第4章 设施布置
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生产运营管理第4章生产、服务设施选址与布置
零部件
工位器具 图4-6:固定位置布置示意图
✓ 按产品布置（Product Layout）
按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见 的如流水生产线或产品装配线。
加工设备
加工设备
图4-7:按产品（对象）布置的示意图
流水线
✓ 按工艺过程布置（Process Layout）
又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将 同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。
影响生产和服务设施 布置决策的因素
厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交 叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用
生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置 充分利用现有运输条件 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占
地面积最小 工厂布置应考虑有扩建的余地
存储物品 1.电烤箱 2.空调 3.微波炉 4.音响 5.电视 6.收音机 7.其他
搬运次数 （每周）
280
160 360 375 800 150 100
所需货区 1 2 1 3 4 1 2
表4-1:家电用品仓库的存储信息
货区 通道
图4-12:仓库平面示意图
货区
7
2
4
6
5
5
3
通道
7
2
4
4
5
5
1
图4-13:布置好的仓库平面示意图
选址决策的基本概念
设施选址（Facility Location），就是为实 现企业战略目标、综合平衡各种因素，确 定在何处建厂或建立服务设施的过程。
设施选址不仅关系到设施建设的投资和建 设的速度，而且在很大程度上决定了所提 供的产品和服务的成本，从而影响到企业 的生产管理活动和经济效益。
工位器具 图4-6:固定位置布置示意图
✓ 按产品布置（Product Layout）
按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见 的如流水生产线或产品装配线。
加工设备
加工设备
图4-7:按产品（对象）布置的示意图
流水线
✓ 按工艺过程布置（Process Layout）
又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将 同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。
影响生产和服务设施 布置决策的因素
厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交 叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用
生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置 充分利用现有运输条件 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占
地面积最小 工厂布置应考虑有扩建的余地
存储物品 1.电烤箱 2.空调 3.微波炉 4.音响 5.电视 6.收音机 7.其他
搬运次数 （每周）
280
160 360 375 800 150 100
所需货区 1 2 1 3 4 1 2
表4-1:家电用品仓库的存储信息
货区 通道
图4-12:仓库平面示意图
货区
7
2
4
6
5
5
3
通道
7
2
4
4
5
5
1
图4-13:布置好的仓库平面示意图
选址决策的基本概念
设施选址（Facility Location），就是为实 现企业战略目标、综合平衡各种因素，确 定在何处建厂或建立服务设施的过程。
设施选址不仅关系到设施建设的投资和建 设的速度，而且在很大程度上决定了所提 供的产品和服务的成本，从而影响到企业 的生产管理活动和经济效益。
第4章-设施选址
（1）选择国家的影响因素：
① 政府政策：政局的稳定，法律是否健全，政府的政策，环境何护等
有关法规。
2021/4/6
7
② 文化传统与经济系统：宗教文化，风谷习惯，教育水平，经济是否发达。
③ 市场位置： 随着全球经济一体化，企业可以在全球任何国家开设新的工厂， 其中企业选址的一个非常重要的因素就是考虑离目标市场位置的远近。距离 市场位置的远近直接影响服务产品的物流成本、销售成本以及交货速度等。 （如丰田、福特等以及诺基亚、博世等)
2021/4/6
12
⑤ 政府的优惠：当地政府的优惠政策对于企业选址决策也 有非常重要的影响。我国许多地区为了吸引外资，纷纷出 台各种优惠政策，减免相应的税收，
⑥ 靠近客户和供应商： 靠近客户和供应商可以使企业降低 大量原材料运输成本以及产成品运输成本。特别是，对于 实施精益生产方式的企业，靠近主要的供应商是它们实施 精益生产方式的条件之一。
▪ 在选择过程中遵循以下步骤：
（1）明确企业选址的目标。制造业选址和服务业选址不同，制造业选址目标 追求成本最小化，考虑原材料。服务业选址的目标是追求收益最大化， 靠近顾客 。根据选址的目标，列出评价选址地点的影响因素。
