计算机辅助设施布置系统

D0I:10.13374/j.issnl001-053x.1995.02.010 第17卷第2期 北京科技大学学报 Vol.17 No.2 1995年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.1995 计算机辅助设施布置系统 赵景华王二乐 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要论述了研究设施布置的必要性，重点介绍了1种属于构成型程序方法的计算机辅助 设施布置系统(CAFLP),概述了该系统的结构、功能，并提出某些新观点· 关键词工业工程，机械工厂，计算机辅助设计/工厂设计，设施布置 中图分类号TH181 System of Computer Aided Facilities Layout Planning Zhao Jinghua Wang Erle College of Mechanical Engineering,USTB,Beijing 100083,PRC ABSTRACT The necessity of studying on facilities layout is discussed.A construction routine system of computer aided facilities layout planning (CAFLP)is expounded, and the functions of the system are described.Some new views are presented. KEY WORDS Industrial Engineering (IE).machine work,CAD/plant design,facilities layout 设施布置是生产系统设计中的重要内容之一，也是工业工程的重要组成部分，目前， 用于设施布置的方法最为普及的是系统布置法SLP”.但应用该方法时，设计者实际经 验对最终布置方案的优劣影响极大，特别是随着布置单元数的增加，常规的手工布置往 往需要花费大量的时间和人力，计算机辅助设施布置设计不但能大大缩短整个布置、分 析的寻优过程，而且因其能生成多种布置方案并能对各个方案进行评价，所以常能获得 优于手工的布置方案， 计算机辅助设施布置设计的程序软件分为两类：1类是在现有布置图基础上进行修 正的改进型程序；另1类是重新构成布置方案图的构成型程序，本文只介绍属于构成 型程序的计算机辅助设施布置系统， 1系统的功能模块 系统包括5大功能模块，如图1所示·只要按照要求输入适当的数据，系统便自动 生成布置方案图，并同时对各个方案作出评价· 1994-04-20收稿 第一作者女58岁副牧授

第 17 卷 第 2 期 1 9 95 年 4 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Jo u rn a l o f U n i v e rs it y o f S d en ce a nd T ec h n o lo g y B e ij ln g V o l . 17 N o . 2 A P r . 19 9 5 计算 机辅 助 设施布 置 系 统 赵景 华 王 二 乐 北 京 科 技 大 学机 械 工 程 学 院 , 北 京 10 0 0 8 3 摘要 论述 了 研 究设 施布 置 的 必要性 . 重点 介绍 了 1 种 属 于 构 成 型 程 序 方 法 的 计 算 机 辅 助 设施 布置 系 统 (C A F L )P , 概 述 了 该系 统 的 结构 、 功能 , 并提 出某 些新 观点 . 