SLP方法在物流设施布局中应用究.docx

1、SLP方法在物流设施布局中应用究课 程 设 计 任 务 书题 目 SLP方法在物流设施布局中的 应用研究 系 (部) 交通与物流工程学院 专 业 物流工程 班 级 国航092 学生姓名 张铭高 学 号 090518208 12 月 17 日至 12 月 28 日 共 2 周指导教师(签字) 系 主 任(签字) 2012年 12月 14 日一、设计内容及要求物流设施规划及其布置设计是站在物流网络角度来看待与物流系统有关的设施布局问题，主要包括物流据点设施内部的相关有形资产如何优化与配置以提高设施内部物流作业效率的问题。本设计主要阐述物流设施规划与设计的含义、内容、阶段程序及内部系统布局的流程模式

2、，重点就物流设施规划的基本要素与系统布置技术（SLP）的应用进行重点分析。1. 首先分析物流设施布局对物流系统规划与运作的影响；2. 简要论述SLP方法的基本内容与流程；3. 以实际的案例说明SLP方法在物流设施布局中的应用；4. 对SLP方法在物流设施布局中应用进行总结分析。二、设计原始资料（无）三、设计完成后提交的文件和图表1设计完成后提交6000字左右的设计方案。2图纸部分：（无）四、进程安排序 号项 目 内 容时间分配1课程设计任务下达等组织准备工作12.172学生搜集资料，拟定课程设计提纲12.1812.213课程设计进行阶段12.2212.274评阅、答辩、上交最终资料12.28五

3、、主要参考资料1 理查德缪瑟.系统布置设计(M)北京：机械工业出版社，19982 蔡临宁主编物流系统规划(M)北京：机械工业出版社，2009年3 尤建新主编物流系统规划与设计(M)北京：清华大学出版社，2009年4 谢如鹤主编物流系统规划(M)北京：中国物资出版社，2007年5 刘联辉主编物流系统规划及其分析设计(M)北京：中国物资出版社，2006年6 程国全SLP法在化工厂总平面布置中的应用J物流技术与应用，1997(2)7 蔡临宁物流系统规划 建模及实例分析M北京：机械工业出版社， 2003(9)8林敬松，周业付.物流园区规划与建设.中国水运.2002(8)摘 要物流设施规划及其布置设计是

4、站在物流网络角度来看待与物流系统有关的设施布局问题，主要包括物流据点设施内部的相关有形资产如何优化与配置以提高设施内部物流作业效率的问题。本文在系统分析流程型制造企业物流设施布局模式基础上，将SLP 系统布置设计思想应用于企业物流设施布置决策中，提出了基于SLP 思想的流程型制造企业物流设施布置分析方法；最后阐述了该方法在某大型流程型制造企业物流设施整合配送中心建设布局决策中的应用。关键词：系统化布局设置,物流设施布局,SLP目 录1.物流设施布局基本理论 11.1研究的基本背景 11.2物流设施的基本概念 11.3物流设施布置设计的重要性 11.4物流设施布局的基本原则 12.物流设施布局的

5、研究 33.系统化布置设计（SLP）概述 43.1系统化布置设计SLP的产生与发展 43.2 SLP在物流设施布局中应用的可行性 53.3实施SLP的阶段及流程 53.3.1实施SLP阶段分析 53.3.2 SLP法工作程序 64.基于SLP的物流设施布局分析方法 94.1要素分析 94.2当量物流强度 94.3方案评价 105.基于SLP的物流设施布局案例分析 115.1配送中心的流程分析 115.2作业区域设置 115.2.1物流相关性分析 125.2.2非物流相关性分析 135.2.3综合相关图 14设计体会及今后的改进意见 18参考文献 191.物流设施布局基本理论1.1研究的基本背景

6、由于现代物流在我国的发展起步较晚，大部分制造企业在进行生产工艺设计及物流设施布局规划时没有考虑物流的因素，只是重点围绕生产进行相应的规划和设计，导致企业各工序间的衔接性不符合现代物流要求，厂内各种作业相互交叉、迁回运输、无效搬倒等不合理的现象较为严重。现阶段，自营物流在我国制造企业中还占有相当的比例，这些企业的物流装备整体水平低下，主要靠人力来完成各种物流作业，较为先进的企业也不能完全实现机械化和自动化，仍需大量人工配合。即我国企业物流设施布局规划不合理的情况普遍存在，且对我国物流系统规划与运作产生了严重的负面影响。1.2物流设施的基本概念为满足物流需要而建立起来的机构、系统、组织、建筑等，统