（2）分析选址决策所要考虑的影响因素。
经济因素、政治因素、社会因素和自然因素等
（3）找出可供选择的选址方案。
④ 劳动力：对于劳动密集型企业，随着当前制造行业向精细化、复杂化、自动 化发展，需要有受过良好教育和专业技能培训的职工，只有这样高素质的职 工才能胜任越来越复杂的工作，因此，选择国家时需要考虑当地国家劳动力 的教育情况。
⑤ 基础设施： 基础设施包括交通、信息、市政等基础条件。
交通---公路、铁路、航空和海运等服务状况
第四章设施选址与布置-精选文档
第四章 设施选址与布置
本章内容
设施选址 设施布置 工厂与服务设施总平面布置 车间设备布置 装配线平衡
设施选址
任 务
在已确定的地理区域内，经过调查研究、 现场勘察，选出几个条件较好的场址， 然后进行分析、比较、筛选，最后得出 一个最满意的场址，推荐给上级决策部 门作最后批准和决定。
选址决策的重要性
21
举例：一家摄影公司打算开张一家分店，下表 是两个可供选择的地点的信息
因素 邻近已有商店 交通繁华 租金 大小 布局 运营成本 比重 0.10 0.05 0.40 0.10 0.20 0.15 1.00
a. 在一张图上绘出各地点的总成本线 b. 指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最低） c. 如果要选择的地点预期每年产量为8000个单位，哪一地的 总成本最低
利润分析： 总利润=Q(R-VC) -FC
收入 利润
TC2
TC1
FC1
FC2
0
盈亏平衡点 Vo
V1
V2
产（销）量
综合评价法
多因素多目标的系统评价方法
成本分析： 总成本=FC+VC×Q
FC — 固定成本； VC — 单位可变成本 Q — 产出产品的数量或体积
成本分析方案比较
方案1
C
方案2
方案3
0
Q1
Q2
Q
成本分析实例
下表列出了四个可能成为工厂所在地的地 点的固定成本和可变成本
地址 A B C D 每年的固定成本/美元 250000 100000 150000 200000 每单位的可变成本/美元 11 30 20 35
●提出备选场址列出考虑因素 ●因素量纲转换建立原始评价矩阵 ●归一化处理 ●确定因素（指标）的权重 ●综合评价（计算）
本章内容
设施选址 设施布置 工厂与服务设施总平面布置 车间设备布置 装配线平衡
设施选址
任 务
在已确定的地理区域内，经过调查研究、 现场勘察，选出几个条件较好的场址， 然后进行分析、比较、筛选，最后得出 一个最满意的场址，推荐给上级决策部 门作最后批准和决定。
选址决策的重要性
21
举例：一家摄影公司打算开张一家分店，下表 是两个可供选择的地点的信息
因素 邻近已有商店 交通繁华 租金 大小 布局 运营成本 比重 0.10 0.05 0.40 0.10 0.20 0.15 1.00
a. 在一张图上绘出各地点的总成本线 b. 指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最低） c. 如果要选择的地点预期每年产量为8000个单位，哪一地的 总成本最低
利润分析： 总利润=Q(R-VC) -FC
收入 利润
TC2
TC1
FC1
FC2
0
盈亏平衡点 Vo
V1
V2
产（销）量
综合评价法
多因素多目标的系统评价方法
成本分析： 总成本=FC+VC×Q
FC — 固定成本； VC — 单位可变成本 Q — 产出产品的数量或体积
成本分析方案比较
方案1
C
方案2
方案3
0
Q1
Q2
Q
成本分析实例
下表列出了四个可能成为工厂所在地的地 点的固定成本和可变成本
地址 A B C D 每年的固定成本/美元 250000 100000 150000 200000 每单位的可变成本/美元 11 30 20 35
●提出备选场址列出考虑因素 ●因素量纲转换建立原始评价矩阵 ●归一化处理 ●确定因素（指标）的权重 ●综合评价（计算）
生产运作管理第4章
X：1---4，3---6，3---4。
2、编制主联系簇（如图1） 3、考虑其它有A联系的部门
4
26
1
5
3 图2
4、画出X关系图（如图3） 5、安置各部门（如图4）
1 4 3
6
图3
1
2
6
3
5
4
图4
二、从—至表法
是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较 适合于多品种、小批量生产的情况。
Sk
k
T
Tek r
式中：Sk —第K步时组合方案的最小工序数；
Tek —第K+1步之前各试定工序时间之和；
T—所有工步时间总和；
r—节拍。
每步从各组合方案中，找出Sk值为最小的方案，作 为节点进行分支。
当各方案的Sk值相等时，选取Tek较大的方案。
第一步
2 2
5
3
6
1
7
4
2 6
6
5
7
9
方案1 - 1 （1，2，5） 方案1 - 2 （1，2，6） Te11 6 2 1 9 Te12 6 2 2 10
（3）优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布 置，以此类推。
（4）最后，考虑其它因素进行改正和调整。
7 01 4
02 2 1 05
10
21
4
03 11 04
三、新设备的布置问题
问题：在已有的设备设施中，再安置一台新设备。
假定物料或人员在两台设备或两个部门之间移动时，只能按 交叉垂直的路线运动，即两点之间不能走对角线，设原有设 备在坐标内的点为 （a1,b1 ) ，（a2 ,b2 ) ，（an ,bn ) ， 则目标是求出x，y，使得
