基于SLP法的厂区平面布局设计

兰爽+刘忠华+孟照璇

摘要： 针对H公司新增生产线、优化厂区平面布局等要求，采用系统布置设计方法对该公司的总平面布局进行规划研究。首先，根据产品生产流程及产量要求，测算作业单位之间的物流量，分析作业单位间的物流关系；然后，结合企业生产特点，分析作业单位间的非物流关系；最终，确定作业单位间的综合相互关系，从而分析得出作业单位之间的接近程度。在此基础上，绘制出位置相关图，形成布局方案。优化后的平面布局方案可以帮助企业减少物料搬运时间、提高作业效率、降低生产成本。

Abstract： Contraposed to the both requests of the new add up product line of H Corporation and optimize factory plane distribution， systematic layout planning method had been used in layout research of total plane layout of H Co. First of all， in according to the requirements of the production process and production output， the logistics quantity among the operation department had been measured， the logistics relationship among operation departments had been analyzed； after that， according to the production characteristic of company， the non-logistics relationship among operation departments had been analyzed. Finally， the colligate relationship among the operation departments had been determined， so the proximity among the operation departments has been analyzed. Based on these， position correlation pictures could be protracted to form the layout projects. The plane layout projects which been optimized can reduce time of convey materiel， improve efficiency of task and depress cost of production of corporations.

關键词： 系统布置设计；平面布局；作业单位；物流量

Key words： systematic layout planning；plane layout；operation department；logistics quantity

中图分类号：F403 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）34-0239-03

0 引言

为将工厂布局方法定量化，并降低生产成本，美国学者Richard Mother提出了一种系统设施布局规划方法（Systematic Layout Planning，简称SLP）。SLP综合考虑了作业单位之间的物流与非物流关系，使得工厂布局实现了定量分析。我国自上世纪80年代开始引入SLP法，主要应用于机械制造领域，其他行业较少应用。H公司是一家国有中型冶炼企业，总占地面积约30000m2，年产碳化硅1.8万吨。该企业计划新增碳化硼生产线，新增原料冶炼联合厂房、破碎及粉磨联合厂房和酸洗及水力分级联合厂房。企业预备在原有场地进行项目扩改建，并借此机会对厂区整体平面布局进行优化设计，从根本上达到减少物料搬运时间、降低生产成本、提高生产效率的目的。本文运用SLP法解决该企业的平面布局设计问题，并最终实现上述目标。

1 SLP设计步骤

SLP法采用一些图例符号和简明表格，以作业单位物流与非物流的相互关系分析作为设计依据，步骤如下[1]：①准备原始资料：产品类型与产量、作业单位基本情况。②分析工艺过程，确定作业单位间的物流量。③作业单位间相互关系分析，包括物流关系、非物流关系、综合关系。④确定作业单位的相对位置。⑤绘制厂区规划图。

2 H公司平面布局设计过程

2.1 基础数据

三种产品的日产量：碳化硅硅块28吨，碳化硅微粉40吨，碳化硼8吨。五种原材料的日需求量：石油焦106.4吨，石英砂108.8吨，工业盐6.8吨，硼酸44.8吨，石墨10.4吨。

碳化硅生产过程：原材料装炉、冶炼、冷却卸料、分拣产品、成品入库或送深加工车间。碳化硅微粉生产过程：原材料（碳化硅硅块）鄂式破碎、锤式破碎、雷蒙破碎、雷蒙磨料、气流分级、成品入库。碳化硼生产过程：冶炼、破碎、酸洗、水力分级、干燥筛松、均化、成品入库。由于技术保密，本文省略其它工艺数据。

作业单位序号及名称：①备碳化硅冶炼车间、②碳化硅深加工车间、③检验车间、④辅助车间、⑤过称区、⑥破碎及磨粉联合厂房、⑦酸洗及水力分级联合厂房、⑧原材料库、⑨成品库、⑩生活办公区。

2.2 作业单位间相互关系分析

SLP充分考虑作业单位之间的物流与非物流相互关系，并合成综合相互关系，之后从综合关系出发，将各作业单位合理布局[2]。

2.2.1 物流关系endprint

根據前文的基础数据以及工艺过程，计算作业单位间的物流量，见表1。根据表1确定作业单位间的物流关系密切程度，以A、E、I、O、U五个等级分别对应绝对重要、特别重要、重要、一般、不重要，所占比例分别为10%、20%、30%、40%、0[3]，据此绘制作业单位间物流相关图，见图1。

2.2.2 非物流关系

该企业主要考虑的非物流因素：关联系程度，生产服务，技能熟悉，安全及污染，振动、噪音、烟尘，信息传递。以A、E、I、O、U、 X六个等级分别对应绝对重要、特别重要、重要、一般、不重要、不要靠近，对应的量化值为4、3、2、1、0、-1[4]。绘制作业单位非物流相互关系图，见图2。

2.2.3 综合关系

一般来说，物流与非物流关系的相对重要性比值应在1：3至3：1之间。比值小于1：3时，只需考虑非物流关系；比值大于3：1时，只需考虑物流关系的影响[5-6]。本文中的物流关系影响并不明显大于非物流因素，故加权比为1：1。将图1、图2所示的等级进行量化处理，考虑加权比，计算综合相互关系得分，即综合接近程度，见表2。

2.3 设施规划方案

SLP不直接考虑作业单位的面积及形状，而是通过作业单位综合接近程度来确定位置远近并由此绘制作业单位位置相关图[7]。

根据表2，得分越高的作业单位应越靠近布局设计的中心位置；得分越低的作业单位越应靠近边缘位置[8]。绘制作业单位位置相关图，见图3。图中，数字代表作业单位序号，作业单位间的相互关系用不同的连线方式来表示：“/ / / /”代表“绝对必要”，“/ / /”代表“特别重要”，“/ /”代表“重要”，“/”代表“一般”。

3 结论

由于篇幅所限，本文省略了第5步，没有呈现最终的厂区整体建筑构图。本文所设计的方案需进行大型设备的搬迁，短期内看，搬运成本高，耗费大量人力物力。但从长远的角度来看，设计方案能够大大降低物料搬运成本、有效提升作业效率、增加企业效益。SLP法现大多应用于制造业的车间布局中，对总平面布局的研究较少。H公司的平面布局优化设计成果，对其它企业的新厂建设也具有一定的指导意义和借鉴作用。

参考文献：

[1]胡震.发动机车间布局优化设计研究[D].合肥工业大学，2005：5-15.

[2]戢守峰.现代设施规划与物流分析[M].北京：机械工业出版社，2013：94-110.

[3]程国全.SLP法在化工厂总平面布置中的应用[J].北京科技大学机械学院学报，2013（8）：6-7.

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[8]向号，李明.基于SLP的生产车间物流优化设计[J].煤矿机械，2007，12（28）：28-30.endprint