系统布置设计(SLP)模式
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1.系统布置设计一个工业企业的布置要根据产品生产纲领,按照从原材料的接受、产品的生产直到成品的发送的全过程,将人员、设备、物料所需要的时空作最适当的分配和最有效的组合优化,以便猁最大的经济效益。
在工厂设计中,工厂布置的好坏将直接影响生产系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本、生产环境和安全,以及系统的柔硬适应性等。
工厂布置设计方案的优劣,在实施费用上可能相差无几,但对生产运作的影响和成效会产生很大的差异。
优良的平立面布置可以使物料搬运费用减少10~30%。
工厂布置,在发达国家被认为是加速生产率提高的决定性因素之一。
由于市场需求迅速变化,产品加速换代,工艺设备加快更新,在美国每年约有1/4的企业要对布置进行调整,从中取得效益。
许多工业工程专家对优化布置设计作了很多研究。
最初运用“经验法则”,采用绘图形、摆样片、堆砂盘、做模型等手工静态布置方法;进而运用数学分析方法、图解方法;以至现代运用计算机辅助布置设计有了长足发展。
其目标是要满足工艺过程的需要,最有效地利用时空,使物料搬运费用最低,保持生产的预先柔性,并为员工提供方便、安全、舒适的作业环境。
最著名的是Richard·缪瑟提出了系统布置设计(SLP)的一套完整、系统、有条理的布置设计方法,即:把P (产品) Q (产量)、R (生产路线)、S (辅助服务部门)、T (时间)这五个基本要素作为布置设计分析的起点,按照一个逻辑性的阶段结构和程序模式有序地进行分析。
①通过P-Q分析,选择适当的布置形式;②通过物流分析,验证工艺过程的必要性、合理性并加以改善;③通过作业单位相互关系密切程度的分析和图解,结合面积需求,形成理想的布置方案;④通过修正和评价,选择最佳方案。
由此,相应采用和提出了一套图例、符号和图表,被广泛应用。
设备布置的模式,除了流水线布置、机群式布置和固定工位式布置等传统形式外随着现代制造技术的发展和产品变化更新加快,适应成组技术和柔性加工组织的布置得到了长足的发展,使之便于进行调整和扩展。
系统布置设计方法一、系统布置设计(SLP)系统布置设计是一种久负盛名的经典方法,是基于美国规划专家Richard.Muther提出的基于以作业单位物流、非物流因素分析为主线,采用一套表达力极强的图例符号和简明表格,通过结构化、条理化的程序设计模式进行设施规划的方法。
这种方法是要建立一个相关图,以表示各部分的密切程度,相关图类似于车间之间的物流图;相关图要用试算法进行调整,直到得到满意方案为止,然后根据建筑的容积来合理地安排各个部门。
为了便于对布置方案进行评价,系统布置设计也需要对方案进行量化,根据密切程度的不同赋予权重,然后试验不同的布置方案,最后选择得分最高的布置方案。
系统布置设计(SLP)法将研究设施布置问题的依据和切入点归纳为P—产品、Q—产量、R—工艺过程、S—辅助服务部门、T—时间5个基本要素。
采用SLP 法进行企业总平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析,包括物流和非物流的相互关系,经过综合得到作业单位相互关系表。
然后,根据相互关系表中作业单位之间相互关系的密切程度,决定各作业单位之间距离的远近,安排各作业单位的位置,绘制作业单位位置相关图。
将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关图结合起来,形成作业单位面积相关图。
通过作业单位面积相关图的修正和调整,得到数个可行的布置方案,然后采用加权因素对各方案进行评价择优,并对每个因素进行量化,以得分最多的布置方案作为最佳布置方案。
二、系统布置设计阶段划分(1)位置确定。
确定所在布置的相对位置(总体位置)。
(2)总体区划。
在布置区域内确定一个总体布局(重要阶段)。
(3)详细布置。
