系統(tǒng)布置規(guī)劃理論在小型水利工程試驗(yàn)室中的應(yīng)用

李 超

（深圳市水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站,廣東深圳 518055）

系統(tǒng)布置規(guī)劃理論在小型水利工程試驗(yàn)室中的應(yīng)用

李 超

（深圳市水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站,廣東深圳 518055）

介紹了系統(tǒng)布置規(guī)劃理論,明確了小型水利工程試驗(yàn)室的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)特征是功能規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)形式;應(yīng)用系統(tǒng)布置規(guī)劃理論,改進(jìn)了原來(lái)的平面規(guī)劃圖,把各相同或相近屬性的功能室或作業(yè)單元安排在一起形成中級(jí)規(guī)模模塊,并把這些中級(jí)模塊合理的安排在一起形成一個(gè)協(xié)調(diào)的緊湊的系統(tǒng),從而達(dá)到提高試驗(yàn)室運(yùn)作效率的目的。

系統(tǒng)布置規(guī)劃理論;流程圖分析;關(guān)系圖分析

1 系統(tǒng)布置規(guī)劃理論

系統(tǒng)布置規(guī)劃理論（systematic layout planning,簡(jiǎn)稱SLP）,是生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的經(jīng)典方法之一,主要被應(yīng)用于工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)（功能規(guī)劃或叫車間規(guī)劃）的系統(tǒng)形式中;是通過(guò)物流的工藝流程圖分析（flow charts analysis）以及各部門、各模塊的關(guān)系圖分析（relationship charts analysis）相結(jié)合的方式,形象的識(shí)別各部門或功能模塊間關(guān)系的密切程度,并評(píng)估各種可能的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案,最終求得使系統(tǒng)關(guān)系緊密的合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的技術(shù)方法,以期得到一個(gè)低消耗高產(chǎn)出的生產(chǎn)規(guī)劃系統(tǒng)。

2 小型水利工程試驗(yàn)室的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)特征分析

生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)包含定點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)（功能規(guī)劃或稱車間規(guī)劃）、產(chǎn)品規(guī)劃設(shè)計(jì)（裝配線規(guī)劃）和成組技術(shù)規(guī)劃設(shè)計(jì)四種基本的系統(tǒng)規(guī)劃形式。

工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)即把相似的設(shè)備或功能組合放置在一個(gè)功能單元里,再合理的系統(tǒng)的安排各個(gè)功能單元,使功能單元結(jié)構(gòu)緊湊的組成一個(gè)高效率低消耗的系統(tǒng)的規(guī)劃形式。

圖1 P-Q圖

通過(guò)圖 1分析（P是產(chǎn)品品種,Q為產(chǎn)品數(shù)量）,我們可以確認(rèn)需要采用的生產(chǎn)工藝流程類型,進(jìn)而確定采取什么樣的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。在下面的P-Q分析圖中,M區(qū)的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量大,品種少,適宜采用不間斷生產(chǎn)制造工藝流程或大規(guī)模的生產(chǎn)工藝流程,則適宜采用裝配線規(guī)劃的系統(tǒng)形式;J區(qū)的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量少,品種變化多,適宜采用項(xiàng)目工程生產(chǎn)工藝流程和單件小批量作業(yè)生產(chǎn)工藝流程,則分別適宜采用定點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)和功能規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)形式;在M和J之間的部分則是中度規(guī)模批量生產(chǎn)工藝流程,適宜采用幾種基本的系統(tǒng)規(guī)劃形式相結(jié)合的形式。

顯而易見(jiàn),小型水利工程試驗(yàn)室的生產(chǎn)試驗(yàn)任務(wù)相對(duì)一條裝配線來(lái)說(shuō),生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量很小,但生產(chǎn)的產(chǎn)品品種相對(duì)的多,主要采用單一品種小批量作業(yè)生產(chǎn)工藝流程,因而宜采用功能規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)形式。