关键 词 工 业 工 程 , 机械 工 厂 , 计 算机 辅助 设计 / 工 厂 设计 , 设施 布置 中 图分 类号 T H 1 8 1 S y s t e m o f C o m P u t e r A i d e d F a c ilit i e s L a y o u t P l a n n i n g Z h a o J i n g h u a W a n g E r l e C o ll e g e o f M e c h a n l e a l E n g孟n e e r i n g , U S T B , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , P R C A B S T R A C T T h e n e e s s it y o f s t u d y i n g o n fa e ilit i e s l a y o u t 1 5 d i s e u s s e d . A c o n s t r u c t i o n r o u t i n e s y s t e m o f c o m P u t e r a id e d fa e ilit i e s l a y o u t P l a n n i n g (C A F L P ) 1 5 e x P o u n d e d , a n d t h e fu n e t i o n s o f t h e s y s t e m a r e d e s e r ib e d . S o me n e w v i e w s a r e P r e s e n t e d . K E Y W O R D S I n d u s t r i a l E n g i n e e r i n g ( I E ) , m a c h i n e w o r k , C A D / P l a n t d e s i g n , af e ilit i e s l a y o u t 设施 布 置 是 生 产 系统 设 计 中 的重 要 内容 之 一 , 也 是 工 业 工 程 的重 要 组 成 部 分 . 目前 , 用 于 设 施 布 置 的方 法 最 为普 及 的是 系 统 布 置 法 S L P[ ’ } . 但 应 用 该 方 法 时 , 设 计 者 实 际 经 验 对 最 终 布 置 方 案 的优 劣 影 响极 大 , 特 别 是 随 着 布 置 单 元 数 的增 加 , 常规 的 手 工 布 置 往 往 需 要 花 费 大 量 的 时 间和 人 力 . 计 算 机 辅 助 设 施 布 置 设 计不 但 能 大大 缩 短 整 个 布 置 、 分 析 的寻 优 过 程 , 而 且 因其 能 生成 多 种 布 置 方 案 并 能 对各 个 方 案 进 行 评 价 , 所 以 常 能 获 得 优 于 手 工 的布 置 方 案 . 计 算 机 辅 助 设 施 布 置 设 计 的程 序 软件 分 为 两 类 : 1 类 是 在 现 有 布 置 图基 础 上 进 行 修 正 的改 进 型 程 序 ; 另 1 类 是 重 新 构 成 布 置 方 案 图 的 构 成 型 程 序 . 本 文 只 介 绍 属 于 构 成 型程 序 的计算 机 辅 助 设 施 布 置 系 统 . 1 系统 的 功 能模块 系 统 包括 5 大 功 能 模 块 , 如 图 1 所 示 . 只 要 按 照 要 求 输 人 适 当 的 数 据 , 系 统 便 自动 生 成布 置 方 案 图 , 并 同 时 对各 个 方 案作 出 评价 . 19 9 4 一 0 4 一 2 0 收稿 第 一 作 者 女 58 岁 副教 授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1995. 02. 010

…144· 北京科技大学学报 1995年No.2 功能模块 用户指南 数据输人 布置方案的 输出布置 方案的人工修订 与修改 产生与评价 方案 改进及调整 图1系统的功能横块 11系统使用提示帮助模块 该模块说明系统的主要功能及用户使用系统时的一些基本数据要求， 1.2数据的输入与修改模块 进行设施布置前，需要输人大量的原始数据，同时选择一些基本参数·该数据信息 会自动保存在指定的数据文件中，基本参数主要包括： (1)产品的品种和产量这是进行布置设计最基本的数据之一，是其他布置特征或 条件的基础，它在很大程度上决定了设施布置的形式，而布置形式直接影响着功能区域 块的规划·表1为产品的品种和产量与设施布置所采用形式的大体对应关系· 