内 容 摘 要
在制造业中，由于设备、交货期限和制造过程等复杂的条件限制，企业的设施布局更改比较困难。不良的设施规划将会增加物料搬运成本，无效的生产以及重新布局时所需要的大量成本。因此, 企业的设施规划已经成为企业最关心的问题之一，本文依据设施规划理论对工厂设施优化作了系统分析和研究。
神鹰灶具是一家集设计，生产，销售为一体的专业化燃气具制造企业。与众多民营企业一样，在激励的市场竞争中，公司的管理和生产暴露出了许多问题。根据神鹰灶具的实际情况和需求，加上前期的观察与初步的物流活动分析，应用物流系统分析和设施规划中的主流方法——SLP方法，决定在保持原厂面积不变的前提下，通过重新布置工厂车间的设施来改善工厂生产物流，降低物料搬运量，缩短搬运时间，提高企业生产效率。
关键词：设施规划、物流分析、SLP
ABSTRACT
In the manufacturing industry, due to the restrictions of complex condition, such as equipment, delivery time and the manufacturing process and so on, it is much more difficult to have change on enterprise restriction. some ill Facility Layout will increase the material transit cost, invalid production and mass cost in restriction .Thus ,enterprise facility layout has become one of the most important problem. This paper has analyzed and researched on optimization of company facility according to facilities planning theory.
Shenying kitchen factory is a manufacturing which concluds professional designing, production, sales of kitchen tools. As with many private enterprises, in the market competition, the company's management and production reveales many problems. According to the actual conditions and demand of the enterprise, together with the pre-observation and preliminary analysis of the logistics activities，using the SLP method which is the mainstream method in Logistics System Analysis and Facility Plan to analyse its production process of logistics. I decided to keep the original area，through the re-layout of the facilities of the factory floor to improve the production logistics of the factory.
KEYWORDS：Facilities Planning, Logistics Analysis,SLP (Systematic Layout Planning)
目 录
第一章 引言 1
第一节 选题背景 1
第二节 选题意义 2
第二章 物流设施规划与设计的相关研究 3
第一节 物流设施规划与设计概述 3
一、物流设施规划与设计的概念 3
二、物流设施规划与设计的目标、原则 3
第二节 国内外物流设施规划设计的方法概述 4
第三节SLP在物流设施规划设计中的应用研究 5
一、SLP的原理 5
二、SLP具体运作流程 6
第三章 浙江永康神鹰灶具现状简介 10
第一节 神鹰灶具简介 10
第二节 灶具的工艺流程介绍 10
一、公司主要工艺流程流程设置 10
二、燃气具加工工艺过程 12
三、SLP具体运作流程公司物流设施布置现存问题的概述 13
四、公司物流线路存在的主要问题 13
第四章 神鹰灶具物流设施规划的分析与优化建议 15
第一节 设施布置分析与优化建议 15
一、物流分析 15
二、非物流分析 17
三、综合相互关系分析 19
四、方案评价与选择 25
第二节 物流设施改进后物流线路分析 27
第五章 总结与展望 30
第一节 总结 30
第二节 展望 30
【参考文献】 31
致 谢 32
第一章 引言
第一节 选题背景
由于历史遗留问题, 我国很多制造企业的物流设施布局不太合理。主要是因为随着企业规模的不断扩大, 物流量日益加大, 迫于生产的需要, 制造企业需要加大设施建设, 仓库等生产辅助设施的选点多是就近选择或在闲置点选择, 没有从物流运作及长远发展的角度出发进行考虑。这样的设施布局虽然在一定程度上适应了企业一时的需要, 但随着企业生产规模的扩大, 企业的物流量和物流的复杂程度大幅增加, 使得现有设施布局不能满足企业的发展需要, 制约着企业物流效率的提高及其未来的长远发展。
现代的制造业工厂一般都有数道，十数道，乃至数十道工序，需要在多种设备上进行加工。工厂布局、设备布局、工作地布置是否合理化、科学化、最优化，工人的搬运动作是否合理，工序间搬运路线是否畅通等，对搬运工效的影响很大，甚至还会影响到产品的质量和成本、企业的生产率，以及今后的发展和管理工作的便利。目前存在的主要问题有：工序流程的管理基础工作落后；工作现场管理混乱、不规范；工序流程的设计缺乏连续性、流畅性、均衡性、灵活性、适应性和竞争性；浪费严重，为追求一时的速度，仓促地、不周密地进行规划设计，造成了选址不当、布置不佳、物流不畅、面积利用不好以及管理不善等，造成严重的生产浪费现象，其结果是边生产、边改造，浪费了大量的资金、人力和物力。
