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1、SLP资料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1030%。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

2、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

3、个逻辑性的阶段结构和程序模式有序地进行分析。通过P-Q分析,选择适当的布置形式;通过物流分析,验证工艺过程的必要性、合理性并加以改善;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;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。一种“模块式设计”的概念被人们越来越多地接受。其中的一种方法是利用一个人流物流的“脊柱”作为“纵向走廊”,在两边横向连

4、接矩形的模块建筑;另一种是用大小相同的六角形模块组成模块式厂房。这些方法首先在欧洲得到应用,美日等国也逐步普及。设施布置的概念和方法正在不断发展和创新。（系统化布局设计(SLP)是对设计项目进行布置的一条理的、循序渐进的方法,对各种布置都适用的方法。这是一种基本的程度模式,不仅适合于各种规模或者种类的工厂新建、扩建、或者改建中对设施或者设备的布置或者调整,也适合制造业对办公室、实验室、仓库等的布置设计。）2.系统化布局设计(SLP)模式。系统化布局设计是1961年美国的理查德*缪瑟提出的,SLP系统布局设计法是比较科学的布置设计方法,这种方法综合考虑了作业单位之间的物流关系和非物流的相互关系,

5、经过反复跌代,逐步细化的设计过程,然后得到最佳布置方案; SLP法采用作业单位互相关系密切法,使工厂布局设计由定性阶段发展到定量阶段。摘要传统SLP方法由于自身具备很强的实用性和系统性，在早期的设施布置设计领域中得到了非常广泛的运用。但随着现代企业生产模式和竞争焦点的转变，将传统SLP方法直接应用于现代企业的设施布置中便显得不太适用。针对现代企业设施布置设计实践中存在的问题，通过改进传统的SLP方法，探讨并提出一种适合现代企业的设施布置设计方法。系统化布置设计 (Systematic Layout Planning ，SLP) 是美国的理查德*缪瑟在1961年时提出来的极具代表性的系统布置设计

6、理论。在所有的设施布置方法中SLP法应用最为广泛，也是最为常用的一种方法。这种方法综合考虑了作业单位之间的物流关系和非物流的相互关系,经过反复跌代,逐步细化的设计过程,然后得到最佳布置方案。SLP法采用作业单位互相关系密切法,使工厂布局设计由定性阶段发展到定量阶段。它是对各种布置都适用的方法。这是一种基本的程度模式,不仅适合于各种规模或者种类的工厂新建、扩建、或者改建中对设施或者设备的布置或者调整,也适合制造业对办公室、实验室、仓库等的布置设计。1、传统SLP的步骤（1）典型的SLP系统布置设计通常都需要经过四个阶段:第阶段是确定位置。位置可以是一个新厂址,也可以是原址,或者是一个厂房,仓库等

7、。第阶段是总体规划。要决定布置范围内的基本物流模式,要标明每个主要作业区、作业单位、车间或者工厂的大小和互相关系。第阶段是详细布置。包括每台设备各种设施的位置。第阶段设施。四个阶段均按顺序进行,其中第和第阶段不属于真实的布局设计工作,而第和第阶段即总体规划和详细布置是布置设计的主要内容。 （2） 采用传统SLP方法进行企业总平面布置的步骤大致如下：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。通过P-Q分析,选择适当的布置形式;通过物流分析,验证工艺过程的必要性、合理

8、性并加以改善;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;通过修正和评价,选择最佳方案。2、传统SLP方法的不足 R.Muther的SLP方法是一种将物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合的以求得合理布置的技术，由于它的实用性和系统性很强，因此在设施布置设计领域得到了非常广泛的运用。但由于受到技术进步、经济发展和顾客需求多样化等方面因素的影响，企业生产已经逐渐从大批量少品种向小批量多品种或大规模定制生产模式转变，现代企业之间的竞争也更多地聚焦在适应市场需求、快速响应客户需求和准时供货等方面上。现代企业的这些特征使得将传统SLP方法直接应用于现代企业的设施布置中