表1产品品种和产量与设施布置的关系 产品产量 产品品种 小批量 中批量 大批量 小品种 按工艺布置 按成组或工艺布置 按产品布置 中品种 按工艺或产品布置 按成组布置 按产品或工艺布置 多品种 按成组布置 按工艺布置 按工艺布置 (2)广义物流量矩阵两单元间的广义物流量是指两单元之间的物流量与二者之间 的相对物流费用的乘积，以广义物流量为元素构成的矩阵称为广义物流量矩阵，它是制 定物流相关图的基础， 由于两单元之间的物流费用很难准确计算，可以按相对值进行比较，把布置单元对 中两单元之间的最小物流费用规定为1，其他单元对之间的物流费用可参考这一基准确 定·靠这种方法确定物流费用没有绝对意义，只是相对物流费用· (3)非物流相关图综合考虑信息流、人员流，以及操作的安全性、方便性，管理 和噪声控制等非物流因素对布置的影响，可制定出非物流相关图[].如办公室、化验 室、变电站、机床等位置要根据非物流相关图的分析加以确定· (4)加权值根据具体布置对象，选择物流和非物流因素对布置影响的相对重要性 加权值， (5)通道参数通道参数主要包括通道类型（直线型、L型、U型、S型、W型 等)、通道宽度和通道在厂房中的相对位置·图2为厂房尺寸与通道参数示意图· (6)其它数据主要包括厂房和各布置单元块的尺寸，设厂房和布置单元块为矩形

北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 5年 N O . 2 功能模块 用 户 指南 数据 输人 与 修 改 布置方 案 的 产生 与 评 价 输 出 布 置 方 案 方 案 的 人 工修 订 改进 及调 整 图 1 系统 的功能模块 系统使用 提示 帮助 模块 该 模 块 说明 系 统 的主 要 功 能 及 用 户 使 用 系 统 时 的一 些 基 本 数据 要 求 数 据 的输入 与修 改模块 进 行 设 施 布 置 前 , 需 要 输 人 大 量 的原 始 数 据 , 同 时选 择一 些 基 本 参数 . 该 数 据 信 息 会 自动 保 存在 指 定 的数 据 文 件 中 , 基 本 参数 主 要 包 括 : ( l) 产 品 的 品 种 和 产 量 这 是 进 行 布 置 设 计最 基 本 的 数据 之 一 , 是 其他 布 置特 征 或 条 件 的 基 础 . 它 在 很 大 程 度 上 决 定 了设 施 布 置 的形 式 , 而 布 置 形 式 直 接 影 响着 功 能 区 域 块 的规划 . 表 1 为 产 品 的 品 种 和 产 量 与设 施 布 置 所 采 用 形 式 的大 体 对应 关 系 . 表 1 产 品 品种和产 , 与设 施 布里 的关 系 产品 产量 产 品 品 种 — 小 批量 中批量 大批 量 小 品 种 按 工 艺布置 按 成 组或 工艺 布 置 按产 品 布 置 中品 种 按 工 艺或 产品 布置 按 成 组布 置 按产 品 或 工 艺布置 多 品种 按成 组 布 置 按 工 艺布 置 按工 艺布 置 ( 2) 广 义 物 流 量 矩 阵 两 单 元 间的 广 义 物 流 量 是 指 两 单元 之 间 的 物 流 量 与 二 者 之 间 的相 对 物 流 费 用 的 乘 积 . 以 广 义 物 流量 为元 素 构 成 的 矩 阵称 为广 义 物 流 量 矩 阵 , 它 是 制 定 物流 相 关 图的 基 础 . 由于 两 单 元 之 间 的 物 流 费 用 很 难 准 确 计 算 , 可 以 按 相 对 值 进 行 比 较 , 把 布 置 单元 对 中 两单 元 之 间 的 最 小 物 流 费 用 规定 为 1 , 其 他 单 元 对 之 间 的 物 流 费用可 参考 这 一基 准 确 定 . 靠 这 种 方 法 确 定 物 流 费用 没 有 绝 对 意 义 , 只 是 相 对物 流 费 用 . ( 3) 非 物 流 相 关 图 综 合考 虑 信 息 流 、 人 员 流 , 以 及 操 作 的 安 全 性 、 方 便 性 , 管 理 和 噪声 控 制 等 非 物 流 因 素 对布 置 的 影 响 , 可 制 定 出 非 物 流 相 关 图 2[] . 