摘要：我国经济增长进入新常态，企业为了降低投资提高工业土地的利用率，在满足载荷要求的情况下首选多层工业厂房。但市场上对多层工业厂房的设计未形成一套完整的系统化方法。本文结合多年实际工作经验，对多层厂房和单层厂房的工艺布局上进行深入研究，总结了多层工业厂房工艺布局过程中需考虑的各种因素，将多年工作经验结合SLP（System Layout Planning）方法提出了多层工业厂房工艺布局的通用方法，并将该方法进行实际应用，取得了较好的效果。
关键词：SLP；多层工业厂房：工艺布局
随着我国经济发展进入新常态，在国家力保18亿亩耕地红线的大背景下，工业用地越来越紧张，越来越多的企业倾向于建设多层工业厂房。在多层工业厂房工艺布局中既要考虑到同楼层中生产物流的顺畅性，人流、物流的合理性，又要考虑不同楼层间（如：包含电梯等因素的影响）物料运输的可达性、便利性，还需要考虑不同行业中产品工艺的特殊性，如温度要求、湿度要求、洁净度要求以及人员风淋、消毒等问题。因此，对多层工业厂房工艺布局进行研究具有一定的现实意义。
1多层工业厂房工艺布局的影响因素
多层工业厂房的工艺布局相对于单层工业厂房而言，载体发生了变化，由单一向多个，由一层变成多层，即作业单位的载体由一个平面变成了由多个平行平面构成的立体。所以，在多层工业厂房工艺布局过程中，首先需要确定各个作业单位所在楼层，也就是确定每一层的功能区划，再根据工艺要求确定每一楼层所需要考虑的设备质量、荷载、振动、物料运输量及各作业单位相互之间的联系等因素。此外，根据生产产品的不同，每楼层间的物流通道及预留发展能力的面积也对整个工艺布局构成了重要的约束。
1.1货运通道的承载能力
由于多层厂房结构上的特点，导致部分作业单位之间的物料流动需要依靠上下货运通进行，所以在前期设计过程中需要结合工艺生产的特点核实上下货运通道是否能够承担各楼层间的物料输送任务。这里的承载能力主要指两个方面，单次运输的量的多少以及上下运输的频次，这些参数会直接影响到货运通道的体量大小、数量以及货梯的实际荷载。
1.2楼层使用面积
通常情况下，多层工业厂房的占地面积不大，由平铺式工艺布局转换为立体式工艺布局，但房每楼层使用面积相对较小，需要在布局时慎重考虑，在布局过程中重点关注每一楼层作业单位所需最小面积是否在本楼层实际使用的面积范围内，同时要考虑扣除柱子因素的影响，若超出这个范围，则需对布局影响最小的作业单位另做布置或移至别的楼层。
2多层工业厂房工艺布局优化方法
多层工业厂房因其存在空间上的平行平面，故在进行整体工艺布置时，要先对单一楼层进行合理划分，即先从总体上划分出每一楼层的各个作业单元，再针对每一楼层的具体作业单元分别进行工艺平面布局优化。
2.1楼层划分方法及步骤
系统布局设计方法（SLP）的应用，可以使多层工业厂房的工艺布局更加合理和科学，通过对物流关系及非物流关系的分析，得到各个作业单位之间的相互关系，在此基础上可按照以下步骤对楼层进行划分：
（1）根据产品的生产流程，为了减少电梯使用次数与运行时间，提高搬运效率，首先将与外界有直接联系的作业单位布局在低楼层，暂定作业单位数为Ｊ；
（2）判断第Ｉ层楼是否还可以增加新的作业单位，如若可以，则按（3）操作，若不能，则第Ｉ层楼的作业单位数为Ｊ，转到（4）布局下一楼层；
（3）选择和第Ｉ层中有高密切相关关系的作业单位作为第Ｉ层的Ｊ＋１个作业单位，根据可利用的剩余面积确认布局是否合适，如若合适，则第Ｉ层楼的作业单位数为Ｊ＝Ｊ＋１，返回（2）；如若不合适，去除该作业单位，返回（2）；
