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1、Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施规划与设计设施规划与设计Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University什么是设施规划与设计什么是设施规划与设计v设 施 规 划 与 设 计（Facility Planning and Design）是物流工程的一个重要组成部分，其任务是对系统的各类设施、人员、投资进行系统的规划与设计，用以优化人流、物流和信息流，从而有效、经济、安全地实现系统的预期目标。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施
2、规划与设计内容设施规划与设计内容设施规划与设计设施规划与设计设施选址设施选址设施设计设施设计布置设计布置设计建筑设计建筑设计公用工程设计公用工程设计信息通信设计信息通信设计Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址的分类设施选址的分类v单一设施的场址选择单一设施的场址选择v复合设施的场址选择复合设施的场址选择Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University场址选择的任务场址选择的任务 在在已已确确定定的的地地理理区区域域内内，经经过过调调查查研研究究、现现场场勘勘察察，选选出出几几个个条条
3、件件较较好好的的场场址址，然然后后进进行行分分析析、比比较较、筛筛选选，最最后后得得出出一一个个最最满满意意的的场场址址，推推荐荐给给上上级级决决策策部部门门作作最最后后批批准准和和决定。决定。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址的意义设施选址的意义 设施选址恰当与否，对生产力布局、设施选址恰当与否，对生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营状况都有重大意建成后的生产经营状况都有重大意义。如果先天不足，会造成很大损义。如果先天不足，会造成很大损失。因为场址一旦确定，设施建设失。因为
4、场址一旦确定，设施建设完工，一般无法轻易改动。完工，一般无法轻易改动。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University生产力布局原则生产力布局原则v最低成本原则最低成本原则v专业化分工合作原则专业化分工合作原则v分散与集中相结合原则分散与集中相结合原则v重点开发原则重点开发原则v吸引外资合理投向原则吸引外资合理投向原则Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址考虑的主要成本因素设施选址考虑的主要成本因素v运输成本运输成本v原料供应原料供应v动力、能源的供应量和成本动力、能源的供应量和成本v
5、水供应水供应v劳动力素质劳动力素质v建筑成本建筑成本Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址考虑的主要非成本因素设施选址考虑的主要非成本因素v社区情况社区情况v气候和地理环境气候和地理环境v环境保护环境保护v当地政府的政策当地政府的政策Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址流程图设施选址流程图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根据选址与研根据选址与研究指标，预选究指标，预选地址地址满意否满意否?NoYes确定评价方法确定评价方法评价各选址方
6、案评价各选址方案满意否满意否?No有优解有优解?Yes确定位置确定位置编写设施选址报告编写设施选址报告领导决策领导决策找到新评价方案找到新评价方案YesNoPrepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址的四个阶段设施选址的四个阶段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Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University准备阶段的内容准备阶段的内容v生产纲领和设施规模生产纲领和设施规模v需进行的各方面作业需进行的各方面作业 v设施的组成设施的
7、组成v计划供应的市场和流通渠道计划供应的市场和流通渠道v需要资源的要求与供应渠道需要资源的要求与供应渠道v产生的废物及其估算数量产生的废物及其估算数量v运输量和运输方式的要求运输量和运输方式的要求v所需职工的人数和等级要求所需职工的人数和等级要求v外部协作条件和信息的获取外部协作条件和信息的获取Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University地址选择阶段的内容地址选择阶段的内容v走访行业主管部门走访行业主管部门v选择若干地区选择若干地区v进行方案比较进行方案比较v各方面参加人员比较各方面参加人员比较Prepared by Prof.Li Congd
