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1、物流工程物流工程教学服务资源教学服务资源前前言言为适应我国经济社会发展需要，保证高等学校管理科为适应我国经济社会发展需要，保证高等学校管理科学与工程类本科专业人才培养基本质量，我司委托高等学学与工程类本科专业人才培养基本质量，我司委托高等学校管理科学与工程类学科教学指导委员会对管理科学与工校管理科学与工程类学科教学指导委员会对管理科学与工程类四个本科专业：工程管理、工业工程、信息管理与信程类四个本科专业：工程管理、工业工程、信息管理与信息系统、管理科学专业的教学内容和课程体系等问题进行息系统、管理科学专业的教学内容和课程体系等问题进行系统研究，确定了管理科学与工程类本科专业核心课程及系统研究，
2、确定了管理科学与工程类本科专业核心课程及上述四个专业的主干课程，提出了这些课程的教学基本要上述四个专业的主干课程，提出了这些课程的教学基本要求求(经济学课程建议采用工商管理类的宏观经济学和微观经经济学课程建议采用工商管理类的宏观经济学和微观经济学的教学基本要求济学的教学基本要求)，并确定了相应教材编写计划。教学，并确定了相应教材编写计划。教学基本要求从教学的角度出发，对相关课程的性质、地位、基本要求从教学的角度出发，对相关课程的性质、地位、教学总体要求进行说明，确定教学基本知识点。教学基本教学总体要求进行说明，确定教学基本知识点。教学基本要求是各高等学校组织课程教学、编写教学大纲和教材，要求是
3、各高等学校组织课程教学、编写教学大纲和教材，以及进行教学质量评估的主要依据。有关高等学校管理科以及进行教学质量评估的主要依据。有关高等学校管理科学与工程类各专业在使用本教学基本要求的过程中，可结学与工程类各专业在使用本教学基本要求的过程中，可结合本校的实际情况对相关课程的知识点进行适应的调整合本校的实际情况对相关课程的知识点进行适应的调整教育部高等教育司教育部高等教育司 2004年年9月月物流工程物流工程教学服务资源教学服务资源第一章导论n物流与物流工程n物流工程发展历史与趋势n物流工程的理论体系1.1物流与物流工程物流Logistics-从属于军事范畴，即所谓的“后勤”PhysicalDis
4、tribution-被直译成“物的流通”物流管理（physicaldistributionmanagement）是为了计划、执行和控制原材料、在制品库存及制成品从起源地到消费地的有效率的流动而进行的2种或多种活动的集成。这些活动可能包括但不仅限于：顾客服务、需求预测、交通、库存控制、物料搬运、订货处理、零件及服务支持、工厂及仓库选址、采购、包装、退货处理、废弃物回收、运输、仓储管理。物流（Logistics）是对货物、服务及相关信息从起源地到消费地的有效率、有效益的流动和储存进行计划、执行和控制，以满足顾客要求的过程。该过程包括进向、去向、内部和外部的移动以及以环境保护为目的的物料回收。物流是
5、供应链过程的一部分，它是对商品、服务及相关信息在起源地到消费地之间有效率和有效益的正向和反向移动与储存进行的计划、执行与控制，其目的是满足客户要求。美国物流管理协会（NationalCouncilofPhysicalDistributionManagement,NCPDM）最初对物流管理的定义随着研究与认识的深入，1985年该协会更名为TheCouncilofLogisticsManagement(CLM)，用Logistics代替了PhysicalDistribution，并将其定义为2001年，CLM对物流定义做了进一步修订，修订后的定义是物流的概念应该包含如下内容1.物流的概念是随着社会
6、经济、科学技术的发展不断扩展的，其内涵也是不断延伸的。2.物流涉及伴随“物”的移动过程中的运输、仓储、装卸、搬运、包装、加工、配送、信息处理等基本功能。3.物流是各种相关的管理科学、工程技术与信息技术的集成，单独重视某一方面而忽视其它方面都不能充分发挥物流的作用。4.物流是经济活动，因而它是从重视功能，到重视成本（效率），进而变为重视服务（效果）。我们认为现代物流应定义为 泛指原材料、产成品从起点至终点及相关信息有效流动的全过程，它将运输、仓储、装卸、加工、整理、配送、信息等方面有机结合，形成完整的供应链，为用户提供多功能、一体化的综合服务。物流系统物流系统是物流设施、物料、物流设备、物料物流
