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物流系统规划与设计讲义

发布时间：2020-07-13   来源：文档文库   
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物流系统规划与设计讲义
商务策划学院 李健

推荐参考书：
1、冯耕中 现代物流规划理论与实践 2、谢如鹤 物流系统规划原理与方法 3、李云清 物流系统规划
4、刘联辉 物流系统规划及其分析设计 5、郝伟 物流系统规划与设计
6、王转 程国全 配送中心系统规划 7、伊俊敏 物流工程 推荐参考书（续）
8、吴清一 物流系统工程
9、姚城 物流配送中心规划与运作管理
10、蔡临宁 物流系统规划——建模及实例分析 11、马汉武 设施规划与物流系统设计 12、董维忠 物流系统规划与设计

第一部分 物流系统规划与设计概论


本章学习目标

•应该掌握物流系统的概念、构成要素和基本分类； •掌握物流系统化的概念和推进物流系统化基本策略；
•掌握物流系统规划与设计概念区别联系、类型和基本框架；
•理解物流系统规划与设计的层次、企业物流系统规划的任务、物流系统规划与设计的类型； •掌握物流系统规划设计的阶段；
•树立系统观点进行物流系统规划设计的基本思路
主要内容：
•1.1 系统与物流系统的概念 •1.2 物流系统分析
•1.3 物流系统的规划设计
•1.4 案例分析 低温配送中心的规划与设计
1.1 系统与物流系统的概念 一、系统

一般系统论认为系统是由相互联系、相互作用的若干要素结合而成的、具有特定功能的有机整体。具备四个基本特性，即整体性、相关性、目的性和环境适应性。 1.1 系统与物流系统的概念
❖一个完整的系统是由输入部分、输出部分、转换过程（将系统的输入转换成输出）和系统运行过程中的信息反馈等环节构成的
❖系统是相对于外部环境而言的，外部环境向系统提供劳力、手段、资源、能量、信息等，称为¡°输入¡±。a
.. 然后，系统应用自己自身所具有的功能，对输入的元素进行转化处理，形成有用产品，再¡°输出¡±到外部环境供其使用

1.1 系统与物流系统的概念 二、物流系统
•它是由物流各要素所组成的，要素之间存在有机联系并具有使物流总体合理化功能的综合体；是社会经济大系统的一个子系统或组成部分。 1.1 系统与物流系统的概念
•所谓物流系统是指按照计划为达成物流目的而设计的相互作用的要素的统一体。
•其目的与作用是将货物按照规定的时间、规定的数量、以最合适的费用、准确无误的送达到目的地，完成物品的使用价值的物理性转移，最终实现物品的社会价值。
•物流系统目标
1.1 系统与物流系统的概念 三、物流系统的构成要素 •1．系统资源要素
•物流系统资源要素一般有人、财、物、设备、信息和任务目标等。 •2．物流功能要素
•一般的物流系统的功能要素指的是运输、储存、装卸、搬运，包装、流通加工、配送、信息处理等基本物流活动环节，这些活动环节有效的结合在一起，便成了物流的整体功能，能合理、有效的实现物流系统的目的。
•3．节点线路要素
•也就是说，工厂、商店、仓库、物流中心、车站、码头、空港等物流据点以及连接这些据点的运输线路、运输方式与信息传递手段构成了物流系统的基本要素。 1.1 系统与物流系统的概念 •4．支撑手段要素
•①体制、制度。②法律、规章。③行政、命令。④标准化系统。 •5．物质基础要素
•①物流设施。②物流装备。③物流工具。④信息技术及网络。⑤组织及管理。 •6．系统的流动要素
•物流系统有六个流动要素：流体、载体、流向、流量、流程、流速。 •流体的自然属性决定了载体的类型和规模； •流体的社会属性决定了流向、流量和流程；
•流体、流量、流速、流向和流程决定采用的载体的属性，
•载体对流向、流速、流量和流程有制约作用，载体的状况对流体的自然属性和社会属性均会产生影响等等。 1.1 系统与物流系统的概念 四、物流系统的特征

•1．目的性
•物流系统有明确的目的，而且这个目的只有一个，就是保证将市场所需要的商品，在必要的时候，按照必要的数量送达到需求者的手中。
•2．最求系统整体最优
•3．系统要素之间存在着效益背反的关系
•4．物流系统作为其上位系统的子系统而发挥作用
•企业物流系统的上位系统是企业的经营系统，物流服务水准设定要以企业总体的经营目标，战略目标为依据，服从企业总体发展的要求。
•5．物流系统需要通过信息的反馈加以控制

1.1 系统与物流系统的概念 五、物流系统运行的基本原理

a
.. 1.1 系统与物流系统的概念 1.1 系统与物流系统的概念 六、企业物流系统的基本结构

•企业物流系统基本结构大致可以分为作业系统、信息系统和组织管理系统。 1.1 系统与物流系统的概念 物流系统化
物流系统化就是为提高物流系统的效率与效益，把物流的各个环节(子系统联系起来看成一个物流大系统，并进行整体设计和管理，以最佳的结构、最好的配合，充分发挥其系统功能、效率，实现整体物流合理化。
•目标：1.系统具有良好的服务性(service、 2.系统具有良好的快捷性(speed，3.系统库存合理(stock control、4.系统设施规模适当(scale optimization、5.系统能有效的利用面积和空间(space saving。物流系统化的目的，人们通常简称为物流系统“5S”目标。
•原则与要求：1.大量化；2.计划化；3.短距离化；4.共同化；5．标准化；6．信息化。
1.2 物流系统分析
•一、物流系统分析的概念
•系统分析（System analysis）不是一门新的学科，早在第二次世界大战期间，就和运筹学同时出现。不过直到1950年左右，根据有关学者的建议，由美国道格拉斯飞机公司出面组织了各方面的科学家为美国空军研究“洲际战争”，目的是向空军提出有关设备和技术的建议，当时称之为“研究与开发（Research and development）”计划。 1.2 物流系统分析
•因为道格拉斯这个组织可以影响美国空军的计划和军事订货，为防止外界不应有的猜测和保护自身的名誉，1948年5月，执行这项“研究与开发”计划的部门从道格拉斯飞机公司独立出来，正式成立兰德公司（RAND Company）“兰德”是“研究与开发”的缩写。 1.2 物流系统分析
•长期以来，兰德公司发展并总结了一套解决复杂问题的方法和步骤，他们称之为“系统分析”也叫兰德型的系统分析，它致力于提供重大的研究与发展计划和相应的科学依据，提供实现目标的各种方案并给出评价，供有关决策人进行决策。第二次世界大战后40多年来，系统分析逐步成为一项很热门的方法和技术，其应用范围也由早期的武器系统扩展到政府部门、行政事业和企业界的政策和决策的制订与分析。 2.1 物流系统分析
•所谓系统分析，就是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题，抓住系统中需要决策的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上，确定系统目标，提出为实现目标的若干可行方案，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后整理出完整、正确、可行的综合资料，从而为决策提供充分依据。系统分析实际上是综合运用科学方法、技术以处理问题的一种态度和观点。 1.2物流系统分析
•物流系统分析（Logistic System Analysis，简称LSA）是指在特定的时间和空间里，对其所从事的物流服务及其过程作为一个整体来处理，以系统的观点、系统工程的理论和方法进行分析研究，以实现其空间和时间的经济效应。

1.2物流系统分析 二、系统分析的目的
系统分析的目的在于通过分析比较各种替代方案的有关技术经济指标，得出决策者形成正确判断所必需的资料和信息，以便获得最优系统方案。系统分析的目的可以用下图表示。

三、物流系统分析范围
•物流系统分析所涉及的问题范围很广，它研究的主要问题是如何使物流系统的整体效应达到最优化。在经济管理中主要有以下几方面的应用：
a
.. •（1）制定经济发展规划、计划； •（2）重大物流工程项目的组织管理； •（3）厂址选择和建厂规划；
•（4）组织企业生产布局和生产线。 •（5）编制生产作业计划等。

四、物流系统分析的要素
•物流系统分析的因素很多，一般必须把握以下几点：
•明确期望达到的目的和目标；确定达到预期目的和目标所需要的设备、技术条件和相应的资源条件；计算和估计达到各种可行方案所需要的资源、费用和生产的效益，建立各种替代方案所需要的模型，模型中标明目的、技术条件、环境条件、资源条件、时间、费用、元素间的关系；为选择最优化方案，建立一定的判别准则。

•在上述论点的基础上，后人总结出物流系统分析的五个基本要素：目的、可行方案、模型、费用和效益、评价基准。物流系统分析的这5个基本要素，根据各要素相互之间的制约关系，可组成物流系统分析结构的概念图。如下图所示

五、物流系统分析方法
•物流系统分析注意逻辑思维推理的方法，在分析时往往要通过追问一系列的“为什么”而使问题得到圆满的解答。可借用下表来理解。
•有人把上述内容归纳成解决问题的“5WIH”，即：What，Why，When，Who，Where，How。


•例如，假设接受了某个物流系统的开发项目，那么接下来就必须设定问题，如果拟出下列疑问句自问自答，就容易抓住问题的要点。
•（1）项目的对象是什么？即要干什么？（what） •（2）这个项目何以需要？即为什么这样子？（Why）
•（3）它在什么时候和在什么样的情况下使用？即何时干？（when） •（4）使用的场所在哪里？即在何处干？（where） •（5）是以谁为对象的物流系统？即谁来干？（Who •(6怎样做才能解决问题？即如何干？（how）

•举例:以沿海某省建立核电厂为例，这些问题的答案如下： • (1要干什么事？ （what）
•在研究沿海某省核电厂的建立问题时，就是用物流系统分析方法研究在沿海某省建核电厂的可行性如何？ •(2为什么在沿海某省建立核电厂？（Why）
•由于沿海某省自产能源很少，历来靠进口油和煤发电，进口能源受国际经济和政治局势影响太大，自己无力左右局势。同时也为了在经济上求得更廉价的电力和为了减少环境污染。

•(3）何时建立为宜？（when）
•电力工业为先行官，当前世界屡发能源危机，此项建设，刻不容缓。 • (4）何处建厂为宜？（where）
a
.. •从避开地震区和断裂、海啸、流沙区而又有足够冷却水，远离人口密度中心地区而又较接近用电地区几点来看，则以沿海某省北部沿海为宜。

•(5由何单位承建？（Who •由沿海某省电力公司负责，并请工程顾问公司提供各种技术方面的咨询服务工作。 •(6如何进行？（how）
•工程进度应服从十年发电规划，具体技术细节还须由工程顾问公司作进一步研究后再提出。

物流系统分析的步骤示意图

系统分析的详细步骤：

•1.问题构成与目标确定
•目的在于确定目标，说明问题的重点与范围，以便进行分析研究。 • 2．搜集资料探索可行方案
•
在问题构成之后，就要拟定大纲和决定分析方法，然后依据已搜集的有关资料找出其中的相互关系，寻求解决问题的各种可行方案。

3．建立模型（模型化）
•为便于分析，应建立各种模型，利用模型预测每一方案可能产生的结果，并根据其结果定量说明各方案的优劣与价值。模型的功能在于组织我们的思维及时获得实际问题所需的指示或线索。模型充其量只是现实过程的近似描述＊果它说明了所研究的物流系统的主要特征，就算是一个满意的模型。

•4．综合评价
•
利用模型和其他资料所获得的结果，将各个方案进行定量和定性的综合分析，显示出每一项方案的利弊得失和成本效益。同时考虑到各种有关的无形因素如：政治、经济、军事、理论等，所有因素加以合并考虑并研究，获得综合结论，以指示行动方针。
• 5．检验与核实
• 以试验、抽样、试行等方式鉴定所得结论，提出应采取的最佳方案。
•
九、 物流系统分析易犯的错误
•凡需用作物流系统分析的问题，常常是十分迫切而复杂的问题，决策者往往急于获得答案，这种环境因素往往影响物流系统分析者的判断，导致种种错误。主要有以下几方面：
•1.忽视明确问题。分析往往是从问题的构成开始，最大的疏忽常常是对这一阶段的工作没有给予应有的重视，以至于还没有弄清究竟是什么问题，就急于分析，当然也难以得出正确的结论。 九、 物流系统分析易犯的错误
•2.过早得出结论。物流系统分析是一个反复优化的过程，仅仅进行一次循环就得出结论和建议，往往有失周密、妥当。
•3.过分重视模型而忽视问题本身。物流系统分析者往往热衷于模型与计算以及诸多数量关系，不恰当地扩大了模型的作用，反而忽视了问题本身，造成所提的提议对解决问题没有多大帮助。 九、 物流系统分析易犯的错误 十 物流系统模型建立
➢物流系统模型的定义
➢模型是对物流系统的特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表述，它反映了系统某些本质属性。模型描述了物流系统各要素间的相互关系、系统与环境之间的相互作用。
a
.. 本书按模型的形式对模型进行细分 物流系统建模思路
➢系统模型的建立，是预测实体未来行为与状态变化的智力结构和数量化方法。模型与现实实体行为状态之间的差异应尽可能地小，而模型的逼真程度则取决于建模者的知识水平 和系统分析的能力。 ➢系统工程中使用的模型，通常都包括有可控变量和不可控变量。有如下形式 ➢ U=f（X，y）
➢式中： U —描述系统功能质量的效用或准则值，有时称为目标函数； X —可控变量； y—不可控变量，对U有影响； f —U与X， y之间的关系函数。 建立模型一般可遵循如下思路：
➢1.直接分析法
➢系统较简单，问题明确，可按问题的性质直接建立模型。
➢例题1 流通加工中的下料问题。试求面积为一定值的矩形中，周长和为最小时的各边长度。

➢解 因为是矩形，所以对边两两相等。设其一边长为x，邻边长为y，则周长L=2（x＋y）。如果矩形面积为A。则有
➢ A=x·y或y= A ／ x ➢把上式代入周长L的关系式，可得
➢ L=2（ x十y ）=2（ x 十A ／ x ）
➢式中A是定值，即A是不可控变量。欲求L最小时的X值，可用一次导数为零来求解。 ➢解x=y。
➢ 结果表示，要保持A不变而周长L最小时，X与y应相等，即一个正方形。 例题2：
➢某厂拟建一新供应仓库供应Pi(i=1，2,…,n）个车间用料。从新库到各用料点的运输费用与运输量和运输距离的乘积（以 t/km表示）成正比。已知各用料点的物资需求量Wi (i=1，2,…,n） 。应如何选择新库的位置，才能使总运输费用最低。

➢2.数据分析法
➢当系统结构的性质尚不够清楚，但是，通过分析系统功能的已有数据或新做的试验所获取的数据可以建立系统阿模型。 ➢3.实验分析法
➢对于某些问题，现有的数据分析尚不能确定个别变量对整个系统工作指标的影响，又不可能做大量试验时，也可以在系统上作局部试验，确定关键的本质变量，弄清楚其本质特性及其对所关心指标的影响。逐步分析发现矛盾，建立试验模型，直到取得满意的效果为止。

例3：
4.主观想象法
➢当系统结构性质不明确，又无足够的数据，系统上又无法做实验，此时看来无法建立模型，但实际上也是可以利用“主观想象”人为地实现一个模型的。 5.人工实现法
➢当系统结构复杂，性质不明确，没有足够的数据，又无法在系统上做实验，或者不允许做实验时，可以人为地逐步建立俱型。
➢对于某些复杂的物流系统不能利用现买做试验，可借用人工实现，将实际情况做适当的简化，将人工现实分解成一些初等系统，从局部的小事件中了解情况，摸清底细，这样就比较容易形成模型。然后在返回到第一次人工实现开成的模型M1。根据实际情况进行适当的补充修改，使之形成更加接近实际物流系统的M2。如此反复进行，直到获得具有更为一般性和满意的模型为止。

物流系统建模步骤
a
.. ➢不同条件下的建模方法虽然不同，但是建立模型的步骤可以归纳为以下几步： ➢1.弄清问题，掌握真实情况；
➢2.搜集资料；3.确定因素之间的关系； ➢4.构造模型；5.求解模型； ➢6.检验模型的正确性
课堂讨论：
从重庆运送1000辆摩托车到北京，请选择最佳运输方式？ （不考虑联运）
例：从重庆运送1000辆摩托车到北京，请选择最佳运输方式？
•1.从重庆到北京的运费(元:公路：40000； 航空：100000;水运：25000； 铁路：35000 •2.从重庆到北京的时间（小时）:公路：48 ；航空4；水运：72 ；铁路：36 •3.从重庆到北京的货损（件）：公路：8 ；航空：1；水运： 5；铁路：6。 •4.从重庆装上运输工具耗时（小时）：公路：10 ； 航空：30；水运：20 ； 铁路：20。
例：运送1000辆摩托车到北京，请选择最佳运输方式？
•1.经济性（从重庆到北京的运费如下） •公路：40000； 航空：100000 •水运：25000； 铁路：35000 •C=﹛ C（T）+C（S）+C（A）+C（R） ﹜/4 •C=（4000+25000+35000+100000）/4 •
=50000
•F1（R）=C（R）/C • =35000/50000=0.7 •F1（T）= C（T）/C • =40000/50000=0.8 •F1（S）= C（S）/C • =25000/50000=0.5 •F1（A）= C（A）/C •
=100000/50000=2 2.迅速性（从重庆到北京的时间：）
•公路：48 （小时） ； 航空：4（小时） •水运：72 （小时） ； 铁路：36 （小时） •H= ﹛ H（T）+H（S）+H（A）+H（R） ﹜/4 •H=﹛48+72+36+4﹜/4 =40 （小时）



