設(shè)施布局導(dǎo)論

現(xiàn)代設(shè)施規(guī)劃與物流分析機械工業(yè)出版社戢守峰主編普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材本課程簡介1.概況學(xué)時：48學(xué)分：3先修課程：運籌學(xué)、工業(yè)工程基礎(chǔ)2.課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程是工業(yè)工程專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，也是工業(yè)工程學(xué)科公認的重要研究領(lǐng)域之一。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握現(xiàn)代企業(yè)設(shè)施規(guī)劃的基本概念、基本原理和基本方法和技術(shù)，學(xué)會運用所學(xué)原理和方法分析企業(yè)和改進企業(yè)的內(nèi)部物流和操作狀況。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解物流系統(tǒng)的基本概念，掌握從事工業(yè)工程工作所必需的廠址選擇技術(shù)，SLP和SHA工作方法和技術(shù)；了解物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)規(guī)范；對物流系統(tǒng)的設(shè)計模型有一定的認識。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院23.課程主要內(nèi)容

第一章和第二章設(shè)施規(guī)劃和物流系統(tǒng)分析的基本概念；了解設(shè)施規(guī)劃的布置方法及物流分析的方法。

第四章設(shè)施選址決策：了解廠址選擇的基本過程，熟練掌握廠址選擇的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法。第六章生產(chǎn)設(shè)施的布置與設(shè)計（SLP）：理解設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的目標(biāo)、原則與階段結(jié)構(gòu)。熟練掌握系統(tǒng)化布置設(shè)計的方法。第八章物料搬運系統(tǒng)設(shè)計（SHA）：理解物料搬運的20條原則，熟練掌握SHA的基本方法。第十章物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范及案例：了解相關(guān)的設(shè)計規(guī)范。方案評價與選擇掌握物流圖、物流－距離圖的繪制方法。了解方案評價的各項指標(biāo)，會運用比較法和進行方案評價。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院3參考文獻[1]程國全等著，物流設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計，中國物資出版社，2003[2]馬漢武，設(shè)施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設(shè)計，高等教育出版社，2005[3]王家善，設(shè)施規(guī)劃與物流分析，機械工業(yè)出版社，1995[4]制造設(shè)施設(shè)計和物料搬運（第2版）（英文影印版），F(xiàn)redE.Meyers，清華大學(xué)出版社，2002福建江夏學(xué)院工程學(xué)院4第1章導(dǎo)論《設(shè)施規(guī)劃與物料搬運》課程之：1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展1.3設(shè)施布置中的關(guān)鍵問題1.2物流分析1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義本章知識點第一章導(dǎo)論福建江夏學(xué)院工程學(xué)院61.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義與目標(biāo)1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1.3設(shè)施規(guī)劃的工作范圍與工作組織本節(jié)知識點自助餐廳的布置

案例分析：福建江夏學(xué)院工程學(xué)院71.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義1.設(shè)施《美國生產(chǎn)與庫存控制學(xué)會（APICS）》2002年定義：“設(shè)施是物理工廠、配送中心、服務(wù)中心和其它的設(shè)備?！笨偠灾?，對于一個工業(yè)設(shè)施或制造業(yè)的工廠來說，設(shè)施就是指所占用的土地、各種建筑物、各種生產(chǎn)和輔助設(shè)備、各類公用設(shè)施等。1.1.1設(shè)施規(guī)劃的含義及目標(biāo)福建江夏學(xué)院工程學(xué)院8

