工業工程的設施規劃與設計分析

吳晗+梁維俏

摘 要：我國科學技術的迅猛發展，和人才強國的發展戰略，對我國工業工程的設施規劃與設計提出了更高的要求。本文重點結合當前發展現狀及問題，就工業工程的設施規劃與設計進行了分析和探討。

關鍵詞：工業工程;設施規劃;設計分析

機電工業的設計單位自80年代以來，引進和應用設施規劃的方法和技術，取得了可喜的成績。并在設計工作中予以應用，一些設計單位、高等院校和企業應用物流技術，調整生產布局，改善物料搬運，用較少的投入取得了縮短搬運距離和搬運量，降低生產成本，縮短生產周期，節約資金的效果。一些設計單位在運用工業工程的其他技術，如成組技術、MRP-I、計算機輔助設計、質量控制方面也取得不少成績。事實證明，運用工業工程不僅能提高設計的現代化水平，也有利于方法的改革與國際接軌。

一、工業工程設施規劃與設計的意義

在我國，50年代開始實行工業化建設以來，一些領域中不同程度地用到某些屬于工業工程范疇的方法。但工業工程在我國并沒有形成獨立的學科，沒有經過專業訓練的工業工程人才，其應用即不系統也不普遍。1990年后才成立了有關學術組織，一些高等院校開始設置工業工程專業，一些企業等組織在應用中取得了有效的成果。目前，我國的生產率與一些發達國家相比，普遍存在著消耗大、成本高、質量差、效率低等問題。我國曾推行過許多管理技術，但單項地推行不足以解決系統的問題，而工業工程強調的是系統整體的優化，從提高系統總生產率的目標出發，統籌分析管理配置，尋求最佳的設計和改善方案。提高企業素質、增強企業競爭力的“健身術”;提高企業生產率和經濟效益的“點金術”。我國的一些機械、電子、汽車、飛機制造等企業應用工業工程的實踐證明，它對挖掘企業潛力、提高效益取得了明顯的效果。一些專家研究認為，結合我國國情，企業應用工業工程可以在系統規劃與管理、生產計劃與控制、效率工程、質量控制與保證、設施規劃與物流分析、營銷工程、工業安全與衛生、人力資源管理等方面發揮積極作用。

二、工業工程設施規劃與設計應用分析

設施規劃與設計是工業工程的一個重要組成部分。它的任務實對建設項目的各類設施、人員、物資進行系統規劃與設計，用以優化人流、物流、信息流，從而有效、經濟、安全地達到建設項目的預期目標。設施規劃與設計的主要內容有場址選擇、物流分析、工廠布置、物料搬運和貯存系統等。目前的設施規劃與設計絕大多數應用在生產制造領域。而在其他領域，由于對其中物流關系的認識不夠，人們往往不是很重視設施規劃與設計，設施規劃往往被建筑設計所取代。而像學校、醫院這些建筑物設施，人員的流動盡管不像工廠那樣嚴格和有序，但同樣有著很多規律性。從建筑規劃的設計過程來看，它具有現代工業工程的四個基本職能：規劃、設計、評價、創新。而建筑規劃過程及建成后的建筑硬件的使用過程，涉及到經濟學、工程技術學、建筑學、環境工程學及管理科學等多個學科領域，使一個復雜的系統過程，具備系統工程的所有特征。因此，用定性和定量的工具，對建筑規劃進行系統結構和系統狀態的分析，對各種方案進行比較、評價和協調，就具有了較高的可行性。

設施規劃與設計一直是工業工程的重要分支，它發源于早期制造業的工廠設計。自從有了工業生產，就有了工廠設計，18世紀80年代產業革命后，由于機械制造的發展，蒸汽機的發明和完善，工廠逐步取代了小手工作坊。自泰勒時代起管理工程師就開始關心制造廠的設計工作。在早期，工廠設計的活動主要是3項，即：操作法工程，包括工作測定、動作研究等工人的活動;工廠布置就是機器設備、運輸通道和場地的合理配置;物料搬運就是對從原料到制成產品的物流進行控制。設施規劃與設計是為新建、擴建或改建的生產系統或服務系統，綜合考慮相關因素，進行分析、構思、規劃、論證、設計，作出全面安排，使資源得到合理配置，使系統能夠有效運行，以達到預期目標。設施規劃與設計的范圍包括場址選擇、布置設計、搬運系統設計、建筑設計、公用工程設計、信息通訊設計。其核心部分是布置設計和搬運系統設計，所以，工業工程師對這兩個方面進行了許多研究，發展了很多方法和技術。布置設計。就是根據企業的經營目標，在已確定的空間場所內，將人員、設備、物料所需的空間作最適當的分配和有效的組合。布置的好壞直接影響整個系統的物流、信息流、生產能力、生產效率、生產成本以及生產安全。由于優良的平面布置可以使物料搬運費用至少減少10%-30%.因此.在美國，工廠布置被認為是加速生產率提高的決定因素之一。物料搬運系統設計和布置設計被認為是一對伙伴。物流合理化是布置的前提。也是布置的結果?；蛘哒f，有效的物流規劃是合理配置工藝設施的基礎，并促進工藝過程的有效運行。西方國家統計發現.在工廠生產活動中，從原材料到成品出廠，物料真正處于加工檢驗的時間只占生產周期的5%-10%.而90%-95%的時間都處于停滯或搬運狀態。在制造業中.總經營費用的20%-50%是物料搬運費用。所以，物流合理化被認為是企業利潤的第二源泉。物料搬運系統設計就是要使各種生產設施配置合理。減少物流的迂回、交叉、往返等無效搬運;減少庫存和在制品，縮短物料的停滯等待;選用適當的裝卸搬運方式和機具;廠內外運輸方便、協調、有機銜接等，這就要把物流全過程所涉及的裝備、器具、設施、路線及其布置作為一個系統，運用現代科學技術和方法，進行綜合優化。

三、結束語

隨著計算機技術的發展、應用與推廣，計算機技術已滲透到設施設計的各個領域和各個階段。例如，場址選擇問題、設計報價系統、計算機輔助設施布置等。在計算機輔助布置方面，發展了兩類程序：一類是為新建設施做薪的布置。主要有CORELAP，ALDEP，PLAN ET等：另一類是為現有設施的改建做布置，主要有CRAFT，COFAD等。這些程序可以優化設施布置，達到手工布置難以達到的預期目標。

參考文獻：

[1]姜連馥.我國高校設施規劃設計與工業工程[J].工業工程，2015（1）：49- 52.

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