物流设施规划在物流系统中占有重要地位，它是物流产生和流通的实物通道，也是企业策略制定的前提条件。近年来，随着物流在国人中的普及和政府的大力支持，各类物流设施如雨后春笋般在中国大地兴起。物流设施项目的大力兴起为我国物流业的发展提供了有力的保障，然而一些盲目的建设，重复建设以及建成后的物流设施效率低下，造成了大量资金，人力等生产资料的浪费，进而不利于我国的物流设施项目的建设。
目前我国物流设施的空置率高达60%，仓库利用率不到60%，发展物流的当务之急就是盘活现有资源，而企业之间开展合作联手是盘活现存资源的可行途径。据统计，迄今为止，中国已有73万家物流公司，未来10年全国还计划兴建100个物流中心，以及7个主要交易中心。但在这种情况下，企业的投资并没有减弱。有业内人士指出，中国的GDP保持了高速增长，未来几年在物流领域的商机不断，这也是中外运敦豪，UPS ,联邦快递等外资巨头在中国扩资的最大原因。中国加入WTO对物流业的影响在3—5年后，等到规则放松，国内出现全外资物流企业后，面临的竞争将更加激烈。
物流设施规划与设计是为新建，扩建或改建物流系统。综合考虑相关因素进行分析，构思，规划，设计，做出全面安排，是资源得到合理配置，使系统能够有效运行以
达到预期目标。物流设施规划与设计是对一个物流系统进行全面的系统的规划和安排设施规划与设计的对象是整个系统而不是其中的个别的环节。一项设施规划设计，所需要的费用占总投资的2%到10%左右，往往比不可预见费用还少，但对投产后的企业却带来重要效益。在一个制造企业的总体成本用于搬运的占20% 之 50% 而用小的设施规划至少可以减少10%到 30%。因此设施规划被认为是提高企业生产率和物流效率的最有希望的方面之一。
第二节 选题意义
传统的观点认为，降低生产成本主要着眼点在于产品的设计和加工工艺方面的改进。但是，据资料统计分析表明，产品制造费用的20%～50% 是用作物料搬运的，而物料搬运直接与物流设施布置规划情况有关，有效的布置设计大约能减少搬运费用的30% 。物流设施布置设计的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转通畅情况，而且也成为了决定产品成本高低的关键因素之一。
一个良好的设施布置设计可以使物料搬运的成本最低。使人员走动的距离最短，从而使工作效率最高。通常物料搬运和运输的成本约占制造业总成本的20%-50%同时许多事故来源于物料搬运，而物流中心的设施布置设计，关系到物流中心的建设，能够减少不必要的投资，减少物料搬运，减少运营成本，能够提高生产效率，能够有效地利用空间、设备、人员和能源，为职工提供方便、舒适、安全的生产条件，使其较好地发挥经济效益和社会效益。若设施布置设计不当，将会对日后的经营运作产生极其不利的影响。
合理有效的设施布局与优化不仅可以大大降低企业经营成本，而且对于优化生产流程具有重要的意义。可见，研究生产企业现存物流设施的二次规划既能够利于企业的近期发展，还能够促进企业管理模式的转变。而剖析研究一个具体的企业物流设施布局，提出生产企业进行物流设施规划的后评价分析，则可以用来引导企业物流的合理走向。
第二章 物流设施规划与设计的相关研究
第一节 物流设施规划与设计概述
一、物流设施规划与设计的概念
设施规划与设计，起源于早期制造业的工厂设计，是工业工程的重要分支。18世纪80年代产业革命后，工厂逐步取代了小手工作坊，管理工程师开始关心制造厂的设计工作。在早期，工厂设计的活动主要是三项，即：操作法工程(Methods Engineering)，研究的重点是工作测定、动作研究等工人的活动：工厂布置(Plant Layout)，就是机器设备、运输通道和场地的合理配置；物料搬运(Material Handling)，就是对从原料到制成产品的物流的控制。操作者工程涉及的是人，而工厂布置、物料搬运涉及的是人、机、物的结合。 19 世纪50年代以后，随着工厂的规模和复杂程度的增大,工厂设计从传统的只涉及较小的系统发展到大而复杂的系统，而且涉及市场、环境、资金、法律、政策等诸多因素。因此，工厂设计除了注重人、机、物的结合外，发展到了与资源、能源、环境、信息、资本等要素相结合。
物流设施布置设计是通过对系统物流、人流、信息流进行分析，对建筑物、机器、设备、运输通道和场地等做出有机的组合与合理配置，达到系统内部布置最优化。
二、物流设施规划与设计的目标、原则
㈠目标
设施规划是有目标的活动,不论是新设施的规划还是旧设施的再规划必需有本身的目标作为整个规划活动的中心总的目标是使人力、财力、物力和人流、物流、信息流得到合理、经济、有效的配置和安排典型的具体目标是：
1. 简化加工过程；
2. 有效地利用人员、设备、空间和能源；
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、安全和职业卫生的条件 。
㈡原则
为了达到上述目标，现代设施规划重视下一些原则：
1. 减少或消除不必要的作业，在时间上缩短生产周期,空间上减少占用量,物料上减少停留、搬运和库存,保证投入资金最少、生产成本最低 。
2. 以流动的观点作为出发点，并贯穿在规划设计的始终。因为企业的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化。
3. 运用系统的概念、系统分析的方法求得系统的整体优化。同时也要注意把定量分析、定性分析和个人经验结合起来。
4. 重视人的因素。工作地的设计,实际上是人机一环境的设计，要考虑环境因素对人的工作效率和身心健康的影响。
5. 规划设计要从宏观(总体方案)到微观(每个子系统)，又从微观到宏观,反复评价、修正。
第二节 国内外物流设施规划设计的方法概述
