设施规划课程设计
课题:M公司布局优化
设施规划课程设计
目录
1 课程设计的目的和要求 .................................. 3
1.1绪论 .................................................................................................................. 3
1.3 课程设计的目的 ........................................................................................... 3
1.2 课程设计内容 ................................................................................................. 4
2 系统布置设计 ........................................... 5
2.1 工厂设计研究范围 ....................................................................................... 5
2.1 工厂布置目标 ............................................................................................. 6
2.3 工厂布置的基本设计原则 ............................................................................. 6
2. 4 工厂布置方法 ............................................................................................ 7
2.5 系统布置设计（SLP）模式 ........................................................................ 7
2.6 系统布置设计基本要素 ............................................................................... 7
2.7 系统布置设计模式 ......................................................................................... 8
3 Ｍ公司设施规划物流分析 ................................ 8
3.1M公司概述 ....................................................................................................... 9
3.2 Ｍ厂区物流分析 ........................................................................................... 9
3. 2.1当量物流量的确定 ............................................................................................... 11
3.2.2物流量的计算 ........................................................................................................ 12
3.2.3物流强度汇总表和物流强度等级划分 ................................................................ 13
3.3 M公司工厂设施优化布置 ............................................................................ 15
3.3.1作业单位非物流相互关系的分析 ........................................................................ 15
3.3.2作业单位综合相互关系分析 ................................................................................ 16
3.5厂区的重新布置 ............................................................................................ 20
3.6新方案分析 ................................................................................................... 22
4 设施规划小结 ......................................... 23
1 课程设计的目的和要求
1.1绪论
设施规划与物流分析是工业工程专业一门重要的主干专业课程。设施规划是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。设施规划特别是其中的工厂设计着重工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。
工厂作为一个生产系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素、多目标的系统优化设计课程。