如 办 公 室 、 化 验 室 、 变 电 站 、 机床等 位 置 要 根 据 非 物 流 相 关 图的 分析 加 以 确 定 . ( 4) 加 权值 根 据具体布 置 对象 , 选 择物 流 和 非 物 流 因 素 对 布 置 影 响 的 相 对 重 要 性 加 权值 . ( 5) 通 道 参数 通 道 参 数 主 要 包 括 通 道 类 型 ( 直 线 型 、 L 型 、 U 型 、 S 型 、 W 型 等 ) 、 通 道 宽 度 和 通 道 在 厂 房 中的 相 对 位 置 . 图 2 为 厂 房 尺 寸 与通 道 参数示 意 图 . ( 6) 其它 数据 主要 包 括 厂 房 和 各 布 置 单 元 块 的 尺 寸 . 设厂 房 和 布 置 单 元 块为 矩 形

Vol.17 No.2 赵聚华等：计算机辅助设施布置系统 145 (或正方形)各尺寸用长×宽表示（单位为mm), 图2厂房尺寸与通道参数 示意图 L:厂房长度 L-aisle B:厂房宽度 L-aisles:L型通道 y:通道位置 b:通道宽度 X 1.3布置方案产生、评价和输出模块 有了上面的基本数据，系统就会自动生成布置方案，并对各方案作出定量评价·这 是整个系统的关键模块，图3是实现该功能模块的程序框图， 开始 读取有用数据 计算单元在布置图中 绘制物流相关图和非物流相 形心位置坐标 关图并绘出综合相关图 是 继续生成新方案> 依据综合相关图对各布置单元 否 产生进入布置图的顺序号 转回主程序 沿通道号按顺序把各 单元分配到布置图中 图3实现方案产生与评价功能的框图 进行布置时，首先进人布置图的单元要通过人机对话方式输人系统，其他单元进入 布置图的顺序依据综合相关图，按照一定规则确定· 系统选择物料搬运总费用和空间扩展率为布置方案的定量评价指标， (1)搬运总费用Mc 物料搬运总费用Mc是指各单元对之间的物流量4)，单元对之间的形心距离d,和单 位距离搬运费用C,乘积的总和，即： (1) =1=1 式中，n为布置单元总数·

V b l . 1 7 N o . 2 赵 景华 等 : 计 算 机辅 助设 施 布置 系 统 (或 正方 形 ) 各 尺 寸 用长 x 宽表示 ( 单 位 为 r n r n ) . L 一 a i s l e 图 2 厂房 尺 寸与 通 道参 数 示意 图 L : 厂 房长 度 B : 厂房 宽 度 L 一 a i s l e : L 型 通 道 y: 通 道位 置 b: 通 道宽 度 .3 布置 方 案产 生 、 评 价 和输 出模块 有 了上 面 的基 本 数 据 , 系 统 就 会 自动 生 成 布 置 方 案 , 并 对 各 方 案 作 出 定 量 评 价 . 这 是 整个 系 统 的 关键 模 块 . 图 3 是 实 现 该 功 能 模块 的 程 序 框 图 . 读 取甲有 用 数 据 绘制 物流 相 关 图 和 非物 流 相 关 图 并绘 出 综 合相 关 图 杏 计算 单 元在 布置 图中 形 心位 置 坐 标 依据 综合 相 关 图 对 各布 置单 元 产生 进人 布置 图 的顺序 号 才各布 置单 元 内顺序 号 转 回 主 程序 沿通 道 号 按 顺 序把 各 单 元分 配到 布置 图 中 图 3 实现方案产 生与评价功能 的框 图 进 行 布 置 时 , 首 先 进 人 布 置 图的 单元 要 通 过人 机 对话方 式 输 人 系 统 . 其他 单元 进 人 布 置 图的 顺序 依 据 综 合 相 关 图 , 按 照 一 定 规则 确 定 . 系 统 选 择 物 料 搬 运 总 费 用 和 空 间扩 展 率为 布 置 方 案的 定 量 评价 指 标 . ( l) 搬 运 总 费 用 M c 物 料 搬 运 总 费 用 M 。 是 指 各 单 元 对 之 间 的物 流 量 。 。 、 单元 对 之 间 的形 心距 离 心 和 单 位 距 离 搬 运 费用 q , 乘 积 的总 和 , 即 : M C 二 艺 艺 u , , · c : , ’ d , , ( l ) l = l j = l 式 中 , n 为 布 置 单元 总 数

