基于SLP法的廠區(qū)平面布局設計

蘭爽+劉忠華+孟照璇

摘要： 針對H公司新增生產(chǎn)線、優(yōu)化廠區(qū)平面布局等要求，采用系統(tǒng)布置設計方法對該公司的總平面布局進行規(guī)劃研究。首先，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)流程及產(chǎn)量要求，測算作業(yè)單位之間的物流量，分析作業(yè)單位間的物流關(guān)系；然后，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)特點，分析作業(yè)單位間的非物流關(guān)系；最終，確定作業(yè)單位間的綜合相互關(guān)系，從而分析得出作業(yè)單位之間的接近程度。在此基礎上，繪制出位置相關(guān)圖，形成布局方案。優(yōu)化后的平面布局方案可以幫助企業(yè)減少物料搬運時間、提高作業(yè)效率、降低生產(chǎn)成本。

Abstract： Contraposed to the both requests of the new add up product line of H Corporation and optimize factory plane distribution， systematic layout planning method had been used in layout research of total plane layout of H Co. First of all， in according to the requirements of the production process and production output， the logistics quantity among the operation department had been measured， the logistics relationship among operation departments had been analyzed； after that， according to the production characteristic of company， the non-logistics relationship among operation departments had been analyzed. Finally， the colligate relationship among the operation departments had been determined， so the proximity among the operation departments has been analyzed. Based on these， position correlation pictures could be protracted to form the layout projects. The plane layout projects which been optimized can reduce time of convey materiel， improve efficiency of task and depress cost of production of corporations.

關(guān)鍵詞： 系統(tǒng)布置設計；平面布局；作業(yè)單位；物流量

Key words： systematic layout planning；plane layout；operation department；logistics quantity

中圖分類號：F403 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0239-03

0 引言

為將工廠布局方法定量化，并降低生產(chǎn)成本，美國學者Richard Mother提出了一種系統(tǒng)設施布局規(guī)劃方法（Systematic Layout Planning，簡稱SLP）。SLP綜合考慮了作業(yè)單位之間的物流與非物流關(guān)系，使得工廠布局實現(xiàn)了定量分析。我國自上世紀80年代開始引入SLP法，主要應用于機械制造領(lǐng)域，其他行業(yè)較少應用。H公司是一家國有中型冶煉企業(yè)，總占地面積約30000m2，年產(chǎn)碳化硅1.8萬噸。該企業(yè)計劃新增碳化硼生產(chǎn)線，新增原料冶煉聯(lián)合廠房、破碎及粉磨聯(lián)合廠房和酸洗及水力分級聯(lián)合廠房。企業(yè)預備在原有場地進行項目擴改建，并借此機會對廠區(qū)整體平面布局進行優(yōu)化設計，從根本上達到減少物料搬運時間、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的目的。本文運用SLP法解決該企業(yè)的平面布局設計問題，并最終實現(xiàn)上述目標。

1 SLP設計步驟

SLP法采用一些圖例符號和簡明表格，以作業(yè)單位物流與非物流的相互關(guān)系分析作為設計依據(jù)，步驟如下[1]：①準備原始資料：產(chǎn)品類型與產(chǎn)量、作業(yè)單位基本情況。②分析工藝過程，確定作業(yè)單位間的物流量。③作業(yè)單位間相互關(guān)系分析，包括物流關(guān)系、非物流關(guān)系、綜合關(guān)系。④確定作業(yè)單位的相對位置。⑤繪制廠區(qū)規(guī)劃圖。

2 H公司平面布局設計過程

2.1 基礎數(shù)據(jù)

三種產(chǎn)品的日產(chǎn)量：碳化硅硅塊28噸，碳化硅微粉40噸，碳化硼8噸。五種原材料的日需求量：石油焦106.4噸，石英砂108.8噸，工業(yè)鹽6.8噸，硼酸44.8噸，石墨10.4噸。

碳化硅生產(chǎn)過程：原材料裝爐、冶煉、冷卻卸料、分揀產(chǎn)品、成品入庫或送深加工車間。碳化硅微粉生產(chǎn)過程：原材料（碳化硅硅塊）鄂式破碎、錘式破碎、雷蒙破碎、雷蒙磨料、氣流分級、成品入庫。碳化硼生產(chǎn)過程：冶煉、破碎、酸洗、水力分級、干燥篩松、均化、成品入庫。由于技術(shù)保密，本文省略其它工藝數(shù)據(jù)。

