SLP在食品企业多层厂房布局优化中的应用

吕品 李谷雨

摘 要：针对食品行业生产过程的特殊性，应用SLP方法对多层厂房的生产车间进行布局优化. 介绍了多层厂房布局优化的一般方法和步骤；并以某市糕点厂为例，结合企业的实际情况依据楼层划分方法确定了各楼层的作业单位，在此基础之上再利用SLP方法对单楼层进行布局优化；最后，得到了多层厂房的优化布局方案，解决了食品生产企业现存的作业单位之间冷热相互影响和嘈杂干扰严重以及物流运输线路的迂回和重复的问题.

关键词：食品企业；多层厂房；布局优化；SLP

中图分类号：TS208 文献标志码：A

0 引言

伴随着我国土地建设的紧张程度，多层厂房建设普遍被企业所接受，而现阶段对多层厂房优化布局的研究大多集中于钢铁、电子、物流园区等的优化布局，对于食品行业的研究较少[1-4].食品行业的多层厂房布局既要考虑到同一楼层中生产物流的顺畅性，又要考虑不同楼层间（如：包含电梯等因素的影响）物流的流畅性，还需要考虑食品行业中产品工艺的特殊问题，如风淋、消毒等问题[5-6].因此，对食品行业的多层厂房布局进行研究有一定的现实意义.

1 多层厂房布局优化方法

多层厂房因其存在空间上的平行平面，故对其进行布局时，要先对楼层进行合理划分，即先从总体上划分出不同楼层中的各作业单位，再针对每一楼层的具体作业单位分别进行平面布局优化[1].

1.1 楼层划分方法及步骤

系统布局设计方法（SLP）的应用，可以使多层厂房的布局更加合理和科学[2].通过物流关系及非物流关系的分析，得到各作业单位的综合关系，在此基础上按照以下步骤进行楼层划分[7]：

Step1 根据产品生产流程和为了减少电梯使用次数与运行时间，提高搬运效率，首先将与外界有直接联系的作业单位布局在低楼层，作业单位数为J；

Step2 判断第I层楼是否还可以增加新作业单位，如若可以，则按Step3操作，若不能，则第I层楼的作业单位数为J，转到Step4布局下一楼层；

Step3 选择和第I层中有高综合相关关系的作业单位作为第I层的J+1个作业单位，根据可利用的剩余面积确认布局是否合适，如若合适，则第I层楼的作业单位数为J= J+1，返回Step2；如若不合适，去除该作业单位，返回Step2；

Step4 选择和第I层中被布局的作业单位有高综合相关关系的作业单位作为第I+1层的“第1个作业单位”，然后转Step2到找到第I+1层的所有作业单位，此时I=I+1；

为了保证最后得出的布局方案具有可行性，在布局过程中，若是出现某些作业单位未被布局，假定其在顶层.如果第I层中布局所需面积大于或等于该层的总面积，则去除最后一個布局的作业单位，然后继续寻找作业单位，直到第I层的布局面积接近；如果出现作业单位等级相同时，则选择物流关系最高的，然后进行Step2.

1.2 单楼层的布局优化方法

将各楼层的电梯作为一个作业单位，当某作业单位与其余楼层有综合关系时，就转换为该作业单位与电梯之间的综合关系.利用SLP方法[8]分析各楼层作业单位与电梯之间的综合关系，绘制位置相关图、面积相关图，最后得到布局方案.

2 糕点厂多层厂房布局优化实例

2.1 糕点厂多层厂房的现状及存在问题

某市糕点厂厂房占地面积约为1 344 m2，楼高31.5 m，共7层，每层层高4.5 m，每层楼的厂房可利用面积约为957.59 m2×0.8=766.07 m2（按利用率80%计算）.整栋厂房集办公、生产、储存、住宿为一体，和重点的生产车间相关的楼层主要集中在第5层、第6层和第7层.

第5层～第7层的作业单位可划分为主生产车间（面包车间、蛋糕车间、西点车间、丹麦车间、烤炉车间、包装车间），辅助生产车间（醒发室、切割区、配料房、包材间），办公区和一些辅助性服务区域等，具体作业单位划分编号及面积如图1所示.其中，第5层所包含的各作业单元总面积为627 m2，面积利用率为81.9%；第6层包含的作业单元总面积为757 m2，面积利用率为98.8%；第7层包含的作业单元总面积为696 m2，面积利用率为90.9%.

依据生产车间的不同，糕点厂产品分为面包、蛋糕、西点和丹麦4大类产品，又因为各个作业单位生产的产品所经过的流程不太相同，因此将4大类产品细分为A， B， C， D， E， F， G系列产品，其中A系列属于面包车间，B， C系列属于蛋糕车间，D， E系列属于西点车间，F， G系列属于丹麦车间.与各系列产品的工艺流程有关的物流路线如图1所示.

根据不同系列产品的物流路线及多层厂房现有的布局情况分析，可以发现存在以下问题：

1）G系列产品物流搬运路线迂回；

2）C系列产品物流搬运路线重复；

3）相邻两作业单位噪音干扰性太强.例如办公室、研发室同清洗车间；

4）空余房间多.从布局图中看出，第5层和第7层各有一个空余房间未被使用，该空余场地占地面积较大，分别为120 m2和50 m2，这是对资源的一种浪费；

5）作业单位之间冷热因素影响，例如蛋糕车间和烤炉车间的冷热干扰.

2.2 糕点厂多层厂房布局优化

2.2.1 楼层的划分

该糕点厂属于多品种小批量生产类型，因此将各系列产品所包含的产品种类的月搬运次数之和作为各系列产品在各作业单位之间的物流量.经计算得到产品从生产到发货各作业单位之间的物流量从至表，如表1所示.

于是，可得到各作业单位对的物流强度等级表，如表2所示.其中，办公区、清洗间、研发室、包材仓库等辅助性部门与其他作业单位之间的物流关系不明显，若要对这些作业单位进行布局，则还要考虑作业单位之间的非物流相关关系.