“設(shè)施”是指一個企業(yè)所擁有的有形資產(chǎn)，可分為下列四個部分來說明：

(1)實體建筑：建筑物的規(guī)劃設(shè)計和現(xiàn)行的設(shè)施需求及未來的彈性發(fā)展，具有密切的關(guān)聯(lián)性。設(shè)計良好的建筑物不僅其內(nèi)部設(shè)施得以發(fā)揮正常的作業(yè)功能，更是一個企業(yè)對外印象的體現(xiàn)。同時，在良好的建筑物內(nèi)部工作的人員，其士氣也可以經(jīng)常保持在較佳的狀態(tài)。1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院9(2)機器設(shè)備：機器設(shè)備的數(shù)量、安置、排列、作業(yè)彈性和空間布置等安排，將對企業(yè)的整體運作產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響力。(3)物品物料：對于制造業(yè)或服務(wù)業(yè)而言，物品物料也是設(shè)施的一部分；其進出控制與設(shè)施布局產(chǎn)生密切關(guān)聯(lián)。(4)工作人員：完整的設(shè)施規(guī)劃也將工作人員納入設(shè)施的內(nèi)容中，因其具有彈性度最大和活動面最廣的特征，同時亦是上述三種設(shè)施的使用者和管理者。1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院102.規(guī)劃

“規(guī)劃”是指如何將一個系統(tǒng)中的資產(chǎn)做到最有效的分配、安排，使系統(tǒng)達到最佳的績效表現(xiàn)。

規(guī)劃對于組織的產(chǎn)出績效進行最后步驟的評估；亦即針對不同的系統(tǒng)資源及使用方式，歸結(jié)出關(guān)聯(lián)屬性最密切的因素，而使整體表現(xiàn)能達到成本最低、質(zhì)量最好、空間效率運用最佳和人員士氣最穩(wěn)定等多重目標(biāo)。1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院113.設(shè)施規(guī)劃是為新建、改建或者擴建的制造系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)，綜合考慮相關(guān)因素，對生產(chǎn)系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)進行分析、構(gòu)思、規(guī)劃、論證、設(shè)計，作出全面安排，使資源得到合理配置，使系統(tǒng)能夠有效運行，以達到預(yù)期目標(biāo)。1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院12

傳統(tǒng)設(shè)施規(guī)劃的問題仍以生產(chǎn)系統(tǒng)為主要課題。而生產(chǎn)系統(tǒng)則以制造工廠的規(guī)劃問題最為復(fù)雜，也最具代表性。因此，制造設(shè)施的規(guī)劃包含下列含義：

(1)對于各種設(shè)施設(shè)備與人員的數(shù)量需求尋得一最佳組合，以達到最恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)結(jié)構(gòu)。

(2)調(diào)整各活動位置與空間，以便人員、物料、機器等獲得最有效經(jīng)濟的關(guān)系位置與操作方法。

(3)通過各項設(shè)施的妥善安排與規(guī)劃，既減少對環(huán)境的負面影響，又對長期的環(huán)境與組織發(fā)展有更積極的影響和效益。1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院134.設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)（1）產(chǎn)品單位成本最低仍然是制造或服務(wù)系統(tǒng)具有高競爭力的主要指標(biāo)，在設(shè)施規(guī)劃設(shè)計的每一階段都需高度注意1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院14設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)（1）產(chǎn)品單位成本最低。（2）優(yōu)化質(zhì)量使顧客滿意。4、設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)質(zhì)量成本也是競爭的關(guān)鍵，需要將質(zhì)量和成本進行平衡福建江夏學(xué)院工程學(xué)院15設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)（1）產(chǎn)品單位成本最低。（2）優(yōu)化質(zhì)量使顧客滿意。（3）有效利用人力、設(shè)備、空間和能源。

4、設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)這是一條有效降低成本的途徑，設(shè)施布置中有關(guān)服務(wù)設(shè)施的位置如休息室、衣帽間、餐廳、工具室等均會影響雇員的工作效率，良好的工作地布置能充分利用空間，也易于節(jié)約能源。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院16設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)（1）產(chǎn)品單位成本最低。（2）優(yōu)化質(zhì)量使顧客滿意。（3）有效利用人力、設(shè)備、空間和能源。

