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1、第五章 物流设施规划及其布置设计 物流设施规划与设计的含义 设施系统布置设计要素与模式 物流设施布置规划的分析方法与技术 物流设施布置方案的评价与选择第一节 物流设施规划与设计的含义 物流设施规划与设计的含义 物流设施规划与设计的内容 设施规划设计的原则一、物流设施规划与设计的含义 设施规划与设计是针对企业个体中的生产或服务系统的生产或转换活动,从投入到产出的全部过程中,将人员、物料及所需的相关设备设施等作出最有效的组合与安排,并与其他相关设施协调、以期获得安全、效率与经济的操作,满足企业经营需求,同时能进一步对企业长期的组织功能和发展产生更积极的影响和效益。二、物流设施规划与设计的内容 设施
2、场址选择 设施内部系统布置设计 通过对系统物流、人流、信息流进行分析,对建筑物、机器设备、运输通道和场地做出有机的组合与合理配置,达到系统内部布置最优化。物料搬运系统设计 对物料搬运路线、运量、搬运方法和设备、储运场地等作出合理安排 建筑设计 公用工程设计 信息网络设计三、设施规划设计的原则 减少或消除不必要的作业 以流动的观点作为设施规划的出发点 追求系统的整体优化 重视人的因素 反复迭代及并行设计第二节 设施系统布置设计要素与模式 整个物流设施从建筑角度来看主要由作业区域厂房设施、厂房周边设施、辅助作业区域设施构成,从作业单位部门划分角度来看,由作业车间、工场、货场、职能管理部门、辅助作业
3、及生活服务部门这几类作业单位所构成。系统布置设计的目的主要是完成设施系统总平面布置和各作业区域布置,使生产制造或服务系统资源配置最优。系统布置设计的原则要求 系统布置设计基本要素 系统布置设计SLP模式一、系统布置设计的原则要求 简化加工或作业过程 有效地利用设备、空间、能源和人力资源 最大限度地减少物料搬运 缩短生产作业周期 力求投资最低 为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件二、系统布置设计基本要素 工厂系统布置设计基本要素 产品P、产量Q、生产路线R、作业单位部门划分S、时间T 物流中心的规划与系统布置要素 配送对象或客户E、商品种类I、商品的数量Q、物流通路R、服务水平或内部服务单
4、位划分S、交货时间T、物流成本C三、系统布置设计SLP(流程)模式1.准备原始资料2.物流分析与作业单位相关关系分析3.绘制作业单位位置相关图4.作业单位占地面积计算5.绘制作业单位面积相关图6.修正7.方案评价与择优第三节 物流设施布置规划的分析方法与技术 物流分析的基础 计算物流量 对物料进行分类 物流分析的工具与方法 工艺流程图、多产品工艺过程图、物流连线图、物流从至表、物流相关表 设施系统平面布置技术一、物流分析的基础1、计算物流量当量物流量 在物流系统的分析、规划、设计中,找到一个标准,将各种物料经过折算变成标准的倍数或系数,即折算成统一量,这个统一量就称为当量物流量。玛格数一、物流
5、分析的基础2、对物流进行分类绘制P-Q图,进行ABC分类二、物流分析的工具与方法 两个最小和两个避免:经过的距离最小、发生的物流成本最小避免迂回、避免十字交叉 五种工具:工艺流程图、多产品工艺过程图、物流连线图、物流从至表、物流相关表1、工艺流程图ASME物料操作标准符号符号 名称 说 明操作 表示工艺过程中主要步骤,操作中要对物料做物理或化学变革检查 表示对物料品质或数量的检查运输 表示物料由一处移向另一处停留 表示在事件顺序中的等待,如工序间的在制品积压储存 表示受控制的储存,如保持生产连续性的库存2、多产品工艺过程图 工艺过程表产品号 工艺路线 每月产量(件)1234ABCDEADEAB
6、CEACDE2009004006503、物流连线图3、物流连线图4、物流从至表 表示从一个工作地到另一个工作地的总物流量及其分布 格式:至从A B C D EABCDE4、物流从至表 例:某工厂有ABCDE五个车间,布置见下图所示,其中+为各车间距心。该厂生产四种产品,各产品的工艺路线和每月产量如下表所示,而且每种产品的生产批量为50件。要求:试以直角距离计算两两车间的距离从至表;计算物流搬运量从至表;计算搬运工作量,并以之作为物流强度作物流强度从至表;假设每批次搬运移动1米的成本是2元/(米.批),作物流成本从至表。产品号 工艺路线 每月产量(件)1234ABCDEADEABCEACDE20
