傳統SLP方法的改進研究

[摘要]傳統SLP方法由于自身具備很強的實用性和系統性，在早期的設施布置設計領域中得到了非常廣泛的運用。但隨著現代企業生產模式和競爭焦點的轉變，將傳統SLP方法直接應用于現代企業的設施布置中便顯得不太適用。針對現代企業設施布置設計實踐中存在的問題，通過改進傳統的SLP方法，探討并提出一種適合現代企業的設施布置設計方法。

[關鍵詞]現代企業設施布置設計SLP改進

一、引言

一個良好的設施布置設計能夠有效地利用空間、設備和人員，提高生產效率，減少運營成本，為職工提供方便和安全的生產條件，較好地發揮經濟效益和社會效益。反之若設施布置設計不當，將會對日后的經營運作產生極其不利的影響。

美國的R.Muther在1961年時提出了極具代表性的系統布置設計理論，簡稱SLP方法。采用傳統SLP方法進行企業總平面布置的步驟大致如下：首先以產品、產量、工藝路線、輔助服務部門和時間五個基本要素作為依據和出發點(這五個基本要素是解決設施布置問題的關鍵)，繪制各作業單位之間的相互關系圖；然后以此為依據編制關系密切程度及積分統計表，根據積分表可以大體確定各作業單位的相對位置，畫出平面布置圖的初始方案圖；根據初始方案圖，再按各單位的面積要求，按一定比例畫出工廠的平面布置草圖。然后采用一定的評價方法對各方案進行評價，從中選出最優的總體布置方案。R.Muther的SLP方法是一種將物流分析與作業單位關系密切程度分析相結合的以求得合理布置的技術，由于它的實用性和系統性很強，因此在設施布置設計領域得到了非常廣泛的運用。

但由于受到技術進步、經濟發展和顧客需求多樣化等方面因素的影響。企業生產已經逐漸從大批量少品種向小批量多品種或大規模定制生產模式轉變。現代企業之間的競爭也更多地聚焦在適應市場需求、快速響應客戶需求和準時供貨等方面上。現代企業的這些特征使得將傳統SLP方法直接應用于現代企業的設施布置中存在著許多不足，本文將針對現代企業設施布置設計實踐中存在的問題，通過改進傳統的SLP方法，探討并提出一種適合現代企業的設施布置設計方法。

二、傳統SLP方法直接應用于現代企業的不足

傳統企業和現代企業之間有著明顯的差異，主要表現在以下三個方面：

1.在生產類型上，傳統企業以大批量少品種生產為主，而現代企業則以小批量多品種生產為主。由于早期顧客需求具有單一、需求量大等特點，而且產品的生命周期也相對較長，因此傳統企業的生產以大批量少品種方式為主；而隨著市場需求的多樣化和快速變化，現代企業之間的競爭更多地表現在適應市場需求變化、快速響應客戶要求、準時供貨等方面上，而以小批量多品種的生產方式為主能夠使得企業的生產過程更具有柔性，讓企業在激烈的市場競爭中處于更為有利的地位。

2.在生產特點上，傳統企業以計劃式生產為主，而現代企業則以訂單式生產為主。由于傳統企業長期處于供不應求的賣方市場狀態下，因此企業不需要過多去考慮市場方面的變化，只需要按照企業原先制定好的生產計劃組織生產就可以了；而現代企業則處于一個顧客需求快速變化而且競爭日益激烈的市場環境中，企業除了要關注顧客的需要外還要對成本進行嚴格控制，因此現代企業一般都是根據顧客提供的訂單實施適時、適量生產，防止生產過剩，從而達到減少人員、設備、庫存費用的目的。

3.在管理決策和資源配置上，傳統企業奉行“物本主義”，缺乏對人力資源的重視，依據過去的經驗來做判斷和決策，而且這些決策一般都是短期的。還沒有上升到戰略高度；現代企業考慮將來市場環境和政策等方面的變化，對于資源配置的合理性更加重視。主要表現在以下兩個方面：就生產區間而言。重視設備和原材料的合理放置，保證物料運輸順暢；就人員而言，要求多技能作業人員與設備的布置緊密聯系，減少作業人員的移動距離，以方便作業人員進行多種機床的操作和負責多道工序的作業。

