物流工程-设施布置技术及应用知识75019.pptx
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1、物流工程物流工程第十九讲第十九讲主主讲教教师:孙宝宝凤学学时:48第第6 6章章 设施布置技术及应用设施布置技术及应用Facility Layout Techniques and Its Application本 章 主 要 内 容系统布置设计SLPSLP基本要素与程序模式、SLP相关图技术、平面布置方案的确定。其他布置方法关系表法、图论法。详细布置工作地布置、机器布置与二次分配问题。服务设施布置与设计办公室布置、零售店布置、医院布置、餐厅与厨房布置。布置模型与算法算法分类、CORELAP、CRAFT、布置算法小结。布置设计软件 计算机辅助设施设计的发展、典型软件介绍 6.1 系统布置设计SL
2、P6.1.1 SLP基本要素与程序模式 SLP方法有5个基本要素,抓住这些就是解决布置问题的“钥匙”。5个基本要素是P、Q、R、S、T,即:P产品和物料,包括其变化和特性;Q每种物品的数量;R生产路线(工艺过程顺序);S辅助部门(包括服务部门);T时间(时间安排)。4o整个设计被划分为4个阶段:n确定位置。n总体区划。n详细布置。n实施。o四个阶段均按顺序进行,其中第一阶段和第四阶段不属于布置设计工作,第二和第三阶段是布置设计的主要工作。5系统布置设计SLP程序模式 66.1.2 SLP相关图技术一、非物流分析非物流的相互关系不能用定量的方法得到,而要用一些定性的方法。这时相关图每个菱形格子不
3、但要表示两两之间的密切程度等级(Closeness Rating),还要加上评级的理由。7o定性给出密切程度等级时,包括A、E、I、O、U和X六种,其比例掌握如下 8某叉车厂作业单位非物流相关图某叉车厂作业单位非物流相关图共有共有14个作业单位,两两关系共有个作业单位,两两关系共有n*(n-1)/2=14*(14-1)/2=91个,则个,则A级约级约有有25个,图中为个,图中为3个。个。确定作业单位密切程度等级的主要影响因素,确定作业单位密切程度等级的主要影响因素,也就是评级理由,在相关图中一般以代码表也就是评级理由,在相关图中一般以代码表示,并在右下角列出表格。示,并在右下角列出表格。9这些
4、理由一般不要超过810条。常见理由如:o工作流程o作业性质相似o使用相同设备、设施或同一场地o使用相同文件o使用一套人员o联系频繁程度o监督和管理o噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等102 综合相关图o综合考虑物流和非物流关系时,要确定两种关系的相对重要性。这一重要性用比值m:n来表示,一般不应超过1:33:1。o有了此比值和两个相关图,就要将相关图中各密切程度等级按表量化。11o然后用以下公式计算两作业单位i和j之间的相关密切程度CRij CRij=mMRij+nNRijo其中MRij和NRij分别是物流相互关系等级和非物流相互关系等级。o这里要注意X级的处理。任何一级物流强度与X级的非物流关系
5、综合时,不应超过O级。o对于一些绝对不能靠近的作业单位,相互关系可以定位XX级。126.1.3 平面布置方案的确定 131 缪瑟的线型图法缪瑟的线型图法14o先将AEIOUX关系量化为数值,得14个作业单位的综合接近程度和按分值的排序,作业单位作业单位代号代号1234567891011121314综合接近综合接近程度程度1771118731321104137714排序排序3127211145181361094n分值越高,说明该作业单位越应靠近布置图的中分值越高,说明该作业单位越应靠近布置图的中心位置,越低则越往边缘。作业单位可按标准的心位置,越低则越往边缘。作业单位可按标准的作业符号来区分其性
6、质。布置步骤如下:作业符号来区分其性质。布置步骤如下:15线形图绘制步骤见书P15616o现在考虑有E级关系的,也从8开始,布置方法类同A级的。再后来是I级的。并要注意X级的要尽量远离。最后得到的布置线型图如下。172面积相关图 o面积相关图主要考虑两个问题:n一是将作业单位面积需求汇总,根据场地的要求,确定建筑的基本形状n二是在此形状上按各作业单位的面积需求进行分配,结合上面位置相关图,作出块状布置图(Block Layout)。o在面积相关图的基础上可以得到布置方案 ExampleCodeReason 1 Flow of material 2 Ease of supervision 3 C
