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申请上海交通大学工程硕士学位论文

生产物流分析和工艺布局改善方法研究

学 校：上海交通大学
院 系：机械和动力工程学院
工程领域：工业工程
交大导师：企业导师：康 强
工程硕士
学 号：

上海交通大学机械和动力工程学院
10月

生产物流分析和工艺布局改善方法研究

摘 要

伴随现代市场竞争加剧，企业利润空间越来越小。全部企业全部在努力设法降低成本以确保利润。有资料显示，在生产过程中，物流时间占生产周期90％-95％，而纯加工时间仅占5％；物流费用增加远远大于生产费用增加；企业在制品和库存物料占流动资金达75％以上；所以物流自然成为企业降低成本＂焦点＂。生产物流是企业物流关键组成部分。生产物流合理化能够降低在制库存、缩短生产周期加速资金周转等，从而降低企业成本。
本文以富士康集团富弘精密组件内CNC部门为研究对象，经过对其生产过程及物流情况进行深入研究，应用物流分析理论和方法进行分析计算，对部门工艺布局进行改善以使物流合理化，提升企业竞争力。
在本文中，先简明介绍了论文研究背景、研究内容、研究意义及论文总体框架等。然后在参阅大量书籍文件基础上，对中国外物流研究发展情况、生产和生产物流基础概念及相互关系、物流系统分析原理及方法、设施部署技术发展、多个设施部署技术及其比较、方案评定方法等部分基础理论进行研究。并在此基础上设定企业工艺布局改善具体方法，包含方法基础原理及假设、方法所需关键信息及数据、方法基础步骤、方法关键特征等。再利用设定方法针对某部门进行实际改善研究。最终对整个论文研究情况进行总结及深入研究展望。

关键词：生产物流，工艺布局，物流系统分析，设施部署
RESEARCH OF PRODUCTIVE LOGISTICS ANALYSIS AND CRAFT LAYOUT'S IMPROVE METHOD

ABSTRACT

With the aggravation of the market competition, the profit space of enterprises is smaller and smaller. All enterprises are making great efforts to lower costs and so as to ensure profits. Some information shows, in process of production, logistical time accounts for 90% - 95% of production cycle, and processing time only account for 5%. The growth of the logistics expenses is far greater than the growth of the producing cost. The material in process of enterprises and the stock of warehouse account for taking up the circulating fund more than 75%. So the logistics becomes ‘focus’ of enterprises. Productive logistics is the important part of enterprise logistics. Productive logistics rationalization can reduce the stock of material in process, shorten production cycle and accelerate the circulation of the fund, etc. thus reduce the enterprise cost.
This text regards CNC department, FOXCONN inc. as the research object. In order to rationalize logistics and promote enterprise's competitiveness，the author would carry on further investigation on its production process and logistics state, And use theory and method of logistics system analysis to improve the craft layout of CNC department.
In this article, it introduces background, research contents, research meaning and overall frame of thesis firstly. Secondly, on the basis of consulting a large number of books documents, it study the state of logistics development in domestic and international, the conception and interrelation of production and production logistics, the principle and method of logistics system analysis, several kinds of facilities planning and its contrast, some methods of scheme assessment. It also establishes the improved method of enterprise's craft layout. The method includes basic principle and some assumptions, some information and data, the step of method and some characteristics. And then use the method to improve one department's layout. Finally, it summarizes the dissertation and given some prospect of studying further.

KEY WORDS: Productive logistics, Craft layout, logistics system analysis, facilities planning

目 录

汉字摘要…………………………………………………………………………………...
英文摘要…………………………………………………………………………………..
目录…………………………………………………………………………………..
第一章 绪论

