基于SLP 的设施布局与物流系统优化原理及实验方案研究
施宏伟SHI Hong-wei；李明强LI Ming-qiang；樊攀FAN Pan
（西安电子科技大学经济与管理学院，西安710071）
摘要： 遵循精益生产的基本原理，运用设施布局方法探索物流系统优化机理，并通过作业分析把握物流设施布局的基本约束；根据实验教学的背景与要求，通过生物流现状描述及价值流分析，探寻设施布局及生产系统改善的基本途径，认识企业生产物流系统中的问题，并对生产过程重点环节进行分析改进；最后是实验方案设计。希望通过实验教学，加深对物流系统优化的理解，增强物流系统优化的动手能力和创新能力。
关键词： 精益生产；设施规划；价值流；生产过程
1 研究背景与意义
精益生产管理最基本的一条原则就是消灭浪费，而在企业的生产经营活动中，要消灭浪费，就必须判别企业生产中的增值活动和非增值活动。统计研究发现，生产活动中增值活动约占企业生产和经营活动的5%。必要的但非增值活动仅占约60%，其余35%为浪费。因此，观察和界定从原材料转变为成品、并赋予其价值的基本过程，对于精益生产管理至关重要，这也是价值流管理的意义所在。
可见，精益生产和价值流管理在最大限度地消除浪费的过程中实现了融合。价值流管理就是通过绘制价值流图，进行价值流图分析来发现并消灭浪费、降低成本，赢取最高的边际利润。价值流管理的基本工具是价值流图，价值流图用一些简单的符号和流线，从头到尾描绘生产物流过程的每一个工序状态、工序间的物流、信息流及其价值变化状态，进而有利于找出需要改善的环节和过程节点，再通过一个未来价值流图状态描绘，从而全面展示生产物流过程价值流改善的方向和成果。
在上述改善过程中，物流系统平面布置状态决定在生产物料流动的方向、频率和时间。因此，价值流改善伴随生产物料设施布局改善的全过程。事实上，价值流图分析就是先对运作过程中的物流系统平面布置现状进行分析，即对“当前物流系统平面布置状态图”进行分析，进而确定浪费所在及其原因，为消灭浪费和持续改善指明方向。
从表9的“假设方差相等”行读取数值，t值是-0.9166，Sig.(双侧)是双尾T检验的显著性概率0.4112，大于0.05。可以得出结论：直道与弯道的裂缝率无显著差异，这表明路面裂缝率应该与道路的曲直没有必然的联系。
为此，本研究期望通过揭示物流系统优化的基本动因，引导学生从设施布局角度观察企业物流、思考生产系统中的问题，加深对生产系统优化原则与途径的理解，提高工业企业现场管理的参与意识、系统优化的动手能力和创新能力。
2 设施布局与物流系统优化的基本逻辑
本实验研究基于一种不干胶产品的生产物流过程展开。不干胶印刷是目前国内发展前景非常明朗的产品之一，市场需求逐年上升，生产过程基本稳定受外部恶劣环境影响不是非常大，其生产过程及其物流系统具有一定的代表性。
设施布局与物流系统优化的基本逻辑，表现为基于SLP 的物流设施布局与物流系统优化实验框架与实验教学流程。即以一个样本企业或一个具体的生产物流活动为对象，以价值流分析理论为基础，分析物流设施布局对企业生产物流各个环节的状态。设施规划及物流系统分析的框架和流程，构成了本研究的基本框架结构和实验教学逻辑，具体如图1 所示。
图1 基于SLP 的设施布局与物流系统优化实验教学逻辑
主要实验教学方法和工具包括，当量物流量计算、物料分类ABC 方法、P—Q 图绘制、F－D 矩阵图等。
2.狠抓制度体系的落实。从某种意义上说，制度体系落实的样态对于企业应对法律风险更具有实际意义。所以，对企业而言，在注重风险防控制度体系建设的同时，应当下大力气抓好制度体系的落实工作。只有各项制度变成各职能部门直至具体岗位员工的自觉行为，才能使制度体系发挥其应有的功效。
具体的实验步骤涉及如下从外部衔接分析至物流设施布局多方案评价及选择等八大步骤。当然，在实际实验教学实施过程中，一般默认外部衔接分析过程已经达到了规定要求。
①外部衔接分析；
（2）研究认为B型超声扫描和彩色多普勒超声可作为早期脊髓损伤后患者下肢静脉血栓形成的筛检工具[4]。因此，对截瘫患者应该定期行下肢静脉彩色多普勒超声动态观察，一旦发现血流缓慢等及时通知医生，尽早采取措施；对已经出现血栓的患者，仔细观察血栓的形态、类型及累及部位，作出准确判断，利于临床医生制定治疗方案，减少严重并发症，如肺栓塞，从而降低截瘫患者的病死率，提高康复率。
