【正文】 床上的時間只占生產(chǎn)時間的5%，其余時間都消耗在原材料、工具、零件的搬運、等待上，物料搬運費用占全部生產(chǎn)費用的30%左右。 （3）建筑設(shè)計。以機械制造企業(yè)為例，包括廠房設(shè)計、辦公房設(shè)計、倉庫設(shè)計、道路設(shè)計和其他輔助設(shè)施設(shè)計等。企業(yè)在運作過程中往往需要大量的公用設(shè)施，如供電、供熱、供氣設(shè)施。公用工程設(shè)計是指對企業(yè)內(nèi)部的熱力、煤氣、電力、照明、給排水、采暖通風(fēng)、空調(diào)等公用設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計。通信系統(tǒng)是企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)，是信息暢通的根本保障。信息通信設(shè)計是指對設(shè)施內(nèi)部以及對信息通信的傳輸系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計。[2] 此外，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計包含“規(guī)劃”和“設(shè)計”兩方面的含義，這兩者既有區(qū)別，又有包容的關(guān)系，它們之間的區(qū)別在于層次和范圍的不同：規(guī)劃是高于設(shè)計的層次，規(guī)劃包含了設(shè)計；規(guī)劃往往比較宏觀和抽象，而設(shè)計相對微觀和具體。[2] 三、設(shè)施規(guī)劃的必要性與意義 （一）設(shè)規(guī)劃化的必要性。在我國，每年要投入巨額資金用于基本建設(shè)和技術(shù)改造，國外把我們中國形容為整個一個大工地。能不能用好這巨大的投資，投資決策正確與否是關(guān)鍵的因素，而規(guī)劃設(shè)計也起著決定性的作用，因為每項建設(shè)工程無不要經(jīng)過規(guī)劃設(shè)計。它不僅涉及建設(shè)過程的成效，而且涉及建成后能否實現(xiàn)企業(yè)的科學(xué)管理，能否發(fā)揮企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。然而在過去的實際工作中，倉促地、不周密地進行規(guī)劃設(shè)計，造成企業(yè)選址不當(dāng)、布置不善、物流不佳、生產(chǎn)費用高等例子，并不少見，浪費了資金，甚至長期虧損。 （二）設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的意義。因此，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計被認(rèn)為是整個建設(shè)工程的靈魂，是工程項目在建設(shè)過程中首先需要解決的問題。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(rèn)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)頭的利潤及效率產(chǎn)生巨大的影響。因此，設(shè)施規(guī)劃被認(rèn)為是提高生產(chǎn)率最有希望的因素之一。一項設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計，所需要的費用只占總投資的2%~10%，往往比不可預(yù)見的費用還少，但對投產(chǎn)后的企業(yè)卻帶來很大效益。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。在過去的實際工作中，追求一時的速度，倉促地、不周密地進行規(guī)劃設(shè)計，造成選址不當(dāng)、布置不合理、物流不佳、面積利用不好，生產(chǎn)費用高等例子并不少見。 ，提高企業(yè)的運行效率。例如，物料搬運路線設(shè)計不合理，就會導(dǎo)致搬運效率的大大減低，而且這種問題很難通過后期加強管理得以解決。由于選址不合理、沒有預(yù)留發(fā)展余地、設(shè)施規(guī)劃存在問題等因素，很多企業(yè)只能不斷地尋找新的廠址或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)施進行各種改造。