1.1概述
1.2研究内容
1.3研究意义
1.4论文框架
第二章 生产物流分析基础理论
2.1中国外物流研究发展情况
2.1.1物流发展
2.1.2国外物流发展
2.1.3中国物流发展
2.2生产和生产物流
2.3物流系统分析
2.3.1物流系统分析标准
2.3.2物流系统分析通常步骤
2.4设施部署技术
2.4.1设施部署技术发展
2.4.2设施部署技术
2.4.2.1通常性设施计划
2.4.2.2 Reed工厂布局程序
2.4.2.3 Muther系统化布局计划程序
2.4.2.4 Apple工厂布局程序
2.4.3多个计划设计方法比较
2.4.4方案评定方法
第三章 利用系统化物流分析技术改善企业工艺布局方法研究
3.1基础原理及假设
3.2方法所需关键信息及数据
3.3基础步骤
3.3方法关键特征
第四章 CNC部门物流分析和布局改善
4.1背景介绍
4.2现实状况物流分析
4.2.1输入原因分析
4.2.2现在布局物流量计算
4.2.3搬运方法说明
4.3确定改善方案
4.3.1生产模式分析
4.3.2机器设备选择
4.3.3产品生产步骤计划
4.3.4活动区物流分析
4.3.5活动关联性分析
4.3.6空间需求决定
4.3.7区域分配和调整
4.3.7确定具体方案
4.3.8改善方案当量物流量计算
4.3.9搬运方法变更
4.4改善方案和现实状况对比评定
第五章 总结和展望
附表
参考文摘

第一章 绪论

1.1概述

伴随全球经济一体化进程加速和世界产业结构调整，尤其是中国入世以后，越来越多国外企业将生产基地向中国转移，中国作为世界制造业中心地位日益凸显。然而,和制造业大国地位不相符是，中国制造业实力并不强，其中较关键原因之一就是现代物流技术较落后。
20世纪50年代，因为受原苏联影响，中国制造企业工艺步骤全部很简单，当初上马很多企业不含有发展现代装备制造业生产基础、物流系统和生产组织方法，从现代物流角度来看有很多不尽合理之处，现在却还在那里维持。比如，中国工厂布局大多设计为厂内有一条中央大道，加工车间依次分布在道路两边，最终面是仓库，这么增加了原材料和产成品运输量，造成生产成本上升。而欧美和日本模式是，车间和仓库连贯分布，仓库紧挨着车间，上一道工序产品直接进入下一道工序，或储存在旁边仓库里方便取用，缩短了运输距离，节省了时间和成本。现在，由几台数控机床配合机器人形成柔性生产线----加工单元（Manufacturing Cells）在国外已比较普遍，其自动化程度之高甚至能够实现连续720小时无人控制下连贯生产，最大程度地确保了产品一致性和质量稳定性。显而易见，物流在其中发挥了相当关键作用，没有物流就不可能实现生产自动化。正是因为作为生产支撑系统物流技术有了巨大进步，才促进整个工厂工艺步骤发生了根本改变[１]。
而中国直到上个世纪80年代以后，原机械工业部开始推广精益生产方法，制造企业才慢慢地有了物流工程概念。不过直到现在，中国物流工程发展还很滞后，因为大部分制造企业对物流工程降低成本、提升效率、增加效益作用认识还很不到位，没有将物流同产品质量和企业竞争力联络起来，同企业信息系统建设紧密结合起来，给于足够重视。据相关资料统计，中国大多数企业问题丛生：1．物流混乱。物料除了停滞外，常常处于交叉迂回、倒流和拥挤状态；反复搬运多，无效搬运占50％左右；生产步骤不合理造成物料流动路径长。2．时间浪费大、产品交．供货时间长。如制造业中从原材料到产成品转换过程中，90％以上为物料停顿等候时间，其它10％中70％为工装及前后时间，真正发明产品价值时间仅占整个周期3.0％。3．空间浪费大。机械企业多种仓库和存放区面积占到全厂生产面积40％～50％；冶金制造业约为30％～40％。4．企业内供给物流、生产物流、销售物流及回收废弃物流物料流衔接和协调不合理，造成整个物流系统效率低下。5．企业物流和社会物流物理衔接不合理[２]。
正是因为中国企业物流和国外差距和中国大多数企业普遍存在问题，需要有更多企业及人员参与物流应用研究，以提升中国制造业总体水平。