在早期，工厂设计的活动主要是三项：操作法工程，包括工作测定、动作研究等，它涉及的是人；工厂布置，就是机器设备、运输通道和场地的合理配置；物料搬运，就是对从原材料到制成产品的物流进行控制。后两者涉及的是人、机、物的结合。50年代以后，工厂设计无论在范畴上还是方法上都发生了重要变化。工厂设计从传统的只涉及较小的系统发展到大而复杂的系统设计。设计的方法从依靠经验、定性的方法，到逐渐运用定量的系统分析的方法。工厂设计除了注重人、机、物的结合外，还发展到了与资源、能源、环境、信息、资本等要素相结合。而工厂设计的原则和方法也扩大到了非工业设施，包括各类服务设施。因此，逐渐从工厂设计演变成了设施规划。
国外对物流设施选址规划问题的研究已有60年的历史了，国内在这方面起步的比较晚，但也有许多学校和企业对其进行了深入的研究，在理论及应用上都有了较大的成果，许多早起的选址规划问题是由土地经济学家和区域地理学家提出的，例如，杜能的地租出价理论、韦伯的工业分类理论、胡佛的递减运费率理论等等。运输成本是在设施规划决策中的重要作用是贯穿所有这些早起研究的共同问题。
摆样法：它是最早的布局方法。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图上表示设施系统的组成、设施、机器或活动，通过相关系的分析，调整样片位置可得较好的布置方案。这种方法适用于较简单的布局设计，对复杂的系统该法就不能十分精确，而且花费时间较多。
数学模型法：运用运筹学、系统工程中的模型优化技术（如：线性规划、随即规划、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。但是用数学模型解决布局问题存在两大困难。首先，当问题的条件过于复杂时，简单化的数学模型很难得出符合实际要求的准确结果；其
次，布局设计最终希望得到布局图，但用数学模型得不到。利用数学模型和CAD相结合起来的系统布局软件是解决布局问题的一种好方法。
图解法：它产生于20世纪50年代，有螺线规划法、简单布置规划法及运输行程图等。其优点在于将摆样法与数学模型结合起来，单在实践上，现在较少应用他们。
系统布置设计SLP(Systematic Layout Planning)法：Muther除了提出SPIF外，还对于工厂布局等五个子系统提出了一套统一系统规划的规划设计方法，即系统布局SLP法。这是当前工厂布局设计的主流方法。
第三节SLP在物流设施规划设计中的应用研究
一、SLP的原理
SLP的基本出发点是用量化的作业单位相互关系密级来评定各部门之间的相关程度，因此采用系统布置设计法来进行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，包括定量的物流相互关系及定性的非物流相互关系。把定性的相互关系密切程度由高至低分别用A,E,I,O,U,X及相应的4，3，2，1，0，-1 分值表示。将物流与非物流相互关系进行综合，得到作业单位i与其它各作业位j( j =1,2,3…n,j≠i)的综合关系密切程度CRij，并分别求出各作业单位的总的关系密切程度一一综合接近程度TCRi=∑CRij,其中n为作业单位总数.综合所有作业单位的综合接近程度TCRi,得到综合作业单位关系表。然后，根据相互关系表中作业单位之间相互关系密切程度，决定各作业单位之间距离的远近。再根据作业单元综合关系表中各作业单元的综合接近程度安排各作业单位的位置，得分最高的作业单位布置在中心位置，然后布置与该部门相互关系为 A级的部门、再后是 E级部门……依次布置所有部门，最终得到作业单位位置相关图。最后，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。最后，采用专业的评价方法对各备选方案进行评价择优，并对每个评价因素进行量化，得分最多的布置方案就是最佳布置方案. 其设施规划流程图见图2-1：
图2-1 设施规划流程图
二、SLP具体运作流程
㈠物流分析
物流分析由确定物流对象移动的顺序和移动构成。把一定时间周期内的物流对象移动量作为物流强度。SLP将物流强度分成五个等级：分别用 A（absolutly important)、E(exermly important)、I(important)、O(ordinary important) 、U(unimportant) 来表示。作业单元间即物流线路上的物流强度可按照物流线路比例或承担的物流量的比例来确定。对于不存在固定物流的作业单元对，其物流强度为 U级。物流强度等级划分如表2-1所示。
表 2-1 物流强度等级划分
物流强度等级 符号 物理线路比例% 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
可忽略物流强度 U
㈡非物流分析
当物流对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的主要依据。但是，也不能忽视非物流因素影响,尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，而应当考虑其他因素对各作业单位间相互关系的影响。
作业单位间相互关系的影响因素与企业的性质有很大的关系，根据本厂蜗轮蜗杆减速器制造过程，物流强度比较大。一般可以考虑：（1）物流（2）工作联系频繁程度（3）作业单位性质（4）使用相同的公用设施（5）监督和管理（6）使用相同设备（7）服务的频繁和紧急程度等方面（8）噪声震动的影响等。
㈢综合相互关系分析
各作业单位之间既有物流的联系，也有非物流的联系，各作业单位之间的相互关系，应包括物流关系和非物流关系，在SPL中，要将作业单位之间的物流相互关系和非物流相互关系进行合并求出综合相互关系，然后从各作业单位间的综合关系出发，实现各作业单位间的合理布置。
1.加权值的选取。确定物流与非物流相互关系的比重一般，物流与非物流之间的比重介于1:3到3:1之间。当比值小于1:3时，说明物流因素对布局的影响非常小，布置时只考虑非物流的相互关系；当比值大于3:1时，说明物流关系占主导地位，布置时只需考虑物流相互关系的影响。在实际布置中,物流与非物流的相对重要性比值般取m:n=3:1,2:1.1:1.1:2,1:3。
