2.2 物流系统分析基础

2.2.1 物流系统的特性

物流系统既有一般系统的性质，又有区别于其他系统的显著特性。

（1）物流过程的连续性，决定了物流的方向同生产过程相一致。生产过程如何进行，物流就如何流动，物流不能脱离生产流程而存在。

（2）生产过程的平行性决定了物流系统的空间结构。通常一个企业生产多种产品，每一种产品又包含多种零部件，在组织生产时，需将各个零件分配在不同的工序上生产，因此，要求各个支流平行流动，如果有一条支流滞留或阻断，整个物流都会受到影响。

（3）生产过程的节奏性决定了物流在时间上的规律性。生产中各种物料在每个工序的停留时间，以及所经过的工序，数目不尽相同，但在最后形成产品时，要求相关的物料同时到达，这也就形成了物流的时间结构。

（4）物流过程的比例性决定了物流量的强度，生产量大，物流量也大。物流系统是为生产服务的，生产过程对物流系统的限制和约束也是自然的、必要的。但在最后形成产品时，要求相关的物料同时到达。

（5）物流过程的适应性。当企业的产品品种发生变化时，要求生产过程有较强的应变能力，即短时间内，由一种产品转为另一种产品的生产能力。物流过程要与生产过程相适应。

不管是生产系统还是服务系统，它们的规划分析都必须有基本的信息和数据。规划设计人员、小组或团队要做大量的调查研究，要进行有效的物流分析，就必须了解企业分散在不同部门（如营销部门、产品开发设计部门、制造部门、工艺部门等）中的各种产品、产量、工艺、路线等信息。例如，了解企业的生产纲领文件、产品结构文件（bill of materials, BOM）、工艺路线图（route chart）、装配程序图（assembly chart）和工艺过程图（operations process chart）、流程图（precedence diagrams）等。另外，在形成一个新的设施规划之前，下面这五个问题是必须要考虑清楚的。

（1）生产什么？

（2）产品如何生产？

（3）什么时候生产？

（4）每种产品生产多少？

（5）生产该产品的周期是多长？

这五个问题分别由纲领设计（program design）、产品设计（product design）、工艺过程设计（process design）来回答，并提供有关资料。

2.2.2 生产纲领的内容

纲领设计规定产品方案、生产数量、建设规模，由可行性研究人员根据市场预测和企业战略规划提出，决策层批准。纲领设计对场址选择、工厂布置等都有直接影响，设施规划人员必须积极参与。有时，纲领设计要在对原有设施条件分析的基础上进行，这就更需要设施规划人员的紧密配合。

对于工业项目，纲领设计的任务是确定企业的生产纲领。生产纲领是指在规定时期内（如年）制造的主要产品的品种、规格及数量。生产纲领决定着企业的专业方向、生产性质、规模等级、工厂组成和工艺技术要求。一般要从众多的产品中选定设计的代表产品。选定代表产品主要考虑三个因素：代表产品与被代表产品应是同类产品，基本结构应尽可能相似；选定的代表产品应是该工业设施建成后数量较多的产品；同类产品中如果年产量相差不多，应选中等尺寸者为代表产品。

选定代表产品后须将被代表产品的数量折合为代表产品的当量数，作为设计的依据。总生产纲领即代表产品年产量加上被代表产品的折合年产量之和。

产品的生产纲领即产品的生产规模，亦即产品的年产量。零件的年生产纲领可按下式计算：

N=Qn（1+a+b）

式中，N为零件的年生产纲领（件/年）; Q为产品的年生产纲领（台/年）; n为每台产品中该零件的数量（件/台）; a为备品的百分率；b为废品的百分率。

生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，也决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。

生产类型不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。大批大量生产应尽可能采用高效率的设备和工艺方法，以提高生产率；单件小批生产应采用通用设备和工艺装备，也可采用先进的数控机床，以降低生产成本。各类生产类型的工艺特点见表2-1。

2.2.3 生产能力分析

生产系统的生产能力是指生产性的固定资产在一定时期内所能生产一定种类产品或服务的最大数量。在确定生产纲领时要对生产能力进行分析。

设计生产能力是指一个新的生产系统，根据既定产品和工艺过程的特点与要求建设的厂房、建筑物、生产设备、运输装置等固定资产形成的综合生产能力。

生产系统建成以后，经过一段时间的调试和试生产，进入稳定的运行期间，应该达到生产纲领规定的年产量。

纲领设计应该在确定产品选型、市场调查和需求预测的基础上，分析经济规模的界限，确定最合理的生产规模。

在确定最适宜的生产规模的同时，还应研究这种生产规模的可行性。

2.2.4 生产类型分析

正确划分企业的生产类型对选择合理的生产组织形式、生产方式、管理方式都有重要意义。按生产的成批性划分生产类型，是制造工业的工厂设计必须涉及的问题。而生产类型的划分既然取决于企业的产品品种、产量，也就取决于企业的生产纲领。

企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。

1．大量生产

大量生产的基本特点是：产量大、品种少，大多数工作地长期重复地进行某个零件的某一道工序的加工。例如，汽车、拖拉机、轴承等的制造都属于大量生产。

2．成批生产

成批生产的基本特点是：分批地生产相同的产品，生产呈周期性重复。如机床制造、电机制造等属于成批生产。成批生产又可按其批量大小分为小批生产、中批生产、大批生产三种类型。其中，小批生产和大批生产的工艺特点分别与单件生产和大量生产的工艺特点类似；中批生产的工艺特点介于小批生产和大批生产之间。

3．单件生产

单件生产的基本特点是：生产的产品种类繁多，每种产品的产量很少，而且很少重复生产。例如，重型机械产品制造和新产品试制等都属于单件生产。

生产类型的划分除了与生产纲领有关外，还应考虑产品的大小及复杂程度。表2-2所列为生产类型与生产纲领的关系，可供确定生产类型时参考。

生产类型不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。大批量生产应尽可能采用高效率的设备和工艺方法，以提高生产率；单件小批生产应采用通用设备和工艺装备，也可采用先进的数控机床，以降低生产成本。各类生产类型的工艺特点见表2-2。

2.2.5 产品设计分析

产品设计过程详细说明了产品的结构、尺寸、材料和包装等信息，产品设计是工艺过程设计的前提，而工艺过程设计是“龙头”。

1．产品设计的任务

在进行设施规划和布置时，要求根据产品加工工艺的柔性来重视布置和设施规划的柔性。生产所需要的设备、外部的经济因素、现有的人力和物力资源、所面临的竞争、设备更新的快慢等问题都应该根据假定的生产目标，在进行设施布置前确定下来。

2．产品设计信息

对于一个设施规划来说，详细的操作说明书、图示说明、产品原型的说明都是十分重要的信息。这些信息包括：爆炸装配图（exploded assembly drawing）、零件图（component paIt drawing）、零件明细表（parts list）、物料清单（产品结构文件）等。

2.2.6 工艺过程设计分析

工艺过程设计决定产品将怎样生产，零件是自制还是外购，采用什么工艺和设备，需要多长时间。它是工厂物流系统设计和工厂布置的重要依据。

1．自制或外购决策

自制或外购决策是企业典型的决策，主要以成本作为衡量标准，同时还要考虑工程技术、市场、工艺、采购，甚至包括人力资源等其他因素，并根据具体的项目和工程实践灵活地考虑和安排。

2．工艺分析与选择

在进行工艺分析和产品的装配时，首先应确定自制零件的加工工艺方法，其次再确定加工所需要的机器、设备。

3．工艺流程分析

工艺流程分析主要是分析把原材料变成成品的加工装配流程。