确定各个作业单位或各个设施的具体位置。
(4)布置实施。
编制计划,进行系统布置的实施。
系统布置设计阶段程序见图6.1系统布置设计阶段图。
三、系统布置设计影响因素影响布置设计的因素众多,以其基本要素可归类为5项,即P(Product)产品(或材料或服务)、Q(Quantity)数量(或产量)、R(Route)生产路线(工艺过程)、S(Supporting Service)辅助服务部门、T(Time)时间(或时间安排)。
1.系统布置设计一个工业企业的布置要根据产品生产纲领,按照从原材料的接受、产品的生产直到成品的发送的全过程,将人员、设备、物料所需要的时空作最适当的分配和最有效的组合优化,以便猁最大的经济效益。
在工厂设计中,工厂布置的好坏将直接影响生产系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本、生产环境和安全,以及系统的柔硬适应性等。
工厂布置设计方案的优劣,在实施费用上可能相差无几,但对生产运作的影响和成效会产生很大的差异。
优良的平立面布置可以使物料搬运费用减少10~30%。
工厂布置,在发达国家被认为是加速生产率提高的决定性因素之一。
由于市场需求迅速变化,产品加速换代,工艺设备加快更新,在美国每年约有1/4的企业要对布置进行调整,从中取得效益。
许多工业工程专家对优化布置设计作了很多研究。
最初运用“经验法则”,采用绘图形、摆样片、堆砂盘、做模型等手工静态布置方法;进而运用数学分析方法、图解方法;以至现代运用计算机辅助布置设计有了长足发展。
其目标是要满足工艺过程的需要,最有效地利用时空,使物料搬运费用最低,保持生产的预先柔性,并为员工提供方便、安全、舒适的作业环境。
最著名的是Richard·缪瑟提出了系统布置设计(SLP)的一套完整、系统、有条理的布置设计方法,即:把P (产品) Q (产量)、R (生产路线)、S (辅助服务部门)、T (时间)这五个基本要素作为布置设计分析的起点,按照一个逻辑性的阶段结构和程序模式有序地进行分析。
①通过P-Q分析,选择适当的布置形式;②通过物流分析,验证工艺过程的必要性、合理性并加以改善;③通过作业单位相互关系密切程度的分析和图解,结合面积需求,形成理想的布置方案;④通过修正和评价,选择最佳方案。
由此,相应采用和提出了一套图例、符号和图表,被广泛应用。
设备布置的模式,除了流水线布置、机群式布置和固定工位式布置等传统形式外随着现代制造技术的发展和产品变化更新加快,适应成组技术和柔性加工组织的布置得到了长足的发展,使之便于进行调整和扩展。
系统布置设计(SLP)模式第⼆节系统布置设计(SLP)模式⼀、系统布置设计基本要素⼀般讲,⼯⼚布置设计就是在根据社会需要确定出某些待⽣产的产品及其产量以及确定⼚址的前提下,完成⼯⼚总平⾯布置和车间布置,提供布置⽅案的实施。
产品及产量由决策部门在设计纲领中作出规定;⼚址的确定主要由经营决策⼈员根据某些社会因素,经济因素及⾃然条件做出决策;建⼚⼯作则主要由⼟建施⼯⼈员来完成,与设施布置设计⼈员直接相关的任务是总平⾯布置和车间布置。
如图2-1所⽰,为了完成⼯⼚总平⾯布置和车间布置,需要从产品户及产量Q出发,⾸先对产品组成进⾏分析,确定各零、部件⽣产类型,制定出各个零部件的加⼯、装配⼯艺流程;根据⼯艺流程各阶段的特点划分出⽣产车间,并根据⽣产需要设置必要的职能管理部门及附属⽣产与⽣活服务部门。
整个⼯⼚就是由⽣产车间、职能管理部门、附属⽣产及⽣活服务部门以及为使⽣产连续进⾏⽽:设置的仓储部门这⼏类作业单位所构成。
然后,由⼯⼚布置设计⼈员来完成⼯⼚总平⾯布置及车间布置。
图2-1⼯⼚设计过程在图2-1所⽰的⼯⼚设计过程中,基本给定条件(要素)为产品P及产量Q,涉及到了除平⾯布置设计以外的如制定加⼯,装配⼯艺过程等多种专业技术问题,要求多种专业技术⼈员配合协作来完成。
为了突出平⾯布置设计,可把平⾯布置前各阶段⼯作的结果作为给定要素来处理,包括⼯艺流程R ,辅助服务部门S 及⽣产时间安排T ,这样就形成了单纯的⼯⼚布置模型,如图2-2所⽰。