正因為如此，雖然傳統SLP方法在早期傳統企業的設施布置中取得了巨大成功，但將其直接應用于現代企業的設施布置依然存在著很多的不足，主要有以下四個問題：

(1)缺乏動態柔性。應用傳統SLP方法進行的設施布置基本上是靜態的，缺乏動態柔性。而現代企業的生產經營是以市場為導向的，要求其布置設計具有適當的柔性，能緊隨市場變化及時地、適度地進行調整。

(2)缺少人員和產品的移動路線分析過程。傳統的SLP方法并沒有考慮對人員和產品的移動路線進行分析，運用它進行車間布局時會使工藝流程存在迂回曲折和反復交叉的現象。

(3)運算過程的復雜性和備選方案的有限性。由于歷史的局限性，傳統的SLP方法并沒有充分考慮利用計算機技術。現今的系統一般都是大而復雜的，設計者單純運用手工計算已經很難快速和高效地完成設施布置和調整的工作，容易造成企業因為方案設計時間過長而錯失市場機遇。而且傳統SLP法人工布置程序繁瑣，導致提供給決策者的備選方案較少，不利于決策者進行科學決策。

(4)受主觀因素影響比較大。傳統SLP法采用作業關系關聯表對部門的接近關聯關系做定性的分析，主要是根據經驗判斷來確定相互的關聯性，雖然做了量化，但當不同的人來進行衡量時，得出的結果可能是不同的。

三、傳統SLP方法的改進

根據對現代企業設施布置中運用傳統SLP方法存在問題的分析，結合現代企業自身的生產特點，在傳統SLP方法的基礎上，提出一種適合現代企業設施布置設計的改進后的sLP方法，其一般程序如圖1所示。大致分為九個階段。

1.明確目標。通過合理的設施布局，應使各個部分井然有序，為員工創造良好工作環境的同時，還要有效利用車間的面積，節約投資，合理組織物流，既提高工作效率，又降低運營成本。

2.收集和分析資料。收集各種基礎數據和資料，包括產品訂單(包含產品的種類、數量等信息)，產品的工藝流程或貨物處理的作業流程和生產系統圖。

3.確定設備布局的類型。企業未來生產產品品種的多少以及每種產品產量的高低。決定了企業的生產類型，直接影響著企業的總體布局及生產設施的布置形式。設備布局的類型主要有以下五種：基本類型有工藝專業化原則布局，對象專業化原則布局和產品定位式；混合布置有綜合布局和成組技術布局。只有對產品種類一產量關系深入分析，才能產生恰當的設施布置形式。

4.作業單位的相互關系分析。根據收集來的資料繪制各作業單位之間的相互關系圖；然后以此為依據編制關系密切程度及積分統計表。根據積分表可以大體確定各作業單位的相對位置。

5.設計初步方案。畫出平面布置圖的初始方案圖，再按各單位的面積要求，設計和布置各生產單位及工作部門在廠區內的位置。企業可以根據生產流程要求及各作業單位之間物流關系選擇布局形式，進一步確定建筑物的外形和尺寸。對于大而復雜的項目在這一步時可以運用計算機輔助設施布置方法(CAL)得到較優的多個解，進而制定幾個平面布置的初步方案。

6.方案評價。方案評價通常可以從定性和定量兩方面進行。定性評價可以組織有關專家對各方案滿足布局目標的程度和遵循布局原則的程度進行那個評價和打分，定量評價可以通過技術經濟指標的計算來評定。

7.人員和產品的移動路線分析。對設施進行完空間布置后，通過運用系統搬運分析(System Handling Analysis。SHA)方法對物料搬運系統進行分析，確定合理的搬運方法和合適的搬運設備，使物料移動和人員移動更為快速和順暢。

8.修改初步方案，確定最優方案。根據專家評價以及主要技術經濟指標的評價，結合對人員和產品的移動路線分析，修改原有的初步方案，并最終確定最佳方案。

9.方案實施。確定最佳方案后進入實施階段，建立一個專門的項目組來管理方案的實施，并在實施過程中對布置方案進行進一步的修改調整和完善。

四、改進后的SLP方法在車間布置中的應用

下面應用改進后的SLP方法對某小型工具制造廠生產車間進行設施布置。該生產車間設施布置的目標主要有以下六點：監管容易，空間利用合理，布置整齊美觀，物流與搬運便利經濟，柔性良好和投資少。

