1、 摘要 本文所研究的是制造企业的设施布局与优化。通过实地考察收集数据资料， 用系统布置方法 (SLP)方法对其进行分析，用层次分析法选出最优方案，最后用 SHA 方法进行评价并得到结论。 对于系统布局，首先，根据南防集团的产品结构、生产特点等实际情况，做出零 件明细表以及作业单位的划分，据此做出各个零件在作业单位间的移动顺序，用物 流量、物料搬运距离的综合因素来衡量物流强度的大小，以此进行物流分析。其次，进行非物流关系分析，确定影响总平面布局的非物流因素，并求出作业单位间的综合相互关系。最后，根据综合相互关系作出作业单位 间的位置相关图，运用块状布置法，求出作业单位间的空间关系。以此作出改善后
2、的平面布局图，得出较为满意的方案。 再用层次分析法选出最优方案，最后用 SHA 方法进行评价并得到结论。 物料搬运系统分析的物料分类按形状大小分为了七个部分，极小零散件，小型件，固块状中型件，板条状中型件，圆柱长条状大件，固块状大件，产成品。根据距离和物流量之间的关系，将搬运路线分为三种，中心型，渠道型和直达型。搬运设备采用了四种类型，简单的搬运设备，复杂的搬运设备，简单的运输设备和复杂的搬运设备。运输单元采 用了单件搬运和托架或容器集装搬运的 方法，综合分析出物料搬运方法。 关键词：制造企业；设施布局；物料搬运 I 摘要 本文所研究的是制造企业的设施布局与优化。通过实地考察收集数据资料， 用
3、系统布置方法 (SLP)方法对其进行分析，用层次分析法选出最优方案，最后用 SHA 方法进行评价并得到结论。 对于系统布局， 首先，根据南防集团的产品结构、生产特点等实际情况，做出零 件明细表以及作业单位的划分，据此做出各个零件在作业单位间的移动顺序，用物 流量、物料搬运距离的综合因素来衡量物流强度的大小，以此进行物流分析。其次，进行非物流关系分析，确定影响总平面布局的非物 流因素，并求出作业单位间的综合相互关系。最后，根据综合相互关系作出作业单位间的位置相关图，运用块状布置法，求出作业单位间的空间关系。以此作出改善后的平面布局图，得出较为满意的方案。 再用层次分析法选出最优方案，最后用 SH
4、A 方法进行评价并得到结论。 物料搬运系统分析的物料分类按形状大小分为了七个部分，极小零散件，小型件，固块状中型件，板条状中型件，圆柱长条状大件，固块状大件，产成品。根据距离和物流量之间的关系，将搬运路线分为三种，中心型，渠道型和直达型。搬运设备采用了四种类型，简单的搬运设备，复杂的搬运设备，简 单的运输设备和复杂的搬运设备。运输单元采 用了单件搬运和托架或容器集装搬运的方法，综合分析出物料搬运方法。 关键词：制造企业；设施布局；物料搬运 II Abstract This paper is the study of facility layout and optimization of man
5、ufacturing enterprises. Through on-the-spot investigation to collect data,then ues system method (SLP) method to analyze it, using the analytic hierarchy process (ahp) to select the optimal scheme, finally the evaluation by SHA method and get the conclusion. For system layout， first of all, accordin
6、g to Company Nanyang Explosion s product mix , production characteristics of the actual situation , and make part schedule and the division of the operating units , and accordingly to make the move sequence of the various parts between the operating units , the amount of logistics , material handlin