•F2（T）=H（T）/H • =48/40=1.2 •F2（S）=H（S）/H • =72/40=1.8 •F2（A）=H（A）/H a
.. • =4/40=0.1 •F2（R）=H（R）/H • =36/40=0.9
3.安全性（从重庆到北京的货损：）
•公路：8 （件） ； 航空：1（件） •水运： 5（件） ； 铁路：6 （件）
•D= ﹛ D（T）+D（S）+D（A）+D（R） ﹜/4 •D=﹛8+5+1+6﹜/4 =5 （件）


•F3（T）=D（T）/D=8/5=1.6 •F3（S）=D（S）/D=5/5=1 •F3（A）=D（A）/D=1/5=0.2 •F3（R）=D（R）/D=6/5=1.2
4.便利性
•公路：10 （小时） ； 航空：30（小时） •水运：20 （小时） ； 铁路：20 （小时） •V= ﹛V（T）+V（S）+V（A）+V（R） ﹜/4 •V=﹛10+20+30+20﹜/4 =20 （小时）



•F4（T）=V（T）/V=10/20=0.5 •F4（S）=V（S）/V=20/20=1 •F4（A）=V（A）/V=30/20=1.5 •F4（R）=V（R）/V=20/20=1
综合比较：
•F（T）= α1 F1（T）+ α2 F2（T）+ α3 F3（T） + α4 F4（T）
•= 0.5×0.8+0.25×1.2+0.15×1.6+0.1×0.5 •F（T） = 0.99

•F（S）= α1 F1（S）+ α2 F2（S）+ α3 F3（S） + α4 F4（S）
•=0.5×0.5+ 0.25×1.8+0.15 ×1.0+0.1 ×1.0 •F（S）
= 0.95
•F（A）= α1 F1（A）+ α2 F2（A）+ α3 F3（A） + α4 F4（A）
•=0.5 ×2 +0.25 ×0.1+0.15×0.2+0.1 ×1.5 •F（A）
=1.205 •F（R）= α1 F1（R）+ α2 F2（R）+ α3 F3（R） + α4 F4（R）
a
.. •= 0.5×0.7 +0.25×0.9+0.15×1.2+0.1 ×1.0 •F（R）
=0.855
物流系统规划与设计 商务策划学院 李健

第一章 物流系统规划与设计概论 商务策划学院 李健 本章学习目标

•应该掌握物流系统的概念、构成要素和基本分类； •掌握物流系统化的概念和推进物流系统化基本策略；
•掌握物流系统规划与设计概念区别联系、类型和基本框架；
•理解物流系统规划与设计的层次、企业物流系统规划的任务、物流系统规划与设计的类型； •掌握物流系统规划设计的阶段；
•树立系统观点进行物流系统规划设计的基本思路
主要内容：
•1.1 系统与物流系统的概念 •1.2 物流系统化推进 •1.3 物流系统的规划设计
•1.4 案例分析 低温配送中心的规划与设计
1.3 物流系统的规划设计 一．物流系统规划的一般定义
•物流系统规划是对拟建的物流系统的作出长远的、总体的发展计划与蓝图。 •具体表现为物流战略规划、营运规划、组织规划、设施规划等。
•一般的理解是如何对物流系统中的资源做最有效的配置，使系统整体达到最佳的绩效表现。
1.3 物流系统的规划设计

二．物流系统规划与物流系统设计

物流系统规划是关于物流系统建设的全面长远发展计划。
物流系统规划属于物流项目的总体规划，是可行性研究的一部分是进行可行性论证的依据。
物流系统设计是在一定技术与经济条件下，对物流系统的建设预先制订详细方案，是项目运作或施工设计的依据。
物流系统设计属于项目初步设计的一部分内容。 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计

•物流系统规划属于物流项目的总体规划，是可行性研究的一部分；而物流系统设计则属于项目初步设计的一部分内容。
•（1）物流系统规划与物流系统设计的相同之处
•①物流系统的规划工作与设计工作都属于物流项目的高阶段设计过程，内容上不包括项目施工图纸等的设计。
•②理论依据相同，基本方法相似。物流系统规划与设计工作都是以物流学原理为理论依据，运用系统分析的观点，采取定量与定性相结合的方法进行的。

1.3 物流系统的规划设计

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.. •（2）物流系统规划与物流系统设计的不同之处
•①目的不同。物流系统规划是关于物流系统建设的全面长远发展计划，是进行可行性论证的依据。物流系统设计是在一定技术与经济条件下，对物流系统的建设预先制订详细方案，是项目运作或施工设计的依据。
•②内容不同。物流系统规划强调宏观指导性，物流系统设计强调微观可操作性。
•一般情况下，规划与设计两者联系密切，难以截然分割，往往人们将之合二为一笼统称之为物流系统规划与设计。
1.3 物流系统的规划设计

三．物流系统规划与设计的层次 •1．国家一级的物流系统规划
•着重于以物流基础设施和物流基础网络为内容的物流基础平台规划。如铁路、公路的主干线路规划，全国大型综合物流基地以及综合区域信息网络的规划。 •2．省、市一级的物流系统规划
•着重于地区物流园区、物流中心、配送中心三个层次的物流结点规模和布局的规划。物流园区、物流中心、配送中心三个层次的物流结点是各省、市物流外结内连的重要物流设施，也是较大规模的地方投资项目。这三个层次物流结点的规划是省、市物流运行合理化的重要基础。 •3．经济运行部门的物流系统规划
•在物流基础平台之上，有大量的行业和经济事业部门进行物流运作，要使这些物流运作做到合理化和谐调发展，需要有物流规划的指导，例如石化行业的供应链物流规划、连锁商贸行业的物流规划等。 •4．企业物流系统规划与设计

1.3 物流系统的规划设计

•省、城市或地区级物流规划应当从区域经济发展的角度出发，研究区域物流系统对地方经济的促进和带动作用，着重于综合的物流园区布局的规划和相关的交通基础设施的规划。 例证： 厦门市物流发展规划目录

•1 、总论

•1.1 规划的背景与依据 •1.2 指导思想

•1.3 物流系统功能定位 •1.4 规划目标

•2 、物流运输基础设施规划

•2.1 港口基础设施规划

•2.2 铁路运输通道基础设施规划 •2.3 公路运输通道基础设施规划 •2.4 航空港基础设施规划

•2.5 城市内道路体系基础设施规划 •2.6 运输方式间的衔接

厦门市物流发展规划目录

•3 、物流园区规划

•3.1 物流园区布局 •3.2 园区功能划分 •3.3 物流园区建设规模 •3.4 园区与运输通道的衔接 •3.5 实施意见

•4 、配送中心规划

a
.. •4.1 配送中心的布局 •4.2 配送中心的功能 •4.3 配送中心建设规模 •4.4 实施意见

厦门市物流发展规划目录

•5 、交易批发市场物流服务设施规划

•5.1 物流服务设施的作用 •5.2 物流服务设施的布局 •5.3 物流服务设施的功能 •5.4 物流服务设施的建设规模

•6 、物流信息平台规划

•6.1 信息平台的系统构成 •6.2 信息平台功能 •6.3 实施意见

厦门市物流发展规划目录

•7 、加强工商企业物流管理和增强物流服务能力 •8 、实施规划的政策措施

•8.1 加强政府对物流工作的引导、扶持、协调和监督 •8.2 采取有利措施，加快物流基础设施建设

•8.3 建立有利于物流企业发展和运作的政策法规环境 •8.4 加快物流人才的培育和引进 •8.5 加快对外合作与交流

深圳六大物流园区定位与功能

例证：济南市“十一五”物流园区规划

•选址 •基础条件 •功能定位 •建设思路
济南市“十一五”物流园区规划

•选址在槐荫区担山屯附近，位于津浦铁路以东，220国道以北，京福高速公路以西，胶济铁路以南，规划控制面积700公顷左右。同时整合段店汽车和配件市场，经济开发区及重汽工业园等周边物流资源。 济南市“十一五”物流园区规划

• 基础条件：园区东靠京福高速公路，南临220国道，西邻济南最大的铁路编组站，园区的南北两端分别是京福高速公路的担山屯立交桥和大杨庄立交桥出口，为园区车辆的分流提供了方便条件。园区附近有水屯铁路货运站，可实现铁路与公路的衔接，规划中的京沪高速铁路济南客运站位于园区的东邻，建成后园区及周边地区将是人流、物流聚集的地方，是发展现代物流的优选区域。便利的交通条件有利于该园区与我市周边地区实现对接，形成重要的物流节点。 济南市“十一五”物流园区规划

•园区周围有济南经济开发区、高新农业开发区、规划中的新城区以及重汽工业园、一机床集团、二机床集团、试金集团、山水集团、润华等一批大型工商企业，为该园区的发展提供了良好的产业基础条件。

•该园区符合城市总体规划用地要求，发展腹地宽阔，便于合理规划和布局物流设施。目前槐荫区和山东现a
.. 代集团已经在此进行物流基地的规划建设，并于2005年9月奠基，初步具备了率先建成现代化示范物流园区的条件。
济南市“十一五”物流园区规划

•功能定位：以省际物流集散功能为主，建设集货运配载、信息服务、仓储、交易、流通加工、展示、城市生活和生产配送、公铁联运等物流服务于一体的集散型物流园区。形成济南连接环渤海经济圈、长江三角洲经济圈以及河南、、安徽等省的主要物流节点。为我市西部地区的产业发展提供全方位的物流服务。 济南市“十一五”物流园区规划

•
建设思路：充分发挥园区的交通优势，整合周边物流资源，与西部新城相适应，高起点总体规划园区功能布局和空间布局，以润华集团和段店汽车及配件市场群为依托，重点发展汽车整车及配件的营销物流，形成全国区域性的汽车和配件采购交易中心。以铁路西编组站为依托，完善园区物流基础设施，形成省际物流集散基地。重点规划建设综合管理服务区，现代商务办公区，大型公铁联运场站，综合性配送中心和专业交易中心。通过总体规划，分期建设，形成产业特色鲜明、连接京津唐和长三角经济圈、辐射华北和西部内陆省份的区域性枢纽型物流园区。 1.3 物流系统的规划设计 4．企业物流系统规划与设计 ①企业物流系统规划的任务 1.3 物流系统的规划设计 ②企业物流系统规划的任务
•企业物流系统规划设计涉及三个层面： •企业物流战略管理层面：其主要任务是对企业物流系统的建设与发展做出的长期的总体谋划，即长远规划。 •企业物流营运系统设计层面：其具体任务是对企业物流系统营运进行规划与设计，即物流运作方案策划，物流营运系统设计，是企业物流战略实施与落实。
•企业物流作业操作层面：是每个小时或者每天都要频繁进行的物流作业及其管理。其任务在于如何利用战略规划和系统设计所确定的物流渠道快速、有效地运送产品。 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计

四．物流系统规划设计的重要意义
•1．物流系统的涉及面非常广泛，需要有各方共同遵循的准则 •2．物流过程本身存在“背反”现象，需要有规划协调、理顺
•3．物流领域容易出现更严重的低水平的重复建设现象，需要有规划的制约 •4．物流领域的建设投资，尤其是基础建设的投资规模巨大，需要有规划的引导 •5．实现我国物流跨越式的发展，需要有规划的指导 •6．是企业构筑新型物流系统的需要
•从“营销支持”和“流程再造”角度进行物流系统的建设规划与设计，会有效地提高企业的素质，增强企业的运营能力。

1.3 物流系统的规划设计

五．物流系统规划与设计的类型
•物流系统规划设计可以分为两类，一类是新建物流系统规划与设计，一类是原有物流系统向新型物流系统转型的改造规划与设计。新建物流系统的规划与设计又可以分为单个物流据点的物流系统规划与设计和多个物流据点的物流网络系统的规划与设计两种形式。
•物流系统规划与设计的主要内容有 ：物流战略规划 、物流系统模式设计 、物流功能要素规划与设计
、作业流程规划与设计 、物流设施规划与设计、信息系统的规划与设计等。 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计

a
.. 装卸搬运操作的表示方法 案例：装卸搬运操作改进
•某零件仓库入库操作的活动顺序是从货车上卸下零件箱子、点数、检查、打标记、入库。具体过程见下图所示： 入库流程图

改进后的入库流程图 改进后的入库工艺流程图 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计

1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计 1.3 物流系统的规划设计

2、企业物流系统规划与设计的内容 1.3 物流系统的规划设计 六、物流系统规划设计的阶段
•物流系统规划设计流程大致可分为四个阶段。 •1. 建立目标和约束条件

在整个物流系统规划设计的过程中，首先最重要的是确定物流系统规划设计的目标。 •2. 数据收集和方案拟定
• 在物流系统规划设计中，要进行大量的相关基础资料的调查和手机工作，作为系统设计的参考依据。 •3. 方案评估与选择
• 对物流系统进行方案评估的目的就是针对备选方案的经济、技术、操作等层面的可行性做出比较与评价，从而帮助决策者选择最优或最满意的方案。主要的评估方法有程序评估法、因素评估法和目标设计法。
• 4．方案实施和实效评价

• 物流系统方案的实施过程是相当复杂的过程，这就要求实施者根据决策者选出的最优设计方案，严格按照方案设计的要求逐步实施。

1.3.1 物流系统规划设计资料
•（1）物流服务需求 •（2）现有物流资源 •（3）社会经济发展状况 •（4）竞争状况
1.3.2 物流系统规划设计评估
•物流系统评估的完整内涵包括现状评估、方案评估和实效评估三个阶段，它们既受物流系统规划设计的制约，又反过来影响物流系统的规划与设计。这三个阶段是先后延续的、且周而复始。 现状评估
•现状评估是从分析现有物流系统各子系统间的相互联系与内在影响因素入手，对现有物流系统进行诊断评价，找出现有物流系统的问题症结。
•通过现状评估可以对现有物流系统进行更为全面的了解，从而找准问题的症结，进而才能提出更为科学可行的规划方案。 方案评估：
a
.. •物流系统规划设计方案评价的基本目标是提供备选方案各方面的评估信息，以辅助决策者选择最优或满意的方案。 实效评估：
•实效评估是物流系统规划与设计方案实施功效最直接的方法，它要为下述三个问题提供答案： • ①物流系统规划设计方案实施后发生了哪些变化？ •②这些变化带来的效益和损失是什么？（方案的效果） •③发生这些变化的原因是什么？（问题症结）
（1）程序评估法
•程序评估法着重于设计过程的评价，目的在于确保能够得到正确且合乎基本条件的设
设计结果，多用于方案评估。
•程序评估法通过对物流系统规划设计的各个环节进行评估，以判别整个规划设计过程是否合理。
•程序评估法需要根据不同的规划设计项目设计评价表，一般来说评价的内容主要依据项目规划设计的过程或程序而制定。

（2） 因素评估法
•因素评估法着重于对结果的评价，目的在于判断方案的成效，为决策者提供决策依据。 •因素评估法可用于现状评估、方案评估和实效评估。
•因素评估法是针对方案，建立一个完整的且具有逻辑构架的能够衡量方案成效的因素群（评价指标体系），以此作为各评价事项，并依照指标属性，将各因素划分成不同群组；
•因素评估法是一种常用的方案评估方法。


•因素评估法可划分为定量因素评估法和定性因素评估法两种，
•但无论是定量因素法还是定性因素法，一个完整的因素评估法应具有三个部分： • ①构筑评估因素群（评价指标体系）；
• ②测算（定量、定性）各因素的效果（评估指标）； • ③综合评估指标。
定性因素评估法
•定性因素评估法包括：
•（1）优缺点列举法 •（2）因素分析法 •（3）点评估法


层次分析法
•层次分析法（AHP）是一种实用的多准则方法，能够统一处理方案决策中定性、定量因素，具有实用性、系统性、简洁性等优点，特别适用于不确定情况与具有多评估因素的决策问题。
•其目的是将复杂的问题系统化，进行层次分解，并通过量化的判断觅得脉络后再加以综合评估，为决策者提供决策的依据。

•层次分析法的算法思想是：
a
.. •首先把复杂问题逐步分解成简单的组成因素，将这些因素按支配关系分组，形成有序递阶的层次结构； •其次通过对这些因素的两两比较，求得各要素在每个层次中的相对重要性即目标权重，从而将多目标问题转化为加权单目标问题；
•最后通过备选方按各基层指标值的定量测算与定性判断的结果对方案进行综合评价。