1.2研究内容

1．对企业生产方法及工艺布局进行研究。
企业生产物流方法决定于企业生产方法及工艺布局，一旦企业生产方法和工艺布局确定，和之对应生产物流方法也随之确定下来。通常情况下，企业生产产品产量越大，产品品种则越少，生产专业化程度也越高，而物流过程稳定性和反复性也就越大。反之，企业生产产品产量越小，产品品种则越多，生产专业化程度越低，而物流过程稳定性和反复性亦越小。所以在进行物流分析及改善时，首先要对企业生产方法及工艺布局标准进行分析及确定。
2．研究物流系统分析方法。
通常情况下，物流情况优劣是工艺布局好坏最关键评价指标。为此工艺布局改善应首先从物流分析入手进行。物流系统分析过程较复杂，本文会对物流系统分析标准及通常步骤作具体说明。
3．研究设施部署技术。
工艺布局好坏直接影响到产品生产周期、库存数量、成本和产品质量等等。本文将会研究多种设施部署技术（从工程设计步骤演变过来通常性设施计划、Reed工厂布局程序、Muther系统化布局计划程序、Apple工厂布局程序）并对其步骤进行比较分析。
4．研究方案评定方法。
对于企业设施计划问题，因为影响原因很多，而且极为复杂，所以在进行方案评定时，通常应进行综合指标比较评价。本文将会对多种评定方法进行研究，并介绍优缺点列举法、原因分析法及点评定法等三种方法。
5．实例研究
依据多种基础理论研究，设定企业工艺布局改善基础步骤，并对研究部门进行改善。

1.3研究意义

伴随现代市场竞争加剧，企业之间竞争开始向基于时间和用户需求方向发展。在满足用户个性化需求同时，保持较低生产成本和较短交货期更是企业在竞争中取胜关键法宝。不管是在社会经济系统还是在企业生产系统，以运输、搬运和存放为代表物流全部是不可缺乏步骤，而且是系统运行关键部分之一，被益为＂第三利润源泉＂。物流过程不直接产生价值，但直接关系到成本。有资料显示，在生产过程中，物流时间占生产周期90％-95％，而纯加工时间仅占5％；物流费用增加远远大于生产费用增加；企业在制品和库存物料占流动资金达75％以上。怎样缩短生产周期加速资金周转，怎样降低在制品等物料占用是企业管理关键问题。因为设施部署状态决定了物流系统运行状态，所以一个生产系统设施部署设计是决定性。20世纪80年代，美国企业每4年请顾问企业搞一次生产线设计，进入九十年代缩短为1～2年，更新一次产品就做一次生产设计，有时甚至为了完成一次订单就对其设施部署进行一次调整[３]。而我企业即使约1年调整一次，但目标是为了应对组织变动或产能扩充，没有真正针对生产产品进行系统分析设计。伴随产能扩充，场地使用趋于饱和，多种问题随之突显出来：生产现场在制库存居高不下；原料仓和成品仓全部存放满大量原料及成品，且仓库已不符使用，厂区走道也被占用。这些原因全部造成生产周期延长，大量流动资金被占用，是企业提升竞争力最大阻力。在这种背景下进行本课题研究，对企业经营有很大帮助。

1.4论文框架

第一章：简明介绍了论文研究背景、研究内容、研究意义及论文总体框架等。第二章：在参阅大量书籍文件基础上，对中国外物流研究发展情况、生产和
生产物流基础概念及相互关系、物流系统分析原理及方法、设施部署技术发展
、多个设施部署技术及其比较、方案评定方法等部分基础理论进行研究。
第三章：依据上一章基础理论研究，设定企业工艺布局改善具体方法，包含方法基础原理及假设、方法所需关键信息及数据、方法基础步骤、方法关键特征等。
第四章：针对研究部门根据设定工艺布局改善方法进行实例研究。
第五章：对工艺布局改善方法所用部分表格进行标准化以方便参考使用并对整个论文研究情况进行总结及深入研究展望。