（4）选择和第Ｉ层中被布局的作业单位有高密切相关关系的作业单位作为第Ｉ＋１层的“第１个作业单位”，然后转（2）到找到第Ｉ＋１层的所有作业单位，此时Ｉ＝Ｉ＋１；
为了保证最后得出的布局方案具有可行性，在布局过程中，若是出现某些作业单位未被布局，则假定其在顶层。如果第Ｉ层中布局所需面积大于或等于该层的总面积之和，则去除最后一个布局的作业单位，然后继续寻找作业单位，直到第Ｉ层的布局面积接近；如果出现作业单位等级相同时，则选择物流关系最高的，然后进行步骤（2）的操作。
2.2单楼层的工艺布局优化方法
将各楼层的电梯作为一个作业单位，当某作业单位与其余楼层有综合关系时，就转换为该作业单位与电梯之间的综合关系．利用SLP方法分析各楼层作业单位与电梯之间的综合关系，绘制位置相关图、面积相关图，最后得到工艺布局方案。
3某机电产品加工厂的多层工业厂房工艺布局
国内某企业欲在原有厂区内新建一座年产量6000件的机电产品加工工厂，占地面积约4000平方米，厂区南北宽为40米，东西长100米，在新建厂房的西侧有一栋3层工业厂房，南北宽40米，东西长75米，配有一部2t货运电梯；在新建厂房的东侧有一栋6层办公楼，南北长40米，东西宽20米。
首先对产品进行分析，根据其产品结构及工艺特点，需设立如表l所示的11个作业单位，分别承担原材料储存、备料、加工、装配、生产管理与服务等各项生产任务。
根据SLP法对厂内各作业单位进行分析，得到以下物流强度表（表2）。
考虑作业单位10的功能与面积，将其布置在厂区东面的办公楼内，后续的布局中将不再考虑该作业单位。
3.1楼层的确定
以相同的方法确定第2、第3层的作业单位，最终将作业单位1、9、2、8布置在第l层；作业单位4、7、3、6布置在第2层：作业单位5、11布置在第3层。
3.2楼层的布置
布置顺序自下而上，逐一楼层进行设施的平面布局。将电梯作为新作业单位12，分别计算作业单位l、9、2、8与12之间的物流强度，并对照物流强度表，确定物流相互关系等级，见表4。
当确定了电梯与第l层内作业单位的物流相互关系后，根据位置相关图，借助SLP法布置第l层的作业单位，得到第l层的作业单位位置相关图、面积相关图及最终布置方案（图1）。以相同的方法得到第2、第3层最终方案后，多层厂房的设施布局完成。
图1第1层最终布置方案
结束语
多层工业厂房工艺平面的合理布局在一定程度上推进了我国工业的发展。分析多层工业厂房在工艺平面布局过程中的特殊需求，结合SLP法对多层工业厂房进行工艺平面布局，能在一定程度上提高布局的效率和科学性，相对于纯粹依靠经验和模仿的布局方式有很大的优越性。当然，基于SLP法的多层工业厂房工艺平面布局方法仍有许多问题有待进一步研究，如建筑结构、楼面荷载、上下货运通道形式等对布局的影响。
参考文献：
［１］金俊娜．Ｋ公司多层厂房设施布局的改善研究［Ｄ］．成都：西南交通大学，２０１４．
［２］王玥莹，陈雷雷．ＳＬＰ在多层厂房布局中的应用研究［Ｊ］．物流科技，２０１１（４）：１８－２１．
［３］苏衍垒，李书红．ＳＬＰ在钢铁企业仓储布局优化设计中的应用［Ｊ］．物流科技，２０１２（１０）：７５－８０．
论文作者:王文朋,迟忠德
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
标签：作业论文; 布局论文; 单位论文; 多层论文; 厂房论文; 楼层论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第4期论文;