7、系统是物流设施、物料、物流设备、物料装载器具及物流信息等所组成的具有特定功能的有装载器具及物流信息等所组成的具有特定功能的有机整体。机整体。按规模和研究对象分类，可分为企业物流系统按规模和研究对象分类，可分为企业物流系统和社会物流系统和社会物流系统。按照行业分类，则可分为工业物流系统、商业按照行业分类，则可分为工业物流系统、商业物流系统、石油物流系统、煤炭物流系统等。物流系统、石油物流系统、煤炭物流系统等。物流系统的功能构成物流系统物流运作系统物流信息系统包装仓储运输配送装卸流通加工物流系统的特征物流系统是一个“人机系统”物流系统是一个大跨度系统物流系统是一个可分系统物流系统是一个动态系统物流
8、系统是一个复杂系统物流系统是一个多目标系统物流工程物流工程(LogisticsEngineering)是物流学与管理学、系统工程、资讯工程相结合的产物。它是将物流看作一个系统，运用系统工程、管理学和信息科学的理论与方法，进行规划、设计、管理和控制，选择最优方案，以低成本、高效率、高质量为社会经济系统和企业提供最有力的支持和服务的活动过程。物流工程体现了自然科学和社会科学相互交叉的边缘学科的许多特征。物流工程是以多学科综合为其理论基础的物流工程研究的对象一般是多目标决策的、复杂的动态系统物流工程作为一门交叉学科，它与其它学科有着密切的联系物流工程的研究意义物流工程对企业管理的重要意义可大幅度减少
9、工作量，减少劳动力占用，减轻工人的劳动强度可大幅度缩短生产周期可以加速企业资金周转可降低搬运/运输费用提高产品质量可有效地提高企业整体素质保证文明生产，安全生产提高物流管理水平，实现生产管理现代化1.2物流工程发展历史与趋势国际物流工程发展历史传统物流阶段（传统物流阶段（20世纪世纪70年代以前）年代以前）现代物流阶段（现代物流阶段（20世纪世纪70年代之后）年代之后）我国物流工程发展状况现代物流工程发展趋势物流的系统化物流的信息化物流的社会化和专业化仓储、物流装备的现代化物流与商流、信息流一体化物流系统的柔性化1.3物流工程的理论体系物流工程的理论体系物流工程的研究对象物流工程的研究对象企业
10、物流系统企业物流系统运输及贮存业物流系统运输及贮存业物流系统社会物资流通调配系统社会物资流通调配系统社区、城市、区域规划系统社区、城市、区域规划系统管理系统（如办公室、教育、行政管理）等管理系统（如办公室、教育、行政管理）等1.3物流工程的理论体系物流工程的目标物流工程的目标就是在分析、设计、控制过程中所要实现的总体目标。概括说来，即使物流系统的各组成部分合理、有机地配合，做到物畅其流，有效地满足供应、生产、销售全过程的管理、工艺环境等方面的要求，以最低的费用消耗和最高的质量和效率，实现系统的最佳的综合效益。简单说来就是物流系统整体有优化。总目标分解为经济、效率、质量及管理和协调的四个分目标总
11、目标分解为经济、效率、质量及管理和协调的四个分目标物流工程的学科体系任何一个系统(生产、服务、管理等)都可以视为一个物流系统，而物流工程所要做的，主要是物流系统中的三类问题：一是设施规划与设施二是物流运行系统设计与管理三是工具与设施设计。物流运行系统的设计与管理物流运行系统的设计与管理物流系统设计与管理物流系统设计与管理仓储设计与管理仓储设计与管理物流信息系统设计与管理物流信息系统设计与管理包装与运输管理包装与运输管理第三方物流管理等。第三方物流管理等。物流工具与设备的设计与管理物流工具与设备的设计与管理容器、器具的设计与管理容器、器具的设计与管理搬运与运输车辆的设计与管理搬运与运输车辆的设计
12、与管理设施规划与设计设施规划与设计物流系统的平面布置物流系统的平面布置布点选择布点选择设施规划设施规划物流工程的常用技术物流工程的常用技术基础工业工程技术，基础工业工程技术，或说工作研究技术，特别是工作研究中的流程分析技术，图、表技术，作业改善技术，方法研究技术等，是物流系统分析、设计与管理的最基本的技术与方法。建模与仿真技术建模与仿真技术系统最优化技术网络技术分解协调技术第二章第二章设施规划与设计设施规划与设计2.12.1设施规划与设计概述设施规划与设计概述设施规划与设计是对新建、扩建或改建的生产系统或服设施规划与设计是对新建、扩建或改建的生产系统或服务系统进行综合分析、设计、规划、论证、修
13、改和评价，使务系统进行综合分析、设计、规划、论证、修改和评价，使资源得到合理配置，使系统能够有效、经济、安全地运行实资源得到合理配置，使系统能够有效、经济、安全地运行实现各个组织制定的预期目标的一门工程学科。现各个组织制定的预期目标的一门工程学科。流流程程和和面面积积类类型型图图例例符符号号室外场地和面积图例符号室外场地和面积图例符号q评级和评价类型图例符号评级和评价类型图例符号i这类图例符号用于评定等级和优劣的评价，用元音字这类图例符号用于评定等级和优劣的评价，用元音字母、数值、线条、颜色表示。其中，颜色标志采用国际母、数值、线条、颜色表示。其中，颜色标志采用国际物料管理协会审定的标准。物料