•完成物流系统规划的几种可行方案后，就可以对系统方案进行评估。
•本例介绍采用AHP评估法对配送中心规划方案进行评估的方法和步骤。评估过程如下：

（1）构建配送中心系统评估要素层次图 （2）建立要素评点基准表，如下表所示：

（3）AHP要素权重计算，依要素层次建立各阶层的要素权重分配表，如下表所示。
•第二阶层要素权重
第三阶层要素权重
各要素对权重的综合计算
（4）各方案要素评点评分：评估小组将各方案要素评点的结果列出，如下表所示。 （5）计算各方案评点总分及优先次序 目标设计法
•目标设计法是美国对交通规划评价中常用的方法。该方法也可以用于物流系统规划与设计的评价。 •目标评价法的框架由价值（Value）、目标（Goals）、任务（Objectives）、指标（Measures of effectiveness）、标准（Standards）五个层次组成。
•其中：价值是服务对象的定位，目标是价值的定性描述，任务是目标的具体分解，指标是任务的定量描述，标准是指标的数值界定。
•目标设计法适用于方案评价和实效评价
评价矩阵
例：根据某一物流系统的设计方案，建立如下评价框架：
•①价值：提供良好的物流服务；
•②目标：改善现有的物流系统的服务质量；
•③任务：提高物流系统的可靠性，货物送达速度，产品可得性； •④指标：送货准点率，送货速度，缺货车；
•⑤标准：每天迟交30min的次数不超过每天送交次数的5％，送达时间24h，缺货率5％。 •现有三个可共选择方案的指标如下表所示，试确定最优方案。
可供选择方案的指标

•第一步：建立评价矩阵如下表所示。
•第二步：根据标准定量或定性分析每个方案的指标结果，假定满足指标要求，则分值取1，按此标准给各方案的指标打分。
•对于指标送货准点率，方案1为95％，则取分值为1 •方案2为96％，则分值为：1＋（96％-95％）╳1／95％=1.01 •方案 3为98％，则分值为；1＋（98％-95％）╳ 1／95％= 1.03
a
.. •对于指标送货速度，方案1为：24，则取分值为1 •方案 2为 26，则分值为： 1-（26-24） ╳ 1／24=0.92 •方案3为20，则分值为 ：1＋（24-20） ╳ 1／24=1.17 •对于指标缺货率，方案 1为 3％，则取分值为：1+（5％-3％） ╳ 1 ／5％=1.4 •方案 2为 4％，则分值为： 1+（5％ - 4％） ╳1／5％=1.2 •方案3为6％，则分值为： 1- （6％ - 5％） ╳1／5％=0.8

•第三步：分值乘以相应的权值计算各方案各指标 的总分值，见表所示。 •第四步：计算各方案总效果，见表所示 • 第五步：总效果最大的方案最优。
•方案 1总效果为 9.6，大于其他方案的总效果，方案 1最优。
•

第二部分 物流网络与选址规划
healthleee 联邦快递，选址带来？
•联邦快递（FedEX）在35年的历史中都相信快件处理枢纽的功能。尽管创始人兼CEO Fred Smith在大学小包快运的枢纽设计只得了 C，但此观点却被证明极其成功。
• 公司最开始在田纳西州孟菲斯建立枢纽，随后在巴黎建立欧洲枢纽，在菲律宾的苏比克湾建立亚洲枢纽，1998年在台北建立亚洲第二个枢纽，作为菲律宾枢纽受政局不稳和台风袭扰时后备。联邦快递公司的年收入是 180亿美元，600多架飞机通达全球325个机场，38 000辆小货车提供门到门服务。
•为什么FedEx选孟斐斯作为中心枢纽？因为它在美国中部，而且它的气候条件好，对公司优秀的飞行安全记录贡献很大。
• 除星期天外的每天晚上，联邦快递都将全世界自己没有直航通达城市的货物包裹集到孟斐斯。每晚中心枢纽综合调配飞行路线和运量来节省成本。且中心枢纽系统能减少处理错误和损失，以及运转时间，因为包裹的分拣都是全电脑控制。
•孟斐斯枢纽占地150万平方英尺，约33个足球场大。每天包裹分拣持续到凌晨4点。包裹和文档按城市、国家和邮码经过两次分拣，然后集中到物流箱中装入飞机，发到全球211个国家和地区。
•菲律宾枢纽利用原美军基地建立，9万平方英尺的设施每小时可处理 6000只箱子和 1万份文档，共有3100个雇员。 讨论及思考题
•1．你认为联邦快递选址决策可能考虑了什么因素？
• 2．企业选址是决定公司战略成败的因素之一。对联邦快递这样的服务型企业，厂址的
选择将会给企业的竞争力带来什么样的影响？ 案例讨论
•1．主要考虑了自然资源条件中的气候条件和社会环境条件中的基础设施条件和政府和公众的态度等因素。 •2．主要是从影响企业的经营成本和服务质量给企业竞争力带来影响。

本章学习目标

•了解物流网络的构成要素和基本结构、物流结点种类及其功能作用； •掌握物流网络构建原则；
•理解物流网络规划设计的步骤和基本方法；
a
.. •掌握物流设施选址问题的分类；
•掌握目前常用选址模型的求算方法和技巧，能够针对不同的物流系统对其物流网络进行规划和设计。
主要内容：
•2.1 物流网络概述
•2.2 网络络规划设计过程 •2.3 物流网络与设施选址方法
2.1 物流网络概述 物流网络 物流网络
2.1 物流网络概述 2.1 物流网络概述 物流网络结构类型 物流网络结构类型 2.1 物流网络概述 2.1 物流网络概述 2.1 物流网络概述 2.1 物流网络概述 七、物流结点 七、物流结点 七、物流结点 七、物流结点 七、物流结点
2.2 网络规划设计一般步骤 2. 网络规划的一般步骤
2.3 物流设施场址选址及其评价 2.3 物流网络与设施选址方法
•物流网点的选址决定了整个物流系统的模式、结构和运作效率。
•通过学习，可以了解选址问题的分类方法和决策理论，对不同的选址问题建立不同的数学模型，掌握目前常用选址模型的求算方法和技巧。 一. 选址问题的分类
•在建立一个选址模型之前，需首先确定以下几个问题： •①选址的对象是什么？
•②选址的目标区域是怎样的？ •③选址目标和成本函数是什么？ •④有什么样的一些约束？
1.按设施对象划分
•不同的物流设施其功能不同，选址时所考虑的因素也不相同；在决定设施定位的因素中，通常某一个因素会比其他因素更重要。
•在工厂和仓库选址中，最重要的因素通常是经济因素。
•服务设施（如零售网点）选址时，到达的容易程度则可能是首要的选址要素，在收入和成本难以确定时，尤其如此。在地点带来的收入起决定性作用的选址问题中，地点带来的收入减去场地成本就得到该地点的盈利能力。
2 .按设施的维数划分
•根据被定位设施的维数。可以分为体选址、面选址、线选址和点选址。
a
.. •体选址是用来定位三维物体的，例如卡车和飞机的装卸或箱子外货盘负载的堆垛。 •面选址是用来定位二维物体的，例如一个制造企业的部门布置。
2 .按设施的维数划分
•线选址是用来定位一维物体的，例如在配送中心的分拣区域，分拣工人向传送带按照定单拣选所需要的货品。
•点选址是用来定位零维设施的。当相对于设施的目标位置区域面言，设施的尺寸可以忽略不计时，可使用点选址模型。大多数选址问题和选址算法都是基于这种情况的。主要介绍的是点选址模型在工业企业的配送系统中定位一个新的配送中心。 3 .按设施的数量划分
•根据选址设施的数量，可以将选址问题分为单一设施选址问题和多设施选址问题。
•单一设施的选址与同时对多个设施选址是截然不同的两个问题，单一设施选址无需考虑竞争力、设施之间需求的分配、集中库存的效果、设施成本与数量之间的关系等，而运输成本是要考虑的首要因素。 4. 按选择的离散程度划分
•按照选址目标区域的特征，选址问题分为连续选址和离散选址两类。
•连续选址问题是指在一个连续空间内所有点都是可选方案，需从数量是无限的点中选择其中一个最优的点。这种方法常应用于物流设施的初步定位问题。
•离散选址问题是指目标选址区域是一个离散的候选位置的集合。候选位置的数量通常是有限的，可能事先已经过了合理分析和筛选。这种模型是较切合实际的，常应用于设施的详细选址设计问题。 5.按目标函数划分
•按照选址问题所追求的目标和要求不同，模型的目标函数可分以下几种： •（1）可行点／最优点
•
对于许多选址问题来说，首要的目标是得到一个可行的解决方案，即一个满足所有约束的解决方案。可行方案得到以后，第二步的目标是找到一个更好的解决方案。
•（2）中点问题
• 在区域中选择（若干个）设施位置，使得该位置离客户到最近设施的距离（或成本）的“合计”最小。这种目标通常在企业问题中应用。 5.按目标函数划分
•（3）中心问题
• 根据使得离客户到最近的设施的距离（或成本）“最大值”最小的原则，在区域中选择设施的位置的方法称为中心问题。中心问题也称为Mini－max问题。
•（4）单纯选址问题／选址一分配问题
•如果新设施和已存在设施间的关系与新设施的位置无关，而是固定的，则选址问题称为单纯选址问题，也称为有固定权重的选址问题。 二. 选址的基本方法
•近年来，选址理论迅速发展，各种各样的选址越来越多。特别是计算机的应用，促进了物流系统选址的理论发展，对不同方案的可行性分析提供了强有力的工具。
•选址的方法大体上有以下几类： •1.专家选择法； •2.解析法；
1.专家选择法
•专家选择法是以专家为索取信息的对象，运用专家的知识和经验，考虑选址对象的社会环境和客观背景，直观地对选址对象进行综合分析研究，寻求其特性和发展规律并进行选择的一类选址方法。
•专家选择法中最常用的有因素评分法和德尔菲法。
a
.. 2.解析法
•解析法是通过数学模型进行物流网点布局的方法。采用这种方法首先根据问题的特征、已知条件以及内在的联系建立数学模型或者是图论模型，然后对模型求解，获得最佳布局方案。采用这种方法的优点是能够获得较为精确的最优解，缺点是对一些复杂问题建立恰当的模型比较困难，因而在实际应用中受到很大的限制。
•解析法中最常用的有重心法和线性规划法。
3.模拟计算法
•模拟计算法是将实际问题用数学方法和逻辑关系表示出来，然后通过模拟计算及逻辑推理确定最佳布局方案。这种方法的优点是比较简单，缺点是选用这种方法进行选址，分析者必须提供预定的各种网点组合方案以供分析评价，从中找出最佳组合。因此，决策的效果依赖于分析者预定的组合方案是否接近最佳方案。
•该法是针对模型的求解而言的，是一种逐次逼近的方法。一般情况下只能得到满意的近似解。
三. 设施选址的定性分析方法 1.优缺点比较法 2.德尔菲分析模型法
四. 设施选址的定量分析方法
•定量分析方法主要包括因素评分法、成本-利润-产量定址分析、重心法、运输模型法。

1. 因素评分法
•影响企业选址的因素多种多样，包括定性和定量因素都要考虑。可以使用不同的权数来评价因素的重要性。 •因素评分法使用非常广泛，它能够考查多种不同因素的综合作用。 •因素评分法一般有以下几个步骤： •1 ）决定一组相关的选址决策因素；
•2 ）根据企业目标为每个因素赋予一个权重，以此显示它与所有其他因素相比的相对重要性。各因素比重总和一般是1.00。 1. 因素评分法
•3）对所有因素的打分设定一个共同的取值范围，一般是1-10，或1-100。 •4 ）对每一个备选地址，对所有因素按步骤3所设定的范围评分。
•5 ）用各个因素的得分与相应的权重相乘，并把所有因素的加权值相加，得到每一个备择地址的最终得分。 •6 ）选择具有最高总得分的地址作为最佳的选址。

2. 成本-利润-产量定址分析
•成本-利润-产量定址分析也称量本利分析，它有利于对供选择的地点在经济上进行对比，一般常用图表法求解，它的步骤如下：
•1）确定每一备选地址的固定成本和可变成本。 •2）在同一张图表上绘出各地点的总成本线。
•3 确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的成本最少或者哪一地点的利润最高。这种方法需要以下几点假设：
–a 产出在一定范围时，固定成本不变。 –b 可变成本与一定范围内的产出成正比。 –c 所需的产出水平能近似估计。 –d 只包括一种产品。
•在成本分析中，要计算每一地点的总成本TC，利用以下公式： •TC=FC+VC×Q
•式中，FC—固定成本；VC—单位的可变成本；Q—产出产品的数量或体积。

•例：表3-2列出了四个可能成为工厂所在地的地点的固定成本和可变成本。求：1）绘出各地点的总成本a
.. 线图；2）指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最低）；3）如果要选择的地点预期每年产量为8000个单位，哪一地的总成本最低？

•解：a 绘出各总成本线，选择最接近预期产量的产出（如每年10000个单位）。计算在这个水平上每个地点总成本线。

绘出每一地址的固定成本（在产出为0时）及产出为10000时的总成本，并用一条直线把两点连接起来。

•图中显示出了各个供选择地点的总成本最低时的区间。请注意D地从未优于其他任何一地。因此可以从B线和C线的交点以及A线和C线交点所得到的产出水平求出确切的区间。为了得到这点，可使他们的总成本公式相等，求Q，即得到最优产出水平的界限。

•对B和C地来说，有100000＋30Q=150000＋20Q，即得到 Q＝5000单位／年。 •对C和A地来说，有 150000十20Q＝250000+11Q，即得到 Q＝11111单位／年。 •从上图中可以看出，每年产出8000单位，地点C的成本总额最低。 •在利润分析中，计算每一地的总利润TP。 • TP＝Q （R － VC） －FC •式中，R每单位收入。
3．重心法
•重心法适用于对单个分销中心或工厂的选址，它是一种用于寻找将运送费用最小化的配送中心的数学方法。该方法将市场位置、要运送到各市场的货物量、运输成本都加以考虑。
•重心法的思想是在确定的坐标中，各个原材料供应点坐标位置与其相应供应量、运输费率之积的总和等于场所位置坐标与各供应点供应量、运输费率之积的总和。
•重心法中的坐标系可以随便建立，在国际选址中，经常采用经度和纬度建立坐标。

•重心法的具体方法：
–先建立坐标系
–将所有的备选地址绘制在坐标轴上，确定坐标值 –用坐标系统计算平面上任何两点之间的距离 –根据距离、重量两者的结合计算重心
–最后，选择求出的重心点坐标值对应的地点作为要布置设施的地点。

•以“吨-中心法”为例，坐落点代表重心或者市场地区的运动。假设运动的中心代表着最低成本位置，成本是重量和距离的函数。
•然后按下面的公式寻找到重心：










•式中， Cx—重心的坐标，Cy—重心的y坐标，Dix—第i个地点的x坐标，Diy—第i个地点的y坐标，Qi—运到第个地点或从第个地点运出的货物量。

•例：在图3中，假设运往四个地址的货物量分别为S(2000单位，S(2000单位，S(1000单位，S(10001234单位，则可用上一页公式算得重心的坐标为(66.7, 93.3。

a
..
•若考虑原材料从地运至工厂所在地的运输费用时，重心法的公式更复杂，还需要多次迭代才能找到重心。 •重心法的缺点也是很明显的，重量本身并不是唯一的标准，因为运输工具的数量也会影响成本。实际重心可能为高山、湖泊等不可用地址，计算中距离为直线距离，不符合实际情况；且考虑运输费率后很繁琐，但运输费率数据往往是估算的。 4.线性规划—运输模型法
•如果几个备选方案的各种影响因素的作用程度差不多，可以不予考虑的话，此时费用就成为唯一的决策因素，线性规划方法成为处理这类选址决策的理想工具。
•运输模型法已有成熟的解法，如表上作业法或、Excel等软件求解。

4.线性规划—运输模型法
•线性规划方法是一种广泛使用的最优化技巧，它在考虑特定的约束条件下，从许多可用的选择中挑选出最佳方案。对于复合选址问题，即一家公司设有多个工厂供应多个销售点，当产量不足时，需要增建工厂，一般已知数个待选厂址方案，要求确定一个厂址，使已有设施的生产运输费用最小。
•运输模型法的分析目标是在给定有限原料位置点的供给和特定的需求要求后，寻找出在最低可能运输成本下满足所有的需要。

•目标函数：Min
•约束条件：

m——工厂数 ai：工厂i的生产能力 n—— 销售地点数 bj ：销售点j的需求
cij：在工厂i 生产单位产品并运输到销售点j 的总费用 xij：从工厂i 运到销售点j 的产品数量

•已知有两个工厂F1和F2，供应四个销售点 P1、P2、P3、P4。由于需求量不断增加，需再设一个工厂。可供选择的地点是F3和F4 ，试在其中选择一最佳厂址。根据资料分析，各厂单位产品生产和运输的总费用如表