在R .Muther 提出的系统布置设计(SLP)中,把产品P ,产量Q ,⽣产路线R 、辅助服务部门S 及⽣产时间安排T 作为给定的基本要素(原始资料),成为布置设计⼯作的基本出发点。
1、产品P 是指待布置⼯⼚将⽣产的商品,原材料或者加⼯的零件和成品等。
这些资料由⽣产纲领和产品设计提供,包括项⽬。
品种类型,材料、产品特性等。
产品这⼀要素影响着⽣产系统的组成及其各作业单位间的相互关系、⽣产设备的类型,物料搬运⽅式等。
基于SLP方法的钢铁物流园区平面布置规划一、概述随着全球经济的持续发展和产业结构的不断调整,钢铁行业作为国民经济的重要支柱,其物流运作的效率和成本对整个行业的竞争力具有决定性影响。
钢铁物流园区作为钢铁产业供应链的重要环节,其平面布置规划的合理性直接关系到园区的物流运作效率、成本控制以及可持续发展能力。
对钢铁物流园区的平面布置规划进行优化,成为提升钢铁产业整体竞争力的关键。
基于SLP(Systematic Layout Planning,系统布置设计)方法的钢铁物流园区平面布置规划,是一种科学、系统的规划方法。
SLP 方法通过对园区的物流活动、物料流量、作业单位之间的相互关系进行深入分析,结合定性和定量的分析方法,为园区的平面布置提供优化方案。
这种方法既考虑了园区的当前运营需求,也兼顾了未来的发展潜力,为钢铁物流园区的可持续发展奠定了坚实基础。
本文旨在探讨基于SLP方法的钢铁物流园区平面布置规划的理论基础、实施步骤以及实际应用效果。
通过深入分析钢铁物流园区的特点和需求,结合国内外相关研究的最新成果,构建适用于钢铁物流园区的SLP规划模型。
同时,结合具体案例,对规划模型的应用效果进行评估,以期为钢铁物流园区的平面布置规划提供有益的参考和借鉴。
二、系统布置设计(SLP)方法概述系统布置设计(Systematic Layout Planning,SLP)是一种久负盛名的经典方法,广泛应用于各种设施规划中,包括工厂、物流园区等。
SLP方法的基本原理是通过系统分析、模拟和评估,以最小化物流流程中不必要的距离、时间和能量消耗为目标,从而提高物流效率。
在SLP方法中,首先需要建立一个相关图,用于表示各部门之间的密切程度。
相关图类似于车间之间的物流图,需要使用试算法进行调整,直到得到满意的方案为止。
根据建筑的容积来合理安排各个部门的位置。
为了便于对布置方案进行评价,SLP方法还需对方案进行量化,根据密切程度的不同赋予权重,然后试验不同的布置方案,最后选择得分最高的布置方案。
slp方法的原理和步骤SLP(Systematic Layout Planning)是一种系统性的方法,用于规划和设计制造系统的布局。
它的主要目的是提高生产效率、降低成本、减少运输距离、减少库存和改善工作环境。
SLP方法的基本步骤包括以下五个阶段:识别产品族:这一阶段的目标是确定在生产过程中需要制造的产品族。
产品族是在制造过程中具有相似或相同工艺流程的产品集合。
识别产品族有助于了解生产需求,为后续的布局设计提供基础。
确定关键作业流程:关键作业流程是生产过程中必不可少的活动,包括加工、检验、搬运等。
这一阶段需要详细分析每个产品的生产过程,确定关键作业流程,并绘制出工艺流程图。
确定资源需求:资源需求包括人力、设备、空间和其他必要的生产资源。
这一阶段需要评估每项关键作业所需的资源,并根据产品族的需求进行优化。
资源的配置应考虑生产效率和成本效益。
设计基本布局:基本布局是按照产品族的生产流程和资源需求设计的。
在这一阶段,需要确定各个功能区域的位置和大小,如加工区、仓储区、员工休息区等。
布局设计应考虑交通流畅、物流合理和信息流通等因素。
详细布局设计:详细布局设计是在基本布局的基础上,根据实际生产需求进行的细化。
这一阶段需要考虑设备的具体位置、工作台的布置、物料存放位置等细节问题。
布局设计应以提高生产效率为主要目标,同时满足员工的工作需求和安全要求。
在以上五个阶段中,需要不断进行评估和调整,确保布局设计的合理性和有效性。
