山东交通学院SLP方法在物流设施布局中的应用研究.docx

1、山东交通学院SLP方法在物流设施布局中的应用研究山东交通学院物流系统规划设计课程设计说明书题目：SLP方法在物流设施布局中的应用研究 院(系)别 交通与物流工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 二一二年十二月课 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 班 级 学生姓名 学 号 12 月 17 日至 12 月 28 日 共 2 周指导教师(签字) 系 主 任(签字) 2011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

2、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，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

3、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、主要参考资料1 琚科昌.基于SLP的流程型制造企业物流设施布局分析方法及应用J.北京:物流技术,2006.102 程国全.物流设施规划与设计M.北京:中国物资出版社,20033 辛春安，崔英会，赵京军.工程物流探索中的若干问题研究J.武汉:中国水运,2007.54 张俊鸿.工程物流运输方案优化模型研究D.大连:大连海事大学,20075 程国全.SLP法在化工厂总平面布置中的应用J.北京:物流技术与应用,1997.26 刘琰，黄天佑，李文珍.流程型制造企业

4、生产系统信息化J.北京:工业技术经济,2003.67 理查德缪瑟.系统布置设计M.北京:机械工业出版社,19988 蔡临宁.物流系统规划M.北京:机械工业出版社,20099 尤建新.物流系统规划与设计M.北京:清华大学出版社,200910 谢如鹤.物流系统规划M.北京:中国物资出版社,200711 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,200612 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,2003.913 林敬松,周业付.物流园区规划与建设J.武汉:中国水运,2002.8摘 要随着我国物流产业的兴起和蓬勃发展，我国的物流设施建设方兴未艾，全国很多大中城市

5、都在规划或建设综合性物流设施，将分散在城市各个角落的运输公司、仓库、集散中心等物流企业吸引并集中到一起。但是，就目前来看，我国对物流设施的布置设计主要是由设计人员按照定性分析来进行，人为因素干扰大，缺乏对物流设施规划及其布局设计的科学认识。物流设施规划及其布局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，不仅包括物流设施选址的有关问题和方法，还包括物流据点及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。本文在综合分析各种物流设施布局方法的基础上，将重点对如何把系统布置设计思想即SLP应用于企业物流设施布置决策中，进行应用研究，提出基于SLP 思想的物流设施规

6、划及其布局设计分析方法。最后以某配送中心的布局和规划为案例阐述了该方法在设布局决策中的应用。关键词: 物流设施，物流，SLP，布局规划目 录1物流设施布局 11.1物流设施布局的方法 11.1.1系统布置设计法SLP法 11.1.2计算机优化布置法 21.2物流设施布局的意义 22 SLP法的应用 42.1 SLP法的要素 42.2 SLP法的流程 53案例分析 73.1配送中心业务流程分析 73.2应用SLP法布局 73.3 SLP的应用分析 10设计体会及今后的改进意见 12参考文献 131物流设施布局通常情况下，我们把为满足物流需要而建立起来的机构、系统、组织、建筑等，统称物流设施。主要

7、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。从建筑角度来看，整个物流设施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，则由作业车间、工场、货场、职能管理部门、辅助作业及生活服务部门这几类作业单位所构成。物流设施规划及其布局设计的目的主要就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。其遵循的原则为：（1）最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生产连续时间短。 （2）最少的物料搬运费用运输路线简化，避免往返和交叉。 （3）最有效地利用空间使建筑设备和单位制品的占有空间小。 （4）最好的柔性设

8、施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。 （5）最舒适的作业环境保证安全，满足生理、心理要求。 （6）最便捷的管理使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。1.1物流设施布局的方法物流设施规划及其布局设计的方法和技术，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。在此，本文主要介绍计算机优化布置法和系统布置设计法（SLP）。1.1.1系统布置设计法SLP法SLP(Systematic Layout Planning系统布置设计)是1961年由美国的查德缪瑟提出的一种工厂布置

9、方法，该方法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。其原则为：（1）简化加工或作业过程；（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）缩短生产作业周期；（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。在SLP 方法中，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

