【正文】 4. 車、銑床 1200 5. 工具組 800 6. 檢驗組 700 總計 5400 各單元所需面積 現(xiàn)有塊狀區(qū)劃圖 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 78 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 第二個主要信息是 各個單元之間的相關(guān)關(guān)系 。有兩種主要的方法： 物料從至表 (from － to matrix), 它給出每兩個單元之間的物料流動情況，可以用搬運次數(shù)，搬運重量，或其它度量。 物料從至表 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 79 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 關(guān)系重要程度分類表 活動相關(guān)圖（關(guān)系重要程度分類表 RELationship chart） ，定性描述單元之間相對位置重要性的一種方法。關(guān)系重要程度分類表的一個主要優(yōu)點是可以把影響設(shè)施布置的多個因素考慮進去，而不僅僅是物料搬運一項，特別是一些定性因素，如柔性、工作環(huán)境等因素，給出一個綜合的相關(guān)重要性的度量。（ Richard Muther） 1 部門 2 部門 3 部門 4 部門 5 部門 A A X U E U I X A O 活動相關(guān)圖 O A X A A 6 部門 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 80 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 影響關(guān)系密切程度的因素 － 使用同樣的設(shè)備； － 具有同樣的員工或設(shè)施； － 生產(chǎn)流的連續(xù)性； － 交流的容易程度； － 不安全或令人不愉快的條件； － 完成的工作相似 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 81 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 其他約束條件：從至表或分類表反映不出來的一些影響因素或約束條件。例如，某個單元的絕對位置是不宜改變的，又如，移動某個單元雖然可使物流變得合理，但移動成本過高、或引起一些其他與環(huán)境有關(guān)的問題 (如噪音、振動等 )．也需綜合考慮。 本例中的兩個主要約束條件為 : (1) 單元 3必須保持原位置，因靠近軌道(廠內(nèi)小火車 )； (2)單元 4位置保持不變，因移動預算過于龐大。 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 82 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 (2) 作出塊狀區(qū)劃圖 在上述信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，要作出初步的塊狀區(qū)劃圖。作塊狀區(qū)劃圖的最簡單辦法是采取 反復試行法 ，從相關(guān)性最重要的單元開始，依此往下排列，如遇到其他的約束條件，再進行調(diào)整，反復進行，直至得出一個較滿意的、符合全部約束條件的解。 如本例，應優(yōu)先考慮的是： ① 使單元 3和 6盡量接近；② 使單元 1和 6盡量接近； ? 使單元 2和 5盡量接近； ? 使單元 4和 5盡量接近 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 83 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 6 1 1 55 2 這種方法得出的結(jié)果不能保證是最優(yōu)。第一，不可能將所有因素 (尤其是定性因素 )考慮進去；第二當單元數(shù)量較多時，不可能考慮到所有可能的方案，即無法做到窮舉。例如， 20個單元，其可能的組合； 20?。? 1018。即便用計算機也難以算出來計算。 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 84 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 可以用負荷距離法來進行評價（總負荷量）： ld 還可以轉(zhuǎn)換成搬運成本 : 乘上單位搬運距離和單位搬運量的成本（單位費用）。 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 85 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 現(xiàn)有塊狀區(qū)劃圖 改進后塊狀區(qū)劃圖 設(shè)距離可用 i, j 之間的相隔單元數(shù)來表示。例如．在現(xiàn)有方案中， d12 = 3。 d14 = 2。 d34 = 1 等。計算現(xiàn)有方案和改進后方案的總負荷量分別是多少？ (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 86 工藝原則布置設(shè)計 啟發(fā)式方法與現(xiàn)代啟發(fā)式方法 組合優(yōu)化： )( xfMinSx?