8、ong,Tianjin University地点选择阶段的内容地点选择阶段的内容v向当地城建部门征询意见向当地城建部门征询意见v从气象、地质等部门取得各项历史资料从气象、地质等部门取得各项历史资料v进行地质水文的初步考察进行地质水文的初步考察v收集有关运输及排水设施的资料收集有关运输及排水设施的资料v收集各种费用的经济资料收集各种费用的经济资料v对各种资料进行比较，选定合适的场址对各种资料进行比较，选定合适的场址方案方案Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University编制报告阶段的内容编制报告阶段的内容v对各项调查研究资料进行整理对各项调查研究资料
9、进行整理v绘制所选地点的设施位置图和初步总平绘制所选地点的设施位置图和初步总平面布置面布置v编写设施选址报告，供决策部门审批编写设施选址报告，供决策部门审批Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施选址报告的主要内容设施选址报告的主要内容v场址选择的依据场址选择的依据v建设地区的概况和自然条件建设地区的概况和自然条件v设施规模与经济技术指标设施规模与经济技术指标v各场址方案的比较各场址方案的比较v对各场址方案的综合分析和结论对各场址方案的综合分析和结论v当地有关部门的意见当地有关部门的意见v附件，包括各项协议文件的抄件附件，包括各项协议文
10、件的抄件Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University常用的设施选址方法常用的设施选址方法v优缺点比较法优缺点比较法v重心法重心法v线性规划法线性规划法v德尔菲分析模型德尔菲分析模型Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University优缺点比较法简介优缺点比较法简介 这这是是一一种种最最简简单单的的设设施施选选址址方方法法，尤尤其其适适应应于于非非经经济济因因素素的的比比较较。如如：区区域域位位置置;面面积积及及地地形形；地地势势与与坡坡度度；风风向向和和日日照照；地地质质条条件件；土土石石方方工工程程量
11、量；场场址址现现在在所所有有者者情情况况；交交通通情情况况；与与城城市市的的距距离离；供供电电与与给给排排水水；地地震震；防防洪洪措措施施；经营条件；协作条件；建设速度。经营条件；协作条件；建设速度。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University重心法的公式重心法的公式min其中，n-市场地区数（x,y）-场址的位置坐标（)-市场地区i的位置坐标 Wi -市场地区的市场要求量 Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University线性规划法的数学模型线性规划法的数学模型 min s.t.m-待选场址数；n-
12、销售区域数；ai-场址 i 的生产能力；bi-销售区域 j 的需求量；Cij-在场址 i 生产一单位产品并运送到销售区域 j 的总费用；xij-各销售区域对各供应工厂的需求量。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University德尔菲分析模型的步骤德尔菲分析模型的步骤v成成立立三三个个小小组组：协协调调小小组组，预预测测小小组组和和战略小组。战略小组。v识别存在的威胁和机遇识别存在的威胁和机遇v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v提出备选方案提出备选方案v优化备选方案优化备选方案Prepared by Prof.Li Congdo
13、ng,Tianjin University其它的设施选址方法其它的设施选址方法v费用效果分析法费用效果分析法v关联矩阵法关联矩阵法v层次分析法（层次分析法（AHP法）法）v基于遗传算法的选址模型基于遗传算法的选址模型v仿真技术仿真技术Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施布置的定义与研究对象设施布置的定义与研究对象 设设施施布布置置（Facility Layout）决决策策是是确确定定生生产产系系统统内内各各物物质质部部分分的的最最优优安安排排。主主要要研研究究制制造造企企业业各各种种不不同同情情况况下下的的布布置置问问题题，并并提提
14、出出某某些些有有助助于于布布置置设设计计的的技技术方法和指导方针。术方法和指导方针。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施布置决策的依据设施布置决策的依据v系统应达到的目标系统应达到的目标v系统对产品和服务的需求系统对产品和服务的需求v加工过程的要求加工过程的要求v建筑物或场所的有效空间建筑物或场所的有效空间v系统各部门之间物流和人流的大小系统各部门之间物流和人流的大小Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施布置的目标设施布置的目标v符合工艺过程的要求符合工艺过程的要求v最有效
15、地利用空间最有效地利用空间v物料搬运费用最少物料搬运费用最少v保持生产和安排的柔性保持生产和安排的柔性v适应组织结构的合理化和管理的方便适应组织结构的合理化和管理的方便v为职工提供舒适安全的作业环境为职工提供舒适安全的作业环境Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施布置按工作流程形式分类设施布置按工作流程形式分类v工艺原则布置工艺原则布置v产品原则布置产品原则布置v定位布置定位布置v成组技术布置成组技术布置Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施布置按生产系统功能分类设施布置按生