7、g distance factor to measure the size of the logistics strength , in order to carry out the logistics analysis .Second, non- logistics relationship to determine the overall layout of the non- logistics factors , and calculated the relationship between operating units .Finally, according to the compr
8、ehensive relationship between the location map of the operating units , the use of block layout method to calculate the spatial relationship between the operating units . In order to make the improved layout diagram, draw a more satisfactory solution. Then use analytic hierarchy process (ahp) to sel
9、ect the optimal solution, and finally by SHA method to evaluate and come to a conclusion. Material handling system analysis of the material classification according to the shape size is divided into seven parts, small scattered parts, small parts, solid block medium, medium plate strips, cylindrical
10、 long big, solid lump bulk and finished goods. According to the relationship between the distance and the through put, moving route can be divided into three kinds, center type, and channel and direct. Handling equipment used four types, simple handling equipment, handling equipment, simple transpor
11、t equipment and complex handling equipment. Transportation unit adopts the single handle and bracket or container container handling methods, Comprehensive analysis of the material handling methods. Key words: Manufacturing enterprises; facility layout; Material handling 目录 前言 . 1 1 设施规划简介 . 2 1.1 设
12、施规划的意义和作用 . 2 1.2 设施规划的国内外现状 . 4 2 设施规划概述及相关技术 . 6 2.1 设施规划的定义 . 6 2.2 设施规划研究范围 . 6 2.3 目标及原则 . 7 2.4 相关方法理论概述 . 8 2.4.1系统布置设计（ SLP）法 . 8 2.4.2物料搬运系统分析 SHA .10 2.4.3层次分析法 .13 3 设施布局与优化在南防集团的应用研究 .14 3.1 南防集团简介 .14 3.2 南防集团物流现状与分析 .14 4 对南防集团布局进行改善 .16 4.1 零件明细表及工艺过程 .16 4.2 物流分析 .18 4.3 非物流关系分析 .23
13、4.4 综合相互关系分析 .25 4.5 作业单位位置相关图 .28 4.6 作业单位空间相关图 .31 4.7 用层次分析法进行 B、 C 方案的选优 .33 4.8 作业 单位的面积相关图 .36 5 用物料搬运系统（ SHA）法进行评价 .39 5.1 物料 分类 .39 5.2 各 项移动分析 .40 5.2.1布局改善前的移动分析 .40 5.2.2布局改善后的移动分析 .40 5.3 搬运 方法 分析 .41 5.3.1布局改善前的搬运方法分析 .43 5.3.2布局改善后的搬运路线分析 .45 5.4 结论 .47 6 总结 .48 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 .4