SLP方法的应用可以提高生产系统的整体性能,降低生产成本,提高企业的竞争力。
同时,它还可以为员工提供更安全、舒适的工作环境,提高员工的工作满意度和效率。
除了以上提到的五个阶段,SLP方法还有一些辅助工具和技术,如物流分析、流程分析、数据分析等。
这些工具和技术可以帮助企业更深入地了解生产过程中的问题和挑战,为布局设计提供更多的参考依据。
总的来说,SLP方法是一种系统性的布局规划方法,可以帮助企业实现生产过程的优化和改进。
系统布置设计(SLP)1.0 厂址选择1.1新建与扩建工厂时,首先要对未来的厂址进行选择.一是确定工厂坐落的地区;二是确定工厂的具体位置;1.2关于地区的选择,一般受当地工业布局的限制及社会宏观经济的约束.1.3 影响工厂位置的因素很多,可分为定量的成本因素和定性的非成本因素.定量的成本因素:1> 运输成本;2> 原材料的供应成本;3> 动力能源与水的供应量及成本;4> 土地成本与建筑成本;5> 劳动力资源的供应量﹑素质及成本;6> 其它各类社会服务成本;定性的非成本因素:1> 当地的气候;2> 地理环境;3> 政策法规;4> 社会因素;5> 科学发展水平等;其中包括:环境保护,防止污染;新建厂房位置应尽量适应工厂未来的发展;对于改建,扩建厂房应充分考虑原有厂房的利用.2.0 工厂布置2.1 工厂布置包括:工厂总平面布置和车间布置两各方面;2.2 工厂的总平面布置要针对生产车间,物料运输部门,管理部门和生产服务部门的建筑物,场地和道路等,按照个部门之间相互关系的密切度做出合理的安排;2.3 车间布置主要是考虑工艺过程和物流量等因素,对机器设备,运输信道等作出合理的布局.3.0 物料搬运3.1 涉及到全厂的工艺过程,搬运作业,仓库管理,信息系统等各方面.3.2 现代物料搬运包括: 运输,装卸,储存,加工,装配和包装;3.3 作为一个整体物流系统来考虑,并与工厂布置密切结合,施工厂物料流动与转移更趋合理,减少物料和能源消耗,缩短物料流动周期,提高产品质量,节省劳动力,最终实现整体效益最优划!4.0 工厂布置的目标: 可行性, 经济性, 安全性和柔性;4.1 必须满足生产工艺过程的需要(可行性);4.2 减少物料搬运(经济性);4.3 减少设备投资(经济性);4.4 提高在制品的周转率(经济性);4.5 充分利用现有空间(经济性);4.6 有效发挥人力及设备的生产能力(经济性);4.7 生产系统必须具备较大的加工范围,适应多种产品的生产.文件产品品种变化时生产系统调整要简便(柔性);4.8 维持良好的工作环境,确保工作人员舒适安全的工作(安全性);5.0工厂布置的基本设计原则5.1工厂总平面布置设计原则5.1.1满足生产要求,工艺流程合理,减少物流量,同时重视个部门之间的密切度. 具体布置有两种:1>按功能划分厂区. 将工厂的各部门按生产的性质,卫生,防火与运输要求的相似性,将工厂划分成若干段. 其优点:各厂区间功能明确,相互干涉少,环境条件好,但是,这种布置模式难已满足工艺流程和物流合理化的要求.5.1.2 采用系统布置设计模式. 即按各部门之间的物流与非物流相互关系的密切度进行系统布置,因此可以避免物料搬运往返交叉,节约搬运时间与费用.5.2 适应工厂内外运输要求,线路短捷顺直. 工厂布置要与厂内部运输搬运方式箱适应.5.3 合理用地. 节约用地是我国的一项基本国策.5.3.1 根据运输,防火,安全,卫生,绿化等要求,合理确定信道宽度以及各部门建筑物之间的距离,力求总体布局合理紧凑.5.3.2 在满足生产工艺要求的前提下,将联系紧密的生产厂房进行合并,建成联合厂房.此外,可以采用多层建筑或是营建住屋外形.5.3.3 适当预留发展用地.5.3.4 充分注意防火,防爆,防震与防噪.1>安全生产是工厂布置重要问题,在某些危险部门之间应留出适当的防火,防爆距离;2>精密车间应远离震源;3>噪声不仅影响工作,还危害人们的身体健康; 采取隔音措施,降低噪声源的噪音级; 使人员多的部门远离噪声源;5.3.5 利用风向,朝向等自然条件,降低环境污染.5.3.6 充分利用地形,地貌,地质条件.5.3.7 考虑建筑群体的空间组织和造型,注意美学效果.5.3.8 考虑建筑施工的便利条件.6.0车间布置的设计原则6.1 确定设备布置形式. 