第五章_工厂设施规划与设计

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1、第五章工厂设施规划与设计第一节设施规划与设计概述第二节系统布置设计(SLP)第三节螺旋法求解1第一节设施规划与设计概述一、设施规划与设计的目标与原则一个设施是一个有机的整体，由相互关联的子系统组成，因此必须以设施系统自身的目标作为整个规划设计活动的中心。不论是新设施的规划还是旧设施的再规划，典型的目标是：(1)简化加工过程。(2)有效地利用设备、空间、能源和人力资源。(3)最大限度地减少物料搬运。(4)缩短生产周期。(5)力求投资最低。(6)为职工提供方便、舒适、安全和符合职业卫生的条件。2为了达到上述目标，现代设施规划与设计应遵循如下原则

2、：(1)减少或消除不必要的作业；(2)以流动的观点作为设施规划的出发点；(3)运用系统的概念；(4)重视人的因素；(5)设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。3二、设施规划与设计的阶段结构4三、设施规划设计方法摆样法。数学模型法。图解法。系统布置设计（SLP）法。51.摆样法。利用二维平面比例模拟方法，按一定比例制成的样片在同一比例的平面上表示设施系统的组成、设施、机器或活动。适用于较简单的布局设计，对复杂的系统该法就不能十分准确，而且花费时间较多。62.数学模型法。运用运筹学、系统工程中的模型优化技术（线性

3、规划、随机规划、多目标规划、运输问题、排队论等）研究最优布局方案，为工业工程师提供数学模型，以提高系统布置的精确性和效率。存在两大困难a）当问题的条件过于复杂时，简化的数学模型很难得出符合实际要求的准确结果；b）布局设计最终希望得到布局图，但用数学模型得不到。73.图解法。有螺线规划法、简化布置规划法及运输形成图等。其优点在于将摆样法与数学模型法结合起来，但在实践上现在较少应用。83.系统布置设计SLP（SystematicLayoutPlanning）法。是当前工厂布局设计的主流方法。9四、工厂布局的基本原始资料工厂布局设计需要的主要原始

4、资料是产品及其生产纲领和生产工艺过程。次要资料有两种，即支持生产的辅助服务部门和时间的安排。(1)产品(P)和产量(Q)。产品及其产量是指工厂要生产的产品型号、系列、规格、产量和年生产量，这些因素影响到设施的组成及其相互关系、选用设备的类型、物料搬运的方式等，如图5-2所示。在图5-2P-Q曲线中：10①Q/P比值大（A区域），适用于大量生产方式，加工机床按产品原则布置。②Q/P比值小（C区域），适用于单件小批量生产方式，加工机床按工艺原则布置。③Q/P比值适中（B区域），适用于中小批量生产方式，加工机床按成组原则布置。11①Q/P比值大（

5、A区域），适用于大量生产方式，加工机床按产品原则布置。②Q/P比值小（C区域），适用于单件小批量生产方式，加工机床按工艺原则布置。③Q/P比值适中（B区域），适用于中小批量生产方式，加工机床按成组原则布置。12(2)工艺过程(R，Route)。由熟悉本行业先进生产工艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过程表、工艺路线卡、装配工艺卡等工艺文件。(3)辅助服务部门(S，Service)。是指支持生产运行的工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力部门、各公用设施管理部门等。13(4)时间安排(T，Time)。是指产品的生产周期、投产的批量与

6、批次、各种操作时间定额标准等。这些数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量、需要的面积和人员、各生产单位之间的平衡等。有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始资料，就能着手布局设计。14第二节系统布置设计(SLP)一、阶段结构在制造业中，工厂布局设计主要是确定工厂的生产部门、辅助服务部门和管理部门的位置。合理和有效的工厂布置对提高企业的生产效益、降低成本起着重要的作用。最具代表性的工厂布局设计方法是R·缪瑟(R·Muther)提出的“系统布置设计(SLP)”法，该方法提出了作业单位相互关系密级表示法，使布置设计由定性阶段发展到定量阶段。在

7、缪瑟提出的系统布置设计(SLP)中，正是把产品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)，作为布置设计工作的基本出发点。系统布置设计(SLP)程序如图5-3所示。153、物流-作业单位关系图1、物流2、作业单位的相互关系4、必要面积5、可利用面积6、面积相互关系图7、修正条件8、实际制约9、拟定几种布置方案10、评价输入数据（P、Q、P-Q、R、S、T）系统布置设计(SLP)程序16二、工艺过程图在这里我们将详细介绍产品生产过程中各工序之间的关系，以及描述全厂各部门之间的工艺流程。下面我们以电瓶叉车

8、总装厂为例，说明如何运用工艺过程图来进行物流分析的方法与步骤。(1)变速器的加工与组装。(2)随车工具箱的加工。(3)车体加工。(4)液压缸加工。步骤(1)～(4)的工艺图如图(