基于SLP方法的整车厂零部件配送中心布局优化

周廷美，汪 磊，莫易敏，张 峰，汪万富

（1.武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070；2.上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545000）

基于SLP方法的整车厂零部件配送中心布局优化

周廷美1，汪 磊1，莫易敏1，张 峰1，汪万富2

（1.武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070；2.上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545000）

针对某整车厂零部件配送中心布局不合理的现象，运用SLP方法，重新对配送中心进行了功能分区的划分。从配送中心基本运作流程的特点出发，分析了各作业单位之间的物流与非物流关系，得到了作业单位综合相互关系。运用关系表法绘制出了位置相关图，并在综合考虑各种修正因素和限制条件的基础上，设计出了该配送中心总平面布局优化方案，提高了作业效率，减少了物流成本，增强了配送中心对混流生产模式的响应能力。

SLP；配送中心；物流关系；平面布局；布局优化

1 引言

近年来，随着中国汽车产业的高速发展和消费者生活水平的提高，各汽车制造企业为了抢占有利的市场环境以及迎合客户需求的多样化，相继加快了新车型的研发速度，多品种、小批量的混流生产模式已在整车厂得到了普遍的应用。然而，随之而来的是零部件的种类、数量增加致使生产线旁物料缓冲严重，新车型的上线更是对现有的物料拉动系统产生了不小的影响，而零部件配送频次和周期的改变给现有的厂内物流工作造成很大的压力。作为厂内物流的重要节点，零部件配送中心一直承担着按规定的时间窗接收来自全国各地的零部件，再按物料拉动情况，将零件运送到各车间的任务。配送中心的合理布局不仅能为接收、存储、翻包、待发等工作带来不小的便利，而且会增加零部件配送工作的灵活性、灵敏性。而这也正是能保证混流生产的重要前提。因此针对零部件配送中心的基本运作流程，本文应用系统布置设计的原理与方法对现有的零部件配送中心的布局进行了合理的优化，使其不仅能满足混流生产，还能节约物流成本。

2 某整车厂零部件配送中心现状及基本运作流程

该整车厂为国内某汽车制造企业于最近几年新建投产，主要面向国内生产各种类型的微型商用车，该公司的微型商用车在我国汽车市场占有率较高，处于行业领导者的地位。厂区内的零部件配送中心主要建在总装车间的旁边，便于物料的上线配送，配送中心的布局如图1所示。然而随着混流车型的增加，该配送中心的物流业务更加的繁忙，但现有物流配送中心的布局却并不合理，主要表现为在物流量中占有重要比例的大件零件距离发货区较远，物流路线的增加不仅增加了时间，也加大了物流成本；其次，各个运作流程的物流路线存在一定的交叉与重叠，物流量分布不均；另外，零件在存储区与待发区摆放较为混乱，配送上线时，为零部件的选料带来负担等。

图1 配送中心原平面布局

图2 配送中心基本运作流程

配送中心的基本运作流程其实也是零部件物流的基本流动方向，其接收、存储、翻包、待发等业务无不在围绕着零部件进行，故在对配送中心各业务模块进行物流分析时，了解其基本运作流程也就成了系统布置设计的首要任务。如图2所示为零部件配送中心的基本运作流程。首先，零部件配送中心按规定的时间窗接货，然后零件进行入库存储，并遵循小件用高层货架存储，大件用地面货位存储的原则。库存量的水平主要根据供应商的距离来划分，设置4-7天的库存量，在进行翻包操作后，大件翻包后存储4小时，小件翻包后存储8小时。最后，根据车间物料的拉动情况，将相应零件运送至待发区。

3 基于SLP方法的配送中心布局分析

系统布置设计（SLP）原主要应用于工厂以及生产系统的设施规划，但随着不断的改进与发展，其应用范围已拓展到医院、学校、办公楼、百货商场等设施布局中。其基本思想是在理清了影响布局设计的各基本要素的基础上，对划分的各作业单位进行物流分析与相互关系分析，在得到综合相互关系图的基础上，对可用的布局面积进行划分，并评价选择出最好的布局方案。

3.1 物流关系分析

相对于零部件配送中心的平面布局，在进行系统布置设计时，P（产品）、Q（产量）、R(生产工艺过程)、S（辅助服务部门）、T（时间安排）所代表的基本要素也发生了相应的改变，此时的PQRST应考虑为P-整车零部件、Q-配送零部件的数量以及库存量、R-配送的线路、S-物流服务的品质、T-物料拉动的响应时间。通过对这些要素的分析，可以有利于分析配送中心各作业单位之间的物流路线以及相应的物流量等，并为作业单位间位置相互关系的分析提供一定的参考依据。立足于配送中心的基本运作流程以及物流管理的需要，初步将配送中心分为12个功能分区，各功能分区的基本信息见表1。

根据零部件物流配送中心的调研情况，在总结了最近一月的基本物流数据的基础上，详细分析了各作业单位之间的物流情况，初步确定了各作业单位之间物流量的大小情况，在综合考虑物流路线的基础上，对各作业单位之间的物流强度进行了相应的划分。物流强度等级用A、E、I、O、U表示，各字母的详细信息见表2。在确定了各作业单位之间的物流强度以后，绘制出了如图3所示的配送中心作业单位物流相关图。