只有在規(guī)劃與設(shè)計階段，充分考慮企業(yè)未來發(fā)展，才能徹底避免不必要的改建與改造?？蛻魧ζ髽I(yè)的服務(wù)的要求越來越高，因此，企業(yè)的設(shè)施一定要能夠滿足這種要求。其結(jié)果是商品越來越豐富，而且，不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品之間的差異越來越小，客戶在選購商品時的選擇余地越來越大，客戶對商品的了解越來越全面，市場進入微利時代。例如，汽車在中國的普及發(fā)展，要求商場、超市提供足夠的停車位。隨著經(jīng)濟全球化進程的不斷發(fā)展，企業(yè)間合作變得越來越重要。例如，現(xiàn)代汽車制造企業(yè)要求零部件供應(yīng)商，把零部件直接送到生長線上，以最大限度地減少搬運環(huán)節(jié)，降低成本。企業(yè)為了滿足這種發(fā)展需求，需要在設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計階段做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。盡量使生產(chǎn)對象流動順暢，避免工序間的往返交錯，使設(shè)備投資最小，生產(chǎn)周期最短。它包括兩方面的內(nèi)容，一個是場地利用打到適當(dāng)?shù)慕ㄖ嫉叵禂?shù)。 (三)物料搬運費用最少。 (四)保持生產(chǎn)和安排的柔性。 (五)適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便。 (六)以流動的觀點作為出發(fā)點，并貫穿在規(guī)劃設(shè)計的始終，因為企業(yè)的有效運行依賴于人流、物流、信息流的合理化。同時也要注意把定量分析、定性分析和個人經(jīng)驗結(jié)合起來。工作地的設(shè)計，實際上是人 機 環(huán)境的設(shè)計，要考慮環(huán)境因素對人的工作效率和身心健康的影響。[5] 很顯然，上述設(shè)計原則涉及面非常廣，往往存在相互矛盾的情況，這是由于企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品、生產(chǎn)類型、企業(yè)所處的環(huán)境與企業(yè)文化都千差萬別，因此，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計也各不相同。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，規(guī)劃與設(shè)計的方法也在不斷創(chuàng)新，但是其基本理論、方法和過程基本相同。 (一)工藝原則布置（Process Layout）又稱機群布置或功能布置，是一種將相似設(shè)備或功能相近設(shè)備集中布置的布置形式，比如按車床組、磨床組等分區(qū)。這種布置形式通常適用于單件生產(chǎn)及多品種小批量生產(chǎn)模式。 (二)產(chǎn)品原則布置(Product Layout) 也稱裝配線布置、流水線布置或?qū)ο笤瓌t布置，是一種根據(jù)產(chǎn)品制造的步驟安排設(shè)備或工作過程的方式。固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車間，某設(shè)備、人員按加工或裝配的工藝過程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線。 (三)固定工位布置（Fixed Layout） 適用于大型設(shè)備的制造，如飛機輪船等。 (四)成組技術(shù)布置（Group Layout） 在產(chǎn)品品種較多、每種產(chǎn)品的產(chǎn)量又是中等程度的情況下，將工件按其外形與加工工藝的相似性進行編碼分組，同組零件用相似的工藝過程進行加工，同時將設(shè)備成組布置，即把使用頻率高的機器群按工藝過程順序布置，組合成成組制造單元，整個生產(chǎn)系統(tǒng)由數(shù)個成組制造單元構(gòu)成。