“…………”王祥想出声反驳，但是在脑海里重现之前老道的各种行为都和叶总的推论不谋而合，话到了嘴边也说不出口。
②输入因素分析；
③当量物流量计算及物料分类；
沉桩过程中，桩端部分土不可避免的将涌入开口管桩内壁形成土塞，此时桩内侧土柱为一维排列，而桩外侧土理论上可以径向无限延伸，因此导致桩内外侧剪应力发挥不同。曾有学者提出了著名的“动力拱”效应，拱效应机制的基础是在形成空间球帽状的土拱过程中，土颗粒沿主应力方向重新分布定位。在管桩逐步贯入过程中，涌入管桩内的土经历了拱的形成与破坏交替循环过程。当荷载超过拱的承载力时，拱发生剪切和膨胀破坏，桩端土随之再次涌入管桩内，形成新拱。拱效应将桩底土阻力转变为管桩内壁的法向挤压应力，导致管桩内壁负侧摩阻力的提高，从而削弱了管桩竖向极限承载力。
企业生产作业时间主要由产前准备时间、故障处理时间、等待时间等等组成。根据精益生产的基本原理和人要求，生产物流系统运作率低下的起因一般涉及产前准备时间、设备故障率、生产周期长度、等待时间等方面。这些分析均可由价值流图分析展开。
⑤进行物流系统状态分析；
⑥搬运方案的建立与调整；
不干胶产品生产的物流设施布置（布局）一般采用成组布置方式。从理论上说，成组布置的优点主要体现在以下四个方面，即机器利用率极高，布置弹性大，物流效率高效，原材料利用率高，生产准备时间较短。当然，成组布置对个体水平要求更高，生产控制的依赖程度较大。
⑧多方案评价及选择。
由于三算子分裂算法中，g和h所定义的迭代序列不是对称的，所以交换g和h，则会得到不同形式的算法迭代格式。从而对于问题(2.3)的求解，我们给出两种不同形式的三算子迭代形式。
3 生产物流现状描述及价值流分析过程
本研究过程主要是遵循精益生产的基本原理，采用价值流图分析法和物流设施布局的SLP 方法，并以计算机软件辅助为基础进行仿真实验。
3.1 不干胶产品生产流程描述
不干胶产品生产物流流程涉及底纸、隔离剂、胶水和面材等四种基本材料，采用胶水涂布工艺。其基本工艺流程主要由印刷、涂硅、涂胶、电晕处理、复合等工序组成。样本企业不干胶产品生产具体物流流程如图2 所示。
图2 不干胶产品生产工艺及物流流程
3.2 不干胶产品生产过程的价值流图绘制
⑦可行方案的建立与调整；
价值流图也因此被称为其它生产过程的价值增值状态图。根据生产过程所涉及的产品实际构成情况，研究选取标签条码MQ1109 纸产品族为研究对象，绘制产品价值流图。
生产过程的价值流图绘制具体步骤包括工艺流程参数计算、资金与物流状态分析等基本环节。一般来讲，客户会将需求量信息从客户端发出，市场部总部接收这些客户信息。然后样本企业市场部（总部）根据订单数量，经过分析与分配，将订单分散到各个工厂生产计划部门。在整个生产过程中，最能体现物流材料质量变化与产品质量增减的流程图，被称为质量价值流。
根据以上原则和要求，不干胶产品生产过程的价值流现状图可以简单抽象表示为图3。
图3 不干胶产品生产物流状态描述及价值流图绘制
3.3 价值流图分析及生产物流系统的基本问题界定
价值流图绘制过程及价值流图分析的基本目的是，归纳和总结生产物流系统存在的基本问题，进而指出生产过程亟待提升的环节和改善方向，因此，价值流图分析也有利于生产流程控制的关键环节和工序节点。
④绘制平面图、物流流程图等；
首先是对存在问题的效果生产运行状态、停工情况进行分析、判断需要改动的工序、需要重新衔接工序，等等；
场地共发现溶洞钻孔39个，见钻孔遇洞率25.6%，线溶率7.38%。本场地属强岩溶发育区域，该地段按现有高程平场后中风化完整基岩至溶洞顶板埋深0～16.2 m，雨季存在塌陷可能，地基稳定性一般，部分岩溶地基需做处理。
设施布局不合理一般会导致较高的库存成本。基本逻辑关系是，布局问题突出表现在物料存放无序、工序衔接问题，进而导致产品倒流以及工人站位不合理，生产节拍差距过大，最终造成物流流程受阻。
图4 生产流程管理逻辑及流程控制关系
4 设施布局及生产系统改善的基本途径
