李 超

（深圳市水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站,廣東深圳 518055）

系統(tǒng)布置規(guī)劃理論在小型水利工程試驗室中的應(yīng)用

李 超

（深圳市水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站,廣東深圳 518055）

介紹了系統(tǒng)布置規(guī)劃理論,明確了小型水利工程試驗室的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計特征是功能規(guī)劃設(shè)計的系統(tǒng)形式;應(yīng)用系統(tǒng)布置規(guī)劃理論,改進(jìn)了原來的平面規(guī)劃圖,把各相同或相近屬性的功能室或作業(yè)單元安排在一起形成中級規(guī)模模塊,并把這些中級模塊合理的安排在一起形成一個協(xié)調(diào)的緊湊的系統(tǒng),從而達(dá)到提高試驗室運作效率的目的。

系統(tǒng)布置規(guī)劃理論;流程圖分析;關(guān)系圖分析

1 系統(tǒng)布置規(guī)劃理論

系統(tǒng)布置規(guī)劃理論（systematic layout planning,簡稱SLP）,是生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計的經(jīng)典方法之一,主要被應(yīng)用于工藝規(guī)劃設(shè)計（功能規(guī)劃或叫車間規(guī)劃）的系統(tǒng)形式中;是通過物流的工藝流程圖分析（flow charts analysis）以及各部門、各模塊的關(guān)系圖分析（relationship charts analysis）相結(jié)合的方式,形象的識別各部門或功能模塊間關(guān)系的密切程度,并評估各種可能的規(guī)劃設(shè)計方案,最終求得使系統(tǒng)關(guān)系緊密的合理的規(guī)劃設(shè)計方案的技術(shù)方法,以期得到一個低消耗高產(chǎn)出的生產(chǎn)規(guī)劃系統(tǒng)。

2 小型水利工程試驗室的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計特征分析

生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計包含定點規(guī)劃設(shè)計、工藝規(guī)劃設(shè)計（功能規(guī)劃或稱車間規(guī)劃）、產(chǎn)品規(guī)劃設(shè)計（裝配線規(guī)劃）和成組技術(shù)規(guī)劃設(shè)計四種基本的系統(tǒng)規(guī)劃形式。

工藝規(guī)劃設(shè)計即把相似的設(shè)備或功能組合放置在一個功能單元里,再合理的系統(tǒng)的安排各個功能單元,使功能單元結(jié)構(gòu)緊湊的組成一個高效率低消耗的系統(tǒng)的規(guī)劃形式。

圖1 P-Q圖

通過圖 1分析（P是產(chǎn)品品種,Q為產(chǎn)品數(shù)量）,我們可以確認(rèn)需要采用的生產(chǎn)工藝流程類型,進(jìn)而確定采取什么樣的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方案。在下面的P-Q分析圖中,M區(qū)的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量大,品種少,適宜采用不間斷生產(chǎn)制造工藝流程或大規(guī)模的生產(chǎn)工藝流程,則適宜采用裝配線規(guī)劃的系統(tǒng)形式;J區(qū)的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量少,品種變化多,適宜采用項目工程生產(chǎn)工藝流程和單件小批量作業(yè)生產(chǎn)工藝流程,則分別適宜采用定點規(guī)劃設(shè)計和功能規(guī)劃設(shè)計的系統(tǒng)形式;在M和J之間的部分則是中度規(guī)模批量生產(chǎn)工藝流程,適宜采用幾種基本的系統(tǒng)規(guī)劃形式相結(jié)合的形式。

顯而易見,小型水利工程試驗室的生產(chǎn)試驗任務(wù)相對一條裝配線來說,生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量很小,但生產(chǎn)的產(chǎn)品品種相對的多,主要采用單一品種小批量作業(yè)生產(chǎn)工藝流程,因而宜采用功能規(guī)劃設(shè)計的系統(tǒng)形式。

在實踐中也是這樣:大多數(shù)水利工程試驗室都是把相似的設(shè)備盡可能地放置在一個房間里,形成一個功能單元或作業(yè)單元,再把這些功能單元組合在一起形成一個系統(tǒng),因而水利工程試驗室的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計主要采用的是功能規(guī)劃設(shè)計的系統(tǒng)形式。

一個系統(tǒng)的優(yōu)良程度,取決于這些功能單元如何組織,組織上的差異會導(dǎo)致不同水平的系統(tǒng),系統(tǒng)水平的差異又形成工作效率的差異。基于小型水利工程試驗室功能規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng)形式特征,本文應(yīng)用SLP系統(tǒng)布置規(guī)劃理論探討得到一個使試驗室布置規(guī)劃更為緊密的合理的功能規(guī)劃性設(shè)計方案,以得到一個能降低生產(chǎn)浪費,提高生產(chǎn)效率的系統(tǒng),從而得到幾點定性的小型水利工程試驗室系統(tǒng)布置規(guī)劃經(jīng)驗。

