目录

  • 1 概述
    • 1.1 现代物流的发展方向
    • 1.2 现代生产物流的特点
    • 1.3 设施规划与设计的发展
    • 1.4 精益生产和准时制对物流设施与规划的影响
  • 2 设施选址及评价
    • 2.1 选址的意义及步骤
    • 2.2 影响选址的主要因素
    • 2.3 选址的评价方法
      • 2.3.1 ​成本因素评价法
      • 2.3.2 综合因素评价法
  • 3 工厂布局设计
    • 3.1 设施规划概述
      • 3.1.1 基本概念
      • 3.1.2 工厂布局的基本原始资料
      • 3.1.3 工厂布局的基本形式
    • 3.2 流程分析与空间需求技术
    • 3.3 系统布置设计(SLP)求解
      • 3.3.1 SLP方法模式及步骤
      • 3.3.2 物流分析及相互关系分析
      • 3.3.3 综合相互关系分析
      • 3.3.4 相关图绘制
    • 3.4 方案的选择与评价
    • 3.5 应用案例分析
  • 4 物料搬运系统分析(SHA)
    • 4.1 工厂物流分析的基本概念
    • 4.2 工厂物流分析的技术工具
    • 4.3 物料搬运系统分析(SHA)
      • 4.3.1 SHA的分析过程
      • 4.3.2 物料和移动分析
      • 4.3.3 物料搬运方法的选择
      • 4.3.4 搬运方案的形成
      • 4.3.5 物料搬运改善分析方法
    • 4.4 应用案例分析
      • 4.4.1 国外案例
      • 4.4.2 国内案例
  • 5 精益连续流
    • 5.1 连续流的基本概念
    • 5.2 精益布局
  • 6 课程作业
    • 6.1 外文翻译
    • 6.2 课后练习
    • 6.3 大作业
设施规划与设计的发展
  • 本节讲解视频


  • 本节课程PPT



    “设施规划与设计”是工业工程的一门核心技术。设施规划与设计起源于早期制造业的工厂设计(Plant Design)。二次世界大战前,从泰勒的科学管理开始,人们开始注重“人”的工作测定,动作研究分析等操作法工程(Methods Engineering) ;同时也开始注意涉及“机”和“物” 规划的工厂布置(Plant Layout),如厂内物料搬运路线的优化设计,原料、半成品、制成品的物流活动控制,机器设备、运输通道和场地的合理配置等。操作法工程和工厂布置(Plant Layout)这两项活动被统称为“工厂设计”。早期的工业工程将方法研究、物料搬运和工厂布置三方面内容合称为“工厂布置设计”。其中工厂布置方面的内容主要采用定性分析方法和经验设计。当然,这种方法缺乏科学性,但是经过大量实践的数据也反映一定程度的客观情况,根据经验新设计的工厂在较短时间内比较符合实际情况。

    二战后,工业工程学科有很大发展,方法上逐渐由定性向定量转变,工作领域上也由重点在制造业扩大到其他工业和服务业,设计对象向非工业设施扩大。“工厂布置设计” 发展为“设施规划设计”。20世纪60年代以后由Richard.Muther倡导的系统化设施布置规划(SLP)方法,由于采用理性化的推理方法和系统化的规划设计方法,使设施规划设计向前迈进一大步。但是这一方法的推理还比较粗略,系统化工作内容也比较繁琐。

    随着计算机及其技术的飞速发展,80年代以来许多学者研究了各种设施布置的模型以及算法,推理更加细致合理,加上CAD技术使绘图工作也可自动完成,出现了各种商品化的设施布置软件包,又使设施规划设计跃上一个新的台阶。

    随着二次分配问题(QAP Quadratic Assignment Problem)模型的建立,即把n个设施分配到s个位置上,引起了人们对布置设计问题的研究兴趣,出现了大量新建型和改进型计算机布置设计程序,如著名的CRAFT和CORELAP。CRAFT即计算机设施相对定位技术(Computerized Relative Allocation 0f Facilities Technique)是以运输费用最小为目标函数,用位置变换方式探索最小费用时各单元的位置,此方法从一现有初始平面布置方案出发,通过交换两两单元之间的相互位置,搜寻最小运输费用布置方案,因此称为“改进布置型”算法。CORELAP即计算机关系平面布置法(Computerized RelationshipLayont Planning)是按单元之间关系密切程度,计算各单元的总接近度的方法构成平面布置图。20世纪70年代中后期,研究发现,布置问题属于NP问题(Non—Polynomiel),当问题规模较大时,即使是当今最快的计算机也需要人类无法接受的时间才能找到最优布置方案,据有关资料介绍,当单元数目为20个时,计算机将需要数万年才能求得。因此人们称这类问题为难解问题。正因为如此,研究人员还在继续探索数学直接解法的同时,开始从多个角度寻找最优或近优的布置方案启发式解法。随着人工智能理论的应用,人们又开发出许多设施布置专家系统,如“设施布置专家系统(FADES)”、“人工智能设施布置分析规划系统(IFLAPS)”、“计算机辅助设施布置选择程序(CAFLAS)”及将最优化与知识基相结合的“机床布置专家系统(KBML)”。

    综观设施规划设计发展的三个阶段,每一阶段有其优点也有不足,从我国当前实际工作情况来看,系统化设计和计算机辅助设施设计软件(Computer Aided Facility Design简称CAFD)应用尚不普遍,经验加指标设计法在设施规划的设计中还占多数。

    设施规划与设计从“工厂设计”发展而来,重点探讨各类工业设施、服务设施的规划与设计概念、理论及方法,是工业工程学科的重要研究领域。设施规划是在企业经营策略的指导下,针对企业个体中的生产或服务系统的生产和转换活动,从投入到产出的全部过程中,将人员物料及所需的相关设备设施等,做最有效的组合与规划,并与其它相关的设施协调,以期获得安全、效率与经济的操作,满足企业经营需求,同时更进一步能对企业长期的组织功能和发展产生更积极的影响和效益。

    设施规划所涉及的范围非常广泛,和许多专业相关,与多种学科相互交叉。各种设施规划,广泛关联到土建、机械、电器、通讯等各种工程专业。从物流工程的角度,设施规划与设计的范围可以界定为厂址选择(设施选址)和设施布置两个组成部分。

    随着工业工程的应用领域的进一步扩大,“设施规划与设计”的原则和方法逐步扩大到了非工业设施,如机场、医院、超级市场等各类社会服务设施。