7、称物流设施。物流设施主要包括港口、码头、货场、航空港、仓库、自动化立体仓库、物流基地、物流中心、配送中心等。1.3物流设施布置设计的重要性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。因为竞争环境的原因，传统的流程型制造企业在进行设施规划时很少从物流运作的角度出发进行考虑。生产设施和相关物流辅助设施的布局往往独立进行，这造成了辅助设施重复存在，增加了物流管理和物流运作难度。在这种条件下，同一原料或半成品存放于多个存储点情况时有发生，有时同一生产设施所需的同一物料由多个存储点供应，造成企业物料管理混

8、乱，物流路线繁多且易交叉，相关作业人员也随之增多。在日益激烈的市场竞争中，企业不得不重新审视上述问题所带来的物流效率低下、物流成本高等问题，进而重新考虑企业物流设施的布局。在新的布局条件下，使企业物料进行统一集成化管理，物料的配送和场内运送效率提高，企业获得规模经济效益。因此，企业物流实施布局模式的转变是提高企业竞争力的途径之一。1.4物流设施布局的基本原则设施布局设计要遵循这样一些基本原则：(1)整体综合原则。设计时应将对设施布局有影响的所有因素都考虑进去，以达到优化的方案的目的。(2)移动距离最小原则。产品搬运距离的大小，不仅反映搬运用的高低，也反映物料流动的顺畅程度。因此，应按搬运距离最

9、小原则选择最佳方案。(3)流动性原则。良好的设施布局应使在制品在生产过程中流动顺畅，消除无谓停滞，力求生产流程连续化。(4)空间利用原则。无论是生产区域或储存区域的空间安排，都力求充分有效地利用空间。(5)柔性原则。在进行设施规划布局前，应考虑各种因素变化可能带来的布局变更以便于以后的扩展和调整。(6)安全舒适原则。应考虑使作业人员有安全感，并感到方便、舒适。2.物流设施布局的研究物流设施布局的研究内容主要包括空间布局和平面布局两方面。物流设施的空间布局主要是指整个物流系统网络的构建和节点的选择；而平面布局则是指物流设施内部的各个物流区域之间的总平面布置以及各物流区域的内部平面布置，是在空间布

10、局的成果的基础上进行的。物流设施的空间布局与平面布局通常是物流设施规划的相邻的两个阶段，也是物流设施规划最核心的内容。目前，国内对物流设施布局的研究多是集中在物流设施的节点选址和网络布局方面，而对于物流设施平面布局的研究则相对较少。物流设施布置设计的方法和技术，一直是物流工程、工业工程领域不断探索的问题。自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图解技术，上世纪60年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，以R缪瑟提出的系统化布置设计SLP最为著名，应用十分普遍，这种方法不仅适用于工厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等服务设施设计。3.系统化布置设计（

11、SLP）概述3.1系统化布置设计SLP的产生与发展SLP(Systematic Layout Planning)是由1961年美国的查德缪瑟(Richard Muther)提出的系统布置设计是一种久负盛名的经典方法。这种方法要建立一个相关图，表示各部门的密切程度。相关图类似于车间之间的物流图。相关图要用试算法进行调整，直到得到满意方案为止。接下来就要根据建筑的容积来合理地安排各个部门。为了便于对布置方案进行评价，系统布置设计也要对方案进行量化。根据密切程度的不同赋予权重，然后试验不同的布置方案，最后选择得分最高的布置方案。 对于某些类型的设施布置问题，车间之间的流量实际上不可能得到，有时不易提

12、示的定性因素对布置决策起了决定性作用。在这种情况下，可以使用系统布置设计。SLP系统布置设计是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合、求得合理布置的技术，因此在平面布置设计领域获得极其广泛的运用，特别是在工厂设计领域。该方法提出了作业单位相互关系的密级表示法，使工厂总平面设计由定性阶段发展到定量阶段。SLP的基本出发点就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字母及相应的