由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计（SLP）方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相关关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。
1.3 课程设计的目的
设施规划与物流分析课程设计是设施规划与物流分析课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是：
（1）能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。
（2）通过对南宁南机动力有限公司的布置设计的实际操作，熟悉熟悉系统
布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。
（3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。
（4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际技术问题的能力。
1.2 课程设计内容
设施规划与物流分析课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。为此，本课程设计包括两个阶段:一是现场调研阶段，二是给定工厂布置设计阶段。具体内容与工作量要求如下:
1、现场调研
以南宁南机动力有限公司为研究对象，该厂的生产类型属于多品种、中小批量生产，包括三大类产品，生产部门与主要辅助部门12个。完成下列工作:
（1）产品调查 分析产品构成，详细列出工厂主要零部件明细表。
生产工艺过程调查 针对主要产品加工工艺过程绘制详细工艺过程图，并注明各工序间物料搬运量。
（2）绘制各生产车间、仓储部门之间的物料流程图。
（3）作业单位调查 针对各种不同的部门编制相应的调查表。
（4）绘制工厂现有平面布置图。
（5）对现有平面布置进行分析，找出不合理处，并提出改进意见。
2、工厂布置设计
针对给定的工厂实例，完成下列工作:
（1）产品分析，产品～产量分析，确定生产类型。
（2）生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。
（3）进行物流分析，得到物流相关表。
（4）进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。
（5）将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。
（6）绘制作业单位位置相关图。
（7）绘制作业单位面积相关图。
（8）参考现场调研情况，列出影响布置的修正因素与实际限制条件。
（9）产生两套布置方案。
（10）布置方案的自我评价 从物流效率、工艺流程要求及生产变化的适应性等方面对各方面进行评价比较，得出最佳方案。
3、编写课程设计说明书
课程设计说明书是整个设计工作的总结，应包括现场调研报告以及工厂布置设计各个阶段的工作内容。
（1）现场调研报告 应包括必要的图表与文字说明
（2）工厂布置设计说明书 应包括各个阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明。
4、图样工作量
图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，包括:
（1）作业单位位置相关图
（2）作业单位面积相关图
（3）布置方案图
2 系统布置设计
2.1 工厂设计研究范围
设施规划与设计是对企业的设备、物料以及人员所需空间进行合理分配和有效组合的技术，其研究对象相当广泛。就工厂设计而言，主要包括厂址选择、工厂平面布置、物料搬运与仓储、能源管理与办公室布置等研究内容。
1、厂址选择
重要的成本因素:①运输成本；②原材料的供应成本；③动力能源和水的供应量及成本；④土地成本和建筑成本；⑤劳动力资源的供应量、素质及成本；⑥其他各类社会服务成本等。
定性的非成本因素:当地的气候；地理环境、政策法规、社会因素及科技发展水平等。其中包括环境保护、防止污染等。
2、工厂布置
工厂布置主要包括工厂总平面布置和车间布置两个方面。工厂布置是工厂设计的
核心内容。
3、物料搬运
工厂内的物料搬运涉及到全厂工艺过程、搬运作业、仓储管理、信息系统等各个方面。现代物料搬运的重要特征是把物料搬运的过程中的所有环节（包括运输、装卸、储存、加工、装配和包装等），当作一个整体的物流系统来考虑，并与工厂布置密切结合，使工厂物料流动与转移更趋合理，减少物料和能源消耗，缩短物料流动周期，提高产品质量，节省劳动力，最终实现系统总体效益最优化。
2.1 工厂布置目标
系统的设计工作必须具备的4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。对于工厂布置来说，主要表现在:
（1）必须满足生产工艺过程的需要（可行性）
（2）减少物料搬运（经济性）
（3）减少设备投资（经济性）
（4）提高在制品的周转率（经济性）
（5）充分利用现有空间（经济性）
（6）有效发挥人力及设备的生产能力（经济性）
（7）生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。当产品品种变化时，生产系统调整要简便（柔性）
（8）维护良好的工作环境，确保操作人员舒适安全的工作（安全性）
2.3 工厂布置的基本设计原则
1、工厂总平面布置设计原则
（1）满足生产要求，工艺流程合理。
（2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直。
（3）合理用地
（4）充分注意防火、防爆、防震与防噪声。
（5）利用风向、朝向的自然条件，减少环境污染。
（6）充分利用地形、地貌、地质条件。
（7）考虑建筑群体的空间组织和造型，注意美学效果。
（8）考虑建筑施工的便利条件。