·146· 北京科技大学学报 1995年No.2 评价方案时主要关心的是各方案的相对优劣性，为了简化问题，应用各单元对 间的相对物料搬运费用，根据前面介绍广义物流量的定义，则公式(1)可变为： M-店，d (2) 式中：Mc相对物料搬运费用；w,:单元i与单元j间的广义物流量，即w,=4,·C d:单元i与单元j间的形心距离，即d,=K,-x+y:-y.其中，(xy):单元i的形心 坐标，(x,):单元j的形心坐标. 方案的优劣用Mc,值的大小来衡量，Mc,值越小，则说明该方案越好· (2)空间扩展率Sp 设施布置必需具有一定的应变能力，以适应产品纲领的变化以及新技术、新工艺、 新设备等的引人，即方案必须有一定的柔性· 系统通过考察布置的空间扩展可能性来定量衡量布置方案所具有的柔性大小，为 此，引人空间扩展率的概念，计算公式如下： s-[+82]10% (3) 式中，T:厂房可利用的布置总面积；F。:厂房布置后的实际剩余面积；S:单元i布置 后占用的实际面积；D:单元i布置必须占用的最小面积· F/T,体现了厂房预留空间的扩展率；(S。,-D)/S。反映了单元i占用空间的扩展率· 空间扩展率S。越大，则厂房将来扩展的可能性越大，所具有的柔性也越大，同时必然对 设施布置带来一定难度，因此必须对将来发展规模或生产技术方面的变化作出合理的预测· 最终的布置方案图可以按照适当比例由打印机输出或由屏幕显示， 1.4方案的人工修订、改进并调整模块 由于布置问题的多样性及其多目标、多约束的复杂性，影响布置的因素既有定性 的，又有定量的，最终方案在实施前有时还需进行人工修订、调整，它体现了布置者的 经验，该功能采用人机对话方式· 2系统的特点 尽管国外已经有了许多设施规划布置软件，但这些软件包一般价格较高，而且一些 软件所要求的数据格式和范围以及模型参数不完全符合我国工程实际，特别对那些缺乏 相关的原始数据和资料积累的工厂而言，能直接应用于工程实际上的软件很少·针对这 种情况，该系统着眼于最终布置方案的可行性和实施的可靠性，该系统具有如下特点： (1)先选择通道参数，增加方案的可行性 目前所见到的布置软件把物料搬运通道都按普通单元布置，这样处理后往往使得搬 运通道在布置图中呈现间断的折线形状，降低了方案的可行性·为此，在进行设施布置 时，结合生产现场的具体条件和要求，优先确立通道参数，大致确定物料流程图，并以 此为约束，沿通道布置其他单元，这样就大大增强了布置方案的可行性·

北 京 科 技 大 学 学 报 评 价 方 案 时 主 要 关 心 的是 各 方 案 的 相 对 优 劣 性 , 为 了 简 化 问 题 , 间 的 相 对 物 料 搬 运 费 用 , 根 据 前 面 介 绍 广 义 物 流 量 的 定 义 , 则 公 式 M e , w : :j 一 艺忍= l 艺] = iw , ’ d 式 中: M :c, 相 对物 料 搬 运 费 用 ; 心: 单 元 i 与单元 j 间 的形 心 距 离 , 单 元 i 与 单 元 j 间 的 广 义 物 流 量 , 即 d ij = I x 一 xj l + l夕` 一 夕 , 1 . 其 中 , ( x ` , 夕 ` ) : 1 99 5 年 N o . 2 应 用 各 单 元 对 ( l) 可 变 为 : ( 2 ) 即 w . , = u : , ’ c ij ; 单 元 i 的形 心 坐标 , ( xj , yj :) 单元 j 的形 心 坐 标 . 方 案的 优 劣 用 M C 值 的大 小 来 衡量 , M c , 值 越 小 , 则说 明该 方 案 越 好 . ( 2) 空 间扩 展 率 sP 设 施 布 置 必 需 具有 一 定 的 应 变能 力 , 以 适 应 产 品 纲 领 的 变 化 以 及 新 技 术 、 新 工 艺 、 新设 备等 的引 人 , 即 方 案 必 须 有 一 定 的柔 性 . 系 统通 过 考 察布 置 的 空 间 扩 展 可 能 性 来 定 量 衡 量 布 置 方 案 所 具 有 的 柔 性 大 小 . 