在實(shí)踐中也是這樣:大多數(shù)水利工程試驗(yàn)室都是把相似的設(shè)備盡可能地放置在一個(gè)房間里,形成一個(gè)功能單元或作業(yè)單元,再把這些功能單元組合在一起形成一個(gè)系統(tǒng),因而水利工程試驗(yàn)室的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要采用的是功能規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)形式。

一個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)良程度,取決于這些功能單元如何組織,組織上的差異會(huì)導(dǎo)致不同水平的系統(tǒng),系統(tǒng)水平的差異又形成工作效率的差異。基于小型水利工程試驗(yàn)室功能規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)形式特征,本文應(yīng)用SLP系統(tǒng)布置規(guī)劃理論探討得到一個(gè)使試驗(yàn)室布置規(guī)劃更為緊密的合理的功能規(guī)劃性設(shè)計(jì)方案,以得到一個(gè)能降低生產(chǎn)浪費(fèi),提高生產(chǎn)效率的系統(tǒng),從而得到幾點(diǎn)定性的小型水利工程試驗(yàn)室系統(tǒng)布置規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)。

3 試驗(yàn)工藝流程圖分析

限于篇幅,這里僅以圖2水泥試驗(yàn)流程為代表示例,來(lái)分析試驗(yàn)進(jìn)程,以反映各功能室之間的聯(lián)系情況。其余的常見(jiàn)試驗(yàn),諸如砂石常規(guī)試驗(yàn),抗?jié)B試驗(yàn)流程等,由于都要按照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)完成SOP標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序的操作,因此都有標(biāo)準(zhǔn)的操作流程。

圖2 水泥試驗(yàn)流程圖

從圖2中,看到流程圖可以反應(yīng)相關(guān)功能室之間的關(guān)系。烘箱室與水泥室和土工試驗(yàn)室之間有頻繁且重要的聯(lián)系;此外,按照試驗(yàn)規(guī)范的要求,進(jìn)程中包含了很多的搬運(yùn)、移動(dòng)活動(dòng),以使為達(dá)到試驗(yàn)規(guī)范要求,推進(jìn)試驗(yàn)進(jìn)程而在不同的功能室中轉(zhuǎn)換。在物流活動(dòng)中,移動(dòng)、運(yùn)輸?shù)墓ぷ鞅灰暈閮r(jià)值不高的活動(dòng);在精益運(yùn)營(yíng)的思想下,過(guò)多的移動(dòng)、轉(zhuǎn)移還被視為一種浪費(fèi),主張盡量減少不必要的移動(dòng)。我們基于這些聯(lián)系情況進(jìn)一步的作關(guān)系圖分析,評(píng)估各功能室之間聯(lián)系緊密程度的情況。

4 關(guān)系圖分析

考慮試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定下的各功能室之間相互依賴必要性的程度以及實(shí)際情況的需要,我們把試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定了的環(huán)節(jié)或要求定為絕對(duì)重要級(jí)別,諸如未到期的混凝土試塊一定要在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)到規(guī)定的時(shí)限才能進(jìn)行抗壓試驗(yàn),那么養(yǎng)護(hù)室和壓力室之間的依賴關(guān)系就是絕對(duì)重要的級(jí)別,但是,如果當(dāng)前平面規(guī)劃圖中兩功能室的距離不為相鄰,也就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不絕對(duì)緊湊的話,那么就要降低級(jí)別。在實(shí)踐中,烘箱室與養(yǎng)護(hù)室沒(méi)有關(guān)系,水泥室、抗?jié)B室和土工室之間的樣品沒(méi)有直接往來(lái)的需要,諸如此類在實(shí)踐中沒(méi)有關(guān)系的功能室之間,無(wú)論它們間的距離遠(yuǎn)近,它們各自之間都是不重要的關(guān)系。為量化需要,對(duì)不同密切程度關(guān)系賦予相應(yīng)的權(quán)重,如表1所示。