上述设计原则涉及面非常广，往往存在相互矛盾的情况，应结合具体条件分别考虑。
2、车间布置设计原则
（1）确定设备布置形式
（2）满足工艺流程要求
（3）实行定置管理，确保工作环境整洁、安全。
（4）选择适当的建筑形式。
（5）采光、照明、通风、采暖、防尘、防噪声。
（6）具备适当的柔性，适应生产的变化。
2. 4 工厂布置方法
用SLP法分析工厂布置，它提供了一整套具有清晰条理性和严密逻辑性的分析方法。SLP法采用作业单位间关系密集程度和相互关系表，图来研究各种因素对布置设计的影响，使布置设计由定性阶段发展到了定量阶段。
2.5 系统布置设计（SLP）模式
原始资料:P,Q,R,S,T及作业单位 物流 作业单位相互关系
相互关系图解
所需面积→↓←可用面积
面积相关图解
方案x方案y 方案z
评价
2.6 系统布置设计基本要素
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。产
品这一要素影响着生产系统的组成及其作业单位间的相互关系、生产设备的类型、物料搬运方式等。
2、产量Q
产量指所生产的产品的数量，这一要素影响着生产系统的规模、设备的数量、运输量、建筑物面积的大小等。
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，形成生产线路，它影响着各作业单位间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。
4、辅助服务部门S
我们把除生产车间以外的所有作业单位统称辅助服务部门，它的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以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的数量，来平衡各工序的生产时间。
2.7 系统布置设计模式
工厂布置设计过程是反复迭代、逐步细化的寻求最优解的过程。系统布置设计是一种逻辑性强、条理清楚地布置设计方法，分为确定位置、总体区划、详细布置及实施4个阶段，在总体区划和详细布置两个阶段采用相同的SLP设计程序。 SLP程序的一般步骤:
（1）准备原始资料。
（2）物流分析与作业单位相互关系分析。
（3）绘制作业单位位置相关图
（4）作业单位占地面积计算
（5）绘制作业单位面积相关图
（6）修正
（7）方案评价与择优。
3 Ｍ公司设施规划物流分析
3.1M公司概述
M公司是一家大型工业洗涤设备生产厂家，其生产的产品除在国内销量占主导地位外，还远销到许多国外市场。随着公司订单的增加，各种型号产品的需求越来越大，日产量也逐渐增加，许多问题日渐显见，生产物流不畅，生产成本高，劳动强度大，为了保证交货期，工人们经常需要加班。为此，进行物流分析、优化其设施布置势在必行。
3.2 Ｍ厂区物流分析
1)从外部进厂的原料主要由汽车运输，再由搬运小车搬运至相应储存区域。如生铁件、油漆和外协件分别运往生铁件堆放区域、喷漆房和常规件仓库。
2)根据工作令将生铁件、板材、棒材、精铸材料用叉车运到机加工车间，进行冲压和机加工；然后将半成品送至暂存区。外缸、内胆、底座焊接完毕后用叉车送至喷砂车间进行喷砂，之后热喷锌，再将内胆送往水洗大件周转处，外缸、底座送至喷漆房I，喷漆后再送往水洗大件周转处；用搬运小车将冲压好的门面送至门面仓库。
3)领料员根据BOM清单到常规件仓库领料，由搬运小车送往装配车间；用叉车将外缸、内胆、弹簧运至装配线；用叉车将电机从常规件仓库运往装配车间；经过主轴装配和附件装配后用叉车将在制洗衣机送往喷漆房Ⅱ，进行喷漆，喷漆好的产品经过一定时间的风干再直接送往装配线进行装配；用搬运小车将门面运至装配线进行装配；用叉车将外缸盖板、活动门圈从机加工车间运至装配线进行装配。
4)后道装配完成后将产品用叉车送至调试车。间进行调试；调试合格送至成品仓库的包装车间进行包装整理，包装整理后再送到成品仓库。调试不合格送往装配线进行故障检查、整修，再送至调试。水洗机的装配流程如图l所示。
在装配线上，所有的物流线路汇合在一起，以一个整体传向仓库、装运点心J。对于工厂布局来说，一个思考成熟、考虑周全的物流图就是最好的技术资料。M企业的主要生产工艺流程和物流状况参见图2。
3. 2.1当量物流量的确定
由于M企业的产品主要是金属制品，各个车间之间的物流搬运主要靠叉车和搬运小车来搬运。由于主要部件体积较大，占据空间较大，叉车每次只能搬运一件。其他小型部件由搬运小车集中搬运，除一些小型标准件，每次搬运的每种零件有5件，多种零件一起搬运。无论是叉车还是搬运小车，它们每次的搬运量都没有达到它们的载重量。所以可以采用叉车搬运的搬运次数作为企业的当量物流量，用“d”作为单位，即车间每天要用周转车搬运多少次。根据表1知，在产出一定数量产品的情况下，原料、半成品和零配件的总物流当量：产品的物流当量=21．6：3：7．2：1
11 / 23
3.2.2物流量的计算
从企业的物流来看，需要搬运的物品主要有原材料、半成品、产品、余料、闲置周转工具、油漆等，由于余料、闲置周转工具、油漆等的物流当量和其他物品比较相对较小，暂忽略不计。原材料、半成品的搬运量都是根据产品的每次产量而定的，因此，先要分析出洗衣机生产工序生产出的产品的每日物流量。洗衣机产品日搬运次数参见表2。 12 / 23
由表2知产品的日搬运总次数为32．4次，由于原料、半成品和零配件的总物流当量：产品的物流当量=7．2：1，则原料、半成品和零配件的平均日搬运次数=32．4×7．2=233．28(车／d)。 3.2.3物流强度汇总表和物流强度等级划分
为了制图和制表方便，可以将每个作业单位赋予一个代号，用代号来表示作业单位之间的物流，各个作业单位的编号参见表3。
统计各作业单位之间的物流强度时，当存在逆向物流时，物流强度等于正、逆物流之和¨J。经以上分析绘制出企业内部物流强度汇总表(表4)。从表4可以看出，企业物流有一条主线，l-2-3-5-13-7-4-6-10-11-12，这条路线也是产品的主要工艺流程。
将各单位作业单位对的物流强度大小排序，根据物流强度分布比例划分物流强度，具体情况下参见表5.