•①根据运输法，用最小费用分配法进行求解。若新厂设在F3处，所有产量分配如表所示，全部费用至少为：
• C3＝（6500╳ 7.70＋500 ╳ 7.80＋5500 ╳ 7.15＋4000 ╳ 7.15＋ 8000 ╳ 7.05＋500 ╳7.18）万元=181865 万元。

•②若新厂设在F4处，结果如表所示。同样可得设厂于凡处全部费用至少为：
•C4= 7000 ╳7.70＋5500 ╳7.15＋4000 ╳7.08＋8000 ╳7.20＋500 ╳7.45＝182870 （万元）。

•两方案比较C4 ＞ C3，所以选F3处设厂为优，可节省生产运费： •C4－C3= 182870-181865=1005（万元）
•以上是产销平衡问题的解法、对于产销不平衡问题，可通过增加产地或销地的方法将问题转化为产销平衡问题求解，最后求得最佳场址位置。 五. 服务设施选址
•由于服务业与制造业在很多方面的不同（见下表3-5），两者的选址原则也存在着巨大的差异。 •制造业选址着重成本最小化，服务业选址着重收入最大化 。
a
.. 1.服务设施选址特点
•服务业的一个重要特点是通过多个分店来与顾客保持密切联系，所以服务设施的选择与目标市场的确定紧密相关。
•那些需要与顾客直接接触的服务企业，其服务质量的提高有赖于对最终市场的接近与分散程度，因此服务设施必须靠近顾客群。
•对于一个仓储或配送中心来说，与制造业的工厂选址一样，运输费用是要考虑的一个因素，但快速接近市场可能更重要，可以缩短交货时间。

•服务业企业在进行设施选址时不仅必须考虑竞争者的现有位置，还需要估计他们对新选设施地址的反应。 •在有些情况下，选址时应该避开竞争对手。
•但在商店、快餐店等情况下，在竞争者附近设址有更多的好处。在这种情况下，可能会形成“聚集效应”，即受聚集在某地的几个公司所吸引而来的顾客总数，大干分布在不同地方的这几个公司的顾客总数。 2.服务设施选址的因素和方法
•服务设施选址过程主要考虑业务和收入的决定因素，而影响服务部门业务量和收入大小的主要有以下八个因素：

•所选地区的客户购买能力。
•服务部门在所规划地区的服务和形象的兼容性。 •该地区的竞争强度 •该地区的竞争质量
•企业的独特性及竞争对手的选址
•该地区及其邻近地区商业和设施的质量。 •企业经营策略 •管理水平

•服务设施选址的主要方法有：相关性分析、流量统计、人口统计分析、购买力分析、因次分析法、重心法和地理信息系统法等。表3-6列出了服务设施和生产设施选址的对比。 六. 单点选址模型
•单点选址模型是指在规划区域内设置网点的数目惟一的物流设施的选点问题。
1.交叉中值模型（Cross Median）
交叉中值模型是用来解决连续点选址问题的一种十分有效的模型，它是利用城市距离进行计算。通过交叉中值的方法可以对单一的选址问题在一个平面上的加权的城市距离进行最小化。其相应的目标函数为:
•最优位置也就是由如下坐标组成的点；
•xs是在x方向的对所有的权重Wi的中值点； •ys是在y方向的对所有的权重Wi的中值点。
•考虑到Xs,Ys或者同时两者可能是惟一值或某一范围，最优的位置也相应的可能是一个点，或者是线，或者是一个区域。 例： 报刊亭选址
•一个报刊连锁公司想在一个地区开设二个新的报刊零售点，主要的服务对象是附近的5个住宿小区的居民，他们是新开设报刊零售点的主要顾客源。图笛卡儿坐标系中确切地表达了这些需求点的位置，表是各个需求点对应的权重。这里，权重代表每个月潜在的顾客需求总量，基本可以用每个小区中的总的居民数量来近似。经理希望通过这些信息来确定一个合适的报刊零售点的位置，要求每个月顾客到报刊零售点所行走a
.. 的距离总和为最小。

•由于考虑的问题是在一个城市中的选址问题，评价是，使用城市距离是合适的。交叉中值选址被将会用来解决这个问题。
•首先，需要确定中值：

七.多设施选址
•其中常用的有： •1.覆盖模型
•2.P—中值模型。

•1、覆盖模型
•所谓覆盖模型，就是对于需求已知的一些需求点，如何确定一组服务设施来满足这些需求点的需求。在这个模型中，需要确定服务设施的最小数量和合适位置。该模型适用于商业物流系统，如零售点的选址问题、加油站的选址、 配送中心的选址等，公用事业系统，如急救中心、消防中心等，以及计算机与通信系统，如有线电视网的基站、无线通信网络基站、计算机网络中的集线器设置等。

•根据解决问题的方造的不同，可以分为两种不同的主要模型： •（1）集合覆盖模型，用最小数量的设施去覆盖所有的需求点。
•（2）最大覆盖模型，在给定数量的设施下，覆盖尽可能多的需求点。


•对于像此类带有约束条件的极值问题，有两大类方法可以进行求解。一是精确的算法，应用分支定界求解的方法，能够找到小规模问题的最优解，由于运算量方面的限制，一般也只适用于小规模问题的求解。这方法在运筹学方面的书籍上有详细的介绍，可以借鉴相应的参考书。
•二是启发式方法，所得到的结果不能保证是最优解，但是可以保证是可行解，可以对大型问题进行有效的分析、求解。
例：乡村医疗诊所选址问题
•卫生部门考虑到农村地区的医疗条件的落后和匮乏，计划在某一个地区的9个村增加一系列诊所，以改善该地区的医疗卫生水平。它希望在每一个村周边30km的范围之内至少有一个诊所，不考虑诊所服务能力的限制。卫生部门需要确定至少需要多少个诊所和它们相应的位置。除了第6个村之外，其他任何一个村都可以作为诊所的候选地点，原因是在第6村缺乏建立诊所的必要条件。图是各个村之间的相对位置和距离的地图。
例：乡村医疗诊所选址问题

•第一步，找到每一个村可以提供服务的所有村的集合A（j）,即它们距该村距离小于或等于30km的所有村的集合。
•第二步，找到可以给每一个村可以提供服务的所有村的集合B（i）。 •第三步，找到其他村服务范围的子集，将其省去，可以简化问题。 •第四步，确定合适的组合解。
例：乡村医疗诊所选址问题 2、P中值模型
a
.. •P中值模型是指在一个给定数量和位置的需求集合和一个候选设施位置的集合下，分别为p个设施找到合适的位置并指派每个需求点到一个特定的设施，使之达到在工厂和需求点之间的运输费用最低。下图用图形的方式说明了P中值模型的原理。
•P中值模型一般适用于工厂或者仓库的选址问题，例如要求在它们和零售商或者顾客之间的费用最小。
2、P中值模型图示
例：某饮料公司的仓库选址问题
•某饮料公司在某新地区经过一段时间的宣传广告后，得到了8个超市的定单，由于该新地区离总部较远，该公司拟在该地区新建2个仓库，用最低的运输成本来满足该地区的需求。经过一段时间的实地考查之后，已有4个候选地址。从候选地址到不同的仓库的运输成本、各个超市的需求量都已经确定，如下图所示。 某饮料公司的仓库选址问题 例：某饮料公司的仓库选址问题 某饮料公司的仓库选址问题 某饮料公司的仓库选址问题 某饮料公司的仓库选址问题 七. 物流设施规模定位模型
•物流基础设施规模定位问题是物流系统规划中的一个重要问题，包括确定物流设施的数量、规模及位置等。
区域内适当物流园区数问题
•
问题在做出某区域物流总需求的预测分析后，需进一步确定在该区域应规划多少个物流园区（或中心）在满足该区域总物流需求的条件下，使总成本最少。 1. 理论假设
•我们只在理论上确定一个最佳的园区数目，为进一步确定物流园区的位置及规模提供参考。 •为简便起见，做如下假设：
•①设所规划区域的总面积为A．物流总需求量为G；
•②设区域内的物流需求量是平均分布的，各物流园区的规模相同，而且位于其服务区域的中心； •③设相同规模的物流园区在区域内各处的建设费用相等物流园区的建设费与位置无关。
2. 成本分析模型
•设当区域的物流园区数为n，区域性物流总成本为Cz（n）。Cz（n）又由物流配送成本Cd和物流园区建设成本Cs两项组成。由假设①和假设②有：
•每个物流园区的服务范围的面积a相等，则a=A/n；
2. 成本分析模型
•每个物流园区的物流处理量g相等， g=G/ n ；
•园区配送的平均距离d与服务范围面积a的平方根成正比：

•θ为平均配送距离参数，与配送区域的形状有关。如当配送区域为圆形时，
θ可取为0.376；当配送区域为正方形时， θ可取为0.383；当配送区域为长宽比为1：2时，θ可取为0.42；f为非直线系数，一般可取1.2。
物流的配送的成本可表示为
物流园区的建设费用可用下式表示为：
区域性物流配送总成本Cz与物流园区数量n之间的关系为: 2. 成本分析模型 2. 成本分析模型
•物流总成本由三项组成。第一项是固定成本G（b+r），它仅与物流处理总量相关，而与物流园区个数无关。第二项是运输成本，随着物流园区数量的增加，平均配送距离缩短，因此，运输成本降低。但随着物流园区数量的增加，运输成本降低的幅度逐渐减小。第三项是基础建设成本，它随物流园区数量的增加而线性增加。
a
.. •如图 所示，总成本曲线随 时，使总成本达到最小。 习题1：
n的逐步变大是先降后升，当

•某炼油公司准备在三个地址中选择一个成立一家新的石油加工中心。公司选出了6个因素作为评估、比较这三个地址的基础，请帮助公司应该选择哪个地址？ 习题2 •一家制造游艇的公司决定扩大其生产线，但目前的设备不足，不能满足荷载量的增加。公司正在考虑三种方案以解决这个问题：A（ 增加新地点）、B（转包）、C（扩大现有工厂）。方法A的固定成本较高，但相应地可变成本较低：固定成本为250000美元/年，可变成本为500美元/艇，转包平均每船的成本是2500美元，扩大现有工厂则耗费50000 美元的年固定成本和可变成本1000美元/艇。 •a、当产量处于什么范围时，各实施方案的总成本最低? •b 、年预期量为150艘艇时，实施哪种方案总成本最低？
•c 、在承包和扩大生产设备之间做出龄时，还应考虑哪些因素？

•加上以下附加条件重新求解本题：如果扩大工厂将导致每年增加运输成本70000美元，转包则使运输成本增加25000美元/年。增加一个新地点则使运输成本增加4000美元/年。

•习题3 已知有两个工厂F1和F2，供应四个销售点 P1、P2、P3、P4。由于需求量不断增加，需再设一个工厂。可供选择的地点是F3和F4 ，试在其中选择一最佳厂址。根据资料分析，各厂单位产品生产和运输的总费用如表 习题4 •在报刊亭的例子中，经过10年后，在该地区又增加了2个小区，分别位于（3，7）和（1，6），它们的人口权重wi分别为2、5.现在需要搬家，以满足新客户的需求。试求新的报刊亭的位置。

第三部分 设施布置设计
引言：
➢汽车制造厂有两笔账：一笔是1台汽车约有 12600多个零件，如果每个零件在物流中运距增加1米，则生产1台汽车零件多运行12.6公里，按年产20万辆汽车计算，所有的零件增加的运距相当于沿地球绕了60圈！另一笔是生产 1台汽车约需要36700道工序．如果每道工序的物流费用多花1分钱，那么生产1台汽车的成本需增加367元，按年产20万辆汽车计算，每年增加的费用近亿元！

➢东风汽车公司前身是20世纪70年代开始建设的第二汽车制造厂，它位于湖北省西北山地十堰市。由于历史原因，二汽在建厂设计时，对设施布置与设计考虑极为不够，尤其是没有考虑汽车制造这种大物流量生产所必须遵循的“移动距离最小原则”。在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，在备战条件下建设的工厂布置十分分散，22个专业厂分布于十堰市 各山拗内。

➢一汽厂区长 2.4公里宽 1公里，东风厂区的长宽分别是一汽厂区的 13倍和8倍；一汽发动机和驾驶室运到总装厂房距离仅60米和36米，而东风公司分别是一汽的190倍和100倍。
➢东风对物料搬运采用传统的天车方式，同叉车比，人员占用多，效率低，还增加约40％的厂房投资，载货汽车进入厂房也带来一系列的弊端。各分厂封闭生产，都分别设置仓库、酸洗和下料的厂房和设备，同集中设置相比，设备效率低、材料利用率低、厂房面积大、占用场地大，基建投资多。

➢由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系，加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复杂，物流始终是压在企业肩上的一个重担。
➢十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司不得不另行规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总结经验教训，公司工厂布置与设计已经发生了质的飞跃。 主要内容：
a
.. ➢3.1 设施布置设计概述 ➢3.2 设施布置的设计 ➢3.3 系统布置设计
3.1 设施布置设计概述
➢一、设施布置设计的含义和内容
➢设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照从原材料的接收、零件和产品的制造、成品的包装、发运等全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。 ➢设施布置包括工厂总体布置和车间布置。 工厂总体布置
➢工厂总体布置设计应解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时应解决物料的流向和；流程、厂内外运输的连接及运输方式。 车间布置
➢车间布置设计应解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位及工作地、设备、通道、管线之间的相互位置，同时应解决物料搬运的流程及运输方式。
➢作业单位（Activity）是指布置图中各个不同的工作区或存在物，是设施的基本区划。该术语可以是某个厂区的一个建筑物、一个车间、一个重要出入口；也可以是一个车间的一台机器、一个办公室、一个部门。 二、设施布置设计的原则
➢在根据当地规划要求和工厂生产需要确定适当的厂址位置的前提下，应按下列原则进行工厂布置。 ➢1.符合工艺过程的要求；2.最有效地利用空间； ➢3.物料搬运费用最少；
➢4.保持生产和安排的柔性；

➢5.适应组织结构的合理化和管理的方便； ➢6.为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。 三、设施布置的基本形式
➢设施布置形式受工作流的形式限制，有三种基本类型（工艺原则布置、产品原则布置、定位布置）和一种混合类型（成组技术布置）。 （1）工艺原则布置
➢（Process Layout）又称机群布置或功能布置，是一种将相似设备或功能相近设备集中布置的布置形式，比如按车床组、磨床组等分区。
➢被加工的零件，根据预先设定好的流程顺序，从一个地方转移到另一个地方，每项操作都由适宜的机器完成。
➢这种布置形式通常适用于单件生产及多品种小批量生产模式。医院是采用工艺原则布置的典型例子。 工艺原则布置的机加车间 工艺原则布置的优缺点 （2）产品原则布置
➢（Product Layout）也称装配线布置、流水线布置或对象原则布置，是一种根据产品制造的步骤安排设备或工作过程的方式。产品流程是一条从原料投入到成品完工为止的连续线。固定制造某种部件或某种产品的封闭车间，其设备、人员按加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。 ➢适用于少品种、大批量生产方式，这是大量生产中典型的设备布置方式。

产品原则布置的优缺点 （3）固定工位布置
➢固定工位布置（Fixed Layout）适用于大型设备门飞机、轮船）的制造过程，产品固定在一个固定位置上，所需设备、人员、物料均围绕产品布置，这种布置方式在一般场合很少应用，飞机制造厂、造船厂、建筑工地等是这种布置方式的实例。
a
.. 固定工位布置的优缺点 （4）成组技术布置
➢（Group Layout）在产品品种较多、每种产品衡量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件用相似的工艺过程进行加工，同时将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序布置，组合成成组制造单元，整个生产系统由数个成组制造单元构成。 ➢这种成组原则布置方式适用于多品种、中小批量生产。 成组技术布置的优缺点
成组生产单元（Work Cell）
➢成组生产单元（Work Cell）是为一个或几个工艺过程相似的零件族组织成组生产而建立的生产单位。在成组生产单元里配备了成套的生产设备和工艺装备以及相关工种的工人，以便能在单元里封闭地完成这些零件的全部工艺过程，见下图。
➢成组生产单元是一种灵活的布置，会根据产品设计和产量的改变而相应改变。

不同布置类型的特征
产品变化、产量和布置关系图 四、设施布置的基本流动模式
➢对于生产、储运部门来说，物料一般沿通道流动，而设备一般也是沿通道两侧布置的，通道的形式决定了物料、人员的流动模式。选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。常常由于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的入、出口位置来规划流动模式。 ➢基本流动模式（1）直线形； （2）L形 ；（3）U形； （4）环形； （5）S形。 （1）直线形
➢直线形是最简单的一种流动模式，人口与出口位置相对，建筑物只有一跨，外形为长方形，设备沿通道两侧布置。 （2）L形
➢L形适用于现有设施或建筑物不允许直线流动的情况，设备布置与直线形相似，入口与出口分别处于建筑物两相邻侧面。 （3）U形
➢U形适用于人口与出口在建筑物同一侧面的情况，生产线长度基本上相当于建筑物长度的两倍，一般建筑物为两跨，外形近似于正方形。 （4）环形
➢环形适用于要求物料返回到起点的情况。
（5）S形
➢S形在一固定面积上，可以安排较长的生产线。 例：某汽车厂设施布置分析
➢本实例以某汽车厂设施布置的实例，对设施布置的原则、布置的基本形式以及流动模式做一个简单的分析。
➢ 该汽车厂产品单一。从整个工厂布置来看，它是采用产品原则来进行总体布置规划的。整个生产线分成了几个部分：冲压车间，主要生产汽车所需的车头、车门等部件；．上漆车间，从冲压车间出来的半成品在这里进行喷涂、上漆；装配车间，装配底盘、发动机、车身、内饰等部件，完成成品汽车。其中车厢、汽车底盘以及发动机等汽车部件主要采用外购的方式。