根据车间的生产纲领,分析产品-产量关系,从而确定生产类型是大量生产,成批生产还是单件生产,由此决定车间设备布置形式是采用流水线式,成组单元式,还是机群式.6.2 满足工艺流程要求. 车间布置保证工艺流程顺畅,物料搬运方便,减少或避免往返交叉物流现象.6.3 施行定置管理,确保工作环境整洁,安全. 车间布置时,除对主要生产设备安排在适当位置外,还需对其它所组成部分包括在制品暂存地,废料存放地,检验试验用地,工人工作用地,信道及辅助部门如:办公室,生活卫生设施等安排出合理位置,确保工作环境整洁及生产安全.6.4 选择适当的建筑形式. 根据工艺流程要求及产品特点,配备适当等级的起重运输设备,进一步确定建筑物的高度,跨度,柱距以及形状.6.5 采光,照明,通风,采暖,防尘,防噪声.6.6 具备适当的柔性,适应生产的变化.7.0 系统布置设计(SLP)模式7.1 系统布置设计的四个阶段:确定位置总体规划详细布置实施7.2系统布置设计的步騆:7.2.1 准备原始资料(P,Q,R,S,T). 同时利用ECRS四大原则进行分析;7.2.2 物流分析与作业单位相互关系分析.7.2.3 绘制作业单位位置图. 根据物料相关表与作业单位相互关系表,考虑每对作业单位相互关系等级的高低,等出两个作业单位相对位置关系.7.2.4 作业单位占地面积计算. 各作业单位所需面积与设备,人员,信道及辅助装置有关,计算出的面积应与可用面积相适应.7.2.5 绘制作业面积相关图. 把作业占地面积加到作业单位位置相关图上即可.7.2.6 修正. 需要考虑的修正因素包括:物料搬运方式,操作方式,储存周期等;同时还需要考虑实际限制条件,如成本,安全和职工倾向等方面是否允许.7.2.7 方案评价与选优.8.0 产品P--产量Q分析8.1 设备布置形式8.1.1 产品原则布置(product layout). 使用于少品种,大量生产类型.8.1.2 工艺原则布置(process layout). 使用于单件生产类型.8.1.3 成组原则布置(group layout). 使用于多品种,中小批量生产类型.8.1.4 固定工位式布置(fixed product layout). 使用于大型设备生产类型.8.2 产品P—产量Q分析分为两个步騆8.2.1 将各种产品,材料和有关的生产项目分组归类.8.2.2 统计和计算每一组或一类产品的产量.8.3 产品P—产量Q分析分表8.3.1 单一产品P—产量Q分析分表(见下表)单一产品P—产量Q分析分表8.3.2 多种产品P—产量Q分析分表(见下表).多种产品P—产量Q分析分表9.0 工艺过程R分析生产类型划分9.1 产品组成分析.产品明晰表9.2 工艺过程设计.零件分组表机器加工过程卡9.3设备选择9.3.1 可行性.9.3.2 经济性.9.3.3 可维护性.设备数量=10.0作业单位的划分10.1 生产车间负荷率*成品率*(1-故障率)*工作时间单件工时计划产量设备明细表生产单位占地面积计算表10.2 仓储部门仓库单位占地面积计算表10.3 辅助服务部门包括辅助生产部门(工具,机修车间),生活服务部门(食堂),其它(车库,传达室);后勤部门占地面积计算表10.4 职能管理部门办公室占地面积计算表11.0 物流分析11.1 据资料统计分析,产品制造费用的20%~50%使用于物料搬运的,有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右.在满足工艺的前提下,减少物料搬运工作量是工厂布置设计的最重要目标之一.11.2物流分析的方法. 党务料移动是工艺过程的主要部分时,物流分析就是工厂布置设计的核心问题.11.2.1 工艺过程图. 用于大批量,少品种生产工厂的分析.工艺过程图图例见下页;11.2.2 多种产品工艺过程表. 在多种产品10种左右,批量较大时使用.