14、管理协会审定的标准。评级和评价类型图例符号评级和评价类型图例符号2.2场址选择的意义及因素场址选择的意义及因素v场址选择的任务和意义场址选择的任务和意义q场址选择的好坏，对于生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建场址选择的好坏，对于生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营好坏都具有重大意义。如果先天不足，会造成很大损失。成后的生产经营好坏都具有重大意义。如果先天不足，会造成很大损失。因为场址一旦确定，设施建设完工，一般就无法轻易改动。因为场址一旦确定，设施建设完工，一般就无法轻易改动。v场址选择的工业生产力合理布局原则场址选择的工业生产力合理布局原则q最低成本原则最低成
15、本原则q专业化分工协作原则专业化分工协作原则q分散与集中相结合原则分散与集中相结合原则q重点开发原则重点开发原则q吸引外资合理投向原则吸引外资合理投向原则v场址选择考虑的因素场址选择考虑的因素q市场条件市场条件q资源条件资源条件q运输条件运输条件q社会环境社会环境成本相关性成本相关性主要决定因素主要决定因素成本因素成本因素非成本因素非成本因素1、运输成本运输成本2、原料供应原料供应3、动动力力和和能能源源的的供供应应量量和成本和成本4、水供应水供应5、劳动力素质劳动力素质6、建筑和土地成本建筑和土地成本7、税利、保险和利率税利、保险和利率8、财财务务供供应应：资资本本及及贷贷款的机会款的机会9
16、、各类服务和保养费用各类服务和保养费用1、社区情况社区情况2、气候和地理环境气候和地理环境3、环境保护环境保护4、政治稳定性政治稳定性5、文化习俗文化习俗6、当地政府政策当地政府政策7、扩展机会扩展机会8、当地竞争者当地竞争者9、公众对工商业的态度公众对工商业的态度区域决定因素区域决定因素具体地址的决定因素具体地址的决定因素劳动环境劳动环境可用运输可用运输运输可行性运输可行性 l l卡车卡车 l l飞机飞机 l l火车火车 l l轮船轮船靠近市场和顾客靠近市场和顾客生活质量生活质量税收和行业发展激励措施税收和行业发展激励措施供货商网络供货商网络大城市内大城市内/外外土地成本和设施土地成本和设施
17、劳动力可得性劳动力可得性企业偏好企业偏好土地成本和税收土地成本和税收政策政策设施设施场址选择的步骤与内容场址选择的步骤与内容v准备阶段准备阶段v地区选择阶段地区选择阶段v地点选择阶段地点选择阶段v编制报告阶段编制报告阶段找到新评价方案找到新评价方案确定任务确定任务列出考虑因素列出考虑因素列出各项要求列出各项要求选址与研究指针预选地址选址与研究指针预选地址满意否？满意否？确定评价的方法确定评价的方法评价各地址方案评价各地址方案满意否？满意否？有优解有优解？取得优先领导决策取得优先领导决策确定位置确定位置是是否否是是是是否否否否编写场址选择报告编写场址选择报告场场址址选选择择流流程程图图场址选择报
18、告1.场址选择的依据（如批准文件等）。2.建设地区的概况及自然条件。3.设施规模及概略技术经济指针，包括占地估算面积、职工人数、概略运输量、原材料及建筑材料需要量等。4.各场址方案的比较，包括自然条件比较、建设费用及经营费用比较、环境影响比较、经济效益比较等。5.对各场址方案的综合分析和结论。6.当地有关部门的意见。7.附件。包括：各项协议文件的抄件；区域位置、备用地、交通线路、各类管线走向；设施初步总平面布置图等。场址选择方法场址选择方法v优缺点比较法优缺点比较法优缺点比较是一种最简单的场址选择方优缺点比较是一种最简单的场址选择方法，尤其适应于非经济因素的比较。当几个法，尤其适应于非经济因素
19、的比较。当几个场址方案在费用和效益方面比较近似，则非场址方案在费用和效益方面比较近似，则非经济因素就可能成为考虑的关键因素，此时经济因素就可能成为考虑的关键因素，此时可采用优缺点比较法对若干方案进行分析比可采用优缺点比较法对若干方案进行分析比较。较。v重心法重心法这种方法适用于运输费率相同的产品，使求得这种方法适用于运输费率相同的产品，使求得的场址位置离各个原材料供应地的距离乘以各点供的场址位置离各个原材料供应地的距离乘以各点供应量之积的总和为最小。应量之积的总和为最小。假设假设P0(x0,y0)表示所求设施的位置，表示所求设施的位置，Pi(xi,yi)表示现有设施（或各供应点）的位置表示现有