第二章 生产物流分析基础理论

2.1 中国外物流研究发展情况

2.1.1 物流发展
自从有了生产活动以来就有了工厂设计和企业物流问题，然而能够很大影响企业效益物流系统却并没有引发大家足够重视。产业革命以后，经济领域对于人力、原材料这两个利润源泉挖掘已经有了一百多年历史，即使在现代社会中仍然能够用新方法来开发这两个利润源泉，不过，寻求新利润源泉就变得更为迫切。＂物流＂作为＂第三利润源泉＂就是在这种情况下被发觉。
以往大家在工厂、车间部署、物料搬运中更多、是采取粗放人工方法进行部署和设计，物流作为物料流、人员流、信息流和能量流计划、调整和控制学科被分析和研究，远远滞后于其它技术学科。在生产制造业快速发展过程中，因为大家没有重视物流，结果是伴随生产力不停发展，生产制造过程越自动化、越柔性化，生产规模越大，物流落后矛盾就越突出。比如：生产率低、成本高、生产周期长、原料及再制品大量贮备等造成占用资金多等浪费现象。生产制造系统高效率和物流系统低效率越来越不适应。二次世界大战后，各个国家经济发展是一个＂无限市场＂，任何一个企业只要能够快速、顺利地实现产品向用户转移就能够获取利润，而怎样取得更多利润是每一个经营者所追求。伴随二战后大量军事技术和军事组织方法转移到民间活动中去，物流系统思想方法和相关技术、相关管理方法实现了＂军转民＂并取得了成功，这就使大家认识到，＂物流＂不仅含有很关键军事价值，而且也含有很关键经济活动价值，能够为企业增加新管理思想和结构模式。企业界采取物流技术和物流管理方法以后，有效地增强了企业活力，提升了企业效率和效益，从而也增加了企业利润。

伴随大家需求不停改变和需求数量增加，工厂规模和复杂程度也显著增大，工厂设计也由传统较小系统设计发展到大而复杂系统设计；而且在美国企业界中，大家认识到传统现场布局效率提升不能代表整体效益提升，必需重视企业整体效益、重视物流系统计划、设计和管理。二战后系统工程理论、计算机技术、运筹学等在生产和建设领域得到了广泛应用，为工厂设计发明了条件。工厂设计和物流分析逐步采取了系统工程思想和系统分析方法，而且研究领域也从工业设施逐步扩大到了服务领域。

2.1.2 国外物流发展
美国、日本等国家是世界上物流发展比较早国家，十分重视物流研究和发展。早在上个世纪八十年代，在美国，部分物流研究者们就指出，直接劳动成本所占百分比不足工厂总成本10％，而且这一百分比还在不停下降。而储存、运输所支付费用却占生产成本40％。二次世界大战后日本，生产费用年增加2.2％，流通费用年增加5.5％，而且其态势有增无减。大家深切地感受到生产过程＂油水＂几乎已被榨干，要想从中取得显著效益已经相当困难了。而物流仍是一个待开发＂处女地＂。物料运输、储存过程存在极大潜力，有待挖掘。所以，从二十世纪七八十年代开始，这些国家在物流系统分析中，开始用计算机对复杂物流系统进行系统研究设计。从二十世纪九十年代至今，大家又开始使用计算机仿真技术对设施设计动态和柔性进行了深入分析和研究。并结合现代制造技术、FMS、CIMS和现代管理技术SCM、JIT、并行工程、MRPII、ERP、LP等进行物料运输、搬运和平面部署等研究，物流系统研究也扩大到从产品订货开始直到销售整个过程，如：供给链管理方法透明性灵活性使传统物流步骤管理方法有重大改变。出现＂按时供给系统＂、＂零库存系统＂等。物流技术从＂手工物流时代＂经过＂机械化物流时代＂、＂自动化物流时代＂直到今天＂集成化物流时代＂接着立即进入＂智能化物流时代＂，并伴随信息技术发展而快速向＂虚拟化物流时代＂发展，而且其研究内容和范围还在不停扩大和发展，但不管物流学科怎样发展，车间部署仍是物流研究基础。并含有很高实践指导意义[４]。
2.1.3 中国物流发展
在中国，工厂设计始于上个世纪五六十年代，是在计划经济体制下大规模经济建设、整体型工厂设计产物，传统工厂设计不重视物流系统设计，仅仅依据企业发展需要，进行多种功效独立、孤立设计或改造，如：工厂设计、运输设计、仓库设计等。工厂责任就是在指定地方建成工厂、生产出指定品种和数量产品。因为受当初中国体制、制度和国际关系影响，工厂设计方法也是沿用前苏联40年代后期大规模经济恢复和建设时期创建50年代初介绍给中国传统设计方法，不能成为工厂实际生产和管理蓝图。那个时期建设企业大多数没有经过科学计划和设计，即使进行过设计也是在计划经济时期所采取传统设计方法，而且从投入使用至今，基础没有进行过再计划设计，更不用说企业物流系统设计了。有工厂也调整生产布局，往往是依据领导或技术人员习惯和意愿，不能称之为设计，更谈不上系统设计，无法满足市场经济要求[４]。
从上世纪八十年代开始，物流概念引入中国，设施计划和物流技术、物料搬运设计、系统部署设计等逐步被大家认识，物流系统工程研究和应用已经被认为是国民经济中一个关键组成部分。提升物流效率，降低物流成本，向用户提供优质服务，实现物流合理化、社会化、现代化，已成为广大企业共识。不过，和发达国家相比，中国物流水平还处于一个较低水平，迫切需要深入研究和实践。