2、编制主联系簇（如图1） 3、考虑其它有A联系的部门
4
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3 图2
4、画出X关系图（如图3） 5、安置各部门（如图4）
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图3
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图4
二、从—至表法
是一种比较科学的求物料总运量最小的布置方案的方法。比较 适合于多品种、小批量生产的情况。
Sk
k
T
Tek r
式中：Sk —第K步时组合方案的最小工序数；
Tek —第K+1步之前各试定工序时间之和；
T—所有工步时间总和；
r—节拍。
每步从各组合方案中，找出Sk值为最小的方案，作 为节点进行分支。
当各方案的Sk值相等时，选取Tek较大的方案。
第一步
2 2
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7
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方案1 - 1 （1，2，5） 方案1 - 2 （1，2，6） Te11 6 2 1 9 Te12 6 2 2 10
（3）优先安排运量最大的车间，然后将与它流量最大的靠近布 置，以此类推。
（4）最后，考虑其它因素进行改正和调整。
7 01 4
02 2 1 05
10
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03 11 04
三、新设备的布置问题
问题：在已有的设备设施中，再安置一台新设备。
假定物料或人员在两台设备或两个部门之间移动时，只能按 交叉垂直的路线运动，即两点之间不能走对角线，设原有设 备在坐标内的点为 （a1,b1 ) ，（a2 ,b2 ) ，（an ,bn ) ， 则目标是求出x，y，使得
物流工程第4章 复习思考题参考答案
第4章物流设施布置设计复习思考题参考答案1．生产物流系统中，设施布置包括哪些内容？在布置设计时应注意哪些事项？答：在生产物流系统内，设施布置设计主要包括两方面的内容：工厂总体布置和车间布置。
在进行工厂总体布置设计时，应注意以下几点：（1）满足生产要求，符合工艺流程，尽量减少物流量，同时重视各部门之间的关系密切程度。
（2）适应工厂内外运输要求，线路要短捷、顺直，要与工厂内部运输方式相适应，并根据选定的运输方式、运输设备和技术要求等，合理地确定运输线路及与之有关的部门的位置。
（3）合理用地，充分利用地形、地貌、地质条件。
企业在建设中，在确保生产和安全的前提下，应尽量合理节约用地，并适当预留发展用地。
（4）充分考虑建筑群体的空间组织和造型，以及建筑施工的便利条件。
（5）充分注意防火、放爆、防损与防噪声等安全生产问题。
充分利用当地自然条件，减少环境污染。
在进行车间布置设计时，应注意以下几点：（1）根据生产要求，确定设备布置形式。
根据车间的生产纲领，分析产品产量关系，确定生产类型是大量、成批还是单件生产，由此决定车间设备布置形式是采用流水线形式、机群式还是成组单元式。
（2）满足工艺流程要求。
车间布置应保证工艺流程顺畅、物料搬运方便，减少或避免往返交叉等物流现象。
（3）选择适当的建筑形式。
根据工艺流程要求及产品特点，配备适当等级的起重运输设备，进一步确定建筑物高度、跨度及外形。
（4）实行定置管理，确保工作环境整洁、安全。
除了要对主要生产设备安排适当位置外，还需对其他所有组成部分包括在制品暂存地、废料存放地、工人工作地、通道、辅助部门，如办公室、生活卫生设施等安排合理的位置，确保工作环境整洁及生产安全。
（5）应注意采光、照明、通风、采暖、防尘、防噪，并使布置具备适当的柔性，以适应生产的变化。
2．物料流动的基本模式有哪些？各有何特点？答：物料流动模式有水平和竖直两种，其中水平模式是最基本的，常见的有5种基本流动模式，直线形、L形、U形、环形和S形。
第四章 设施选址与设施布置
第四章设施选址与设施布置学习目标1．了解设施选址的重要性2．熟悉设施选址的影响因素3．理解设施选址的一般步骤4．掌握设施选址方案的评估方法5．熟悉设施布置的影响因素6．了解服务业设施布置的内容7．掌握设施布置支持方法引导案例美国联邦快递公司（FedEx）的创立者、总裁弗雷德•史密斯于20世纪60年代在耶鲁大学读书期间曾写过一篇论文，建议在小件包裹运输上采纳“轴心概念”理念，提出一个超越传统上通过轮船和定期的客运航班运送包裹，建立一个纯粹的货运航班，并利用寂静的夜晚通过飞机运送包裹和邮件，用以从事全国范围内的包裹邮递的设想。
这是一个开创性的创业设想，可是老师并未认可这个创新理念，这篇论文只得了个C。
毕业后，弗雷德曾在越战中当过飞行员。
回国后他在可行性研究基础上，把从父亲那里继承的1000万美元和自己筹措的7200万美元作为资本金，建立了联邦快递公司。
实践证明，“轴心概念”的确能为小件包裹运输提供独一无二、有效的、辐射状配送系统。
弗雷德选择了田纳西州的孟菲斯作为公司的运输中央轴心所在地。
首先，孟菲斯为联邦快递公司提供了一个不拥挤、快速畅通的机场，它坐落在美国中部地区；其次，孟菲斯气候条件优越，机场很少关闭。
正是由于摆脱了气候对于飞行的限制，联邦的快递竞争潜力才得以充分发挥。
每到夜晚，就有330万包裹从世界各地的210多个国家和地区起运，飞往田纳西州的孟菲斯。