9、存在着许多不足，主要有以下几个方面的问题：（1）不适合现代企业的生产特点。传统的SL户方法是基于计划推动式生产的方法.而现代企业的生产是基于市场订单需求，属于拉动式生产。（2）缺少物流战略规划。战略规划比任何其他因素对现代企业设施布置设计的影响都要大.布置设计各项问题的分析都要基于企业经营战略、以实现战略规划为目标。传统的设施布置方法缺少战略规划，影响现代企业的持续发展。（3）缺少动态柔性。SL户方法基本上是静态的，缺乏动态柔性。而现代企业的生产经营是以市场为导向的，随机性.时效性等特点很明显，要求其布置设计和生产系统具有适当的弹性、柔性，能紧随市场变化及时地、适度地进行调整。（4）SLp方法

10、缺少动线分析过程。所谓动线.就是货物和人员的移动路线。在整个企业范围内货物和人员的流动不能发生阻断、迁回、绕行和相互千扰等现象.要求动线具有完整性、合理性和流畅性。在总体规划方案初步确定后.就要及时地进行动线分析.以便做出相应的调整。（5）运算过程的复杂性和备选方案的有限性。由于历史的局限性，传统的SLP方法并没有充分考虑利用计算机技术。现今的系统一般都是大而复杂的，设计者单纯运用手工计算已经很难快速和高效地完成设施布置和调整的工作，容易造成企业因为方案设计时间过长而错失市场机遇。而且传统SLP法人工布置程序繁琐，导致提供给决策者的备选方案较少，不利于决策者进行科学决策。（6）受主观因素影响比

11、较大。传统SLP法采用作业关系关联表对部门的接近关联关系做定性的分析，主要是根据经验判断来确定相互的关联性，虽然做了量化，但当不同的人来进行衡量时，得出的结果可能是不同的。3、传统SLP方法的改进根据对现代企业设施布置中运用传统SLP方法存在问题的分析，结合现代企业自身的生产特点，在传统SLP方法的基础上，提出一种适合现代企业设施布置设计的改进后的SLP方法，其一般程序如图1所示，大致分为九个阶段。1.）明确目标。通过合理的设施布局，应使各个部分井然有序，为员工创造良好工作环境的同时，还要有效利用车间的面积，节约投资，合理组织物流，既提高工作效率，又降低运营成本。2.）收集和分析资料。资料的搜

12、集与分析是现代企业设施布置设计的重要前提。在此阶段，搜集并分析影响布置设计的基础数据和背景斑料，主要包括:E一Entry.指加工、服务的对象或接收的订单：IItem指加工产品或处理货物的种类:Q一Ouantity.指加工产品或处理货物的数量:R一Route.指产品的工艺流程或货物处理的作业流程;S一Service指辅助部门和物流服务水平:T一Time.指生产加工的时间安排或物流服务的时间:C一Coat，指现代企业的建造预算。EIQ分析属于墓于拉动的分析方法，与传统SLP中墓于推动的PQ分析有替本质的区别。上述资料可以根据对历史资料或商务合同的统计、同类现代企业的参考类比、专家经验咨询、市场调查

13、分析、甚至是实验测算的办法获得.尽可能准确。3.）确定设备布局的类型。企业未来生产产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了企业的生产类型，直接影响着企业的总体布局及生产设施的布置形式。设备布局的类型主要有以下五种：基本类型有工艺专业化原则布局，对象专业化原则布局和产品定位式；混合布置有综合布局和成组技术布局。只有对产品种类一产量关系深入分析，才能产生恰当的设施布置形式。4.）作业单位的相互关系分析。根据收集来的资料绘制各作业单位之间的相互关系图；然后以此为依据编制关系密切程度及积分统计表，根据积分表可以大体确定各作业单位的相对位置。5.）设计初步方案。画出平面布置图的初始方案图，再按各单位

