物流建模及选址后五章

5.3*企业物流的基本形式**U型：接收与发送处于工场的同一位置，利于物料搬运和JIT布置的物流形式。**O型：常见于物料搬运机器人服务的制造单元中。**S型：用于长的装配线布置中，如汽车装配线。5.4*物流分析的图表方法5.4.2*物流分析的图表方法**常用的：线图、多种产品工艺图、从至表、**工艺流程表、物流布置筒图等。1.线图***：用节点代表各部门，其间发生的物流波动用直线或弧线连接。直线**：相邻部门间发生的物流。弧线**：不相邻部门间发生的物流。上方弧线**：跳跃。下方弧线**：回退。即采用不同的线形来区分不同的物流内容。5.4*物流分析的图表方法2.**多种产品工艺图：是将不同的产品分别裂成图表，节点表示部门，直线表示正向物流，斜线表示回退。+产量如：p86图4-9**优点：可表面产量；品种多时可直观显示个产品的物流情况（不杂）；物流路径效率的计算与线路相同。**缺点：产品多、工艺复杂时难以用该法寻找最佳的布置方案。但仍可帮助找产量大、物流复杂的产品作为主要分析对象。**适用：简单、定性的分析。定量化的物流分析需从至表。5.4*物流分析的图表方法5.4.1*物流优化的目标***目标：物流成本↓∴要求移动次数↓，移动距离↓∴从物流路径上要避免回退及交叉现象。1**回退现象：两部门之间的波动与产品的主流方向相反。如：P84图4-5注**：回退可通过布置的改变而避免，但不可能完全避免，如：次品的返修。2.**交叉现象：物流的波动出现交叉。物流的交叉点易造成交通阻塞，使效率↓，成本↑，∴需通过布置的改变减少交叉点。需要进行设施布置优化，先需应用图表分析方法或物仿真技术进行物流分析。缺点**：该图只看到回退、频繁等信息，无定量信息。只能得到一定布置下**物流路径的效率**（量）：起始部门至终了部门间最短单位间隔和起始部门至终了部门间实际的总单位间隔和（唯一的定量信息）如图4-7：A，B产品物流路径的效率=[（3+3）/（5+3）]*100%=75%3.从至表***：（1）从至表**：表示不同部门之间物流流动的大小。该表为正方矩阵，其行（列）数为部门数量，行（列）中的部门按统一的顺序排列。aij为i到j部门间物流流动的总量。（2）aij分析：由产品的工艺及产量信息分析得，如：从BOM表，工艺路线图、装配/操作工艺图表、操作顺序图等工艺文件中获得零部件流动信息；从产品预测中获得产品产量数据。（求：部门间物料流动的量）（3）制从至表注意事项**：①aij=0,即不考虑部门内的流动。（aij为部门间）②***当量物流量（**使进入从至表的物流量具有可比性）在一个给定的系统中，物料的几何形状、物化形态、表面形态、易损程度等都有很大的差别，简单用物料的重量作为物流量的计算单位并不合理，因而提出当量物流量的概念。**当量物流量：物料运动过程中一定时间内按规定标准修正、折算的搬运和运输量。（计算尚无统一模式）一般采用重量或物料搬运单元来计算，单位可以是货筐、托盘或箱子。如x：1000件；y：100件；y的重量是x的100则x、y的重量当量物流分别为1和10.若灵剑昂贵或易损，则可由风险及零件的价值表示。③**主流方向与回退现象：**原则：尽可能选择物流量大的几个部门建立布置的主流方向。即决定从至表行（列）各部门的顺序。如：依图4-5顺序，回退物流处于下三角矩阵；依图4-6顺序，无回退，为上Hessenberg矩阵。**注意：交换部门的顺序，会引起从至表矩阵的变化，但部门的物流量不变，即“aij”的值不变，但位置变了，相应地该值所对应部门间的距离也变了。**物流费用=部门间的物流量*部门间距离最优设施布置方案，即为最小物流费用对应的布置方案。即**目标：（最早的计算机化布置程序CRAFT的布置思想）100%**方法：交换部门的位置—————————————→最小的物流费用→优化的设施布置方案。④**矩阵的秩：用矩阵的秩代替物流费用来比较方案的优劣。即选择矩阵的秩较小的布置为优选方案。