成功的选址也许对联邦快递的安全记录有着重大贡献。
在过去的30多年里，联邦快递从来没有发生过空中事故。
联邦快递的飞机每天晚上将世界各地的包裹运往孟菲斯，然后再运往联邦快递没有直接国际航班的各大城市。
虽然这个“中央轴心”的位置只能容纳少量飞机，但它能够为之服务的航空网点要比传统的A城到B城的航空系统多得多。
另外，这种轴心安排使得联邦快递每天晚上飞机航次与包裹一致，并且可以应航线容量的要求而随时改道飞行，这就节省了一笔巨大的费用。
此外，联邦快递相信，“中央轴心”系统也有助于减少运输上的误导或延误，因为从起点开始，包裹在整个运输过程都有一个总体控制的配送系统。
第四章 设施布置 《运营管理》PPT课件
3.25 1.2 1 0.5 1 1 1.4
Station 3
2
1
1
A
B
G
C
D
E
3.25
1.2
.5
Station 1
A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2)
冲床 62.7 8.3
9.3 16.0 13.3
表 3 单位距离每月运输成本矩阵
钻床
车床
插床
9.8
6.3
28.8
28.5
9.2
1.5
14.3
2.4
3.2
6.2
10.9
63.0
7.5
17.1
58.5
锯床
磨床 71.5(3)
表 4 单位距离每月总运输成本矩阵
冲床
钻床
车床
插床
122.7(1)
12.7
25.2
❖ 主要缺点
▪ 在制品（WIP）库存很大； ▪ 要经常进行工艺路线选择及进度安排； ▪ 设备利用率低； ▪ 物料运输慢、效率低，单位运输费用较高； ▪ 工作复杂化导致监督跨度减少，监督费用高； ▪ 会计、库存控制、采购管理复杂；
2. 对象原则布置 Product Layout
In
1
2
3
Workers
35.1
25.4
91.7(2)
21.3
15.8
23.6
18.4
16.5
69.2(4)
28.0
66.0(5)
求解步骤及结果
1. 将运输次数矩阵与单位距离运输成本矩阵的相同位置 的数据相乘，得到从一台机器到另一台机器的每月运 输成本，如表3所示。
Station 3
2
1
1
A
B
G
C
D
E
3.25
1.2
.5
Station 1
A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2)
冲床 62.7 8.3
9.3 16.0 13.3
表 3 单位距离每月运输成本矩阵
钻床
车床
插床
9.8
6.3
28.8
28.5
9.2
1.5
14.3
2.4
3.2
6.2
10.9
63.0
7.5
17.1
58.5
锯床
磨床 71.5(3)
表 4 单位距离每月总运输成本矩阵
冲床
钻床
车床
插床
122.7(1)
12.7
25.2
❖ 主要缺点
▪ 在制品（WIP）库存很大； ▪ 要经常进行工艺路线选择及进度安排； ▪ 设备利用率低； ▪ 物料运输慢、效率低，单位运输费用较高； ▪ 工作复杂化导致监督跨度减少，监督费用高； ▪ 会计、库存控制、采购管理复杂；
2. 对象原则布置 Product Layout
In
1
2
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Workers
35.1
25.4
91.7(2)
21.3
15.8
23.6
18.4
16.5
69.2(4)
28.0
66.0(5)
求解步骤及结果
1. 将运输次数矩阵与单位距离运输成本矩阵的相同位置 的数据相乘，得到从一台机器到另一台机器的每月运 输成本，如表3所示。
第四章 设施布置与规划(一)
问题：有一作业时间为40s，大于节拍36s，对该作业 应如何处理呢？
作业分解
最长的作业时间通常决定了生产线上节拍的最小可能值。 最长作业时间就是节拍的下限，除非有可能将作业分解到 两个或更多的工作地内。
作业分解
有许多种方法可以使时间为40秒的作业适合36秒的节拍。 可能的办法有：
1) 作业分解
45
11 9 50 15 12 12
安装后轴支架，拧紧四个螺母
插入后轴 拧紧后轴支架螺栓 安装前轴，用手拧紧四个螺母 拧紧前轴螺栓 安装1#后车轮，拧紧轮轴盖 安装2#后车轮，拧紧轮轴盖
－
A B D C C
8
9 10 11
H
I J K
12
12 8 9
安装1#前车轮，拧紧轮轴盖
安装2#前车轮，拧紧轮轴盖 安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉 上紧全部螺栓和螺钉
装配线平衡
例题：
J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需要生产 500辆，每天的生产时间为7小时，下表中列出了玩具马车 的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求 使工作站数量最少的平衡方式。
装配线平衡
序号 作业 时间/s 描述 提前的作业
1
2 3 4 5 6 7
A
B C D E F G
据统计：优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少
10％～30％。因此，在美国，工厂平面布置被认为是加速 生产率提高的决定因素之一。
设施布置的内容
工厂布置包括两方面的内容：