[2] 六、設(shè)施布置的基本流動模式 對于生產(chǎn)、儲運部門來說，物料一般沿通道流動，二設(shè)備一般也是嚴(yán)通道兩側(cè)布置的，通道的形式?jīng)Q定了無聊、人員的流動模式。常常由于外部運輸條件或原有布置的限制，需要按照給定的入、出口位置來規(guī)劃流動模式。實際設(shè)施布置的流動規(guī)劃常常是下述五種模式的組合。因為它設(shè)想為一個復(fù)雜系統(tǒng)，與該系統(tǒng)相關(guān)的問題可用科學(xué)公式或數(shù)學(xué)模型來設(shè)計或解決。與MH相關(guān)的問題相當(dāng)復(fù)雜，為解決問題必須進行系統(tǒng)的考慮和采用合適的方法學(xué)。對問題的分析通?？蛇\用樹種分析模型或定量的計算技術(shù)。機械工廠的廠外物料搬運與廠址選擇和專業(yè)化協(xié)作有密切關(guān)系。各工廠根據(jù)對外交通、原材料供應(yīng)、專業(yè)化協(xié)作和產(chǎn)品銷售等條件選擇運輸方式。采用水路運輸需要在有水運條件下考慮物料性質(zhì)和來源、產(chǎn)品特點和去向、碼頭的裝卸和轉(zhuǎn)運能力，以及基建投資和水陸轉(zhuǎn)運費用等因素。汽車運輸應(yīng)重視節(jié)約能源，改善裝卸條件，提高汽車?yán)寐屎蜐M載系數(shù)，降低運輸成本。 (二)廠內(nèi)物料搬運。它要求合理安排物料搬運的路線、運量、搬運方法和設(shè)備、儲存場地、作業(yè)人員等，以便加快物流速度（中間停頓少、生產(chǎn)周期短），提高物流質(zhì)量（物料損耗少、搬運效率高、安全作業(yè)好），降低物流費用（包括搬運、儲存等有關(guān)費用）。 二、物料搬運的主要活動及其含義 (一)移動。而且，任何物料的移動都需對物料的尺寸、形狀、重量和條件，以及移動路徑和頻度進行分析。存儲物料在操作之間提供緩沖，便于有效利用人和機器，并提供高效的物料組織。[3] (三)保護。一項連續(xù)改進項目力求“不是檢查產(chǎn)品的質(zhì)量，而是將產(chǎn)品質(zhì)量融入設(shè)計產(chǎn)品之中”。[3] (四)控制。物理控制是指對物料的方位、順序和相互空隙的控制。需要仔細(xì)考察，確保不要過度對系統(tǒng)施加控制。[3] 三、物料搬運系統(tǒng)設(shè)計的重要性 MH本質(zhì)上是實現(xiàn)、驅(qū)動與能量轉(zhuǎn)換的物流活動，而傳統(tǒng)的觀點則認(rèn)為MH只是通過實現(xiàn)物流與布置規(guī)劃作最終的連接。特別是在設(shè)施中建立起總物流時，由于傳統(tǒng)觀念中MH是非生產(chǎn)性活動，并不增加最終產(chǎn)品的價值，所以經(jīng)常將重點放在MH數(shù)量/成本的最小化上。MH也從操作層面進入了物流總體，對物流的功能如移動、存儲、保護和控制，進行更為深入的研究。從現(xiàn)代意義上看，MH更適合于將其視作設(shè)施內(nèi)部物流的組成部分?！边@里所指的物料不僅包括生產(chǎn)所需物料，也包括輔助裝備和工具。[3] 四、物料搬運系統(tǒng)設(shè)計一般原則 (一) 減少環(huán)節(jié)，簡化作業(yè)流程，實現(xiàn)物流合理化。同時要注意工步間、工序間的銜接，做到作業(yè)的連續(xù)性，作業(yè)路徑盡量縮短，避免迂回和交叉運行，按生產(chǎn)工藝流程組織作業(yè)。物料搬運機械設(shè)備的選用和配備，在滿足生產(chǎn)工藝需要的前提下，要考慮各種設(shè)備的充分利用，以安排得當(dāng)為要。物料搬運本身是一個系統(tǒng)，因此搬運作業(yè)與物流的其它環(huán)節(jié)之間，搬運作業(yè)與生產(chǎn)工藝各工序、工步之間要協(xié)調(diào)，才能做到物流合理，提高生產(chǎn)效益。 (四) 步步活化，省力節(jié)能。還應(yīng)采取節(jié)省勞力和降低能耗的措施。在機械工廠的整個物流過程中包含著廣泛和繁重的物料搬運作業(yè)，形成比其他行業(yè)工廠更為復(fù)雜的廠內(nèi)物流系統(tǒng)。掌握物流的信息可以及時了解原材料、零部件和產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量、位置、生產(chǎn)進度、資金周轉(zhuǎn)等的動態(tài)和存在的問題，有助于改進企業(yè)管理和提高經(jīng)濟效益。 