14、的面积要求，设计和布置各生产单位及工作部门在厂区内的位置。企业可以根据生产流程要求及各作业单位之间物流关系选择布局形式，进一步确定建筑物的外形和尺寸。对于大而复杂的项目在这一步时可以运用计算机辅助设施布置方法（CAL）得到较优的多个解，进而制定几个平面布置的初步方案。6.）方案评价。方案评价通常可以从定性和定量两方面进行，定性评价可以组织有关专家对各方案满足布局目标的程度和遵循布局原则的程度进行那个评价和打分，定量评价可以通过技术经济指标的计算来评定。7.）人员和产品的移动路线分析。对设施进行完空间布置后，通过运用系统搬运分析(System Handling Analysis，SHA)方法对物

15、料搬运系统进行分析，确定合理的搬运方法和合适的搬运设备，使物料移动和人员移动更为快速和顺畅。8.）修改初步方案，确定最优方案。根据专家评价以及主要技术经济指标的评价，结合对人员和产品的移动路线分析，修改原有的初步方案，并最终确定最佳方案。9.）方案实施。确定最佳方案后进入实施阶段，建立一个专门的项目组来管理方案的实施，并在实施过程中对布置方案进行进一步的修改调整和完善。五、对改进后的SLP方法进行评价相比于传统的SLP方法，改进后的SLP方法在现代企业设施布置应用中更具优势，主要体现在以下四个方面：1.改进后的SLP方法在分析作业单位的相互关系前加入设施布置类型的确定，它不仅具有传统SLP方法

16、的优点，相比传统的SLP方法更快速找到较优的初步方案。2.通过运用SHA方法对这些更优的初步方案进行人员和产品移动路线的分析，在很大程度上弥补了传统SLP方法在早期设施布置中的盲目性，使得方案的优越性得到进一步提高。SLP与SHA这两部分工作的结合，能够实现较为理想的物流合理化。3.计算机技术与传统SLP法相结合在一定程度上解决了传统的SLP方法极易受设计者自身经验影响，对大而复杂的系统能够在有效时间内寻求到多个满意解，增强了决策的科学性。4.利用改进后的SLP方法进行设备布置能让生产系统更具有柔性，企业可以经济快速地转换生产对象；有利于不同品种和批量产品的生产；减少产品生产前的等待时间；减少

17、库存，加速资金周转，因而企业具有更强的竞争力。正是由于以上这些原因，使得改进后的SLP方法不仅适用于现代企业的设施布置，对于传统企业也同样适用。六、小结本文对传统的系统布置设计SLP方法进行了分析，指出将传统SLP方法直接应用于现代企业设施布置设计中存在的不足，进而结合现代企业自身的生产特点，在传统SLP方法的基础上，加入对设备布局类型和产品与员工的移动路线两方面的考虑，并把传统SLP方法与计算机技术结合起来，提出了一种更为适合现代企业的设施布置设计方法，并给出了其一般程序。另外本文还利用改进后的SLP方法对某小型工具制造厂生产车间进行了设施布置，发现方案的优化效果明显。由于现代企业设施布置设

18、计是个非常复杂的系统工程，本文提出的方法还有待于在今后的实践中不断完善。改进SLp法动线型SLP法根据上述分析的在现代企业设施布皿中运用传统SLp法存在的问题.本文将结合现代企业自身的生产运作特点，在参考国内外研究的新成果和新技术的荃础上提出一种适合现代企业的设施布里设计的改进SLp法。由于这个方法加入了动线分析，故我们称之为动线型SLp法.其程序模式示意图详见图2，大致分为8个阶段。1)资料搜集与分析阶段资料的搜集与分析是现代企业设施布置设计的重要前提。在此阶段，搜集并分析影响布置设计的基础数据和背景斑料，主要包括:E一Entry.指加工、服务的对象或接收的订单：IItem指加工产品或处理货

19、物的种类:Q一Ouantity.指加工产品或处理货物的数量:R一Route.指产品的工艺流程或货物处理的作业流程;S一Service指辅助部门和物流服务水平:T一Time.指生产加工的时间安排或物流服务的时间:C一Coat，指现代企业的建造预算。EIQ分析属于墓于拉动的分析方法，与传统SLP中墓于推动的PQ分析有替本质的区别。上述资料可以根据对历史资料或商务合同的统计、同类现代企业的参考类比、专家经验咨询、市场调查分析、甚至是实验测算的办法获得.尽可能准确。2)确定设施布，类型对于生产企业来说企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了企业的生产类型.直接影响粉企业的总体布局及生产设