**矩阵的秩：其中：dij——aij距主对角线的距离（或aji）；fij——部门i，j之间的物流量。**目标：选择矩阵的秩较小的布置为优选方案。⑤**物流从至表的具体制定过程：i.由零件的工艺卡确定其加工中所经过的部门；ii.由产品的产量预测及BOM表确定零件数；iii.据具体情况转换成当量物流量；iv.将任两部门间的所有当量物流量相加形成物流从至表。例：P89①线图；②多种产品工艺图；③从至表。*5.5非物流因素分析技术——作业单位相互关系分析**即关系图分析法：关系图分析法在受物流因素或非物流因素影响的设施布置中都非常有用，如：车间、服务设施或办公室的布置设计。1.**相关程度评分等级：一般在一个设施内除了生产单位外，还有其他单位，它们需要有良好的流程安排，如：物料流程，信息流程，人员流程等。活动关系图可为这些部门找出最有效率的布局方式，以符合各单位间所要求的重要关系。在关系图方法中，将部门间所有的关系分为6个等级，即A、E、I、O、U、X，其含义**分别为：A：绝对重要；E：特别重要；I：重要；O：一般重要；U：不重要；X：禁止，不要接近。2.**制作活动关系的步骤：（注：若整个作业区只有生产作业，而无辅助劳务活动时，几乎不需非物流因素关系图，只单纯作物流因素关系图。）①确定包含哪些作业或部门单位；②列示包含哪些主要作业（先将作业群组化）；（注：将类似相关的作业群组化，避免作业数太大。）③设立活动相关性等级（依知识、计算、讨论等）；用新的距离乘不的物流量④评估每对活动的相关性，确定等级；⑤填入确定相关性的理由。4.**工艺流程表：该表是采用物流标准符号来表示每一个工艺过程。将某种产品整个加工工艺中的各种物料搬运全部列在一起，分析统计各项活动的次数比例、时间比例，以寻求提高物流效率的关键。***物流标准符号：（这些符号是由F.M.Gilbreth于1920年所设定的，至今仍采用之）例：P91加工工艺流程程序图（次数统计有误）从分析结果看，停滞过程的次数和时间比例较高，重点考虑*第5章企业物流分析*◆本章小结*·作业单位相互关系分析：根据物流因素和非物流因素绘制**作业（部门）关系图。重点掌握*·设施布置的基本形式：工艺布置、产品布置、成组布置及固定位置布置。*·设施布置的目标：设施间物料搬运费用最小。*·企业物流的基本形式：直线型、L型、U型、O型、S型*·物流分析的图表方法：线图、多种产品工艺图、**从至表、工艺流程表、物流布置筒图等。6.1*系统化设施布置方法——SLP6.1.1*经典的SLP方法**在SLP方法中，可将研究设施布置问题的依据和切入点归纳为五个基本要素，即：①P产品（材料或货物类别）；②Q数量（产品）；③R生产路线（工艺过程顺序或货物处理次序）；④S辅助部门（辅助设施，如服务部门或设施）；⑤T时间（时间安排）。（解决布置问题的“钥匙”）其中：P和Q是一切其他特征或条件的基础。1.**问题：对一个待布置区域（某一物流节点）内各作业单位（或设施），根据其作业流程等定量地确定它们之间相互关系的等级，并系统地布置各设施的相对位置，以及对设施布置方案的质量惊醒定量评估。2.***SLP法的设计原理（步骤）：①建立作业单位相互关系图：对各作业单位之间的相互关系作出分析，包括物流和非物流的相互关系；②绘制作业单位位置相关图和面积相关图（空间关系图）：据关系图中的相互关系等级决定设施间距离的远近并安排相应的位置位置相关图；结合各设施的实际占地面积空间关系图；③通过空间关系图的修正和调整，得若干个可行的布置方案；④量化各因素，用加权系数法建立方案质量评估的数量指标，并用该指标对各方案进行评价，得分最多的布置方案就是最佳布置方案。3.**空间关系图：（2）试错法***用试错法由关系图生成空间关系图的步骤：（多次“试错”）①将A、E级关系的部门放进布置图中，同级别的关系用相同长度的线段表示。调整使E级关系的线段长度为A级关系的2倍。②按同样的规划布置1级关系。