規劃的目的與原那么(1) 簡化加工過程；(2) 有效地利用設備、空間、能源和人力資源； (3) 最大限制地減少物料搬運；(4) 縮短消費周期；(5) 力求投資最低；(6)為職工提供方便、溫馨、平安和職業衛生的條件。設備規劃的目的：設備規劃與設計應遵照的原那么： 減少或消除不用要的作業，這是提高企業消費率和降低耗費的最有效方法之一。 以流動的觀念作為設備

2、規劃的出發點，并貫穿在規劃設計的一直。 運用系統的概念。用系統分析的方法求得系統的整體優化； 注重人的要素，運用人機工程實際，進展綜合設計，并要思索環境的條件包括空間大小、通道配置、顏色、照明、溫度、濕度、噪聲等要素對人的任務效率和身心安康的影響； 設備規劃設計是從宏觀到微觀，又從微觀到宏觀的反復迭代、并行設計的過程。二、 設備規劃與設計階段構造 三、 設備規劃規劃設計設計方法 擺樣法 數學模型法 圖解法 系統布置設計SLP 四、 工廠規劃的根本原始資料 主要消費資料產品(P)消費綱領(Q)次要資料輔助效力部門(S)時間的安排(T)消費工藝過程(R)根本原始資料產品和產量P、Q 產品原那么布置

3、工藝原那么布置成組原那么布置工藝過程 (R，Route)。由熟習本行業先進消費工藝的工程技術人員或專業咨詢公司提供的工藝過程表、工藝道路卡、裝配工藝卡等工藝文件。輔助效力部門 (S，Service)。是指支持消費運轉的工廠各輔助部門，如工具領取和維修部門、動力部門、各公用設備管理部門等。 時間安排 (T，Time)。是指產品的消費周期、投產的批量與批次、各種操作時間定額規范等。這些數據資料可以在設計過程中用以估算設備的數量、需求的面積和人員、各消費單位之間的平衡等。 有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始資料，就能著手規劃設計。 第二節 系統布置設計(SLP) 原始資料：P、Q、R、S、T及

4、作業單位 1物流 2作業單位相互關系 3相互關系圖解 4所需面積 5可用面積 6面積相關圖解 7修正要素 8實踐條件限制 9評價 方案Y 方案X 方案Z 選出的最正確布置方案 一、階段構造二、工藝過程圖 以電瓶叉車總裝廠為例，闡明如何運用工藝過程圖來進展物流分析的方法與步驟。 5 4 7 0.1 0.20廢料 0.2 (0.3) 0.3 規范件 3 0.02 0.01原資料 1 0.50 0.3 0.31 變速器加工工藝過程圖 (單位：t) 原資料 1 0.2 9 5 廢料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0.05 0.1 隨車工具箱加工工藝過程圖 (單位：t)1.原資料庫2.油料庫

5、3.規范件、外購件庫4.機加工車間5.熱處置車間6.焊接車間7.變速器車間8.總裝車間9.工具車間10.油漆車間11.試車車間12.廢品庫13.辦公效力樓14.車庫廢料 油漆 原資料 2 10.01 6 10 0.40 0.81 1.20 車體加工工藝過程圖單位：t1 0.35 0.2 5 4 廢料 原資料 0.2 0.15 液壓加工工藝過程圖單位：t1.原資料庫2.油料庫3.規范件、外購件庫4.機加工車間5.熱處置車間6.焊接車間7.變速器車間8.總裝車間9.工具車間10.油漆車間11.試車車間12.廢品庫13.辦公效力樓14.車庫 5 4 7 0.1 0.20廢料 0.2 (0.3) 0.

6、3 規范件 3 0.02 0.01原資料 1 0.50 0.3 0.31 2多種類工藝過程圖 ( 叉車消費工藝過程圖 )8 外協件 3 1.81 11 3.24 12 3.3 原資料 1 0.2 9 5 廢料 0.1 0.15 0.08 (0.23) 0.05 0.1 1 0.35 0.2 5 4 廢料 原資料 0.2 0.15 廢料 油漆 原資料 2 10.01 6 10 0.40 0.81 1.20 0.06 機油 2 20.01 三、物流分析與物流相關表 (1) 物流強度等級。 物流強度等級比例劃分表 表5-3 叉車總裝廠物流強度匯總表 AAEEEEEIIIIOEOOOOO叉車總裝廠作業