舒適一詞指在正確的高度、坐立相互交替，當(dāng)操作工人休息時我們要提供舒適的環(huán)境，使他們能很快回復(fù)疲勞重返工作地，提高工作效率。（4）為員工提供方便、安全、舒適的環(huán)境。飲水處、停車場、職工入廠處、廁所、小賣部等的方便性。工業(yè)設(shè)施中的每項決策和物料搬運系統(tǒng)設(shè)計必須考慮安全因素。工業(yè)安全統(tǒng)計表明，80%的工傷發(fā)生在搬運物料時的發(fā)運和收貨站，必須在每項搬運工作中為減少工傷而努力。4、設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)福建江夏學(xué)院工程學(xué)院17設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)（1）產(chǎn)品單位成本最低。（2）優(yōu)化質(zhì)量使顧客滿意。（3）有效利用人力、設(shè)備、空間和能源。（4）為員工提供方便、安全、舒適的環(huán)境。季節(jié)性的產(chǎn)品或服務(wù)，如圣誕節(jié)、春節(jié)（5）保證生產(chǎn)開工日期。4、設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)福建江夏學(xué)院工程學(xué)院18設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)（1）產(chǎn)品單位成本最低。（2）優(yōu)化質(zhì)量使顧客滿意。（3）有效利用人力、設(shè)備、空間和能源。（4）為員工提供方便、安全、舒適的環(huán)境。（5）保證生產(chǎn)開工日期。零庫存、準時制生產(chǎn)等（6）其余目標(biāo)4、設(shè)施規(guī)劃（設(shè)計）的目標(biāo)福建江夏學(xué)院工程學(xué)院19在我國，每年都要投入大量資金用于固定資產(chǎn)投資。據(jù)統(tǒng)計，我國在十一五期間固定資產(chǎn)投資平均每年是8000億元，十二五期間固定資產(chǎn)投資年均增長20%左右。在美國，1955年～1975年，每年有8%的GNP消耗在新的工業(yè)設(shè)施上，其中約40%（即GNP的3.2%）用在制造業(yè)上。隨著生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)的迅速發(fā)展，競爭日益激烈，還有相當(dāng)比例的原有設(shè)施被改進而進行再規(guī)劃。估計每年要花費2500億美元用于規(guī)劃、再規(guī)劃的設(shè)施上。1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院20美國的企業(yè)界及學(xué)術(shù)界還從企業(yè)管理的角度看待設(shè)施規(guī)劃的地位和作用，認為設(shè)施規(guī)劃是科學(xué)管理企業(yè)的開端，企業(yè)管理的各種設(shè)想都要體現(xiàn)在設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計中，對企業(yè)投產(chǎn)后的利潤及效率產(chǎn)生巨大的影響。據(jù)統(tǒng)計，在制造企業(yè)的總成本中，用于物料搬運的占20%－50%，而有效的設(shè)施規(guī)劃至少可以減少10%－30％。因此設(shè)施規(guī)劃被認為是提高生產(chǎn)率的最有希望的方面之一。1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院21實踐表明，一個建設(shè)項目，資源利用是否合理，工廠布置是否得當(dāng)，工藝設(shè)備是否先進適用，能否取得好的投資效果，能否實現(xiàn)企業(yè)的科學(xué)管理，能否發(fā)揮企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益，規(guī)劃設(shè)計起著決定性的作用。國際上設(shè)施規(guī)劃設(shè)計是工業(yè)工程師必須具備的基本知識和技能。1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院22一項設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計，所需要的費用只占總投資的2%-10%，往往比不可預(yù)見費用還少，但對投產(chǎn)后的企業(yè)卻帶來重要效益。在規(guī)劃、設(shè)計、建造、安裝、投產(chǎn)的各個階段中，如果要加以改變，所需的費用逐步上升。到了投產(chǎn)以后再改進，則事倍功半，有時很困難甚至不可能。1.1.2設(shè)施規(guī)劃的意義與作用1.1設(shè)施規(guī)劃的概念與意義福建江夏學(xué)院工程學(xué)院23

場(廠)址選擇設(shè)施設(shè)計設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計布置設(shè)計(SLP)物料搬運系統(tǒng)設(shè)計(SHA)建筑設(shè)計公用工程設(shè)計信息系統(tǒng)設(shè)計圖1-1