见多种产品工艺过程表;多种产品工艺过程表1多种产品工艺过程表2W11.2.3 成组方法. 产品达到数十种时,若生产为中,小批量生产的分析.11.2.4 从至表. 品种少,产量小时的分析.从至表单位: t11.3 物流强度. 物料分析包括物料移动的顺序和物流量两个方面.11.4 工艺过程图.权值D JK 的确定4进入下道工序 旁路退回进入下道工序最不理想-2物流顺流程度W: W jk 为上下两个工序之间的物流强度.物料流程顺流程度最大,物流倒流最小,工序排列最佳.作业单位建筑物会总表11.5 作业单位最佳顺序的求解. 可以用线性规划等数学方法求解,也可用以下方法人工近似求解最佳顺序.11.5.1 按照各产品的物流强度的大小顺序,在多种产品工艺过程表中由左到右排列产品工艺过程.对于零件加工生产来说,可以用生产周期内产品产量与零件重量的乘积作为物料强度.11.5.2 从各产品工艺过程图中选取下一道工序,若为第一道工序,安排位多种产品工艺过程表中第一道工序行.11.5.3 重复11.5.2, 直止结束.11.5.4 调整顺序,得到最佳顺序.12.0 物流分析和物流相关表12.1 物流强度等级.物流强度划分等级表物流强度会总表物流强度分析表原始物流相关表作业单位物流相关表13.0 作业单位相互关系分析13.1 作业单位密切度的典型影响因素;13.1.1 物流;13.1.2 工作流程;13.1.3 作业性相似;13.1.4 使用相同设备;13.1.5 使用同意场地;13.1.6 使用相同的文件档案;13.1.7 使用相同的公用设备;13.1.8 使用同一组人员;13.1.9 工作联系频繁程度;13.1.10 监督和管理方法;13.1.11 噪声,震动,烟尘,易燃,易爆危险品的影响;13.1.12 服务的频繁和紧急程度等方面;13.2 作业单位相互关系等级相对应”基准相互关系”14.0 工厂总平面布置14.1绘制作业单位相关图的步騆:14.1.1 从作业相互关系表中求得各作业单位对的综合接近程度,并按其高低将作业单位排序;14.1.2 选择单位距离长度,并规定A级的作业单位距离为一个单位距离长度;E级的作业单位距离为两个单位距离长度,依次类推;14.1.3 将分数最高的作业单位A,摆放在中心位置;14.1.4 依次将作业单位布置倒图中;14.1.5 检查,修改作业单位;14.2 作业单位工作性质符号14.3 关系密级标示方式14.4 基本流动模式:直线型, L型, U型, 环型, S型五种;15.0 物料搬运系统的基本形式16.0 道路布置应满足意下条件:16.1 道路布置应满足工艺﹑物料搬运要求,力求简洁﹑安全﹑联系方便;16.2 道路系统应适应公用管线﹑绿化灯要求;符合<厂矿道路设计规范>级数要求;16.3 满足生产﹑安全﹑卫生﹑防火以及其它特殊要求;16.4 避免货运线路与人流线路交叉,避免公路与铁路交叉;16.5 厂内道路系统一般采用整交和环型布置,交叉路口转弯处的视距不应小于30m;17.0 道路布置形式:17.1 环状式布置,使个部门之间联系比较方便,变于分区.适应于场地比较宽阔.17.2 党条件限制不能使用环状布置时,采用尽端式布置,道路行到某个地点就终止了,这时在道路的端头应设置回车场,以便车辆掉头.以下是回车场的布置形式:17.3 混合式布置,就是灵活使用以上两种模式,使用于各种类型工厂;18.0 根据<厂矿道路设计规范>有下表厂内汽车道路主要技术标准电瓶车道主要技术指针厂内道路到相邻建筑物/构筑物的最小距离几种建筑物的噪声防护间距树木与相邻建筑物/构筑物之间的距离一般地区明沟至建筑物距离我国部分地区建筑朝向实例1.0 加权值的设定表明企业注重那一方面,当物流因素并不明显大于其它因素时m:n=1:1;2.0 综合相互关系的计算2.1作业单位对的计算P=[N(N-1)]/22.2非物流作业单位相互关系图非物流作业单位相互关系图2.3综合相互关系等级与划分比例综合相互关系等级与划分比例2.4作业单位之间综合关系计算表作业单位之间综合关系计算表3.0 划分关系密级4.0 建立作业单位综合相互关系表。
