【正文】 參考文獻(xiàn)[1] (美)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,1988年[2] Cagan J, Degentesh D, Yin S. A simulated annealingbased algorithm using hierarchical models for general threedimensional ponent layout[J]. Computeraided design, 1998, 30(10): 781790.[3] KyuYeul Leea,Myungl 1 Rohb. An Improved Genetic Algorithm for MultifloorFacility Layout Problems Having Inner Structure Walls and Passages[J].Computers amp。由于小組成員時間和能力的有限，本小組并沒有用改進(jìn)之后的SLP方法對案例進(jìn)行布局規(guī)劃與分析。本小組研究了SLP法在實例中的應(yīng)用，進(jìn)行物流中心布局規(guī)劃，并進(jìn)行分析。不論是新建還是重新布局物流中心都需要合理的規(guī)劃設(shè)計。常用的進(jìn)化算法包括爬山法、模擬退火算法、遺傳算法以及將遺傳算法和模擬退火算法相結(jié)合形成的模擬退火遺傳算法等。 模型構(gòu)建考慮物流中心布局中影響因素的復(fù)雜，我們以物流中心功能區(qū)綜合關(guān)系最大為目標(biāo)建立布局模型，目標(biāo)函數(shù)如下：⑴約束條件：⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻其中，式⑵和⑶只需滿足其中之一即可，保證各功能區(qū)間位置不重疊；式⑷和⑸保證功能區(qū)布局在設(shè)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，即布局功能區(qū)不超過總布局矩形區(qū)范圍；式⑹保證功能區(qū)不被物流中心主動線（主干道）穿越；式⑺各布局功能區(qū)矩形形狀約束即長寬比限制；式⑻要求布局功能區(qū)面積之和小于總布局區(qū)面積。4 各個功能區(qū)也作為具有一定長寬比例限制的矩形處理，面積可以不相等，功能區(qū)矩形邊與X軸、Y軸平行。 物流中心功能區(qū)布局規(guī)劃模型建立 模型假設(shè)1 物流中心既有交通設(shè)施為鐵路線貨場，以一側(cè)型鐵路物流中心布局規(guī)劃為例，在與鐵路線相鄰的物流中心兩邊界的相對位置上設(shè)置出入口，以出入口之間的直線連線作為物流中心內(nèi)部交通主動線；2 將出入口簡化為一個點，物流中心內(nèi)部主要動線以后將成為中心內(nèi)部的主干道，忽略其寬度，簡化為一條直線，既有交通設(shè)施——鐵路線貨場也簡化為直線處理?？梢詮奈锪骱推渌俏锪麝P(guān)聯(lián)關(guān)系的重要程度上，對物流關(guān)系和分析結(jié)果和非物流關(guān)系分析結(jié)果分別賦予不同的權(quán)值，將物流關(guān)系和非物流關(guān)系量化值相加，得到物流中心功能區(qū)之間的綜合相互關(guān)系值。因素越多布局結(jié)果越精確，但布局計算過程將會變得麻煩。這樣，在不存在直接物流關(guān)系的部門之間，可能存在不同的關(guān)聯(lián)程度，單一從物流角度進(jìn)行鄰接關(guān)系分析就存在片面性，需要從非物流關(guān)系方面進(jìn)行功能區(qū)間鄰接關(guān)系的完善與修正。B. 非物流關(guān)系分析物流分析主要是從物流的角度分析各功能區(qū)間的接近關(guān)系，而諸如是否公用空間，功能區(qū)在組織管理、環(huán)境等方面的因素不能直接通過物流關(guān)系分析體現(xiàn)。經(jīng)過前面對物流中心內(nèi)部功能區(qū)的整合會形成為數(shù)不多的幾大個的功能區(qū)塊，這樣大的功能區(qū)塊間的單純的物流工藝過程就會弱化，功能區(qū)塊間的物流強(qiáng)度和物流頻率可以作為功能區(qū)間物流關(guān)系分析量化的參照尺度。