14、9 附录 A 译文 .50 附录 B 外文文献 .54 1 前言 世界经济全球化的出现和科学技术的快速发展，使得制造企业的竞争日趋激烈。如何合理利用企业资源，提高企业生产效率，降低生产成本，从而提高企业的竞争力，已成为每一个制造企业亟待解决的问题，而生产设施规划水平的高低和质量的优劣对此起到了决定性的作用 1。 设施规划是对建设项目的各类设施、人员、投资进行系统规划与设计，用以优化人流、物流和信息流，从而有效、经济、安全地实现建设项目的预期目标。研究表明 ,在产品生产的整个过程中 ,仅有 5%的时间用于加工和制造 ,剩余 95%的时间都用于储存、装卸、等待加工和运输 2。而装卸、等待和运输与设
15、施布局有直接的关系，由此可以看出合理的设施布局对于制造业的重要性。设施规划设计的水平和质量 ,对资源是否合理利用、能否发挥经济效益、对最终实现投资效果 ,起到了关键性的作用 3。 南阳防爆集团的设施布局与优化 2 1 设施 规划简介 1.1 设施规划的意义和作用 本节将从四方面说明设施规划和设施规划的重要性。首先，若以美国为例，美国处1955 年以来，每年约有 8%的 GNP 用在新设施，同时现代的设施规划也必须在设计方法、应变弹性及纯净指标等方面进行持续改善，因此，必须对先前所购置的设施进行年度修正或重新设计来提升作业绩效。而每年投资在建立新设施或改善旧设施的庞大金额，也有效地说明了设施规划
16、的重要性 4。 第二方面，目前产业界在借鉴动作上仍有很大的改进可能，可由以下七个方面探讨： （ 1）成本方面：设施的固定成本、搬运成本与维护成 本对企业经营绩效有何冲击。如其中的土地成本就占去企业资本极大的比重。因而多数以承租方式来解决用地的需求。 （ 2）资金投资方面：企业的大部分资金会投资于何处，而可转换性又为何。在设施规划过程之中，若没有将资金的运用投资列入考虑或分配不当，影响的层面便 会扩及企业整体的营运，且资金转换的空间也会随之面缩减。 （ 3）员工士气方面：设施规划对员工士气和工作安全有影响。如果设施规划不良，致使员工因此发生职业伤害，对于整体士气必定产生影响；倘若未能适时排解，问
17、题的层面居委会扩及到工作效率而衍生更多的操作成本。 （ 4）设 施管理方面：设施规划对设施管理有何冲击。例如针对未来的变动、产量过剩或产量不贵等 情况，如何撰写应变作法以提高整体作业执行的弹性。 （ 5）顾客满意方面：从如何满足顾客的角度来看，企业可通过以下的循环式检查来了解设施规划景区所扮演的角色功能。 1）执行市场研究和销售预测，了解顾客的需求点和需求量。 2）执行生产设计，描绘产品规格的劳务内容，并规划所需要的产量。 3）执行流程设计，决定如何制造产品或提供劳务。 4）执行作业设计，决定工作方法和标准，进而确定所需的人力和设备。 5）执行物料搬运，决定物料流程路径， 安排活动的关联位置与
18、空间。 6）考虑财务配合，采购设备及建筑。 7）开始装置设备。 8）实际生产或提供劳务、仓储、运销等 机能。 9）采用体积营销方式销售给顾客。 3 10）将顾客反应和顾客等 经由营销渠道反馈给企业，构成一个循环。 （ 6）资源使用方面：设施规划对资源使用上有何影响。节约能源及环境保护是设施重设计的二项主要原因。能源已成为一项重要和昂贵的原材料，当发展出更能节约能源的设备、流程与物料时，就忙地导入工业市场，这些变革经常会使得设施设计的其他方面也产生改变。例如，在某些能源密集工业，可修改设施设计以 利用在工程中所翻出的能源来控制办公区温度。另一方面，从环境保护的观点来看，由于环保意识的提升，在筹备
19、建厂的过程中，不公要考虑其对环境会产生污染的来源和数量，并经加以了解和控制后，妥善规划及安排所需的防污处理设备，且分析该 设施设置前后，对生态环境和众生活所可能带来的影响程度和范围。在事前规划解决，可减少对环境的负面影响。 （ 7）设施弹性方面：设施规划对能适应变动与满足未来需求的设施能力有何影响。长期预测所带来不确定性的风险，可以通过弹性设计加以克服，如原始的设计容量过滤，则未来扩展所需的资金会很多。 例如饭店未来要扩展，下水道管线与垃圾收集旦在开始设计时就要加入扩充因子，以降低未来扩展时的修改成本。相同的，一个新的高尔夫球场一开始可以只有 9个洞，但若没有完善的扩展计划（如购买相邻土地），