7、ommon personnel 4 Contact Necessary 5 ConveniencesRatingDefinition A Absolutely Necessary E Especially Important I Important O Ordinary Closeness OK U Unimportant X Undesirable1.Offices2.Foreman3.Conference Room4.Parcel Post5.Parts Shipment6.Repair and Service Parts7.Service Areas8.Receiving9.Testin
8、g10.General StorageO4 I5UUUE3UUE3E5O4UO4UUE 3A 1O 3 I 2UUU I4UU I 2UUUUU I 2UUA 1UO 2U I 1U I 2UU I 2UREL chart:Example(Cont.)10587964231Activity RelationshipDiagramExample(Cont.)2(125)Space RelationshipDiagram3(125)1(1000)4(350)6(75)9(500)10(1750)5(500)8(200)7(575)6.2 其他布置方法6.2.1 关系表法 o下面结合某小型工具箱制造
9、厂的例子讲述这种方法。已知该厂各作业单位相关图已确定如图所示,试作出它的布置。1关系工作表作业单位AEIOUX1.制造2,63,109,11,13,144,5,127,82.焊接1,365,9,10,12,134,7,8,11,143.油漆2,4169,12,135,7,8,10,11,144.组装3,76,89,12,13,141,52,10,115.收货区6141,2,4,9,12,133,7,10,1186.暂存区1,542,3,1498,10,11,12,1377.仓库4,8141,2,3,5,9,10,11,12,1368.发货区74149,12,131,2,3,6,10,1159.
10、休息室1213,141,42,3,5,6,8,10,11710.维修1112,93,4,5,6,7,8,12,13,1411.工具室1019,142,3,4,5,6,7,8,12,1312.更衣室91341,2,3,5,86,7,10,11,1413.餐厅9,12,141,42,3,5,86,7,10,11232无面积拼块图o对每一个作业单位作一个同样大小的方块,称为无面积拼块。o在拼块上,将作业单位代号写在正中央,名称写在代号上面,“X=”写在代号下面;四个角分别放置与之成A、E、I、O级关系的,U级关系不用考虑。做成的拼块如下所示。24o完成全部拼块后,可以裁下来进行布置摆放。o摆放时,先
11、找出关系最重要的,即A最多的,若A级数量相同,再比较E的。将此块先放于中央位置,本例为1。再看1块的A角(左上)和E角(右上)。o摆放规则是:A级关系要边靠边放,E级关系至少角靠角,X级关系不能靠边也不能靠角。25o本例先将2和6两块与1块靠边摆放,如图(a)所示。o完成1块的A级后,再看E级关系,本例将3块和10块与1块角靠角,见图(b)。o注意因为I和O对摆放关无多大用处,故在摆放图中省略。在(b)中注意A级关系的边靠边和E级关系的角靠角o接下来考察新加入的块,即2,6,3,10的A级和E级关系,这里先将5摆在6左边。4则摆在3的右边,同样7摆4的右边如此类推,直到摆完为止。26o因为A级
12、关系边靠边,在完全空时有四种选择,所以最后的布置图有多种方案,如下四种。o这种类似摆积木的方法,虽然也得到多种方案,但总的来说,比线型图方法试错的次数要少得多,而且不存在线条的长短问题,更容易操作。27 对这些方案,我们可以作一个好坏评级。方法是:o如果A级的没有靠近,则罚2分;X级的边靠边也罚2分;A级的只角靠角,为1分;X级角靠角,E级没有角靠角也罚1分。o因此上述(a)方案的罚分是2分,是因为4 和6的E级关系没有角靠角而罚的;(b)也是罚2分,同样是4和6 的E级关系没满足;(c)因为将5和8两个X级关系摆在一起,而罚了4分,总罚分为8分;(d)的罚分则为10分。o可见(a)、(b)两