7、0900400650距离从至表 各车间距心的坐标:A(12,48)、B(39,48)、C(54,36)、D(45,6)、E(6,15)至从A B C D EA 27 54 75 39B 27 27 48 66C 54 27 39 69D 75 48 39 48E 39 66 69 48搬运量从至表 至从A B C D EA 600 650 900B 600C 850 400D 1750E产品号 工艺路线 每月产量(件)1234ABCDEADEABCEACDE200900400650物流强度从至表 物流强度=距离*搬运量 至从A B C D E 合计A 16200 35100 67500 118
8、800B 16200 16200C 33150 27600 60750D 84000 84000E279750物流成本从至表 物流成本=物流强度*单位产品成本 至从A B C D E 合计A 648 1404 2700 4752B 648 648C 1326 1104 2430D 3360 3360E111905、物流相关表 物流强度等级:A、E、I、O、U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 A 10 40特高物流强度 E 20 30较大物流强度 I 30 20一般物流强度 O 40 10可忽略搬运 U某厂作业单位物流相关表三、设施系统平面布置技术1.根据
9、物流强度等级TCR布置各作业单位2.利用物流相关表进行设施平面布置3.利用作业单位关系图法布置平面图4.利用物流量与作业单位关系(综合相互关系)共同设计平面布置图1、根据物流强度等级T CR布置各作业单位 例:已知各作业单位对流物流强度权重赋值(A=6,E=5,I=4,O=3,U=2,X=1)及密切联系等级TCR(total closeness rating)如下表所示,试对下列5个作业单位确定合理布置。作业单位 1 2 3 4 5 TCR 面积1 6 3 2 2 13 202 6 3 4 4 17 403 3 3 2 2 10 404 2 4 2 4 12 605 2 4 2 4 12 20
10、布置顺序及结果221 221 22 44 41 24 24 451442245332、利用物流相关表进行设施平面布置 例:已知某物流中心各作业区域的物流情况如下表所示(单向物流),表中的列为发出物流量的各作业单位,行为相应接受物料的各单位,表中的数字为各单位由始发点流向到达点的物流量。要求:(1)对物流中心各作业单位进行物流强度分析;(2)若只考虑物流关系进行作业单位布置,绘制作业单位位置平面相关图与面积相关图。A1 A2 A3 A4 A5 A6 面积A1 2 12 1 300A2 1 3 1 200A3 2 4 100A4 1 1 200A5 1 1 100A6 1 100第一步:计算对流物
11、流量单向物流从至表 对流物流量表A1 A2 A3 A4 A5 A6面积A1 2 12 1 300A2 1 3 1 200A3 2 4 100A4 1 1 200A5 1 1 100A6 1 100A1 A2 A3 A4 A5 A6面积A1 300A2 200A3 100A4 200A5 100A6 100第二步:计算物流强度对流物流量表物流强度分析表序号作业单位对强度值路线累计路线比例累计物流强度比例强度等级1 1-3 12 1 10%39%A2 3-4 4 220%26%E3 2-4 4 3 E4 2-3 3 430%22%I5 1-2 2 5 I6 4-5 2 6 I7 1-5 1 740
12、%13%O8 2-6 1 8 O9 4-6 1 9 O10 5-6 1 10 O合计 31A1 A2 A3 A4 A5 A6面积A1 2 12 1 300A2 3 4 1 200A3 4 100A4 2 1 200A5 1 100A6 100第三步:编制物流原始相关表A1 A2 A3 A4 A5 A6A1 I A U O UA2 I I E U OA3 A I E U UA4 U E E I OA5 O U U I OA6 U O U O O第四步:绘制作业单位物流相关表第五步:编制接近程度排序表(设A=4,E=3,I=2,O=1,U=0),绘制作业单位位置相关图A1 A2 A3 A4 A5
13、A6 面积A1 2 4 0 1 0 300A2 2 2 3 O 1 200A3 4 2 3 0 0 100A4 0 3 3 2 1 200A5 1 0 0 2 1 100A6 0 I 0 1 1 100TCR7 8 9 9 4 3排序 4 3 1 2 5 6作业单位位置相关图A3 A4 A5A1 A2 A6第六步:绘制作业单位平面位置面积相关图A3A1A1A1A2A2A4 A4 A5A63、用作业单位关系图布置平面图 作业单位相互关系分析:非物流关系分析 对作业单位之间的密切程度进行评价“密切程度”代码“密切程度”理由代码“密切程度”代码密切程度代码 A E I O U X实际含义 绝对必要