第二节系统布置设计(SLP)模式
一、系统布置设计基本要素
一般讲,工厂布置设计就是在根据社会需要确定出某些待生产的产品及其产量以及确定厂址的前提下,完成工厂总平面布置和车间布置,提供布置方案的实施。
产品及产量由决策部门在设计纲领中作出规定;厂址的确定主要由经营决策人员根据某些社会因素,经济因素及自然条件做出决策;建厂工作则主要由土建施工人员来完成,与设施布置设计人员直接相关的任务是总平面布置和车间布置。
如图2-1所示,为了完成工厂总平面布置和车间布置,需要从产品户及产量Q出发,首先对产品组成进行分析,确定各零、部件生产类型,制定出各个零部件的加工、装配工艺流程;根据工艺流程各阶段的特点划分出生产车间,并根据生产需要设置必要的职能管理部门及附属生产与生活服务部门。
整个工厂就是由生产车间、职能管理部门、附属生产及生活服务部门以及为使生产连续进行而:设置的仓储部门这几类作业单位所构成。
然后,由工厂布置设计人员来完成工厂总平面布置及车间布置。
图2-1工厂设计过程
在图2-1所示的工厂设计过程中,基本给定条件(要素)为产品P及产量Q,涉及到
了除平面布置设计以外的如制定加工,装配工艺过程等多种专业技术问题,要求多种专业技术人员配合协作来完成。
为了突出平面布置设计,可把平面布置
前各阶段工作的结果作为给定要素来处理,
包括工艺流程R ,辅助服务部门S 及生产时
间安排T ,这样就形成了单纯的工厂布置模
型,如图2-2所示。
在R .Muther 提出的系统布置设计
(SLP)中,把产品P ,产量Q ,生产路线
R 、辅助服务部门S 及生产时间安排T 作为
给定的基本要素(原始资料),成为布置设计
工作的基本出发点。
1、产品P 是指待布置工厂将生产的商品,原材料或者加工的零件和成品等。
这些资料由生产纲领和产品设计提供,包括项目。
品种类型,材料、产品特性等。
产品这一要素影响着生产系统的组成及其各作业单位间的相互关系、生产设备的类型,物料搬运方式等。
2、产量Q
产量指所生产的产品的数量,也由生产纲领和产品设计提供,可用件数,重量、体积等来表示。
产量Q 这一要素影响着生产系统的规模,设备的数量、运输量、建筑物面积的大小等。
3、生产路线R
为了完成产品的加工,必须制定加工工艺艺流程,形成生产路线,可用工艺过程表(卡)、工艺过程图、设备表等表示,它影响着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。
4、辅助服务部门S
在实施系统布置工作以前,必须对生产系统的组成情况有一个总体的规划,可以大体上分为生产车间、职能管理部门、辅助生产部门,生活服务部门及仓储部门等;可以把除生产车间以外的所有作业单位统称为辅助服务部门S ,包括工具,维修、动力、收货、发运、铁路专用路线、办公室、食堂等,这些作业单位构成生产系统的生产支持系统部分,在某种意义上加强了生产能力。
有时,辅助服务部门的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积,所以布置设计时应给予
定量约束条件
定性约束条件 图2-2 工厂布置模型
足够的重视。
5、时间T
时间要素是指在什么时侯,用多少时间生产出产品,包括各工序的操作时间,更换批量的次数。
在工艺过程设计中,根据时间因素确定生产所需各类设备的数量,占地面积的大小和操作人员数量,来平衡各工序的生产时间。
二、系统布置设计模式
任何一种系统设计过程都是反复迭代,逐步细化的寻求最优解的过程,工厂布置设计更是如此.设计步骤的正确与否往往是工厂布置设计能否成功的关键,系统布置设计SLP模式就是一种人们广为采用的、成功的设计方法。
系统布置设计是一种逻辑性强、条理清楚的布置设计方法,分为确定位置、总体区划、详细布置及实施4个阶段,在总体区划和详细布置两个阶段采用相同的SLP设计程序。
1、确定位置(阶段工)
在新建、扩建或改建工厂或车间时,首先应确定出新厂房坐落的地区位置。
