關(guān)于SLP方法的思考

摘 要：系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法（SLP）在制造工廠的設(shè)施布局中應(yīng)用已較為普遍，但是直接應(yīng)用到現(xiàn)代制造企業(yè)中也存在許多不足。文章分析了傳統(tǒng)的SLP方法存在的不足，通過(guò)分析比較兩種改進(jìn)的SLP方法：動(dòng)線型SLP方法和基于Flexsim的SLP方法，最后提出了組合運(yùn)用布置設(shè)計(jì)方法以保證物流合理化的思路，為制造企業(yè)優(yōu)化設(shè)施布局提供參考。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)；搬運(yùn)系統(tǒng)分析；動(dòng)線分析；物流仿真

中圖分類號(hào)：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）30-0047-02

現(xiàn)代商品市場(chǎng)已從生產(chǎn)者導(dǎo)向轉(zhuǎn)變到消費(fèi)者導(dǎo)向，并且隨著全球經(jīng)濟(jì)聯(lián)系日趨緊密，消費(fèi)者需求的轉(zhuǎn)變也在加速，企業(yè)如何應(yīng)對(duì)這種外部環(huán)境的巨大變化，并對(duì)瞬息萬(wàn)變的消費(fèi)需求做出何種回應(yīng)，才能使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。顯然“剛性”制造系統(tǒng)和大批量生產(chǎn)方式已難以適應(yīng)市場(chǎng)的瞬息萬(wàn)變，只有加快產(chǎn)品創(chuàng)新、降低生產(chǎn)成本、不斷提高生產(chǎn)效率才能使企業(yè)不至于被激烈的競(jìng)爭(zhēng)所淘汰。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，降低生產(chǎn)成本主要是著眼于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和加工工藝的改進(jìn)，但是根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析，產(chǎn)品制造費(fèi)用的20%～50%用于物料搬運(yùn)，而物料搬運(yùn)直接與工廠的設(shè)施布局有關(guān)。據(jù)專家統(tǒng)計(jì)分析，有效的設(shè)施布局大約可以減少搬運(yùn)費(fèi)用的30%。由此可見，工廠設(shè)施布局的優(yōu)劣不僅直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否通暢，而且也決定了產(chǎn)品生產(chǎn)成本的高低。

20世紀(jì)50年代以前，工廠設(shè)計(jì)常用的方法有流程圖分析、樣片排列等；20世紀(jì)50年代以后，隨著工業(yè)工程、系統(tǒng)工程學(xué)科的發(fā)展以及系統(tǒng)論方法的普及，工廠設(shè)施布局已從定性分析轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治?，?shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。美國(guó)查德·繆瑟于1961年提出了一種通過(guò)建立表示各部門緊密程度的相關(guān)圖，將物流因素和非物流因素相結(jié)合并進(jìn)行定量試算，最終得到滿意結(jié)果的方法，即傳統(tǒng)的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（Systematic Layout Planning，SLP）。但科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及消費(fèi)者需求的快速轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)更多體現(xiàn)在順應(yīng)市場(chǎng)變化、快速響應(yīng)客戶需求和按時(shí)、按質(zhì)、按量提供所需產(chǎn)品等方面，此時(shí)傳統(tǒng)的SLP方法已不能再繼續(xù)適應(yīng)現(xiàn)代制造企業(yè)的設(shè)施布局。本文針對(duì)傳統(tǒng)SLP方法在現(xiàn)代制造企業(yè)設(shè)施布局應(yīng)用中存在的不足，分析比較了兩種改進(jìn)的SLP方法，并探討了組合運(yùn)用布置設(shè)計(jì)方法達(dá)到設(shè)施布局科學(xué)、物料搬運(yùn)合理的目標(biāo)以保證物流合理化。

1 設(shè)施布置設(shè)計(jì)概述

設(shè)施布置設(shè)計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)為了取得更大的經(jīng)濟(jì)效益，在特定的空間內(nèi)根據(jù)其經(jīng)營(yíng)目標(biāo)統(tǒng)籌安排其原料的接收、部件的制造以及成品的包裝與發(fā)運(yùn)等過(guò)程，力爭(zhēng)將人員、設(shè)備和物料所需要的空間做最適當(dāng)?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合。