13、方案较好。283物流流程分析o在完成的拼块图上可以进行物流流程分析。o从本例来看,有一个明确的物流流程,o即收货(5)原料库(6)制造(1)焊接(2)油漆(3)装配(4)成品库(7)发货(8)。o我们可以在完成的拼块图中标出这一流程,如下页图所示。29o注意(a)、(b)两方案均是收发不在同一方的,若考虑收发可以在同一边,(c)方案也不错。而(d)方案没有流畅的流程,在此舍去。304 面积图面积图主要考虑两个问题:o各作业单位的面积需求o一是将前面分析各作业单位面积需求汇总,根据场地的要求,确定建筑的基本形状;o二是在此形状上按各作业单位的面积需求进行分配,结合上面布置图,作出有面积的块状布置
14、图(Block Layout)。31o仍以上述工具箱厂为例,已知各作业单位的面积需求如下表所示。代号名称面积单元格数代号 名称面积单元格数1制造30098发货区3612焊接10539休息室3613油漆280810维修3614组装90311工具室3615收货区60212更衣室2016暂存区42113餐厅6027仓库3901114办公室1906n可以算出,总需求为可以算出,总需求为1681平方米,圆整为平方米,圆整为1800平方米,按长宽比为平方米,按长宽比为1:2得厂房尺寸为得厂房尺寸为3060米。以米。以66=36平方米为基本单元格,则总共平方米为基本单元格,则总共有有50个单元格,各作业单位
15、圆整后的单元格数如表中个单元格,各作业单位圆整后的单元格数如表中“单元格数单元格数”列。列。n这样,面积块状布置就是在此这样,面积块状布置就是在此50个格子上分配各作业单位。个格子上分配各作业单位。32o以前面图(a)的拼块图为基础,可以得到不同的格子布置图,如下图所示。这里尽量保持各单位的完整性和物流流程的畅通。当然得到的图形还显粗糙,需要进一步的调整与修正。n需要的面积常常受到实际可能或其他因素的限制,因此需要的面积常常受到实际可能或其他因素的限制,因此必须对所需面积进行适当调整,使之可行,即既符合建必须对所需面积进行适当调整,使之可行,即既符合建筑物的整体外形,又符合各作业单位面积的需要
16、。压缩筑物的整体外形,又符合各作业单位面积的需要。压缩一些不必要的面积,也可进行新的组合。一些不必要的面积,也可进行新的组合。33o如上例,最后考虑到9、12、13和14四区域与生产制造的关系不是特别密切,建筑和使用要求也不一样,便将它们从厂房中另列出来,安排在紧靠厂房的办公房中,修正后的块状布置图如下。34355 详细布置6.2.2 图论法o图论法中以结点代表部门,边代表部门之间的相互关系,可以是相关图的密切程度等级,也可以是从至表的物流量数值。o这里的图不表示数量和距离等关系,只反映它们之间的接近程度,而且边不能相交,为平面图。o要形成MPG策略有二:n一是以相关图来构造并有选择地去掉一些
17、不重要的连接边以确保最终图为平面图n二是保持平面性不变,逐渐加入结点形成邻接图。图论法构造布置图o节点代表部门,边代表关系o图为平面图,没有边交叉o最大平面图MPG:不能再加入边o找到最大图再以此构造 布置图o节点插入法 以从至表或相关图为基础37o最大平面图中最多3N-6条边(N3)o如6个作业单位(节点)时,最大平面图边数为3*6-6=12o而6个作业单位的两两相互关系为1538节点插入法1.选择最大权重的作业单位对C-D2.选择第三个节点B,因为它对C-D的合计权重最大39o确定对已加入部门,剩下哪 一个部门的合计权重最大o此为A,置于图的中心“面”40o检查每个面与5的关系o从上表看出
18、5应插入ABD面中o最终布置41o有助于得到部门的空间安排o对大问题难于找到最优解o不能代表每一种关系 o许多因素没有考虑:距离、成本、固定部门、实际物流路径42物流工程物流工程第二十讲第二十讲主主讲教教师:孙宝宝凤学学时:48446.3 详细布置o块状布置图只是设施布置工作在部门级布置的初步成果,还要细化到更小的作业单位,安排工厂的设施和机器设备,作出详细布置。o详细布置在工厂里也称为车间布置,车间布置分又为车间总体布置和工作地布置。n车间总体布置要确定车间级作业单位内部的组成单位(工段、班组等),实际上仍为块状布置,仍可用前面介绍的方法n工作地布置确定工作地、机床设备之间的相互位置。详细布
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