關于SLP方法的思考

摘 要：系統布置設計方法（SLP）在制造工廠的設施布局中應用已較為普遍，但是直接應用到現代制造企業中也存在許多不足。文章分析了傳統的SLP方法存在的不足，通過分析比較兩種改進的SLP方法：動線型SLP方法和基于Flexsim的SLP方法，最后提出了組合運用布置設計方法以保證物流合理化的思路，為制造企業優化設施布局提供參考。

關鍵詞：系統布置設計；搬運系統分析；動線分析；物流仿真

中圖分類號：F273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）30-0047-02

現代商品市場已從生產者導向轉變到消費者導向，并且隨著全球經濟聯系日趨緊密，消費者需求的轉變也在加速，企業如何應對這種外部環境的巨大變化，并對瞬息萬變的消費需求做出何種回應，才能使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。顯然“剛性”制造系統和大批量生產方式已難以適應市場的瞬息萬變，只有加快產品創新、降低生產成本、不斷提高生產效率才能使企業不至于被激烈的競爭所淘汰。傳統的觀點認為，降低生產成本主要是著眼于產品的設計和加工工藝的改進，但是根據資料統計分析，產品制造費用的20%～50%用于物料搬運，而物料搬運直接與工廠的設施布局有關。據專家統計分析，有效的設施布局大約可以減少搬運費用的30%。由此可見，工廠設施布局的優劣不僅直接關系到整個生產系統運轉是否通暢，而且也決定了產品生產成本的高低。

20世紀50年代以前，工廠設計常用的方法有流程圖分析、樣片排列等；20世紀50年代以后，隨著工業工程、系統工程學科的發展以及系統論方法的普及，工廠設施布局已從定性分析轉變為定量分析，實現了質的飛躍。美國查德·繆瑟于1961年提出了一種通過建立表示各部門緊密程度的相關圖，將物流因素和非物流因素相結合并進行定量試算，最終得到滿意結果的方法，即傳統的系統布置設計（Systematic Layout Planning，SLP）。但科技進步和經濟社會的發展以及消費者需求的快速轉變，現代制造企業之間的競爭更多體現在順應市場變化、快速響應客戶需求和按時、按質、按量提供所需產品等方面，此時傳統的SLP方法已不能再繼續適應現代制造企業的設施布局。本文針對傳統SLP方法在現代制造企業設施布局應用中存在的不足，分析比較了兩種改進的SLP方法，并探討了組合運用布置設計方法達到設施布局科學、物料搬運合理的目標以保證物流合理化。

1 設施布置設計概述

設施布置設計是現代企業為了取得更大的經濟效益，在特定的空間內根據其經營目標統籌安排其原料的接收、部件的制造以及成品的包裝與發運等過程，力爭將人員、設備和物料所需要的空間做最適當的分配和最有效的組合。

SLP方法把量的概念引入到工廠設計分析的過程中，提出了作業單位相互關系密級表示法，通過建立表示工廠各部門之間緊密程度的相關圖，將物流因素和非物流因素相結合并構建數學模型進行定量試算，最終得到滿意結果。SLP方法是對傳統憑經驗進行布局設計方法的挑戰，對設施布局的發展產生了較大影響。因為該方法將布局設計工作從以往的定性分析轉向到定量計算，使得布局設計利用最新的信息技術、大幅度提高設計的效率和質量成為可能。目前這種方法應用非常普遍，不僅適應于工廠、物流配送和物流中心，還適用于商場和超市、醫院以及學校等服務設施的布局設計。

2 傳統的SLP方法存在的不足

現代制造企業生產模式和管理模式及其生存環境的變化使得傳統SLP方法在現代制造企業的設施布置應用實踐中存在諸多不足，劉旺盛等學者總結出了傳統的SLP方法直接應用到現代企業設施布局中存在的問題，主要包括以下幾方面：

①不適合現代制造企業的生產特點。

②缺少物流戰略規劃。

③缺少動態柔性。

④缺少動線分析過程。

⑤沒有充分考慮利用計算機技術。

由于在繪制作業單位位置相關圖和面積相關圖時，需要設計人員不斷地手工調整和修正原有方案以滿足相應條件，因此，最終的布局設計方案往往受到設計人員主觀經驗、自身知識及能力等因素影響，從而導致最終設計方案可能因人而異，缺乏科學性和合理性。隨著研究的深入和計算機技術的應用，目前已研究出多種計算機輔助布置設計的算法和程序，但還遠達不到預期的目標。

