设施规划与物流分析,主讲教师: 石宇强 Email: 助教：邹强强 （Tel: 13547115503) 2013.2.25,Facilities Planning,第1讲 目录,课程简介 CH1 绪论(设施规划概述) 1.1 设施规划的概念和意义 1.2 “设施规划与物流分析”的发展,课程简介,1 课程基本信息 课程性质: IE专业核心课程 先修课程:基础工业工程、运筹学、工程经济学、人因工程、机械设计基础、制造技术基础、生产计划与控制等 后续课程: 设施规划课程设计(本学期末)、生产实习、毕业设计等。 学分:3 (其中理论40学时，实验8学时) 考核方式: 闭卷考试 成绩评定: 考勤+课堂表现+平时作业+卷面成绩,课程简介,2 本课程在“工业工程”专业课程体系中的地位,课程简介,2 本课程在“工业工程”专业课程体系中的地位,以机械、电子、化工、冶金、材料、土木其中一门为主,课程简介,2 本课程在“工业工程”专业课程体系中的地位,设计改善类：工作研究，人因工程、设施规划/物流工程、组织设计,课程简介,2 本课程在“工业工程”专业课程体系中的地位,控制管理类：计划控制、成本控制、质量控制、信息控制,课程简介,2 本课程在“工业工程”专业课程体系中的地位,分析评价类：工程经济学、预测与评价,课程简介,3 课程目标 设施规划与物流分析是工业工程专业的核心专业课程之一，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：(1)了解物流与供应链管理的基本知识;(2)掌握设施选址及评价方法;(3)初步具备以物流系统分析和系统布置设计为核心的制造（物流）设施规划与设计的能力；(4)初步掌握物流系统仿真方法。,课程简介,4 参考书 美理查德缪瑟著，柳惠庆、周室屏译，系统布置设计，北京：机械工业出版社，1991 系统化工业设施规划，美理查德缪瑟，李海尔斯著，文镇洋、戚祖望等译，北京：机械工业出版社，1991 朱耀祥、朱立强. 设施规划与物流. 北京：机械工业出版社,2003 马汉武，设施规划与物流系统设计，北京：高等教育出版社，2005 Fred E.Meyers Matthew P.Stephens. 制造设施设计和物料搬运.北京：清华大学出版社,2002.8. James A.Tompkins等著,伊俊敏等译.Facilities Planning(设施规划).机械工业出版社,2007,9.,推荐清华出版社国外工业工程系列教材： 1、制造设施设计和物料搬运 2、工程和设计中的人因学 3、工业与系统工程概论 4、系统工程与分析 5、工厂物理学 6、工程经济学 7、调度：原理、算法与系统 8、统计质量控制 9、运筹学（应用随机模型） 10、生产与运作管理、方法、标准与作业设计 .,课程简介,5 学习内容及时间安排 CH1 绪论(设施规划概述) (1次课) CH2 物流与供应链基础 (3次课) CH3 设施选址 (3次课) CH4 设施布置设计 (3次课) CH5 物料搬运系统设计 (3次课) CH6 仓储系统设施布置设计 (2次课) CH7 计算机辅助设施规划(3次课) CH8 设施规划与物流系统仿真(2次课),1.1 设施规划的概念和意义,一、设施规划的定义 二、设施规划与设计内容 三、设施规划的目标 四、设施规划与物流分析的意义,1.1 设施规划的概念和意义,一、设施规划的定义 二、设施规划与设计内容 三、设施规划的目标 四、设施规划与物流分析的意义,1.1 设施规划的概念和意义,一、设施规划的定义 1、什么是设施(Facility)? 是指使工作便利的工具、环境或设备。 是指一个企业所拥有的有形资产。 实体建筑（p19p24） 机器设备（p24p34） 物品物料 工作人员,2、设施规划的定义 (1)台湾省工业工程专家的定义： 设施规划是决定如何将作业的实体固定资产以最有效的方式來達成作业目标。 制造企业:如何使制造設施最有效地支援生产活动 医院:如何让医院设施最有效地支援病人的医疗服务,1.1 设施规划的概念和意义,2、设施规划的定义 (2)美国著名设施规划专家Richard Muther定义： 工业设施规划是设计或确定怎样具体地把一个工厂建造出来，使之运行或生产。 工业设施规划人员的工作，是为一个工业公司有效实现其产品的设计、制造、分发，提供所必需的工厂面积、构筑物、机器和设备。 系统化工业设施规划,1.1 设施规划的概念和意义,(3)从物流工程的角度定义“设施规划”,设施规划与设计（Facility Planning and Design）是物流工程的一个重要组成部分，其任务是对系统的各类设施、人员、投资进行系统的规划与设计，用以优化人流、物流和信息流，从而有效、经济、安全地实现系统的预期目标。,1.1 设施规划的概念和意义,1.1 设施规划的概念和意义,3、设施规划的含义 为新建、扩建或改建的生产系统或服务系统,综合考虑相关因素,进行分析、构思、规划、论证、设计,作出全面安排,使资源得到合理配置,使系统能够得到有效运行,以达到预期目标。