➢整条生产线始终以汽车装配过程为核心，按照产品原则来布置，具有很明显的优点：物流通畅、上下工序连续、在制品少；生产周期短，作业专业化；生产计划简单。下图是某汽车厂流程示意图。

➢装配车间是最主要的车间，整个车间由一条传送带连接，传送带两侧配备装配设备。这种布置是流水线布置方式，比较适合于少品种大批量产品的生产，总装配线的组成如上图所示。

➢在装配车间里，先是来自外购的汽车底盘进人生产线，加上来自本厂冲压车间自制的车头、车门，再加a
.. 上发动机和车厢，从而完成整个装配，最后是检验工序。

➢冲压车间采用工艺原则来布置，汽车装配线如图所示。工艺原则布置是将同类设备和人员集中布置在一个地方。该汽车厂的冲压车间将来自不同国家的两种冲压机床布置在两个地方，一个地方用于生产车头部件，另一个地方用于生产冲压车门。然后将公用的大型水压机布置在机床旁边。在车间的一侧是统一进行物料堆放的区域，所有物料的存取均采用叉车。 流水线
➢流水线的形状直接反映流动模式见下图。每种形状的流水线在工作站的布置上又有单列和双列之分，单列直线形流水线，多在工序数少、每道工序的工作站也少的条件下应用。这种平面布置的主要优点是安装和拆卸设备方便；容易供应毛坯；容易取下成品；容易清除残料切屑；工作站同流水线的配合比较简单。当工序与工作站的数量较多而空间的长度不够大时，可采用双列直线排列

五、设施布置的目标
➢车间平面布置问题的目标函数可以抽象为如下形式：

➢式中Cij—放置在第i个位置的设施与放置在第j个位置的设施间的物流量；
➢dij—第i个位置与第j个位置间的距离；
➢fij(i—第 i个设施布置在第j个位置所需的固定费用。
3.2 设施布置的设计
➢3.2.1、工艺原则布置的设计
➢工艺原则布置是最常用的一种布置方法，它用来对具有类似工艺流程的工作部门进行布置，使其相对位置达到最优。
➢现通过一家小批量的玩具生产厂的设施布置来说明工艺原则布置的设计过程。
➢该玩具生产的主要工艺流程是玩具的零部件在车间里制成后，送到组装车间进行组装。 例：
➢假设该玩具厂有八个车间，包括收发部门、塑模和冲压车间、金属成形车间、缝纫车间和喷漆车间等，如何对这八个车间进行布置呢？在许多设施规划中，最优的布置经常意味着将彼此之间物流量较大的部门相邻布置，使设施间物料搬运费用最小，依此目标对该玩具厂进行布置。 1.基本假设
➢假设1：所有的车间都有同样大小的空间（例如 40m x 40m，这座建筑物有80m宽、160m长。（这样可以与车间的尺寸相一致，如图所示）。
➢假设2：所有的物料都是用标准尺寸的木箱装运，用叉车运输，叉车每次运输一箱物料（构成一个装载单元）、相邻部门之间单位货物的运输成本为1元，图中对角线之间允许移动，所以车间2和车间3、车间3和车间6可以认为是相邻的。

2.布置步骤
步骤1：第一年运作所需的运输量在表中列出，

步骤2：将两个部门间的运输量与基本运费相乘，得出该布置方案的费用，见表 步骤3：研究由于部门布置的变化而将要减少的搬运费用。

➢分析表明：发运与收货部门是接近工厂的中心区,塑料熔合部门紧接油漆部门，这不安全。小型玩具装配与大型玩具装配位于工厂两端，这将增加装配工的行走时间，他们可能在同一天的不同时刻需在两个部门工作。
➢此外，其基本假设可能还有下述问题：
a
.. ➢（1）部门的规模不一定相等（面积或形状） ➢（2）对设备的安装无约束； ➢（3）部门的出入口没有限制；
➢（4）物料的搬运方法不可能完全一样，如采用带式运输机等。 ➢ 综上所述，得到另一个布置方案

3.2.2、产品原则布置的设计
➢产品原则布置中如装配线的布置，工厂设计人员将面临着较复杂的问题——如何达到装配线的均衡流动，使在装配线上操作的工人停工时间最短。这时往往面临两个问题：
➢（1）在给定的周期时间内，求工作地点的最小数量———布置问题。
➢（2）在已定的工作地点数量条件下，求最小的周期时间——编制进度表问题。
➢ （一个“工作地点”通常是为完成给定工作量的特定的位置，不一定总是由一个操作人员操作；“周期时间”是指相邻产品在装配线上通过所需的时间。） ➢一般是‘周期时间”和“工作地点”合并求解。 例:
➢按照产品原则布置设计一条生产线，有关数据见表
步骤1：画出网络图，见图 步骤2：确定周期时间 ➢每天需求量（D）：500辆 ➢每天工作时间（t）：7 X 60 min＝420 min ➢所有任务总计时（T）：195s ➢周期时间（C）=每天生产时间/ 每天计划产量 ➢= 60t /D= 60 x 420 /500=50.4（s） 步骤3：计算工作地点数
➢理论上工作地数量 ➢（N）＝完成作业所需时间总量/周期时间
➢= T / （60t/ D ）
➢= 500 x 195/ （60 x 420）

➢=3.87≈4

步骤4：确定平衡生产线的规则
➢规则一：首先分配后续工作较多的任务。
➢规则二：首先分配操作时间最长的任务。 ➢利用这两项规则排列任务，如表所示。


➢步骤5：分析各工作地点的任务。 ➢步骤6：计算效率。


效率2=195/（4*40.5）=97% 步骤7：评价方案
➢规则一做出的平衡效率为77％，意味着装配线不平衡或闲置时间达23％， ➢从表3－12中可以看出，有57秒的空闲时间，最轻松的工作地是工作地5。
➢规则二做出的平衡效率为97%，装配线不平衡或闲置时间为3%，说明装配线平衡较好。
a
.. ➢但在不同的装配线乎访时，究竟以哪个规则为准，按具体情况而定。

➢课堂习题：现拟在传送带上组装某部件。该部件每天需组装369台，每天的生产时间480分。下表列出其装配顺序及装配时间等。根据周期时间和作业顺序限制，求工作站数最少情况下的平衡流动及装配线效率。
步骤1：画出网络图，见图 步骤2：确定周期时间 ➢每天需求量（D）：369辆 ➢每天工作时间（t）：8 X 60 min＝480 min ➢所有任务总计时（T）：221s ➢周期时间（C）=每天生产时间/ 每天计划产量 ➢= 60t /D= 60 x 480 /369=78（s） 步骤3：计算工作地点数
➢理论上工作地数量 ➢（N）＝完成作业所需时间总量/周期时间 ➢= T / （60t/ D ）
➢= (50＋25＋20 ＋30＋25＋25＋12＋14＋20/78 ➢=2.83≈3 步骤4：确定平衡生产线的规则
➢规则一：首先分配后续工作较多的任务。 ➢规则二：首先分配操作时间最长的任务。 ➢利用这两项规则排列任务，如表所示。 根据规则一做出的平衡 根据规则二做出的平衡

➢步骤5：分析各工作地点的任务。 ➢步骤6：计算效率。
➢效率1=221/（3*78）=94.44% ➢效率2 =221/（3*78）=94.44% 3.2.3、成组布置的设计
➢成组布置又称单元式布置，将不同的机器分成单元来生产具有相似形状和工艺要求的产品。
➢成组布置的目的是在生产车间中获得产品原则布置的好处：改善人际关系；提高操作技能；减少在制品和物料搬运；缩短生产准备时间。

➢工艺原则布置转换为成组布置可通过以下三个步骤来实现：
➢①将零件进行分类。该步骤需要建立并维护计算机化零件分类与编码系统。尽管许多公司都已开发了简便程序来对零件进行分组，但这种剩的支出仍然很大。
➢②识别零件组的物流类型，以此作为工艺布置和再布置的基础。
➢③将机器和零件按工艺分组，组成工作单元。在分组过程中经常会发现，有一些零件由于与其他零件联系不明显而不能分组，一些专用设备由于在各加工单元中的普遍使用而不能具体分到任一单元中去。这些无法分组的零件和设备都放到“公用单元”中。 3.2.4、定位布置的设计
➢在进行定位布置时，可将产品看作车轮的轮级，作为布置的中心，原材料和设备按照使用次序和移动的难易程度布置在产品的四周。比如，在造船时，整个建造过程中需要使用的铆钉应放在船壳附近或船壳、；笨重的发动机部件只需向船壳移动一次，所以应放在较远的位置；起重机由于经常要使用．应该放在离船壳较近的地方。 3.3 系统布置设计
a
.. ➢工厂布置的程序和方法，以1961年缪瑟提出的系统布置设计SLP（System Layout Planning）最为著名，应用十分普遍。
➢这是一种条理性很强物流分析与作业单位相互关系密切程度分析相结合、求得合理布置的技术。工厂物流系统分析是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，运用现代科学和方法进行设计、管理，达到物流合理化的综合优化技术。 3.3.1 系统布置设计（SLP）要素及阶段 ➢1、基本要素
➢在 SLP方法中，缪瑟将研究工厂布置问题的依据和切人点归纳为五个基本要素，抓住这些就是解决布置问题的“钥匙”。五个基本要素是：①P产品（材料）；②Q数量（产量）；③R生产路线（工艺过程顺序）；④S辅助部门（包括服务部门）；⑤T时间（时间安排）如下图所示。

2.阶段结构
3.3.2 系统布置设计（SLP）模式 1、基本要素分析
➢（1）产品P一产量Q分析： 一般来说，产品P——产量Q分析分为两个步骤； ➢①将各种产品。材料或有关生产项目分组归类；
➢②统计或计算每一组或类的产品数量。需要说明的是，产量的计算单位应该反映出生产过程的重复性，如件数、重量或体积等。 图 P一Q曲线
图 P—Q与设备布置关系
（2）物流分析（工艺过程R分析）
➢物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。 ➢一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程内按顺序一直不断地向前移动直至完成，中间没有过多的迂回或倒流。各条路线上的物料移动量就是反映工序或作业单位之间相互关系密切程度的基本衡量标准，一定时间周期内的物料移动量称为物流强度，对于相似的物料，可以用重量、体积、托盘或货箱作为计量单位。

➢当比较不同性质的物料搬运状况时，各种物料的物流强度大小应酌情考虑物料搬运的困难程度。
➢物料流动是工艺过程的主要部分时，物流分析就成为布置设计的核心工作。针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法。 ①工艺过程图
➢在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观地反映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。另外，对于某些规模较小的工厂，不论产量如何，只要产品比较单一，都可以用工艺过程图进行物流分析，如图所示。 标注物流强度的工艺过程图 ②多种产品工艺过程表
➢在多品种且批量较大的情况下（如产品品种为10种左右），将各产品的生产工艺流程汇总在一张表上。就形成了多种产品工艺过程表，在这张表上各产品工艺路线并列绘出，可以反映出各个产品的物流路径。为了在布置上达到物料顺序移动，尽可能减少倒流，通过调整图表上的工序，使彼此自己有最大物流量的工序尽量靠近，直到获得最佳的顺序，见下表。 多种产品工艺过程表 ③成组方法
➢当产品品种达到数十种时，若生产类型为中、小批量生产，进行物流分析时，就有必要采用成组方法，按产品结构与工艺过程的相似性进行归类分组，然后对于每一类产品采用工艺过程图进行物流分析；或者采用多种产品工艺过程表表示各组产品的生产工艺过程，再做进一步的物流分析。 ④从一至表
➢当产品品种很多，产量很小且零件、物料数量又很大时。可以用一张方阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量，表中方阵的行表示物料移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至，a
.. 行列交叉点标明由源到目的地的物流量。这样一张表就是从一至表，从中可以看出各作业单位之间的物流状况，见下表。 从一至表

➢当物料沿着作业单位排列顺序正向移动时，即没有倒流物流现象，从一至表中只有上三角方阵有数据，这是一种理想状态。当存在物流倒流现象时，倒流物流量出现在从一至表中的下三角方阵中，此时，从一至表中任何两个作业单位之间的总物流量（物流强度）等于正向物流量与逆向（倒流）物流量之和。运用从一至表可以一目了然地进行作业单位之间的物流分析。
➢如上所述，不同的分析方法应用于不同的生产类型，其目的是为了工作方便，在物流分析时，应根据具体情况选择恰当的分析方法。 2.物流分析与物流相关表 ➢1）物流分析
➢由上所述，P—Q关系决定了所采用的初步物流分析的方式：当产品品种很少但产量很大时，应采用工艺过程图进行物流分析；随着产品品种的增加，可以利用多种产品工艺过程表或从至表来统计具体物流量大小。在采用SLP法，进行工厂布置时，不必关心各作业单位对之间具体的物流强度，而是通过划分等级的方法来研究物流状况，在此基础上，引人物流相关表，以简洁明了的形式表示工厂总体物流状况。

➢例：设有三个产品A、B、C，每个产品的每天搬运托盘数如下表所示。


➢制成从一至表，表3一17表示机器和作业单位的相互距离，表3－18表示产品及每日搬运托盘数，表3－19表示产品及搬运总量。将表3－19产品及搬运总量从一至表中的物流强度按作业单位对汇总到表3－20物流强度汇总表中。 作业单位距离从一至表

2）物流强度等级
➢由于直接分析大量物流数据比较困难且没有必要，SLP中将物流强度转化成五个等级，分别用符号A、E、I、O、U来表示，其物流强度逐渐减小，对应着超高物流强度、特高物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运五种物流强度。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定，可参考下表来划分。 物流强度等级比例划分表 物流强度分析表

3）物流相关表
➢为了能够简单明了地表示所有作业单位之间的物流相互关系，仿照从一至表结构，构造一种作业单位之间物流相互关系表，称之为原始物流相关表，如下表所示。 原始物流相关表 作业单位物流相关表 3.作业单位相互关系分析
➢对于布置设计，当物流状况对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据，但是物流分析并不是唯一的依据，当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，需要进行作业单位间非物流关系分析。 下面几种就属于非物流因素的情况
➢①一些电子或宝石工厂，需要运输的物料很少，物流相对不很重要；有的工厂物料主要用管道输送。在这种情况下，其他因素可能要比物流因素更重要。
a
.. ➢②辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，必须考虑其间的密切关系。例如维修间、办公室、更衣室与生产区域之间没有物流关系，但必须考虑到它们与生产区域都有一定的密切关系。

➢③在纯服务性设施中，如办公室、维修间内，常常没有真正的或固定的物流，确定它们之间的关系，要采用其他通用规则，而不是物流。
➢④在某些特殊情况下，工艺过程不是布置设计的唯一依据。例如，重大件的搬运要考虑运入运出的条件，不能完全按工艺原则布置；有的工序属于产生污染或有危害的作业，需要远离精密加工和装配区域，也不能以物流为主要考虑因素。

➢1）作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分
➢作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下方面：
➢①物流；②工艺流程；③作业性质相似；④使用相同的设备；⑤使用同一场所；⑥使用相同的文件档案；
⑦使用相同的公用设施； ⑧使用同一组人员； ⑨工作联系频繁程度； ⑩ 监督和管理方便和噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响。 2）服务的频繁和紧急程度
➢确定了作业单位间相互关系密切程度的影响因素以后，就可以给出各作业单位间的关系密切程度等级，在SLP中作业单位间相互关系密切程度等级划分为 A、E、I、O、U、X六个等级，其含义及比例如下表所示。
3）作业单位间相互关系表
➢作业单位间相互关系密切程度的评价，可以由布置设计人员根据物流计算、个人经验或与有关作业单位负责人讨论后进行判断，也可以把相互关系统计表格发给各作业单位负责人填写，或者由有关负责人开会讨论决定，由布置设计人员记录汇总。作业单位间相互关系分析的结果最后要经主管人员批准。
➢在评价作业单位间相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系”，其他作业单位之间的相互关系通过对照“基准相互关系”来确定，下表给出的基准相互关系可供实际工作中参考。

➢确定了各作业单位间相互关系密切程度以后，利用与物流相关表相同的表格形式建立作业单位间相互关系表，表中的每一个菱形框格填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，上半部用密切程度等级符号表示密切程度，下半部用数字表示确定密切程度等级的理由，具体可参见下表所示的叉车总装厂作业单位非物流相互关系表。