設(shè)施規(guī)劃的范圍系統(tǒng)內(nèi)各組成部分相互之間的位置關(guān)系又直接決定了系統(tǒng)的運營效率，對系統(tǒng)的各組成部分進行位置布置是設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計中的中心內(nèi)容。布置設(shè)計就是通過對系統(tǒng)物流、人流、信息流進行分析，對建筑物、機器、設(shè)備、運輸通道和場地作出有機的組合與合理配置，達到系統(tǒng)內(nèi)部布置最優(yōu)化。物料搬運系統(tǒng)設(shè)計就是對物料搬運路線、運量、搬運方法和設(shè)備、儲存場地等作出合理安排。場址選擇就是對可供選擇的地區(qū)和具體位置的有關(guān)影響因素進行分析和評價，達到場址最優(yōu)化。1.1.3設(shè)施規(guī)劃的工作范圍與工作組織福建江夏學(xué)院工程學(xué)院241.2物流分析1.2.1物流分析的基本方法1.2.2物流分析的原則和設(shè)施布置的基本方法福建江夏學(xué)院工程學(xué)院251.2.1物流分析的基本方法1．原始數(shù)據(jù)匯總及物流圖2．物流量、物流路線和當(dāng)量物流量福建江夏學(xué)院工程學(xué)院261.2.2物流分析原則和設(shè)施布置的方法1.2.2.1物流分析的原則和作用

物流分析是設(shè)施布置的關(guān)鍵也是前提。物流分析講究兩個“最小”和兩個“避免”兩個原則：經(jīng)過距離最小、物流成本最??；避免迂回、避免十字交叉。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院271.2.2.2設(shè)施布置的基本方法設(shè)施布置的三種基本方法：1、作業(yè)相關(guān)圖法（P10）2、從至表法（見P11）3、物料運量圖法1.2.2物流分析原則和設(shè)施布置的方法福建江夏學(xué)院工程學(xué)院281.3.1設(shè)施布置的難點1.3.2設(shè)施的傳統(tǒng)布置類型1.3.3設(shè)施布置的傳統(tǒng)設(shè)計方法1.3.4生產(chǎn)與管理模式對設(shè)施布置的影響1.3設(shè)施布置中的關(guān)鍵問題福建江夏學(xué)院工程學(xué)院291.3.1設(shè)施布置的目的與原則1.3.1.1設(shè)施布置(FacilityLayout)的目的使物料搬運成本最小化空間的有效利用勞動力的有效利用用消除瓶頸環(huán)節(jié)便于信息溝通1.3設(shè)施布置中的關(guān)鍵問題福建江夏學(xué)院工程學(xué)院301.3.1.2設(shè)施布置(FacilityLayout)的原則原則原則內(nèi)容理由原則1：統(tǒng)一把工序五要素，即“人”“機”“物”“法”“信息”有機統(tǒng)一起來，并充分保持平衡。一旦五要素沒有統(tǒng)一協(xié)調(diào)好，作業(yè)容易產(chǎn)生割裂，會延長停滯時間，增加搬運的次數(shù)。因此應(yīng)在充分考慮五要素的平衡基礎(chǔ)上，進行布置。原則3：物流順暢使工序沒有堵塞，物流順暢。使物流不出現(xiàn)倒流和交叉，象水一樣從高處向低處那樣順暢。原則4：利用立體空間有效地利用立體空間在材料、零件等倉庫堆積一定是狹窄放置。因此把倉庫設(shè)計成網(wǎng)架式存儲架，以充分利用三度空間。原則5：安全滿意布置要做到工作人員即能安全又能輕松作業(yè)。材料的移動、旋轉(zhuǎn)等會出現(xiàn)不安全狀況，抬升、卸貨會加劇作業(yè)疲勞。原則6：靈活機動能適應(yīng)變化，隨機應(yīng)變，采取靈活措施。面對各工序的變化、增加等，盡可能隨機應(yīng)變，充滿柔性。難點：如何同時滿足系統(tǒng)的這些要求？即如何求得系統(tǒng)的全局最優(yōu)解？福建江夏學(xué)院工程學(xué)院311.3設(shè)施布置中的關(guān)鍵問題1.3.2設(shè)施的傳統(tǒng)布置類型1.3.2.1工廠總平面圖（1）按工藝布置。（2）按產(chǎn)品布置。（3）按固定工位布置。（4）按成組生產(chǎn)原則布置。1.3.2.2車間或工場的機器設(shè)備布置一個優(yōu)良的總平面布置圖，不僅使工廠易于管理，職工工作方便舒適，同時能使物流費用減少10％-30％，從而大大降低成本。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院32（1）工藝原則布置DrillingDDDDGrindingGGGGGGMillingMMMMMMAssemblyAAAALathingReceivingandshippingLLLLLLLL福建江夏學(xué)院工程學(xué)院33（2）產(chǎn)品原則布置TaktTime:27SecsTaktTime:27