20、施的布盆形式。在新建、改建、扩建企业时.首先要确定企业未来的产品及其生产纲领，必须对企业的未来产品与产量关系生产类型进行深入分析进一步优化设计制造系统和确定最优的工艺过程。这是企业布置设计的前提。根据单位时间内产品的生产量可以把企业的生产类型分为单件生产，成批生产和大量生产3种生产类型。按产品在制造过程中的位置是否变化分为产品固定式和产品移动式两大类。固定布置指加工或服务对象位置固定.而加工或服务设备围绕着该固定位置移动的一种布置方式。这种方式主要用于飞机、轮船等难以移动的加工对象的布置。产品移动式布置又可分为产品布置、工艺布置及成组布置3种形式。每一种设施布置形式各有特点，分别适应不同的生产

21、类型。产品布置也称为流水线布置或对象布置，这种布置形式就是按产品的加工工艺过程顺序配里设备.这时生产效率非常高.但生产适应性差.适用于少品种大量生产。工艺布置也称为机群式布置.即把同种类型的设备和人员集中布置在一个地方，这样便于调整设备和人员，容易适应产品的变化.生产系统的柔性大大增加。但是当工件需要经过多种设备进行加工时，工件就不得不往返于各工序之间.增加了产品搬运次数与搬运距离，常常带来物料交叉搬运与逆向流动的问题.这种布置形式通常适用于单件生产及多品种小批t生产模式。成组布置又称混合布置，在产品品种较多每种产品的产量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组

22、琴件用相似的工艺过程进行加工.同时将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序布置组合成成组制造单元.整个生产系统由数个成组制造单元构成。这种布里方式既有流水线的生产效率又有机群式布t的柔性，可以提高设备开工率、减少物流量及加工时间.成组布置适用于多品种，中小批量的生产类型。综上所述.产品品种的多少、产量的高低直接决定了设施布置的形式.图3直观反映了产品种类产量与设施布置形式的关系，图中每柱代表一类产品的产量。只有对产品种类产量关系深入分析，才能产生恰当的设施布量形式。以上均是针对生产企业来说的.那么对于物流中心，同样可以根据处理货物的种类数量关系确定恰当的设施布置形式。3)作业单位及

23、作业活动分析在对前述基础数据和背景资料分析的基础上，进而对现代企业主要的业务活动、作业的关联性及其大体作业流程进行分析，划分作业区域和作业单位。在此过程需注意作业区域之间可能存在的信息交换关系、组织协调关系、考虑操作安全和环境孺要而保持的距离关系。在大多数企业中.各作业单位之间既有物流联系也有非物流的联系，两作业单位之间的相互关系应包括物流关系与非物流关系.因此要将作业单位间的相互关系与非物流的相互关系进行合并.求出合成的相互关系综合相互关系，然后由各作业单位间综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布里。(4)初步方案形成阶段在这一阶段所采用的方法.和传统的SLP方法基本上是一致的。只是由上一

24、步的部门综合关系图生成线型图，再将面积的约束及各种实际限制条件加入.采用试错法生成空间关系图，即生成初步布置方案X、Y、Z.(5)方案评估和选择阶段对上一步形成的数个方案，应用系统工程学技术经济学或者计算机仿真的方法从社会、经济、技术等方面因素.对各方案进行的综合评价和方案评估，从中选择一到两个可选方案进行详细设计。(6)详细布置设计阶段对各作业区内部所使用的各种设施、设备器具、作业场所、车间通道等进行详细布皿和安排。在此阶段建议重复使用综合关系法.因为从考虑问题、布t思路和处理方法等角度来看，各作业区内部的详细布皿设计和各作业单位布里设计的方法几乎完全一样，只是工作的深度、设计的范围和细致程