20、设施（或各供应点）的位置(i=1,2,n)，则重心法中的坐标图如则重心法中的坐标图如2-3所示。图中所示。图中wi表示第表示第i个供应点的运量。若用个供应点的运量。若用ci表示各供应点的运输费率，表示各供应点的运输费率，则根据重心法有：则根据重心法有：(3-1)重心坐标为：重心坐标为：(32)例例2-1某汽车制造厂，每年需要从某汽车制造厂，每年需要从P1地运来钢材，地运来钢材，从从P2地运来铸铁，从地运来铸铁，从P3地运来焦碳，从地运来焦碳，从P4地运来各种地运来各种造型材料。各地与某城市中心的距离和每年的材料运造型材料。各地与某城市中心的距离和每年的材料运量如表量如表2-6所示。所示。表表2
21、-6距离、运量表距离、运量表原材料供应地原材料供应地P1P2P3P4及其坐标及其坐标x1y1x2y2x3y3x4y4距城市中心的坐标距离距城市中心的坐标距离(km)2070606020205020年运输量年运输量(t)2000120010002500解：利用解：利用(2-2)式得：式得：该场址应选在坐标该场址应选在坐标(35.4,42.1)的位置（单位为的位置（单位为km）。）。需要注意：按重心法求得场址位置是否适合建厂，需要注意：按重心法求得场址位置是否适合建厂，还要考虑其它因素，通过综合分析选定。还要考虑其它因素，通过综合分析选定。v线性规划线性规划运输法运输法$线性规划法，是一种最优化技
22、术，在考虑特定线性规划法，是一种最优化技术，在考虑特定约束条件下，从众多备选方案挑选出最佳行动方案。约束条件下，从众多备选方案挑选出最佳行动方案。对于物流问题最为广泛使用的线性规划形式是网络对于物流问题最为广泛使用的线性规划形式是网络最优化。运输法作为网络最优化方法，其目标是在最优化。运输法作为网络最优化方法，其目标是在给定的供给、需求和能力的约束条件下，使生产、给定的供给、需求和能力的约束条件下，使生产、输入、输出运输的可变成本最小化。输入、输出运输的可变成本最小化。(2-4)目标函数目标函数约束条件约束条件(2-5)式中：式中：m：工厂数工厂数n：销售点数销售点数ai：工厂工厂i的生产能力
23、，的生产能力，i=1,mbj：销售点销售点j的需求，的需求，j=1,ncij：在工厂在工厂i生产的单位产品运到销售点生产的单位产品运到销售点j的生产运输费用的生产运输费用 xij：从工厂从工厂i运到销售点运到销售点j的产品数量的产品数量例2-2已有两个工厂F1和F2，供应4个销售点P1、P2、P3、P4。由于需求量不断增加，须再设一个工厂。可供选择的地点是F3和F4。试求：在其中选择一最佳厂址。根据资料分析，各厂单位产品生产和运输费用的总费用，如表2-7所示。约束条件是工厂不能超过其生产能力；销售点不能超过其需求量。至至从从P1P2P3P4年产量年产量(台台)F18.007.807.707.8
24、07000F27.657.507.357.155500F37.157.057.187.6512500F47.087.207.507.4512500需求量需求量(台台)4000800070006000表表2-7生产、运输总费用表（万元）生产、运输总费用表（万元）解：根据运输法，用最小费用分配法进行求解。其程序是：在不超过产量和解：根据运输法，用最小费用分配法进行求解。其程序是：在不超过产量和需求量的条件下，将产品尽可能地分配到总费用最少的组合中去。如果第一次只需求量的条件下，将产品尽可能地分配到总费用最少的组合中去。如果第一次只分配和满足了一部分，就继续进行分配。依次类推，直至需求全部满足，产量
25、全分配和满足了一部分，就继续进行分配。依次类推，直至需求全部满足，产量全部分配完毕。部分配完毕。(1)若新厂设在若新厂设在F3，具体步骤如下：具体步骤如下：表表2-3中中组合的费用最少，为组合的费用最少，为7.05万元。但需求量仅为万元。但需求量仅为8000台，就把台，就把的的8000台台分分配配给给。还还有有4500台台的的剩剩余余产产量量。由由于于的的需需求求量量已已全全部部满满足足，这一列可以不再考虑。这一列可以不再考虑。其其中中组组合合中中费费用用最最少少的的是是和和，都都是是7.15万万元元。可可把把的的4500台台剩剩余余产产量量中中的的4000台台分分配配给给。这这时时，的的需需
