基于低碳物流的SLP法在工廠布局的應(yīng)用

肖 燕，程云康，周康渠

(重慶理工大學(xué) 重慶汽車學(xué)院，重慶 400054)

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，物流業(yè)的發(fā)展在我國境內(nèi)也越來越受到重視，為經(jīng)濟發(fā)展起的作用也越來越突出。對于一個生產(chǎn)型企業(yè)，企業(yè)物流對生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本都有很重要的意義。據(jù)統(tǒng)計，在工廠的生產(chǎn)活動中，從原材料進(jìn)廠到成品出廠，物料真正處于加工檢驗的時間只占生產(chǎn)周期的5% ～10%，而其余時間都處于停滯和搬運狀態(tài)。在制造業(yè)中，總經(jīng)營費用的20% ～50%是物料搬運費用，而合理的工廠平面布置可使這一費用至少減少 10% ～30%［1－2］。

目前，我國物流業(yè)發(fā)展較為粗放，社會化、專業(yè)化水平低，經(jīng)濟增長所付出的物流成本較高。而物流業(yè)是僅次于制造業(yè)的第二大油品消費行業(yè)，油品的高消耗量和氣體排放量使物流業(yè)必然成為節(jié)能減排的重點行業(yè)［3］，因此發(fā)展低碳物流勢在必行，低碳物流將成為未來的行業(yè)熱點。然而，如何結(jié)合企業(yè)現(xiàn)實問題做到低碳物流的落實推行，怎樣讓企業(yè)能夠正確意識到低碳物流的作用以及實施低碳物流的措施，將是物流業(yè)界必須思考的問題。但是我國引入低碳物流的時間較短，關(guān)于這方面的研究較少且多偏重宏觀策略。本文將從具體方法入手，討論低碳物流理念的推廣。基于以上思考，本文從物流設(shè)施規(guī)劃的角度入手，將SLP方法與低碳物流的理念進(jìn)行結(jié)合，讓系統(tǒng)在設(shè)施規(guī)劃階段就盡可能實現(xiàn)低碳化，并以某摩托車整車廠為例得出基于低碳物流的SLP法改進(jìn)的布局。

1 SLP方法

SLP方法是20世紀(jì)60年代初美國R.Muther［4］提出的著名的系統(tǒng)化設(shè)施布置方法。好的規(guī)劃與設(shè)計，可以提高生產(chǎn)力，大大降低企業(yè)的運行成本，提高企業(yè)的運作效率，避免不必要的改擴建，提高企業(yè)對客戶的服務(wù)能力，還可以提高企業(yè)間的合作能力。通過SLP方法設(shè)計出的方案相比之前更多依靠定性分析設(shè)計出的布局方案，可以使廠房或車間顯得更加合理，更加有效地利用企業(yè)的資源，提高企業(yè)的工作效率，而且有助于提高企業(yè)的科學(xué)管理水平。

2 低碳物流概述

2.1 低碳物流的目標(biāo)

發(fā)展低碳經(jīng)濟、構(gòu)建低碳理念已開始融入我國社會經(jīng)濟發(fā)展的主線。目前對具體行業(yè)、企業(yè)等個體的低碳化研究較少，更多是從宏觀角度討論低碳經(jīng)濟的發(fā)展。而作為十大振興產(chǎn)業(yè)之一的物流業(yè)，發(fā)展低碳化勢在必行。發(fā)展低碳物流主要實現(xiàn)的目標(biāo)是減少碳排放量，實現(xiàn)綠色發(fā)展，進(jìn)而為實現(xiàn)低碳經(jīng)濟服務(wù)，而低碳物流的必然表現(xiàn)是實現(xiàn)低能耗、低污染、低排放［5］。

2.2 實現(xiàn)低碳物流的方法

實現(xiàn)物流低碳化發(fā)展從宏觀的角度講，主要在能源結(jié)構(gòu)、能源效率及物流業(yè)自身發(fā)展水平上做文章，以及發(fā)揮外界的碳匯能力等，通過這些方面的改善和提高來實現(xiàn)低量碳排放。從更具體的方面看，實現(xiàn)低碳化的物流主要從以下方面著手:減少運輸路徑的距離、運輸次數(shù)、空載率;提高物流設(shè)施的自動化，采用節(jié)能型機械自動化裝備，減少油耗資源的消耗;科學(xué)規(guī)劃物流系統(tǒng)，讓資源利用最優(yōu)化，使總體成本降到最低，降低系統(tǒng)碳排放量，使對環(huán)境的影響最小化。