在这个阶段中,首先要明确待建工厂的产品、计划生产能力,参考同类工厂确定待建工厂的规模,从待选的新地区或现有工厂中确定出可供利用的厂址。
2、总体区划(阶段Ⅱ)。
总体区划又叫区域划分,就是在巳确定的厂址上规划出一个总体布局。
此阶段中,首先应明确各生产车间,职能管理部门、辅助服务部门及仓储部门等作业单位的工作任务与功能,确定其总体占地面积及外形尺寸。
在确定了各作业单位之间的相互关系后,把基本物流模式和区域划分结合起来进行布置。
3、详细布置(阶段Ⅲ)
详细布置一般是指一个作业单位内部机器及设备的布置。
在详细布置阶段,要根据每台设备、生产单元及公用、服务单元的相互关系,确定出各自的位置。
4,实施(阶段Ⅳ)
在完成详细布置设计后,经上级批准可以进行施工设计,绘制大量的详细安装图,编制搬迁,安装计划,按计划进行机器设备及辅助装置的搬迁、安装施工工作。
在系统布置设计过程中,上述4个阶段的顺序交叉进行。
在确定位置阶段,就必须大体确定各主要部门的外形尺寸,以便确定工厂总体形状柑占地面积;在总体区划阶段,就有必要对某些影响重大的作业单位进行较详细的布置。
整个设计过程中,随着阶段的进展,数据资料逐步齐全,从而能发现前期设计中存在的问题,通过调整修正,逐步细化完善设计。
在系统布置设计4个阶段中,阶段I与阶段Ⅳ由其它专业人员负责,系统布置设计人员应积极参与;阶段Ⅱ和阶段Ⅲ由系统布置设计人员来完成。
因此,可以说工厂布置包括工厂总平面布置(总体区划)及车间布置或车间平面布置(详细布置)两项内容。
在系统布置设计阶段Ⅱ和阶段Ⅲ,采用相同的设计步骤——系统布置设计SLP程序。
在SLP程序中,一般经过下列步骤:
(1)准备原始资料在系统布置设计开始时,首先必须明确给出基本要素——产品P,产量Q、生产工艺过程R、辅助服务部门S及时间安排T等这些原始资料,同时也需要对作业单位的划分情况进行分析,通过分解与合并,得到最佳的作业单位划分状况。
所有这些均作为系统布置设计的原始资料。
(2)物流分析与作业单位相互关系分析针对某些以生产流程为主的工厂,物料移动是工艺过程的主要部分时,如一般的机械制造厂,物流分析是布置设计中最重要的方面;对某些辅助服务部门或某些物流量较小的工厂,各作业单位之间的相互关系(非物流联系):对布置设计就显得更重要;介于上述两者之间的情况,则需要综合考虑作业单位之间物流与非物流的相互关系。
物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关表来表示。
非物流的作业单位间的相互关系可以用关系密级及相互关系表来表示。
在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互关系时,可以采用简单加权的方法将物流相关表及作业单位间相互关系表综合成综合相互关系表。
(3)绘制作业单位位置相关图根据物流相关表与作业单位相互关系表,考虑每对作业单位间相互关系等级的高低,决定两作业单位相对位置的远近,得出各作业单位之间的相对位置关系,有些资料上也称之为拓朴关系。
这时并未考虑各作业单位具体的占地面积,从而得到的仅是作业单位位置相关图。
(4)作业单位占地面积计算各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助装置等有关,计算出的面积应与可用面积相适应。
.(5)绘制作业单位面积相关图把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上,就形成了作业单位面积相关图。
(6)修正作业单位面积相关图只是一个原始布置图,还需要根据其它因素进行调整与修正。
此时需要考虑的修正因素包括物料搬运方式、操作方式、储存周期等,同时还需要考虑实际限制条件,如成本、安全和职工倾向等方面是否允许。
考虑了各种修正因素与实际限制条件后,对面积图进行调整,得出数个有价值的可行方案。
(7)方案评价与择优针对得到的数个方案,需要进行费用及其他因素评价。
通过对各方案的比较评价,选出或修正设计方案,得到布置方案图。