2.综合关系相互计算。根据各作业单位之间物流与非物流关系等级的高低进行量化计算加权求和，求出综合相互关系表。
㈣作业单元位置确定
物流中心总平面布置是从各作业单元间综合相互关系密切程度出发，安排
各作业之间的相对位置，关系密级高的作业单元之间距离近，关系密级低的作业单元之间距离远。在布置时，根据综合相互关系级别高低按顺序先后来确定不同级别作业单元的位置，而同一级别的作业单元按综合接近程度的分值高低顺序来进行布置。在绘制作业单元位置相关图，采用号码来表示作业单元，图形表示作业单位的功能和性质。采用表2-2所示的连线类型来表示作业单元之间的相互关系。在表中，连线多的可表示作业单位位置相对亲近，用虚线或波浪线表，作业单位工作性质符号见表2-3。
表 2-2综合作业单位关系等级表示方式
符号 系数值 线条数 密切程度
A 4
绝对必要
E 3
特别重要
I 2
重要
O 1
一般
U 0 不重要
X -1 ………. 不希望
表2-3作业单位工作性质符号
工艺过程图表符号及作用 说明作业单位区域的扩充符号
操作 成形或处理加工区
装配、部件装配拆卸
运输
与运输有关的作业单位/区域
储存
储存作业单位/区域
停滞
停放或暂存或区域
检验
检验、测试、检查区域
服务及辅助作业单位/区域
办公室或规划面积、建筑特区
㈤作业单位面积确定。
在确定作业单元占地面积和空间几何形状的过程中，需要将占地面积与建筑空间几何形状结合到作业单元位置相关图上,形成作业单元面积相关图。由于外部运输条件限制,物流模式通常需要按照给定的出人口位置来规划,此外还会受到作业流程、建筑物外部形状、物流对象搬运方式及存储要求的等方面的影响。
㈥作业单位面积调整。
作业单元面积相关图是直接从位置相关图演化而来的，只能代表一个理论的、理想情况下的布置方案，必须通过调整修正才能得到可行的布置方案。在实际规划中，修正因素主要包括以下几方面：
1. 物流对象搬运
2. 建筑特点
3. 路线
4. 公共管线设置
5. 绿化布置
6. 场地
条件与环境
7. 灵活性
8. 时间限制条件
㈦总平面布置方案形成。
根据上述各步骤的操作，可以得到各区域的概略布置图，根据仓库结构、 水电、消防、采光以及设备等需要调整部分区域的形状甚至面积，最终获得总平面布置图。
第三章 浙江永康神鹰灶具现状简介
第一节 神鹰灶具简介
浙江永康神鹰灶具公司成立于2000年。注册资金200万元，总资产1000余万元。公司坐落于浙江省永康市白云工业园区，占地面积2000亩。公司自成立以来，充分利用世界先进的燃气、电器技术，迅速发展成为一家集开发、生产，销售及售后服务一条龙的专业经济实体，全力打造核心多元化的厨卫家电精品，专业生产燃气热水器、豪华燃气灶、吸油烟机、电热水器、消毒柜、电磁炉等小家电产品。公司旗下分设燃气热水器事业部、灶具事业部、电器事业部、销售部，库管五个职能管理中心。2003年，公司投入巨资向整体厨卫行业进军，力争两三年内，成为浙江厨卫知名企业。同时，聘请行业内一流的设计管理人才和深圳、管理咨询公司，研究企业发展战略，同时对企业职员进行全方位的培训，以此带动整个品牌的纵深发展；在质量管理上，公司始终坚持“以品质铸造名牌”的经营理念，凭借其明显的技术优势与先进的品质管理，与众多世界国际家电品牌厂商进行技术交流与合作，产品设计直接定位于世界领先水平，开发出科技含量高，设计新颖、性价比高的多元化厨卫燃具精品，支持整个行业的发展。
神鹰灶具公司现有职工138人,其中高级工程师2人,科技人员4人。在当地属于中型企业，所以该企业的组织结构也比较简单，由决策层，管理层和执行层三部分组成。下属生产销售，人事，财务等部门。其中，领导层有5人。生产部门有部长1名，副部长2名，有3个车间主任，每个车间大约有20名生产工人，销售部6名，人事科5人，财务科3人。
第二节 灶具的工艺流程介绍
一、公司主要工艺流程设置
公司根据不同的职能，主要包括原材料库，组装车间，半成品库，成品库
检验车间，设备维修车间，变电所，车库。如图3-1所示。工厂总体布局如图
3-1，表3-1所示。
图3-1 工厂总体布局平面图
表 3-1作业单位建筑物汇总表
序号 作业单位名称 用途 建筑面积(m2) 结构形式 备注
1 原材料库 分拣，初加工 24×30 砖混
2 加工车间 铸造，车削，铣削，钻削 20×24 框架
3 组装车间 组装 18×15 框架
4 半成品库 半成品储存 24×30 框架
5 成品库 成品储存 24×24 砖混
6 检验车间 产品检验 15×15 砖混
7 维修车间 维修 13×15 砖混
8 变电所 供电 12×10 砖混
9 车库 车库，停车场 12×9 砖混
二、燃气具加工工艺过程
神鹰灶具主要生产各类高中档类家用燃气具，家用燃气具所需零部件主要有阀体总成，燃气管道，燃烧器（引射器，炉头，火盖），自动点火器，外壳（不锈钢，全钢），灶脚，锅支架等近15个零件组成，其中外壳（不锈钢，全钢），燃气管道由本厂自制生产，其余的零件外购，在本厂自制零件经过不同的机加工作业单位，原材料在加工车间经过下料，锻造，铸造，机加，热处理等不同的加工内容，不同材料加工不同的零件，各种原材料的利用律也是不同的。本厂具体加工工艺过程情况分析如下图3-2所示
图3-2灶具加工工艺流程
三、SLP具体运作流程公司物流设施布置现存问题的概述
公司机加工车间主要负责各种钢板、管体的机加工。该车间的现有设施布置是建厂初期规划设计的，随着生产量的不断提高，加工设备逐步增加，原有布置已经不能满足新的产量要求。由于市场的变化较快，定单的更改，产品的品种较多，原有设施一直没有进行合理的规划与设计，在生产过程中缺乏统一的管理与控制，导致在生产过程中物料的频繁搬运，极易造成产品表面的碰伤，且受制于现有设备的摆放，生产过程中物料属于批量转移，使得上下工序间的衔接非常不紧凑，在制品大量积压，生产周期无法控制，严重影响了生产计划与交货周期。虽然设备加工能力增加，而生产能力却没有得到相应的提高，同时还增加了产品质量控制的难度。