（1）工厂总体布置 工厂总体布置要解决工厂各个组成部分，包括生产车 间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场 地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的 相互位置，同时要解决物料的流向和流程、厂内外运输的 联系及运输方式。
作业分解
最长的作业时间通常决定了生产线上节拍的最小可能值。 最长作业时间就是节拍的下限，除非有可能将作业分解到 两个或更多的工作地内。
作业分解
有许多种方法可以使时间为40秒的作业适合36秒的节拍。 可能的办法有：
1) 作业分解
45
11 9 50 15 12 12
安装后轴支架，拧紧四个螺母
插入后轴 拧紧后轴支架螺栓 安装前轴，用手拧紧四个螺母 拧紧前轴螺栓 安装1#后车轮，拧紧轮轴盖 安装2#后车轮，拧紧轮轴盖
－
A B D C C
8
9 10 11
H
I J K
12
12 8 9
安装1#前车轮，拧紧轮轴盖
安装2#前车轮，拧紧轮轴盖 安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉 上紧全部螺栓和螺钉
装配线平衡
例题：
J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需要生产 500辆，每天的生产时间为7小时，下表中列出了玩具马车 的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求 使工作站数量最少的平衡方式。
装配线平衡
序号 作业 时间/s 描述 提前的作业
1
2 3 4 5 6 7
A
B C D E F G
据统计：优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少
10％～30％。因此，在美国，工厂平面布置被认为是加速 生产率提高的决定因素之一。
设施布置的内容
工厂布置包括两方面的内容：
（1）工厂总体布置 工厂总体布置要解决工厂各个组成部分，包括生产车 间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场 地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的 相互位置，同时要解决物料的流向和流程、厂内外运输的 联系及运输方式。
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(二)销售布置 (三)工程项目布置
9
二、工作流程形式分类
(一)固定式布置
1. 概念 2. 固定式布置的优缺 点
(二)工艺原则布置
8
车间门
1. 概念 2. 特点 3. 优缺点 4. 工艺原则布置的一 般方法
锯床组
包装组
7
磨床组
1
车 间 门
热处理 2 6 4
过 道
5 车床组 3 滚齿组
10
二、工作流程形式分类
物流工程
青海民族大学
交通与工程系
交通运输教研室
2012.2
1
第四章 设 施 布 置
【学习目标】
了解设施布置的内容和基本形式，掌握系统布置设 计的流程，学会如何进行系统布置设计。
【关键概念】
设施布置设计(Layout Arrangement Design of Facility) 工厂总体布置(General Arrangement of Factory) 工艺流程布置(the Layout Arrangement of Process Flow) 产品原则布置(the Layout Arrangement of Production Principle) 成组原则布 置(the Layout of Group Principle)
14
一、阶段结构
四个阶段(见图4-13)按顺序进行，其中系统布置 设计主要是针对阶段Ⅱ、Ⅲ进行的。
15
二、系统布置设计的基本要素
缪瑟把P(产品、材料或服务)、Q(数量或产量)、 R(生产路线或工艺流程)、S(辅助服务部门)及 T(时间或时间安排)作为影响布置设计的基本要 素，并认为它们是解决布置问题的钥匙，如图 4-14所示。
31
本章小结
设施布置设计是指依据企业的经营目标而实施的生产纲领，在已经确 认的空间场所内，按照从原材料的接收，零件和产品的制造，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。 设施布置包括工厂总体布置和车间布置。 设施布置的要素包括： ①生产技术准备子系统；②基本生产子系统；③辅助生产子系统； ④物料运输子系统；⑤物料储存子系统；⑥其他子系统。设施布 置的原则有：①整体性原则；②流动性原则；③移动距离最小性 原则；④空间利用合理性原则；⑤柔性原则；⑥安全性原则。 布置的主要基本形式可以列举为四种：固定式布置、工艺原则布置、 产品原则布置和成组原则布置。 系统布置设计的基本要素包括P(产品、材料或服务)、Q(数量或产量)、 R(生产路线或工艺过程)、S(辅助服务部门)、T(时间或时间安排)。 本章介绍了传统型SLP和动线型SLP的设计流程和区别，并详细介绍 了系统布置设计的方法。
(3)
(4)
移动距离最小性原则。
空间利用合理性原则。
(5)
(6)
柔性原则。
安全性原则。
7
第二节 设施布置的基本形式
设施布置的基本形式取决于 生产运作系统的组织方式，不 同的企业生产运作系统会采用 不同的布置形式。
但是在大多数企业中很少采 用单一的形式进行设施布置。
8
一、系统功能布置分类
(一)存储布置
(三)产品原则布置
1. 概念 2. 优缺点 3. 流水线的布置设计
1) 常用物料流动模式 2) 流水线的平衡问题 3) 流水线平衡的方法