2.2 生产和生产物流

生产是指大家利用资源和工具发明产品和服务过程，它包含产品生产，也包含服务生产。
企业生产物流是指伴随企业内部生产过程物流活动。即根据工厂布局、产品生产过程和工艺步骤要求，实现原材料、配件、半成品等物料在工厂内部供给库和车间、车间和车间、工序和工序、车间和成品库之间流转物流活动。
企业生产物流活动和生产活动交错进行，经过生产物流实现对产品加工过程，整个生产过程全部伴伴随原材料、半成品和生产设备、工具在各个工艺步骤之间流动。生产物流和生产这种紧密相互影响关系就是生产物流最显著特点，企业生产顺利进行要求生产物流活动做到：连续性、平行性、节奏性、百分比性和适应性。
1．连续性。它是指确保生产需要物资供给连续性，包含空间上连续性和时间上继起性。空间上连续性是指生产物资供给点必需和生产需求点相一致，从而确保生产连续进行，不会因为生产物资供给点和需求点位置上不一致而造成生产停顿；时间上继起性是指生产物资供给时间和需求时间相一致，也就是物资要在合适时间送到需求点，供给时间和需求时间相互间断，也将造成企业生产停顿。
２．平行性。它是指生产物流操作能够同时在不一样工艺步骤进行，而不是此起彼伏运作。企业生产产品是根据工艺步骤次序流动，不过生产连续性就意味着在整个生产工艺步骤各个步骤全部有不一样程度在制品。企业开始生产后，同一时间生产各个步骤全部在运行。即使在制品能够根据工艺步骤次序从上一道工序向下一道工序流动，但生产物流是服务于生产工序各个步骤，所以生产物流供给会同时出现在不一样工艺步骤步骤中。生产物流就需要根据不一样步骤物资需求进行供给活动，生产物流平行性既是生产连续性确保又能够有效地降低产品生命周期。
3．节奏性。生产物流节奏性是对生产物流时间要求总结，企业生产多数全部是根据事先制订生产计划进行，任何时间上延迟或提前全部会打乱企业生产节奏。生产物流节奏性操作意味着生产工艺步骤含有一定稳定性，同时企业在相同时间间隔内完成工作量大致相等或稳定递增。生产物流节奏性将给管理工作带来极大方便，降低物资供给管理工作量。
４．百分比性。生产物流百分比性关键是生产物流数量要求表述，强调产品生产需要物资在各个步骤之间分配存在着百分比关系，这一点对于企业生产连续进行也是很关键。生产物流在生产过程中安排物流供给除了考虑物料需求点和需求时间外还需要考虑需求数量，而这个数量就是依据多种物料在产品中百分比关系决定。
５．适应性。生产物流适应性是生产物流系统对生产工艺步骤变动反应程度，要求企业生产物流系统能够在最短时间里调整操作内容来适应生产工艺改变。产品市场多样化和个性化发展趋势决定企业对生产物流适应性要求逐步增强[５]。
制造企业生产过程实质是生产物流活动将每一个生产加工过程连起来，生产物流中止，生产过程也将随之停顿。因为该流动过程中物料流经路线取决于空间部署结构，所以生产物流活动关键内容是部署设计、搬运和存放。