总结起来该企业物流设施布局存在的问题主要有：
1.大院内库区众多, 位置分散, 布局不符合作业流程的要求；
2.库房的定位不是十分明确, 物料存储区域混乱, 仓库与物料的存储关系几乎是多对多的形式,即一个库房存放多种物品, 一种物品存放在多个库房中,给管理和作业造成不便；
3.线路不合理, 物料出入库路线、搬运路径比较混乱, 耗费了人力物力,浪费了成本；
4.在分拣配送过程中, 人工进行产品的编号和储位的分配, 效率较低, 准确性差；配送比较分散, 没有规律性, 浪费人力和时间。
四、公司物流线路存在的主要问题
下图3-3是灶具生产物流分布图，更清楚的看出物流线路存在的问题。
图3-3灶具物流线路分布图
红色：灶具外壳，燃气管道的物流过程
蓝色：阀体总成，自动点火器，燃烧器的物流过程
绿色：支撑架，灶脚的物流过程
褐色：外包装的物流过程
由图3-3可以清晰的看出整个物流路线存在的问题，主要有(1)各工件的加工顺序往返不定，物流路线混乱且有交叉现象;(2)组装检验维修过程路线迂回，物流线路较长，不合理;(3)物料出入库线路混乱，在库储存不合理，耗费人力物力，等等。
针对以上存在的问题，可以看出物料流动不顺畅，其主要的原因是由于企业的设施布置不合理。因此本文通过运用SLP的相关原理对该车间物流系统及设施规划进行优化。
第四章 神鹰灶具物流设施规划的分析与优化建议
第一节 设施布置分析与优化建议
一、物流分析
为了能够简单明了的表示所有作业单位之间的相互关系，为接下来的物流分析做准备，现把各个作业单位进行编号，如表4-1所示。
表 4-1 作业单位编号
序号 作业单位名称 序号 作业单位
1 原材料库 7 维修车间
2 加工车间 8 变电所
3 组装车间 9 车库
4 检验车间
10
5 半成品车间 11
6 成品车间 12
为了统计出各个作业单位之间的物流相关表，则需要知道各个作业单位的物流强度。由于该厂物料以中薄板钢材为主，运输工具主要是叉车，为统计分析方便我们规定以“ 吨／月”为物流的计量单位。同时对于技术改造项目是立 足于现有工厂布局上进行物流分析，各作业单位之间已存在着实际距离，因而 我们用“吨•米／月” 来计量物流量，其具体意义即指在两
个工作单位之间每月有多少吨的物流量。在对各作业单位物流情况调查、核实后，我们制作了物流量表4-2
表 4-2 物流量表
零件 工艺路线 日产量 单位自重kg 物流量t/月
外壳 1-2-5-3-4-7-6 450 1 13.5
燃气管道 1-2-5-3-4-7-6 800 0.6 0.48
阀体总成 1-3-4-7-6 200外购 0.25 0.05
燃烧器 1-3-4-7-6 200外购 0.95 0.19
自动点火器 1-3-4-7-6 200外购 0.15 0.03
灶脚 1-3-6 200外购 0.1 0.02
锅支架 1-3-6 200外购 0.75 0.15
因为部分零件是外购，一般批量较大，且每次订单不固定，现把这些零件日产量设为平均每日出货量200个。根据各个零件的物流量及工艺路线，绘制出加工工艺从至表4-3。
表 4-3 加工工艺从至表
作业单位 1 2 3 4 5 6 7 8
1
13.98 0.44
2 13.98
3 14.25 0.17
4 2.85
5 13.98
6
7 2.85
8
统计出作业单位间的物流量后，接着根据各个作业单位之间的距离，算出作业单位之间的物流强度，绘制出物流强度汇总表4-4。
物流强度=物流量*实际距离
表 4-4 物流强度汇总表
序号 作业单位 实际距离m 物流强度t•m/月 物流强度等级
0 200 400 600 800 1000
U O I E A
1 1-2 62 866．76 A
2 1-3 90 39.6 0
3 2-5 65 908.7 A
4 3-4 35 498.75 I
5 3-6 70 11.9 0
6 4-7 80 228 O
7 5-3 42 587.16 E
8 7-6 130 370.5 O
为了能够简单明了的表示所有作业单位之间的相互关系，仿照从至表结构构造一种作业单位之间的流相互关系表，称之为原始物流相关表，如表所示，在表中各物流移动的起始与终止作业单位，在行与列的相应方格内填入行作业与列作业单位件的物流强度等级，如表4-5所示：
表 4-5 原始物流相关表
作业单位序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
作业单位序号
作业单位名称 原材料库 加工车间 组装车间 检验车间 半成品库 成品库 维修车间 变电房 车库
1 原材料库
A U U U U U U U
2 加工车间 A U U A U U U U
3 组装车间 O U I E O U U U
4 检验车间 O U I U U O U U
5 半成品库 U A E U U U U U
6 成品库 U U O U U O U U
7 维修车间 U U U O E O U U
8 变电房 U U U U U U U U
9 车库 U U U U U U U U
二、非物流分析
对各个作业单位相互关系分析时，首先，根据原始物流相关表4-6制定出基准相互关系表4-7和作业单位间其他相互关系影响因素及等级表4-8如下：
表 4-6 原始物流相关表
字母 一对作业单位 密切程度的理由
A 原材料库和加工车间
加工车间到半成品库 物料搬运的数量和方便
物料搬运的数量和方便
E 半成品库和组装车间 物料搬运的数量和工序的连续性
I 组装车间和检验车间 物料搬运的方便
O 原材料库和组装车间
组装车间和成品库
检验车间和维修车间
维修车间和成品库 物料搬运的方便
物料搬运的方便
物料搬运的方便
物料搬运的方便
U 变电所和车库
原材料库和变电所 没什么联系
不需要联系
表 4-7 作业单位间其他相互关系影响因素
1.物流 2.作业相似性质 3.工艺流程
4.监督和管理方便 5.工作联系频繁程度 6.使用相同的公共措施
7.服务的频繁和紧急程度 8.噪声，震动，易燃危险品的影响
表 4-8 作业单位间其他相互关系等级表
