基于SLP的A企业生产物流系统布局规划与仿真研究

基于SLP的A企业生产物流系统布局规划与仿真研究【摘要】随着经济全球化、市场需求多样化、市场快速响应化越来越明显，企业的生产物流系统布局规划制约企业的生产效率也越来越明显了。

本文主要以A制造企业为例，针对其生产特点对其生产物流系统进行科学性、系统性的布局规划。

具体内容如下：本文首先对系统布局规划法及Flexsim仿真软件进行介绍，并且针对该企业的生产物流系统所收集到的数据分析其现状，然后运用SLP法对其生产物流的作业单元进行物流关系及非物流关系分析，在此基础上结合该企业的实际情况进行改善和重新布局。

最后通过Flexsim仿真技术对新旧的方案进行生产模拟和对比，以确保方案可靠和有效，能够使A制造公司的物料搬运顺畅，避免无效运输，缩短搬运距离，缩短生产周期，提高企业内部物流的运作效率和降低企业内部物流成本。

【关键词】生产物流系统；布局规划；SLP法；系统仿真绪论1.1 研究背景及意义随着2011年12月《工业转型升级规划（2011-2015年）》的提出，我国开始对产业进行转型升级，加快转变经济的发展方式，着力提升自主创新能力，推动经济更高效、更加公平、更可持续性发展。

紧接着，我国为了实现制造强国目标于2015年5月19日发布了《中国制造2025》第一个十年行动纲领。

基于国家战略的推动与互联网技术的冲击，我国制造业不得不改变原有的生产模式、销售模式和供给模式等，同时市场需求更加多元化，市场快速响应化，工业技术柔性化，我国的制造业想要可持续发展下去，就必须通过产业转型升级，做出符合当前形势的改变。

对于制造企业而言，企业若想在市场中拥有本企业的核心竞争力，则在产品类型、产品质量、产品价格、产品服务上与同类企业不断竞争，做出本企业特有的核心竞争力，就需要在各个方面进行改变，当然在生产环节上也不例外了。

在生产环节中，同行业的制造业间特点也各不相同，主要区别于它们的生产工艺、生产设备、生产布局、员工特点等。

在这些因素中，企业最容易进行改善和优化的是生产设备与生产布局这两种因素。

企业通过改善和优化生产设备和生产的布局能够提高空间、设备、人员和能源使用效率、能够最大限度地减少物料的搬运、简化作业流程、缩短生产周期、减少生产成本、提高生产效率、做到市场快速响应化、生产柔性化等。

1.2 研究目的第一，本研究是通过科学的设施布局优化方法改善A制造企业目前的设施设备布局存在的问题，在实际的工业面积和不增加新建工场的情况下改善现有的生产布局。

以达到使物料搬运顺畅，避免无效运输，缩短搬运距离，缩短生产周期，提高企业内部物流的运作效率和降低企业内部物流成本。

第二，本研究是运用系统布局规划法即SLP法来对A公司生产物流系统的布局进行科学分析，使得各车间之间的布局更加合理化，能够使企业内部物流运作更加的有据可循、更加直观、效率更高。

同时可以给工人提供一个安全舒适的工作环境，让员工能够积极主动的投入到工作当中。

第三，本研究是运用Flexsim仿真技术来对A制造企业的生产环节进行模拟的，能够模拟出利用SLP法布局设计的弊端，能够最大限度降低研究结果与实际生产需求不符合的风险，能够使得A制造企业的生产布局更加的合理化，更加的科学化。

1.3 国内外现状和发展趋势企业生产物流系统布局规划对制造企业的生产及提高支撑企业核心竞争力尤为重要，同时也是企业生产过程中得以连续的重要条件，好的企业生产物流系统布局规划能够为企业带来巨大的收益，有利于提高企业整体的综合素质。

现对国内外学者有关企业生产物流系统布局规划的研究成果进行整理，加以综述。

1.3.1 国外企业生产物流系统布局规划研究现状从国外目前的研究成果来看，生产物流系统布局规划的研究与应用持续了60年左右，这方面一直是西方工业国家的重点研究方向，所以他们在这方面已经取得了一些不错的研究成果，同时他们的研究理论和研究方法也多种多样。

在上世纪中叶以后，系统工程学、运筹学、计算机科学、统计科学的发展使得车间生产系统的设施布局有了重大的飞跃。

美国学者理查德.缪瑟（Richard Muther）[1] [2]在1961年提出了极具有代表性的系统布局规划（systematic layout planning）理论，简称SLP法。

后来，由于计算机科学技术的发展，前人J.M.摩尔]等代表借助计算机技术对SLP法进行相应的改进，帮助人们解决了复杂的设施布局，节省大量的人力。

在20世纪90年代，在SLP法的基础上，缪瑟[3]针对比较常见的空间布局设计方案，提出了简化的SSLP法，与SLP法相比它在工作的过程方面更加简捷。

在2000年,Seyedeh Sabereh Hosseini[4]在前人设施布局规划研究的基础上增加了两个因素：产品的生产周期和产品生产率，认为时间效益经常比单纯的最小物流成本大。

2005年，Milena,flessas[5]运用SLP法对餐饮业进行研究，根据餐饮业实际调查的情况及餐饮的特定程序进行系统的、合理的布置。

2017年，Fahad M,Naqvi SAA[6]运用精益生产法（Lean Production）以及SLP法对某制造企业进行生产系统布局的优化，并且与企业的个案为例比较得出两种浪费最小的方案，研究结果表明，布局优化对企业的生产节能方面具有更好的改善和提高生产效率的功能。