作業(yè)單位序號及名稱：①備碳化硅冶煉車間、②碳化硅深加工車間、③檢驗車間、④輔助車間、⑤過稱區(qū)、⑥破碎及磨粉聯(lián)合廠房、⑦酸洗及水力分級聯(lián)合廠房、⑧原材料庫、⑨成品庫、⑩生活辦公區(qū)。

2.2 作業(yè)單位間相互關(guān)系分析

SLP充分考慮作業(yè)單位之間的物流與非物流相互關(guān)系，并合成綜合相互關(guān)系，之后從綜合關(guān)系出發(fā)，將各作業(yè)單位合理布局[2]。

2.2.1 物流關(guān)系endprint

根據(jù)前文的基礎數(shù)據(jù)以及工藝過程，計算作業(yè)單位間的物流量，見表1。根據(jù)表1確定作業(yè)單位間的物流關(guān)系密切程度，以A、E、I、O、U五個等級分別對應絕對重要、特別重要、重要、一般、不重要，所占比例分別為10%、20%、30%、40%、0[3]，據(jù)此繪制作業(yè)單位間物流相關(guān)圖，見圖1。

2.2.2 非物流關(guān)系

該企業(yè)主要考慮的非物流因素：關(guān)聯(lián)系程度，生產(chǎn)服務，技能熟悉，安全及污染，振動、噪音、煙塵，信息傳遞。以A、E、I、O、U、 X六個等級分別對應絕對重要、特別重要、重要、一般、不重要、不要靠近，對應的量化值為4、3、2、1、0、-1[4]。繪制作業(yè)單位非物流相互關(guān)系圖，見圖2。

2.2.3 綜合關(guān)系

一般來說，物流與非物流關(guān)系的相對重要性比值應在1：3至3：1之間。比值小于1：3時，只需考慮非物流關(guān)系；比值大于3：1時，只需考慮物流關(guān)系的影響[5-6]。本文中的物流關(guān)系影響并不明顯大于非物流因素，故加權(quán)比為1：1。將圖1、圖2所示的等級進行量化處理，考慮加權(quán)比，計算綜合相互關(guān)系得分，即綜合接近程度，見表2。

2.3 設施規(guī)劃方案

SLP不直接考慮作業(yè)單位的面積及形狀，而是通過作業(yè)單位綜合接近程度來確定位置遠近并由此繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖[7]。

根據(jù)表2，得分越高的作業(yè)單位應越靠近布局設計的中心位置；得分越低的作業(yè)單位越應靠近邊緣位置[8]。繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖，見圖3。圖中，數(shù)字代表作業(yè)單位序號，作業(yè)單位間的相互關(guān)系用不同的連線方式來表示：“/ / / /”代表“絕對必要”，“/ / /”代表“特別重要”，“/ /”代表“重要”，“/”代表“一般”。

3 結(jié)論

由于篇幅所限，本文省略了第5步，沒有呈現(xiàn)最終的廠區(qū)整體建筑構(gòu)圖。本文所設計的方案需進行大型設備的搬遷，短期內(nèi)看，搬運成本高，耗費大量人力物力。但從長遠的角度來看，設計方案能夠大大降低物料搬運成本、有效提升作業(yè)效率、增加企業(yè)效益。SLP法現(xiàn)大多應用于制造業(yè)的車間布局中，對總平面布局的研究較少。H公司的平面布局優(yōu)化設計成果，對其它企業(yè)的新廠建設也具有一定的指導意義和借鑒作用。

參考文獻：

[1]胡震.發(fā)動機車間布局優(yōu)化設計研究[D].合肥工業(yè)大學，2005：5-15.

[2]戢守峰.現(xiàn)代設施規(guī)劃與物流分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013：94-110.

[3]程國全.SLP法在化工廠總平面布置中的應用[J].北京科技大學機械學院學報，2013（8）：6-7.

[4]張泳，趙建民，朱信忠等.基于SLP法的遺傳算法在多目標布置設計中的應用[J].計算機時代，2010（5）：1-3.

[5]鄭松濤，湯文成，陳晦.SLP法在風電塔筒廠區(qū)總平面布置中的應用[J].工業(yè)工程與管理，2010，15（1）：116-120.

[6]徐輝，候建明.關(guān)于SLP的思考[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33（30）：47-48.

[7]譚勝偉.中小型企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)布局方案與評價[D].上海交通大學，2007：12-25.

[8]向號，李明.基于SLP的生產(chǎn)車間物流優(yōu)化設計[J].煤礦機械，2007，12（28）：28-30.endprint