1、设施规划与物流分析,Facilities Planning & Enterprise Logistics,设施规划与物流分析是工业工程专业重要的主干课程之一，是为培养工业工程人才适应各类工业设施和服务设施的规划、设计和改善的需要而设置的。,通过本课程的学习，认识物流在工业企业系统中的地位、作用和人、机、物等基本生产要素之间的关系，掌握工厂设计的基本原理，初步具备以系统物流分析和系统布置设计为核心的规划与设计能力。,课程目标：,参考文献：,1、物流工程齐二石、赵道致编， 中国科学技术出版社，2004.12。 2、设施规划与物流朱耀祥、朱立强编著， 机械工业出版社 2005.2。 3、系统化工业设
2、施规划理查德缪瑟等著， 文镇洋、戚祖望等译，机械工业出版社，1991。 4、设施规划第3版 詹姆斯.汤普金斯等著， 伊俊敏、袁海波等译，机械工业出版社 2008.1。,教学安排：,教学总学时：40,课堂：34,实验：6,考核方式：,闭卷：70%,专题报告+课堂参与：30%,课程设计：1周,第1章 设施规划与物流分析绪论,1.1 设施规划的概念和意义 1.2 物流与供应链综述 1.3 企业物流合理化 1.4 设施规划过程 1.5 设施规划的发展与主要布置类型 1.6 设施规划所使用的图例符号,1.1 设施规划的概念和意义,是指制造系统或服务系统运行所需的有形的固定资产。,设施规划：,设施：,是为
3、新建或改建的制造系统或服务系统，综合考虑各种因素，作出分析、规划与设计，使资源合理配置，系统建成后能够有效运营达到各种预期目标的活动。,一、设施规划的定义,二、设施规划的工作范围,设施规划,场址选择,设施设计,布置设计,物料搬运系统设计,信息系统设计,建筑设计,公用工程设计,三、设施规划的目标,设施规划总目标：,典型的目标是：,是使人力，财力、物力和人流、物流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排。归根到底，是要用最少的投入使系统获得最大的利益。,(6)为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。 ,(1)简化加工过程。,(2)有效地利用人员、设备，空间和能源。,(3)最大限度减少物料
4、搬运。,(4)缩短生产周期。,(5)力求投资最低。,四、设施规划的意义,有效利用投资的需求,降低运营成本的需求,适应发展的需求,人员健康和安全的需求,节能、消防等的需求,1.2 物流与供应链综述,一、物流(Logistics),是物料、信息及资金在供应者与需求者之间的流动。,地点间隔,时间间隔,所有权转移,物料转移,物流,空间效用,时间效用,物流的机制：,二、物流的发展历程,第一阶段：,物流概念的产生与形成,20世纪初到20世纪50年代运输,第二阶段：,分销物流学的兴起（PD时期）,20世纪50年代到80年代运输、包装、存储、装卸,第三阶段：,现代物流学Logistics形成阶段,强调物流活动
5、的系统化、一体化、网络（集成）化和协同化供、产、销,三、物流的分类,1、按物流所在领域划分,社会物流,指流通领域中的物流。,发生物资所有权的转移，和商流是密切相关。,企业物流,指生产领域中的物流。,两者关系：,企业形成了社会物流网络的结点，是社会物流 的“源”和“汇”，是社会物流的基础。,社会物流是企业物流的外部环境和存在的前提 条件。,企业物流构成,2、按照物流的规模层次进一步划分,（1）工作地物流（workplace logistics）,（2）设施内物流（facility logistics）,（3）公司物流（corporate logistics）,（4）供应链物流（supply ch