2.3 物流系统分析

物流系统分析是指依据物流系统目标要求，从其整体利益出发，利用科学分析工具和计算方法，对物流系统功效、环境、费用、效益等原因进行充足调研、分析和比较，选择最优方案过程。系统分析不一样于通常技术经济分析，它要求管理者把组成物流系统各项原因看作一个整体来看待[６]。

2.3.1 物流系统分析标准
任何系统全部是由多个原因所组成，是含有一定结构和功效，既受外部环境影响，又受内部原因制约整体。所以，在对物流系统进行分析时，要注意以下几方面结合：
1．外部条件和内部条件相结合
物流系统是流通领域一个子系统，它并不是孤立封闭系统，而是和社会环境紧密联络开放性系统，受外部社会经济、政策和科学技术等多方面制约，并伴随需求、供给、价格等原因改变而改变。从内部来看，物流系统也受物流各功效要素影响和制约。所以在进行物流分析时，既要注意对外部环境进行分析，同时也要注意对系统内部各步骤协调，将系统内外关联原因综合进行考虑，以使物流系统在一定环境中正常运行。
２．目前利益和长远利益、局部利益和整体利益相结合
在进行物流系统分析时，不仅要考虑目前利益、局部利益，还要考虑长远利益和整体利益。假如物流系统对目前和长远利益全部是最优，那么这个方案肯定是最理想方案；但假如对目前不是十分有利，但从长远来看却很有利，也是一个比较可取方案。其次，假如某个方案能确保整体利益和个子系统局部利益全部能最大化，那么该方案也一定是理想方案。但这种情况在实际中极难出现，因为物流个步骤之间相互影响、相互制约和系统结构要素间二律背反现象，使得整体利益和局部利益极难全部达成最优。所以，在进行物流系统分析时，只能在确保整体利益最大前提下，尽可能使每一个子系统取得较大利益。
３．定量分析和定性分析相结合
系统分析强调定量方法利用，常常采取计量经济分析和其它科学分析方法分析问题。物流活动中很多问题全部是能够定量化，如成本、费用、运输能力等。而且伴随现代应用数学、计算机和网络等高科技手段广泛利用，物流分析将越来越正确化。不过物流系统内也有很多问题是难以定量化或无法进行计量，如制度、政策和大家多种主观感受等。所以，在进行物流系统分析时，一定要注意定量分析和定性分析相结合[６]。

2.3.2 物流系统分析通常步骤
物流系统分析是一项系统性、逻辑性较强工作。它关键过程就是先有概念形成问题，再由问题产生目标，然后依据目标建立可行方案，再经过可行方案分析对比寻求最优方案，其具体步骤图1所表示[７]。

图1 物流系统分析基础步骤
Fig１ The step of logistics system analysis
2.4 设施部署技术

设施计划是在企业经营策略指导下，针对企业个体中生产或服务系统生产或转换活动，从投入到产出全部过程中，将人员物料及生产所需相关设备设施等，做最有效组合和计划，并和其它相关设施协调，以期取得安全、效率和经济操作，满足企业经营需求，同时更深入能对企业长久组织功效和发展产生更主动影响和效益。传统设施计划问题仍以生产系统为关键课题，而生产系统则以制造工厂计划问题最为复杂，也最含有代表性。所以制造设施计划包含下列含义：
1．对于多种设施设备和人员数量寻求一最好组合，以达成最合适生产结构。
2．决定多种设备（包含生产设备、物料搬运设备、存取设备、辅助设备等）、物料及人员操作和活动所需空间需求。
3．分析各活动关系，以求得各活动空间可能相关位置。
4．分析物料接收、制造、储存、出货等整体过程，安排其步骤、路径和时序，以期取得良好物料搬运及人员流通成效。
5．调整各活动位置和空间，以使人员、物料、机器等取得最有效经济关系位置和操作方法。
6．经过各项设施妥善安排和计划，不仅降低对环境负面影响，且能对长久环境和组织发展有更主动影响和效益[８]。

