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　　工廠布局的方法和技術(shù)一直是工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探索的問題。自工業(yè)革命以來研究出了許多手工設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)分析和圖解技術(shù)，其中最為著名是1961年由美國(guó)人理查德·繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(System Layout Planning，SLP)理論，簡(jiǎn)稱SLP法。什么是SLP法呢？工廠布局規(guī)劃設(shè)計(jì)公司作如下分享。

　　整個(gè)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)的流程可以濃縮為下圖所示的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)概念：

　　

　　來源于：設(shè)施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　從整個(gè)流程來看，相比于其他布置方法，SLP法最核心的技術(shù)是通過作業(yè)單位間物流相關(guān)分析、非物流相關(guān)分析以及兩者結(jié)合的綜合分析，科學(xué)地解決了作業(yè)單位的位置問題。因此，本篇文章將以一家鞋企為背景，運(yùn)用SLP方法來布置該企業(yè)的新廠房，過程中將簡(jiǎn)化或省略其他布置環(huán)節(jié)，重點(diǎn)突出這一核心技術(shù)。

　　01

　　劃分作業(yè)單位

　　該鞋廠大致的生產(chǎn)工藝過程為裁斷工藝→準(zhǔn)備工藝→針車工藝→成型工藝，具體流程如下：

　　

　　根據(jù)上圖的工藝流程及廠房定位，設(shè)立如下表所示14個(gè)作業(yè)單位，分別承擔(dān)原材料存儲(chǔ)、備料、試產(chǎn)制樣、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項(xiàng)任務(wù)。

　　

　　02

　　物流相關(guān)分析

　　在工廠布置中，很多時(shí)候都是把尋求最佳物流作為解決布置問題的主要目標(biāo)。物流分析，即是研究各作業(yè)單位之間的物料移動(dòng)方向和物流量，常采用的方法有工藝過程圖、多種產(chǎn)品工藝過程表、成組方法、從一至表等。

　　以該鞋廠為例，通過P-Q分析，該鞋廠的生產(chǎn)類型屬于多種少量，較適用“從一至表”來統(tǒng)計(jì)一定時(shí)期（比如1周）的物流量，即物流強(qiáng)度如下：

　　

　　PS.

　?、傥锪鲝?qiáng)度單位可根據(jù)實(shí)際情況，可用重量、體積、托盤或貨箱作為計(jì)量單位；

　?、诋?dāng)物料沿著作業(yè)單位排列順序正向移動(dòng)時(shí)，即沒有倒流物流現(xiàn)象，從一至表中只有上三角方正有數(shù)據(jù)，如上例；

　?、郛?dāng)存在物流倒流現(xiàn)象時(shí)，倒流物流量出現(xiàn)在從一至表中的下三角方陣中，此時(shí)，從一至表中任何兩個(gè)作業(yè)單位之間的總物流量等于正向物流量與逆向（倒流）物流量之和。

　　由于直接分析大量物流數(shù)據(jù)比較困難，而且也沒必要，因此，SLP法通過劃分等級(jí)的方法，將物流強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為5個(gè)等級(jí)，分別用符號(hào)A/E/I/O/U表示，參照如下“作業(yè)單位間物流強(qiáng)度等級(jí)表”，對(duì)作業(yè)單元對(duì)進(jìn)行評(píng)級(jí)：

　　

　　如上例，將物流強(qiáng)度排序得到對(duì)應(yīng)等級(jí)如下：

　　

　　PS.其他作業(yè)單位對(duì)物流強(qiáng)度等級(jí)可忽略，物流等級(jí)取U

　　用物流強(qiáng)度等級(jí)，替換從一至表的物流強(qiáng)度數(shù)值，并將右上三角矩陣45°變形，就得到了SLP中著名的物流相關(guān)表如下：

　　

　　從物流系統(tǒng)優(yōu)化的角度講，作業(yè)單位間的相對(duì)位置就大致確定了。物流相關(guān)表中物流強(qiáng)度等級(jí)高的作業(yè)單位之間的距離應(yīng)盡量縮小，即彼此相互接近，而物流強(qiáng)度等級(jí)低的作業(yè)單位之間的距離可以適當(dāng)加大。

　　03

　　非物流（作業(yè)單位間）相關(guān)分析

　　在實(shí)際工廠布置中，物流分析往往不是唯一的依據(jù)，當(dāng)物流對(duì)生產(chǎn)影響不大或沒有固定的物流時(shí)，工廠布置就不能依賴于物流分析，需要進(jìn)行作業(yè)單位間非物流關(guān)系分析。比如像寶石工廠，物流量是非常少的；又比如輔助設(shè)施與生產(chǎn)部門之間往往沒有物流關(guān)系；等等，此時(shí)就要進(jìn)行非物流分析。