圖3 當(dāng)前簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃關(guān)系圖

表1 圖示權(quán)重評(píng)分表

上圖3為當(dāng)前簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃關(guān)系示意圖。單從距離上約定,最小的方形對(duì)角線上的兩個(gè)功能室和隔一個(gè)功能室距離的兩個(gè)功能室之間是很重要的級(jí)別;第二大的長(zhǎng)方形對(duì)角線上的兩個(gè)功能室和隔了兩個(gè)功能室距離的兩個(gè)功能室之間是重要的級(jí)別;最大的長(zhǎng)方形對(duì)角線上的兩個(gè)功能室之間是一般級(jí)別的關(guān)系。例如按照規(guī)范要求,未到期的抗?jié)B混凝土試塊一定要在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)到規(guī)定的時(shí)限才能進(jìn)行耐久性試驗(yàn),那么養(yǎng)護(hù)室和抗?jié)B室之間的關(guān)系本應(yīng)屬于絕對(duì)重要的級(jí)別,然而由于在當(dāng)前簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃圖中養(yǎng)護(hù)室和抗?jié)B室之間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不絕對(duì)緊湊,因而關(guān)系就只能變成很重要的級(jí)別。

此外,還約定各功能室和垃圾池之間的最高關(guān)系僅為很重要,結(jié)合平面圖距離上的約定,如果平面規(guī)劃圖中結(jié)構(gòu)不緊湊的話,它們間的關(guān)系就又相應(yīng)的降低級(jí)別。例如,水泥室和垃圾池之間的關(guān)系就由最高的很重要的級(jí)別相應(yīng)的降為一般的級(jí)別;抗?jié)B室與垃圾池的距離最遠(yuǎn),本應(yīng)是很重要的關(guān)系相應(yīng)的降為不重要的關(guān)系;養(yǎng)護(hù)室與土工室的距離雖很緊湊,然而在本試驗(yàn)室的實(shí)踐中偶有原狀土土樣需要放入養(yǎng)護(hù)室,因而它們之間設(shè)定為不能確認(rèn)的關(guān)系。另外,雖然烘箱室與樣品室的關(guān)系緊湊,但考慮到樣品室中只有砂子試樣需要首先送到烘箱室中進(jìn)行烘干備樣工作,此外的石子、水泥等其他試樣則不需要用烘箱備樣的實(shí)際情況,我們把兩室間的關(guān)系約定為很重要的級(jí)別。根據(jù)以上分析和約定,結(jié)合圖示權(quán)重評(píng)分表,得到下面的表2“當(dāng)前的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表”。經(jīng)過(guò)權(quán)重計(jì)算,當(dāng)前的系統(tǒng)布置規(guī)劃的權(quán)重分值為30分。

表2 當(dāng)前的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表

5 嘗試改進(jìn)的關(guān)系圖分析

根據(jù)第三部分關(guān)于試驗(yàn)工藝流程圖的分析,我們應(yīng)當(dāng)把養(yǎng)護(hù)室和壓力室、養(yǎng)護(hù)室和抗?jié)B室,水泥室和烘箱室,土工室和烘箱室、水泥室和壓力室之間放置得足夠緊湊,這樣才能在滿足試驗(yàn)規(guī)范要求的同時(shí),減小移動(dòng)的總距離,從總量上減少因移動(dòng)而產(chǎn)生的不必要的浪費(fèi),提高試驗(yàn)效率。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)把壓力室和垃圾池、樣品室和垃圾池放得足夠緊湊,以滿足實(shí)際操作中的需要,壓力室?guī)缀趺刻於紩?huì)有完成了壓力試驗(yàn)后廢棄的混凝土試塊需要放到垃圾池中,樣品室每隔一定周期,就會(huì)有大量完成了試驗(yàn)后作為留樣被留下的試樣需要轉(zhuǎn)移到垃圾池中,因而要滿足實(shí)際需要,把它們安排得足夠緊湊才便于工作。