为 此 , 引人 空 间扩 展 率 的 概 念 , 计 算公 式 如下 : 「 F _ 声 又 一 D 二 娜 一 L贡 + 詹 l 一瓦一 二 x 1 0 0 % ( 3 ) 式 中 , aT : 厂 房 可 利 用 的 布 置 总 面 积 ; aF : 厂 房 布 置 后 的 实 际 剩 余 面 积 ; .as : 单 元 i 布 置 后 占用 的 实 际 面积 ; D :.a 单 元 i 布 置必 须 占用 的最 小 面 积 . F a / aT 体现 了 厂 房预 留 空 间 的扩 展率 ; (S a 一 D a ` ) / aS ` 反 映 了 单元 i 占用 空 间 的扩展率 . 空 间扩展率 S P 越大 , 则厂房将来扩展的可 能性越 大 , 所 具有 的柔 性也越大 , 同时必然对 设施 布 置带来一定 难度 , 因此 必须对将来 发展规模 或 生产技 术方 面 的变化 作 出合理 的预测 . 最 终 的布 置 方 案 图 可 以 按 照 适 当比例 由打 印机 输 出或 由屏 幕 显 示 . .4 方 案的 人工 修 订 、 改 进并 调 整 模块 由于 布 置 问 题 的 多 样 性 及 其 多 目标 、 多 约 束 的 复 杂 性 , 影 响 布 置 的 因 素 既 有 定 性 的 , 又 有定 量 的 , 最 终 方 案 在 实 施前 有 时 还需 进 行 人 工 修 订 、 调 整 , 它 体 现 了 布 置 者 的 经验 . 该 功 能 采用 人 机 对话 方 式 . 2 系统的 特点 尽 管 国外 已 经 有 了许多 设 施 规 划布 置 软件 , 但 这 些 软 件 包一 般 价 格 较 高 , 而 且 一 些 软件 所 要 求 的数 据 格 式 和 范 围 以 及模 型 参 数不 完 全 符 合 我 国工 程 实 际 . 特 别 对 那 些 缺 乏 相 关 的原 始数据 和 资料 积 累 的 工 厂 而 言 , 能直 接 应 用 于 工程 实 际上 的软 件 很 少 . 针 对这 种 情 况 , 该 系统 着 眼 于 最 终 布 置 方 案 的可 行性 和 实施 的 可靠 性 . 该 系 统 具 有 如 下 特 点 : ( l) 先 选 择通 道 参 数 , 增 加 方 案 的可 行 性 目前 所见 到 的 布 置 软 件 把 物 料搬 运 通道 都 按 普 通 单元 布置 , 这 样 处 理 后 往 往 使 得 搬 运 通 道 在 布置 图 中呈 现 间 断 的 折 线形 状 , 降低 了方 案 的 可行 性 . 为 此 , 在 进 行 设 施 布 置 时 , 结合生产现 场 的 具体条件 和 要 求 , 优 先确 立 通 道 参 数 , 大致 确 定 物 料 流 程 图 , 并 以 此 为约 束 , 沿 通 道 布 置 其 他 单元 , 这样 就 大大 增 强 了 布 置方 案 的可 行 性

Vol.17 No.2 赵景华等：计算机辅助设施布置系统 .147. (2)引人广义物流量矩阵，简化物流相关图的制订 许多布置软件把布置单元对间的物流费用都规定为1，其他单元之间的物流费用可参 考该基准确定（因为确定单元对间的真实物流费用比较困难，而在布置软件中考查各单 元对间的关系密切程度时，关心的是它们之间的相对密切关系)，最后建立广义物流量 矩阵，以此为依据制订出物流相关图，这样处理物流费用不仅使复杂问题简单化，而且 也反映出了布置的具体条件， (3)引人单元地点对约束条件，增加系统应用的灵活性和适应性 在布置过程中，一些单元与某些特定地点有特殊对应关系，如果把1个单元固定于 该地点，这样必然会导致整个方案柔性的降低，为此，采取把单元与地点相互对应起 来，把它们看作是单元地点对约束，布置中允许单元与指定地点有一定偏差· 图4所示为单元地点对约束中地点 位置的定义·具体布置过程中，必须考 虑单元地点对约束条件，如果有符合约 束条件的单元出现，则优先布置该单 元，这就增加了系统应用的适应性和灵 aisle 活性， (4)采用空间扩展率衡量布置方案 的柔性，使定性目标定量· 对布置方案所具有的柔性大小衡量 十分困难·采用空间扩展率定量衡量布 置方案未来的扩展柔性，从而使定性目 标得以量化， 图4单元地点对约束中地点位置的定义 (5)采用下拉式中文莱单 L:厂房长度；B:厂房宽度；aisle:通道； 系统具有良好的用户界面，用户接 X:地点位置坐标：△X:地点位置允差 口为构造和修改布置设计所要求的多种 数据文件提供了很大方便· 3结论 本系统能满足一般生产车间的设施规划布置要求·通过在某刀具厂机械加工车间设 施布置的实际应用，证明该系统操作简便，运行可靠，能自动生成和输出多种实用方案 并同时作出评价，有助于布置者从中选出好的方案， 参考文献 1刂子中-ド·y2-圹-著.工场1T力卜)技术.日本能率协会，1985.18 2栗磁等，工业工程与综合治理，北京：机械工业出版社，1991 3王二乐，工具生产车间计算机辅助设施布置的研究：【顾士论文】.北京科技大学机械工程学院， 1994