25、度不同.详细设计阶段考虑的问题更细致些，布t的内容更具体些。(7)动线分析在此之前均是空间的合理布工设计故在对一到两个可选方案进行详细布t设计后.有必要对现代企业的物流动线和人行动线进行分析.即物料搬运系统分析，并对最优方案进行调整、反馈修正.使其物流动线和人行动线具有最大的合理性和流畅性.并使搬运方法和搬运手段合理化.以提高现代企业的运转效率。在这里可以运用系统搬运分析方法SHA(Systenatic日andlingAnalysis)进行动线分析。一般来说.选择车间内部流动模式的一个重要因紊是车间入口和出口的位皿。常常由于外部运输条件或原有布皿的限制.需要按照给定的入、出口位皿来规划流动模式

26、。此外流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形物料搬运方式与设备、贮存要求等方面的影响。物流动线的主要型式有直线式，U型、S型、O型、L型等。实际流动模式常常是由5种基本流动棋式组合而成的。新建企业时可以根据生产流程要求及各作业单位之间物流关系选择流动模式，进而确定建筑物的外形及尺寸。(田确定最佳布t方案根据以上的动线分析.确定最佳布t方案进行实施，在实施过程中再对布皿方案进行调整和进一步完善。比较由动线型SL户法的程序模式们可以看出.动线型SLp法与传SLp法相比存在以下3点不同:第一设计基于的基础数据和景资料不同。传统SL户法的设计于户产品、Q产t、R工艺过程、S辅助部门、T

27、时间5个基本要素。动线型Lp法主要依赖于E接收的订、I种类、O数量、R一流程、S辅助部门和物流服水平，T时间安排、C造预算等要素。现代企业已从原的推动式生产转为拉动式生产.裕要根据未来可能的订单或已接第二，在程序上有所改变。针现代企业的特点，在传统SL户法程序模式上.加入了设施布置类型的确定、详细布置设计及动线分析阶段。在动线型SLp法中，我们首先强调设施布置类型的确定。确定了布盆类型.才能确定作业单位及作业单位间的相互关系。其次.评出可选布置方案后我们建议重复使用综合关系法.对各作业区内部进行详细布置设计。然后进行动线分析，将空间的布置设计和物料搬运系统相协调.因为设施布里设计只有通过完善的

28、搬运系统才能显示出其合理性。第三.在动线型SLp中.我们更强调设施布皿设计的柔性。柔性是指系统适应环境变化或输入条件变化的能力。对于现代企业的设施布皿设计来说其柔性体现在能够根据业务的繁忙程度.及时对现代企业的设施布盆进行调整。一般来说.现代企业布t设计的柔性、弹性，可以从布皿设计、建筑技术、机械制造等多方面考虑.采取多种措施来实现.如:考虑到将来可能发生的变化.布盆设计要适当留有余地.暂时没用的地方予以绿化:把未来有较大扩充可能性的作业区，布皿在现代企业可以扩展的纵深方向;多利用大跨度车间厂房，一则可以提高空间利用率.二则便于作业区就在此厂房内局部调整利用组合式厂房、可拆卸墙体，必要时拆迁重

29、新组装搭建，利于快速变动和调整;机器设备布皿时多采用成组技术、可重构技术:注意各种机械设备、建筑设施等的标准化、模块化:机器设备的安装固定多采用弹性固定、可移动性支撑构件等等。小结本文对传统的系统布皿设计SLP方法进行了分析，指出将其直接应用于现代企业设施布里设计中存在的不足，进而结合现代企业自身的业务运作特点，在借鉴传统SLp方法的基础上.提出了一种适合现代企业的设施布盆设计方法动线型SLp法.并给出了其程序模式。由于现代企业设施布皿设计是一个非常复杂的系统工程，文章提出的方法还有待于在今后的实践中不断完善。特别要指出的是在设施布履设计中要注意充分利用计算机技术。计算机辅助的设施布皿设计，可以快速获得现代企业的设施布皿方案:且由于计算机辅助设施布皿中引入了寻优过程，因此一般可以得到较优的方案:另外计算机辅助设施布t容易得到多个方案以供决策者选择。总之激烈的市场竞争要求现代企业设施布局信息的计算机化.以利于建立现代企业设施布局调整的快响应计算机仿真技术也可以有效地对布里设计方案进行分析评估。