6、ain logistics）,（5）全球物流（global logistics）,四、物流系统,指为了达到物流的目的，由若干功能要素、支撑要素及物质基础要素有机结合形成的经济系统。,功能要素：,运输、装卸搬运、储存、包装、流通加工、配送、物流信息等。,支撑要素：,体制、制度、法律、规章和标准化系统等。,物质基础要素：,物流设施、物流装备、物流工具、信息技术及网络、组织及管理等。,起承担企业物流和社会物流的衔接任务。,五、物流系统的主要功能要素,1、运输,任务是将物料进行空间移动。通过运输能解决物料生产地点和需求地点之间的空间距离问题，创造商品的空间效益，实现其使用价值，满足社会需要。,企业物流
7、系统中的运输具体作用：,铁路运输 支配着城市间的运输 能够远距离运输大批量货物 变动成本相对较低 面临公路和航空的挑战.,公路运输 灵活、快速的门到门服务 固定成本低，变动费用较高 适合于短距离，高价值的产品。,水路运输,最古老的运输方式 运输数量极大的货物,固定成本低于铁路，高于公路 范围小，速度慢，价钱低。,管道运输 连续运行 无回程一说 固定成本高，变动费用低 不灵活，运输产品的范围小,航空运输,速度快，成本高 固定成本低于铁路、水路和管道 不灵活，且要与公路相结合 重量和体积都受到限制。,比较的标准,速度:代表运输过程所需时间的长短； 可达性:是指一种运输方式服务于任何给定两地点之间的
8、能力； 可靠性:是指与期望的或已公布的交付时间表相比较所产生的变化； 能力:是指一种运输方式处理诸如装载批量之类的运输需求的能力； 频率:它与计划转移的数量有关。,各种运输方式相关的营运特征比较示例：,2、装卸搬运,指在同一场所范围内进行的，以改变物料的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动。包括：装上、卸下、移送、拣选、分类、堆垛、入库、出库等。,装卸搬运是发生最频繁的物流作业，它与生产工艺流程结合最为紧密。,3、储存,工厂的储存是为保证生产的连续性和解决各生产环节间的不平衡性、不同步性而设置的一定数量的物资储备，它从物流时间上调整、缓冲这种不平衡，确保企业生产均衡有序地进行。,工厂企业常
9、见储备形式：,（1）原材料储备 用于缓冲或调节厂外物资供货与第一道工序间的供需状态。 （2）在制品储备 用于缓解上下道工序间的不协调性。 （3）成品储备 缓冲最后一道工序与市场需求存在不平衡。,4、包装,包装的功能:,保护、定量、标识、便利、效率、促销。,(1)为了运输方便，作为加工活动的组装环节是在流 通过程中完成的。 (2)由于用户需要的多样化，必须在流通部门按照顾 客的要求进行加工。,5、流通加工,在物流过程中辅助性的加工活动称流通加工。,流通加工的形式：,6、配送,指按照用户要求，在物流结点（仓库、商店、货运站、物流中心等）进行分货、配货，并将配好的货物以合理的方式按时送达指定地点的物
10、流活动。,7、物流信息,物流活动进行中必要的信息称为物流信息。,企业物流信息可分两类：,(1)物流状态的信息 如原料采购情况，生产信息和产成品的发送信息 等； (2)反馈信息 如市场需求调查，根据市场需求确定产品和种 类、结构和数量，再根据产品结构、数量确定原 料需求和仓储计划，再根据原料需求确定采购计 划。,六、供应链综述,1、定义,商品生产和流通过程中所涉及的原材料供应商、生产商、批发商、零售商、直到最终消费者所组成的供需网络。,供应链结构模型,2、供应链的特点,（1）某一类产品的供应链一般都有一个核心企业。,（2）供应链通过关注产品和工艺的再造，快速响应市 场变化。,（3）有助于有效控制
11、库存。,（4）需要合作者之间的协调、沟通与诚信。,（5）现代物流信息技术有助于供应链的有效运作。,3、两类产品、两类供应链,两类产品：常规产品和创新产品。,1.3 企业物流系统的合理化,一、企业物流合理化,企业物流合理化，是指根据企业物流系统中各因素之间相互联系、相互制约、相互影响的关系，把物料的运输、包装、存储、装卸、加工、配送等物流活动和与之相关联的物流信息作为一个系统来构造、组织和管理，以使整个物流过程最优化，以较低的物流成本，实现既定的客户服务水平。,二、企业物流合理化的途径,(1)选址阶段,选址时考虑所选地点是否更有利于所建设施更好的 布局. 注意设施投入使用后其生产制造过程的特点,