3 試驗工藝流程圖分析

限于篇幅,這里僅以圖2水泥試驗流程為代表示例,來分析試驗進(jìn)程,以反映各功能室之間的聯(lián)系情況。其余的常見試驗,諸如砂石常規(guī)試驗,抗?jié)B試驗流程等,由于都要按照相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)完成SOP標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序的操作,因此都有標(biāo)準(zhǔn)的操作流程。

圖2 水泥試驗流程圖

從圖2中,看到流程圖可以反應(yīng)相關(guān)功能室之間的關(guān)系。烘箱室與水泥室和土工試驗室之間有頻繁且重要的聯(lián)系;此外,按照試驗規(guī)范的要求,進(jìn)程中包含了很多的搬運、移動活動,以使為達(dá)到試驗規(guī)范要求,推進(jìn)試驗進(jìn)程而在不同的功能室中轉(zhuǎn)換。在物流活動中,移動、運輸?shù)墓ぷ鞅灰暈閮r值不高的活動;在精益運營的思想下,過多的移動、轉(zhuǎn)移還被視為一種浪費,主張盡量減少不必要的移動。我們基于這些聯(lián)系情況進(jìn)一步的作關(guān)系圖分析,評估各功能室之間聯(lián)系緊密程度的情況。

4 關(guān)系圖分析

考慮試驗規(guī)范規(guī)定下的各功能室之間相互依賴必要性的程度以及實際情況的需要,我們把試驗規(guī)范規(guī)定了的環(huán)節(jié)或要求定為絕對重要級別,諸如未到期的混凝土試塊一定要在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)到規(guī)定的時限才能進(jìn)行抗壓試驗,那么養(yǎng)護(hù)室和壓力室之間的依賴關(guān)系就是絕對重要的級別,但是,如果當(dāng)前平面規(guī)劃圖中兩功能室的距離不為相鄰,也就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不絕對緊湊的話,那么就要降低級別。在實踐中,烘箱室與養(yǎng)護(hù)室沒有關(guān)系,水泥室、抗?jié)B室和土工室之間的樣品沒有直接往來的需要,諸如此類在實踐中沒有關(guān)系的功能室之間,無論它們間的距離遠(yuǎn)近,它們各自之間都是不重要的關(guān)系。為量化需要,對不同密切程度關(guān)系賦予相應(yīng)的權(quán)重,如表1所示。

圖3 當(dāng)前簡化的平面規(guī)劃關(guān)系圖

表1 圖示權(quán)重評分表

上圖3為當(dāng)前簡化的平面規(guī)劃關(guān)系示意圖。單從距離上約定,最小的方形對角線上的兩個功能室和隔一個功能室距離的兩個功能室之間是很重要的級別;第二大的長方形對角線上的兩個功能室和隔了兩個功能室距離的兩個功能室之間是重要的級別;最大的長方形對角線上的兩個功能室之間是一般級別的關(guān)系。例如按照規(guī)范要求,未到期的抗?jié)B混凝土試塊一定要在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)到規(guī)定的時限才能進(jìn)行耐久性試驗,那么養(yǎng)護(hù)室和抗?jié)B室之間的關(guān)系本應(yīng)屬于絕對重要的級別,然而由于在當(dāng)前簡化的平面規(guī)劃圖中養(yǎng)護(hù)室和抗?jié)B室之間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不絕對緊湊,因而關(guān)系就只能變成很重要的級別。

此外,還約定各功能室和垃圾池之間的最高關(guān)系僅為很重要,結(jié)合平面圖距離上的約定,如果平面規(guī)劃圖中結(jié)構(gòu)不緊湊的話,它們間的關(guān)系就又相應(yīng)的降低級別。例如,水泥室和垃圾池之間的關(guān)系就由最高的很重要的級別相應(yīng)的降為一般的級別;抗?jié)B室與垃圾池的距離最遠(yuǎn),本應(yīng)是很重要的關(guān)系相應(yīng)的降為不重要的關(guān)系;養(yǎng)護(hù)室與土工室的距離雖很緊湊,然而在本試驗室的實踐中偶有原狀土土樣需要放入養(yǎng)護(hù)室,因而它們之間設(shè)定為不能確認(rèn)的關(guān)系。另外,雖然烘箱室與樣品室的關(guān)系緊湊,但考慮到樣品室中只有砂子試樣需要首先送到烘箱室中進(jìn)行烘干備樣工作,此外的石子、水泥等其他試樣則不需要用烘箱備樣的實際情況,我們把兩室間的關(guān)系約定為很重要的級別。根據(jù)以上分析和約定,結(jié)合圖示權(quán)重評分表,得到下面的表2“當(dāng)前的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表”。經(jīng)過權(quán)重計算,當(dāng)前的系統(tǒng)布置規(guī)劃的權(quán)重分值為30分。