符号 含义 说明 比例%
A 绝对重要 2-5
E 特别重要 3-10
I 重要 5-15
O 一般重要 10-25
U 不重要 45-80
X 负的密切程度 不希望接近 酌情而定
在对各作业单位进行分析后，根据作业单位间相互关系理由表4-9 ，利用与物流相关表相同的表格形式，建立非物流作业单位相互关系图4-10，框中填入相应的量各作业率间的相互关系密切程度理由，上半部分用密切程度等级符号标志密切程度，下半部分用数字表示确定密切程度等级的理由。
表 4-9 作业单位间相互关系密切理由表
编码 理由
1
2
3
4
5
6
物料搬运
管理方便
工作流程的连续性
安全及污染
人员联系
生产服务
表 4-10 非物流作业单位相互关系表
作业单位序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
作业单位序号 作业单位名称 原材料库 加工车间 组装车间 检验车间 半成品库 成品库 维修车间 变电房 车库
1 原材料库 A/3 U U I/2 U U U U
2 加工车间 A/3 U U E/3 U O/5 U U
3 组装车间 U U E/3 O/1 U O/5 U U
4 检验车间 U U E/3 U A/3 I/3 U U
5 半成品库 I/2 E/3 O/1 U U U U U
6 成品库 U U U A/3 U I/6 U U
7 维修车间 U O/5 O/5 I/3 U I/6 U U
8 变电房 U U U U U U U U
9 车库 U U U U U U U U
三、综合相互关系分析
各作业单位之间既有物流的联系，也有非物流的联系，各作业单位之间的相互关系，应包括物流关系和非物流关系，在SPL中，要将作业单位之间的物流相互关系和非物流相互关系进行合并求出综合相互关系，然后从各作业单位间的综合关系出发，实现各作业单位间的合理布置
㈠加权值的选取。由于钢板，燃气管道等零件都是自制的，而且是大批量生产在组织和管理生产变化很小，物流关系和非物流关系，重要性相差比较大，所以物流关系与非物流关系的加权值1：1。
㈡综合关系相互计算。根据各作业单位之间物流与非物流关系等级的高低进行量化计算加权求和，求出综合相互关系表4-11
当作业单位对数目为N时，总的作业单位对数可用下式计算。即P=N（N-1）/2 该厂有9个作业单位，则总的作业单位对数为36，即有36个相互关系。
表 4-11 综合相互关系表
作业单位对 关系密度 综合关系
物流关系 加权值：1 非物流关系：加权值1
等级 分数 等级 分数 分数 等级
1—2 A 4 A 4 8 A
1—3 O 1 U 0 1 O
1—4 U 0 U 0 0 U
1—5 U 0 I 2 2 0
1—6 U 0 U 0 0 U
1—7 U 0 U 0 0 U
1—8 U 0 U 0 0 U
1—9 U 0 U 0 0 U
2—3 U 0 U 0 0 U
2—4 U 0 U 0 0 U
2—5 A 4 E 3 7 A
2—6 U 0 U 0 0 U
2—7 U 0 O 1 1 O
2—8 U 0 U 0 0 U
2—9 U 0 U 0 0 U
3—4 I 2 E 3 5 E
3—5 E 3 0 1 4 I
3—6 0 1 U 0 1 0
3—7 U 0 O 1 1 O
3—8 U 0 U 0 0 U
3—9 U 0 U 0 0 U
4—5 U 0 U 0 0 U
4—6 U 0 A 4 4 I
4—7 0 1 I 2 3 I
4—8 U 0 U 0 0 U
4—9 U 0 U 0 0 U
5—6 U 0 U 0 0 U
5—7 U 0 U 0 0 U
5—8 U 0 U 0 0 U
5—9 U 0 U 0 0 U
6—7 0 1 I 2 3 I
6—8 U 0 U 0 0 U
6—9 U 0 U 0 0 U
7—8 U 0 U 0 0 U
7—9 U 0 U 0 0 U
8—9 U 0 U 0 0 U
㈢划分关系密级 统计出各段分数段作业单位对的比例，求出各密级所占的百分比。
总分 关系密级 作业单位对数 百分比（%）
7—8
5—6
3—4
1—2
0
-1 A
E
I
O
U
X 2
1
4
5
24
0 5.6
2.8
11.1
13.9
66.7
0
总计 36 100
㈣绘制位置相关图
在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而且从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单
位之间的相对为止关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级远的作业单位之间距离远，因此形成作业单位相关图。
本次工厂平面布置设计中由于作业单位较多即使只考虑A和E级关系也可能同时有多个，这就给如何绘制作业单位位置相关图，造成了困难为了解决这各问题，引入了综合接近程度这一概念，即该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系密级的总和，这个值的高低反映了该作业单位在布置图上应该是处于中心位置还是应该处于边缘位置，为了计算作业单位间的综合接近程度绘制了综合接近程度排序表4-12，并在表中计算了作业单位之间的综合接近程度表,最后画出作业单位相互关系表4-13。
表 4-12 综合接近程度排序表
作业单位 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
A/4 O/1 U O/1 U U U U
2 A/4 U U A/4 U O/1 U U
3 O/1 U E/3 I/2 O/1 O/1 U U
4 U U E/3 U I/2 I/2 U U
5 O/1 A/4 I/2 U U U U U
6 U U O/1 I/2 U I/2 U U
7 U O/1 O/1 I/2 U I/2 U U
8 U U U U U U U U
9 U U U U U U U U