SLP方法把量的概念引入到工廠設(shè)計(jì)分析的過(guò)程中，提出了作業(yè)單位相互關(guān)系密級(jí)表示法，通過(guò)建立表示工廠各部門之間緊密程度的相關(guān)圖，將物流因素和非物流因素相結(jié)合并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量試算，最終得到滿意結(jié)果。SLP方法是對(duì)傳統(tǒng)憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行布局設(shè)計(jì)方法的挑戰(zhàn)，對(duì)設(shè)施布局的發(fā)展產(chǎn)生了較大影響。因?yàn)樵摲椒▽⒉季衷O(shè)計(jì)工作從以往的定性分析轉(zhuǎn)向到定量計(jì)算，使得布局設(shè)計(jì)利用最新的信息技術(shù)、大幅度提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量成為可能。目前這種方法應(yīng)用非常普遍，不僅適應(yīng)于工廠、物流配送和物流中心，還適用于商場(chǎng)和超市、醫(yī)院以及學(xué)校等服務(wù)設(shè)施的布局設(shè)計(jì)。

2 傳統(tǒng)的SLP方法存在的不足

現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)模式和管理模式及其生存環(huán)境的變化使得傳統(tǒng)SLP方法在現(xiàn)代制造企業(yè)的設(shè)施布置應(yīng)用實(shí)踐中存在諸多不足，劉旺盛等學(xué)者總結(jié)出了傳統(tǒng)的SLP方法直接應(yīng)用到現(xiàn)代企業(yè)設(shè)施布局中存在的問(wèn)題，主要包括以下幾方面：

①不適合現(xiàn)代制造企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)。

②缺少物流戰(zhàn)略規(guī)劃。

③缺少動(dòng)態(tài)柔性。

④缺少動(dòng)線分析過(guò)程。

⑤沒有充分考慮利用計(jì)算機(jī)技術(shù)。

由于在繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖和面積相關(guān)圖時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員不斷地手工調(diào)整和修正原有方案以滿足相應(yīng)條件，因此，最終的布局設(shè)計(jì)方案往往受到設(shè)計(jì)人員主觀經(jīng)驗(yàn)、自身知識(shí)及能力等因素影響，從而導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)方案可能因人而異，缺乏科學(xué)性和合理性。隨著研究的深入和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，目前已研究出多種計(jì)算機(jī)輔助布置設(shè)計(jì)的算法和程序，但還遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。

3 兩種改進(jìn)的SLP方法分析

經(jīng)過(guò)制造企業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐和國(guó)內(nèi)外學(xué)者的深入研究，SLP方法在制造企業(yè)的布置設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)踐中和學(xué)術(shù)研究上都有了長(zhǎng)足發(fā)展，通過(guò)分析比較兩種改進(jìn)的SLP方法供制造企業(yè)應(yīng)用參考。

3.1 動(dòng)線型SLP法

針對(duì)傳統(tǒng)SLP方法的不足，國(guó)內(nèi)學(xué)者提出了該進(jìn)的SLP方法——?jiǎng)泳€型SLP方法，在搜集和分析影響布置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料階段，動(dòng)線型SLP方法是基于市場(chǎng)需求拉動(dòng)，對(duì)EIQR-

STC（E-Entry，I-Item，Q-Quantity，R-Route，S-Service，T-Time，C-Cost）進(jìn)行分析，與基于PQ推動(dòng)的傳統(tǒng)SLP方法有本質(zhì)區(qū)別。在方案評(píng)估階段，運(yùn)用系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)仿真等方法綜合評(píng)價(jià)各方案后選擇一到兩個(gè)可選方案，并通過(guò)詳細(xì)設(shè)計(jì)后對(duì)其進(jìn)行搬運(yùn)系統(tǒng)分析（Systematic Handling Analysis，SHA）。由于產(chǎn)品制造費(fèi)用的20%～50%是由物料搬運(yùn)產(chǎn)生的，所以現(xiàn)代制造企業(yè)應(yīng)該重視物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是對(duì)物料的搬運(yùn)路線、運(yùn)量、搬運(yùn)方法和設(shè)備、儲(chǔ)存場(chǎng)地等做出合理的安排。物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析就是在確定需要搬運(yùn)物料的數(shù)量、路線、后勤服務(wù)和時(shí)間等因素后，選擇最優(yōu)的搬運(yùn)設(shè)備和方法。通過(guò)以上分析后，還需在實(shí)踐中對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行反饋、調(diào)整，以保證物流動(dòng)線及人行動(dòng)線的流暢與合理，最終提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

通過(guò)以上分析，我們不難看出，動(dòng)線型SLP方法與傳統(tǒng)SLP法相比在設(shè)計(jì)程序上做了改進(jìn)：它在傳統(tǒng)的SLP方法的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，根據(jù)現(xiàn)代制造企業(yè)特點(diǎn)，增加了設(shè)施布置類型確認(rèn)和動(dòng)線分析等環(huán)節(jié)，著重強(qiáng)調(diào)對(duì)動(dòng)線分析之后各部門內(nèi)部的反饋與調(diào)整。

