車間布置設計主要解決各生產工序、工段、輔助服務部門、儲存設施等作業單位及工作地、設備、通道、管線之間的布置問題，同時也要解決物料搬運的流程及運輸方式。
2．設施布置設計的基本形式
1)按工作流程形式分類主要有四種基本形式：產品原則布置、工藝原則布置、成組原則布置和固定工位布置。
2)按生產係統功能布置分類
(1)存儲布置。這是指在倉庫或儲藏室內安排各組成部分的相對位置。
(2)銷售布置。對組成部分的布置隻考慮便於產品的銷售而不考慮其生產。
(3)工程項目布置。這是指對組成部分作一次性的排列，如開發建築、攔河壩和公路等建設場地。已固定的設備，隨著項目的進展，地點經常變動。
各類布置並不是割裂開來的，而是綜合在一起的。例如，在地窖裏儲存葡萄酒或白酒，就不僅是作為庫存功能的布置，也是按工作流程的布置。
3．設施布置
設計分析的要素設施布置設計時要考慮眾多因素。影響布置設計的最基本要素是產品（或材料或服務）、數量（或產量）、生產路線（工藝過程）、輔助服務部門、時間（或時間安排）。這五項基本要素是設施布置設計必不可少的基礎資料。一般用五個英文字母來表示：
P (product)、Q(quantity)、R（route）、s(supportingservice)、T(time)。
(1)P（產品或材料或服務）。這是指規劃設計係統所生產的產品、原材料、加工的零件、成品或提供服務的項目。此要素影響著設施的組成及其相互關係、設備的類型、物料搬運的方式等。
(2)Q（數量或產量）。這是指所生產、供應或使用的商品量或服務的工作量。此要素影響著設施規模、設備數量、運輸量、建築物麵積等因素。
(3)R（生產路線或工藝過程）。此要素是工藝過程設計的成果。它影響著各作業單位之間的關係、物料搬運路線、倉庫及堆放地的位置等。
(4)S（輔助服務部門）。這是指公用、輔助、服務部門，包括工具、維修、動力、收貨、發運、鐵路專用線、辦公室、衛生站、更衣室、食堂、廁所等。這些部門是生產的支持係統，在某種意義上加強了生產能力。
(5)T（時間或時間安排）。這是指在何時、用多長時間生產出產品。其包括各工序的操作時間、更換批量的次數。這些都是影響倉儲、收貨、發運以及輔助部門配合的因素。
有了上述五項基本要素，就可以著手布置設計分析了，但要完成布置設計，還必須搜集和分析其他有關因素，包括城市規劃、外部協作條件、交通運輸條件、地質水文條件、自然條件以及關於職業安全和衛生、消防、環境保護、建築、道路、通道等方麵的技術規範、規程和標準等。
4．設施布置設計方法
1)階段結構設施布置設計一般分四個階段進行。
2)程序模式主要是針對總體區劃階段進行的。其設施布置的設計流程。
3)物流分析當物料移動是工藝過程的主要部分時，物流分析就是工廠布置設計的核心工作，也是物料搬運分析的開始，它對應布置設計問題“鑰匙”的第三個字母R（路線）①。
零部件物流是該部件在工廠內移動時所走過的路線，物流分析不僅要考慮每個零部件在工廠內的路線，還要遵循兩個最小和兩個避免的原則：①兩個最小原則，即經過距離最小和物流成本最小。②兩個避免原則，即避免迂回和避免十字交叉。
物流分析有助於設計人員選擇最有效的機器設備、設施、工作單元和部門的安排布局，同時還有助於改進生產過程。在物流分析時要驗證工藝路線是否正確、合理，檢查是否可以取消，合並，改變順序、位置或人員和改進細節。因此正確合理的設施布置設計不僅能提高生產效率和工作效率，也是節約物流費用從而降低產品或服務成本的重大措施。
在物流分析過程中最常用的工具是從至表，即用一個矩陣圖表來表示各作業單位之間的物料移動方向和物流量，表中矩陣的列表示物料移動的源頭，稱為從；行表示物料移動的目的地，稱為至，行列交叉點標明由源到目的地的物流量。利用從至表可以一目了然地進行作業單位之間的物流分析。