SecsBearingAss’yMotorAss’ySolderMakeBoxPackTestFinalAss’yWindBobbinWeldContactAss’yRivetBracketAss’yRotorAss’yLatheBobbinAss’yTerminalAss’yStatorAss’y福建江夏學(xué)院工程學(xué)院34（3）單元布置Cell3LMGGCell1Cell2AssemblyareaAALMDLLMShippingDReceivingG福建江夏學(xué)院工程學(xué)院351.3.3工業(yè)設(shè)施布置的傳統(tǒng)設(shè)計方法

所謂工業(yè)設(shè)施布置的經(jīng)驗設(shè)計法，即指利用百年來在設(shè)計、建造和運行各種行業(yè)的工廠中所積累起來的經(jīng)驗、教訓(xùn)、數(shù)據(jù)和資料，在設(shè)計同類型的或相似的工業(yè)設(shè)施時作為參考。（1）尋找同類或相似工廠作為樣板。（2）根據(jù)目標(biāo)設(shè)計數(shù)個方案。（3）利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)或指標(biāo)決定各部門面積。（4）通過方案評比決定優(yōu)選方案。（5）繪制標(biāo)準的總平面布置圖和詳細的車間布置設(shè)計圖。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院361.3.4生產(chǎn)與管理模式對設(shè)施布置的影響基于定制化基于成本基于質(zhì)量勞動專業(yè)化（斯密，巴貝奇），零部件標(biāo)準化（惠特尼）早期的概念1776-1880

甘特圖（甘特），工作和時間研究（吉爾布雷），過程分析（泰勒），排隊論（愛爾郎）科學(xué)管理時期1880-1910移動生產(chǎn)線（福特/索倫森），統(tǒng)計抽樣（休哈特），經(jīng)濟批量訂貨（哈里斯），線性規(guī)劃，計劃評審技術(shù)（PERT）/關(guān)鍵路徑分析（杜邦公司），MRP大量生產(chǎn)時期1910-1980JIT，CAD，EDI，TQM，鮑德里奇獎，授權(quán)，看板生產(chǎn)精細生產(chǎn)時期1980-1995制造單元(CM)，快速響應(yīng)制造(QRM)、敏捷制造(AM)快速反應(yīng)生產(chǎn)時期1995-2010圖1-2運作管理的變遷福建江夏學(xué)院工程學(xué)院371.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.1發(fā)展的三個階段1.4.2設(shè)施布置問題的類型1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述設(shè)施布置的成功實例

案例分析：福建江夏學(xué)院工程學(xué)院38（1）工廠布置設(shè)計（2）設(shè)施規(guī)劃設(shè)計（3）計算機輔助設(shè)施設(shè)計二戰(zhàn)前，方法研究、物料搬運、工廠布置三方面內(nèi)容合成一門課程，稱為“工廠布置設(shè)計”。其工廠布置方面的內(nèi)容主要采用定性分析和經(jīng)驗設(shè)計，缺乏科學(xué)性，但經(jīng)過大量實踐經(jīng)驗設(shè)計的工廠在短時間內(nèi)還是比較符合實際情況。二戰(zhàn)后，方法逐漸由定性向定量轉(zhuǎn)變，工作領(lǐng)域重點也由制造業(yè)擴大到其他工業(yè)和服務(wù)業(yè)，設(shè)計對象向非工業(yè)設(shè)施擴大，課程名稱改為“設(shè)施規(guī)劃設(shè)計”。20世紀60年代，出現(xiàn)了由RichardMuther倡導(dǎo)的系統(tǒng)化設(shè)施布置規(guī)劃方法（SLP），采用理性化的推理方法和系統(tǒng)化的規(guī)劃設(shè)計方法，使設(shè)施規(guī)劃設(shè)計向前邁進一大步。但推理較粗略，運用較繁瑣。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，80年代研究了眾多設(shè)施布置的模型及算法，推理更加細致合理，加上CAD技術(shù)使繪圖工作可自動完成，出現(xiàn)了各種實施布置軟件包，使設(shè)施規(guī)劃設(shè)計躍上一個新的臺階。ComputerAidedFacilityDesign,簡稱CAFD1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程1.4.1發(fā)展的三個階段福建江夏學(xué)院工程學(xué)院391.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程20世紀初——（主要憑經(jīng)驗和感覺）分工理論引發(fā)“工廠設(shè)計”(三項內(nèi)容？）