考虑到生产及物流系统优化过程中的流程改善和关键控制逻辑，针对价值流图分析所界定的物流系统基本问题，一般企业生产系统改善首先涉及物流状态的优化及其相关的设施布局调整，如物料临时存放地与移动仓库的空间移动、设施（或空间）功能的对调与改变，运输方式的改变，等等。其次还应根据精益生产的要求，进行工艺流程、设备维护及人才动态控制方式的完善。
4.1 生产工艺流程及生产状态改善
设备运作效率低下还经常与设备精准率地下相伴随，直接导致产前预热与产后维护都会消耗过长的时间。但是否一定应该使用较新设备全面替换掉老设备，这是决策者经常面临的严峻问题。
其次是全局性持续改善，从减少前后工序衔接时间、转移频率等角度指导流程管理，提高全体供应链的效率。持续改善思想涉及范围大，涉及生产过程的所有细节和现场管理活动，如全面质量管理、准时化生产系统建设等。
16日，事件当事人曾先生接受了采访，在采访中他回述了事件全过程和此前未被报道的细节，并对网络舆论和瑞典媒体提出的质疑做出回应。
4.2 基于精益生产的成本状态改善
首先是操作过程的规划与管理，并通过精益生产意识的培养和培训，减少生产过程中的直接浪费。
其次，全面推行并行工程运行方式和全面防错的管理方式。并行工程运行方式一般由计算机进行辅助生成执行方案，降低生产流程时间。进而通过全面防错的管理模式进行全面生产流程控制，减少间接浪费。
最后是以人为本的生产管理团队建设，最大限度的让工人参与到生产线的建设当中来。让工人能够高质量、高效率的进行生产活动，让工人察觉到自己的工作是有意义的。
4.3 设备日常维护及管理模式的改善
设备日常维护是持续改进的基础。因为只有时刻掌握机器设备运行状态，才能进行定期维护和鉴定，才能正确开展清洁、防腐等工作，才能事半功倍，才能降低设备故障率。
航空发动机的装配是一个多角色共同参与的过程，不同角色的人员完成相应节点的任务，装配流程中不同角色对数据的需求不同；作为军工产品，装配过程中必须进行严格的质量控制，如某些关键工序需执行自检、互检、专检、军检4级检验程序，用户对最终交付质量进行严格把控。在其他角色中，操作工人主要关注任务起始与完工时间以及工装设备状态、超差和易损伤零件信息、工时定额与关键工序等；管理者除关注任务的起始与完工时间以及执行人外，更关注重要质检信息、不合格项控制情况和交付质量项等。因此，在对装配流程中不同角色的数据需求进行分析的基础上，建立装配数据需求层次网络模型，如图4所示。
4月14日青海玉树地震发生后，水利部部长陈雷迅速作出安排部署，要求认真贯彻落实胡锦涛总书记、温家宝总理、回良玉副总理重要指示精神，立即组成工作组赶赴灾区，会同青海省水利部门迅速查清震损水利工程情况，及时采取措施，排除险情，抓紧做好排险避险预案，切实防范地震次生灾害，确保震损水利工程安全度汛。
设备日常维护及管理模式的改善也是价值流分析的基础，进而指导生产系统改善。因为只有时刻掌握机器设备运行状态，才能正确描述生产过程的价值流。毕竟，价值流改善和生产价值的创造最终是由机器设备所产生，利润目标不是短期的，而是存在于可持续发展过程当中。
OC4 DeepCwind 半潜式浮式风力机由3根悬链线进行锚泊固定，悬链线之间的夹角为120°，如图7所示。
5 实验方案设计
5.1 实验目的与要求
实验名称：基于SLP 的物流设施布局与物流系统优化实验
实验目的：通过实验，引导学生从设施布局角度观察企业物流、思考物流系统运行中的问题，加深对物流系统优化的原则与途径的理解，提高工业企业现场管理的参与意识、系统优化的动手能力和创新能力。
实验要求：贯彻和体现精益生产与精益物流的基本思想，将系统设施规划布置（SLP）方法与物流系统优化分析有机结合起来，并通过仿真实验，直观地体现物流系统优化的原则、途径与效果。
5.2 实验流程与步骤
按照实验教学顺序，可根据课时情况，将本实验分成生产系统工艺描述、生产过程价值流图描述、生产物流系统分析、生产系统改善等实验任务。也可以选择其中一个环节进行计算机仿真。结合SLP 的物流设施布局方法，本实验大致流程包括如下6 个基本环节，具体实验流程和步骤如图5 所示。
图5 实验流程和步骤