综合接近程度 6 9 8 7 7 5 6 0 0
排序 5 1 2 3 3 7 5 8 8
表4-13 作业单位综合相互关系
㈤绘制位置相关图
根据第二章中的表2-1,2-2和表4-12来绘制作业单位位置相关图，步骤如下：
第一步，首先处理综合相互关系密级为A的作业单位对。
(1)从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对，有1-2和2-5，涉及3个作业单位，按综合接近程度分值排序为5,1,3，
(2)将综合接近程度分值最高的作业单位2布置在位置相关图中心位置。
(3)处理作业单位对2-1，2-5，如图4-1（a）所示。
图4-1（a）位置相关图
第二步，处理相互关系为E的作业单位对。
从综合相互关系表中取出具有E级关系的作业单位对，有3-4涉及到的作业单位按综合接近程度分值排序为2,3。如图4-1（b）所示。
图4-1（b）位置相关图
第三步，从综合关系表中找出I级关系的作业单位，画法同上，最终的位置关系图如4-1(c)所示。
图4-1（c）位置相关图
㈥绘制作业单位面积相关图
将各作业单位的占地面积与空间几何图形结合到作业单位位置相关图上，就得到作业单位面积相关图，在此过程中，首选要确定各作业单位建筑物的实际占地面积与外形。
作业单位占地面积由设备占地面和人员活动场地等因素决定，除此之外，还应该着生考虑物流模式，而对于生产，储存，运输部门，物流一般沿通道流动，因此，首选设计好工厂的主要通道，根据原工厂的车间布置的特点考虑即提高生产率又降低成本的目的，大致按原工厂的位置布置车间，现整理出三个方案供参考如图4-2
方案1
方案2
方案3
1原材料库 2加工车间 3组装车间 4检验车间 5半成品库 6成品库
7维修车间 8 变电所 9车库
图4-2 工厂车间位置布置图
四、方案评价与选择
通过对作业单位面积相关图的调整，已经取得了三个可行方案，现用加权因素法，对每个方案进行评价，选出最佳方案，做出最终的工厂总平面布置方案。
工厂布置过程是一个目标优化设计过程，某个可行的布置方案可能在某一目标因素方面是非常优秀的，而在另一目标因素方面可能并不突出，其它布置方案可能正好相反，也就是说，各种布置方案各有优缺点，需要进行综合评价，从中选出最优方案。
加权因素法就是把布置设计的目标分解或若干个因素，并对每个因素的相对重要性评定一个优先集(加权值)然后，分别就每个因素评价各个方案的相对优劣性，最后加权求和，求出各个得分，得分最高的方案就是最优方案。
本次设计从7个方面来考虑，当然还有别的因素，对工厂生产影响相对较少，故而不考虑。以上几个因素是对工厂设计和建设能体现最终效益的最直接因素，对不同方面因素的相对重要程序采取不同的加权值，如表4-14所示。
表 4-14 评价方案表
范围 评价因素 简述 权重（1-10）
内
部
条
件 物料搬运效率及方便性 物料搬运的方便性直接影响到搬运效率，搬运效率高低也决定物料搬运方便性，二者相互影响，综合考虑 10
安全生产与设备可靠性 设备质量的好坏直接影响到生产的进行，对工人的安全生产也有一定影响,是生产力提高的一重要因素 9
防止污染工作环境的舒适性 只有保护好环境，使环境优美舒适，空气新鲜，职工的积极性才能被调动，生产才能顺利进行，生产效率才能提高 8
生产管理的方便性 生产有序进行与生产效率的提高，离不开管理者的领导与监督 7
辅助服务方便性 你的生产顺利进行的必要条件 8
运输条件 交通便利与良好的运输条件是生产顺利进行和扩大生产的基础 7
需要储存的物料外购数量 原材料与外购件数量的多少影响到工厂资金的流动，数量太多造成资金积压，所以数量最好控制在保证供应 6
布置方案优劣等级划分，由于布置方案优劣得分难以正确给出，且没有必要给出准确得分，因此，通过优劣等级评定，给出某个方案在某项因素方面的优劣分数，等级可以非常优秀，很优秀，优秀，一般和基本可行五个方面，并规定等级符号分别取 A/4 E/3 I/2 O/1 U/0括号中的数字为等级相对分数。
评价每个方案在各项因素方面的分数,分析结果如表4-15所示。
表 4-15 分数表
序号 评价因素 加权值 方案一 方案二 方案三
1 物料搬运效率
与方便性 10 A/4 E/3 A/4
2 安全生产与设备可靠性 9 A/ 4 A/4 A/ 4
3 防止污染 和工作环境的舒适性 8 E/3 E/3 E/3
4 生产管理的方便性 7 E/3 E/3 A/4
5 辅助服务方便性 8 A/4 A/4 A/4
6 运输条件
7 E/3 E/3 A/4
7 需要储存的物料外购数量 6 E/3 E/3 E/ 3
合计 192 182 206
由表4-15可知，方案三分数最高，因此，方案三位最佳方案。改进后工厂总体布局平面图如图4-3所示。
图4-3 改进后工厂布局平面图
第二节 物流设施改进后物流线路分析
由表4-13知道，方案三较为合理，所以最终确定方案三为改进后的方案，下图4-4是对方案三的物流线路分析，表4-16是改进前后物流强度的对比：
表 4-16 改进前后物流强度对比
序号 作业单位对（物流路线）
改进前实际距离
改进后实际距离 改进前的物流强度
现在的物流强度
1 1-2 50 38 699 508.44
2 1-3 90 42 39.6 18.48
3 2-5 65 50 908.7 699
4 3-4 35 35 498.75 498.75
5 3-6 70 70 11.9 11.9
6 4-7 80 53 228 151.05
7 5-3 42 19 587.16 265.62
8 7-6 130 37 370.5 105.45
图4-4 改进后物流线路分析
红色：灶具外壳，燃气管道的生产过程
蓝色：阀体总成，自动点火器，燃烧器的物流过程
绿色：支撑架，灶脚的物流过程
褐色：外包装的物流过程
改进前后物流线路更为合理
，结构更为紧凑，物流线路明显缩短，线路迂回交叉现象大大改善，物料搬运效率大大提高。
灶具，燃气管道等自制零件的工艺过程，半成品与组装车间，维修车间与成品库之间距离大大缩短，节省了人力运力，加快了工艺生产速度，缩短了产品的生产周期。