——操作法研究、工廠布置和物料搬運20世紀30年代——“設(shè)施規(guī)劃”取代“工廠設(shè)計”——廣泛采用運籌學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和概率論20世紀60年代——1961年Muther

提出系統(tǒng)布置設(shè)計SLP（80年代引進國內(nèi)）1.4.1發(fā)展的三個階段福建江夏學(xué)院工程學(xué)院4020世紀70年代——計算機輔助工廠布置CAL、成組技術(shù)——CRAFT（位置配置法）、CORELAP（相互關(guān)系法）、PLANET（分析評價法）20世紀80年代——計算機仿真——研究柔性問題、專家系統(tǒng)、多目標(biāo)優(yōu)化20世紀90年代——結(jié)合先進制造技術(shù)——CIMS、JIT現(xiàn)在——設(shè)施布置與物流系統(tǒng)的自動化、柔性化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、智能化1.4設(shè)施規(guī)劃與物流分析的發(fā)展歷程福建江夏學(xué)院工程學(xué)院41設(shè)施規(guī)劃與物流分析的總趨勢一方面繼續(xù)發(fā)展Muther的系統(tǒng)布置設(shè)計SLP；另一方面，構(gòu)建更完整的布置模型，結(jié)合人工智能技術(shù)，提出更好的算法，開發(fā)通用的計算機輔助工廠布置軟件。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院42設(shè)施規(guī)劃與物流分析的原則最短距離原則重力的原則時間節(jié)約原則單元裝載原則作業(yè)集中原則工作簡化原則連續(xù)流動原則立體空間原則機械化與自動化原則事先計劃原則系統(tǒng)原則效益原則效率原則柔性原則安全原則方便原則效率與效益系統(tǒng)化舒適與滿足實現(xiàn)所有設(shè)施間人、機、料和環(huán)境間的最佳配合目的目標(biāo)一級原則二級原則福建江夏學(xué)院工程學(xué)院43

設(shè)施設(shè)計人員面臨的設(shè)施布置問題，不僅是新建制造或服務(wù)系統(tǒng)，還有現(xiàn)有系統(tǒng)的擴建、聯(lián)合、修改的問題。根據(jù)統(tǒng)計資料，即使是建成的制造工廠，每2-3年就需要改變設(shè)施布置一次。最近十年內(nèi)布置變化的頻率增加，部分原因是產(chǎn)品變化快，因為顧客要求經(jīng)常改變產(chǎn)品的式樣和功能。

1.4.2設(shè)施布置問題的類型福建江夏學(xué)院工程學(xué)院441.4.2設(shè)施布置問題的類型下面是一些需要更改設(shè)施布置的例子：

(1)一家制造廠要實施準時制(JIT)管理，要求建立機床單元并確定單元在車間中的位置，此外還要決定機床在單元中的位置。

(2)一家炊具制造廠過去兩年中生產(chǎn)翻番，再也沒有多余面積可以擴大，一位工業(yè)工程師建議將少用的陳舊設(shè)備淘汰，購入高效設(shè)備重新布置車間。