4.作业单位间综合相互关系分析
➢在大多数工厂中，各作业单位之间既有物流联系也有非物流的联系，两作业单位之间的相互关系应包括物流关系与非物流关系，因此在SLP中，要将作业单位间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系一综合相互关系，然后由各作业单位间综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。
➢综合相互关系，即用图例、符号、数字、颜色画出各个作业单位的相互关系。在绘制时，可以考虑或不考虑作业单位的实际位置，也可以不考虑作业单位所需的面积。

5.作业单位位置相关图
➢在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密切程度高的作业单位之间距离近，关系密切程度低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。

➢当作业单位数量较多时，作业单位之间相互关系数目非常多，因此即使只考虑A级关系，也有可能同时出现很多个。故引入综合接近程度，某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系密切程度的总和。这个值的高低，反映了该作业单位在布置图上所处的位置，综合接近程度分值越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心位置，分值越低说明该作业单位越应该处于布置图的a
.. 边缘位置。

➢处于中央区域的作业单位应该优先布置，也就是说，依据SLP思想，首先根据综合相互关系级别高低按A、E、I、O、U级别顺序先后确定不同级别作业单位位置，而同一级别的作业单位按综合接近程度分值高低顺序来进行布置。
➢在绘制该作业单位位置相关图时应使用图例符号。图例符号可用于记录、表示和评定，它是节省时间的简写工具，也是与别人交流的手段。图例符号既给规划人员提供了统一的语言，又便于相关人员理解问题。

➢设施规划与设计所用的这套图例符号包括以下两个部分：
➢（1）流程和面积类型图例符号：这类图例符号表示流程、功能、作业和作业区。其中流程类型的图例符号采用美国机械工程学会（ASME）所订标准中的流程图例符号，颜色和阴影采用国际物料管理协会的标准，见下图

2）评级和评价类型图例符号
➢这类图例符号用于评定等级和评价尺度，用元音字母、数值、线条、颜色表示。其中颜色标志采用国际物料搬运协会审定的标准，见下图。

6.作业单位面积相关图
➢1）面积相互关系图解
➢根据已经确定的物流和作业单位相互关系以及确定的面积，可以利用“面积相互关系图”进行图解J把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置面积相互关系图（Space Relationship Diagram）简称面积相关图，见下图。

➢①如果物流很重要而非物流不重要，可把面积和物流图结合起来，即在图上把每一个作业单位按物流关系用比例画出，并标明面积。这在一张方格纸上很容易画出。
➢②如果物流不重要而非物流很重要，可把面积和作业单位相关图结合起来画出。
➢③如果物流和非物流都重要，则可把面积和物流及非物流相关图结合起来，按同样方式画出，并标明面积。
2）面积相互关系图的调整
➢作业单位面积相关图是直接从位置相关图演化而来的，只能代表一个理论的、理想的布置方案，必须通过调整修正才能得到可行的布置方案，进行调整和修正必须考虑以下内容。
➢（1）修正因素：①场址条件或周围情况； ②搬运方法； ③仓库设施 ④建筑特征 ⑤公用及辅助部门； ⑤人员的需要；

➢（2）实际条件限制 在考虑布置时，常常遇到一些对设计有约束作用的修正因素，这些因素叫做实际条件限制。

➢通过考虑多种方面因素的影响与限制，形成众多的布置方案，抛弃所有不切实际的想法，保留2－5个可行方案供选择。
➢ 采用规范的图例符号，将布置方案绘制成工厂总平面布置图，下图即为某叉车总装厂的一种布置方案。

7.评价和选择
➢（1）加权因素法： 每个布置方案都有一些非经济因素，不可能用费用精确地衡量，因此最通用有效的评价方法就是加权因素法。
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.. ➢在布置方案比较中，最常见的非经济因素有：①是否适于将来发展；②工艺过程的适应性；③灵活性；④物流的效率；⑤物料搬运的效率；⑥储存的效率； ⑦空间利用率； ⑧辅助服务部门的综合效率； ⑨工作条件； ⑩ 安全性；是否易于管理；产品质量；设备维修；设备利用率；是否满足生产能力等。

➢（2）费用对比法： 费用对比法一般是在各个方案都已证明是合理的情况下从经济上进行对比。对一个全新的项目布置方案，一般需要进行总费用对比。对于原有布置调整的方案，常可以只对有差别的部分进行对比。
➢ 在分析比较中，要正确划分和计算基建费用和生产费用。至于比较哪些指标最好，现在还没有统一意见。对新项目，可以利用的有投资收益率、投资回收塑期等指标。最好采用技术经济人员推荐和接受的方法。

➢经过比较后，可以选择一个推荐方案。绘制布置图，同时准备文字说明，简要而有说服力地说明方案的特点、与其他方案优缺点的比较及推荐该方案的理由，提请主管部门审查和批准。 ➢对于较小而简单的项目，系统布置设计的步骤可以根据项目的具体特点适当简化。

➢某厂有ABCDE五个车间，布置见下图，其中十为各车间矩心。 该厂生产四种产品，各产品的工艺线路和每月产量如表所示。而且每种产品的生产批量为50件。 问题：
➢1）试以直角距离计算两两车间的距离从至表 D； ➢2）计算物流运量从至表F；
➢3）计算物流强度从至表S。假设每批次产品每搬运移动 1米的成本是2元，试将上述物流强度从至表转为物流成本从至表C。

3.3.3 服务设施统布置
➢零售店布置（Layout for Retailers）是指店内展示商品的安排方法，它不仅仅是各商品的摆放位置，还要考虑展示能吸引顾客，包含很多艺术的因素。例如商店应当通过橱窗展示吸引顾客进入商店里面，通过商品的合理分区、摆放和展示，让顾客易于找到他所要的商品。
➢此外，商店布置还应让顾客经过走道时，能看到冲动性购买的商品。这里主要介绍零售店布置的一些主要方法和原则，不涉及到艺术的因素。

➢只要是一个有点规模的商店，其内部总有一些位置是“黄金铺面”，顾客的交通路线就是毛利最高的商品摆放的最佳位置。冲动性购买的商品和方便货物应当摆放在店的前部；顾客要仔细挑选的商品及特殊商品自然会吸引到识货的人，不应放在黄金位置。

➢零售店布置应充分了解顾客的购买习性。如果顾客进店来买特定的商品，并趋向于直接走向这些商品，那么可在路途中布置一些附属的商品。观察顾客行为有助于确定热销商品和滞销商品。经过客流量、灯光、通道、展示位置、声音。招牌和颜色等多因素的综合考虑，店主就可以找到最好的商店布置。 ➢零售店主要有三种布置形式，即： ➢网格式（Grid Layout）
➢自由式（Freestyle Layout） ➢精品店式（Boutique Layout）

➢ 网格式以矩阵网格方式安排柜台，通道都是平行的。大多数超市和相当数量的折扣店都采用网格型布置，因为它适合自选购物方式，容易控制客流量。网格式布置能有效利用销售空间，创造整洁的环境，并能简化购物活动。典型的网格式布置如图所示
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..

➢自由式与网格式有很大的不同，它采用不同形状和大小的柜台（货架）展示。自由式的主要优点是有一个轻松、友好的购物气氛，能够鼓励顾客更长时间的逗留和购买，并增加顾客冲动性购买的机会。但是自由式布置的空间利用率不高，而且规划不好还可能会产生安全问题。自由式布置例子如左图

➢精品店式布置将商店划分为一系列相对独立的购物区，每一区域都有自己的主题，就像在一个大店里布置一系列专买店一样。精品店式能为顾客提供一个独特的购物环境，有些小的百货商店就采用这种布置，可以展现独特的形象，如左图

➢商店应尽可能地将商品展示得吸引人。最好的效果是，顾客的眼睛一看到展示，就知道该店出售商品的类型。顾客更能记住展示的商品，而不是货架上的商品。公开展示主打商品就可创建一个吸引人的销售区域。而将互补的商品一起展示，就能促进销售。例如在西服衬衫区展示领带，或在鞋帽区展示手袋，常会引发顾客多项购买。

➢空间充裕的展示为商品提供了一个开放的视线，并能减少店内失窃的发生。公开、宽敞的形象比混乱拥挤的外观要好得多。另外展示高度也很重要，因为顾客不会购买他们看不到或够不着的商品，尤其是在超市。
➢零售商还要记住将店中销售区和非销售区分开，在主销售空间中不要布置存储区、办公室等非销售功能区，虽然非销售活动对零售成功是必须的，但它们不能宣宾夺主，占据值钱的销售空间。

➢ 很明显，商店内的空间的各部分在创造销售收入上并不相同，我们可以用空间价值来区分。例如多层建筑内不同楼层的区位价值不一样，同一楼层内靠近通道、入口处的价值更高。一般来说，随着与主入口距离的增加，空间价值不断下降。一般楼层区位价值如图所示。

➢通道的布置对吸引顾客也有很大影响，沿主通道摆放的商品一般销量会更高，其客流量一般分布如图所示。

➢空间价值也依赖于与商店人口的相对位置。一般来说，距离越远，价值越低。另外统计规律表明：大多数顾客进店后，先向右转，再反时针移动，而且大约只有1/4的顾客会逛过超过一半的店面。典型商店布置的平面空间价值如图所示。

➢明白了商店的空间价值后就会正确地布置商品，放在高价值区的商品应当产生足够的销售量，以匹配其位置。零售店布置总的目标是单位面积的获利能力最大化，在这方面国外甚至有专门的软件来分析。

第四部分 物料搬运系统设计
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一家手表带厂生产几种金属表带，表带由若干咬合齿片组成。它的工艺是：用冲床冲压出这些齿片，然后操作工人将生产好的元件装满容器箱后，将容器箱送往装配线进行装配。工厂原来整个生产周期需要48天。显然，生产周期这么长在激烈的竞争环境下是难以接受的，于是工厂请张教授寻找问题根源。

张教授很快就确定了问题的所在。首先是所用容器箱太大，需要花很多时间才能装满这种容 器箱，其次冲床成为一个瓶颈，限制了整个系统的生产率。
张教授提出的建议 是：第一，用小得多的容器箱向下游频繁地传送元件；第二，增加一台冲床。这样可将生产周期降到4天 。

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..
这个案例说明设施设计和搬运系统设计是不可分割的。而且物流容器的选择是物料搬运中的一个重要内容。尽管操作人员认为频繁、小批量地移动物料，不但令人生厌，而且也单调乏味，但这正是该问题的关键。
主要内容：
4.1 物料搬运概述 4.2 物料搬运系统
4.3 搬运系统分析方法 4.4 搬运作业的改善

4.1 物料搬运概述
物料搬运（Material Handling）是制造企业生产过程中的辅助生产过程，它是工序之间、车间之间。工厂之间物流不可缺少的重要环节。据国外统计：在中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5％，而95％的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，物料搬运的费用占全部生产费用的30％-40％。
为此，设计合理、高效、柔性的物料搬运系统，对压缩库存资金占用、缩短物流搬运所占时间，是十分必要的。
4.1.1 物料搬运的概念
物料搬运是指在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放（支承）状态（即狭义的装卸）和空间位置（即狭义的搬运）为主要目的的活动。如装卸、移动、分类、堆码、理货和取货等作业都属脚料搬运活动。

装卸搬运是物料装卸和物料搬运两项作业的统称。这两项作业又密不可分，习惯上常常以‘装卸”或“搬运”代替“装卸搬运”的完整涵义。在流通领域常把装卸搬运活动叫做“货物装卸”，而在生产领域则把这种活动叫做‘物料搬运”。一般，在强调物料存放状态的改变时，使用“装卸”一词，在强调物料空间位置的改变时，使用“搬运”这个词。
因此在本书中统一使用“物料搬运”一词概括物料的装卸搬运活动。

这里还要明确物料搬运的范围，可以从距离和时间两个维度将它和运输、控制和工作空间内的动作等概念区分开来。如果对距离的区分不需很明确，物料搬运的概念可以包括运输，如图中的虚线框所示。
具体的物料搬运作业主要有：水平或斜面运动——搬运作业；垂直运动——装卸作业；码垛或取货——提升或下降作业；转向——绕垂直轴线转动作业和翻转——绕水平轴线转动作业。
物料搬运的基本内容有三项：即物料、移动和方法。这三项内容是进行任何搬运分析的基础。 4.1.2 物料搬运的20条原则
国际物料管理协会下属的物料搬运研究所浓缩数十年物料搬运专家的经验，总结出了物料搬运的20条原则：
1）规划原则 以获得系统整体最大工作效益为目标，规划所有的物料搬运和物料存储工作。
2）系统化原则 尽可能广泛地把各种搬运活动当做一个整体，使之组成相互协调的搬运系统。其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、成品储存、发货、运输和消费用户等。

3）物流顺畅原则 在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流系统的最优化。 4）精简原则 减少、取消或合并不必要的动作与设备，以简化搬运工作。
5）利用重力原则 在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应注意防止磕碰。 6）充分利用空间原则 最大可能地充分利用建筑物的整个空间。
7）集装单元化原则 尽可能采用标准容器与装载工具集装物料，以利搬运过程的标准化、集装化。

8）机械化原则 合理采用搬运机械设备和提高搬运机械化程度。 9）自动化原则 在生产、搬运和储存过程中采用合理的作业自动化。
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.. 10）最少设备原则
考虑被搬运物料各个方面的特点，包括物料的运动方式和采用的搬运方法，选择最少设备。
11）标准化原则 使搬运方法、搬运设备、搬运器具的类型、尺码标准化。

12）灵活性原则 在专用设备并非必要的情况下，所采用的搬运方法和搬运设备应能适应各种不同的搬运任务和实际应用的要求。
13）减轻自重原则 降低移动式设备的自重与载荷的比例。 14）充分利用原则 力求使人员与搬运设备得到充分利用。
15）维修保养原则 为全部搬运设备制定预防性保养和计划维修制度。
16）摒弃落后原则 当出现可提高效率的方法和设备时，合理更新陈旧设备与过时方法。

17）控制原则 利用物料搬运工作改进对生产、库存和接订单、发货等工作的控制管理。 18）生产能力原则 利用搬运设备促使系统达到所要求的生产能力。
19）搬运作业效能原则 以每搬运一件单元货物所耗成本的指标考核搬运作业的效能。 20）安全原则 为保证搬运安全，提供合适的方法和设备。
这些原则可以作为对物料搬运系统优劣的判断。但是要注意，其中有些原则是相互冲突的，需要根据具体情况作出取舍。
4.1.3 物料搬运活性分析
我们可以用物料活性系数来衡量物料搬运的难易程度，这也是物流分析的一个重要指标。 1．活性系数α
搬运处于静止状态的物料时，需要考虑搬运作业所必需的人工作业。物料搬运的难易程度称为活性，我们用活性系数来衡量。所费的人工越多，活性就越低；反之，所需的人工越少，活性越高，但相应的投资费用也越高。下图直观地表示了物料的搬运活性系数。

2. 活性分析图表
对搬运作业进行活性分析可采用下图所示的图表。通过分析，考虑提高某些作业的活性系数，如活性系数为0的散放，通过放入容器中（活性系数为1）或码放在托盘上（活性系数为2），来提高工作效率。

这样，由平均活性系数的大小，可以采用以下不同的改进方法： 低于0.5 有效利用集装器具、手推车；
0.5－1.3 有效利用动力搬运车、叉车、卡车； 1.3－2.3 有效利用输送机、自动导引车；
2.3以上 从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。
总之，活性系数越高，所需人工越少，但设备投入越多。在进行搬运系统设计时，不应机械地认为活性系数越高越好，而应综合考虑。 课堂习题：
某仓库的搬运操作见下表所示，试分析其搬运活性并提出改进措施。

从图中可以直观地看出：搬运步骤1、4、8的活性指数太低，应该改进。可采用容器、托盘或手推车盛装物流的方法替代将物流直接放在地上的做法。从活性指数的平均值来看： δ ＝（0 ＋3 ＋4 ＋0 ＋2 ＋4 ＋2 ＋0 ＋3 ＋2 ）÷ 10 ＝2 ，应该采用单元化物资的连续装卸搬运方法，与图示法的结论相同。改进后的状况见下表所示，这时，搬运平均活性指数已经提高到δ ＝（0 ＋3 ＋4 ＋2 ＋4 ＋2 ＋3 ＋2 ）÷ 8=2.5 。

改进后的某仓库的搬运操作表 4.1.4 物料搬运的单元化与标准化
实现单元化和标准化对物料搬运的意义非常重大。一方面，物料实行单元化后改变了匆料散放状态，提a
.. 高了搬运活性系数，易于搬运，同时也改变了堆放条件，能更好地利用仓库面积和空间；另一方面，实现标准化能合理、充分地利用搬运设备、设施，提高生产率和经济效益。 1.单元化
单元化是将状态和大小不同的物品，集装成一个实体单元，以便于一次拣起和移动，也叫做集装单元化或单元载荷（Unit Load），它是物料搬运中最重要的一个概念。集装单元可以是托盘、箱、袋、筒和集装箱等，其中以托盘和集装箱应用最为广泛。
采用单元化的主要优点是增加了一次搬运更多物品的能力，减少了搬运次数，降低搬旦成本、减少装卸次数和物品的破损。具有一定规格尺寸的货物单元，便于搬运机械的操作，减轻人力装卸，从而提高生产效率。另外，集装单元可以防止物品散失，易于清点和港加货物堆码层数，更好地利用仓库空间。