我們將物流中心出入口以及既有交通設(shè)施作為虛擬的功能區(qū)單元與其他功能區(qū)放在一起進(jìn)行相互關(guān)系分析，這樣就間接地將物流中心內(nèi)外部交通這一因素加入了物流中心布局規(guī)劃的實施當(dāng)中。一般而言，在工廠車間中物流活動從入口開始，結(jié)束于出口，對于某些物流中心來說，物流活動的起訖點可能就不會僅限于出入口——例如鐵路物流中心中物流活動起訖點不僅有出入口還包括鐵路線貨場等。分析物流中心外部依附的交通樞紐和周邊路網(wǎng)狀況，我們即可對中心出入口進(jìn)行選定，進(jìn)而確定中心內(nèi)部物流主動線及主干道。穿越型和伸入型都不同程度的導(dǎo)致物流中心的分割，這使得中心內(nèi)部的交通阻斷，因此聯(lián)系緊密的功能區(qū)應(yīng)該合理籌劃，盡量布局在鐵路線的同一側(cè)。一側(cè)型，物流中心位于鐵路線的一側(cè)。這樣對物流中心進(jìn)行功能區(qū)布局時，出入口位置的選擇、物流中心內(nèi)部既有交通設(shè)施或干道就必須考慮，而非一般意義上的“在一張空白的紙上安排布局”。確定物流中心出入口及中心物流主動線物流中心外部交通道路設(shè)施是中心布置規(guī)劃需重要考慮的因素之一，因為聯(lián)外交通道路的分布直接影響進(jìn)出物流中心的物流動線，進(jìn)而影響中心內(nèi)部功能區(qū)的布局位置，物流中心與外部交通路網(wǎng)直接聯(lián)系的紐帶是中心的出入口，因此，出入口位置和數(shù)量的選擇確定對物流中心內(nèi)部功能區(qū)相對位置的布置十分重要，直接影響中心物流的效率及質(zhì)量。物流中心物資大類在功能區(qū)中工藝流程分析示意圖例如，由上圖可以給出物資大類1在物流中心中的工藝流程：起始于功能區(qū)1，依次到功能區(qū)功能區(qū)4和功能區(qū)6，（P），再給出物資數(shù)量即可計算出各功能區(qū)的物流量（Q），同時可以分析出不同功能區(qū)間的物流頻率及強(qiáng)度?？山梃b工業(yè)工程中實施的SLP法，收集P、Q、R、S、T的相關(guān)資料信息，劃分物資大類，進(jìn)行分類整理。又有一種改進(jìn)的SLP方法，考慮到物流中心生產(chǎn)運(yùn)作既具有服務(wù)企業(yè)的特點，又有生產(chǎn)企業(yè)的特點，傳統(tǒng)的SLP法往往缺少動態(tài)柔性，缺少動線分析，也沒有充分考慮利用計算機(jī)技術(shù)，提出了針對傳統(tǒng)SLP法缺點的改進(jìn)方法，其設(shè)計流程圖如下圖所示： 建立數(shù)學(xué)模型的改進(jìn)SLP法考慮到物流中心的特殊性，在用SLP方法進(jìn)行物流中心設(shè)施功能布局中，加入交通這一重要因素，對SLP法進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，建立相應(yīng)的布局規(guī)劃模型，以便在物流中心布局中更具有指導(dǎo)意義。第五步：當(dāng)所有部門已經(jīng)被安排在布局中時，本過程結(jié)束。第四步：反復(fù)重復(fù)第三步，直至所有部門都安排在布局中為止。第二步：首先對于車間平面的操作來說，入口S是所有的物流起始點，其一定存在于一對關(guān)系中，該關(guān)系的綜合評定值是相對較高的（或較高的之一），根據(jù)廠房固定入口安排起始點S（S不占平面面積，可以用一個虛框表示），以及該對關(guān)系中的另一個部門，使之與入口S相鄰，并且占據(jù)需求的柵格數(shù)。柵格數(shù)建議不超過20格以便于手工操作。找出近似最大公約數(shù)，并以此作為劃分作業(yè)面積的“單元”目的是將各部門的需求面積轉(zhuǎn)化成所需的“單元”數(shù)。各企業(yè)可以從物流和其他關(guān)聯(lián)關(guān)系的重要程度上，對前步所得的物流分析結(jié)果和活動關(guān)聯(lián)定性分析結(jié)果分別賦予不同的權(quán)值，以綜合評定部門間的接近關(guān)系程度，得到綜合接近關(guān)聯(lián)程度。