26、求求已已全全部部满满足足，这这一一列列可可以以不不再再考考虑。虑。还有还有500台剩余产量。台剩余产量。其其余余组组合合中中费费用用最最少少的的是是F2-P4，可可把把F2的的5500台台产产量量全全部部分分配配给给P4。F2的的产量已全部分配完毕。产量已全部分配完毕。其其余余组组合合中中费费用用最最少少的的是是F3-P3，是是7.18万万元元。可可把把F3的的500台台剩剩余余产产量量分分配配给给P3。这时，这时，F3的产量已全部分配完毕。的产量已全部分配完毕。其其余余组组合合中中费费用用最最少少的的是是F1-P3，是是7.7万万元元。P3还还需需要要6500台台，可可把把F1产产量量中的中
27、的6500台分配给台分配给P3。这时，这时，P3的需求量已全部满足，这一列可以不再考虑。的需求量已全部满足，这一列可以不再考虑。最最后后，P4还还有有500台台的的需需求求量量尚尚未未满满足足，由由F1的的500台台剩剩余余产产量量分分配配给给P4。至至此，所有销售点都得到满足，所有产量都分配完毕。此，所有销售点都得到满足，所有产量都分配完毕。所有产量分配如表所有产量分配如表2-8所示。所示。表表2-8设厂于设厂于F3处的产量分配处的产量分配从从至至P1P2P3P4年产量年产量(台台)F18.007.807.707.8065005007000F27.657.507.357.1555005500
28、F37.157.057.187.654000800050012500需求量需求量(台台)400080007000600025000这样，设厂于这样，设厂于F3处，全部费用至少为处，全部费用至少为C3=6500 7.70+500 7.80+5500 7.15+4000 7.15+8000 7.05+500 7.18=181865（万元）万元）（2）若设厂于若设厂于F4处，相同解法，得结果如表处，相同解法，得结果如表2-9所示所示表表2-9设厂于设厂于F4处的产量分配处的产量分配从从至至P1P2P3P4年产量年产量(台台)F18.007.807.707.80700007000F27.657.507
29、.357.1555005500F47.087.207.507.454000800050012500需求量需求量(台台)400080007000600025000同样可得设厂于同样可得设厂于F4处的全部费用至少是处的全部费用至少是C4=7000 7.70+5500 7.15+4000 7.08+8000 7.20+500 7.45=182870（万元）万元）两方案比较两方案比较C4C3，所以选所以选F3设厂为优，可节省生产运费：设厂为优，可节省生产运费：C4-C3=182870-181865=1005（万元）万元）v德尔菲分析模型德尔菲分析模型使用该模型的步骤如下：使用该模型的步骤如下：（1）成
30、立三个小组：协调小组、预测小组和战略小组。）成立三个小组：协调小组、预测小组和战略小组。协调小组充当协调者，负责设计问卷和指导德尔菲调查；协调小组充当协调者，负责设计问卷和指导德尔菲调查；预测小组负责预测社会的发展趋势和影响企业的外部环境；预测小组负责预测社会的发展趋势和影响企业的外部环境；战略小组则确定企业的战略目标及优先次序。战略小组则确定企业的战略目标及优先次序。（2）识别存在的威胁和机遇。）识别存在的威胁和机遇。（3）确定企业的战略方向和战略目标。）确定企业的战略方向和战略目标。（4）提出备选方案。）提出备选方案。（5）优化备选方案。）优化备选方案。v其它方法其它方法费用费用效果分析法
31、效果分析法、关联矩阵法、层次分析法（关联矩阵法、层次分析法（AHP法）、基于遗法）、基于遗传算法的选址模型、仿真技术。传算法的选址模型、仿真技术。2.5设施布置概述设施布置概述v设施布置设计的含义和内容设施布置设计的含义和内容设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照从原材料的接收，零部件和产成品的制认的空间场所内，按照从原材料的接收，零部件和产成品的制造，成品的包装、发运的全过程，力争将人员、设备和物料所造，成品的包装、发运的全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经
32、需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。济效益。当企业出现如下情况之一时，通常需要进行生产系统的设计当企业出现如下情况之一时，通常需要进行生产系统的设计与平面布置与平面布置J新建与扩建企业新建与扩建企业J产品需求的变化产品需求的变化J产品的更新与新产品开发产品的更新与新产品开发J新技术新工艺的引入新技术新工艺的引入J生产系统发现薄弱环节，或物流系统显著不合理生产系统发现薄弱环节，或物流系统显著不合理v设施布置的目标：符合工艺过程的要求；最有效地利用空间；物料搬运费用最少；保持生产和安排的柔性；适应组织结构的合理化和管理的方便；为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。v设施布
