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1第二章设施规划与设计2§2.1设施规划与设计概述设施规划与设计是对新建、扩建或改建的生产系统或服务系统进行综合分析、设计、规划、论证、修改和评价,使资源得到合理配置,使系统能够有效、经济、安全地运行实现各个组织制定的预期目标的一门工程学科。设施规划与设计设施选址设施设计布置设计物料搬运系统设计建筑设计公用工程设计信息系统设计3流程和面积类型图例符号4室外场地和面积图例符号5评级和评价类型图例符号这类图例符号用于评定等级和优劣的评价,用元音字母、数值、线条、颜色表示。其中,颜色标志采用国际物料管理协会审定的标准。评级和评价类型图例符号6§2.2场址选择的意义及因素场址选择的任务和意义场址选择的好坏,对于生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营好坏都具有重大意义。如果先天不足,会造成很大损失。因为场址一旦确定,设施建设完工,一般就无法轻易改动。场址选择的工业生产力合理布局原则最低成本原则专业化分工协作原则分散与集中相结合原则重点开发原则吸引外资合理投向原则场址选择考虑的因素市场条件资源条件运输条件社会环境成本相关性主要决定因素成本因素非成本因素1、运输成本2、原料供应3、动力和能源的供应量和成本4、水供应5、劳动力素质6、建筑和土地成本7、税利、保险和利率8、财务供应:资本及贷款的机会9、各类服务和保养费用……1、社区情况2、气候和地理环境3、环境保护4、政治稳定性5、文化习俗6、当地政府政策7、扩展机会8、当地竞争者9、公众对工商业的态度……区域决定因素具体地址的决定因素劳动环境可用运输运输可行性l卡车l飞机l火车l轮船靠近市场和顾客生活质量税收和行业发展激励措施供货商网络大城市内/外土地成本和设施劳动力可得性企业偏好土地成本和税收政策设施7§场址选择的步骤与内容准备阶段地区选择阶段地点选择阶段编制报告阶段找到新评价方案确定任务列出考虑因素列出各项要求选址与研究指针预选地址满意否?确定评价的方法评价各地址方案满意否?有优解?取得优先领导决策确定位置是否是是否否编写场址选择报告场址选择流程图8场址选择报告1.场址选择的依据(如批准文件等)。2.建设地区的概况及自然条件。3.设施规模及概略技术经济指针,包括占地估算面积、职工人数、概略运输量、原材料及建筑材料需要量等。4.各场址方案的比较,包括自然条件比较、建设费用及经营费用比较、环境影响比较、经济效益比较等。5.对各场址方案的综合分析和结论。6.当地有关部门的意见。7.附件。包括:各项协议文件的抄件;区域位置、备用地、交通线路、各类管线走向;设施初步总平面布置图等。9§场址选择方法优缺点比较法优缺点比较是一种最简单的场址选择方法,尤其适应于非经济因素的比较。当几个场址方案在费用和效益方面比较近似,则非经济因素就可能成为考虑的关键因素,此时可采用优缺点比较法对若干方案进行分析比较。10重心法这种方法适用于运输费率相同的产品,使求得的场址位置离各个原材料供应地的距离乘以各点供应量之积的总和为最小。假设P0(x0,y0)表示所求设施的位置,Pi(xi,yi)表示现有设施(或各供应点)的位置(i=1,2,…,n),则重心法中的坐标图如2-3所示。图中wi表示第i个供应点的运量。若用ci表示各供应点的运输费率,则根据重心法有:niiiniiiiniiiniiiicwycwycwxcwx101101(3-1)11niiniiniiniiwwyywwxx110110重心坐标为:(3-2)12例2-1某汽车制造厂,每年需要从P1地运来钢材,从P2地运来铸铁,从P3地运来焦碳,从P4地运来各种造型材料。各地与某城市中心的距离和每年的材料运量如表2-6所示。表2-6距离、运量表原材料供应地P1P2P3P4及其坐标x1y1x2y2x3y3x4y4距城市中心的坐标距离(km)2070606020205020年运输量(t)200012001000250013解:利用(2-2)式得:)(4.3525001000120020002500501000201200602000200kmx)(1.4225001000120020002500201000201200602000700kmy该场址应选在坐标(35.4,42.1)的位置(单位为km)。需要注意:按重心法求得场址位置是否适合建厂,还要考虑其它因素,通过综合分析选定。14线性规划——运输法线性规划法,是一种最优化技术,在考虑特定约束条件下,从众多备选方案挑选出最佳行动方案。对于物流问题最为广泛使用的线性规划形式是网络最优化。运输法作为网络最优化方法,其目标是在给定的供给、需求和能力的约束条件下,使生产、输入、输出运输的可变成本最小化。minjijijXC11min(2-4)目标函数15约束条件011ijnjiijmijijxaxbx(2-5)式中:m:工厂数n:销售点数ai:工厂i的生产能力,i=1,…,mbj:销售点j的需求,j=1,…,ncij:在工厂i生产的单位产品运到销售点j的生产运输费用xij:从工厂i运到销售点j的产品数量16例2-2已有两个工厂F1和F2,供应4个销售点P1、P2、P3、P4。由于需求量不断增加,须再设一个工厂。可供选择的地点是F3和F4。试求:在其中选择一最佳厂址。根据资料分析,各厂单位产品生产和运输费用的总费用,如表2-7所示。约束条件是工厂不能超过其生产能力;销售点不能超过其需求量。17至从P1P2P3P4年产量(台)F18.007.807.707.807000F27.657.507.357.155500F37.157.057.187.6512500F47.087.207.507.4512500需求量(台)4000800070006000表2-7生产、运输总费用表(万元)解:根据运输法,用最小费用分配法进行求解。其程序是:在不超过产量和需求量的条件下,将产品尽可能地分配到总费用最少的组合中去。