从这些研究成果看来，众多的西方学者大多数都是在SLP法的理论基础上对企业的生产物流系统进行合理科学的布局规划的，同时又结合其他科学的方法来达到企业的生产系统布局更加具有可靠性、科学性、合理性及精确性等。

1.3.2 国内企业生产物流系统布局规划的研究现状相比国外的研究历史来看，我国的企业生产物流系统布局规划的研究起步相对较晚，但与国外相同的特点就是大部分的研究依然是在SLP法的基础上结合计算机科学、统计学、运筹学及其它生产管理方法来对企业内部的生产物流系统进行布局规划的。

在20世纪80年代，SLP方法传入中国并且才开始成为工厂布局设计的主流方法，同时还有摆样法、图解法及数学模型法等。

叶波[7]运用SLP理论结合企业的实际生产情况对企业的生产车间和生产流程进行优化，以提高生产效率适应客户需求，满足生产产能为目标，提升企业的生产效率。

在2019年，温鹏飞[8]运用SLP方法分析制造公司的生产车间布局情况，然后结合层次分析法和遗传算法求解进一步优化布局模型，以降低公司的运营成本以及提高生产效率。

向杭[9]先利用系统布局规划法对工厂的布局进行分析改善，然后使用层次分析评价方法选出最优的方案并且通过Flexsim仿真的方法对改善的方案进行仿真，提高企业的生产效率及车间的利用率。

吴越强[10]运用SLP法和遗传算法对其设施进行布局规划与设计，最后通过Extendsim仿真软件对布局优化的方案进行仿真优化，确保研究成果具有可行性，合理性，科学性。

毛燕薇[11]运用SLP 法分析各车间、各工序之间的物流关系及非物流关系，并且以Arena作为仿真工具对厂区进行合理的空间布局规划，最后得出在最理想的状态下能够大大企业的产量。

陈宇庭[12]首先运用模糊时间预测方法预测未来五年铝锅生产的需求，目的是用拟定的生产线设计满足产能的目标。

他利用价值流程图来对生产线进行分析和改善，最后用SIMIO仿真软件来对布局方案进行仿真分析和优化，以确保能够满足产能的需求。

王昀睿[13]只是单单运用SLP法来对生产车间进行布局规划，没有运用到其他的科学理论方法对其进行研究。

彭飞[14]等人提出结合系统布局规划法与仿真技术来对车间的新旧生产线进行重新布局，以提高生产效率，减少不必要的生产环节。

潘丽颖[15]首先也是先对制造企业的生产物流现状进行分析，然后运用SLP系统布局理论和Flexsim仿真软件对其进行优化和改善，然后与原布局进行对比。

从国内外的研究文献看来，大部分的学者都是以最具有代表性的SLP系统布局规划法结合其他的系统理论及计算机技术来对生产物流系统进行改善和优化，这就更加的显示出系统布局规划法在工业及其它行业的布局当中是很重要的理论。

1.4 企业生产物流系统布局规划研究发展趋势从我国2011年12月发布《工业转型升级规划（2011-2015年）》起，在这五年里国内学者对物流系统布局规划研究程度都接近是持平的状态，知网上每年的发表数量都在30篇左右。

从表1-1的数据看来，在2015年5月，国家发布了《中国制造2025》制造业的十年战略计划后，国内的学者对物流系统布局规划的研究程度开始降低了，一方面的原因是自2011年到2015年时较多的制造企业已经转型成功了，另一方面的原因是在近几年来较多的制造企业没有转型成功而倒闭了。

下表1-1是中国知网近五年对物流系统布局规划的研究文献统计。

表1-1近五年有关物流系统布局规划的研究文献统计检索词每年文献量/篇数2015年2016年2017年2018年2019年物流系统布局规划26 31 26 17 14 基于SLP的物流系统布局规划 6 18 8 12 9 基于SLP的生产物流系统布局规划 5 5 0 1 3基于SLP的生产物流系统布局规划与仿真 2 2 0 1 0 生产车间布局优化19 22 23 14 12 但是目前，随着人工智能AI技术的发展以及5G时代的到来，很多转型成功的企业在未来为了应对市场多元化和需求快速响应化的趋势，传统的工艺和生产设备都会逐渐被人工智能AI技术所代替。

因此，智能工厂的改造与实施成为制造业推进智能化的重要手段，运用合理的方法和科学的理论对于规划和改进智能工厂是至关重要的，所以在未来更多的企业会重视生产物流系统的空间布局规划，以提高生产车间的利用率，提高生产效率。

1.5 研究内容及研究思路1.5.1 研究内容本论文的研究对象是A制造公司的生产物流系统。

首先通过研究大量的文献资料等总结出本文的研究背景、研究内容及研究思路等。

然后，通过研究该企业生产物流系统所收集到的数据分析出其生产物流系统的现状，接着运用用SLP 法对A制造公司的生产物流系统进行分析，在此基础上结合A制造公司的实际情况进行改善和重新布局。

最后通过Flexsim仿真技术对新旧的方案进行生产模拟和对比，以确保方案可靠和有效，能够提高A制造公司生产物流系统的运作效率。

1.5.2 研究思路第一，通过阅读国内外的文献资料等来研究本文的研究背景和研究意义，提出本文的研究目的，再次通过阅读国内外的研究文献总结出国内外的研究现状和研究取得的成果，最后确定本文的研究内容和研究思路。

第二，对生产物流系统实地调研所收集到的数据和信息进行整理与分析，分析目前A制造公司的生产现状，为下一步打下基础。

第三，运用SLP法的基本思路对A制造公司的生产物流系统的布局进行分析，提出可行的优化方案。