14、特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近所占比例%2%-5%3%-10%5%-15%34%-80%45%-80%视情况而定“密切程度”理由代码理由代码 1 2 3 4 5 6 7 8理由 用同一场地或站台 物流 服务 方便 库存控制 联系 零件流动 清洁作业单位相互关系表 例:已知某工厂的各作业单位原始数据如下表所示。用作业单位关系图法布置平面图。作业单位代码作业单位名称面积/m2T原材料零配件库120U 铣削工段 80V 冲压工段 60W 车削工段 120X 装配工段 80Y 涂装工段 120Z 发送库 120T U V W X Y ZT E O I O U UU E U E I I UV O
15、 U U U O UW I E U I U UX O I U I A IY U I O U A AZ U U U U I A 步骤:根据作业单位关系表,选出“A”关系最多的作业单位置于布置图的中间位置。如果“A”关系数一样多,则比较“E”级关系的数量,依次类推。然后,选择与第一个作业单位最密切的其他作业单位依次布置,即得到作业单位相对位置的平面布置图。在平面布置图中,将各作业单位面积用实际面积代替,得到真实的平面布置图。T U V W X Y ZT E O I O U UU E U E I I UV O U U U O UW I E U I U UX O I U I A IY U I O U
16、A AZ U U U U I AYY XZY XZUY XZU W TV Y XZU W TV Y XZUWTT T U U W WT T U U W WT T Y Y W WV V Y Y X XZ V Y Y X XZ Z Z Z Z4、利用物流量与作业单位关系(综合相互关系)共同设计平面布置图(1)综合相互关系法的思想与基本逻辑步骤 通过物流分析,在物流合理化的基础上求得各作业单位间的物流量及其相互关系;确定各作业单位间非物流关系相互影响因素及等级 确定物流和非物流相互关系的相对重要性;量化物流强度等级和非物流的密切程度等级;计算量化后的作业单位相互关系;CR=m*MR+n*NR 综合相
17、互关系等级划分;(划分比例参考标准见下一页)根据经验和实际约束情况,调整综合相互关系表;绘制作业单位位置相互关系图。综合相互关系的等级划分比例关系密切程度等级 符号 作业单位配对比例绝对必要靠近 A 1%-3%特别重要靠近 E 2%-5%重要 I 3%-8%一般 O 5%-15%不重要 U 20%-85%不希望靠近 X 0%-10%例:某厂各作业单位之间物流相互关系表如下该厂各作业单位之间非物流相互关系表分析步骤:1.选用加权值:如m:n=1:12.综合相互关系计算:CR=m*MR+n*NR作业单位配对关系密切程度等级物流关系加权值1 非物流关系加权值1综 合相互关系等级 分数 等级 分数 综
18、合分数 等级 等级值1-2 U 0 E 3 3 I 21-3 U 0 E 3 3 I 21-4 I 2 I 2 4 E 36-10 E 3 X-1 2 U 010-13 U 0 X-1-1 X-1 3)划分综合相互关系密切程度等级 有时需要根据实际意义作人工微调总分关系密切程度等级等级值 线条数作业单位配对数占总对数百分比(%)7-8 A 4/3 3.374-6 E 3/9 9.92-3 I 2/18 19.81 O 1/8 8.80 U 0 46 50.5-1 X-17 7.7总计 91 100 4、建立作业单位综合相互关系表 综合接近程度排序表单位1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
19、11 12 13 141 I/2 I/2 E/3 E/3 E/3 U/0 U/0 I/2 U/0 U/0 U/0 U/0 I/22 I/2 I/2 U/0 X/-1 X/-1 U/0 U/0 U/0 E/3 O/1 U/0 X/-1 I/23 I/2 I/2 U/0 U/0 U/0 I/2 E/3 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 I/24 E/3 U/0 U/0 A/4 O/1 E/3 I/2 I/2 U/0 O/1 U/0 I/2 U/05 E/3 X/-1 U/0 A/4 U/0 U/0 U/0 E/3 X/-1 U/0 U/0 X/-1 U/06 E/3 X/-1 U/0 O/1