10、评价依据，其具体操作分为以下四个阶段：（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。图1.1 SLP阶段结构1.1.2计算机优化布置法计算机优化布置方法是指采用计算机辅助求解的布置方法，包括CRAFT（位置配置法）、CORELAP（相互关系法）、ALDEP（自动

11、设计法）及MULTIPLE等。总的讲这些方法可以分为两大类：构建型及改进型。前者是由物流、非物流信息出发，从无到有，生成一个布置图，如CORELAP（相互关系法）、ALDEP（自动设计法）；后者则是对己有布局的改进，寻找一种更好的布置图，如CRAFT（位置配置法）、MULTIPLE。整个方法基本都可以分成这样三个步骤：选择，即选择各个部门进入布置图的顺序，也可以称作确定布置顺序矢量；放置，指如何将各个部门放置在布置图中；评估，即是对各种布置结果进行评估，确定何种布置方案最好。1.2物流设施布局的意义因为竞争环境的原因，传统的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

12、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。对于企业内部的物流而言，其优化的途径主要通过合理的平面布置，优化物流路径及合理配置装卸、运输机械，提高物流质量以及改善生产节奏，尽可能降低库存，加快物流速度来实现。工业企业总体布置和各种生产设施、辅助设施的合理配置是

13、企业物流合理化的前提。优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少10%至30%，通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化企业总体布置，合理配置各种生产设施、辅助设施，避免或减少物流迂回、交叉以及无效的往复运输、倒运，避免物流输送过程混乱、线路过长等，达到物流短捷、顺畅，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，企业物流实施物流设施规划及其布局设计已成为提高企业竞争力的重要途径之一。2 SLP法的应用 SLP最初主要应用于工厂设计领域，根据查德缪瑟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

14、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。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

15、字母及相应的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与其它各作业单位j，(j=1，2，n，ji)的综合关系密切程度TCRi,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

16、据相互关系密切程度布置的作业单元位置相关图。2.1 SLP法的要素在缪瑟提出的工厂系统布置设计(SLP)中，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作为布置设计工作的基本出发点来看待的。因此，我们根据缪瑟的工厂系统布置设计(SLP)理论，将产品P、产量Q、生产路线R、作业单位部门划分S及生产时间安排T称为系统布置的基本要素(原始资料)。（1）产品P产品P是指待布置工厂将生产的商品、原材料或者加工的零件和成品等。这些资料由生产纲领和产品设计提供，包括项目、品种类型、材料、产品特征等。产品这一要素影响着生产系统的组成及其各作业单位间相互关系、生产设备的类型、物料搬运方式等方面

17、。（2）产量Q产量指所生产的产品的数量，也由生产纲领和产品设计方案决定，可以用件数、重量、体积等来表示。产量Q这一要素影响着生产系统的规模、设备的数量、运输量、建筑物面积大小等方面。（3）生产路线R为了完成产品的加工，必须制定加工工艺流程，形成生产路线，可以用工艺过程表（卡）、工艺过程图、设备表等表示。它影响着各作业单位之间的联系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等方面。（4）作业单位部门划分S在实施系统布置工作以前，必须就生产系统的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、职能管理部门、辅助生产部门、生活服务部门及仓储部门等。生产车间是工厂布置的主体部分，因为它体现工厂的生产能力。但

18、有时，辅助服务部门的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以辅助服务部门布置设计时应给予足够的重视。（5）时间T时间要素是指在什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数。在工艺过程设计中，根据时间因素，确定生产所需各类设备的数量、占地面积的大小和操作人员数量，来平衡各工序的生产时间。2.2 SLP法的流程依照查德缪瑟提出的系统布置设计（SLP）思想，系统布置设计程序一般经过下列步骤：（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

19、的原始资料。（2）物流分析与作业单位相互关系分析针对物流中心、配送中心，物流分析是布置设计中最重要的方面。另针对某些以生产流程为主的工厂，物料移动是工艺过程的主要部分时，如一般的机械制造厂，物流分析是布置设计中最重要的方面；对某些辅助服务部门或某些物流量小的工厂来说，各作业单位之间的相互关系(非物流联系)对布置设计就显得更重要了；介于上述两者之间的情况，则需要综合考虑作业单位之间物流与非物流相互关系。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