－ 組合優(yōu)化問題； － S 是問題的可行解集，它由約束條件來定義； － f 是評價函數(shù)： S R； － 解是離散的，解集非常大且隨問題尺寸呈指數(shù)增長； (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 87 工藝原則布置設(shè)計 啟發(fā)式方法與現(xiàn)代啟發(fā)式方法 求解方法： － 枚舉法、部分枚舉等 － 啟發(fā)式方法 （利用一定的規(guī)則構(gòu)造一個解） － 改進法 局部探索：構(gòu)造一系列解 , 使 ，最終解 現(xiàn)代啟發(fā)式：構(gòu)造一系列解 ，使 ),( 1 kss ? )()( 1 ksfsf ?? ?kH ss ? ),( 1 kss ? )(min)(,1, ikisH sfsf i ???(Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 88 工藝原則布置設(shè)計 啟發(fā)式方法與現(xiàn)代啟發(fā)式方法 i N(i) *iS f 局部優(yōu)化點 局部探索與現(xiàn)代啟發(fā)式 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 89 工藝原則布置設(shè)計 基本步驟 (3) 作出最終詳細方案 當確定了滿意的塊狀區(qū)劃圖后．最后一個步驟是按照每個單元的實際面積與形狀作出詳細布置，其中還要包括必要的通道、走廊、休息場所等周邊空間的布置。這個最終設(shè)計可以用平面圖來表示，也可以用三維立體模型來表示。 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 90 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 將下表－ 1中的三個部門分配到表－ 2 中的三個位置區(qū)域。要求標準是搬運費用最低。采用啟發(fā)式方法：先把相互間工作流量最大的兩個部門分配至相互最近的兩個位置區(qū)域。如果運送單位物料單位距離的費用是 1元，計算總的運輸費用。 至 從 部門 1 2 3 1 － 10 80 2 20 － 30 3 90 70 － 部分間物料流量 至 從 位置 A B C A － 20 40 B 20 － 30 C 40 30 － 位置區(qū)域間距離 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 91 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 由于兩位置間的搬運距離與物料的流動方向無關(guān)，可以將兩個部門之間物料搬運量疊加，并從大到小排序。 30 10 20 2 1 100 30 70 3 2 170 80 90 3 1 部門 總量 至 從 部分間總物料流量 A B C 20 30 40 3 2 1 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 92 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 如果運送單位物料單位距離的費用是 1元，計算總的運輸費用。 部門 運至的物料量 位置 兩位置間距離 費用 1 2: 10 A C： 40 10 x 40 = 400 1 3: 80 A B： 20 80 x 20 =1600 2 1: 20 C A: 40 20 x 40 = 800 2 3: 30 C B: 30 30 x 30 = 900 3 1: 90 B A: 20 90 x 20 = 1800 3 2: 70 B C: 30 70 x 30 = 2100 總計 7600 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 93 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 把下圖中的六個部門分配到分布為 2 x 3 的 6 個位置中去。要求利用啟發(fā)式方法：先分配關(guān)鍵的兩部門。 1 部門 2 部門 3 部門 4 部門 5 部門 A A X U E U I X A O 活動相關(guān)圖 O A X A A 6 部門 位置區(qū)域 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 94 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 關(guān)鍵的兩部門是指接近程度為 A或 X的兩部門。 接近程度為 A的兩部門 接近程度為 X的兩部門 12 14 13 36 26 34 35 46 56 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 95 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 從 A列中出現(xiàn)次數(shù)最多的部門開始（部門 6），找出與該部門有類別 A的一組部門 （主組）。 6 2 5 4 按次序選取 A列中的剩余部門，將它們與主組相連。對不能與主組相連的部門畫出獨立的組。 6 2 5 4 1 3 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 96 設(shè)施布置 工藝原則布置設(shè)計 畫出 X列的部門。 3 1 6 4 在盡可能遵循上述兩圖關(guān)系的情況下，安排各部門的位置。同時兼顧活動相關(guān)圖的其他關(guān)系（較低類別的關(guān)系）。 1 2 6 3 5 4 位置區(qū)域 6 2 5 4 1 3 A 列的部門 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 97 工藝原則布置設(shè)計 思考題 教材 P166頁， 14題。 (Nov. 2023) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計 98 演講完畢，謝謝觀看！