13、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与其它各作业单位j，(j=1，2，n，ji)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综合接近程度，公式如下所示： 其中n为作业单位总数。汇总所有作业单元的综合接近程度值TCRi，得到作业单元综合关系表。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，先将TRCi最高的作业单位布置在中心位里，然后布里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，最终得到一张根据相互关系

14、密切程度布置的作业单元位置相关图。再者，将各作业单元实际占地面积与作业单元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，采用加权因素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。3.2 SLP在物流设施布局中应用的可行性SLP最初主要应用于工厂设计领域，根据Richard Muther提出的系统布置设计，把产品P、产量Q、生产路线R、辅助服务部门S以及生产时间安排T作为给定的基本要素，作为布置设计工作的基本出发点，其中产品、产量是主要因素。企业物流设施与工厂之间存在差异，在工厂设计时，产品

15、的设计决定了制造、装配工序和工艺，在物流上反映为物流作业的顺序和线路;而产量的大小反映了生产类型，在物流上反映为物流量的大小。在物流企业中，不同的产品在存储、装卸等物流作用方面的要求是不同的，最终决定了物流作业线路的不同。同时，采用不用的存储、装卸、搬运等设备和技术，决定了物流作业时间的长短;而物流企业的作业量反映了各作业单元的物流强度;物流线路、距离和物流强度对平面布置的影响直接反映在物流成本和运作效率上，物流技术对物流时间和作业流程的影响直接反映在平面布置上，是影响物流设施布局的重要因素。在运用SLP对物流设施进行平面布置时，将决定物流企业系统布置设计的基本要素同样分为5个，需要从物流对象

16、P、物流量Q、物流作业路线R辅助服务部门S、物流作业技术水平T这几方面出发开始考虑的。其中物流对象P、物流量Q、物流作业路线R是影响平面布置的最重要因素。因此以物流产品类别和物流作业量以及其他因素为基础，SLP是可以对物流设施进行布局的。3.3实施SLP的阶段及流程3.3.1实施SLP阶段分析系统布置设计采用四个阶段进行, 称为 “布置设计四阶段”, 如图所示：图3.1 SLP阶段结构(1)确定方针: 无论是工厂的总体布置, 还是车间的布置, 都必须先确定所要布置的相应位置。(2)总体规划: 在布置的区域内确定一个总体布局。要把基本物流模式和区域划分结合起来进行布置,把各个作业单位的外形及相互

17、关系确定下来, 画出一个初步区划图。(3)详细规划: 把厂区的各个作业单位或车间的各个设备进行详细布置, 确定其总体位置。(4)规划实施: 编制施工计划, 进行施工和安装。总体区划和详细布置这两个阶段的工作是规划设计人员的主要任务。这四个阶段顺序交叉, 每个阶段的成果都要经过上级批准。各阶段所需要的资料, 随着阶段的进展而逐步加深。在阶段前称之为预规划, 主要是确定目标, 进行设施要求预测、估算生产能力及需求量；阶段表示的是规划实施后的试运转, 是对整个项目的施工、安装、试车、总结等管理工作。3.3.2 SLP法工作程序 系统布置设计 (SLP) 程序如图所示：图3.2 系统布置设计SLP的一

18、般流程 (1)准备原始资料 在系统布置设计开始时，首先必须明确给出原始资料基本要素，同时也需要对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合并，得到最佳的作业单位划分状况。所有这些均作为系统布置设计的原始资料。 (2)物流分析与作业单位相互关系分析 作业单位间的物流分析的结果，可以用物流强度等级及物流相关表来表示；作业单位非物流的相互关系可以用量化的关系密级及相互关系来表示。在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关表及作业单位间相互关系表综合成综合相互关系表。 (3)绘制作业单位位置相关图 根据物流相关表与作业单位相互关系表，考虑每对作业单位间相互关系等级