33、置决策的依据设施布置决策的依据1.系统应达到的目标，作为布置决策的第一重要依据系统应达到的目标，作为布置决策的第一重要依据2.系统对产品和服务的需求，作为布置决策的第二重要依据。系统对产品和服务的需求，作为布置决策的第二重要依据。3.加工过程的要求，作为布置决策的第三重要依据。加工过程的要求，作为布置决策的第三重要依据。4.建筑物或场所的有效空间，作为布置决策的第四重要依据。建筑物或场所的有效空间，作为布置决策的第四重要依据。当当系系统统目目标标、用用户户需需要要、加加工工过过程程、空空间间有有效效利利用用率率确确定定后后，下下一一步步就就是是要要把把这这些些因因素素转转变变为为需需要要容容量
34、量和和有有效效容容量量的的数数量量估估算算。“需需要要容容量量”指指必必须须满满足足目目前前需需要要的的生生产产能能力力和和满满足足经经过过一一段段时时间间后后的的生生产产能能力力两两方方面面，“有有效效容容量量”指指通通过过重重新新布布置置现现有有设设施施而而获获得得的的生生产产能能力力，或或是是通通过过布布置置新新的的设设施施而而获获得得的生产能力（在预算限度内）。的生产能力（在预算限度内）。要要想想获获得得对对能能力力的的数数量量估估计计，首首先先要要适适当当地地选选择择生生产产能能力力的的测测定定单单位位。部部分分生生产产系系统统生生产产能能力力的的测测定定单位如表单位如表2-11所示
35、。所示。表表2-11部分生产系统的能力（容量）测量单位元部分生产系统的能力（容量）测量单位元系系统统单单位位钢铁公司钢铁公司吨数吨数/时间周期时间周期炼油厂炼油厂桶数桶数/时间周期时间周期航空公司航空公司可用飞机数可用飞机数/时间周期时间周期纺织公司纺织公司织物米数织物米数/时间周期时间周期饭店饭店座位容量座位容量医院医院病床数病床数汽车厂汽车厂生产车辆数生产车辆数/年年大学大学学生数学生数/年年百货商店百货商店销售收入销售收入/平方米场地平方米场地v系统布置分析的基本要素系统布置分析的基本要素G做好设施布置设计，要考虑众多因素。按照理查德做好设施布置设计，要考虑众多因素。按照理查德缪瑟的观点
36、，影响缪瑟的观点，影响布置设计最基本的要素是：布置设计最基本的要素是：PTQRSProducts，系统中物料的种类，包括在制品、原材料和产成系统中物料的种类，包括在制品、原材料和产成品品Quantity，数量，指物料在单位时间流动的量，也指物料的总量数量，指物料在单位时间流动的量，也指物料的总量Routing，路线，包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路路线，包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线线以及形成的物流路线Service，公用设施、辅助部门及与周围环境有关的非物流部公用设施、辅助部门及与周围环境有关的非物流部门，如维修部门、搬运设备、信息传递的设备部门等门，如维修
37、部门、搬运设备、信息传递的设备部门等Timing，时间安排和时间性因素时间安排和时间性因素产品材料产品材料生产什么？生产什么？P生产路线工艺过程生产路线工艺过程怎样进行生产？怎样进行生产？R数量产量数量产量每项产品要制造多少？每项产品要制造多少？Q时间时间安排时间时间安排产品何时生产？产品何时生产？T辅助服务部门辅助服务部门用什么来支持生产？用什么来支持生产？S为为什什么么图图2-4 2-4 解决布置问题的钥匙解决布置问题的钥匙(P(P、Q Q、R R、S S、T)T)这五个要素是建立有效的布置方案的关键，这五个要素是建立有效的布置方案的关键，因此被形象地称为解决布置问题的钥匙。因此被形象地称
38、为解决布置问题的钥匙。2.6设施布置的原则与基本形式设施布置的原则与基本形式v工厂总平面布置设计原则工厂总平面布置设计原则（1）要符合生产工艺要求）要符合生产工艺要求（2）要满足防火、防爆、防振和防噪声要满足防火、防爆、防振和防噪声（3）利用气候等的自然条件，减小环境污染）利用气候等的自然条件，减小环境污染（4）合理紧凑布置，节约建设用地）合理紧凑布置，节约建设用地v车间布置设计原则车间布置设计原则确定设备布置形式。确定设备布置形式。满足工艺流程要求。满足工艺流程要求。实行定置管理，确保工作环境整洁、安全。实行定置管理，确保工作环境整洁、安全。选择适当的建筑形式。选择适当的建筑形式。按系统功能