　　作業(yè)單位非物流關(guān)系的影響因素與企業(yè)的性質(zhì)有很大關(guān)系，不同企業(yè)，作業(yè)單位的設(shè)置是不一樣的，作業(yè)單位間相互關(guān)系的影響因素也不一樣，針對(duì)該鞋廠的生產(chǎn)特點(diǎn)，制定了各作業(yè)單位間相互關(guān)系的影響因素如下：

　　

　　參照如下“作業(yè)單位間相互關(guān)系等級(jí)表”，對(duì)作業(yè)單元對(duì)進(jìn)行評(píng)級(jí)：

　　

　　作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度的評(píng)級(jí)，可以由布置設(shè)計(jì)人員根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或與有關(guān)作業(yè)單位負(fù)責(zé)人討論后進(jìn)行判斷，也可以把相關(guān)關(guān)系統(tǒng)計(jì)表格發(fā)給各作業(yè)單位負(fù)責(zé)人填寫，或者由有關(guān)負(fù)責(zé)人開會(huì)討論決定，以本例確認(rèn)的作業(yè)單位對(duì)評(píng)級(jí)及理由如下：

　　

　　PS.其他作業(yè)單位對(duì)相互關(guān)系不重要，等級(jí)取U

　　則繪制作業(yè)單位非物流相關(guān)表如下：

　　

　　04

　　綜合相關(guān)分析并確定位置

　　在大多數(shù)工廠中，各作業(yè)單位之間既有物流聯(lián)系也有非物流的聯(lián)系，因此在SLP中，要將作業(yè)單位間物流的相互關(guān)系與非物流的相互關(guān)系進(jìn)行合并，求出合成的相互關(guān)系——綜合相互關(guān)系，然后由各作業(yè)單位間綜合相互關(guān)系出發(fā)，實(shí)現(xiàn)各作業(yè)單位的合理布置。

　　綜合相關(guān)分析其實(shí)可以采用兩種計(jì)算方式：

　　第一種，采用非物流相關(guān)分析方式，將物流作為其中一個(gè)影響因素，根據(jù)物流計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行評(píng)級(jí)，制定綜合相關(guān)表。

　　第二種，物流與非物流相關(guān)表結(jié)合來看，即量化物流相關(guān)表和非物流相關(guān)表的等級(jí)，取關(guān)系等級(jí)分值A(chǔ)=4、E=3、I=2、O=1、U=0、X=-1，以加權(quán)值為1:1來綜合考慮該廠的綜合相互關(guān)系：

　　

　　根據(jù)上表綜合分值排序，劃分關(guān)系等級(jí)如下：

　　

　　則可得出作業(yè)單位之間的綜合相互關(guān)系等級(jí)，繪制作業(yè)單位綜合相關(guān)表如下：

　　

　　至此，又會(huì)遇到另外一個(gè)問題：當(dāng)作業(yè)單位數(shù)量較多時(shí)，作業(yè)單位之間相互關(guān)系數(shù)量非常多，即使只考慮A級(jí)關(guān)系，也有可能同時(shí)出現(xiàn)很多個(gè)。

　　故引入綜合接近程度，某一作業(yè)單位綜合接近程度等于該作業(yè)單位與其他所有作業(yè)單位之間量化后的關(guān)系密切程度總和。

　　計(jì)算綜合接近程度及排序：

　　??將作業(yè)單位綜合相關(guān)表變換成類似于從一至表的方陣矩陣，即得到右上三角矩陣和左下三角矩陣表格堆成的方陣表格；

　　??把行或列累加關(guān)系等級(jí)分值，即為某一作業(yè)單位的綜合接近程度；

　　??按綜合接近程度值高低順序?yàn)樽鳂I(yè)單位排序，得到如下綜合程度排序表。

　　

　　綜合接近程度分值的高低，反映該作業(yè)單位在布置圖上所處的位置。分值越高，說明該作業(yè)單位越應(yīng)該靠近布置圖的中心位置；分值越低，說明該作業(yè)單位越應(yīng)該處于布置圖的邊緣位置，處于中央?yún)^(qū)域的作業(yè)單位應(yīng)該優(yōu)先布置。

　　依據(jù)SLP思想，首先根據(jù)綜合相互關(guān)系等級(jí)高低按A、E、I、O、U、級(jí)別順序先后確定不同級(jí)別作業(yè)單位位置，而同一級(jí)別的作業(yè)單位按綜合接近程度高低順序來進(jìn)行布置。

　　因此，我們對(duì)綜合程度排序表進(jìn)一步梳理，得到如下分析表：

　　