因此，對作業(yè)單位活動關(guān)聯(lián)關(guān)系更多的從非物流的角度進(jìn)行考慮和評估是有必要的。3 作業(yè)單位活動關(guān)聯(lián)關(guān)系表物流量分析主要是從物流的角度分析部門間的接近關(guān)系程度，主要考慮上下游的部門之間存在的“客戶”關(guān)系，而諸如是否共用空間，公用相關(guān)的設(shè)施等因素不能直接在物流量分析中體現(xiàn)。但是由于幾乎所有的產(chǎn)品其生產(chǎn)過程的起點基本都是從入口開始的，而重點往往都是結(jié)束于出口，在改進(jìn)的SLP方法中，將車間的入口和出口作為兩個虛擬的部門，在進(jìn)行物流分析時從入口作為起點，到出口作為終點。即對包括入口和出口在內(nèi)的所有部門進(jìn)行物流分析。首先對產(chǎn)品進(jìn)行分析，劃分產(chǎn)品大類；其次收集數(shù)據(jù)包括歷史產(chǎn)量，預(yù)測產(chǎn)量，各類產(chǎn)品單次運(yùn)輸量等；然后評估各大類的單位產(chǎn)品對公司利潤的貢獻(xiàn)以及該產(chǎn)品相對于其他產(chǎn)品的產(chǎn)量，賦予不同的權(quán)重；最后評估各產(chǎn)品大類運(yùn)輸難度，可以從運(yùn)輸工具、人力和資源投入等方面進(jìn)行考慮，如運(yùn)輸工具是否為專用設(shè)備或?qū)Ｓ霉ぞ?，運(yùn)輸工具是否數(shù)量有限等因素。因此，在考慮布局時，如果該產(chǎn)品量比較大而且對利潤的貢獻(xiàn)也比較大，應(yīng)該優(yōu)先考慮。如前所述，傳統(tǒng)的PQ分析存在一定的局限性，因此設(shè)計了多種產(chǎn)品的PQ分析表，考慮了不同產(chǎn)品對利潤的貢獻(xiàn)以及運(yùn)輸?shù)碾y度。該方法過程是基于SLP的基本思路，利用改進(jìn)的工具對輸入因素加以分析，從產(chǎn)品對利潤的貢獻(xiàn)，物流量、物流強(qiáng)度和部門間定性的關(guān)聯(lián)程度幾個不同的方面對部門間的接近關(guān)聯(lián)程度加以定義和計算，從而得到物流作業(yè)單位相互關(guān)系表，根據(jù)關(guān)聯(lián)程度由高到低的順序加以構(gòu)建的。 改進(jìn)SLP法——基于使綜合物流成本最低的方法這種改進(jìn)的SLP算法是以使綜合物流成本最低而實現(xiàn)的。對于現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)施布置設(shè)計來說，其柔性體現(xiàn)在能夠根據(jù)業(yè)務(wù)的繁忙程度，及時對現(xiàn)代企業(yè)的設(shè)施布置進(jìn)行調(diào)整。3 在動線型SLP中，我們更強(qiáng)調(diào)設(shè)施布置設(shè)計的柔性。其次，評出可選布置方案后，建議重復(fù)使用綜合關(guān)系法，對各作業(yè)區(qū)內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)布置設(shè)計。在動線型SLP法中，首先強(qiáng)調(diào)設(shè)施布置類型的確定。2 在程序上有所改變。動線型SLP法主要依賴于E——接受的訂單、I——種類、Q——數(shù)量、R——流程、S——輔助部門和物流服務(wù)水平、T——時間安排、C——建造預(yù)算等要素。 動線型SLP法與傳統(tǒng)SLP法的比較由動線型SLP法的程序模式可以看出，動線型SLP法與傳統(tǒng)SLP法相比存在以下三點不同：1 設(shè)計基于的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和背景資料不同。8 確定最佳布置方案。物流動線的主要型式有：直線式、U型、S型、O型、L型等。7 動線分析。對各作業(yè)區(qū)內(nèi)部所使用的各種設(shè)施、設(shè)備器具、作業(yè)場所、車間通道等進(jìn)行詳細(xì)布置和安排。