仓库 划线 立车 摇臂钻
钳工
车床
滚齿
磨床
剪板机
钻孔
装 配
直线形
L形
U形
车床 车床 打压 钻孔
环形
S形
11
二、工作流程形式分类
具体步骤如下。
(1) 绘制网络图。用一个网络图表示作业先后关 系，由圆圈和箭头组成，圆圈表示单个作业，箭头 代表作业操作顺序，如图4-10所示。 (2) 确定周期时间。 (3) 计算最少工作站数。 (4) 确定平衡生产线的规则。 (5) 分配各工作站的任务。 (6) 计算效率。 (7) 如果对结果不满意，可用其他决策准则重新 对流水线进行平衡。
物流强度等级 符号 物流路线比例/% 物流量比例/%
超高物流强度
特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略的物流强度
A
E I O U
10
20 30 40
40
30 20 10
23
一、物流分析
最后，所有物流强度等级可在相关图上标出， 1 如见图4-20所示。 1.原料
2 2.锯床 3.车床 4.钻床 5.铣床 6.检验 7.包装 8.产品 O O I E O I A I I O 3 4 O E 5 6 7 8
(一)动线型的Leabharlann 序 模式程序模式示意图 如图4-17所示， 大致分为八个阶 段。
资料收集与分析 确定设施布置类型
作业单位及作业活动分析
初步布置方案
方案评估和选择
详细布置设计
反 馈 修 正
动线分析
确定最佳方案
18
四、动线型SLP法
(二)动线型SLP法与传统SLP法的 比较 (1) 设计基于的基础数据和背景 资料不同。 (2) 程序模式有所改变。 (3) 设施布置设计的柔性不同。
车床 钻床 磨床 滚齿 装配 原 材 料 铣床 装配 焊接 压机 平衡 出 库
磨床
车床
钻床
压机
装配
13
第三节 系统设施布置
长期以来，由于影响物流设施平面布局的因素 很多，设计目标不明确，致使人们不断探求最 佳设施布置方法。 1973年缪瑟提出了系统布置设计(Systematic Layout Planning，SLP)方法，是基于流程导向 布局的一种布置方法。该方法提出了作业单位 相互关系的等级表示，使设施布置由定性阶段 发展到定量阶段，这是对设施布置设计产生很 大影响的方法，得到广泛应用。
加权因素法的基本思想是把布置方案的各影响因素，不论 是定性的还是定量的，都划分出等级，并给每一等级都赋 予一个分值来表示该因素对布置方案的影响程度。同时根 据不同因素对布置方案取舍的影响重要程度设立加权值， 以此来计算布置方案的评分值，评定方案的优劣。 各因素的加权值通常是采用集体评定后求平均值的方式确 定。
2 4 7 1 6 8 3 5
9
12
二、工作流程形式分类
(四)成组原则布置
混合式布置的典型代表是成组原则布置(Group Layout)。 成组原则布置又称单元制造布置，按成组原则布置 就是根据一定的标准将结构和工艺相似的零件组成 一个零件组，确定出零件的典型工艺流程，再根据 典型工艺流程的加工内容选择设备和工人，由这些 设备和工人组成一个生产单元，如图4-12所示。
在SLP设施的布置过程中，如何确定部门的接 近关系和应用什么算法确定布置方案是两个关 键问题。下面介绍SLP实施的具体步骤。
20
一、物流分析
标准件 钢材 10t
(一)工艺流程图
4 9t 3.5t 7.2t
1
下料
2
成形
3
切边
(二)多产品工艺过程表
螺栓
0.5t 6 装配
21
一、物流分析
(三)从至表
从至表通常用一个矩阵图来表示建筑物 之间、部门之间或机器之间的物流强度。 即在一个方阵中，行和列的标题栏按同 样的顺序列出所有的物流作业单位，让 每个产品或零件在两个作业单位间移动， 在行与列相交的方格中填入行物流作业 单位与列物流作业单位的物流强度等级， 从而得到原始物流相关表。
4
一、设施布置的含义和内容
车间布置设计是要确定各生产工部、工段、辅助服务部门、储存设施等作业 单位及工作地、设备、通道、管线之间的相互位置，同时也要确定物料搬运 的流程及运输方式。 作业单位的最高层次是设计设施(Facility)，它包括一系列部门(Departments)， 部门可以是车间或其他机构。而部门由工作中心(Work Center)组成，工厂 的这些工作中心可以是工段或班组，如车床工段，也可以是柔性制造单元 (FMS)。通常部门级的布置指的是块状布置图(Block Layout)，工作中心级的 布置是详细布置图(Detailed Layout)。 作业单位组成可表示为图4-1。
【引导案例】
福特降低生产成本的途径
2
第一节 设施布置概述
设施布置与设计是决定企业长期经营效率的重 要依据，无论是生产系统还是在非物质生产的 服务系统，如商场、宾馆、餐馆等都会遇到设 施布置问题。
尤其是生产系统的设施布置状态直接决定了生 产物流系统的运行，有效地解决设施布置问题 对提高生产效率、缩短生产周期、降低库存等 方面发挥着非常重要的作用。
19
第四节 系统布置设计方法
SLP方法严格遵循它的程序模式进行设计，并 使得设施布置的四个阶段顺利实施。系统布置 设计是一套完整、系统、有条理的布置设计方 法，以下列三种基础为依据：
①相互关系，即所布置的各对象之间所要求的或需 要的相对密切程度；②面积，即所布置的各对象的 量、形状、种类；③调整，即把所布置的对象排列 到合乎现实的最佳地步。
22
一、物流分析
(四)物流强度等级划分