39、分类按系统功能分类存储布置存储布置销售布置销售布置工程项目布置工程项目布置v设施布置的基本形式设施布置的基本形式按工作流程形式分类按工作流程形式分类工艺原则布置工艺原则布置产品原则布置产品原则布置定位布置定位布置成组技术布置成组技术布置基本类型基本类型混合类型混合类型v工艺原则布置工艺原则布置q工艺原则布置是最常用的方法，它用来对具有类似的工艺流程的工作部门工艺原则布置是最常用的方法，它用来对具有类似的工艺流程的工作部门进行布置，使其相对位置达到最优。在很多设备安排中，最优布置通常意味进行布置，使其相对位置达到最优。在很多设备安排中，最优布置通常意味着对那些相互有大量运输量的部门相邻布置，使总
40、的物流运输管理费用最小。着对那些相互有大量运输量的部门相邻布置，使总的物流运输管理费用最小。优优点点缺缺点点1.机器利用率高，可减少设备数量机器利用率高，可减少设备数量2.可采用调用设备可采用调用设备3.设设备备和和人人员员的的柔柔性性程程度度高高，更更改改产产品品种和数量方便种和数量方便4.设备投资相对较少设备投资相对较少5.操操作作人人员员作作业业多多样样化化，提提高高人人工工作作兴兴趣和职业满足感趣和职业满足感1由由于于流流程程较较长长，搬搬运运路路线线不不确确定定，运运费费高高2生产计划与控制较复杂生产计划与控制较复杂3生产周期长生产周期长4库存量相对较大库存量相对较大5由由于于操操作
41、作人人员员从从事事多多种种作作业业，需需要要较较高高的技术等级的技术等级表表2-12工艺原则布置优缺点工艺原则布置优缺点v产品原则布置产品原则布置产品原则布置与工艺原则布置最基本的区别是工作流程的路线不同。在产品原则布置与工艺原则布置最基本的区别是工作流程的路线不同。在工艺原则布置中，物流线路是高度可变的，而产品原则布置中，设备和车间工艺原则布置中，物流线路是高度可变的，而产品原则布置中，设备和车间服务于专门的产品线，采用相同的设备能避免物料迂回，实现物料的直线运服务于专门的产品线，采用相同的设备能避免物料迂回，实现物料的直线运动。只有当给定产品或零件的批量远远大于所生产的产品或零件的种类时，
42、动。只有当给定产品或零件的批量远远大于所生产的产品或零件的种类时，采用产品原则布置才有意义。产品原则布置的优缺点如表采用产品原则布置才有意义。产品原则布置的优缺点如表2-17。优优点点缺缺点点1由于布置符合工艺过程，物流顺畅由于布置符合工艺过程，物流顺畅2由于上下工序衔接，存放量少由于上下工序衔接，存放量少3生产周期短生产周期短4物料搬运工作量少物料搬运工作量少5可做到作业专业化，对工人的技能要求不可做到作业专业化，对工人的技能要求不高，易于培训高，易于培训6生产计划简单，易于控制生产计划简单，易于控制7可使用专用设备和机械化、自动化搬运方可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法法1设备发生故障
43、时将引起整个生产线中设备发生故障时将引起整个生产线中断断2产品设计变化将引起布置的重大调整产品设计变化将引起布置的重大调整3生产线速度取决于最慢的机器生产线速度取决于最慢的机器4相对投资较大，因为在生产线上有的相对投资较大，因为在生产线上有的机机器负荷不满器负荷不满5生产线上重复作业，易使工人单调乏生产线上重复作业，易使工人单调乏味，产生厌倦味，产生厌倦6维修和保养费用高维修和保养费用高表表2-17产品原则布置优缺点产品原则布置优缺点v其它布置其它布置q成组技术（单元式）布置成组技术（单元式）布置成组技术（单元式）布置是将不同的机器分成单元来生产具有相似形成组技术（单元式）布置是将不同的机器分
44、成单元来生产具有相似形状和工艺要求的产品。状和工艺要求的产品。成组技术布置现在被广泛应用于金属加工、计算机芯片制造和装配作成组技术布置现在被广泛应用于金属加工、计算机芯片制造和装配作业。成组技术布置可以通过以下三个步骤来实现。业。成组技术布置可以通过以下三个步骤来实现。（1）将零件分类，建立零件分类编码系统。）将零件分类，建立零件分类编码系统。（2）识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置和再布置的基础。）识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置和再布置的基础。（3）将机器和工艺分组，组成工作单元。）将机器和工艺分组，组成工作单元。优点缺点1.由于产品成组，设备利用率较高2.可达到流程通顺，运输距