由于组装，维修，检验三个车间联系的比较紧凑，方便了阀体总成，自动点火器等灶具重要部件的维修检验与入库，加快了零部件在车间的流动速度，减少了在制品的储存，降低了生产成本。
对于支撑架，灶脚等外购零部件，一般不需要检验维修，只需要组装，改进后，原材料库，组装车间，成品库，三个车间之间的距离明显缩短，组装效率也随之提高，从而也缓解了原材料库的储存压力。
对于外包装的物流过程，改进后原材料库与成品库之间变为直线距离，方便了外包装纸箱的运输，提高了包装效率。
第五章 总结与展望
第一节 总结
企业物流设施的合理布置是企业生产管理的重要内容 它对企业的生产经营有着重要而深远的影响。根据工艺流程，合理的设施布置不但能提高车间的生产效率而且对提高企业的整体效率是非常有益的。
本文从物料特点、存储状况、作业流程、物流强度等方面对该企业的物流设施布局状况进行了详细分析, 并针对其存在的问题, 结合SLP的思想方法,最终形成了燃气具加工过程的一个设备布局。受制于产品的工艺和工装设备以及技术水平能力的限制，此方案并不是最优的，但作为改善的第1步，为工厂的进一步合理优化提供了基本思路。由于运用SLP法还不够成熟，考虑物流因素和非物流因素方面带有一定的主观性，可能会影响最终的布置。因此本文所阐述的观点方法结论难免有不足之处，数据的处理上有点杂乱，不够严谨，也许这份方案给采纳的可能性较小。不过我相信，随着对该企业的不断深入了解，加上日益积累的工作经验，今后，对该方案还会有更为合理的改进。在以后的日子里，我也会不断的提高自己的专业水平，把学到的知识运用到实际中，希望更好、更快的适应社会，为社会做一份自己的贡献。
第二节 展望
物流设施规划的发展已经有几十年的历史，规划与设计的方法也越来越合理，国内外对物流设施规划与设计的相关研究也日渐成熟。在信息化高速发展的今天，传统的方法已不能满足于现有的物流设施规划，因此，未来物流行业必然在对制造系统的设施布置技术进行一定的理论研究基础上，开发一个完善的、高效的、便捷的、通用的计算机辅助生产系统设施布置软件。这是设施规划与设计发展的必经之路，也是专家、技术人员未来的工作重点。
【参考文献】
[1] 黄欧龙，郭东军，陈志龙.运用SLP方法布置地下物流系统配送中心[J]. 地下空问与 工程学报,2006, (2) : 2-4.
[2] 周大为，张晓阳.基于生产物流的SSLP在机械加工车间设施布置中的应用研究[J]. 物流技术，2006，（6）：68-70.
[3] 向号,李明，严兴全.基于SLP的生产车问物流优化设计[J].煤矿机械，2007，（28）：28-30.
[4] 李毅,徐克林.SSLP技术在车问设旋布置中的应用研究[J]. 精密制造与自动化,2008，（1）：20-22.
[5] 胡正华，等.设施规划与设计.[M].北京.科学出版社.2006.3.45-54 .
[6] 贾仁安.现代制造业生产物流模型研究[J].物流技术,2004，(9): 20-22.
[7] 林立千.设施规划与物流中心设计[M].北京：清华大学出版社，2003.
[8] 李娟.SLP在物流中心总体布局规划中的应用[J].2009, (8): 20-23.
[9] 刘启芳，周刚.设施布置理论的应用[J].工程机械，2006，(2)：36-38.
[10] 王家善.谈工业工程与设施规划[J].生产组织与管理，1996，(4)：24-26.
[11] 张伟，曹文彬.生产物流系统设施布置方案的评价[J].网络财富，2009，(1)：38-39.
[12] 马彤兵，马可.基于精益生产的车问设施规划改善设计[J].管理技术,2005，(1)：22-23.
[13] 刘联辉.物流系统规划及其分析设计[M].北京:中国物资出版社，2006：33-60.
[14] 彭扬,吴承建,彭建良.现代物流学概论[M].北京:中国物资出版社，2009：150-154.
[15] 朱耀祥，朱立强.设施规划与物流[M].北京：机械工业出版社，2007.
[16] 曹菲.基于生产物流系统分析的啤酒灌装生产线优化设计[J].包装工程,2007, (9）：12-14.
[17] 杨晓英,姚冠新.现代企业物流系统分析技术的研究[J].物流技术,2003，(7)：10—13.
[18] Les R. Foulds，Fariborz Y. Partovi. Integrating the analytic hierarchy process and graph theory to model facilities layout[J]. Annals of Operations Research，1998，82：435-451.
. Int J Adv Manuf Technol，2004，23：301-310.
. TSINGHUA SCIENCE AND TECHNOLOGY，2006，11：693-700.
[21]Tompkins, James A et al. Facilities Planning[M]. New York: John Wiley & Sons,2003，16-20.
[22] Yuliang Yao, Philip T.Evers, Martin E.Dresner. Supply chain integration in vendor-managed inventory[J].Decision Support System,2005.
致 谢
本论文是在指导老师陈金来的悉心指导下完成的。在课题研究的这段时间里,陈老师对论文的进展自始至终都给予关心并仔细探讨试验。陈老师广博的知识、严谨的治学态度、独特的见解使我受益匪浅，写作中途我也遇到困难，是他的鼓励与支持才使我的论文得以顺利完成，在此向他表示深深的敬意和衷心的感谢。
同时我还要感谢我的同学，他们不仅在四年的大学中给了我很多帮助，而且在毕业设计制作过程中，我遇到的一些问题，是他们帮我一起想办法克服的，感谢他们对我的帮助与支持！
最后感谢浙江科技学院经管学院的老师和所有曾经教导过，帮助过我的老师！衷心感谢审阅此文的各位老师！