19、的高或低，决定两作业单位相对位置的远或近，得出各作业单位之间的相对位置关系，有些资料上也称之为拓朴关系。这时并未考虑各作业单位具体的占地面积从而得到的仅是作业单位相对位置，称为位置相关图。 (4)作业单位占地面积计算 各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。 (5)绘制作业单位面积相关图把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上，就形成了作业单位面积相关图。 (6)修正 作业单位面积相关图只是一个原始布置图，还需要根据其他因素进行调整与修正。此时需要考虑的修正因素包括物品搬运方式、操作方式、储存周期等，同时还需要考虑实际限制条件如成本、安全

20、和职工倾向等方面是否允许。 考虑了各种修正因素与实际限制条件以后，对面积图进行调整，得出数个有价值的可行设施布置方案。 (7)方案评价与择优 针对前面得到的数个方案，需要进行技术、费用及其他因素评价，通过对各方案比较评价，选出或修正设计方案，得到布置方案图。4.基于SLP的物流设施布局分析方法 SLP提出了作业相关单位相互关系密集表示法，使布置设计由定性阶段发展到定量阶段。因其在定量设计等方面的优势受到广大工业工程师的青睐，因此已发展成为一种较具代表性的工厂布置方法。它将产品 P、产量 Q、生产路线 R、辅助服务水平 S及生产时间安排 T作为布置设计工作的基本要素进行分析，然后通过对布局进行物

21、流分析，确定物料在设施间的物流路线和物流强度，并以物流强度作为设施优化布局的评价依据。在企业物流设施整合和布局决策中，要素分析和物流强度分析也成为设施布局分析中的两个关键点。4.1要素分析 在企业物流设施布局分析中，将物料 P、物流量 Q、物流路线R、物流服务水平 S及配送周期 T作为物流布置设计工作的基本要素进行分析。 物料分析即对物料的特征进行分析，在分析的基础上进行分类。物料的分类一般可以按搬运单位来分类例如，可以按其物料配送单元将物料分为两类：A类物料运载单位为托盘，叉车配送；B类物料运载单位为各自包装单位：箱和桶，手推车配送等。 物流量分析通常从两方面进行考虑。首先，物料种类数及其物

22、流量总和通常是物流设施建筑规模的决定因素。其次，在物料分析的基础上，每种物料的物流量决定了该物料的配送频率。 物流路线分析是以生产流程为基础的，物流路线不迂回不交叉是进行物流设施布置时需要考虑的重要因素，同时，尽可能的降低物流距离也是物流路线分析的主要目的。 物流服务水平和配送周期的分析则体现了物流设施作为生产辅助设施，其运作节奏应当是与生产系统节奏相一致的其分析结果对于物流设施设备配置的决定具有重要意义。4.2当量物流强度物流分析包括分析物料的移动顺序和移动量两个方面。如果通过物流流程分析能够确定各设施或作业单位间的物流路线，那么物流搬运工作量就成为反映设施布局优劣的基本衡量标准。把一定时间

23、周期内的物料搬运工作量称为物流强度。在企业实际物流作业系统中，其搬运单位可能有多种，如可以用重量、体积、托盘或货箱作为计量单位；其搬运次数取决于生产需求，也会有所差别。因此需要一个当量物流强度来描述物料搬运工作量的大小。根据流程型制造企业特点，适合流程型制造企业设施布局需要的当量物流强度模型如下。该企业生产过程及其产品的特殊性决定了其原料种类的多样性，这导致原料配送方式的不同，而配送成本的本质涉及人力、物力以及配送时间，这些因素与日配送次数（车次）及物流距关联最为密切，因此采用日配送次数与物流距离的乘积作为当量物流强度。即当量物流强度I计算公式如下: 其中，i为在选定的设施布置中计算当量物流强

24、度所需计算的物料种类数； ci为该种物料的搬运成本系数。取决于该物料搬运的难易程度（如搬运单元、搬运工具和作业方法）和设备、人力的占用情况； ii为该物料的日配送次数； di为该物料的物流距离。4.3方案评价 在方案评优的过程中，各方案当量物流强度的大小是最优布局决策的主要依据，即当量物流强度最小的布局方案最优业务关联关系、总体布局合理性、设施利用率、工程建设难易程度等定性指标将为最优方案的确定提供参考。5.基于SLP的物流设施布局案例分析德利得配送北京分公司的主要业务服装配送。本文根据该配送中心的基本状况，并且结合了解的情况发现了现阶段该配送中心在内部布局方面有一定的问题。服装行业的特点更要