有1条物流路线的物流强度最强，作为超高物有1条物流路线的物流强度
14 / 23
最强，作为超高物流路线，物流强度等级为A；有6条物流路线的物流强度作为极高物流路线，物流强度等级为E；较大物流强度的物流路线也有4条，物流强度等级为I；一般物流强度的物流路线有6条，可忽略物流强度等级的物流路线有l条，物流强度分别为O、u。在重新对工厂的布置进行优化设计时，物流相关表中等级高的作业单位之间的距离应尽量减小，或者尽量相互靠近。
3.3 M公司工厂设施优化布置
3.3.1作业单位非物流相互关系的分析
作业单位非物流相互关系密切程度的影响因素与企业的性质有很大关系，不同的企业，作业单位的设置不同，作业单位之间的非物流相互关系的影响因素也不一样。作业单位非物流相互关系分析主要从以下3点出发。
1)明确各单位的特点，包括工作内容、工作性质，有无振动、噪声、烟尘及异味等环境污染。
2)明确各作业单位与其他单位之间的重要联系，包括工艺流程、物流方面联系和工作性质相似性、生产管理、人员等方面联系。
3)明确存在环境污染的作业单位对其他作业单位的影响。根据以上分析，作业单位非物流关系有以下影响因素：是否使用同一物流平台、物流、服务、方便性、库存控制、联系、零件流动、清洁。非物流关系等级分为：A绝对必要、E特别必要、I重要、O一般、U不重要、X不希望。确定各个单位对之间的影响因素，并确定相互等级关系，绘制作业单位相互关系图，作业单位相互关系参见图3。
15 / 23
3.3.2作业单位综合相互关系分析
设施布置设计时应同时考虑各作业单位间的相互关系，将作业单位物流与非物流关系合并，才能做到科学合理。
1)根据企业物流与非物流的情况，物流影响要比非物流影响大，因此，企业物流与非物流的相对重要性的比值m：／t=2：1。
2)量化物流强度等级和作业单位相互关系等级一般取A=4，E=3，，=2，O=1，U=0，X=-1。3)计算量化的作业单位综合关系强度制作作业单位综合关系强度表及综合关系等级的划分表，参见表6、表7。
16 / 23
4)统计各阶段分数作业单位对的比例，划分综合相互关系等级，填写作业单位综合相互关系表。
2．3绘制作业单位位置相关图
利用综合接近程度排序表，量化综合相互关系等级，并计算出各作业单位
17 / 23
综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序。填写综合接近程度排序表（见表8）。
作业单位综合接近程度排序表，给各个作业单位排序，先布置总关系值最大的作业单位，按图幅的大小选择单位距离长度，关系等级为A级的作业单位
/ 23
对之间的距离为1个单位距离长度，E级为2个单位距离长度，其它关系依次类推。从作业单位综合相互关系表中取出关系等级为A级的作业单位对，并将所涉及的作业单位按综合接近程度的高低排序，得到作业单位序列。将综合接近程度最高的作业单位布置到中心位置，然后依次类推。作业单位等级表示方式参见表9。
根据各作业单位相互关系，绘制作业单位位置相关图，参见图4。 绘制作业单位面积相关图根据作业单位面积（见表10），绘制作业单位面积相关图(如图5)。
19 / 23
3.5厂区的重新布置
考虑限制因素，整理出新方案。原厂区平面布置见图6。
20 / 23
考虑修正因素与原厂区平面布置的实际条件限制因素，调整面积相关图，包括如下因素
1)原车间规划与占地面积，适当考虑车间之间的互换性。
2)适当在原规划上增设隔间或墙壁。
3)考虑建筑物朝向、间距等。考虑以上因素，可以整理出一个方案。如图7。
21 / 23
3.6新方案分析
方案除了之前介绍过的14个作业单位以外，又加了4个作业单位：15一危险品仓库，16一电梯，17一折弯区，18一配电室。整个平面图只显示了厂区一楼的布置情况，二楼空间不大，在4一大件周转区楼上安置了9一电器件仓库和电器件装配车间。
作业单位可以分为可分割作业单位和不可分割作业单位，例如暂存区是用于放置产品的区域，并不是用于生产产品的车间，所以暂存区就可以分割成多个区域，同时，l-总仓库分为1(ａ)门面仓库、1团片区三(b)重型料架区、3(c)常规件存放区、4(d)发料区、5(e)电机存放区等几个区域，由于总仓库储存物品种类繁多，需划分多个区域，故不能在图中一一标明。
由于新方案将仓库物品合理归类，适当缩减了仓库的面积，提高了空间利用率，同时空出片区四，可用于租赁，为公司创收。方案中，片区间的主通道宽度为34．5m，车间内部虚线表示的通道宽度为4 m。车间内门的宽度都为5 m。 22 / 23
4 设施规划小结
通过这次课程设计，使自己受益匪浅：进一步加强了制作课程报告的能力；切实感受了设施规划与物流理论在实际规划中的指导意义；知道了在工厂布局时需要考虑的主要影响因素；（定性的非物流因素分析和定量的物流因素分析）总之，一方面，复习和运用了所学知识；另一方面，也得到了如何做一份好的分析报告的能力。
23 / 23
设施规划课程设计
课题:M公司布局优化
设施规划课程设计
目录
1 课程设计的目的和要求 .................................. 3
1.1绪论 .................................................................................................................. 3
1.3 课程设计的目的 ........................................................................................... 3
1.2 课程设计内容 ................................................................................................. 4