1.收集相關資料。產品總的生產工藝流程大致如下：原材料準備→粗加工(沖。鉆)→熱加工(正火，調質，淬火)→檢驗→下料→精加工(磨)→檢驗→裝配→檢驗。因為熱加工在其它車間進行，因此該生產車間設施布置不包括熱加工階段的設施布置。該生產車間的各作業組成單位及所需面積如表1所示。

2.確定設備布局的類型及生產車間各作業單位的相互關系。該車間的生產具有批量小，品種多。變化快等特點，因而確定設備布局類型為混合布置中的成組技術布局。通過對各作業單位的分析。可知各作業單位的相互關系(圖2)。

由表3可知，沖床和磨床的得分最高，應該先確定它們的位置。原材料庫與沖床，裝配與磨床都是A級關系，因此它們應該相鄰。在制品庫與沖床是E關系，應把它們放置在一起。鉆床、原材料庫與磨床，裝配、車間辦公室與沖床都是l關系，應把它們放在較接近的位置。

間出入口及各作業單位的面積，可畫出初步布置圖：圖4(方案A)、圖5(方案B)、圖6(方案C)。

5.為了測量各方案滿足布局目標的程度，現從容易監管，物流與搬運經濟性，柔性，最少投資，外觀和空間利用這六個方面來對A、B、C三個方案進行評價，各方案的評價表如表4所示。因此，方案C是最優的方案。

6.運用SHA方法對方案c的物料搬運系統進行分析。考慮到運輸通道的設計，物料搬運過程的順暢性，車間內部的通風性，空間利用的合理性以及生產的安全性等因素，確定每臺機器、設備、通道、倉庫或服務設計的位置；確定各工作地點之間的移動系統、設備和容器。SHA設計之后，可以對方案C進行修正，實現比較理想的物流合理化。并在實施過程中對布置方案進行進一步的修改調整和完善。

五、對改進后的SLP方法進行評價

相比于傳統的SLP方法，改進后的SLP方法在現代企業設施布置應用中更具優勢，主要體現在以下四個方面：

1.改進后的SLP方法在分析作業單位的相互關系前加入設施布置類型的確定。它不僅具有傳統SLP方法的優點。相比傳統的SLP方法更快速找到較優的初步方案。

2.通過運用SHA方法對這些更優的初步方案進行人員和產品移動路線的分析，在很大程度上彌補了傳統SLP方法在早期設施布置中的盲目性，使得方案的優越性得到進一步提高。SLP-SSHA這兩部分工作的結合，能夠實現較為理想的物流合理化。

3.計算機技術與傳統SLP法相結合在一定程解決了傳統的SLP方法極易受設計者自身經驗影響，對大而復雜的系統能夠在有效時間內尋求到多個滿意解，增強了決策的科學性。

4.利用改進后的SLP方法進行設備布置能讓生產系統更具有柔性，企業可以經濟快速地轉換生產對象；有利于不同品種和批量產品的生產；減少產品生產前的等待時間；減少庫存，加速資金周轉，因而企業具有更強的競爭力。

正是由于以上這些原因，使得改進后的SLP方法不僅適用于現代企業的設施布置，對于傳統企業也同樣適用。

六、小結

本文對傳統的系統布置設計SLP方法進行了分析，指出將傳統SLP方法直接應用于現代企業設施布置設計中存在的不足，進而結合現代企業自身的生產特點，在傳統SLP方法的基礎上，加入對設備布局類型和產品與員工的移動路線兩方面的考慮，并把傳統SLP方法與計算機技術結合起來，提出了一種更為適合現代企業的設施布置設計方法，并給出了其一般程序。

另外本文還利用改進后的SLP方法對某小型工具制造廠生產車間進行了設施布置，發現方案的優化效果明顯。由于現代企業設施布置設計是個非常復雜的系統工程，本文提出的方法還有待于在今后的實踐中不斷完善。