7、單位物流相關表 物流相關表AAEEEEEEIIIIOOOOOOUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU 四、作業單位相互關系分析1作業單位相互關系決議要素及相互關系等級劃分 作業單位間相互關系親密程度的典型影響要素： 物流。作業性質類似。 運用同一場所。運用一樣的公用設備。任務聯絡頻繁程度。 噪聲、振動、煙塵、危險品的影響。效力的頻繁和緊急程度。 工藝流程。運用一樣的設備。運用一樣的文件檔案。運用同一組人員。 監視和管理方便。 表5-5 作業單位相互關系等級2. 作業單位綜合相互關系表(1

8、) 作業單位非物流相互關系表。 選擇作業單位非物流相互關系影響要素。在評價作業單位非物流相互關系時，首先應制定出一套“基準相互關系，如表5-6所示。作業單位非物流相互關系表 作業單位相互關系圖的根本原理 叉車總裝廠作業單位非物流相互關系表 A1A1A1X5X5X5X5X5X5X5X5E3E6E4E4E3E4E1E1E1E1E4I3I3I1I2I2I2I2I2I2I4I4I2I1I1I3I8UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUO 2O 2O 2O 2O 4O 4O 4 (2) 作業單位綜合相互關系。 (3) 作業單位綜合相互關系表的建立：

9、求得作業單位物流相關表。 求得作業單位相互關系表。 確定物流與非物流相互關系的相對重要性(1/33之間)。 量化物流強度等級和非物流的親密程度等級。 對于物流相關表及非物流相關表，普通取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=1，得出量化以后的物流相關表及非物流相互關系表。 N個作業單位的總的作業單位對數P=N(N-1)/2 作業單位Ai與Aj之間綜合相互關系親密程度數量值TRij=mMRijnNRij。 其中MRij為量化的物流相互關系等級， NRij為量化的非物流的相互關系親密程度等級 等級劃分劃分為A、E、I、O、U、X 六個等級。 表5-8 綜合相互關系等級與劃分比例 經過調整，建

10、立綜合相互關系表。1325385152085010 (4) 以叉車總裝廠為例，建立作業單位綜合相互關系表 加權值選取 ：由于物流影響并不明顯大于其他方面的 影響，因此取加權值m:n=1:1。 綜合相互關系計算 002333332233645 劃分綜合關系密級一78 462310-13 91884673.3 9.919.88.850.57.791100 劃分綜合關系密級二78 56341 20-13 712164673.3 7.713.217.650.57.791100 建立作業單位綜合相互關系表AEIOUXAAEEEEEEEEIIIIIIIIIIIIIIIIIOOOOOOOUUUUUUUUUU

11、UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUXXXXXX五、作業單位位置相關圖 在SLP中，工廠總平面布置并不直接去思索各作業單位的建筑物占地面積及其外形幾何外形，而是從各作業單位間相互關系親密程度出發，安排各作業單位之間的相對位置，關系密級高的作業單位之間間隔近，關系密級低的作業單位之間間隔遠，由此構成作業單位位置相關圖。 作業單位綜合接近程度等于該作業單位與其他一切作業單位之間量化后的關系密級的總和。這個值的高低，反映了該作業單位在布置圖上是應該處于中心位置還是應該處于邊緣位置。叉車總裝廠綜合接近程度排序表 1771118731321104137714312721

12、1145181361094 作業單位關系等級表示方式 作業單位之間的相互關系用相互之間的連線類型來表示。實線連線表示作業單位相對位置應該彼此接近，線數越多彼此越接近；而波浪線可以籠統化的了解為彈簧，表示作業單位相對位置應該彼此推開。81145繪制造業單位位置相關圖步驟如下：第一步，首先處置綜合相互關系密級為A的作業單位對。1從作業單位綜合相互關系表中取出A級作業單位對，有8-1l、4-5、11-12，共涉及5個作業單位，按綜合接近程度分值排序為8、4、11、12、5，其中作業單位5與12的綜合接近程度是一樣的，其順序可以恣意確定。2將綜合接近程度分值最高的作業單位8布置在位置相關圖的中心位置。