2 系统布置设计 ........................................... 5
2.1 工厂设计研究范围 ....................................................................................... 5
2.1 工厂布置目标 ............................................................................................. 6
2.3 工厂布置的基本设计原则 ............................................................................. 6
2. 4 工厂布置方法 ............................................................................................ 7
2.5 系统布置设计（SLP）模式 ........................................................................ 7
2.6 系统布置设计基本要素 ............................................................................... 7
2.7 系统布置设计模式 ......................................................................................... 8
3 Ｍ公司设施规划物流分析 ................................ 8
3.1M公司概述 ....................................................................................................... 9
3.2 Ｍ厂区物流分析 ........................................................................................... 9
3. 2.1当量物流量的确定 ............................................................................................... 11
3.2.2物流量的计算 ........................................................................................................ 12
3.2.3物流强度汇总表和物流强度等级划分 ................................................................ 13
3.3 M公司工厂设施优化布置 ............................................................................ 15
3.3.1作业单位非物流相互关系的分析 ........................................................................ 15
3.3.2作业单位综合相互关系分析 ................................................................................ 16
3.5厂区的重新布置 ............................................................................................ 20
3.6新方案分析 ................................................................................................... 22
4 设施规划小结 ......................................... 23
1 课程设计的目的和要求
1.1绪论
设施规划与物流分析是工业工程专业一门重要的主干专业课程。设施规划是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。设施规划特别是其中的工厂设计着重工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。
工厂作为一个生产系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素、多目标的系统优化设计课程。
由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计（SLP）方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相关关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。
1.3 课程设计的目的
设施规划与物流分析课程设计是设施规划与物流分析课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是：