16、产系统功能分类v存储布置存储布置v销售布置销售布置v工程项目布置工程项目布置Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University设施布置的步骤设施布置的步骤v搜集设施布置所需要的资料搜集设施布置所需要的资料v物流分析物流分析v作业部门关系表作业部门关系表v做设施总布置图做设施总布置图Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University布置分析的基本要素布置分析的基本要素v P(Product)产产 品品v Q(Quantity)数数 量量v R(Route)生产路线生产路线v S(Supporting Serv
17、ice)辅助服务部门辅助服务部门v T(Time)时间安排时间安排 Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University系统布置设计程序图系统布置设计程序图输入数据输入数据(P、Q、R、S、T)物物 流流作业单位相互关系分析作业单位相互关系分析物流与作业单位相互关系图物流与作业单位相互关系图面积相互关系面积相互关系调整、修正与拟定方案调整、修正与拟定方案评评 价价Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University系统布置设计阶段图系统布置设计阶段图施工安装：编制计划，进行施工安装施工安装：编制计划，进行施工安
18、装确定位置：确定所要布置的相应位置确定位置：确定所要布置的相应位置总体区划：在布置区域内确定一个总体布局总体区划：在布置区域内确定一个总体布局详细布置：确定各个作业单位或各个设施的具体位置详细布置：确定各个作业单位或各个设施的具体位置时间时间阶段阶段 Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University解决布置问题的钥匙解决布置问题的钥匙什什么么S为为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T时间时间时间安排时间安排产品何时生产？产品何时生产？P产品产品材料材料生产什么？生产什么？Q数量数量产量产量每项产品要制造多少？每项产品要制造多少
19、？R生产路线生产路线工艺过程工艺过程怎样进行生产？怎样进行生产？Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University工艺原则布置的优点工艺原则布置的优点v机器利用率高机器利用率高v可采用调用设备可采用调用设备v设备和成员的柔性程度高设备和成员的柔性程度高v设备投资相对较少设备投资相对较少v操作人员作业多样化操作人员作业多样化Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University工艺原则布置的缺点工艺原则布置的缺点v流程较长，搬运路线不稳定，费用高流程较长，搬运路线不稳定，费用高v生产计划与控制较复杂生产计划与控制
20、较复杂v生产周期长生产周期长v库存量相对较大库存量相对较大v操作人员需要较高的技术等级操作人员需要较高的技术等级Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University工艺原则布置的过程工艺原则布置的过程v确定部门之间预期的搬运量确定部门之间预期的搬运量v计算布置方案的搬运费用计算布置方案的搬运费用v改变部门布置的位置，以降低搬改变部门布置的位置，以降低搬运费用运费用Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University产品原则布置的过程（一）产品原则布置的过程（一）（1）画作业流程图）画作业流程图245101189
21、7631ABCGFJKHIEDPrepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University产品原则布置的过程（二）产品原则布置的过程（二）（2）周期时间（）周期时间（C）=（3）工作地数量（）工作地数量（N）=（4）选择作业分配规则，分配作业选择作业分配规则，分配作业（5）效率）效率=Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University产品原则布置的优点产品原则布置的优点v布置符合工艺流程，物流顺畅布置符合工艺流程，物流顺畅v上下工序衔接，存放量少上下工序衔接，存放量少v生产周期短生产周期短v物料搬运工作量少物料搬运工
22、作量少v对工人技能要求不高对工人技能要求不高v生产计划简单，易于控制生产计划简单，易于控制v可使用专用设备可使用专用设备Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University产品原则布置的缺点产品原则布置的缺点v设备发生故障时将引起整个生产线中断设备发生故障时将引起整个生产线中断v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v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v相对投资较大相对投资较大v生产线上重复作业，单调乏味生产线上重复作业，单调乏味v维修和保养费用高维修和保养费用高Prepared by Prof.Li Con
