第2章物流系统规划与分析

本章的主要内容1、物流系统规划概述2、生产系统3、服务物流系统4、生产物流系统分析基础5、工厂物流分析的技术工具2.1物流系统规划概述1.物流系统的概念（1）系统的概念由相互作用和相互依赖的若干组成部分（要素）结合而成的，具有特定功能的有机整体。特点：1)各个系统都具有一定的目的和功能（目的性）。2)在系统中有多种要素存在，形成一个整体（整体性）。3)各要素之间，互相关联（相关性）。4）层次性。（2）物流系统的概念物流系统指在一定的时间和空间内，由所需移动的物资、包装设备、装卸搬运机械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干要素所构成的具有特定功能的有机整体。物流系统的目的实现物流的空间和时间效用，在保证社会再生产顺利进行的前提条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。2、物流系统分析概述物流活动及管理涉及到所有类型的组织和机构，包括政府、工厂、医院、学校、金融机构、批发商和零售商等等，这些社会组织单个各自构成一个微观系统，而全部加起来就构成宏观的社会系统(企业系统、社会服务系统)。企业系统再细分为生产系统和服务系统。2.2生产系统1.现代生产过程生产过程指以人、物、设备、资金以及传递的信息为资源，生产出具有实用价值的产品，提高产品附加价值的变换过程。图1生产过程的概念增值的变换过程物理变换化学变换地点变换输出输入人、物、设备、服务、资金、信息产品2.生产系统与物流的关系生产系统包括工人、生产设备、物料搬运设备和其他辅助设备。生产系统要完成由原材料到产品的转变过程，其目标在于使生产效率达到最高的程度，在转变过程中，原材料经过运输、储存、加工、装配形成产品，产品又经过储存、运输，最终到达用户手中，形成了生产过程的物流。生产系统设计内容产品设计、工艺过程设计；生产流程设计、岗位设计和工作设计；厂房选址、车间设施布置。物流系统优化的途径合理的平面布置，优化物流路径；合理配置装卸运输机械，提高物流质量；改善生产节奏，降低库存，加快物流速度。生产系统设计是物流系统优化的关键！2.3企业物流系统图2制造企业物流系统的构成其它工厂零部件厂商其它厂商原材料零部件输入原材料半成品库存加工部件组装整机总装包装、堆码半成品库存产品库存成品出货成品存货经销商批发零售商消费者反向物流进货系统搬运系统出货系统采购供应物流生产物流销售物流供应市场工厂销售市场生产物流生产物流是指企业按生产流程的要求，组织和安排物资在各生产环节之间进行的内部物流。图为机械加工企业生产阶段物流情况。毛坯制造车间机械加工车间装配车间铸造粗加工刨加工车加工铣加工磨加工装备部件装配整机图3生产物流示意图服务物流系统生产物流系统以外的这些物流活动的系统通称，它不仅存在于制造企业中，也存在于大多数服务性企业中。如采购供应物流和销售物流，以及回收物流和废弃物物流。2.4生产物流系统分析基础图3PPP与设施规划关系纲领设计设施规划工艺过程设计产品设计新设施规划前，需要考虑的问题：1)生产什么？2)产品如何生产？3)什么时候生产？4)每种产品生产多少？5)生产该产品的周期是多长？由纲领设计(ProgramDesign)、产品设计(ProductDesign)、工艺过程设计(ProcessDesign)来回答，并提供有关资料。1.纲领设计纲领设计规定产品方案、生产数量、建设规模，由可行性研究人员根据市场预测和企业战略规划提出，决策层批准。（1）生产纲领的内容工业项目：规定时期内制造的主要产品的品种、规格及数量，一般代表性产品年产量。同类产品、生产产品数量多、规格中等的产品。交通建筑项目路线的长度和建筑面积。（2）生产能力分析生产系统的生产能力：是指生产性的固定资产在一定时期内所能生产一定种类产品或服务的最大数量。设计生产能力：是指一个新的生产系统，根据既定产品和工艺过程的特点和要求建设的厂房、建筑物、生产设备、运输装置等固定资产形成的综合生产能力。