2.4.1 设施部署技术发展
＂设施计划设计＂是工业工程一门关键技术。二次世界大战前，早期工业工程将方法研究、物料搬运和工厂部署三方面内容合称为＂工厂部署设计＂。其中工厂部署方面内容关键采取定性分析方法和经验设计。当然，这种方法缺乏科学性。不过经过大量实践数据在一定程度上也反应了客观情况，且依据经验设计工厂在较短时间内比较符合实际情况。
第二次世界大战后，工业工程学科有了很大发展，在方法上逐步由定性向定量转变，在工作领域上也由关键在制造业扩大到其它工业和服务业，设计对象向非工业设施扩大，由此＂工厂部署设计＂发展为＂设施计划设计＂。20世纪60年代以后由Richard.Muther提倡系统化设施部署计划（SLP）方法，因为采取理性化推理方法和系统化计划设计方法，使设施计划设计向前前进一大步。不过这一方法推理还比较粗略，系统化工作内容也比较繁琐。
伴随计算机及其技术飞速发展，20世纪80年代以来很多学者研究了多种设施部署模型和算法，推理愈加细致合理，加上CAD技术使绘图工作也可自动完成，出现了多种商品化设施部署软件包，又使设施计划设计跃上一个新台阶[９]。
综观计划设计发展三个阶段，每一阶段有其优点也有不足，从中国目前实际工作来看，系统化设计和计算机辅助设施设计软件（Computer Aided Facility Design简称CAFD．应用尚不普遍，经验加指标设计法在设施计划设计中临时还占有优势。除主观原因外，对系统化设计尚不习惯，相关设施设计软件还存在较多不足和缺点，还需要对模型、算法和CAFD软件作深入研究、改善和提升，更需要结合中国国情才能满足设施设计实际工作要求[10]。

2.4.2 设施部署技术
2.4.2.1 通常性设施计划
设施计划是一门包含科学和艺术双重成份学科，其理论和实务均不易完全以数学或定量模式来涵盖其全部层面或寻求处理方案，在设计过程中，常需加入设计者个人主观判定或经验累积。纵然如此，设施计划设计者仍然应该坚持使用有组织和有系统方法进行研究，避免落入完全依据主观经验设计行为。而传统上，最普遍性系统研究方法就是工程设计程序六个步骤，图2所表示[８]。