③若部门较多，线段混乱，可以不必画出0级关系。但X关系必须画出。④调整各部门的位置，以满足关系的稀疏程度。⑤将各部门的面积表示进布置图中，生成空间关系图。⑥经过评价、修改，获得最终布置。6.2*计算机化布置方法（4种布置算法）**计算机化布置方法的分类：构建型：CORELAP，ALDEP;{改进型：CRAFT,MULTIPLE;基于物流从至表：CRAFT,MULTIPLE;（依信息基础分）{基于关系图：ALDEP,CORELAP;单层布置方法：CRAFT,CORELAP;(单层或多层){多层布置方法：CRAFT,CORELAP:整个方法基本都可分成3步***：选择（确定布置顺序矢量）、放置（如何放）、评估（布置结果评估）。6.2.1*CRAFT布局算法**改进型、基于物流从至表、单层布置算法。（Buffa等人1964年提出）1.**问题：设一个物流节点由n个设施组成，一直各设施间的货物流量矩阵Q（从至表），试对一个初始布置方案P0进行适当的调整，使物流节点内的总搬运费用最少。注：**该法对P0给出了一种使总搬运费用减少的调整方法，并保证调整后的方案仍是可行的。调整的方法是将若干个满足一定条件的设施进行交换。2.***设施交换条件：具有公共边或面积相等。这种交换条件不是可行交换的必要条件，它是为了使相交换的设施的位置互换后不致引起其他设施位置的变化。交换方式：两两交换，或3设施交换。最大交换次数n(n-1)/23.**目标函数：其中：qij——设施间的物流量；dij——设施间的距离，一般采用设施中心间的折线距离；cij——设施间单位距离运输成本。4.**CRAFT算法：输入：设施数n，物流量矩阵Q=（qij），单位距离成本矩阵C=（cij），初始布置方案P0输出：布置方案p，总搬运成本Z***步骤：①将规划区域按要求划分成若干面积相等的方形小单元，满足每个设施至少包含一个单元，且每个单元只在一个设施之中；②计算P0中各设施中心间的折线距离dij和目标函数值Z0；③列出P0所有的满足交换条件的设施交换方案，进行逐个交换，选择目标函数最小的布置作为交换结果，记为P，对应的目标函数值为Z；④若ZZ0，则令Z0=Z,P0=P,转③。否则，令Z=Z0，P=P0，停止。6.2.2CORELAP布置算法**构造型、基于关系图的单层布置方法（计算机化关系布置方法）1.问题**：设一个物流节点由n个设施组成，已知各设施的作业面积需求及相互间关系等级。需确定一个设施布置方案，使各设施的总关系程度达到最优。2.算法思路**：算法的出发点是设施之间的关系图，布置的目标是实现设施之间最大的密切度。算法**：首先按一定规划生成一个（确定）设施顺序矢量，依该矢量的顺序逐个将设施加入到区域中去，并尽量（选择）使新加入的设施与原有的设施在相对位置上保证关系最密切。布置方案完成后，对其质量指标（计算）进行评估。3.**布置质量指标：为对布置方案进行优化，需定义一个反映关于设施间密切度的数量指标。先量化两个设施间的关系程度：其中：rij——设施间的关系值，dij——同上。注：**不同方案的比较，总得分越小的方案越优。4.**布置设施顺序的确定***布置顺序原则;(选择方法)①选择TCR最大的设施作为最优进入布置的设施。若最大的TCR值有多个设施，即出现“结”，则选择面积最大的设施解“结”；若依然解不开，则随机选取；②选择与第一个设施具有最高级别关系（A级）的设施作为第二个进入布置的设施。依次选择E级、I级、…；如果在同一关系级别中出现多个设施（“结”），选择这些设施中TCR最大的设施先布置（解“结”），若TCR最大值有多个设施，则选择面积最大的设施解“结”，若依然解不开，则随机选取。③选择与第一二部门为AA、AE、AI、A*的排列顺序选择第三部门，解“结”的方法同②。依次选择直至结束。在布置中，设施的形状尽可能设计成正方形。5.**相对位置的确定：放置原则：在所有可布置的位置中，选择使进入布置图的设施与前面进入的相邻设施的