①了解产品生产细节，如工序、材料、运输等，价值流分析重点在工艺流程；②运用价值流分析法，画出生产过程中的每一个工序，并把完整的价值流图绘制出来；③分析价值流图，从中找出存在问题的工艺流程，加以标注；④根据价值流图分析法的分析结果，从精益生产的思想出发，对工艺流程进行优化与改善；⑤提出结论，实施并评估；⑥撰写并提交实验报告。
5.3 实验报告
每个实验报告均应根据班级人数，划分若干实验小组，并以小组为单位提交实验报告。如有必要或实验过程有固定的实验分工，也可以要求每人提交一份。实验报告格式因实验内容不同有异，但一般应遵循以下基本的格式要求。
图6
参考文献：
[1]张宇，金寿松，等.基于价值流图的齿轮生产线分析与改善[J].成组技术与生产现代化，2012，3.
[2]杨青.基于DSM 的复杂研发项目价值流优化田[J].管理评论，2012，12.
[3]郭奎.价值流分析在提升TGA 公司生产效率中的应用研究[D].陕西师范大学，2013.
[4]董芳.基于价值流图分析的W 公司精益生产流程改进研究[D].华东理工大学，2013.
[5]杨青，王蕊.基于价值流图析技术的研发项目绩效评价研究[J].管理学报，2016，7.
Study on the Principle and Experimental Scheme of the Facility Layout and Logistics System Optimization Based on SLP
（School of Economics & Management，Xidian University，Xi'an 710071，China）
Abstract: This paper follows the basic principle of lean production, uses the facility layout method to explore the optimization mechanism of logistics system, and grasps the basic constraints of logistics facilities layout through job analysis. Based on the background and requirements of experimental teaching, this paper explores the basic ways of facility layout and production system improvement through the description of biological flow status and value stream analysis, understands the problems in the production logistics system, and analyzes and improves the key links of the production process. Finally, it designs the experimental program. It is hoped that through experimental teaching, the understanding of logistics system optimization will be deepened, and the practical ability and innovation ability of logistics system optimization will be enhanced.
Key words: lean production；facility planning；value stream；production process
中图分类号： F273
文献标识码： A
文章编号： 1006-4311（2019）34-0284-03
课题项目： 西安电子科技大学研究生院校企联合课程专项经费资助（20902190004）。
作者简介： 施宏伟（1965-），男，河南淮阳人，副教授，博士，主要研究方向为服务创新与供应链管理。
标签：精益生产论文; 设施规划论文; 价值流论文; 生产过程论文; 西安电子科技大学经济与管理学院论文;