13、3處置作業單位對8-11。將作業單位11布置到圖中，且與作業單位8之間間隔為一單位間隔，如10mm，如圖5-9所示。繪制造業單位位置相關圖，以電瓶叉車總裝廠為例12第二步，處置相互關系為E的作業單位對。11-4、1-5、1-6、2-10、3-8、4-7、5-9、7-8、8-10，涉及到的作業單位按綜合接近程度分值排序為8、4、1、 7、 3、9、5、10、2、6 。2先處置與作業單位8有關的作業單位3、7和10，布置順序7、3和10 7和8、4、11、12、5的關系為E、E、I、U、U3和8、4、11、12、5、7的關系為E、U、U、U、U、I10和8、4、11、12、5、7、3的關系為E、U

14、、U、U、X、U、U7811451231078114512310(3) 下一個要處置作業單位4，與之相關的作業單位對有1-4、4-7。 1和8、4、11、12、5、7、3、10的關系為U、E、U、U、E、U、I、U 第三、四、五步分別處置位置相關圖中仍未出現的I、O、U級作業單位對。最后重點調整X級作業單位間的相對位置，得出最終作業單位位置相關圖。745811123101 6 9(3) 按照作業單位1與其它單位的關系修正系統布置方案。 處置剩余作業單位9和作業單位6。作業單位位置相關圖 例：某鋼鐵公司擬設立一分銷物流中心，現有F1、F2、F3三個地址可供選擇，現公司物流規劃人員擬采用加權要素分

15、析法對F1、F2、F3三個方案進展選擇以求出最優選址方案。這里已經過指點與專家意見相結合的方法，得出了各評價要素的權重數和等級，詳細見表1所示。 等級分數為：A4，E3，I2，O1。評價要素權重及等級序號因素權重等級方案F3方案F2方案F11靠近目標市場5AEA2資源市場及供應商條件2EEA3交通便利條件10AEI4土地條件3EAA5自然條件5AEE6人力資源條件3AIE7社會環境與政策條件2OEE8其他基礎設施6AIE1請在可供選擇的地點F1、F2、F3中，利用加權要素分析法選擇最優選址方案？ 2. 知：如選址F1，分銷物流中心各作業區域的物流情況如表2物流起迄表所示；選址F2，分銷物流中心

16、各作業區域的物流情況如表3所示；選址F3，分銷物流中心各作業區域的物流情況如表4所示；表2、表3、表4中的列為發出物流量的各作業單位，行為相應接受物料的各單位，表中的數字為各單位由始發點流向到達點的物流量。另知物流強度等級劃分規范如表5所示。1試對所選定地址的分銷物流中心內部各作業單位進展物流強度分析，繪制物流相關表？ 2假設只思索物流關系進展作業單位布置，試繪制所選地址分銷物流中心內部各作業單位位置相關圖？ 表2 F1地址的配送中心內部各作業單位單向物流從至表A1A2A3A4A5A6A13102A2142A333A412A5111A62表3 F2地址的配送中心內部各作業單位單向物流從至表A1

17、A2A3A4A5A6A12122A2142A335A421A5111A62表4 F3地址的配送中心內部各作業單位單向物流從至表A1A2A3A4A5A6A12121A2131A324A411A511A61表5 物流強度等級比例劃分表物流強度等級符號表示方式物流路線比例（%）承擔的物流量比例（%）超高物流強度A1040特高物流強度E2030較大物流強度I3020一般物流強度O4010可忽略搬運U表6 評價要素及評分表序號因素權重等級/分值方案F3方案F2方案F11靠近目標市場5A/20E/15A/202資源市場及供應商條件2E/6E/6A/83交通便利條件10A/40E/30I/204土地條件3E

18、/9A/12A/125自然條件5A/20E/15E/156人力資源條件3A/12I/6E/97社會環境與政策條件2O/2E/6E/68其他基礎設施6A/24I/12E/189靠近目標市場133102108等級分值：A-4;E-3;I-2;O-1.解：1利用加權要素法選址，計算過程見表6所示：顯而易見，方案F3得分最高，為3個初步方案中的最優布置方案。2：F3內部規劃規劃：1將順行的物流量與逆行的物流量相加 得對流物流量。 A1A2A3A4A5A6A12(5)12(1)1(7)15A23(4)4(3)1(8)8A34(2)4A42(6)1(9)3A51(10)1A631注：( )內數字順序號 2