圖4 建議簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃關(guān)系圖

表3 建議的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表

從表2的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表的分析中,我們看到養(yǎng)護(hù)室和垃圾池、水泥室和抗?jié)B室、樣品室和養(yǎng)護(hù)室、烘箱室和養(yǎng)護(hù)室、土工室和抗?jié)B室等之間無(wú)論是從試驗(yàn)規(guī)范要求上,還是從實(shí)際操作的需要中,都是沒(méi)有太多聯(lián)系的功能室,之間是不太重要的關(guān)系,因而無(wú)論怎樣安排,它們之間的關(guān)系都是不太重要的關(guān)系,對(duì)系統(tǒng)的效率沒(méi)有太大的影響。按照以上這些分析,我們把當(dāng)前簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃關(guān)系圖改進(jìn)成建議的簡(jiǎn)化平面規(guī)劃關(guān)系圖,如圖4所示。

根據(jù)建議的簡(jiǎn)化平面規(guī)劃關(guān)系圖和圖示權(quán)重評(píng)分表,得到下面的表3“建議的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表”。經(jīng)過(guò)該表的評(píng)分,得到改進(jìn)的系統(tǒng)布置規(guī)劃的權(quán)重分值為128。

6 結(jié) 論

從分值上,可以看出建議的簡(jiǎn)化平面規(guī)劃關(guān)系圖比當(dāng)前簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃關(guān)系圖優(yōu)越,物流效率也會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)緊湊而得到提高。建議的簡(jiǎn)化平面規(guī)劃圖把關(guān)系為絕對(duì)重要的功能室邊靠邊的放置在了一起,把關(guān)系為很重要的功能室至少角靠角或僅隔一個(gè)功能室的距離進(jìn)行了安排,如此使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊起來(lái)。

對(duì)小型水利工程試驗(yàn)室來(lái)說(shuō),它的特征表現(xiàn)為,把同一或相近屬性的功能模塊盡可能的安排在一起,形成一個(gè)中級(jí)規(guī)模的模塊,再由中級(jí)模塊組合在一起形成更大的系統(tǒng)模塊,而不是像當(dāng)前簡(jiǎn)化的平面規(guī)劃關(guān)系圖那樣,破壞了中級(jí)模塊的結(jié)構(gòu),使模塊之間相互影響,使系統(tǒng)發(fā)生不協(xié)調(diào)。

這里,同屬于混凝土類的壓力室、水泥室、抗?jié)B室及養(yǎng)護(hù)室被放在一起形成中級(jí)規(guī)模的混凝土試驗(yàn)?zāi)K,同屬于巖土類的土工室和烘箱室被放在一塊形成中級(jí)規(guī)模的巖土試驗(yàn)?zāi)K,這兩個(gè)中級(jí)模塊同時(shí)平行的放置形成協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。原先的系統(tǒng)打破了兩個(gè)中級(jí)模塊的平行結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了混凝土類的水泥室與巖土類的土工室對(duì)烘箱室的爭(zhēng)奪,因而是不太合理的。

綜上所述,要應(yīng)用SLP理論使試驗(yàn)室的功能布置合理,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,效率得到提高,就應(yīng)當(dāng)在符合技術(shù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,把各分項(xiàng)小功能模塊按照相同或相近的屬性進(jìn)行分類安排,形成一個(gè)中級(jí)規(guī)模的模塊,再把這些中級(jí)規(guī)模的模塊合理的安排在一起,使各中級(jí)模塊形成一個(gè)協(xié)調(diào)的緊湊的大系統(tǒng)。

[1]Richard M.nd John D.W.,Simplified Systematic Layout Planning（3rd edn）[M].Sao Paulo:M anagement&Industrial Research Publications,1994

[2]Slack N.,Chambers S.,etc.Operations Management（2nd edn）[M].Beccles:Financial Times,1998

[3]Chase R.B.等著,任建標(biāo)等譯,運(yùn)營(yíng)管理（原書第11版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007

[4]李軍.物流系統(tǒng)工程-設(shè)施布置設(shè)計(jì).[DB/OL].http://ocw.guet.edu.cn/dept5/wlxt/index.html#,2009-11-11/2010-08-20

F207

B

1008-1305（2011）01-0031-04

10.3969/j.issn.1008-1305.2011.01.011

李超 （1981年-）,男,碩士,從事水務(wù)工程檢測(cè)工作。

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