3 低碳物流與SLP的結(jié)合

針對企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)換活動，從原材料投入到產(chǎn)出的全部過程中，將人員物料及所需的相關(guān)設(shè)備設(shè)施等，做最有效的組合和規(guī)劃，并與其他相關(guān)設(shè)施協(xié)調(diào)，以期獲得綜合效率最優(yōu)的操作，同時在生產(chǎn)過程中達(dá)到對環(huán)境負(fù)面影響最小化，資源利用率最高化的目的，并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化，更進(jìn)一步使企業(yè)在未來長期發(fā)展中有更積極的社會影響和效益。

通過分析可以看到，從企業(yè)的設(shè)施規(guī)劃來看，將傳統(tǒng)的設(shè)施布置方法結(jié)合低碳化的思想，關(guān)鍵需要做到的是增加廢棄物回收，減少排放，將運輸和搬運物流量最小化，盡可能減少運輸設(shè)備的運輸次數(shù)和運輸距離，進(jìn)而減少其油耗和碳排放等。

3.1 基于低碳物流的SLP法的目標(biāo)

根據(jù)低碳物流理念進(jìn)行設(shè)施布局規(guī)劃追求的目標(biāo)有:

1)簡化作業(yè)過程和運輸作業(yè)，提高科學(xué)管理水平。

2)最大限度地減少物料搬運工作量、搬運距離和人員流通率。

3)各種資源消耗最少，廢棄物排放最少，整個生產(chǎn)過程對環(huán)境影響最小。

4)合理規(guī)劃車間內(nèi)各種回收處理設(shè)備等，降低污染。

5)綜合考慮企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，為企業(yè)未來發(fā)展留余地。

3.2 基于低碳物流理念的系統(tǒng)設(shè)施規(guī)劃法的具體表現(xiàn)

1)在工藝路線不變的情況下，根據(jù)各設(shè)施綜合關(guān)系強度規(guī)劃布局，使物流量、搬運距離最少化，同時提高勞動力、設(shè)備使用率。

2)在車間設(shè)施布置過程中考慮整個生產(chǎn)系統(tǒng)中的各種廢棄物的物流過程，回收處理手段，在系統(tǒng)規(guī)劃過程中增加廢棄物回收設(shè)備和吸碳植物的布置。

3)如果條件允許，可以規(guī)劃增加專門的廢棄物處理的相關(guān)部門。

4)在確定作業(yè)單位間非物流關(guān)系和方案評價中加入低碳因素分析。

4 實例分析

4.1 某摩托車整車廠的物流關(guān)系

以某摩托車整車廠的布局為例，該廠規(guī)劃的主要單位有13個，即覆蓋件材料庫、零部件庫、標(biāo)件庫、沖壓車間、機加工車間、焊接車間、涂裝車間、總裝車間、鑄造車間、試車場、辦公樓、停車場、食堂。首先確定摩托車廠的物流強度，其物流強度匯總?cè)绫?所示。

表1 作業(yè)單位物流強度匯總

根據(jù)表1及物流強度等級比例劃分標(biāo)準(zhǔn)［4］，得到各作業(yè)單位物流相關(guān)表，如表2所示。

表2 作業(yè)單位物流相關(guān)表

4.2 作業(yè)單位相互關(guān)系

除了考慮單位間的物流關(guān)系外，還需要確定作業(yè)單位非物流相互關(guān)系。首先確定各非物流關(guān)系等級的劃分要求、劃分依據(jù)［4］，據(jù)此初步得出各個作業(yè)單位對影響相互關(guān)系的因素，并確定各個作業(yè)單位間相互關(guān)系等級，可繪制出作業(yè)單位相互關(guān)系表，如表3所示。

表3中斜線左邊的字母表示作業(yè)單位之間的接近程度。斜線右邊的數(shù)字表示作業(yè)單位相互影響的因素代號。

4.3 作業(yè)單位綜合關(guān)系

根據(jù)以上的物流關(guān)系表和作業(yè)單位關(guān)系表，選擇權(quán)重，得出作業(yè)單位的綜合關(guān)系表。根據(jù)綜合考慮，并加上對低碳物流因素的分析，對摩托車整車廠的布置來說，物流和非物流因素的影響有所差別。由于物流關(guān)系對運輸路程、能源消耗和碳排放的影響較大，因此取加權(quán)比m∶n=2∶1。再根據(jù)綜合相互關(guān)系的等級及劃分比例，將各單位對的物流關(guān)系和非物流關(guān)系進(jìn)行加權(quán)計算，求出綜合加權(quán)值，進(jìn)行綜合接近程度排序，并轉(zhuǎn)化為綜合關(guān)系密切程度等級，得到綜合關(guān)系表，如表4所示［4］。