20、 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 X/-1 O/17 U/0 U/0 I/2 E/3 U/0 U/0 E/3 U/0 U/0 I/2 U/0 I/2 O/18 U/0 U/0 E/3 I/2 U/0 U/0 E/3 I/2 E/3 A/4 U/0 I/2 I/29 I/2 U/0 U/0 I/2 E/3 U/0 U/0 I/2 U/0 U/0 U/0 O/I U/010 U/0 E/3 U/0 U/0 X/-1 U/0 U/0 E/3 U/0 U/0 U/0 X/-1 U/011 U/0 O/I U/0 O/I U/0 U/0 I/2 A/4 U/0 U/0 A/4 O
21、/1 U/012 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 A/4 O/1 I/213 U/0 X/-1 U/0 I/2 X/-1 X/-1 I/2 I/2 O/1 X/-1 O/1 O/1 I/214 I/2 I/2 I/2 U/0 U/0 O/1 O/1 I/2 U/0 U/0 U/0 I/2 I/2综合解进程度17 7 11 18 7 3 13 21 10 4 13 7 7 14排序3 12 7 2 11 14 5 1 8 13 6 10 9 4 绘制作业单位位置相关图 绘制作业单位位置相关图 例:某物流中心各作业部门的物流相关表和非物流相关表如下表
22、1和表2。设物流和非物流相对重要性比值为m:n=2:1,对物流与非物流相关密切程度等级值为:A=4,E=3,I=2,O=1,U=0,X=-1。综合相互关系等级划分标准如表3。物流中心各功能区物流相关表收发区理货区加工区保管区拣选区收发区A I U U理货区I A U加工区E E保管区A拣选区非物流作业单位相关表及作业单位面积收发区理货区加工区保管区拣选区面积(m2)收发区A U U E 200理货区0 I O 200加工区E U 400保管区U 600拣选区400综合相互关系等级划分标准关系等级 总分 等级符号作业单位比例(%)绝对必要靠近 11-12 A 1-10特别重要靠近 9-10 E
23、2-20重要 6-8 I 3-30一般 3-5 O 5-40不重要 0-2 U 50-80不希望靠近 X 1-10作业单位综合相互关系序号作业单位 关系密切程度综合关系部门 部门物流关系2 非物流关系1等级 分值 等级 分值 分值 等级1 收发区 理货区 A 4 A 4 12 A2 收发区 加工区 I 2 U 0 4 O3 收发区 保管区 U 0 U 0 0 U4 收发区 拣选区 U 0 E 3 3 O5 理货区 加工区 I 2 O 1 5 O6 理货区 保管区 A 4 I 2 10 E7 理货区 拣选区 U 0 O 1 1 U8 加工区 保管区 E 3 E 3 9 E9 加工区 拣选区 E
24、3 U 0 6 I10 保管区 拣选区 A 4 U 0 8 I作业单位综合相互关系表收发区 理货区 加工区 保管区 拣选 区面积(m2)收发区 A 0 U O 200理货区 0 E U 200加工区 E I 400保管区 I 600拣选区 400作业单位综合接近程度排序表收发区 理货区 加工区 保管区 拣选区面积(m2)收发区 A/4 O/1 U/0 O/1 200理货区 A/4 O/1 E/3 U/0 200加工区 O/1 O/1 E/3 I/2 400保管区 U/0 E/3 E/3 I/2 600拣选区 O/1 U/0 I/2 I/2 4006 8 7 8 5排序 4 1 3 2 5作业单
25、位位置相关图保管区拣货区理货区收货区加工区作业单位位置面积相关图保管区收货区保管区 保管区理货区加工区加工区拣货区 拣货区第四节 物流设施布置方案的评价与选择1.流量-距离分析法2.优缺点比较法 布置图、物流动线、搬运距离、扩充弹性等因素3.加权因素法 因素分析法、点评估法、权值分析法、AHP评估法4.成本比较法一、流量-距离分析法1.编制各作业单位之间的物料搬运从至表2.编制物流-距离表 物流搬运量和距离同时填入同一方格中物流-距离表至作业单位j从作业单位i1 2n1 F11/d11 F12/d12F1n/d1n2 F21/d21 F22/d22F2n/d2n n Fn1/dn1 Fn2/d