（2）生产纲领与生产类型大量生产：产量大而品种少，自动化程度高，形成生产线、自动线系统，如汽车制造厂、轴承制造厂等。成批生产：产量大而品种较多，采用部分自动化、半自动设备，如机床制造厂，电机制造厂等。单件生产产量小，品种多，生产稳定性和专业化程度低，如飞机制造厂、重型机器制造厂等。2.产品设计（1）产品设计的任务决定要生产什么产品；产品的详细设计。（2）产品设计信息1）装配图：爆炸装配图（ExplodedAssemblyDrawing）图4工具箱爆炸装配图2）零件图(ComponentPartDrawing)3）产品结构文件（物料清单BOM）（PartsList）图5产品物料清单自制或外购3.工艺过程设计（1）自制或外购决策，要综合考虑经济、市场、工艺、采购、运输、人力资源等因素。（2）工艺分析与选择确定零件加工工艺方法和装配工艺，从而确定设备、机器。工艺选择以质量和成本为依据。CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）通过输入零件图形，加工工艺信息（材料、热处理、批量），输出工艺路线和工序内容。工艺路线卡。加工工艺路线卡零件代号：7440零件名称：箱体公司：原材料：冷卷钢板尺寸18×24英寸产品：小型工具箱编制人：日期：2007.7工序号工艺设备工序名称工时定额5剪床切料至宽度140010剪床切料至长度117515冲床冲制铆接孔65020冲床两边压弯成型475（3）工艺流程分析分析把原材料变成成品的加工装配流程（加工装配程序图）。进行零件装配成部件和部件装配成成品的流程分析。图6工具箱装配程序图2.5物流系统分析方法图7物流系统分析过程1.外部衔接分析2.输入因素PQRST3.物料分类及当量物流量4.物流流程分析平面图流程图物流图相关图5.物流系统状态分析流量矩阵距离矩阵F-D图设备与容器6.可行方案的建立及调整7.评价与选择1.输入因素P、Q、R、S、T（1）P—Products指系统物料的种类。（2）Q—Quantity指数量。（3）R—Routing指路线，包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线。（4）S—Service指辅助生产与服务过程的部门。（5）T—Time指物料流动的时间，生产周期等。两个最小原则：经过距离和物流成本最小。两个避免原则：避免迂回和避免十字交叉。2.当量物流量的计算及物料分类（1）当量物流量物流量指一定时间内通过两个物流节点间的物料数量。当量物流量指物流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。这种修正与折算充分考虑了物料在搬运或运输过程中实际消耗的搬运和运输能量等因素。例如：一台载重为10吨的汽车，当搬运10吨的锻件时，其当量物流量为10吨，当运输2吨组合件时，其物流量为10吨。（2）玛格数(Magnitude)1）玛格数定义一个玛格数的物料是：可以方便地拿在一只手中；相当密实；结构紧凑，具有可堆垛性；不易受损坏；相当清洁、坚固和稳定。1Mag=一块经过粗加工的10in3大小的木块。2）玛格数的计算方法①计算物料的体积。②确定玛格数基本值A。③确定修正参数，B－密度C－形状D－损伤危险程度E－状态F－价值。④计算玛格数M。M=A+A(B+C+D+E+F)/4。图8玛格曲线修正因素数值松密程度或密度(B)形状(C)损伤危险性(D)情况(E)3十分扁平并且可以叠置或可以套叠(平纸张或金属板材)2非常轻或空的(体积庞大的钣金制品)易于叠置或套叠的(纸簿、汤碗)不易受任何损坏(废铁屑)1轻和庞大的(拆散的。瓦楞纸板箱)较易叠置或略可套叠(书、茶杯)实际上不易受损坏或受损极小(坚实的铸件)0比较密实的(干燥的木块)基本上是方形，并具有一些可叠置性质(木块)略易受损坏(加工成一定尺寸的木材料)清洁、牢固、稳定的(木块)l相当重和密实的(空心铸件)长的、圆的或有些不规则形状的棒)。．