在系统布置设计中将物流强度分成五个等级：分别为 A(Absolutely Important)——超高物流强度；E(Extremely Important)——特高物流强度；I(Important)——较大物流 强度；O(Ordinary Important)——一般物流强度； U(Unimportant)——可忽略的物流强度，如表4-15所示。
30
七、SLP在服务系统中的应用
SLP这种布置方法不仅适用于工厂和生产系统设计， 还可以应用于医院、学校、百货商店、办公楼等服务 设施设计。下面以某医院A为例，具体阐述SLP方法对 于服务系统的应用。 通过对手术间各作业单元之间的物流和非物流关系进 行分析，提出相应的布置设计。
9
二、工作流程形式分类
(一)固定式布置
1. 概念 2. 固定式布置的优缺 点
(二)工艺原则布置
8
车间门
1. 概念 2. 特点 3. 优缺点 4. 工艺原则布置的一 般方法
锯床组
包装组
7
磨床组
1
车 间 门
热处理 2 6 4
过 道
5 车床组 3 滚齿组
10
二、工作流程形式分类
物流工程
青海民族大学
交通与工程系
交通运输教研室
2012.2
1
第四章 设 施 布 置
【学习目标】
了解设施布置的内容和基本形式，掌握系统布置设 计的流程，学会如何进行系统布置设计。
【关键概念】
设施布置设计(Layout Arrangement Design of Facility) 工厂总体布置(General Arrangement of Factory) 工艺流程布置(the Layout Arrangement of Process Flow) 产品原则布置(the Layout Arrangement of Production Principle) 成组原则布 置(the Layout of Group Principle)
14
一、阶段结构
四个阶段(见图4-13)按顺序进行，其中系统布置 设计主要是针对阶段Ⅱ、Ⅲ进行的。
15
二、系统布置设计的基本要素
缪瑟把P(产品、材料或服务)、Q(数量或产量)、 R(生产路线或工艺流程)、S(辅助服务部门)及 T(时间或时间安排)作为影响布置设计的基本要 素，并认为它们是解决布置问题的钥匙，如图 4-14所示。
31
本章小结
设施布置设计是指依据企业的经营目标而实施的生产纲领，在已经确 认的空间场所内，按照从原材料的接收，零件和产品的制造，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。 设施布置包括工厂总体布置和车间布置。 设施布置的要素包括： ①生产技术准备子系统；②基本生产子系统；③辅助生产子系统； ④物料运输子系统；⑤物料储存子系统；⑥其他子系统。设施布 置的原则有：①整体性原则；②流动性原则；③移动距离最小性 原则；④空间利用合理性原则；⑤柔性原则；⑥安全性原则。 布置的主要基本形式可以列举为四种：固定式布置、工艺原则布置、 产品原则布置和成组原则布置。 系统布置设计的基本要素包括P(产品、材料或服务)、Q(数量或产量)、 R(生产路线或工艺过程)、S(辅助服务部门)、T(时间或时间安排)。 本章介绍了传统型SLP和动线型SLP的设计流程和区别，并详细介绍 了系统布置设计的方法。
(3)
(4)
移动距离最小性原则。
空间利用合理性原则。
(5)
(6)
柔性原则。
安全性原则。
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第二节 设施布置的基本形式
设施布置的基本形式取决于 生产运作系统的组织方式，不 同的企业生产运作系统会采用 不同的布置形式。
但是在大多数企业中很少采 用单一的形式进行设施布置。
8
一、系统功能布置分类
(一)存储布置
(三)产品原则布置
1. 概念 2. 优缺点 3. 流水线的布置设计
1) 常用物料流动模式 2) 流水线的平衡问题 3) 流水线平衡的方法
仓库 划线 立车 摇臂钻
钳工
车床
滚齿
磨床
剪板机
钻孔
装 配
直线形
L形
U形
车床 车床 打压 钻孔
环形
S形
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二、工作流程形式分类
具体步骤如下。
(1) 绘制网络图。用一个网络图表示作业先后关 系，由圆圈和箭头组成，圆圈表示单个作业，箭头 代表作业操作顺序，如图4-10所示。 (2) 确定周期时间。 (3) 计算最少工作站数。 (4) 确定平衡生产线的规则。 (5) 分配各工作站的任务。 (6) 计算效率。 (7) 如果对结果不满意，可用其他决策准则重新 对流水线进行平衡。
物流强度等级 符号 物流路线比例/% 物流量比例/%
超高物流强度
特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略的物流强度
A
E I O U
10
20 30 40
40
30 20 10
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一、物流分析
最后，所有物流强度等级可在相关图上标出， 1 如见图4-20所示。 1.原料
2 2.锯床 3.车床 4.钻床 5.铣床 6.检验 7.包装 8.产品 O O I E O I A I I O 3 4 O E 5 6 7 8
(一)动线型的Leabharlann 序 模式程序模式示意图 如图4-17所示， 大致分为八个阶 段。
资料收集与分析 确定设施布置类型
作业单位及作业活动分析
初步布置方案
方案评估和选择
详细布置设计
反 馈 修 正
动线分析
确定最佳方案