（1）能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。
（2）通过对南宁南机动力有限公司的布置设计的实际操作，熟悉熟悉系统
布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。
（3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。
（4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际技术问题的能力。
1.2 课程设计内容
设施规划与物流分析课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。为此，本课程设计包括两个阶段:一是现场调研阶段，二是给定工厂布置设计阶段。具体内容与工作量要求如下:
1、现场调研
以南宁南机动力有限公司为研究对象，该厂的生产类型属于多品种、中小批量生产，包括三大类产品，生产部门与主要辅助部门12个。完成下列工作:
（1）产品调查 分析产品构成，详细列出工厂主要零部件明细表。
生产工艺过程调查 针对主要产品加工工艺过程绘制详细工艺过程图，并注明各工序间物料搬运量。
（2）绘制各生产车间、仓储部门之间的物料流程图。
（3）作业单位调查 针对各种不同的部门编制相应的调查表。
（4）绘制工厂现有平面布置图。
（5）对现有平面布置进行分析，找出不合理处，并提出改进意见。
2、工厂布置设计
针对给定的工厂实例，完成下列工作:
（1）产品分析，产品～产量分析，确定生产类型。
（2）生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。
（3）进行物流分析，得到物流相关表。
（4）进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。
（5）将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。
（6）绘制作业单位位置相关图。
（7）绘制作业单位面积相关图。
（8）参考现场调研情况，列出影响布置的修正因素与实际限制条件。
（9）产生两套布置方案。
（10）布置方案的自我评价 从物流效率、工艺流程要求及生产变化的适应性等方面对各方面进行评价比较，得出最佳方案。
3、编写课程设计说明书
课程设计说明书是整个设计工作的总结，应包括现场调研报告以及工厂布置设计各个阶段的工作内容。
（1）现场调研报告 应包括必要的图表与文字说明
（2）工厂布置设计说明书 应包括各个阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明。
4、图样工作量
图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，包括:
（1）作业单位位置相关图
（2）作业单位面积相关图
（3）布置方案图
2 系统布置设计
2.1 工厂设计研究范围
设施规划与设计是对企业的设备、物料以及人员所需空间进行合理分配和有效组合的技术，其研究对象相当广泛。就工厂设计而言，主要包括厂址选择、工厂平面布置、物料搬运与仓储、能源管理与办公室布置等研究内容。
1、厂址选择
重要的成本因素:①运输成本；②原材料的供应成本；③动力能源和水的供应量及成本；④土地成本和建筑成本；⑤劳动力资源的供应量、素质及成本；⑥其他各类社会服务成本等。
定性的非成本因素:当地的气候；地理环境、政策法规、社会因素及科技发展水平等。其中包括环境保护、防止污染等。
2、工厂布置
工厂布置主要包括工厂总平面布置和车间布置两个方面。工厂布置是工厂设计的
核心内容。
3、物料搬运
工厂内的物料搬运涉及到全厂工艺过程、搬运作业、仓储管理、信息系统等各个方面。现代物料搬运的重要特征是把物料搬运的过程中的所有环节（包括运输、装卸、储存、加工、装配和包装等），当作一个整体的物流系统来考虑，并与工厂布置密切结合，使工厂物料流动与转移更趋合理，减少物料和能源消耗，缩短物料流动周期，提高产品质量，节省劳动力，最终实现系统总体效益最优化。
2.1 工厂布置目标
系统的设计工作必须具备的4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。对于工厂布置来说，主要表现在:
（1）必须满足生产工艺过程的需要（可行性）
（2）减少物料搬运（经济性）
（3）减少设备投资（经济性）
（4）提高在制品的周转率（经济性）
（5）充分利用现有空间（经济性）
（6）有效发挥人力及设备的生产能力（经济性）
（7）生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。当产品品种变化时，生产系统调整要简便（柔性）
（8）维护良好的工作环境，确保操作人员舒适安全的工作（安全性）
2.3 工厂布置的基本设计原则
1、工厂总平面布置设计原则
（1）满足生产要求，工艺流程合理。
（2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直。
（3）合理用地
（4）充分注意防火、防爆、防震与防噪声。
（5）利用风向、朝向的自然条件，减少环境污染。
（6）充分利用地形、地貌、地质条件。
（7）考虑建筑群体的空间组织和造型，注意美学效果。
（8）考虑建筑施工的便利条件。
上述设计原则涉及面非常广，往往存在相互矛盾的情况，应结合具体条件分别考虑。
2、车间布置设计原则
（1）确定设备布置形式
（2）满足工艺流程要求
（3）实行定置管理，确保工作环境整洁、安全。
（4）选择适当的建筑形式。
（5）采光、照明、通风、采暖、防尘、防噪声。
