工业工程的设施规划与设计分析

吴晗+梁维俏

摘 要：我国科学技术的迅猛发展，和人才强国的发展战略，对我国工业工程的设施规划与设计提出了更高的要求。本文重点结合当前发展现状及问题，就工业工程的设施规划与设计进行了分析和探讨。

关键词：工业工程;设施规划;设计分析

机电工业的设计单位自80年代以来，引进和应用设施规划的方法和技术，取得了可喜的成绩。并在设计工作中予以应用，一些设计单位、高等院校和企业应用物流技术，调整生产布局，改善物料搬运，用较少的投入取得了缩短搬运距离和搬运量，降低生产成本，缩短生产周期，节约资金的效果。一些设计单位在运用工业工程的其他技术，如成组技术、MRP-I、计算机辅助设计、质量控制方面也取得不少成绩。事实证明，运用工业工程不仅能提高设计的现代化水平，也有利于方法的改革与国际接轨。

一、工业工程设施规划与设计的意义

在我国，50年代开始实行工业化建设以来，一些领域中不同程度地用到某些属于工业工程范畴的方法。但工业工程在我国并没有形成独立的学科，没有经过专业训练的工业工程人才，其应用即不系统也不普遍。1990年后才成立了有关学术组织，一些高等院校开始设置工业工程专业，一些企业等组织在应用中取得了有效的成果。目前，我国的生产率与一些发达国家相比，普遍存在着消耗大、成本高、质量差、效率低等问题。我国曾推行过许多管理技术，但单项地推行不足以解决系统的问题，而工业工程强调的是系统整体的优化，从提高系统总生产率的目标出发，统筹分析管理配置，寻求最佳的设计和改善方案。提高企业素质、增强企业竞争力的“健身术”;提高企业生产率和经济效益的“点金术”。我国的一些机械、电子、汽车、飞机制造等企业应用工业工程的实践证明，它对挖掘企业潜力、提高效益取得了明显的效果。一些专家研究认为，结合我国国情，企业应用工业工程可以在系统规划与管理、生产计划与控制、效率工程、质量控制与保证、设施规划与物流分析、营销工程、工业安全与卫生、人力资源管理等方面发挥积极作用。

二、工业工程设施规划与设计应用分析

设施规划与设计是工业工程的一个重要组成部分。它的任务实对建设项目的各类设施、人员、物资进行系统规划与设计，用以优化人流、物流、信息流，从而有效、经济、安全地达到建设项目的预期目标。设施规划与设计的主要内容有场址选择、物流分析、工厂布置、物料搬运和贮存系统等。目前的设施规划与设计绝大多数应用在生产制造领域。而在其他领域，由于对其中物流关系的认识不够，人们往往不是很重视设施规划与设计，设施规划往往被建筑设计所取代。而像学校、医院这些建筑物设施，人员的流动尽管不像工厂那样严格和有序，但同样有着很多规律性。从建筑规划的设计过程来看，它具有现代工业工程的四个基本职能：规划、设计、评价、创新。而建筑规划过程及建成后的建筑硬件的使用过程，涉及到经济学、工程技术学、建筑学、环境工程学及管理科学等多个学科领域，使一个复杂的系统过程，具备系统工程的所有特征。因此，用定性和定量的工具，对建筑规划进行系统结构和系统状态的分析，对各种方案进行比较、评价和协调，就具有了较高的可行性。

设施规划与设计一直是工业工程的重要分支，它发源于早期制造业的工厂设计。自从有了工业生产，就有了工厂设计，18世纪80年代产业革命后，由于机械制造的发展，蒸汽机的发明和完善，工厂逐步取代了小手工作坊。自泰勒时代起管理工程师就开始关心制造厂的设计工作。在早期，工厂设计的活动主要是3项，即：操作法工程，包括工作测定、动作研究等工人的活动;工厂布置就是机器设备、运输通道和场地的合理配置;物料搬运就是对从原料到制成产品的物流进行控制。设施规划与设计是为新建、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，使系统能够有效运行，以达到预期目标。设施规划与设计的范围包括场址选择、布置设计、搬运系统设计、建筑设计、公用工程设计、信息通讯设计。其核心部分是布置设计和搬运系统设计，所以，工业工程师对这两个方面进行了许多研究，发展了很多方法和技术。布置设计。就是根据企业的经营目标，在已确定的空间场所内，将人员、设备、物料所需的空间作最适当的分配和有效的组合。布置的好坏直接影响整个系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本以及生产安全。由于优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少10%-30%.因此.在美国，工厂布置被认为是加速生产率提高的决定因素之一。物料搬运系统设计和布置设计被认为是一对伙伴。物流合理化是布置的前提。也是布置的结果。或者说，有效的物流规划是合理配置工艺设施的基础，并促进工艺过程的有效运行。西方国家统计发现.在工厂生产活动中，从原材料到成品出厂，物料真正处于加工检验的时间只占生产周期的5%-10%.而90%-95%的时间都处于停滞或搬运状态。在制造业中.总经营费用的20%-50%是物料搬运费用。所以，物流合理化被认为是企业利润的第二源泉。物料搬运系统设计就是要使各种生产设施配置合理。减少物流的迂回、交叉、往返等无效搬运;减少库存和在制品，缩短物料的停滞等待;选用适当的装卸搬运方式和机具;厂内外运输方便、协调、有机衔接等，这就要把物流全过程所涉及的装备、器具、设施、路线及其布置作为一个系统，运用现代科学技术和方法，进行综合优化。

三、结束语

随着计算机技术的发展、应用与推广，计算机技术已渗透到设施设计的各个领域和各个阶段。例如，场址选择问题、设计报价系统、计算机辅助设施布置等。在计算机辅助布置方面，发展了两类程序：一类是为新建设施做薪的布置。主要有CORELAP，ALDEP，PLAN ET等：另一类是为现有设施的改建做布置，主要有CRAFT，COFAD等。这些程序可以优化设施布置，达到手工布置难以达到的预期目标。

参考文献：

[1]姜连馥.我国高校设施规划设计与工业工程[J].工业工程，2015（1）：49- 52.

[2]林立千.设施规划与物流中心设计[M].清华大学出版社，2013： 131-137.