對上一步形成的數(shù)個方案，應(yīng)用系統(tǒng)工程學(xué)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)，或計算機(jī)仿真的方法，從社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面因素，對各方案進(jìn)行的綜合評價和方案評估，從中選擇一到兩個可選方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。在這一階段所采用的方法和傳統(tǒng)的SLP方法基本是一致的。此過程需注意作業(yè)區(qū)域之間可能存在的信息交換關(guān)系、組織協(xié)調(diào)關(guān)系、考慮操作安全和環(huán)境需要而保持的距離關(guān)系。3 作業(yè)單位及作業(yè)活動分析。對于生產(chǎn)企業(yè)來說，企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少以及每種產(chǎn)品產(chǎn)量的高低，決定了企業(yè)的生產(chǎn)類型，直接影響著企業(yè)的總體布局及生產(chǎn)設(shè)施的布置形式。上述資料可以根據(jù)對歷史資料或商務(wù)合同的統(tǒng)計、同類現(xiàn)代企業(yè)的參考類比、專家經(jīng)驗咨詢、市場調(diào)查分析、甚至是實驗測算的辦法獲得，盡可能準(zhǔn)確。在此階段，搜集并分析影響布置設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和背景資料，主要包括：EEntry，指加工、服務(wù)的對象或接收的訂單；IItem，指加工產(chǎn)品或處理貨物的種類；uantity，指加工產(chǎn)品或處理貨物的數(shù)量；RRoute，指產(chǎn)品的工藝流程或貨物處理的作業(yè)流程；SService，指輔助部門和物流服務(wù)水平；TTime，指生產(chǎn)加工的時間安排或物流服務(wù)的時間；CCost，指現(xiàn)代企業(yè)的建造預(yù)算。1 資料搜集與分析階段。由于此方法加入了動線分析，故稱之為動線型SLP法?？紤]到傳統(tǒng)SLP法的以上缺點和不足，許多學(xué)者和專家對改進(jìn)物流中心的布局規(guī)劃建設(shè)方法——改進(jìn)的系統(tǒng)布置設(shè)計法（SLP）進(jìn)行了研究。眾多學(xué)者、專家在設(shè)施布置設(shè)計領(lǐng)域作了大量的探索，取得了較多成果，但由于布局問題確是一個復(fù)雜并且富含矛盾的優(yōu)化問題，所以至今仍未真正建立起完善的、得到大家一致公認(rèn)的軟件模型，在算法方面也有諸多問題要解決。限于自身知識及能力的局限，設(shè)計者最終提供給決策者的方案較少，可供決策者選擇的余地小。 傳統(tǒng)的系統(tǒng)布置設(shè)計法提供的布置方案較少。在現(xiàn)在制造企業(yè)中，產(chǎn)品物流密度占整個物流的比例越來越小，主要物流趨向于運(yùn)輸、配送、堆垛和包裝等事項上。 傳統(tǒng)的SLP方法不太適合企業(yè)流程再造。 市場競爭迫使企業(yè)應(yīng)用MRPII、ERP、CIMS等來武裝自己，它們信息資源的高度計算機(jī)集成化要求設(shè)施布局信息的計算機(jī)化，同時它們的動態(tài)特性要求必須建立設(shè)施布置的快速響應(yīng)，即迅速提供高效可行的新的布置方案。實際上在物流中心，非物流關(guān)系包括的因素較多，這樣就忽視和掩蓋了一些非物流關(guān)系對功能區(qū)布局的影響，使功能區(qū)布局出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致布局方案不夠完美。第五章 SLP法的改進(jìn)系統(tǒng)布置設(shè)計法（SLP）條理清晰、考慮完善，它運(yùn)用系統(tǒng)工程的概念和系統(tǒng)分析的方法，將作業(yè)單位的相互關(guān)系用等級表示，使設(shè)施布置問題由定性階段發(fā)展到定量階段。2) 假設(shè)任意兩個作業(yè)區(qū)物流關(guān)系等級分?jǐn)?shù)為M,非物流關(guān)系等級分?jǐn)?shù)為N,則量化后的兩作業(yè)區(qū)間綜合關(guān)