文 献 综 述

一、 设施布置

设施布置(Facilities Design)是根据对象系统(工厂、学校、医院、办公室、商店、建筑区等)所应达到的功能和目标，对其各类设施(设备、土地、建筑物、公用工程等)、人员进行系统的规划与设计。对于工程系统而言，设施布置完成的任务就是工厂设计，包括平面布置、物料搬运、信息与通讯、建筑工程、公用工程等重要内容。完整的设施布置设计还包括厂址选择。所以说，设施布置是一个涉及面很广的工作，是一种技术性、经济性、政策性、综合性很强的知识。我们研究设施布置一般也都是面向制造工厂而言的，所以称为机械制造系统的设施布置。^[1]其中的工厂设计着重研究工厂总平面布置、车间布置即物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益^[2]

二、设施布局研究的背景、历史、意义

20世纪是全球工业化的世纪，特别是二次世界大战以后世界各国为了弥补战争的损失，都投入了大量资金来新建和重建工业。我国在建国后的50年中，也在工业化的道路上取得了突飞猛进的成就。以美国为例，自1955年以来每年的8%的国民生产总值花费在新的工业设施的建设上，其中约40%用于制造业设施的建设，估计每年达到2500亿美元的投资。20世纪80年代以后受信息技术的推动，各类服务设施的发展速度又大大超过了制造业。根据美国经济分析局的相关统计，用于这些项目的投资达到了2万5千亿美元。当前全世界每年项目投资约在10万亿美元左右，如作保守估计，以四分之一用于工业和服务业设施建设，则投资就达到2万5千亿美元。目前我国每年项目投资也多达万亿人民币以上。50年来的实践证明，在我国被广泛称为工程设计中的相当一部分是设施规划设计，其水平的高低和规划设计质量的优劣，在建设项目中对资源是否合理利用，设施运营后是否能实现科学管理，能否发挥社会效益和经济效益，对最终实现投资效果起到了决定性和关键的性的作用。

设施规划理论的发展主要经历以下几个阶段：

第Ⅰ阶段#8212;#8212;2 0世纪初至30年代，是设施规划学科的初创期，工业工程之父泰勒（f.w.taylor）著作,《科学管理的原理》标志着人们开始从经验管理向科学管理迈进，推进了工业化的进程，具体的体现有泰罗的科学管理方法和福特发明流水生产方法。这个时期，工作研究、时间研究、生产控制时已开始关注制造厂的设计工作， 装配线给生产管理研究注入了新的激情，数字和统计在工业生产管理中的应用也有了长足的发展。

第Ⅱ阶段#8212;#8212;20世纪40至60年代，是设施规划的快速发展的时段。开始研究工作物料储运方法(Material Handling)与工厂布置(Plant Layout)研究，即探求工厂内所有实物相对排列方法。二次大战时，复杂的后勤管理和武器系统设计促进了运筹学的发展。五十年代末到六十年代初，生产管理作为管理学的分支已逐渐成熟，排队论、模拟线性规划以及系统论方法得到有效应用.社会日趋重视生产系统整体的效益、工厂布置及物料搬运、库存控制成为工业工程研究的重点，设施设计涉及的对象向服务业拓展，设施规划成为研究对象更为广泛的，具有独立的学科方向和技术体系的学科。60年代初美国R谬瑟(R#183; Muther)提出了著名的系统化设施布置方法(SLP)，因实用性较强且系统化的特点具有方法论地位，迄今仍在一般的设施布置设计中广泛应用。

第Ⅲ阶段#8212;#8212;70年代以后，计算机在生产管理中开始应用标志着设施规划进入了其现代发展阶段。柔性制造系统在工厂大量出现，无人工厂开始出现，成组技术解决了多品种、小批量生产带来的问题。随后又提出了敏捷制造及清洁生产的概念。业务管理从理论上取得了长足进展。标准化服务比比皆是。设施规划的研究己拓展至交通运输、港口、民航甚至文教、卫生等系统中。如何在设施规划中充分发挥人的积极性成为当前突出的问题。设施规划理论及方法已渗透于城市规划、区域开发、建筑学、市政工程等领域^[3]]。

在机械制造业，设施布置的问题受到越来越多的重视，工厂设计与产品设计同样重要。随着竞争的日益激烈，高科技车间大规模新建，如何对生产系统进行合理布置成为有待解决的问题之一；与此同时，客户对产品的种类、价格、交货期等都提出了更高的要求，企业的生产方式正从大规模生产向更具柔性的大批量定制生产转变，原有的设施布置渐渐不适应现阶段的产品结构，因此需要对原有生产系统进行改造，使其能根据生产计划的变化而变化。企业在满足客户个性化需求的同时，如何有效地重新配置和利用资源，增加系统的柔性，降低生产成本，提高效益，保持较低的生产成本和较短的交货期是赢得市场的重要因素。因此，无论是扩大生产新建车间，还是对原有的生产系统进行改造重组，都需要对工厂进行快速、合理的布局设计，满足市场需求。