20、则永远不可能成为 18个洞的大球场。 综合以上 7个方面的说明，更加显示出设施规划对于企业的设施维护成本、员工安全、资金运用、现场管理等 层面的冲击，满足未来需求弹性以及顾客满意度等 想到间的影响与重要关系。 第三方面，在设施规划过程中，设施地址选择和设备购买两项决策将对日后系统动作产生深远影响（如生产与经营成本），对未来厨 房扩充和发展也将成为限制条件。若是等到一切设置完成后再想变更，就要多付出碑好几倍，甚至几十倍的代价来修改。同时，现在的规划和未来的控制是一体的两面，也就是说，若目前在设施规划上投稿的努力程度愈高，未来的控制上所需的努力程度则愈少，相反的，目前在设施规划上投稿的人力时间愈少
21、，未来在控制上所花的人力时间就可能愈长。 由此我们可以归纳出设施规划、变更成本与影响效率的关系，即规划阶段若先投入较多时间人力，以求能考虑整体设施规划的完整性，则在规划期间进行变更，其成本较低且效率高，以后的设施布局变动弹性也较大；反之，若 在使用阶段才因需求改变而更动设施设计，则为时已晚，其变更成本高且效率低。 第四方面，若将设施类型限定为物流设施，则针对“物 流设施规划的重要性”，可归纳分为长期影响及短期影响两部分，如下所述 5： 南阳防爆集团的设施布局与优化 4 1长期影响部分 （ 1）仓储或分销中心的数量、位置与规模将对分销系统的动作绩效产生重大影响。 （ 2）对于单一与多个地点的公司
22、的供应品、原料、在产品与产成品的依存采取集中式依存或分布式依存，将对企业采购策略和库存管理方式产生重大影响。 （ 3）取得现在设施或从零开始设计新设施，将对企业未来的发展和分销中心的和管理互动 关系，均需有一套妥善、完整的规划步骤来执行。 （ 4）因为市场需求、人力资源与科学技术的不确定性所衍生的弹性需求必须事先列入规划考虑过程。 2短期影响部分 （ 1）储存功能与制造功能之间的界面动作是否顺畅，将对作业绩效具有一定的影响力。 （ 2）物料搬运设备的选择对整体的设施规划具有重大影响。 （ 3）就物料控制、设备控制以及分销流程的控制建立不同的控制系统，以确保设施规划目标的实现。 （ 4）设计方案
23、的空间使用效率、设备选用与作业方式等 将对是否可以达成成本目标具有重大影响。 对于一个建设项目，资源利用是否合理， 工厂布局是否得当，工艺设备是否先进适用，能否取得好的投资效果，能否发挥企业的经济效益和社会效益，规划设计起着决定性的作用。据资料统计分析，物料搬运费用占生产经营活动总开销中的比例高达 20%-50%6，而物料的搬运与企业设施的布置有直接的关系。因此研究如何优化设施规划与布局，降低生产成本，提高生产效率就越来越具有重要的意义。 优良的设施布置是降低生产成本、提高生产效率、增强企业核心竞争力的关键要素，因此，运用设施布置设计理论知识，来优化初始布置方案，对提高企业生产效率、降低搬运成
24、本， 减少生产中可能存在的 资源浪费以及促进制造企业的市场竞争均有重要的理论和实际意义。 1.2 设施规划的国内外现状 在世界上一些发达的国家和地区，设施规划问题已成为具有独立的学科方向和技术体系的学科。在设施布局和优化时，将产品或原料从进厂到包装完毕出厂，按一个“物”的流通运输进行考虑，即应用物流技术。美国的 R.A.Muther 提出了最具代表性的设施布置5 方法 系统化设施布置规划 (Systematic Layout Planning, SLP)理论 7。该方法以定量的方法来得到最优的方案，不仅解决了无理论、无水平的状况，也提 高了企业的经济效益。另外计算机管理系统的普及和应用也使得人
25、们能够解决更为复杂的设施规划问题。 国内针对车间布局的研究也已经展开，同济大学提出面向敏捷制造的车间布局形式，并且阐明基于新模式下的车间布局需要不断变化和调整，在其整个生命周期中，不清楚生产数据的情况下，利用模糊生产数据的方式进行车间布局。上海交通大学则提出了生产线车间布局的数学模型和结构模型，并根据设备的特点提出基于设备分类的定序算法和定位算法。然而我国生产设施规划与设计的应用十分不均衡。在大中型企业中，生产设施的规划比较合理，但是，在小型企业中还 依靠工厂设计的经验总结来规划工厂的布置，这样大大加大了企业的生产成本，生产效率难以提高，削弱了企业在市场上的竞争力。因此 ,积极学习国外的先进技术，使我国的中小型企业在国际市场上赢得竞争力成为我们的责任。