表1 配送中心各功能分区信息

表2 物流强度的等级划分

图3 配送中心作业单位物流相关图

3.2 非物流相互关系分析

作为总装车间的零部件配送中心，各个作业单位之间的物流因素虽然是进行系统布置设计的重要因素，但却并不能因此作为评判的唯一依据。还需要根据整车厂的实际情况对各个作业单位之间的非物流因素进行定性分析。在非物流因素的选取上，综合考虑了工作流程的连续性、管理方便、物料搬运、使用相同的设施、人员联系、作业性质相似、辅助性支撑等多方面的因素，各作业单位之间的非物流关系等级理由见表3。非物流关系的等级程度用表4中的字母表示。依据上述两表的信息，绘制出了如图4所示的各作业单位之间的非物流相关图，图中菱形格中左边字母代表相应的非物流关系程度，右边数字则代表相应密切程度的理由。

表3 配送中心各作业单位之间等级理由表

表4 非物流关系密切程度等级定义

图4 作业单位非物流相关图

3.3 综合相互关系分析

从各作业单位的物流以及非物流相关图可知，各作业单位间密切程度的等级会因考虑的因素不同而存在巨大的差异，故需要根据图3、图4的信息进行加权计算，得到各作业单位的综合相互关系图。考虑到零部件配送中心物流因素的影响并不是明显优于其他因素的影响，取加权为1：1，并赋予A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1进行加权求和。将加权得分按A：7-8，E：5-6，I：3-4，O：1-2，U：0，X:-1重新进行等级划分，可得图5所示的各作业单位综合相互关系图。

图5 作业单位综合相互关系图

3.4 位置相关图绘制

在系统布置设计中，针对位置相关图的布置主要有R.Muther的线型图法和Tompkins的关系表法，两种方法在相关图的绘制上都有其相应的优点。线型图法主要是通过不断的试错，用长短不一，粗细不同的线段表示各作业单位之间的关系程度，但是在处理作业单位过多的布置时，会出现不断试错的情况，定量性不强，较为繁琐。关系表法是先将综合相互关系图转化为关系表，并以此绘制出代表各作业单位的面积相同的方块，然后进行拼接转化为位置相关图，可操作性较强。本文采用关系表法进行位置相关图的绘制，首先将图5转化为关系工作表，见表5。并依此绘制出代表各作业单位拼块图，如图6所示，然后按照A级关系边靠边，E级关系至少角靠角的原则进行拼接摆放，因组合方式不同，会得到不同的方块布局，如图7所示，但考虑到物流路线的长短以及作业性质相似等因素，图7b具有诸多优点。

表5 作业单位工作关系表

图6 作业单位部分拼块图

图7 两种不同的方块组合图

3.5 配送中心平面布局方案设计

零部件配送中心各作业单位的面积必须根据实际可用面积进行合理的规划与布局，在实际的布局中还应该综合考虑其他修正因素，制约条件等。通常要考虑的修正因素有上线通道的设置、消防水电设施的布置以及零部件货架的摆放等，而通常会遇到的限制条件有规划区域的形状与地形、设施改造的成本以及政策与法规等。在综合考虑上诉各种因素后，设计出了如图8所示的布局方案。

图8 配送中心改进后的平面布局

4 配送中心新布局方案的效果评价

实际生产中发现，改进后的布局方案不仅提高了配送中心接收、存储、翻包零部件的效率，而且缩短了物流路线，节约了物流成本，更为重要的是，在混线生产模式下，零部件配送中心对各种物料拉动的响应率显著提高，增强了厂内物流的柔性配送能力。另外，在与原布局的比较中，新方案有如下优点：（1）对于周转率较小的小件区域，布置时稍微远离了上线通道口，而大件上线区域靠近上线通道口，使得大周转率的零件有较短的上线距离，满足了较大的上线频率，这样有利于大件以最短距离，最优操作完成大件的入库、翻包转、上线等作业。（2）特殊物料存储区两面靠墙，减少了隔离栏的建造数量。（3）行政管理功能区域远离上线通道口，同时置于特殊物料存储区的旁边，办公人员可以起到辅助监控的作用。（4）配送中心南北方向按照了工段大区分布，东西方向按照作业先后顺序分布，流程流畅，作业距离短，效率高。（5）轮胎分装区上移，能最大程度的利用上线通道。

5 结论

主要针对某汽车厂零部件配送中心布局不合理的现象，运用系统布置设计的方法，在进行了合理功能分区的基础上，着重分析了各作业单位之间的物流关系。同时也考虑到了配送中心平面布局中的非物流因素。在得到了综合相互关系的基础上，运用关系表法，进行了位置相关图的绘制。在综合考虑实际约束条件后，得到了配送中心优化后的平面布局方案。新方案具有作业效率高、物流成本低等特点，并能有力配合整车厂的混线生产模式。系统布置设计方法在整车厂零部件配送中心的成功运用，对同类企业具有一定的借鉴与指导意义。

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Layout Optimization of Automobile Spare Parts Distribution Center Based on SLP

Zhou Tingmei1,Wang Lei1,Mo Yimin1,Zhang Feng1,Wang Wanfu2
(1.School of Mechanical&Electrical Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070; 2.SGMW Co.,Ltd.,Liuzhou 545000,China)

In this paper,in view of the existing issues with the layout of the automobile spare parts distribution center and using the SLP,we rearranged the functional zones of the distribution center.Starting with the characteristics of the basic processes of the distribution center,we analyzed the logistics and non-logistics relations between the various operating units and arrived at the comprehensive interactive relationship between the units.Then using the correlation chart,we drew the relevant position diagram and then after comprehensively considering the various modifying factors and constraints,designed the general plan optimization solution of the distribution center.

SLP;distributioncenter;logisticsrelation;plan layout;layoutoptimization

F252.14;F407.471

A

1005-152X(2017)02-0142-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.02.033

2016-12-28

周廷美（1962-），女，湖北人，博士，武汉理工大学机电工程学院教授，主要研究方向：信息管理系统等。