　　結(jié)合此分析表，根據(jù)綜合相互關(guān)系等級(jí)由高到低、綜合接近程度分值排序逐步繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖如下：

　　以處理A級(jí)的作業(yè)單位對(duì)6-7、7-8為例：

　　共涉及三個(gè)作業(yè)單位，按綜合接近程度分值排序?yàn)?、8、6

　?、倬C合接近程度分值最高的作業(yè)單位7布置在位置相關(guān)圖的中心位置

　?、谔幚碜鳂I(yè)單位8，對(duì)于作業(yè)單位8與圖中存在的作業(yè)單位7的關(guān)系密切等級(jí)分別為A，重點(diǎn)考慮較高等級(jí)的關(guān)系，將其布置在圖中。

　?、厶幚碜鳂I(yè)單位6，對(duì)于作業(yè)單位6與圖中存在的作業(yè)單位7、8的關(guān)系密切等級(jí)分別為A、U，重點(diǎn)考慮較高等級(jí)的關(guān)系，將其布置在圖中。

　　按同樣的方式，逐步處理E、I、O、U、X級(jí),得出最終作業(yè)單位位置相關(guān)圖。

　　

       

　　PS.作業(yè)單位13、14跟其他作業(yè)單位是不重要的關(guān)系，只要有空間即可放置。

　　繪圖所用圖例符號(hào)說明：

　　

　　

　　PS.

　　該鞋廠物流和非物流都很重要，所以需要綜合兩者來確定位置；如果物流很重要而非物流不重要，分析物流相關(guān)圖即可確定位置；如果物流不重要而非物流很重要，分析非物流相關(guān)圖即可確定位置。

　　05

　　約束條件及方案評(píng)估

　　根據(jù)作業(yè)單位位置相關(guān)圖+所需的面積，即可繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖，比較簡(jiǎn)單，在這邊就不做繪制。

　　作業(yè)單位面積相關(guān)圖是直接從位置相關(guān)圖演化而來的，只能代表一個(gè)理論、理想的布置方案，必須通過調(diào)整修正才能得到可行的布置方案，可考慮如下修正因素：

　?、賵?chǎng)址條件或周圍情況，如地面坡度、主導(dǎo)風(fēng)向、朝向、鐵路或道路的出人口，對(duì)周圍污染、振動(dòng)、噪聲的影響等

　?、诎徇\(yùn)方法，如與外部運(yùn)輸?shù)倪B接、搬運(yùn)的總體方案、搬運(yùn)方式、搬運(yùn)設(shè)備、吊車起重能力和所占空間等

　?、劢ㄖ卣?，如建筑立面、柱網(wǎng)、門窗形式、高度、地面負(fù)荷等

　　④實(shí)際可用面積

　?、輽z查所需面積全面性和合理性，如倉庫設(shè)施要根據(jù)面積相關(guān)圖重新檢查倉庫設(shè)施的面積，這時(shí)要根據(jù)貨物堆垛、上架、支撐方法等確定面積，又如公共及輔助部門考慮公共管線

　?、奕藛T的需要包括工廠出人口的分布，更衣室、休息室的位置以及安全、方便、通信問題,都要作為調(diào)整布置考慮的因素

　?、吖芾矸椒?/p>

　　⑧企業(yè)方針、建筑規(guī)范、資金不足等也是影響布置的重要限制條件

　　通過考慮多種方面因素的影響與限制,就會(huì)形成多個(gè)的布置方案,拋棄所有不切實(shí)際的想法,保留幾個(gè)可行方案供選擇。

　　其實(shí)，很多時(shí)候我們面對(duì)的是B類-現(xiàn)成廠房規(guī)劃和C類-原地優(yōu)化（點(diǎn)擊查看工廠布局規(guī)劃分類），所以實(shí)際操作可直接依據(jù)作業(yè)單位位置相關(guān)圖，直接在圖紙上進(jìn)行布置，并得出幾個(gè)可行方案供選擇。

　　有了幾個(gè)可行方案，接下來工作的重點(diǎn)就是方案評(píng)估。若只考慮經(jīng)濟(jì)因素，可用費(fèi)用對(duì)比法；但每個(gè)布置方案都有一些非經(jīng)濟(jì)因素，不可能用費(fèi)用精確地衡量，因此，最通用有效的評(píng)價(jià)方法是加權(quán)因素法。

　　加權(quán)因素法也有很多種，比如關(guān)聯(lián)矩陣法、AHP層次分析法、FCE模糊綜合評(píng)價(jià)法等，這邊不再詳細(xì)展開，有興趣可查找專業(yè)書籍進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

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工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)公司分享：壓鑄生產(chǎn)的裝備配置與廠房布局