（6）具备适当的柔性，适应生产的变化。
2. 4 工厂布置方法
用SLP法分析工厂布置，它提供了一整套具有清晰条理性和严密逻辑性的分析方法。SLP法采用作业单位间关系密集程度和相互关系表，图来研究各种因素对布置设计的影响，使布置设计由定性阶段发展到了定量阶段。
2.5 系统布置设计（SLP）模式
原始资料:P,Q,R,S,T及作业单位 物流 作业单位相互关系
相互关系图解
所需面积→↓←可用面积
面积相关图解
方案x方案y 方案z
评价
2.6 系统布置设计基本要素
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。产
品这一要素影响着生产系统的组成及其作业单位间的相互关系、生产设备的类型、物料搬运方式等。
2、产量Q
产量指所生产的产品的数量，这一要素影响着生产系统的规模、设备的数量、运输量、建筑物面积的大小等。
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，形成生产线路，它影响着各作业单位间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。
4、辅助服务部门S
我们把除生产车间以外的所有作业单位统称辅助服务部门，它的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以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的数量，来平衡各工序的生产时间。
2.7 系统布置设计模式
工厂布置设计过程是反复迭代、逐步细化的寻求最优解的过程。系统布置设计是一种逻辑性强、条理清楚地布置设计方法，分为确定位置、总体区划、详细布置及实施4个阶段，在总体区划和详细布置两个阶段采用相同的SLP设计程序。 SLP程序的一般步骤:
（1）准备原始资料。
（2）物流分析与作业单位相互关系分析。
（3）绘制作业单位位置相关图
（4）作业单位占地面积计算
（5）绘制作业单位面积相关图
（6）修正
（7）方案评价与择优。
3 Ｍ公司设施规划物流分析
3.1M公司概述
M公司是一家大型工业洗涤设备生产厂家，其生产的产品除在国内销量占主导地位外，还远销到许多国外市场。随着公司订单的增加，各种型号产品的需求越来越大，日产量也逐渐增加，许多问题日渐显见，生产物流不畅，生产成本高，劳动强度大，为了保证交货期，工人们经常需要加班。为此，进行物流分析、优化其设施布置势在必行。
3.2 Ｍ厂区物流分析
1)从外部进厂的原料主要由汽车运输，再由搬运小车搬运至相应储存区域。如生铁件、油漆和外协件分别运往生铁件堆放区域、喷漆房和常规件仓库。
2)根据工作令将生铁件、板材、棒材、精铸材料用叉车运到机加工车间，进行冲压和机加工；然后将半成品送至暂存区。外缸、内胆、底座焊接完毕后用叉车送至喷砂车间进行喷砂，之后热喷锌，再将内胆送往水洗大件周转处，外缸、底座送至喷漆房I，喷漆后再送往水洗大件周转处；用搬运小车将冲压好的门面送至门面仓库。
3)领料员根据BOM清单到常规件仓库领料，由搬运小车送往装配车间；用叉车将外缸、内胆、弹簧运至装配线；用叉车将电机从常规件仓库运往装配车间；经过主轴装配和附件装配后用叉车将在制洗衣机送往喷漆房Ⅱ，进行喷漆，喷漆好的产品经过一定时间的风干再直接送往装配线进行装配；用搬运小车将门面运至装配线进行装配；用叉车将外缸盖板、活动门圈从机加工车间运至装配线进行装配。
4)后道装配完成后将产品用叉车送至调试车。间进行调试；调试合格送至成品仓库的包装车间进行包装整理，包装整理后再送到成品仓库。调试不合格送往装配线进行故障检查、整修，再送至调试。水洗机的装配流程如图l所示。
在装配线上，所有的物流线路汇合在一起，以一个整体传向仓库、装运点心J。对于工厂布局来说，一个思考成熟、考虑周全的物流图就是最好的技术资料。M企业的主要生产工艺流程和物流状况参见图2。
3. 2.1当量物流量的确定
由于M企业的产品主要是金属制品，各个车间之间的物流搬运主要靠叉车和搬运小车来搬运。由于主要部件体积较大，占据空间较大，叉车每次只能搬运一件。其他小型部件由搬运小车集中搬运，除一些小型标准件，每次搬运的每种零件有5件，多种零件一起搬运。无论是叉车还是搬运小车，它们每次的搬运量都没有达到它们的载重量。所以可以采用叉车搬运的搬运次数作为企业的当量物流量，用“d”作为单位，即车间每天要用周转车搬运多少次。根据表1知，在产出一定数量产品的情况下，原料、半成品和零配件的总物流当量：产品的物流当量=21．6：3：7．2：1
11 / 23
3.2.2物流量的计算
从企业的物流来看，需要搬运的物品主要有原材料、半成品、产品、余料、闲置周转工具、油漆等，由于余料、闲置周转工具、油漆等的物流当量和其他物品比较相对较小，暂忽略不计。原材料、半成品的搬运量都是根据产品的每次产量而定的，因此，先要分析出洗衣机生产工序生产出的产品的每日物流量。洗衣机产品日搬运次数参见表2。 12 / 23
由表2知产品的日搬运总次数为32．4次，由于原料、半成品和零配件的总物流当量：产品的物流当量=7．2：1，则原料、半成品和零配件的平均日搬运次数=32．4×7．2=233．28(车／d)。 3.2.3物流强度汇总表和物流强度等级划分
为了制图和制表方便，可以将每个作业单位赋予一个代号，用代号来表示作业单位之间的物流，各个作业单位的编号参见表3。
统计各作业单位之间的物流强度时，当存在逆向物流时，物流强度等于正、逆物流之和¨J。经以上分析绘制出企业内部物流强度汇总表(表4)。从表4可以看出，企业物流有一条主线，l-2-3-5-13-7-4-6-10-11-12，这条路线也是产品的主要工艺流程。
将各单位作业单位对的物流强度大小排序，根据物流强度分布比例划分物流强度，具体情况下参见表5.