20、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

21、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。依照上述说明可以看出，系统布置设计(SLP)是一种采用严密的系统分析手段及规范的系统设计步骤的布置设计方法，具有很强的实践性。在总体规划阶段的设施总体区位布置和详细规划设计阶段的各作业区域的设备布置均可采

22、用系统布置设计SLP程序。其流程如图2.1所示：图2.1SLP的一般流程3案例分析本案例以服装配送中心的物流设施规划及其布局设计为例，根据配送中心的基本业务状况，并且结合服装行业要求配送中心具备快速反应的能力的特点，使用SLP方法对其进行重新的规划设计。3.1配送中心业务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。 配送中心的一般业务流程如图3.1所示：图3.1配送中心业务流程3.2应用SLP法布局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

23、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。（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。第一步，应该先分析配送中心内部基本流程。如图3.2所示，图中，以100个物流量为例，分析各运作过程的物流量。图3.2 配送中心内部基本流程第二步，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，最后写出物流相关表。表3.1 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

24、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%；U占物流量的0%。作出各区域物流相关表。表3.2 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UIAE（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

25、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、I、O、U五种，其比例一般如表3.3所示：表3.3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服装物流配送中心共有五个区域，所得作业单位相关图如图3.3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3.3作业单位相关图（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

26、=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域，可设置XX级。得到综合相关图，如图3.4所示：图3.4 综合相关图（4）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，如表3.4所示：表3.4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无面积拼块示例如图3.5所示：图3.5无面积拼块根据评分和作业流程，选出最合适的无面积拼图，如图3.6所示：图3.6无面积拼图3.3 S

27、LP的应用分析SLP虽然不是一种全新的技术或者说理论，但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。本案例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法进行物流设施规划及其布局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）

28、缺少动态柔性。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）由于历史的局限性SLP方法没有充分考虑利用计算机技术传统的方法主要是手工布置。 受主观经验、自身知识及能力等多种因素的影响虽然在布置过程中考虑了系统优化。

29、但往往得不到较优解，有时得到的可能仅仅是非劣解，想要获得优秀的，令人满意的方案是比较困难的而且手工布置程序繁琐导致设计者最终提供给决策者的方案较少可供决策者选择的余地太小不利于科学决策。设计体会及今后的改进意见经过两周的努力，本次课程设计终于顺利完成了，回顾这两周，在设计中遇到了很多专业知识问题，还有很多平时没有发现的细节问题，比如对SLP法的实际操作，word的应用，网上资料的搜集，论文结构的编排等等。不过，最终在老师的辛勤指导以及同学们的帮助之下，都一一得到了解决。通过此课程设计，我认识到了自己的不足。由于我的知识所限，这篇设计中还存在很多不当之处需要改进，比如在应用SLP法时对配送中心流

30、程的规划不是很贴合实际。但通过此次设计，我觉得我的确学到了很多课堂内学不到的东西，比如独立思考解决问题的能力、出现差错的随机应变以和团队合作能力等。同时，在老师们的身上我们学也到很多实用的知识，和处事的方法，以及认真的态度。可以说是受益匪浅，相信在日后的工作和学习中会对我有极大的帮助。最后，我想对那些给过我帮助的所有同学和各位指导老师表达衷心的感谢，是你们的帮助才让我顺利完成了此次设计。我会以此为起点继续努力，向更高的目标迈进。参考文献1 琚科昌.基于SLP的流程型制造企业物流设施布局分析方法及应用J.北京:物流技术,2006.102 程国全.物流设施规划与设计M.北京:中国物资出版社,20033 辛春安，崔英会，赵京军.工程物流探索中的若干问题研究J.武汉:中国水运,2007.54 张俊鸿.工程物流运输方案优化模型研究D.大连:大连海事大学,20075 程国全