【例】設有三個產品A、B、C，製造它們涉及的八個作業單位，分別是原料、鋸床、車床、鑽床、銑床、檢驗、包裝和成品，以1-8代替。三個產品的工藝線路和每天運量，各作業單位距離，試做出物流分析。
物流分析的方法如下：
先按工藝線路畫出產品搬運總量從至表，其中格子中字母為產品代號，數字是托盤數，多個產品在同一個格子內的，運量為它們托盤數相加。
然後，相應格子的運量乘以距離便得到物流強度。
有了這些數據，就可以進行物流強度的等級劃分。係統布置設計(SLP)方法中將物流強度轉化為五個等級，分別用符號A、E、I、O、U表示。
4)作業單位相互關係分析設施布置設計要根據部門之間在工藝流程如業務往來中的密切程度，決定相互位置。各部門（作業單位）之間存在著物流關係、非物流關係兩種關係。物流關係可以用物流強度來表示兩個作業單位之間的關係密切程度，非物流關係無法定量表示，隻能通過定性分析加以區分。下麵幾種就屬於非物流因素的情況：
(1)有的工廠需要運輸的物料很少，物流相對不很重要；有的工廠物料主要用管道輸送。此時，其他因素可能要比物流因素更重要。
(2)輔助設施與生產部門之間常常沒有物流關係，但必須考慮它們之間的密切關係。
(3)在純服務性設施中，常常沒有真正的或固定的物流，確定它們之間的關係，要采用其他通用規則，而不是物流。
(4)在某些特殊情況下，工藝過程也不是布置設計的唯一依據。例如，重大件的搬運要考慮運人運出的條件，不能完全按工藝原則布置；有的工序屬於產生汙染或有危害的作業。需要遠離精密加工和裝配區域，也不能以物流為主要考慮因素。
在工廠中，作業單位之間物流相互關係與非物流相互關係往往並不一致，因此，需要確定各作業單位之間綜合相互關係密切程度，然後從各作業單位之間的綜合相互關係出發，實現各作業單位的合理布置。其步驟是：
首先，確定物流(m)與非物流(n)相互關係的相對重要性（加權取值）——一般的，m:n不應超過1:3或3:1，當比值大於3:1時，說明物流關係占主導地位，工廠布置時隻需考慮物流相互關係的影響。
其次，根據作業單位對之間物流與非物流關係等級的高低進行量化，並加權求和，求出綜合相互關係。
最後，根據綜合計算得出的是量值經過等級劃分，建立與物流相互關係表相似的綜合相互關係表。
例如，某作業單位的綜合相互關係計算。綜合計算分數為1~8。
該示例有55個作業單位對，綜合相互等級劃分表。
從而可以建立作業單位綜合相互關係圖。
5)作業單位位置相互關係分析在SLP中，設施布置並不直接去考慮各作業單位的占地麵積和幾何形狀，而是從作業單位間相互關係密切程度出發，安排各作業單位之間的相對位置，關係密切等級高的作業單位之間距離近，等級低的距離遠。
然而，作業單位間必然會出現密切等級相同的作業單位對，這會給位置分析造成困難。因此引入綜合接近程度的概念——某一作業單位綜合接近程度等於該作業單位與其他所有作業單位間量化後的關係密切等級之和。綜合接近程度值的高低反映了該作業單位在布置圖中是應該處於中心位置還是處於邊緣位置。
(1)綜合接近程度的計算：
將作業單位綜合相互關係表變換成類似於從至表一樣的三角矩陣，然後量化關係等級。
(2)繪製作業單位位置相關圖：
第一步：處理關係密級為A的作業單位對。按各作業單位綜合接近程度的高低排序，找出綜合接近程度最高的布置在中心位置；依次處理作業單位對。
第二步：處理關係密級為E的作業對。
第三步：處理關係密級為I的作業對。
第四步：重點調整X級作業單位對的相互位置。
最後得到作業單位之間相對位置關係圖。
案例分析
C機械廠車間物流分析C機械廠幾十年來摩托車生產一直是小批量生產，其主要機械加工車間的設備按工藝原則布置（即機群式布置）。