25、求配送中心具备快速反应的能力。根据这些，将用SLP方法对其进行重新的规划设计。5.1配送中心的流程分析 该配送中心的主要作业活动包括进出货、仓储、订单拣取、配送作业、贴标、包装及退货作业。 配送中心的一般作业流程如下：图5.1配送中心一般作业流程5.2作业区域设置 配送中心的作业区域包括物流作业区及外围辅助活动区。物流作业区如装卸货、入库、订单拣取、出库等，通常具有物流相关性。在经过作业流程规划后即可针对配送中心的营运特性规划所需作业区域。该配送中心的主要作业区域包括存储区，分拣区，扫描区，发货区、新到货品存贮区等。5.2.1物流相关性分析物流相关性分析主要是工艺流程分析，是配送中心布局的前提

26、。第一步，应该先分析配送中心内部基本流程。如下图：图5.2 配送中心内部作业流程（注：流程图中，以100个物流量为例，分析各运作过程的物流量。） 第二步，进行物流流量分析。物流流量分析的主要是用物流强度和物流相关表来表示各功能区域之间的物流关系强弱，最后绘出物流相关图。表5.1 配送中心流量分析物流量分析即可对配送中心各区域间的物流量进行分析，用物流强度和物流相关表来表示各功能区域之间的物流关系强弱，确定各区域的物流相关程度，绘出物流相关图。根据各区域间物流量的大小，将其分为五个级别，分别用A，E，I，O，U表示，其中A占物流量的40%；E占物流量的30%；I占物流量的20%；O占物流量的10

27、%；U占物流量的0%。作出各区域物流相关表。表5.2 各功能区域的物流相关表收货区存储区理货区配装区发货区扫描区存储区A分拣区IA新到货物存贮区UIE发货区UIAE5.2.2非物流相关性分析物流分析得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系。各作业区域间的非物流相关性可以从以下几个方面考虑：程度性的关系。因物料流、信息流而建立的关系。如人员往返接触的管理方式、文件往返频度等；组织与管理上的关系。同一部门的功能区域应紧密布置；功能上的关系。区域间因功能需要形成的关系，相同功能的区域尽量紧密布置；环境上的关系。因操作环境、安全考虑需保持的关系。非物流关系定性密切程度等级包括A、E

28、、I、O、U 5种，其比例一般如表所示：表5.3非物流关系定性密切程度等级一般比例关系符号AEIOU意义绝对重要特别重要重要一般不重要量化值43210比例（%）2-53-105-1510-2545-80北京德利得物流配送中心共有5个区域，所得作业单位相关图如图所示：编号理由1工作流程的连续性2物料搬运3管理方便4共用设备设施图5.3作业相关图5.2.3综合相关图综合考虑物流和非物流关系后，确定两种关系的相对重要性，即m:n=3:1。然后根据公式计算两作业单位i和j之间的相关密切程度CRij=mMRij+nNRij（注：任何一级物流强度与X级非物流强度综合时，都不应超过O级，对于绝对不能靠近的区

29、域，可设置XX级。）得到综合相关图，如下：图5.4 综合相关图利用关系表法规划配送中心：将综合相关图转化为关系工作表5.4，如下所示：表5.4关系工作表作业单位AEIOUX1、扫描区234,52、存储区1,34,53、分拣区2,5414、新到货物存贮区3,5215、发货区34261 根据评分和作业流程，选出最合适的无面积拼图，如下图所示：6.SLP在物流设施布局中应用总结分析本文论述了SLP思想在物流设施布局过程中的应用方法。将该方法应用于该企业物流设施的选址过程，取得了令人满意的结果。该方法对于物流企业的物流设施布局优化具有很好的实用价值和指导意义。SLP虽然不是一种全新的技术或者说理论，但

30、将它与其它技术相结合应用于物流设施布局规划领域中也可以称为一种创新。本课题在研究应用的过程中，还存在着一些问题和不足，需要在以后的工作中进一步研究。直接应用SLP法进行设施布置设计存在以下及方面的问题： （1）不适合现代企业的生产特点。传统SLP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 IS。SLP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迂回、绕行和相互干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