表3 作業(yè)單位相互關(guān)系表

4.4 設(shè)計布局

確定了作業(yè)單位綜合關(guān)系表后，需要計算各個單位間的綜合接近度，因此需要將綜合關(guān)系等級定量化，取 A=5，E=4，I=3，O=2，U=1，X=0，得綜合接近程度排序，如表5所示。

表4 作業(yè)單位綜合關(guān)系表

根據(jù)綜合接近程度的排序優(yōu)先布置8總裝車間，先布置A級關(guān)系，再依次布置 E、I、O、U級關(guān)系。最終得出改進(jìn)后的總廠房布置示意圖，如圖1所示。

該廠的原廠布局如圖2所示。

圖1 某摩托車整車廠改進(jìn)后總平面布局示意圖

圖2 某摩托車整車廠原總平面布局示意圖

4.5 改進(jìn)前后方案對比

1)從優(yōu)化后的布局圖中可以看到，沖壓車間、焊接車間、機加車間、鑄造車間位置變化較大，其中沖壓車間和焊接車間分別與機加車間和鑄造車間位置調(diào)換，并將鑄造車間擺放在機加車間的左邊，涂裝車間擺放在機加車間的后面;沖壓車間和焊接車間都靠近總裝車間，更符合生產(chǎn)過程的需要，總的物流路徑縮短。

2)在工廠的重新布置過程中，通過基于低碳物流的SLP改進(jìn)法分析而確定各部門具體位置，從而減少了加工過程中從涂裝車間到機加工車間與從沖壓車間到焊接車間的交叉、倒流現(xiàn)象，同時對那些存在不可避免的倒流現(xiàn)象的距離盡量調(diào)整到最小，使總的物流量得到降低，單位物料搬運費用降低，明顯降低了總的運輸距離和運輸次數(shù)。

3)工廠整體布局更為合理，有效利用整體面積的同時留有改進(jìn)空間，為布置吸碳植物、廢棄物回收設(shè)備，美化工廠環(huán)境留有較大的余地。如在新布局圖中點畫線標(biāo)識的運輸主道路兩側(cè)為主要種植吸碳植物的地方。物料流動路線明確，改善了工人作業(yè)環(huán)境，比較合乎工人心理和生理上的要求，有利于提高勞動生產(chǎn)率。

4)車間內(nèi)外的物料流動通道進(jìn)行了加寬，保證了物料搬運的通暢，同時也減小了物料流動的不安全因素。在車間物料搬運緊張的情況還可以調(diào)用其他機械搬運工具，提高了車間的物料搬運效率。

5)在特種機械加工廠房近內(nèi)增加了廢棄物處理間，并在各個部門增加了廢棄物回收設(shè)備，并在個規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的工作區(qū)和通道邊都留有擺放吸碳植物的空間;通過改進(jìn)明顯降低廢棄物的排放和環(huán)境污染，保證了工廠清潔和整體美觀。

表5 綜合接近程度排序

5 結(jié)束語

合理的設(shè)施布置是提高生產(chǎn)系統(tǒng)效益的重要源泉和手段，是改善生產(chǎn)系統(tǒng)整體功能、實現(xiàn)現(xiàn)代化管理和先進(jìn)生產(chǎn)方式的前提和基礎(chǔ)，但隨著低碳經(jīng)濟的發(fā)展，物流業(yè)的低碳發(fā)展勢在必行。本文針對制造企業(yè)的特征，提出基于低碳物流的SLP改進(jìn)方法，在某摩托車整車廠設(shè)施布置中進(jìn)行了有益的嘗試，并取得了令人滿意的成果。企業(yè)設(shè)施布置實踐中需要考慮的因素很多，融入低碳理念的方法還有很多，需要不斷將低碳意識推行到物流業(yè)的各個方面，這樣才能真正實現(xiàn)低碳物流的長遠(yuǎn)發(fā)展。

［1］楊建華，彭麗靜，楊永清.基于SLP和SHA結(jié)合的企業(yè)物流系統(tǒng)平面再布置設(shè)計［J］.中國市場，2009(19):8－13.

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