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四、动线型SLP法
(二)动线型SLP法与传统SLP法的 比较 (1) 设计基于的基础数据和背景 资料不同。 (2) 程序模式有所改变。 (3) 设施布置设计的柔性不同。
车床 钻床 磨床 滚齿 装配 原 材 料 铣床 装配 焊接 压机 平衡 出 库
磨床
车床
钻床
压机
装配
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第三节 系统设施布置
长期以来，由于影响物流设施平面布局的因素 很多，设计目标不明确，致使人们不断探求最 佳设施布置方法。 1973年缪瑟提出了系统布置设计(Systematic Layout Planning，SLP)方法，是基于流程导向 布局的一种布置方法。该方法提出了作业单位 相互关系的等级表示，使设施布置由定性阶段 发展到定量阶段，这是对设施布置设计产生很 大影响的方法，得到广泛应用。
加权因素法的基本思想是把布置方案的各影响因素，不论 是定性的还是定量的，都划分出等级，并给每一等级都赋 予一个分值来表示该因素对布置方案的影响程度。同时根 据不同因素对布置方案取舍的影响重要程度设立加权值， 以此来计算布置方案的评分值，评定方案的优劣。 各因素的加权值通常是采用集体评定后求平均值的方式确 定。
2 4 7 1 6 8 3 5
9
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二、工作流程形式分类
(四)成组原则布置
混合式布置的典型代表是成组原则布置(Group Layout)。 成组原则布置又称单元制造布置，按成组原则布置 就是根据一定的标准将结构和工艺相似的零件组成 一个零件组，确定出零件的典型工艺流程，再根据 典型工艺流程的加工内容选择设备和工人，由这些 设备和工人组成一个生产单元，如图4-12所示。
在SLP设施的布置过程中，如何确定部门的接 近关系和应用什么算法确定布置方案是两个关 键问题。下面介绍SLP实施的具体步骤。
20
一、物流分析
标准件 钢材 10t
(一)工艺流程图
4 9t 3.5t 7.2t
1
下料
2
成形
3
切边
(二)多产品工艺过程表
螺栓
0.5t 6 装配
21
一、物流分析
(三)从至表
从至表通常用一个矩阵图来表示建筑物 之间、部门之间或机器之间的物流强度。 即在一个方阵中，行和列的标题栏按同 样的顺序列出所有的物流作业单位，让 每个产品或零件在两个作业单位间移动， 在行与列相交的方格中填入行物流作业 单位与列物流作业单位的物流强度等级， 从而得到原始物流相关表。
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一、设施布置的含义和内容
车间布置设计是要确定各生产工部、工段、辅助服务部门、储存设施等作业 单位及工作地、设备、通道、管线之间的相互位置，同时也要确定物料搬运 的流程及运输方式。 作业单位的最高层次是设计设施(Facility)，它包括一系列部门(Departments)， 部门可以是车间或其他机构。而部门由工作中心(Work Center)组成，工厂 的这些工作中心可以是工段或班组，如车床工段，也可以是柔性制造单元 (FMS)。通常部门级的布置指的是块状布置图(Block Layout)，工作中心级的 布置是详细布置图(Detailed Layout)。 作业单位组成可表示为图4-1。
【引导案例】
福特降低生产成本的途径
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第一节 设施布置概述
设施布置与设计是决定企业长期经营效率的重 要依据，无论是生产系统还是在非物质生产的 服务系统，如商场、宾馆、餐馆等都会遇到设 施布置问题。
尤其是生产系统的设施布置状态直接决定了生 产物流系统的运行，有效地解决设施布置问题 对提高生产效率、缩短生产周期、降低库存等 方面发挥着非常重要的作用。
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第四节 系统布置设计方法
SLP方法严格遵循它的程序模式进行设计，并 使得设施布置的四个阶段顺利实施。系统布置 设计是一套完整、系统、有条理的布置设计方 法，以下列三种基础为依据：
①相互关系，即所布置的各对象之间所要求的或需 要的相对密切程度；②面积，即所布置的各对象的 量、形状、种类；③调整，即把所布置的对象排列 到合乎现实的最佳地步。
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一、物流分析
(四)物流强度等级划分
在系统布置设计中将物流强度分成五个等级：分别为 A(Absolutely Important)——超高物流强度；E(Extremely Important)——特高物流强度；I(Important)——较大物流 强度；O(Ordinary Important)——一般物流强度； U(Unimportant)——可忽略的物流强度，如表4-15所示。
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七、SLP在服务系统中的应用
SLP这种布置方法不仅适用于工厂和生产系统设计， 还可以应用于医院、学校、百货商店、办公楼等服务 设施设计。下面以某医院A为例，具体阐述SLP方法对 于服务系统的应用。 通过对手术间各作业单元之间的物流和非物流关系进 行分析，提出相应的布置设计。