26、n2Fnn/dnn一、流量-距离分析法3.物流系统状态分析 物流简图分析法(见下一张)量距积(搬运工作总量)分析法 流量-距离(F-D)坐标图分析流量-距离(F-D)坐标图分析法二、优缺点比较法三、加权因素法 因素分析法 点评估法 权值分析法 AHP评估法(一)因素分析法 因素分析法是对方案规划的目标因素进行分析,从而确定方案优劣的方法。一般由规划者与决策者共同讨论列出各个目标因素,并设定各因素的重要程度权重,权重可用百分比值或分数值(如110表示)。然后用每一个因素来评估比较各个方案,确定每一个方案各因素的评分数值(如4、3、2、1、0等),当所有因素评估完成后,再将各因素权重与评估分数值相
27、乘加总,数值最大的为最优的方案。(一)因素分析法评估因素 权重方案号A B C服务方便性10 U/0 I/20 E/30可控制性6 O/6 A/24 E/18扩充性5 O/5 I/10 O/5投资成本8 U/0 E/24 I/16弹性7 A/28 O/7 E/21搬运经济性10 O/10 I/20 E/30总计49 105 120(二)点评估法1.评估因素权重的分析 经由小组讨论,决定各项评估因素。各项评估因素两两比较,若AB,权重值=1;A=B,权重值=0.5;AB,权重值=0位原则,建立评估矩阵,并分别统计其得分,计算权重及排序。2.进行方案评估 制定评估给分标准:如非常满意5分、比较 满
28、意4分、满意3分、可以2分、尚可1分、差0分。以规定评估小组表决的方式,就各项评估因素,依据方案评估资料给予适当分数。分数*权重=乘积数 各方案统计其成绩和,排出方案优先级。点评估法评估因素权重分析评估因素A B C D E F G权重和权重%排序面积需求A-1 1 0.5 1 1 1 5.5 26.2 1扩充性B 0-0 0 0.5 1 0.5 2 9.5 5弹性C 0 1-0 1 0.5 0 2.5 11.9 4人力需求D 0.5 1 1-0 1 1 4.5 21.4 2自动化程度E 0 0.5 0 1-1 1 3.5 16.7 3整体性F 0 0 0.5 0 0-0.5 1 4.8 7先
29、进先出G 0 05 1 0 0 0.5-2 9.5 6合计21 100点评估法方案选择表评估因素权重%方案1 方案2 方案3分数 乘积 分数 乘积 分数 乘积面积需求A 26.2 3 78.6 5 131 5 131扩充性B 9.5 5 47.5 3 28.5 5 47.5弹性C 11.9 4 47.6 2 23.8 2 23.8人力需求D 21.4 3 64.2 2 42.8 2 42.8自动化程度E 16.7 4 66.8 4 66.8 2 33.4整体性F 4.8 1 4.8 5 24 1 4.8先进先出G 9.5 3 28.5 5 47.5 2 19合计100 338 364.4 30
30、2.3优先顺序(三)权值分析法 权值分析法是一种更细化更准确的评估方法,它是将各个评估因素分成不同的组别和层次,然后分别进行评估比较的方法。其步骤如下:1.设定评估因素项目2.将评估因素适当分组及分层,建立评估指标及详细评估因素。3.将各组的指标因素给予适当的百分比权重后,再对各评估指标所属的因素分配权重。4.评估确定各方案各评估因素的得分数5.计算各方案各项目的权重与分数乘积之总合6.选择最合适的方案层次 要素编号 组与主要因素权重组别 因素 1输送系统1001.1经济面301.2技术面201.3系统面351.4建筑面151.1经济面301.1.1投资成本61.1.2营运成本81.1.3人力
31、节省51.1.4保证条件41.1.5财务可行性21.1.6期间摊销51.2技术面201.2.1自动化可能性41.2.2人员适应性71.2.3搬运面31.2.4物料流程与路线61.3系统面35组评估要素编号权重方案甲 乙 丙得分权重积分=*得分权重积分=*得分权重积分=*经济面1.1.1 6 4 24 2 12 2 121.1.2 8 5 40 5 40 3 241.1.3 5 4 20 4 20 5 251.1.4 4 4 16 4 16 3 121.1.5 2 3 6 4 8 4 81.1.6 5 4 20 2 10 2 10 30 126 106 91技术面1.2.1 4 4 16 5 20 5 201.2.2 7 4 28 3 21 3 211.2.3 3 5 15 4 12 4 121.2.4 6 3 18 3 18 5 30 20 77 71 83合计100 362 356 340方案选择1 2 3四、成本分析法 成本比较法是已投入成本比较或经济效益分析等量化数据进行分析评估的一种方法,是最实用和最具参考价值的方案评估方法之一。常用的分析方法及评估指标年成本法、现值法、投资收益法等等练习题
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