3 兩種改進的SLP方法分析

經過制造企業的應用實踐和國內外學者的深入研究，SLP方法在制造企業的布置設計應用實踐中和學術研究上都有了長足發展，通過分析比較兩種改進的SLP方法供制造企業應用參考。

3.1 動線型SLP法

針對傳統SLP方法的不足，國內學者提出了該進的SLP方法——動線型SLP方法，在搜集和分析影響布置設計的基礎數據和資料階段，動線型SLP方法是基于市場需求拉動，對EIQR-

STC（E-Entry，I-Item，Q-Quantity，R-Route，S-Service，T-Time，C-Cost）進行分析，與基于PQ推動的傳統SLP方法有本質區別。在方案評估階段，運用系統工程、計算機仿真等方法綜合評價各方案后選擇一到兩個可選方案，并通過詳細設計后對其進行搬運系統分析（Systematic Handling Analysis，SHA）。由于產品制造費用的20%～50%是由物料搬運產生的，所以現代制造企業應該重視物料搬運系統設計。

物料搬運系統設計就是對物料的搬運路線、運量、搬運方法和設備、儲存場地等做出合理的安排。物料搬運系統分析就是在確定需要搬運物料的數量、路線、后勤服務和時間等因素后，選擇最優的搬運設備和方法。通過以上分析后，還需在實踐中對最優方案進行反饋、調整，以保證物流動線及人行動線的流暢與合理，最終提高企業的生產效率。

通過以上分析，我們不難看出，動線型SLP方法與傳統SLP法相比在設計程序上做了改進：它在傳統的SLP方法的設計基礎之上，根據現代制造企業特點，增加了設施布置類型確認和動線分析等環節，著重強調對動線分析之后各部門內部的反饋與調整。

3.2 基于Flexsim的SLP方法

借助最新的計算機與網絡技術，物流仿真技術可以通過虛擬現實的方法對物流系統進行系統建模，模擬實際物流系統運行狀況，對生產物流系統進行重構、改造車間物流、識別瓶頸工序及資源，最大限度地挖掘物流系統價值，是一種用于指導物流系統規劃設計與運作管理的新型實用技術。物流仿真技術最大的優點就是不論實際物流系統是否存在，均可建立系統研究模型，通過物流仿真對物流系統進行檢測和修正，比較和驗證不同設計方案的優缺點，以從中選擇合適方案。物流仿真可以降低實際的物流投資成本，已在現代企業中得到了廣泛的應用。

Flexsim作為三維仿真軟件，能應用于系統建模、仿真以及實現業務流程可視化，其中的對象參數可以方便的表示如機器裝備、傳送帶、叉車等實物對象，并且其操作直觀，圖像和結果都可以與其它軟件共用。另外運用Flexsim進行仿真運行，可統計出包括狀態特征（空閑、阻塞、繁忙等）、輸入和輸出的數量、最大等待時間等數據的仿真報告，有利于布置方案的選擇和效果的驗證，便于領導科學決策。因此將SLP系統化的布置設計與Flexsim強大的動態三維仿真效果和分析功能相結合，降低了現代制造企業的成本，使SLP方法可以更加方便地運用到設施布置中。

4 組合運用布置設計方法實現物流合理化

通過上述兩種改進SLP方法的分析比較，我們不難看出它們的共同之處是在利用傳統的SLP方法得到初步設施布置后，又對方案的各個方面進行詳細的綜合分析，如物料搬運、物流效率、空間利用率、工作環境安全性與舒適性以及布置方案的可擴展性等，通過防止物流堵塞、避免物流路線迂回和倒流等，消除物流瓶頸以降低物流總成本，從而達到優化企業設施布局、提高經濟效益的目的。

因此，SLP與Flexsim或者與系統搬運分析（SHA）相結合可以彌補傳統的SLP方法的不足，幫助企業更有效率的實現物流順暢，從而提高其生產效率，使企業能更好地適應現在激烈的市場競爭環境。

5 結 語

科學的設施布局和良好的物料搬運系統是提高制造企業經濟效益的重要手段，是制造企業實現精益生產等先進生產方式的基礎，因此只有把SLP方法與Flexsim仿真技術和SHA方法組合運用才能最大限度的優化設施布局，實現物流合理化，提高設施布置的科學性。同時，制造企業設施布置設計是一個非常復雜的系統工程，為適應企業快速獲得較優設施布局方案的需求，還有待對SLP方法以及相關技術進行深入的研究和完善。

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