二、程序分析的概念 程序分析是從宏觀的角度出發(fā)，對整個生產(chǎn)過程進行全面的觀察記錄和整體分析。程序分析一般包括流程分析和線路圖分析。路線圖依比例尺繪制工廠的簡圖或車間平面布置，將機器工作臺等相互位置繪制于圖上并將流程程序圖上所有的動作，以線條或符號表示。 四、物流路線分析 物流路線分析是以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)的，物流路線不迂回不交叉是進行物流設(shè)施布置時需要考慮的重要因素，同時，盡可能的降低物流距離也是物流路線分析的主要目的。 五、線型圖法 繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來“試錯”生成平面布置圖。 首先將A、E級關(guān)系的作業(yè)單位放進布置圖中，同一級別的用同一長度的線段表示，A級線段最短，取一個單位，E級的長度為A級的兩倍，依次類推。若作業(yè)單位較多，線段混亂，可以不畫O級關(guān)系，但X級必須畫出。如果通過物流流程分析能夠確定各設(shè)施或作業(yè)單位間的物流路線，那么物流搬運工作量就成為反映設(shè)施布局優(yōu)劣的基本衡量標(biāo)準(zhǔn)。在企業(yè)實際物流作業(yè)系統(tǒng)中，其搬運單位可能有多種，如可以用重量、體積、托盤或貨箱作為計量單位；其搬運次數(shù)取決于生產(chǎn)需求，也會有所差別。根據(jù)流程型制造企業(yè)特點，適合流程型制造企業(yè)設(shè)施布局需要的當(dāng)量物流強度模型如下。[3] 一般情況下，在比較多個備選方案的時候，可分別計算他們的物流強度或者當(dāng)量物流強度，強度小的方案較優(yōu)。雖然設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的方法很多，具體不同項目的過程也千差萬別，但是它具有一般性的步驟： 第一階段是明確規(guī)劃對象與目標(biāo)。 第二階段是總體區(qū)劃，明確物流環(huán)境、生產(chǎn)流程、流動方式、加工工藝、劃分作業(yè)單元等。 第四階段是實施，包括編制實施方案和進行必要的搬遷挪動。 圖31 一般設(shè)施規(guī)劃流程圖 第二節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計（SLP） 一、SLP法的產(chǎn)生與發(fā)展 最初的設(shè)施布置設(shè)計主要是憑經(jīng)驗和感覺，但到了20 世紀(jì)50 年代， 布置設(shè)計從傳統(tǒng)的只涉及較小系統(tǒng)發(fā)展到大而復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計，憑經(jīng)驗已難以勝任?？娚南到y(tǒng)布置設(shè)計(SLP)是一種條理性很強、物流分析與作業(yè)單位關(guān)系密切程度分析相結(jié)合、求得合理布置的技術(shù)，因此在布置設(shè)計領(lǐng)域獲得極其廣泛的運用。其創(chuàng)建人將系統(tǒng)工程概念和系統(tǒng)分析方法應(yīng)用于工廠布置，形成了一套嚴(yán)格的設(shè)計程序—系統(tǒng)布置設(shè)計法。就結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計， 對系統(tǒng)布置設(shè)計在化工廠平面布置中的應(yīng)用進行了有益的嘗試， 并取得了令人滿意的成果。位置可以是一個新址，也可以是原址，或者是一個廠房，或一個倉庫等。一般，首先是研究產(chǎn)品和產(chǎn)量，再研究為了完成生產(chǎn)所需要的各種生產(chǎn)作業(yè)單位和非生產(chǎn)作業(yè)單位，再分析各作業(yè)單位間的物流和非物流的相互關(guān)系，然后將物流和非物流的關(guān)系用一張相互關(guān)系圖表示。可據(jù)此畫出初步的布置圖，再加上用經(jīng)驗數(shù)據(jù)或計算所得的各單位面積，就得到一個布置方案。將各種修改因素和限制條件進行綜合并調(diào)整后，可以得出幾個符合實際的可供比較的方案，再對這些方案用經(jīng)濟或其他條件作評估，即可從中選