易受挤压、破裂、擦伤等损坏品)有油的、脆弱的、不稳定的或难于搬运的(带油切屑)2重及密实的(实心铸件、锻件)很长、球状或形状不规则的(桌上电话机)很容易受一些损坏或容易受许多损坏(电视)表面有油脂、热的、很脆弱或滑溜的、很难于搬运的3非常重和密实的(模块、实心铅)特别长的、弯曲的或形状为高度不规则的(长钢梁)极易受到一些损坏或易受非常多的损坏(水晶玻璃，高脚器皿)(发粘的胶面)，4特别长及弯曲的或形状格外不规则的(弯管、木块手椅)极易受到非常多的损坏(瓶装酸类、炸药)(熔化的钢)（3）当量物流量计算及物料分类1)物料的当量物流量计算。2)绘制P-Q图。3)进行ABC分类。p1p2p3p4p7pnp5p6BQAPC图9P-Q图ABC分析方法是指对物料按品种、数量和金额的大小划分ABC三类，不同种类的物料采用不同的管理和配置的分析方法。重点物资重点管理。ABC分类标准物料分类物料品种的百分比物流量的百分比A5％～10％70％B20％20％C70％5％～10％流程分析图10流程图的符号2.6物流流程分析技术物流分析技术1、工艺过程（流程）图工艺过程图描述产品生产过程中各工序之间的关系，或者是全厂各部门之间的工艺流程。对大批量，少品种。2、多产品工艺过程表对较大批量，多品种的情况（10种），将各产品的生产工艺流程汇总成表。3、重组方法对中小批量，品种达到数十品种的情况，将各产品按产品结构与工艺过程相似性进行归类分组。对每一类产品采用工艺过程图进行物流分析。4、从至表（流量矩阵F）当产品品种很多，产量很小且零件和物料数量很大，可以用矩阵图来表示作业单位之间的物料移动方向和物流量。图15某车间编码平面图（1）平面图平面图（平面布局图）上各设施（作业单位）、设备、储存地、固定运输设备等要用标准工艺符号标明，并且进行阿拉伯数字编码。1262345678910111213141517181920162122232425（2）操作表操作表：显示生产、部件装配、总装和打包，直到结束生产的每个必须的操作。图16零件操作表图17部件操作表实例操作表步骤：1）确认需要制造和采购的部件；2）确定生产每个部件所必需的操作。3）确定购进品和需加工部件的装配顺序；4）找出基本部件，放置最右边，并把其操作内容填上。5）左边放置第二部分，在第二部分左边放置第三部分，直到所有需制造的部分以相反的装配顺序在操作表顶部列出。6）把时间标准、操作数目和操作说明填上。7）总计所有单元的小时数，并把这些小时数填入位于底部的最终装配或打包的过程下方。（3）工艺过程图工艺过程图描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可描述全厂各部门之间的工艺流程。主要通过操作、储存和检验表示。对大批量，少品种的情况。图19零件轴加工工艺过程图5123零件1轴原材料仓库车铣4磨半产品库5123零件1轴原材料仓库车铣4磨半产品库原材料仓库精密加工车间412零件1轴机加工车间3半产品库195原材料0.20.230.10.1废料0.150.080.05图21随车工具箱加工工艺过程（t）原材料仓库热处理冲压车间工艺过程图显示物流量21610油漆原材料0.010.40.811.2废料图22车体加工工艺过程（t）备料焊接油漆车间（4）工艺流程图（流程图）在工艺过程图基础上可以绘制工艺流程图。工艺流程图不但包括操作、储存和检验，还增加运输（搬运）、停滞，并标注搬运距离。图24某飞机工厂仓库外来零件的检验、点数物流线路图工艺流程图表1外来零件的检验、点数的流程程序图（原方法）运用ECRS原则（取消、合并、重排和简化）对线路流程进行分析。图25改进方案（5）物流流程图物流流程表：根据物料分类和当量物流量，任意一条物流路径可用编码表示其物流路线，并用表的形式表达。图30某车间物流流程表序号零件名称物流流程（路径）物流量（吨）1轴11→4→8→15→16→17→1851.72轴21→3→7→16→1860.33轴32→3→7→16→1838.64轴42→6→9→16→14→1815.35齿轮12→5→10→16→17→1847.66齿轮21→5→10→16→17→188.