23、gdong,Tianjin University定位布置的特点定位布置的特点 定位布置的特点是具有相对较少的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，按照作产品数量。在定位布置中，按照作业的级别安排顺序相当普遍。根据业的级别安排顺序相当普遍。根据先后工序决定生产阶段，应按照物先后工序决定生产阶段，应按照物料的技术优先性安排物料。料的技术优先性安排物料。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University定位布置的优点定位布置的优点v物料移动少物料移动少v采用班组方式可提高作业连续性采用班组方式可提高作业连续性v提高质量提高质量v高度柔性，可
24、适应产品和产量的变化高度柔性，可适应产品和产量的变化Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University定位布置的缺点定位布置的缺点v人员和设备的移动增加人员和设备的移动增加v设备需要重复配备设备需要重复配备v工人需要较高技能工人需要较高技能v会增加面积和工序间储存会增加面积和工序间储存v生产计划需要加强控制和协调生产计划需要加强控制和协调Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University成组技术布置的步骤成组技术布置的步骤v将零件分类将零件分类v识别零件组的物流类型识别零件组的物流类型v将机器和工艺分组，组
25、成工将机器和工艺分组，组成工 作单元作单元Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University成组技术布置的优点成组技术布置的优点v设备利用率较高设备利用率较高v流程通顺，运输距离较短，搬运量少流程通顺，运输距离较短，搬运量少v有利于发挥班组合作精神有利于发挥班组合作精神v有利于扩大工人的作业技能有利于扩大工人的作业技能v缩短生产准备时间缩短生产准备时间v兼有产品原则布置和工艺原则布置的优点兼有产品原则布置和工艺原则布置的优点Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University成组技术布置的缺点成组技术布置的缺
26、点v需要较高的生产控制水平以平衡生产流程需要较高的生产控制水平以平衡生产流程v如果单元之间流程不平衡，需要中间储存如果单元之间流程不平衡，需要中间储存v班组成员需要掌握所有作业技能班组成员需要掌握所有作业技能v减少使用专用设备的机会减少使用专用设备的机会v兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University绿化设计的重点地段绿化设计的重点地段v厂前区和主要出入口以及主要道路两旁厂前区和主要出入口以及主要道路两旁v食堂、卫生所、生活室、哺乳室等生活福利食堂、卫生所、生活室、哺乳室等生
27、活福利设施附近设施附近v散发粉尘、产生高噪音的车间和站房附近散发粉尘、产生高噪音的车间和站房附近v洁净程度较高的车间站房和实验室附近洁净程度较高的车间站房和实验室附近v需要改善环境和卫生条件、防止西晒的地方需要改善环境和卫生条件、防止西晒的地方Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University计计算算机机辅辅助助设设施施布布置置设设计计（CRAFT）的特点（一）的特点（一）vCRAFT采采用用启启发发式式算算法法。其其评评价价决决策策使使用用的的规规则则是是：每每次次互互换换两两个个车车间间的的位位置置，如如果果布布置置的总成本降低了，则互换两个车间
28、。的总成本降低了，则互换两个车间。vCRAFT并不能确保得到最优方案并不能确保得到最优方案vCRAFT严重依赖于初始状态，初始状态在一严重依赖于初始状态，初始状态在一定程度上决定了最终的布置方案定程度上决定了最终的布置方案vCRAFT从一个合理的方案开始有可能产生一从一个合理的方案开始有可能产生一个成本更低的方案，但并不总如此。因此使用个成本更低的方案，但并不总如此。因此使用CRAFT时最好提出几种不同的初始布置，以时最好提出几种不同的初始布置，以得到不同结果。得到不同结果。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin University计计算算机机辅辅助助设设施
29、施布布置置设设计计（CRAFT）的特点（二）的特点（二）vCRAFT最最多多能能解解决决具具有有40个个车车间间的的布布置置问问题题，迭迭代代不不到到10次即能得到最终结果次即能得到最终结果vCRAFT车间由标准方块组成，车间允许多种构形，但车间由标准方块组成，车间允许多种构形，但经常会得到奇形怪状的车间。为了得到一种理想布置，经常会得到奇形怪状的车间。为了得到一种理想布置，必须人为改变车间形状。必须人为改变车间形状。vCRAFT经过修正后的软件为经过修正后的软件为SPACECRAFT，可用于，可用于解决多层布置问题解决多层布置问题vCRAFT假设可以使用叉车等路径可变的物料搬运设备。假设可以使用叉车等路径可变的物料搬运设备。因此，当使用计算机控制的固定路径搬运时，其应用因此，当使用计算机控制的固定路径搬运时，其应用可能性大大降低。可能性大大降低。Prepared by Prof.Li Congdong,Tianjin UniversityTHE END！Thank you.