45、离较短，搬运量少3.有利于发挥班组合作精神4.有利于扩大工人的作业技能5.缩短生产准备时间6.兼有产品原则布置和工艺原则布置的优点1.需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2.如果单元之间流程不平衡，需要中间储存，增加了单元之间的物料搬运3.班组成员需要掌握所有作业的技能4.减少了使用专用设备的机会5.兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点表表2-22成组技术布置优缺点成组技术布置优缺点v定位布置定位布置与工艺原则布置和产品原则布置相比，定位布置的特点是具有相对较与工艺原则布置和产品原则布置相比，定位布置的特点是具有相对较少的产品数量。在定位布置中，按照作业的级别来安排顺序是很普遍的。
46、少的产品数量。在定位布置中，按照作业的级别来安排顺序是很普遍的。根据先后工序来决定生产阶段，按照物料的技术优先性来安排物料。根据先后工序来决定生产阶段，按照物料的技术优先性来安排物料。表表2-23定位布置优缺点定位布置优缺点优点缺点1.物料移动少2.当采用班组方式时，可提高作业连续性3.提高质量，因为班组可以完成全部作业4.高度柔性，可适应产品和产量的变化1.人员和设备的移动增加2.设备需要重复配备3.需要较高的工人技能4.会增加面积和工序间储存5.生产计划需要加强控制和协调2.7设施布置的方法设施布置的方法v系统布置设计系统布置设计准备原始资料。在系统布置设计准备原始资料。在系统布置设计开始
47、时，首先必须明确给出基本要开始时，首先必须明确给出基本要素的原始资料。素的原始资料。物流分析与作业单位相互关系分物流分析与作业单位相互关系分析。析。绘制作业单位位置相关图。绘制作业单位位置相关图。作业单位占地面积计算。作业单位占地面积计算。绘制作业单位面积相关图。把各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，就形成了作业单位位置相关图上，就形成了作业单位面积相关图。面积相关图。修正。作业单位面积相关图只是修正。作业单位面积相关图只是一个原始布置图，还需要根据其它一个原始布置图，还需要根据其它因素进行调整与修正。因素进行调整与修正。方案
48、评价与择优。方案评价与择优。图图2-10系统布置设计（系统布置设计（SLP）程序图程序图v利用相互关系法进行工厂布置利用相互关系法进行工厂布置相互关系法主要通过研究部门间的相互关系来进行工厂布置。工厂间相互关系法主要通过研究部门间的相互关系来进行工厂布置。工厂间各部门之间的关系有以下三种情况：各部门之间的关系有以下三种情况：生产部门之间的关系；生产部门之间的关系；生产部生产部门与辅助、服务部门之间的关系；门与辅助、服务部门之间的关系；辅助、服务部门之间的关系。缪瑟辅助、服务部门之间的关系。缪瑟对上述三种关系提出了接近度的分级法，分为对上述三种关系提出了接近度的分级法，分为A、E、I、O、U、X
49、六个六个级别。如表级别。如表2-24所示。所示。表表2-24评级和评价类型图例符号评级和评价类型图例符号确定上述接近度的理由是：确定上述接近度的理由是：（1）使用公共记录（信息流）；）使用公共记录（信息流）；（2）共享同样人员（人员关系）；）共享同样人员（人员关系）；（3）共享同一地点（物流）；）共享同一地点（物流）；（4）人员联系频繁（人员关系）；）人员联系频繁（人员关系）；（5）文件报表联系频率（信息流）；）文件报表联系频率（信息流）；（6）工艺流程的顺序（物流）；）工艺流程的顺序（物流）；（7）进行类似工作（人员关系）；）进行类似工作（人员关系）；（8）使用同一设备（物流）；）使用同一设
50、备（物流）；（9）有噪声、异味、振动等。）有噪声、异味、振动等。例例2-5设某工厂有设某工厂有8个部门，部门关系如图个部门，部门关系如图2-11所示。所示。根据部门关系表，做出如表根据部门关系表，做出如表2-25所示的部门关系检查表，检查表所示的部门关系检查表，检查表中每一行中的各部门是否齐全。如第一行收发站，与其它部门的关系中每一行中的各部门是否齐全。如第一行收发站，与其它部门的关系有有2、5、3、4、8、6、7，说明已经齐全，其余各行类推。，说明已经齐全，其余各行类推。表表2-25部门关系检查表部门关系检查表序序号号部门部门接近度接近度AEIOUX1收发站收发站253,4,86,72原材料