单元化是将规模思想应用到不同物料的搬运中，其效果已在物流业得到最好的印证。它的优越性主要体现在：
1）集包装、装卸、搬运、运输、储存为一个系统，统筹规划，综合考虑，可以简化环节，节省费用，实现总体优化。
2）便于实现装卸搬运作业机械化，减轻工人劳动强度，提高工作效率。

3）减少货物变换环节，从而减少因变换而造成的货损货差，提高物流质量，节约人力、物力和费用。它可以采用联运，减少交接装卸搬运手续和清点；可以箱盘代储；可以简化包装、节省包装材料和费用；并可以整体装卸。
4）减少了受气候影响的程度，保证正常工作，加速货物流转，提高效率。

单元化还要考虑物料的包装。零部件的包装形态和装箱数是与日常作业有紧密联系的，若在装箱时调整，就会浪费很多时间。
因此，在进行新产品的生产准备阶段，就要进行充分的考虑。比如以下问题：相对于生产量，每箱数量合适吗？零部件箱子是否比实际需要大？零部件箱能否重叠堆放？箱重合适（建议15千克／箱以下）吗？放置方法容易清点吗？是否容易发生品质问题？包装是否过剩？包装票容易取放、引人注目吗？

2.标准化
标准化是指物品包装与集装单元的尺寸（如托盘的尺寸，包箱的尺寸等）要符合一定的标准模数，仓库货架、运输车辆。搬运机械也要根据标准模数决定其主要性能参数。这有利于物流系统中各个环节的协调配合，在易地中转等作业时不用换装，提高通用性，减少搬运作业时间，减轻物品的散失。损坏，从而节约费用。
4.2 物料搬运系统
物料搬运是物流系统的主要活动，在物流系统中各环节的前后或同一环节的不同活动之间都有装卸搬运活动的发生。物料搬运是在已经设计和建立的物流系统条件下，使系统中的物料（包括液体。散装物体、单件物体、包装件、单元装载体等）按照生产工艺及服务的要求运动，以实现系统设计提出的目标。它不仅是一项技术作业，也是物流系统的控制与管理活动。 4.2.1 物料搬运系统
物料搬运系统是指一系列的相关设备和装置，用于一个过程或逻辑动作系统中，协调、合理地将物料进行移动、储存或控制。物料搬运系统中设备、容器性质取决于物料的特性和流动的种类。
每一系统都是经过专门设计的，服务于特定物流系统环境和规定的物料。当前物料搬运系统的设计要求合理、高效、柔性和能够快速装换，以适应现代制造业生产周期短、产品变化快的特点。

设备、容器和路线结构共同组成物料搬运系统。
其中设备决定了路线是固定的还是变动的，例如输送机就是固定路线式设备；叉车则是可变路线的设备，只要有通道，就可以从一处到另一处。
路线结构分为直达型和间接型两种，其中间接型结构又分为渠道型和中心型。
容器集纳并保护产品，大的容器可以满足设备生产能力的需要，通常需要直达型路线，例如叉车叉起的一a
.. 托盘货物。小的容器不能满足设备生产能力的需要，就要采用渠道型和中心型间接路线。物料搬运系统中设备、容器性质取决于物料的特性和流动的种类。 4.2.2 物料搬运方法及选择原则
物料搬运方法是物料搬运路线、搬运设备和搬运单元的总和。 （一）物料搬运路线特点及选择原则 1.物料搬运路线 1）直达型 2）渠道型 3）中心型

2）渠道型
渠道型搬运路线是指一些物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他物料一起运到同一个终点。当物流量为中等或少量而距离为中等或较长时，采用这种形式是经济的，尤其当布置是不规则的分散布置时更为有利。

3）中心型
中心型搬运路线是指各种物料从起点移动到一个中心分拣处或分发地区，然后再运往终点。当物流量小而距离中等或较远时，这种形式是非常经济的，尤其当厂区外形基本上是方整的且管理水平较高时更为有利。
2．搬运路径选择
依据物料搬运的规则，若物流量大而距离又长测说明这样的布置不合理。距离与物流量指示图有助于根据不同的搬运活动来确定路线系统的类型。

上图说明直达型适用于距离短而物流量大的情况，间接型（渠道型或中心型）适用于距离长而物流量小的情况。
（二）物料搬运设备选择原则
根据距离与物流量的大小确定设备的类别。

从图可以看出，简单的搬运设备适合于距离短、物流量小的搬运需要；复杂的搬运设备适合于距离短、物流量大的搬运需要；简单的运输设备适合于距离长、物流量小的运输需要；复杂的运输设备适合于距离长、物流量大的运输需要。 （三）搬运单元
搬运单元是指物料搬运时的基本装载方式。如散装，采用车厢、罐装等，单件采用单件包装、集装器具等。
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.. 应根据物料特点和设备来选择运输与搬运单元。
4.3 搬运系统分析方法
搬运系统分析(System Handling Analysis, SHA是缪瑟提出的一种系统分析方法，适用于一切物料搬运项目。
SHA方法包括：
一种解决问题的方法；

一系列依次进行的步骤和一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号。

由四个分析阶段构成，每个阶段都相互交叉重叠；总体方案设计和详细方案的设计必须遵循同样的程序模式

物料搬运系统分析过程如图所示。 4.3.1 SHA阶段结构
第I阶段——外部衔接。
–这个阶段要弄清整个区域或所分析区域的全部物料进出搬运活动。
–在这之前，先要考虑所分析区域以外的物料搬运活动，就是把区域内具体的物料搬运问题同外界情况或外界条件联系起来考虑。

第II阶段——编制总体搬运方案。
– 这个阶段要确定各主要区域之间的物料搬运方法。

– 对物料搬运的基本路线系统、搬运设备大体的类型以及运输单元或容器做出总体决策。


第III阶段——编制详细搬运方案。
–这个阶段要考虑每个主要区域内部各工作地点之间的物料搬运，要确定详细物料搬运方法。 –例如，各工作地点之间具体采用哪种路线系统、设备和容器，
–如果说，第II阶段是分析工厂内部各车间或各厂房之间的物料搬运问题，那么第III阶段就是分析从一个具体工位到另一个工位或者从一台设备到另一台设备的物料搬运问题。

第IV阶段——方案的实施。
–任何方案都要在实施之后才算完成。
–这个阶段要进行必要的准备工作，订购设备，完成人员培训，制定并实现具体搬运设施的安装计划，以及后面的实施与管理。
上述四个阶段是按时间顺序依次进行的。但是为取得最好的效果，各阶段在时间上应有所交叉重叠。总体方案和详细方案的编制是物流系统规划设计人员的主要任务。

物料搬运系统分析时所需输入的主要数据是： P——产品或物料（部件、零件、商品） Q——数量（销售量或合同订货量） R——路线（操作顺序和加工过程）
S——后勤与服务（如库存管理、定货单管理、维修等） T——时间因素（时间要求和操作次数） 4.3.2 物料的分类
在选择搬运方法时，最有影响的因素通常是所要搬运的物料。 对任何物料搬运问题，先要解决的问题是搬运什么？
如果需要搬运的物料只有一种，那我们唯一要做的就是弄清这种物料的特性。 如果多种不同的物品，则必须按“物料类别”对它们进行分类。
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.. 对同一类的物料采用同一方式进行搬运。
对所有的物料进行分类，第一可简化分析工作，第二有助于把整个问题化整为零，逐个解决。 1．物料的分类方法
物料分类的基本方法是： –固体、液体还是气体；
–单独件、包装件还是散装物料。
–SHA的物料分类是根据影响物料可运性（即移动的难易程度）的各种特征和影响能否采用同一种搬运方法的其他特征进行分类的。
物理特征通常是影响物料分类的最重要因素。 数量也特别重要。 时间方面的各项因素。
特殊控制问题往往对物料分类有决定作用。 1．物料的分类方法
物理特征通常是影响物料分类的最重要因素。就是说，任何物料的类别通常是按其物理性质来划分的。 数量也特别重要。搬运大量的物品同搬运小量的物品一般是不一样的。另外，从搬运方法和技术分析的观点出发，适当归并产品或物料的类别也很重要。

时间方面的各项因素，一般急件的搬运成本高，而且要考虑采用不同的方法。间断的物流会引起不同于稳定物流的其他问题。季节的变化也会影响物料的类别。
特殊控制问题往往对物料分类有决定作用。麻醉剂，弹药，贵重毛皮，酒类饮料，珠宝首饰和食品等都是一些受政府法规、市政条例、公司规章或工厂标准所制约的典型物品。

但在实际分类时，往往起作用的是装有物品的容器。
– 要按物品的实际最小单元（瓶、罐、盒等等）分类，

– 或按最便于搬运的运输单元（瓶子装在纸箱内，衣服包扎成捆， – 板料放置成叠等等）进行分类，即前面提到的单元化和标准化。 – 在大多数物料搬运问题中都可以把所有物品归纳为8~10 类。

2．物料分类的程序
根据物料的主要特征，对所调查物品进行经验判断，编制物料特征表，如下。

物料分类应按以下程序进行：
列表标明所有的物品或分组归并的物品的名称。 记录其物理特征或其他特征。
分析每种物料或每类物料的各项特征，并在主导、起决定作用的特征下面划标记线。 确定物料类别，把那些具有相似的主导特征或特殊影响特征的物料归并为一类。 对物料分类后，如用a、b、c、d表示，即可编制物料特征表。 4.3.3 布置
对物料鉴别并分类后，根据SHA的模式，下一步就是分析物料的移动。
分析移动前，先要分析系统布置，因为布置决定了移动和距离，并影响影响搬运设备和容器的选择。 1．布置对搬运的影响
当我们根据现有的布置制订搬运方案时，路线和距离几无更改余地。 然而，只要能达到充分节省费用的目的，我们就很可能要改变布置。 所以，我们往往要同时对搬运和布置进行分析。
如果项目本身要求考虑新的布置，并作为改进搬运方法的规划工作的一部分，那么规划人员就必须把两者结合起来考虑。

2．对系统布置的分析
a
.. 对物料搬运分析来说，我们需要从布置中了解的信息，基本上有四点： 1 每项移动的起讫点（提取和放下的地点）具体位置在哪里；
2 有哪些路线及这些路线上有哪些物料搬运方法，是在规划之前已经确定了的，还是只大体上规定的；

3 物料搬进运出和穿过的每个作业区所涉及的建筑特点是什么样的（包括地面负荷，厂房高度，柱子间距，屋架支承强度，室内还是室外，有无采暖，有无灰尘等等）；
4 物料运进运出的每个作业区内进行什么工作，作业区内部分已有的（或大体规划的）安排或大概是什么样的布置。

当进行某个区域的搬运分析时，应该先取得或先准备好这个区域的布置草图、蓝图或规划图，这是非常有用的。
如果分析一个厂区内若干建筑物之间的搬运活动，那就要厂区总体布置图；如果分析一个加工车间或装配车间内两台机器之间的搬运活动，那就要这两台机器所在区域的详细布置图。
总之，当我们最后确定搬运方法时，我们选择的方案必须是建立在物料搬运作业与具体布置相结合的基础之上的。 4.3.4 移动分析
1．收集各项移动分析的资料。
–在分析各项移动时，需要掌握的资料包括：物料的分类，路线的起讫点、搬运路径和具体情况，以及物流量和物流条件。

2．移动分析方法：
–1 流程分析法。每次只观察一类物料，并跟随它沿整个生产过程收集资料，必要时要跟随从原料库到成品库的全过程，然后编制出流程图。当物料品种很少或是单一品种时，常采用此法。
–2 起迄点分析法。起迄点分析法又有两种不同的做法。一种是搬运路线分析法，另一种是区域进出分析法。

流程分析法
流程分析法中的流程线路图
某零件接收和检查的物流流程线路分析 4．各项移动的图表化
图表化是将各项移动的分析结果标注在区域布置图上，达到一目了然的效果。各种移动的图表化是SHA模式中的一个重要步骤。
物流图表化的方法有三种，即：物流流程简图、平面布置图上绘制的物流图和坐标指示图。其中平面布置图上绘制的物流图由于注明了准确位置和距离，可用于选择搬运方案，例子如图所示。坐标指示图是距离与物流量的指示图，如图所示。 平面布置图上绘制的物流图 坐标指示图
距离与物流量的指示图，如下图 4.3.5 搬运方案分析
物料搬运方法是物料搬运路线、设备和容器的总和。
一个工厂的搬运活动可以采用同一种搬运方法，也可以采用不同的方法。 一般情况下，搬运方案都是几种搬运方法的组合。 1．物料搬运方法及选择原则
1）物料搬运路线的特点及选择原则。 2）物料搬运设备选择原则。 3）选择容器。
1）物料搬运路线的特点及选择原则。
a
.. 物料搬运路线分为直达型D、渠道型K和中心型C：
直达型。这种路线上各种物料从起点到终点经过的路线最短。当物流量大、距离短或距离中等时，一般采用这种形式是最经济的，尤其当物料有一定的特殊性而时间又较紧迫时更为有利

渠道型。一些物料在预定路线上移动，同来自不同地点的其他物料一起运到同一个终点。当物流量为中等或少量，而距离为中等或较长时，采用这种形式是经济的。尤其当布置是不规则的分散布置时更为有利。 中心型。各种物料从起点移动到一个中心分拣处或分拨地，然后再运往终点。当物流量小而距离中等或较远时，这种形式是非常经济的。尤其当厂区外形基本上是方整的且管理水平较高时更为有利。 2）物料搬运设备选择原则。
下图所示为距离与物流量指示图，(a为物料搬运三种形式选择图，注意：若物流量大而距离又长，则说明这样的布置不合理。
物料搬运设备选择原则。这时要根据距离与物流量指示来确定设备的类别，见图 (b。我们一般把设备分成四类，综合距离和物流量两个指标来选择。

设备按技术或具体性能分类时，可分为起重机、输送机、无轨搬运车辆和有轨搬运设备。 例如，简单的搬运设备如二轮手推车， 复杂的搬运设备如狭通道带夹具的叉车； 简单的运输设备如机动货车，
复杂的运输设备如电子控制的无人驾驶车辆AGV。 3）选择容器。
容器（搬运单元）是指物料搬运时的基本装载方式，如散装采用车厢、罐装等，单件采用单件包装、集装器具等。应根据物料特点和设备来选择运输与搬运单元。
确定了物料方法也就完成了物料搬运初步方案的大部分工作。结合实际条件和限制，对初步方案进行分析、评价和修改后，就可以进入搬运方案的详细设计阶段。 2．搬运方案的详细设计
搬运方案的详细设计是在搬运方案的初步设计的总体方案基础之上，制定从工作地到工作地、或从具体取货点到具体卸货点之间的搬运方法。详细搬运方案必须与总体搬运方案协调一致。
实际上，SHA在方案初步设计阶段和方案详细设计阶段用的是同样的模式，只是在实际运用中，两具阶段的设计区域范围不同，详细程度不同。

详细设计阶段需要大量的资料、更具体的指标和更多的实际条件。 这时我们要掌握物料分类、布置和移动分析的详细资料。
在完成总体搬运方案和详细搬运方案的设计后，加上外部衔接和方案的实施两部分，就是SHA阶段构成的完整内容，也是利用SHA方法进行物料搬运系统设计的内涵。 4.3.6 SHA与SLP的结合
从前面SHA的设计是可以看到，搬运设计系统时必须考虑布置的具体情况，作为布置设计和搬运系统设计的方法，SLP和SHA有十分密切的关系。 1. SLP和SHA的相互关系
1 二者具有共同的目标，其出发点都是力求物流合理化 2 SLP 和SHA 具有相互制约、相辅相成的关系。 2. SLP和SHA的结合
1 进行SLP 时，尽可能考虑到SHA 的需要 2 SLP 和SHA 交叉进行，相互补足 1. SLP和SHA的相互关系
1 二者具有共同的目标，其出发点都是力求物流合理化
SLP的重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回、往复现象。
SHA的重点在于搬运方法和手段的合理化，即根据所搬运物料的物理特征、数量以及搬运距离、速度和a
.. 频度等，确定合理搬运方法，选定合适的搬运设备，使搬运系统综合指标达到最优。