19、有了對流物流量，根據對流物流量得大小，按大小順序匯總，確定各單位之間的物流親密程度，作物流強度分析表： 以公式：6(6-1)/2=65/2=15條道路,實踐發生物流的道路10條序號作業單位對（物流路線）物流強度路線所占比例累計物流強度比例物流強度等級113121039A23442026E3244E42333022I5122I6452I71514013O8261O9461O10561O合計314得作業單位物流相關表5繪制造業單位位置圖 表中作業單位3的TCR值最高，故先布置。隨后布置與3有A級關系的作業單位1；與3有E級關系的4，與4有E級關系的2，接下來，再布置I級關系的單位與O級關系的單位。

20、A1A3A4A2A5A6六、作業單位面積相關圖 將各作業單位的占地面積與其建筑物空間幾何外形結合到作業單位位置相關圖上，就得到了作業單位面積相關圖。這個過程中，首先需求確定各作業單位建筑物的實踐占地面積與外形(空間幾何外形)。作業單位的根本占地面積由設備占地面積、物流方式及其通道、人員活動場地等要素決議。 1. 根本流動方式 2. 作業單位廠房平面設計 作業單位設備包括消費車間廠房、輔助車間、倉儲設備、動力公用設備、運輸設備與管理生活設備等。根據實踐需求確定廠房的平面方式環保問題建成結合廠房多層廠房3. 輔助效力部門布置設計 工廠由消費車間、職能管理部門、輔助消費部門、生活效力部門及倉儲部門等

21、組成，除消費部門以外的其他部門都統稱為輔助效力部門。工廠主出入口行政管理部門生活效力設備監測與技術效力部門交通效力設備社會效力設備 (1) 工廠管理效力設備的普通組成：工廠管理效力設備應面向城市干道布置；工廠管理效力部門的建筑的平面與空間組合應相對集中、靈敏、合理布置；工廠管理效力部門的建筑方式、顏色應符合城市規劃的要求，并與臨近建筑風格協調；妥善處置其周圍道路、停車場、廣場、綠化、美化設備等的設計和規劃；有直接對外的出入口和對廠內聯絡方便的內門應做到人流和物流分開。 (2) 工廠管理效力設備設計、布置的根本原那么：4. 作業單位面積相關圖繪制步驟 1 .選擇適當的比例。普通為1:100、1:

22、500、1:1000、1:2000、1:5000，繪圖單位為毫米mm或米m。 2 .將作業單位位置相關圖繪制到坐標紙上 3 .按綜合接近程度分值大小排序，由大到小依次把各作業單位布置到圖上。 4 .調整與重繪。 作業單位面積相關圖繪制步驟 作業單位面積相關圖的調整1修正要素 1物料搬運方法ABCD直線型ABCD渠道型ABCD中心型2建筑特征3道路：滿足物流、人流要求 廠區道路布置與工廠總平面布置協調一致 廠內道路普通應為正交和環形布置 滿足消防、衛生、平安等環保及排水要求 盡量防止或減少與鐵道路的交叉 滿足藝術和美化的要求 廠內道路應按設計。主干道寬9米，次干道寬6米，車間之間、車間與圍墻之間

23、的消防通道普通為34.5米，車間引道為3米。 4公用管線布置 5廠區綠化布置2實踐條件限制3工廠總平面布置圖的繪制變速器加工隨車工具箱加工液壓缸加工車體加工物流、人流物流、人流物流人流七、評價與選擇 經過對作業單位面積相關圖的調整，可以獲得數個可行方案。方案評價是系統布置設計程序中的最后環節，也是非常重要的環節，只需做好方案評價，才干確保規劃設計的勝利，因此，必需注重評價階段的任務。常用的布置方案的評價方法有技術目的評價法，如物流一間隔圖分析，以及綜合評價法，如加權要素法和因次分析法。 加權要素比較法 加權要素比較法的根本思想是把布置方案的各種影響要素，不論是定性的，還是定量的，都劃分成等級 ，使之定量化，用等級或分值來定量表示該要素對布置方案的滿足程度；同時根據不同要素對布置方案取舍的影響重要程度設立加權值。從而，一致不同要素對布置方案的影響程度，并能計算出布置方案的評分值，根據評分值的高低來確定方案的優劣。 評價要素確實定。普通系統規劃的要求與目的都應列為評價要素。常見的評價要素有：1 順應性與通用性 2物流效率； 3物料運輸效率； 4儲存效率； 5場地利用率； 6) 輔助部門的綜合效率； 7任務環境及職工稱心度； 8平安管理 ； 9產質量量； 10設備利用率； 11與企業長久規劃相協調的程度； 12其他 確定加權值 。根據某一要素與其