,1.1 设施规划的概念和意义,一、设施规划的定义 二、设施规划与设计内容 三、设施规划的目标 四、设施规划与物流分析的意义,二、设施规划与设计内容,1.1 设施规划的概念和意义,设施规划与物流分析的内容,设施规划的内容 厂址选择对设施进行地区、地点的选择 布置设计对建筑物、设备、运输通道、场地进行合理配置 搬运设计对物料搬运路线、方法、器具及储存场地做合理安排 建筑设计对建筑结构进行设计，以满足功能、空间、经济等需要 公用工程设计对电力、照明、排水、通风等进行协调设计 信息通信设计对信息通信的传输系统进行全面设计,1.1 设施规划的概念和意义,一、设施规划的定义 二、设施规划与设计内容 三、设施规划的目标 四、设施规划与物流分析的意义,三、设施规划的目标,1) 简化加工过程; 2) 有效地利用人员、设备、空间和能源; 3) 最大限度地减少物料搬运; 4) 缩短生产周期; 5) 力求投资最低; 6) 为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生 的条件。,1.1 设施规划的概念和意义,設施規劃的目標,設施規劃的目標是在於使設施達成下列的目標 使產出的單位成本最小化 達到最適的品質 增進人員、設備、空間及能源資源利用率 提供員工： 便利、安全及舒適 讓設施規劃成本在掌控之中 在規劃預定日期完工 達到其他相關目標,1.1 设施规划的概念和意义,一、设施规划的定义 二、设施规划与设计内容 三、设施规划的目标 四、设施规划与物流分析的意义,四、设施规划与物流分析的意义 设施规划与物流分析是生产系统规划与设计的主要内容，是企业的一种典型的长期决策。 是保障和改善生产系统整体功能的结构基础 是提高生产系统效益的重要手段和源泉 是企业现代化管理与先进制造技术的开端和主要内容,1.1 设施规划的概念和意义,1 设施规划的费用 设施规划支出金額大； 美国每年超过2500亿美金； 我国每年项目投资达万亿元。,2 设施规划的重要性 改善空间大:物料搬运成本可降低10% 30%。 员工安全与卫生的考虑 节约能源的设计 防火、安全、防止“失窃”等。,3 设施规划的成功实例 日本企业设施规划: 1 将原来设计、制造能力分散的3座工厂改建为一个集约化的工厂； 2 某生产自动调节阀门厂，通过改善工厂内物流，提高生产率5成； 国内企业设施规划: 某汽车发动机厂，进行物流系统规划，使搬运量减少46.7%，节约了用地； 某变压器厂，通过设施重新规划，搬运费节约50以上。,1.2 “设施规划与物流分析”发展,1、物流工程起源 2、物流工程的发展 3、物流工程在我国的发展 4、设施规划的总趋势,1.2 “设施规划与物流分析”发展,1、物流工程起源 2、物流工程的发展 3、物流工程在我国的发展 4、设施规划的总趋势,1.2 “设施规划与物流分析”发展,1、物流工程起源 1776年，苏格兰经济学家亚当.斯密在国富论中提出“专业分工”能提高生产率的理论。引发“工厂设计”。 18世纪末美国发明家惠特雷提出将生产过程化分成几道工序，使每道工序形成简单操作的成批生产，并提出“零件互换性”概念。他用10年的时间发明、设计、制造自己提议的机器，并布置他的工厂。 20世纪初，工业工程的创始人吉尔布雷斯，动作分析和流程分析。有物流分析的含义。 结论：自从有了工业生产，就产生了工厂设计和企业物流的问题。,1.2 “设施规划与物流分析”发展,1、物流工程起源 2、物流工程的发展 3、物流工程在我国的发展 4、设施规划的总趋势,2、物流工程的发展 20世纪初 以泰勒为首的工程师研究工厂内部生产组织管理问题，提出“科学管理”。 “工厂设计” 操作法研究、工厂布置和物料搬运（主要凭经验和定性方法） 20世纪30年代“设施规划”取代“工厂设计”广泛采用系统工程理论、运筹学、统计学和概率论、计算机技术等。（非工业设施：机场、医院、超级市场等）,20世纪50年代起，管理科学、工程数学、系统分析的应用，为工厂设计由定性分析转向定量分析创造了条件。 代表著作：如爱伯尔的工厂布置与物料搬运、穆尔的工厂与设计)、1961年 Muther 提出系统布置设计SLP（80年代引进国内）和物料搬运系统分析。 其中Muther提出的物料搬运分析中，提供了一套完整的易于实现的阶段划分、程序模式和习惯表示法。这种逻辑的、条理化的分析方法，被各国广泛采用。,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,1.2 “设施规划与物流分析”发展,1、物流工程起源 2、物流工程的发展 3、物流工程在我国的发展 4、设施规划的总趋势,3、物流工程在我国的发展,我国20世纪50年代开始搞工厂设计，“苏联模式”，定量选择设备，定性布置。粗放型布局不能适应发展的需要。 20世纪80年代初，“物流”概念引入中国。1982年Muther访华。1987日本物流专家河野力访华。此后，物流工程迅速发展。 20世纪90年代初，工业工程作为正式学科在我国出现，设施设计与物流技术更为人们所重视。 当前，物流工程的重要性已被认同，被认为是国民经济的重要组成部分。提高物流效率、降低物流成本、向用户提供优质服务、实现物流合理化、社会化、现代化，已成为企业共识。,1.2 “设施规划与物流分析”发展,1、物流工程起源 2、物流工程的发展 3、物流工程在我国的发展 4、设施规划的总趋势,4 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，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。,小结:本课程的内容结构,供应链 物流 企业物流 设施规划与设计 物料搬运系统 仓库与存储系统 研究方法与工具: 布置模型与算法 物流仿真软件,CH2 物流与供应链基础,CH3 设施选址 CH4 设施布置设计,CH5 物料搬运系统设计,CH6仓储系统设施布置设计,CH7计算机辅助设施规划,CH8 设施规划与物流系统仿真,