vo l . 17 N 6 . 2 赵景 华等 : 计算 机辅 助 设 施布 置系 统 · 14 .7 ()2 引人 广 义 物 流量 矩 阵 , 简化 物 流 相 关 图的 制 订 许多 布 置 软件 把 布 置 单元 对 间 的物 流 费用 都规定 为 1 , 其他 单元 之 间 的 物流 费用 可 参 考 该 基 准确 定 ( 因 为确 定单元 对 间 的真 实物 流费 用 比较 困难 , 而 在 布置 软 件 中考 查 各 单 元 对间的 关系 密切 程 度 时 , 关 心 的 是 它们 之 间 的相 对 密 切 关 系 ) , 最 后 建 立 广义 物 流 量 矩 阵 , 以 此 为 依 据制 订 出物流 相 关 图 . 这样 处理 物 流费 用不 仅 使 复 杂 间题 简 单 化 , 而 且 也 反 映 出了布 置 的具 体 条 件 . ( 3) 引 人 单元 地 点 对约 束 条件 , 增 加 系 统 应 用 的灵 活 性 和 适应 性 在 布 置过 程 中 , 一 些 单 元 与 某 些 特定 地 点 有 特 殊 对应 关系 , 如 果 把 1 个 单 元 固 定 于 该 地点 , 这样 必 然 会 导 致 整 个 方 案 柔 性 的 降低 . 为 此 , 采 取 把 单 元 与地 点 相 互 对应 起 来 , 把 它 们看 作 是单 元 地 点 对 约束 , 布 置 中 允 许 单 元 与指 定 地 点 有 一 定偏 差 . 图 4 所 示 为单元 地 点 对 约 束 中地 点 位置 的定 义 . 具 体 布置 过 程 中 , 必 须 考 虑 单元 地 点 对约 束 条件 , 如 果 有 符 合 约 束 条 件 的 单 元 出 现 , 则 优 先 布 置 该 单 元 . 这 就增 加 了系 统应 用 的 适 应 性 和 灵 活 性 . ( 4) 采 用 空 间 扩 展 率 衡 量 布 置 方 案 的柔性 , 使 定 性 目 标定 量 . 对 布置 方 案 所 具 有 的 柔 性 大 小 衡 量 十 分 困难 . 采 用 空 间 扩展 率 定 量 衡 量 布 置 方案 未来 的扩 展 柔性 , 从 而 使 定 性 目 标得 以量 化 . ( 5) 采 用 下拉 式 中文 菜 单 系 统具 有 良好 的 用 户 界 面 , 用 户 接 口 为构造 和 修 改 布 置 设计 所 要 求 的 多 种 数据 文件 提 供 了很 大 方 便 . a is l e 卜 △从 月 — 、 二月 图 4 单 元地 点对 约束 中地点 位里 的定 义 L : 厂房 长度 ; :B 厂房 宽度 ; ia sl :e 通 道 ; Xk : 地 点位 里坐 标 ; △ Xk : 地 点位且 允差 3 结 论 本系 统 能满足 一 般 生 产车 间的 设施 规划 布 置要 求 . 通 过 在 某 刀 具 厂 机 械 加工 车 间设 施 布置 的 实 际应 用 , 证 明该 系统 操 作 简便 , 运行 可靠 , 能 自动生 成 和 输 出多 种 实用 方 案 并 同时作 出评 价 , 有 助 于 布置 者 从 中选 出好 的方 案 . 参 考 文 献 少头 弋 一 F · 少 二 一 廿 一 著 . 工 场 卜 布 夕 巾 卜。 技术 . 日本能率协会 , 19 85 . 18 栗磁等 . 工 业 工 程 与 综合 治理 . 北 京: 机 械 工业 出 版社 , 19 91 王 二 乐 . 工 具生 产车 间计算机 辅助设施 布置 的 研究 : l硕 士 论 文 】 . 北京 科技 大学 机械工 程学 院 , 19 94