3.2 基于Flexsim的SLP方法

借助最新的計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，物流仿真技術(shù)可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的方法對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)建模，模擬實(shí)際物流系統(tǒng)運(yùn)行狀況，對(duì)生產(chǎn)物流系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)、改造車間物流、識(shí)別瓶頸工序及資源，最大限度地挖掘物流系統(tǒng)價(jià)值，是一種用于指導(dǎo)物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)作管理的新型實(shí)用技術(shù)。物流仿真技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是不論實(shí)際物流系統(tǒng)是否存在，均可建立系統(tǒng)研究模型，通過(guò)物流仿真對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和修正，比較和驗(yàn)證不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以從中選擇合適方案。物流仿真可以降低實(shí)際的物流投資成本，已在現(xiàn)代企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

Flexsim作為三維仿真軟件，能應(yīng)用于系統(tǒng)建模、仿真以及實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程可視化，其中的對(duì)象參數(shù)可以方便的表示如機(jī)器裝備、傳送帶、叉車等實(shí)物對(duì)象，并且其操作直觀，圖像和結(jié)果都可以與其它軟件共用。另外運(yùn)用Flexsim進(jìn)行仿真運(yùn)行，可統(tǒng)計(jì)出包括狀態(tài)特征（空閑、阻塞、繁忙等）、輸入和輸出的數(shù)量、最大等待時(shí)間等數(shù)據(jù)的仿真報(bào)告，有利于布置方案的選擇和效果的驗(yàn)證，便于領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策。因此將SLP系統(tǒng)化的布置設(shè)計(jì)與Flexsim強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)三維仿真效果和分析功能相結(jié)合，降低了現(xiàn)代制造企業(yè)的成本，使SLP方法可以更加方便地運(yùn)用到設(shè)施布置中。

4 組合運(yùn)用布置設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)物流合理化

通過(guò)上述兩種改進(jìn)SLP方法的分析比較，我們不難看出它們的共同之處是在利用傳統(tǒng)的SLP方法得到初步設(shè)施布置后，又對(duì)方案的各個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的綜合分析，如物料搬運(yùn)、物流效率、空間利用率、工作環(huán)境安全性與舒適性以及布置方案的可擴(kuò)展性等，通過(guò)防止物流堵塞、避免物流路線迂回和倒流等，消除物流瓶頸以降低物流總成本，從而達(dá)到優(yōu)化企業(yè)設(shè)施布局、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

因此，SLP與Flexsim或者與系統(tǒng)搬運(yùn)分析（SHA）相結(jié)合可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的SLP方法的不足，幫助企業(yè)更有效率的實(shí)現(xiàn)物流順暢，從而提高其生產(chǎn)效率，使企業(yè)能更好地適應(yīng)現(xiàn)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

5 結(jié) 語(yǔ)

科學(xué)的設(shè)施布局和良好的物料搬運(yùn)系統(tǒng)是提高制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)等先進(jìn)生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)，因此只有把SLP方法與Flexsim仿真技術(shù)和SHA方法組合運(yùn)用才能最大限度的優(yōu)化設(shè)施布局，實(shí)現(xiàn)物流合理化，提高設(shè)施布置的科學(xué)性。同時(shí)，制造企業(yè)設(shè)施布置設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為適應(yīng)企業(yè)快速獲得較優(yōu)設(shè)施布局方案的需求，還有待對(duì)SLP方法以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入的研究和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 湯齊.物流設(shè)施與規(guī)劃[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

[2] 劉旺盛，蘭培真.系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)——SLP法的改進(jìn)研究[J].物流技術(shù)，2006，（10）.

[3] 齊二石，荊冰彬.物流工程[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

[4] 周康渠.SLP在摩托車企業(yè)廠房布局設(shè)計(jì)研究中的應(yīng)用[J].工業(yè)工程，2011，（3）.

[5] 劉光富，陳曉莉.系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)在生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用[J].工業(yè)工程與管理，2008，（3）.

[6] 林清戀.SLP在醫(yī)院手術(shù)室布置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工業(yè)工程，2009，（5）.

[7] 陳子俠，龔劍虹.物流仿真軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].浙江工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，（4）.

[8] 楊曉英.基于Flexsim的設(shè)施布置方法的改進(jìn)研究[J].物流科技，2009，（7）.

[9] 唐秋華.基于SLP和Flexsim的車間重構(gòu)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（交通科學(xué)與工程版），2008，（5）.