(3)一家保險公司租得一幢多層辦公樓，準備將其總部遷入，要將其內(nèi)部空間劃分為工作區(qū)、辦公室、會議室等。

(4)根據(jù)新的協(xié)議，一家外國汽車廠與我國合資建立一條汽車裝配線，需要設(shè)計、購建和安裝。

(5)一家大的零售商廢棄一條商品生產(chǎn)線，擬建一條生產(chǎn)新品的生產(chǎn)線，這就需要重新設(shè)計下屬各百貨公司的新品展覽陳列區(qū)。福建江夏學(xué)院工程學(xué)院45設(shè)施布置問題通?？煞譃椋海?）服務(wù)系統(tǒng)布置問題；（2）制造系統(tǒng)布置問題；（3）倉庫布置問題；（4）非傳統(tǒng)布置問題。

1.4.2設(shè)施布置問題的類型福建江夏學(xué)院工程學(xué)院46圖1-3牙醫(yī)診所的布置1.4.2設(shè)施布置問題的類型福建江夏學(xué)院工程學(xué)院47

需要通過提出以下一些問題來判斷布置的根據(jù)是否正確：

(1)現(xiàn)有的公司或系統(tǒng)其空間是否過大？

(2)現(xiàn)有的空間是否過于昂貴?(3)建筑物是否在合適的位置？

(4)一個新的布置如何影響組織和服務(wù)?(5)辦公室的工作過于集中還是分散？

(6)辦公室的結(jié)構(gòu)能支持工作規(guī)劃嗎?(7)布置和公司的形象合調(diào)嗎?

1.4.2設(shè)施布置問題的類型福建江夏學(xué)院工程學(xué)院48作為一個服務(wù)設(shè)施的布置必須達到以下的目標(biāo)：

(1)在建筑物或樓層內(nèi)不必要的人員流動降低到最低限度;

(2)設(shè)施內(nèi)應(yīng)提供必要的私人聯(lián)系的場所;

(3)為建筑物內(nèi)的人員提供安全與保密;

(4)和建筑法規(guī)相適應(yīng)。1.4.2設(shè)施布置問題的類型福建江夏學(xué)院工程學(xué)院49

模型可分為物理的、模擬的和數(shù)學(xué)的。例如，用圖可以表示人口隨時間增長的情況，這是一個模擬模型。再如，某城市某一租車公司要新建一服務(wù)設(shè)施(實現(xiàn)換機油、常規(guī)保養(yǎng)和檢查以及小修理工作)，公司的租車點位于3城市和2個飛機場附近，問此服務(wù)設(shè)施設(shè)于何處可使總運作成本最低?每一現(xiàn)有租車點將根據(jù)該點擁有租車數(shù)影響服務(wù)設(shè)施的位置，租車公司要決定該服務(wù)設(shè)施的最優(yōu)位置，使所有租車者去該服務(wù)點的總行程距離為最小。此問題稱為單一設(shè)施的位置布置問題。1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述1.4.3.1設(shè)施布置問題的模型福建江夏學(xué)院工程學(xué)院50

數(shù)學(xué)模型建立后就要研究解題的技術(shù)與過程，這就是算法。假如某種算法至少可以產(chǎn)生一個優(yōu)化解，這就稱為優(yōu)化算法或可稱為啟發(fā)式算法。很多問題可以快速找到一個優(yōu)化解，但不能肯定此解是最優(yōu)的?，F(xiàn)有三種建模工具：（1）數(shù)學(xué)規(guī)劃；（2）排隊論；（3）仿真模型。1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述1.4.3.2設(shè)施布置問題模型的算法福建江夏學(xué)院工程學(xué)院51（1）數(shù)學(xué)規(guī)劃數(shù)學(xué)規(guī)劃方法是在不違背一組規(guī)定的約束條件下，優(yōu)化一個可量化的目標(biāo)函數(shù)。典型的目標(biāo)函數(shù)通常是最低成本或最高利潤，而約束條件規(guī)定了一個問題可行解的區(qū)域。所以通常數(shù)學(xué)規(guī)劃問題就成為在約束區(qū)內(nèi)為達到優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)而選擇一個可行解。一個數(shù)學(xué)規(guī)劃模型中包含了決策變量及參數(shù)，通過搜索決定一個決策變量值，在給定參數(shù)條件下此決策變量值優(yōu)化了目標(biāo)函數(shù)。

1.4.3設(shè)施布置問題的模型與算法概述福建