有1条物流路线的物流强度最强，作为超高物有1条物流路线的物流强度
14 / 23
最强，作为超高物流路线，物流强度等级为A；有6条物流路线的物流强度作为极高物流路线，物流强度等级为E；较大物流强度的物流路线也有4条，物流强度等级为I；一般物流强度的物流路线有6条，可忽略物流强度等级的物流路线有l条，物流强度分别为O、u。在重新对工厂的布置进行优化设计时，物流相关表中等级高的作业单位之间的距离应尽量减小，或者尽量相互靠近。
3.3 M公司工厂设施优化布置
3.3.1作业单位非物流相互关系的分析
作业单位非物流相互关系密切程度的影响因素与企业的性质有很大关系，不同的企业，作业单位的设置不同，作业单位之间的非物流相互关系的影响因素也不一样。作业单位非物流相互关系分析主要从以下3点出发。
1)明确各单位的特点，包括工作内容、工作性质，有无振动、噪声、烟尘及异味等环境污染。
2)明确各作业单位与其他单位之间的重要联系，包括工艺流程、物流方面联系和工作性质相似性、生产管理、人员等方面联系。
3)明确存在环境污染的作业单位对其他作业单位的影响。根据以上分析，作业单位非物流关系有以下影响因素：是否使用同一物流平台、物流、服务、方便性、库存控制、联系、零件流动、清洁。非物流关系等级分为：A绝对必要、E特别必要、I重要、O一般、U不重要、X不希望。确定各个单位对之间的影响因素，并确定相互等级关系，绘制作业单位相互关系图，作业单位相互关系参见图3。
15 / 23
3.3.2作业单位综合相互关系分析
设施布置设计时应同时考虑各作业单位间的相互关系，将作业单位物流与非物流关系合并，才能做到科学合理。
1)根据企业物流与非物流的情况，物流影响要比非物流影响大，因此，企业物流与非物流的相对重要性的比值m：／t=2：1。
2)量化物流强度等级和作业单位相互关系等级一般取A=4，E=3，，=2，O=1，U=0，X=-1。3)计算量化的作业单位综合关系强度制作作业单位综合关系强度表及综合关系等级的划分表，参见表6、表7。
16 / 23
4)统计各阶段分数作业单位对的比例，划分综合相互关系等级，填写作业单位综合相互关系表。
2．3绘制作业单位位置相关图
利用综合接近程度排序表，量化综合相互关系等级，并计算出各作业单位
17 / 23
综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序。填写综合接近程度排序表（见表8）。
作业单位综合接近程度排序表，给各个作业单位排序，先布置总关系值最大的作业单位，按图幅的大小选择单位距离长度，关系等级为A级的作业单位
/ 23
对之间的距离为1个单位距离长度，E级为2个单位距离长度，其它关系依次类推。从作业单位综合相互关系表中取出关系等级为A级的作业单位对，并将所涉及的作业单位按综合接近程度的高低排序，得到作业单位序列。将综合接近程度最高的作业单位布置到中心位置，然后依次类推。作业单位等级表示方式参见表9。
根据各作业单位相互关系，绘制作业单位位置相关图，参见图4。 绘制作业单位面积相关图根据作业单位面积（见表10），绘制作业单位面积相关图(如图5)。
19 / 23
3.5厂区的重新布置
考虑限制因素，整理出新方案。原厂区平面布置见图6。
20 / 23
考虑修正因素与原厂区平面布置的实际条件限制因素，调整面积相关图，包括如下因素
1)原车间规划与占地面积，适当考虑车间之间的互换性。
2)适当在原规划上增设隔间或墙壁。
3)考虑建筑物朝向、间距等。考虑以上因素，可以整理出一个方案。如图7。
21 / 23
3.6新方案分析
方案除了之前介绍过的14个作业单位以外，又加了4个作业单位：15一危险品仓库，16一电梯，17一折弯区，18一配电室。整个平面图只显示了厂区一楼的布置情况，二楼空间不大，在4一大件周转区楼上安置了9一电器件仓库和电器件装配车间。
作业单位可以分为可分割作业单位和不可分割作业单位，例如暂存区是用于放置产品的区域，并不是用于生产产品的车间，所以暂存区就可以分割成多个区域，同时，l-总仓库分为1(ａ)门面仓库、1团片区三(b)重型料架区、3(c)常规件存放区、4(d)发料区、5(e)电机存放区等几个区域，由于总仓库储存物品种类繁多，需划分多个区域，故不能在图中一一标明。
由于新方案将仓库物品合理归类，适当缩减了仓库的面积，提高了空间利用率，同时空出片区四，可用于租赁，为公司创收。方案中，片区间的主通道宽度为34．5m，车间内部虚线表示的通道宽度为4 m。车间内门的宽度都为5 m。 22 / 23
4 设施规划小结
通过这次课程设计，使自己受益匪浅：进一步加强了制作课程报告的能力；切实感受了设施规划与物流理论在实际规划中的指导意义；知道了在工厂布局时需要考虑的主要影响因素；（定性的非物流因素分析和定量的物流因素分析）总之，一方面，复习和运用了所学知识；另一方面，也得到了如何做一份好的分析报告的能力。
23 / 23