表2 當(dāng)前的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表

5 嘗試改進(jìn)的關(guān)系圖分析

根據(jù)第三部分關(guān)于試驗工藝流程圖的分析,我們應(yīng)當(dāng)把養(yǎng)護(hù)室和壓力室、養(yǎng)護(hù)室和抗?jié)B室,水泥室和烘箱室,土工室和烘箱室、水泥室和壓力室之間放置得足夠緊湊,這樣才能在滿足試驗規(guī)范要求的同時,減小移動的總距離,從總量上減少因移動而產(chǎn)生的不必要的浪費,提高試驗效率。同時還應(yīng)當(dāng)把壓力室和垃圾池、樣品室和垃圾池放得足夠緊湊,以滿足實際操作中的需要,壓力室?guī)缀趺刻於紩型瓿闪藟毫υ囼灪髲U棄的混凝土試塊需要放到垃圾池中,樣品室每隔一定周期,就會有大量完成了試驗后作為留樣被留下的試樣需要轉(zhuǎn)移到垃圾池中,因而要滿足實際需要,把它們安排得足夠緊湊才便于工作。

圖4 建議簡化的平面規(guī)劃關(guān)系圖

表3 建議的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表

從表2的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表的分析中,我們看到養(yǎng)護(hù)室和垃圾池、水泥室和抗?jié)B室、樣品室和養(yǎng)護(hù)室、烘箱室和養(yǎng)護(hù)室、土工室和抗?jié)B室等之間無論是從試驗規(guī)范要求上,還是從實際操作的需要中,都是沒有太多聯(lián)系的功能室,之間是不太重要的關(guān)系,因而無論怎樣安排,它們之間的關(guān)系都是不太重要的關(guān)系,對系統(tǒng)的效率沒有太大的影響。按照以上這些分析,我們把當(dāng)前簡化的平面規(guī)劃關(guān)系圖改進(jìn)成建議的簡化平面規(guī)劃關(guān)系圖,如圖4所示。

根據(jù)建議的簡化平面規(guī)劃關(guān)系圖和圖示權(quán)重評分表,得到下面的表3“建議的平面規(guī)劃圖關(guān)系權(quán)重表”。經(jīng)過該表的評分,得到改進(jìn)的系統(tǒng)布置規(guī)劃的權(quán)重分值為128。

6 結(jié) 論

從分值上,可以看出建議的簡化平面規(guī)劃關(guān)系圖比當(dāng)前簡化的平面規(guī)劃關(guān)系圖優(yōu)越,物流效率也會因為結(jié)構(gòu)緊湊而得到提高。建議的簡化平面規(guī)劃圖把關(guān)系為絕對重要的功能室邊靠邊的放置在了一起,把關(guān)系為很重要的功能室至少角靠角或僅隔一個功能室的距離進(jìn)行了安排,如此使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊起來。

對小型水利工程試驗室來說,它的特征表現(xiàn)為,把同一或相近屬性的功能模塊盡可能的安排在一起,形成一個中級規(guī)模的模塊,再由中級模塊組合在一起形成更大的系統(tǒng)模塊,而不是像當(dāng)前簡化的平面規(guī)劃關(guān)系圖那樣,破壞了中級模塊的結(jié)構(gòu),使模塊之間相互影響,使系統(tǒng)發(fā)生不協(xié)調(diào)。

這里,同屬于混凝土類的壓力室、水泥室、抗?jié)B室及養(yǎng)護(hù)室被放在一起形成中級規(guī)模的混凝土試驗?zāi)K,同屬于巖土類的土工室和烘箱室被放在一塊形成中級規(guī)模的巖土試驗?zāi)K,這兩個中級模塊同時平行的放置形成協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。原先的系統(tǒng)打破了兩個中級模塊的平行結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了混凝土類的水泥室與巖土類的土工室對烘箱室的爭奪,因而是不太合理的。

綜上所述,要應(yīng)用SLP理論使試驗室的功能布置合理,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,效率得到提高,就應(yīng)當(dāng)在符合技術(shù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,把各分項小功能模塊按照相同或相近的屬性進(jìn)行分類安排,形成一個中級規(guī)模的模塊,再把這些中級規(guī)模的模塊合理的安排在一起,使各中級模塊形成一個協(xié)調(diào)的緊湊的大系統(tǒng)。

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F207

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1008-1305（2011）01-0031-04

10.3969/j.issn.1008-1305.2011.01.011

李超 （1981年-）,男,碩士,從事水務(wù)工程檢測工作。

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