图2 工程设计程序步骤
Fig２ The step of project designs program
将工程设计六个步骤应用在设施计划方面，得到通常性设施计划步骤以下[８]：
1．定义问题
（1）定义设施目标：不管是要计划一项新设施或改善现有设施，全部需要对生产产品和要提供服务给予量化描述，并针对作业层次或数量给予定义，亦即设施定位应加以明确化。（步骤一）
（2）指定为达成目标所要实施关键和支持性作业：可经过所包含操作、设备、人员和物料步骤来定义所要实施关键和支持性作业，和要满足需求；支持性作业目标是为使基础作业能在最少干扰和延迟情况下进行运作。（步骤二）
2．分析问题
（1）决定全部作业之间相互关系：在指定设施范围内，建立作业之间互动关系和相互支持运作方法，同时定义出作业之间定性和定量关系。（步骤三）
（2）决定全部作业空间需求：当计算每一项作业空间需求时，必需考虑全部设备、物料和人员需求。（步骤四）
3．发展方案
发展可行设计方案：设施计划包含设施位置和设施设计两大部分；基于特殊情况，设施位置决议和设施设计决议可分别处理，而设施设计可行方案包含平面布局设计、结构设计和物料搬运系统设计等三项要素。（步骤五）
4．评定方案
评定可行设计方案：基于可接收评定标准，将可行计划给予排序；对每一个可行计划，要决定所包含评定原因为何，并评定这些原因将怎样影响设施表现和其操作绩效。（步骤六）
5．选择方案
选择一个设计方案：此步骤即决定最能满足企业组织目标方案为何；在评定设施方案过程中，常会发觉成本不是唯一关键原因，如市场拥有率或用户满意度等全部是评定焦点。（步骤七）
6．实施方案
（1）实施设计方案：一旦选定某一方案，在实际构筑一项设施或对一区域进行布局之前，要优异行很多计划工作，从布局准备实施、实际开始实施、施行中和更正错误等每一个步骤全部要进行督导。（步骤八）
（2）继续和修正设计方案：当某一设施产生新需求时，整个设施计划必需据以修正。（步骤九）
7．定义问题（反复步骤一）
再定义设施目标：在先前步骤一中已提到有必需将所要生产产品或要提供服务给予数量化，此步骤则在对现有设施潜在修正和扩充原因进行考虑，并将其整合纳入布局计划中，同时和步骤一连接组成一设计循环。（步骤十）
2.4.2.2 Reed工厂布局程序
Reed提议采取下列有系统行动计划，作为计划和准备布局必需步骤[８]：
１．分析产品制造过程。
2．决定制造该项产品所需要程序。
3．准备布局计划。
4．决定工作站设计。
5．分析所需要储存区。
6．要求通道最少宽度。
7．建立所需要办公室。
8．考虑人员及服务设施。
9．研究工厂服务项目。
10．提供未来扩展准备。
上述步骤中，Reed认为布局计划表是整个布局程序中，最关键一个考虑。此表应包含下列内容：
1．步骤程序，包含：操作、运输、储存及检验。
2．每项操作标按时间。
3．机器选择及平衡。
4．人力选择及平衡。
5．物料搬运需求。
2.4.2.3 Muther系统化布局计划程序
Muther发展出一个布局程序称之为系统化布局计划（systematic layout planning）或简称为SLP，图3所表示。SLP是利用很多图表作为分析工具，和提出布局方案依据，而其程序中输入作业资料为P、Q、R、S、T五者，即产品（product）、数量（quantity）、途程安排（routing）、辅助劳务（supporting service）和时间（time）。依据所输入资料及了解个作业间角色和关系，能够进行物料步骤分析及作业关联分析，有这些分析能够发展出关联线图，以表现各项作业相对空间位置。接着决定每项作业所分配空间大小，空间指派工作完成后，便开始制作每一部门样板，并将这些样板放入关联线图内，而取得空间关联线图。再依据修正考虑及实务上限制，就能够发展出很多布局方案，并进行评定和推荐较佳方案。
实施SLP方法相当有条理，程序相当直接，在应用上不会发生困难；并强调作业关联指派优先次序，首先提出以邻接程度作为衡量作业关联性满足程度一项依据。然而，必需注意有很多不一样方案关联线图，全部可提供相同作业关联性满足程度；而且组成空间关联线图各空间样板形状，也会影响布局方案产生。所以，最终将空间关联线图转换成数个可行布局方案工作，不是一个机械化呆板过程，在此过程中机智、判定及经验全部是相当关键原因。
同时，Muther将布局计划划分为选择厂址、全盘布局计划和局部计划等三部分，可分别应用SLP以求解设计方案，其本质上是一样，即可用一样步骤方法加以处理，只是因为问题类型范围不一样，造成于所搜集资料种类也随之不一样。总而言之，Muther提出了一套相当完整且有系统布局计划程序，且其应用多种表格作为分析工具，对资料搜集、分析全部有很大助益[８]。

图3 系统布局计划（SLP）实施步骤
Fig3 The execution step of system layout planning

2.4.2.4 Apple工厂布局程序
Apple曾对工厂布局提出下列具体步骤次序[８]：
1．取得基础资料。
2．分析基础资料。
3．设计生产程序。
4．计划物料步骤类型。
5．考虑通常物料搬运计划。
6．计算设备需求。
7．计划部分工站。
8．选择特殊物料搬运设备。
9．协调相关作业群。
10．设计各项活动相互关系。
11．决定储存设备。
12．计划服务及辅助活动。
13．决定所需要