12、是增 重型的,还是失重型的. 包括供应链类型等其他因素。,(2)设施设计阶段,制造系统和服务系统的各类设施的空间布置规划与设计是物流合理化的前提。物流分析是设施布置规划与设计的主要依据。,合理配置各种生产设施,合理配置和使用物流机械,选择合适的物流机械，且注意系统配套；采用集装单元和合适的运输设备；谨慎吊起重物，注重采用水平运输方式。,系统设施应具有柔性,根据物流分析进行有效布置,示例：某企业物料流程图改进前后见下图,从图中可看出物流路线有迂回、交叉，很不合理。改善后按生产流程布置各车间的位置，消除了5、6车间与7、8车间之间的交叉物流，避免了5、6车间之间的物料流向的迂回现象。,(3)生产管
13、理阶段,均衡生产；,适当库存；,合理运输；,计算机化；,职工主人化；,树立连续改善的观念。,(4)销售阶段,商物分离,增加从工厂直接发货数量,减少输送次数,提高车辆满载率,实现计划输送,开展联合运输,选择适当的输送手段,一、设施规划的总体阶段结构,规划后阶段：,预规划阶段：,结构规划阶段：,包括规划人员参加或承担企业战略规划、项目建议书、场址选择、可行性研究等工程咨询工作。,又称规划执行阶段，包括规划人员参加试运转和竣工验收、回访总结、后评估。,1.4 设施规划过程,确定布置设计方案和搬运系统设计方案。,二、结构规划阶段的具体过程,（1）定义或重新定义设施目标,（2）划分主辅作业单位,（3）确
14、定所有作业单位之间的相互关系,（4）确定所有作业单位之间的空间需求,（5）产生不同的设施规划方案,（6）评价不同的设施规划方案,（7）选择最优的设施规划方案,（8）实施选取的设施规划方案,（9）维护和改造设施,定义,分析,实施,三、持续改进的设施规划周期,指定或更新主要的及相关的作业单位以达到目标,确定所有作业单位的空间需求,维护及持续改进,确定设施的新位置,开发不同备选方案并作出评估,选取设施规划方案,实施设施规划方案,不可行,设施规划可分为：构造型和改进型，通常以改进型为主。,1.5 设施规划的发展及主要布置类型,一、设施规划的发展,20世纪初（主要凭经验和感觉）分工理论引发“工厂设计”(
15、三项内容？）操作法研究、工厂布置和物料搬运 20世纪30年代“设施规划”取代“工厂设计”广泛采用运筹学、统计学和概率论 20世纪60年代1961年 Muther 提出系统布置设计SLP（80年代引进国内）,20世纪70年代计算机辅助工厂布置CAL、成组技术CRAFT（位置配置法）、CORELAP（相互关系法）、PLANET（分析评价法） 20世纪80年代计算机仿真研究柔性问题、专家系统、多目标优化 20世纪90年代结合先进制造技术CIMS、JIT 现在设施布置与物流系统的自动化、柔性化、信息化、网络化、绿色化、智能化,设施规划的总趋势,一方面继续发展Muther的系统布置设计SLP； 另一方面
16、，构建更完整的布置模型，结合人工智能技术，提出更好的算法，开发通用的计算机辅助工厂布置软件。,1、服务系统布置问题,一目了然的服务流程，提高工作效率； 有足够的供等待时使用的设施； 方便与顾客进行沟通； 拥有充足的服务窗口和明确的进出口； 休息区和服务区面积要平衡；,部门安排和商品摆放合理，顾客能轻易看到你想让他们看到的东西； 方便顾客监督； 人流和物流最少； 物品摆放有序； 每平方米的设施的盈利能力。,较佳的服务布置的十个特征：,二、设施布置的类型,2、制造系统布置问题,较佳的生产布置的十个特征：,直线型流动； 回溯最少； 生产时间可预先估计； 在制品少； 开放的工厂车间，每个人都可以看到工厂里发生的情况； 瓶颈操作可被控制；,相关工作地之间距离较近； 物料摆放与储存有序； 没有不必要的物料搬运； 易于根据条件的变化进行调整。,北京松下彩管公司,3、仓库布置问题,仓库布置中考虑的主要因素：,（1）仓库高度； （2）过道或走廊的形状和大小； （3）装卸区位置和方位 （4）货架的类型 （5）物品存储和检索的自动化程序等。,4、非传统布置问题,如：键盘布局与输入效率,1.6 设施规划的图例符号,一、流程和面积类型图例符号,二、评级和评价类型图例符号,