如果第一次只分配和满足了一部分,就继续进行分配。依次类推,直至需求全部满足,产量全部分配完毕。1)若新厂设在F3,具体步骤如下:①表2-3中F3-P2组合的费用最少,为7.05万元。但需求量仅为8000台,就把F3的8000台分配给P2。F3还有4500台的剩余产量。由于P2的需求量已全部满足,这一列可以不再考虑。②其中组合中费用最少的是F3-P1和F2-P4,都是7.15万元。可把F3的4500台剩余产量中的4000台分配给P1。这时,P1的需求已全部满足,这一列可以不再考虑。还有500台剩余产量。3F18③其余组合中费用最少的是F2-P4,可把F2的5500台产量全部分配给P4。F2的产量已全部分配完毕。④其余组合中费用最少的是F3-P3,是7.18万元。可把F3的500台剩余产量分配给P3。这时,F3的产量已全部分配完毕。⑤其余组合中费用最少的是F1-P3,是7.7万元。P3还需要6500台,可把F1产量中的6500台分配给P3。这时,P3的需求量已全部满足,这一列可以不再考虑。⑥最后,P4还有500台的需求量尚未满足,由F1的500台剩余产量分配给P4。至此,所有销售点都得到满足,所有产量都分配完毕。所有产量分配如表2-8所示。表2-8设厂于F3处的产量分配从至P1P2P3P4年产量(台)F18.007.80⑤7.70⑥7.8065005007000F27.657.507.35③7.1555005500F3②7.15①7.05④7.187.654000800050012500需求量(台)40008000700060002500019这样,设厂于F3处,全部费用至少为C3=65007.70+5007.80+55007.15+40007.15+80007.05+5007.18=181865(万元)(2)若设厂于F4处,相同解法,得结果如表2-9所示表2-9设厂于F4处的产量分配从至P1P2P3P4年产量(台)F18.007.80⑤7.707.80700007000F27.657.507.35②7.1555005500F4①7.08③7.207.50④7.454000800050012500需求量(台)400080007000600025000同样可得设厂于F4处的全部费用至少是C4=70007.70+55007.15+40007.08+80007.20+5007.45=182870(万元)两方案比较C4C3,所以选F3设厂为优,可节省生产运费:C4-C3=182870-181865=1005(万元)20德尔菲法(DelphiMethod)是在20世纪40年代由O.赫尔姆和N.达尔克首创,经过T.J.戈尔登和兰德公司进一步发展而成的。德尔菲是古希腊地名。相传太阳神阿波罗(Apollo)在德尔菲杀死了一条巨蟒,成了德尔菲主人。在德尔菲有座阿波罗神殿,是一个预卜未来的神谕之地,于是人们就借用此名,作为这种方法的名字。德尔菲法21德尔菲分析模型使用该模型的步骤如下:(1)成立三个小组:协调小组、预测小组和战略小组。协调小组充当协调者,负责设计问卷和指导德尔菲调查;预测小组负责预测社会的发展趋势和影响企业的外部环境;战略小组则确定企业的战略目标及优先次序。(2)识别存在的威胁和机遇。(3)确定企业的战略方向和战略目标。(4)提出备选方案。(5)优化备选方案。其它方法费用——效果分析法、关联矩阵法、层次分析法(AHP法)、基于遗传算法的选址模型、仿真技术。22成本效益分析成本效益分析是通过比较项目的全部成本和效益来评估项目价值的一种方法,成本—效益分析作为一种经济决策方法,将成本费用分析法运用于政府部门的计划决策之中,以寻求在投资决策上如何以最小的成本获得最大的收益。常用于评估需要量化社会效益的公共事业项目的价值。非公共行业的管理者也可采用这种方法对某一大型项目的无形收益(Softbenefits)进行分析。在该方法中,某一项目或决策的所有成本和收益都将被一一列出,并进行量化。23成本效益分析成本效益分析法的基本原理是:针对某项支出目标,提出若干实现该目标的方案,运用一定的技术方法,计算出每种方案的成本和收益,通过比较方法,并依据一定的原则,选择出最优的决策方案。对一项投资进行成本效益分析的步骤:1.确定购买新产品或一个商业机会中的成本;2.确定额外收入的效益;3.确定可节省的费用;4.制定预期成本和预期收入的时间表;5.评估难以量化的效益和成本。24关联矩阵表(逐对比较法)期望利润产品成品率市场占有率投资费用产品外观Vi0.40.30.10.20.0自行设计(A1)333343.0国外引进(A2)444133.4改建(A3)232442.7VijAijXj关联矩阵法(relationalmatrixanalysis,简称RMA)关联矩阵法是常用的系统综合评价法,它主要是用矩阵形式来表示个替代方案有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价值评定量之间的关系。25层次分析法(AHP)层次分析法(AnalyticHierarchyProcess简称AHP)是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂(T.L.Saaty)于上世纪70年代初,为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上,利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化,从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。是对难于完全定量的复杂系统作出决策的模型和方法。26日常生活中有许多决策问题。举例1.在海尔、新飞、容声和雪花四个牌号的电冰箱中选购一种。要考虑品牌的信誉、冰箱的功能、价格和
本文标题:物流工程-设施规划与设计
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