近幾年來，摩托車產品隨著市場需求的不斷增加，產量亦隨之大幅度上升，從而使各工序間的物料搬運迅猛增加，使原有的生產布置形式與批量產生矛盾，影響生產效率提高。應用工業工程的物流分析技術，在不增加投資（僅需機床搬運費）的條件下，改進車間平麵布置，可以使車間物料搬運量減少，搬運距離大大縮短，並縮短了產品的生產製造周期，使生產效率得到顯著提高。
其具體做法包括以下幾方麵內容。
精確繪製車間全部設備的平麵布置圖首先測量出車間內每台機床實際位置，然後按1：100比例精確地標畫在坐標紙上，繪出車間整體平麵布置圖，並將全部機床按類別標上代號及編號，如代號C110表示車工一組的第10號車床，C27表示車1二組的第7號車床，X23表示立式第3號銑床等。
對車間加工的全部零件進行工藝流程統計，並計量物流流程距離首先根據車間的工藝規程文件查列出每個零件的工藝流程，再通過車間了解每道工序的哪個組、哪台機床加工，再在平麵布置圖上查找該機床的代號，並將代號標注在該零件的工藝流程上，然後在平麵圖上計算出機床間坐標距離，並用括弧標注在代表流程的箭線上。
例如，兩件後輪軸(G070001)流程標注。
調度領料，(88)為原材料、毛坯進入車間，從大門到該機床的距離，最後的三角形為零件加工完後運出車間，(0)表示幾道工序連續在同一機床上加工，物料沒有搬動，最後(267)為該零件加工的物流總距離。最後統計該機加車間共加工121種零件，並統計出全部零件的物流總距離為24
463米。
將工藝流程分類歸並車間原先已有一組軸類零件，這是以前按成組技術原理，采用JCBM編碼法則分類的（共22種）。因此可在保留這一類組基礎上，將其他零件再按加工流程工藝相似原則統計歸類。
其結果是歸並出車—車類零件33種，車—銑—鉗類零件31種及把輪鼓、齒套件歸成一類（因這兩件批量大，加工流程長，切削量大故單獨組成生產單元），最後把其餘不能歸類的零件24種歸成一類。並以此來組織單元式生產，改進現有的車間平麵布置。
改進平麵布置全部零件工藝歸類後，就可著手改進車間平麵布置，將機群式布置的機床改成單元式的生產線布置。
先調查工藝流程上各道工序的工時定額，並分別統計各類機床（如車床、銑床、鑽床）所用的總工時再統計每一類零件使用各類機床的工時數，然後按這兩者的工時之比，求出各類零件應擁有的各類機床數量，應注意的一點是在工時統計時應乘以單輛摩托車上該種零件的數量，同時協調車間現有各設備的能力，以平衡機床負荷，均衡生產節奏。
設施的重新布置每類零件所用的機床種類和數量全部確定後就可著手按類分區對機床進行重新布置，組成生產單元，其布置的原則是：對於車—車類，車—銑—鉗類及輪鼓、齒套類應嚴格按工藝流程安排，組成生產線；對於成組類則按流程最長或相同流程較多的來安排；對於其餘類零件則仍可按機群式布置機床。不管哪一類布置其目的都是使物料流動順暢、不迂回，不交叉、不逆向；使物料搬運次數數量最少、距離最短。
評價由於采用了上述優化改進布置，大部分機加件能夠在較短的時間裏以較少的搬運距離，較為順暢地流出車間，提高了全車間的整體生產效率，就拿M006110和M162003兩種鼓蓋及G062101齒套來說，物流改造後，鼓蓋在車間各工序間的流動由原來117米縮短到22米，齒套由120米縮短到28米，同時可縮短生產周期30%～40%。
【討論題】
1．本案例主要采用了什麼措施進行設施布置？
2．如何考慮物流量對車間布置的影響？物流路徑優化會給企業帶來什麼效果？
複習思考題
1．什麼是物流工程？它是如何產生及發展起來的？
2．物流工程在我國的發展狀況如何？
3．物流工程的發展趨勢將主要體現在哪些方麵？
4．物流工程的內容包括哪些？其有哪些主要的特點？
5．物流工程管理的技術主要有哪些？
6．物流工程管理的方法主要包括哪些？