2 SLP和SHA具有相互制约、相辅相成的关系。 如前所述，良好的设施布置和合理的物料搬运系统相结合才能保证物流合理化的实现。在进行设施设计时，必须同时考虑到物料搬运系统的要求，如采用输送带作为主要物料搬运手段，则各种设施应该按输送带的走向呈线性分布；如果采用叉车，则应考虑有适当的通道和作业空间。
在进行设施布置设计，如果对物料搬运系统中的临时储存、中间库、成品包装作业场地等未给以足够的注意，则可能造成投产后生产系统物料拥挤混乱的现象。
总之，设施布置设计是物料搬运系统设计的前提，而前者则只有通过完善搬运系统才能显示出其合理性。所以说，设施布置设计和物料搬运系统设计是一对搭档。 2. SLP和SHA的结合
一般SLP根据产品的工艺设计进行，即根据产品加工工艺流程的顺序，根据所选定的加工设备规格尺寸，进行布置设计。
而SHA则以布置设计为前提选择适当的搬运设备，以及确定搬运工艺。由于二者之间的相辅相成关系，这两个步骤不应孤立地进行：

1 进行SLP时，尽可能考虑到SHA的需要
SLP的主要依据虽然是产品加工工艺流程和加工设备的规格尺寸，但是，对尚未进行的设计的物料搬运系统仍应有相应的估计。比如：
– 采用连续输送或是单元输送

– 采用传送带、叉车或是其他起重运输机械

– 作为物流缓冲环节的临时储存、中间仓库的数量和规模 – 进料及产品包装、存放的场所 – 切屑、废料的排除方法，等等。

要通过对这些因素的考虑尽可能为SHA创造一个良好的前提条件。

2 SLP和SHA交叉进行，相互补足

SLP是SHA的前提，对大的步骤SLP先于SHA，在设计中可能根据加工设备的规格尺寸和经验数据为物料搬运系统留出必要的空间。
但是，由于搬运设备尚未选定，还存在一定的盲目性。当SHA设计之后，可以对SLP的结果进行修正，相互补足，使这两部分工作得到较为完善的结合，实现比较理解的物流合理化。 4.4 搬运作业的改善
搬运系统的设计只进行一次，但由于企业运营后，受到内外各种因素的影响，要不时进行产品、工艺、原材料等的调整，这些都会影响到搬运系统。
因此在实际工作中经常碰到的是搬运作业的改善和搬运系统的改进问题。 4.4.1 生产现场的搬运改善
在生产现场的物料搬运中还大量存在着原始的搬运动作，如： –抓取 –捆扎 –提升 –摆上 –放下 –垒高 –挪动 –重新取向 –翻转等，
a
.. 人们分析这些搬运动作，然后以机器来模拟、取代人工作业。仿生带给我们改进的启迪。

在人工搬运还大量存在时，物料搬运系统的设计和改善必需考虑人机工程学的因素。
例如，站立搬运操作时，操作者腰部附近20%高度的区域，即手臂自然下垂时前臂的区域是黄金区域，在这个区域内操作时，操作者不需弯腰或翘脚、登高。
因此可考虑工作台面、手推车、搁架高度尽量在此区域；若是以人手进行搬运作业时，腰部以下的高度用于大重物品，腰部以上的高度用于轻小物品，以利于工作效率和人货的双重安全。
没有实现全自动化的物料搬运系统有许多重复性的手工作业，在系统设计和改善时要考虑动作经济原则，尽量降低人体的动作等级、劳动强度。
这方面的详细内容请参见工效学方面的书籍。

下表所示的是根据生产现场的物料流程的合理化程度而大致区分的。 可以说，类型不同，改进搬运的可能性及着眼点就不同。 4.4.2 改进搬运的着眼点 1．首先是整理整顿 2．注意操作环节 3．重视放置方法 4．减少不合理搬运 5．安全轻松的搬运 6．应重视搬运的连接点
有了上述六项着眼点，我们就会发现问题，然后分析问题、解决问题，即用作业分析、工序分析等方法找到问题的症结所在，再来改进搬运系统。 1．首先是整理整顿
对于日复一日的工作场所，大多数人会因为习惯而忽视存在的问题。
另外，因为厂房狭小，设备陈旧，要改善环境就必须改善设备设施，购买搬运的机械和材料，而公司又不愿投入资金，也会让有些人放弃改进搬运的打算。
在这种情况下，首先要从整理入手确保安全通道的通畅。只要进行了整理，不必多费脑筋，就能改善工作环境，提高安全生产系数，大大省去物料不必要的移动，防止物料的误用，从而大幅度提高工作效率。 整理还有一个好处就是，便于发现以前忽视的问题，找到一个改进的办法。 2．注意操作环节
搬运这个词，容易让人联想到平面移动物体，但上下移动物体更费时间和体力。 这要引起注意，例如用起重机搬运重物时，挂上挂钩，解开挂兜索是最费时间的，也比较容易出安全事故。 向上吊起和移动只要按一下按钮就可以，操作很简单，时间也短。
诸如这样，搬运物体时要进行举起、翻转的操作，我们把这种操作叫做再操作，用RH表示，比如再操作是5次的话就用RH5表示。
要达到改善搬运方式的目的，就要减少再操作的次数，对不必可少的再操作，就只有想办法怎样有效而安全地进行操作。 3．重视放置方法
搬运散乱放置的物体时，要绑上挂兜索，底部必须悬空，如果在卸下时就在其底下垫好垫木，就可以省去这道工序。
搬运有一定数量的物体时，收集在一起搬运，可以提高效率，因此通常把它们装入袋内、箱子或捆在一起打包。
如果把要搬运的物体摆放在托盘上，就可以方便地用叉车操作了。
从前面介绍的活性系数我们知道，活性系数越高，越便于搬运。关键在于我们在实际中灵活应用。 4．减少不合理搬运
在工厂里，时常会有我们不太注意的搬运是否合理。例如操作小行车的步骤如下： ①去取挂钩起吊用的挂兜索；②拿着挂兜索，直到行车的放置场所 ③操作按钮使行车开到想要的操作地点；④挂好挂钩起吊 ⑤把物料移到下一个位置去；⑥将物料卸下，解开挂兜索
a
.. ⑦将解开的挂兜索还回规定的地点；⑧回到自己的工作岗位。
从以上操作可以看到，只有第⑤项行车搬运着物料，不是空载运。
但第③项明显是空载运。在①、②、⑦、⑧项中虽然行车处于停止状态，但工作人员中断了其他作业。 此外，第④、⑥项行车处于运动状态，但不是简单平移，而是上下运动。所以可以得出除第⑤项外，其余全是不合理搬运，应当设法用取消、合并、重排和简化原则来改善。 5．安全轻松的搬运
前面提到，企业工伤大部分是与搬运有关的，可见维持安全轻松的搬运的重要性。 货物的搬运方法根据重量、容积和数量来确定。 从劳力来看，可以大致分为以下几种搬运方法：
–把物料拿在手上搬运，或是挑在肩上搬运 –把物料放在小车上，人前拉后推 –用动力车搬运，如叉车、电瓶车 –把物料放在专用的传送带上。
不管采用哪种方式，必须考虑尽可能地省力、省能，且安全地搬运。 5．安全轻松的搬运
此外，不仅搬运方法重要，对搬运通道的保养也很重要：
–消除通道的凹凸不平 –斜坡尽量修成较缓的坡度 –在通道上不要设置台阶
–不要把垃圾丢在通道上。弄脏、弄湿了通道，要及时清除擦干。
不言而喻，同样的搬运距离，如果搬运通道始终保持清洁，就便于安全轻松地搬运物料了。 6．应重视搬运的连接点
物料搬运负责衔接各项不同的作业，即使是采用最高活性系数如传送带来搬运，两种不同搬运之间，仍存在“连接点上的转移”，这才是问题的所在。
要尽量减少连接点，才能筹划在各输送场所的操作，使输送物料象流体一样不停地输送下去。
因为在连接点的操作，是不会增值的，也对生产无益，而且还容易“使产品受损”，“呈不安全状态”，所以必须特别留意。

例如金师傅所在的车间是重机加工车间，因为物料重，靠人力无法搬运，所以只有利用起重机和手推车来进行作业。
–金师傅通过学习物料搬运，观察工艺的眼力就得敏锐起来，他分析了以往的加工工艺和作业时间，注意到可以进一步进行详细分析。
–在“准备→定位→固定→加工→拆卸”五道工序中，真正的加工只有第四项一项，其余的都属于物料搬运。 –为了减少物料搬运作业，金师傅研究设计出了一种工位器具，大大提高了效率。
其实在实际生产中，常有物料搬运所用时间远远大于真正加工所用时间，要解决这类问题，开发专用的工位器具不失为一个好方法。 本章总结
物料搬运和物料搬运系统的基本概念和理论，包括 –物料搬运的原则 –物料搬运活性分析 –单元化和标准化 –物料控制系统 –物料搬运方程式。
搬运系统分析方法SHA， –SHA的阶段结构 –物料的分类
a
.. –布置 –移动分析
–布置方案分析的内容和方法
最后论述了如何对搬运系统进行改进，生产现场的搬运改善和改进搬运的着眼点。并提供实际案例分析。
案例 讨论1 一啤酒公司的某种啤酒的包装和搬运过程如下：先将6瓶啤酒一起装入纸箱中，然后纸箱以三层每层20箱堆码在托盘上，采用叉车作业。但是因为啤酒太重，叉车作业时，顶部的啤酒箱子容易滑倒。公司的搬运工程师想出了以下方法来解决问题： a. 顶部箱子用框架固定 b. 用绳子捆扎箱子 c. 用塑料胶带缠绕箱子 d. 采用箱式托盘。
试讨论分析上述各方法的优缺点，还有其他的方法可以解决这个问题吗？

参考答案：
a.框架固定可以达到不滑倒的效果，且便于装卸，但需额外投资框架，且框架难于回收；
b.绳子捆扎也可以达到不滑倒的效果，成本较低，但捆扎和解捆费时，不便于装卸，我国现在用得多； c.胶带缠绕也可以达到不滑倒的效果，成本较低，效率高，且不会散，但解捆时略有不便，欧美用得较多，综合起来最好；
d.箱式托盘当然也可以达到很好的效果，但成本最高，且不便于取货，空箱式托盘也占地方且增加重量太多，不宜采用。其他方法还有降低托盘上堆码高度。 案例讨论2：

飞泽饮料公司一小仓库天花板高4.8米，但因上部有蒸汽管道、通风和照明设施，实际可用的高度只有3.5米。该公司的产品多层堆码在托盘上，连托盘总高度为1.8米。在仓库中堆垛以托盘为单位，这时托盘货物无法叠放。该如何解决这个问题呢？
降低托盘上货物堆垛层数，将高度降到1.5 米左右。如有可能，可考虑提高有效高度。

案例讨论3：

一仓库要存放一批6米长直径为80mm的捆装的不锈钢管。该仓库原来没有处理过这种货物，叉车工用叉车的货叉插入两捆钢管之间，慢慢推进来取出一捆钢管搬起。但最后货主检查发现钢管有变形损坏。请提出几种防止钢管损伤的搬运方法，并从成本和应用方便角度出发，选择最合适的方法。

方法有：
a 人工搬运；
b 行车（桥式起重机）、葫芦或吊车（定柱或回转类起重机）； c 柱式托盘/特殊的木架/钢架 ； d 专用叉车属具；
e 用悬挂式货架存放，叉车搬运； f 堆码时每捆间垫两块木头； g 钢管包装；
h 小型固定平台搬运车； i 减少一捆钢管数； j 侧向叉车；
k 两叉车和谐操作。
但上述比较可行的是a~f 。这种问题主要从搬运工具选择和堆放方式两方面考虑。

第五部分 仓库的规划与设计
a
..
healthleee 本章主要内容 仓储系统与规划
仓库的分类和组成、仓库的作业功能、仓库规划。 存储规划与库房布置设计
存储方式与空间、空间利用、库容量与仓库面积、库房布置设计。

引导案例: 海尔物流和立体库

海尔集团公司分析发现在整个生产过程中，最受制约的就是仓储，就是原材料和零部件的仓储和配送，所以海尔选择了这个突破口。
在青岛海尔信息园里面建了一座机械化的立体库，在黄岛开发区建了一座全自动的立体库。在国内人们因为人工成本便宜，地皮又大而质疑立体库的效果。
但海尔的事实是，黄岛立体库长120米、宽60米，仓储面积5 400m2，立体库有9 168个标准托盘位，托盘是1.2×1米的；立体库的建筑高度是16米，放货的高度可到12.8米，每天进出的托盘达到1 200个，实际能力是1 600个。

5 400 m2取代了原来65 000 m2的外租库，而且由于使用了计算机系统，管理人员从原来的300多人降为48人。通过减少外租库的租金，外租库到车间的来回费用，节省工人工资加起来一年是1 200万。 第二个作用是降低了物料的库存。因为海尔在计算机系统里都设定了，比如说只允许放7天的料，超过7天不让进，相对来说使整个库存量下降。库存量下降当时空调事业部就是一个典型的例子，大约3个月，从9月到12月降了1.4亿。

第三个作用是深化了企业物流系统的规划。因为立体库使用后是两翼推动，一是海尔要求所有的分供方按照照标准化的模式送货，所有的都是标准化的托盘，标准的周转箱。
以往都是纸箱，纸箱的坏处在于，产品的零部件容易压坏，上线的时候还要倒箱，多次倒箱增加了人工拣选，保证不了产品的质量。现在我们采用统一的产品包装，从分供方的厂里到海尔的生产线整个过程不用倒箱。
对车间也是一样，以往我们车间的效果也是脏、乱、差，使用标准箱之后，全部是叉车作业标准化。立体库对两方都产生了有利的作用，对分供方也好，对海尔内部的整个物流推进也是很重要的。 引导案例: 海尔物流和立体库

二是，立体库具有灵活性和扩展性，刚开始设计立体库想的只是放空调的东西，但是通过计算机系统管理以后，只占很少的库容，公司马上把冰箱、洗衣机、电脑全部放进去，一下减少了这些厂的外租库，整个效果非常明显。
立体库就有这么多好处。并不一定非要建立体库，在车间旁边也可以搭立体货架，这样就节约了车间里面宝贵的生产面积，每一寸土地都得到充分的利用。 5.1 仓储系统与规划

仓库就是储存和保管货物的场所。
发展商品、货物的数量和种类越来越多，但是存储的时间却越来越短，而且货品在仓库不只是储存和保管，还有诸如分拣、包装等加工增值过程。
从物流系统的观点来看，仓库的主要功能应当是促使货物更快、更有效地流动，而不仅仅是储存。

仓库已经不仅仅是一个储存场所，它已经发展到配送中心、物流中心，不但建筑物的外貌焕然一新，而且内部的空间、设施和货物都发生了根本的变化，更有功能和管理的进化。
现代仓库和物流中心已经形成了围绕货物的以存储空间、储存设施设备、人员和作业及管理系统组成的仓储系统，功能也延伸到包括运输、仓储、包装、配送、流通加工和信息等一整套的物流环节。
仓库从“静态”储藏“动态”流通枢纽的质的飞跃。观念和功能的改变，引起了仓库形态和内容的显著变化。
a
.. 5.1.1 仓库的分类和组成
从仓库发展到了物流配送中心，但并不意味着所有的仓库都要成为物流中心、配送中心的，它们还是有分工的。
现代社会仍然存在以储存为主要功能的仓库，对仓库的分类和组成有所了解后，认识就会更深。 我们讲仓库和物流中心规划设计先从仓库开始。 1．仓库的分类
仓库的分类很多。 首先可以分为
流通领域，如物流中心和配送中心 生产领域
物流中心又称流通中心，是组织、衔接、调节、管理物流的较大的据点。

配送中心(Distribution Center是物流中心的一种形态，它是从事货物配备（集货、加工、分货、拣选、配送）和组织对用户的送货，以高水平实现销售和供应服务的现代流通设施。 流通领域还有一类是单一存储功能的战略储备库，如国家储备库。
但总的来说，流通类型的仓库，活动范围大，服务社会面广，设计、配置和功能均以考虑社会经济效益为前提。

若按保管形态分，有
普通仓库、 冷藏仓库、 恒温仓库、 露天仓库 危险品仓库等
因为要储藏货物的要求不一样，它们的区别同时反映在建筑物和内部设施上。

若按库房建筑结构分，有 平房仓库（平库） 楼房仓库 高层货架仓库 罐式仓库
轻钢结构仓库 成本低、建设快
从空间利用率来说，高层货架仓库最好，但需要更多的储存设施设备。楼房仓库因为容易在上下层间形成物流瓶颈，一般并不推荐，除非采用输送机等自动设备。

下图所示为包括多种不同类型库房的仓库的布置图，它分为小板材库、大板材库、超大物件库、板材出入库缓冲区、超大物件/生产线缓冲区和站台区。 生产领域的仓库
分为储存(Storage和仓储(Warehousing两类。
生产制造过程原材料的储存、原材料或在制品的供应都属于储存功能。 而准备发货启运的最终成品和产品的存储则属于仓储功能。
它们是企业物流不同阶段的功能，但因为作业和管理的相似性，现在很多企业统一管理
。不管是原材料库、设备库、工具及零件库、劳保品库，还是成品库，都是为企业生产经营服务，设计、配置和管理要体现成本效益的原则，但最终要由市场需求来决定。 2．仓储系统的组成 仓储系统包括：
a

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/eac6f941e0bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5c6.html

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