设施规划与物流分析（孙洪华）

本书从设施规划的基本理论出发，详细阐述了设施选址、布置设计、物料搬运系统设计、仓储系统规划以及自动化仓储系统等关键环节。书中不仅包含了丰富的理论知识和数学模型，还提供了各种实际应用案例和详细步骤，以帮助读者更好地理解和掌握设施规划与设计的方法和技巧。此外，书中还介绍了多种算法，包括启发式算法和遗传算法，用于解决设施选址和布局优化等复杂问题。
本书既可以作为工业工程、物流工程、物流管理和工商管理等专业的本科生和研究生的教学用书，也可供企业管理、经济管理和行政管理人员培训使用。

孙洪华，内蒙古工业大学，副教授，智能制造工程系主任。多年从事工业工程，智能制造专业本科课程的讲授。主要研究方向是设施布局优化，可靠性工程建模与评价，获得省部级项目2项，发表高水平论文20多篇。

在经济全球化和世界经济高速发展的背景下，现代物流业作为连接生产与消费的重要纽带，已经成为衡量一个国家综合国力、经济运行质量和企业竞争力的关键因素。随着《“十四五”现代物流发展规划》的出台，物流业的发展被提升到了国家战略层面，旨在通过构建现代流通体系,促进强大国内市场的形成,推动高质量发展和建设现代化经济体系，发挥物流业的先导性、基础性、战略性作用。设施规划与物流分析也是我国工业工程、物流工程、物流管理、工商管理等专业的重要研究方向与专业核心课程之一。它不仅为这些专业的学生提供了理论知识和实践技能，而且对于企业在提高生产效率、降低成本、优化供应链管理等方面也具有重要的指导意义。
基于此，本书以产品全生命周期的物流活动为主线，继承经典的设施规划与设计的内容，从生产系统与服务系统的角度，将设施选址、布置与物料搬运规划、仓储规划及模型与算法进行有效整合。本书还设置了大量例题及习题，将理论知识与实际应用相结合，使学生在掌握理论知识的同时，能将其用于解决实际问题。
本书主要包括6章内容，在第1章中概述了物流设施规划的重要性和基本概念，为读者奠定了理论基础。第2章深入探讨了设施选址问题，包括选址的影响因素、模型和算法。第3章和第4章分别讨论设施布置设计（systematic layout planning，SLP）和物料搬运系统设计（system handling analysis,SHA）的基本概念、设计程序和详细过程。第5章专注于仓储系统规划，包括仓库的功能、分类、仓储模型和存储策略，以及如何有效计算存储区域和立体仓库设计。第6章介绍了模型与算法，包括设施选址和布置问题的数学模型和求解算法，如启发式算法和遗传算法，为复杂问题的解决提供了工具。整本书通过丰富的理论分析、数学模型、算法介绍和实际案例，为读者提供了一个全面的设施规划与物流分析的知识体系。
本书的内容和结构由孙洪华构思并确定。各章的具体分工：第1、2、3章由孙洪华编写；第4章和第6章由赵亓编写；第5章由穆东明编写。郭卓越、邹军伟、张浩、梁赞和郭棚等在资料的收集、录入、整理等方面给予了大力支持。最后由孙洪华统稿和修改。
在本书的创作过程中，我们广泛参阅并吸收了众多学术著作、教材及其他相关资料，这些宝贵的知识资源为本书的成型提供了丰富的养分。在此，我们向所有被引用文献的原作者致以深深的谢意。
作者虽多次校对本书，力求完美，但难免有疏漏。我们欢迎读者和同行提出意见，帮助我们改进。

孙洪华
2024年9月

第1章 绪论 001
1.1 设施规划与设计的基本概念 001
1.1.1 设施规划与设计的发展过程 001
1.1.2 设施规划与设计的定义 001
1.1.3 设施规划与设计范围 002
1.1.4 设施规划与设计的目标 003
1.1.5 设施规划与设计的原则 003
1.1.6 设施规划与设计的意义 003
1.1.7 何时进行设施规划与设计 004
1.2 设施规划设计过程 005
1.2.1 前期工作任务 005
1.2.2 战略规划 005
1.2.3 项目建议书 006
1.2.4 可行性研究 006
1.3 设施规划前期资料 008
1.3.1 纲领设计 008
1.3.2 产品设计 009
1.3.3 工艺过程设计 011
本章小结 012
本章习题 012

第2章 生产和服务场址选择 015
2.1 概述 015
2.2 影响场址选择的主要因素 015
2.3 场址选择方法 017
2.3.1 盈亏平衡法 017
2.3.2 重心法 018
2.3.3 线性规划法——运输问题 019
2.3.4 启发式方法 026
2.3.5 加权因素法 027
2.3.6 因次分析法 028
2.3.7 优缺点比较法 030
2.3.8 TOPSIS法 030
本章小结 033
本章习题 033

第3章 设施布置设计 036
3.1 概述 036
3.1.1 设施布置设计的含义和内容 036
3.1.2 设施布置设计的原则 036
3.1.3 设施布置的基本形式 037
3.1.4 设施布置的基本流动模式 043
3.2 系统布置设计 043
3.2.1 系统布置设计(SLP)要素及阶段 043
3.2.2 系统布置设计模式(程序) 045
3.2.3 基本要素分析 046
3.2.4 物流相关表 054
3.2.5 非物流相关表 056
3.2.6 综合相关表 058
3.2.7 作业单位位置相关图 063
3.2.8 作业单位面积相关图 065
3.2.9 作业单位面积相关图的修正与调整 067
3.2.10 总平面布置图的绘制 071
3.3 方案评价与选择 075
本章小结 079
本章习题 079

第4章 物料搬运系统设计 085
4.1 物料搬运系统的基本概念 085
4.1.1 物料搬运的定义 085
4.1.2 搬运活性理论 085
4.1.3 搬运单元化与标准化 086
4.1.4 物料搬运合理化原则 087
4.2 物料搬运设备、管理 087
4.2.1 物料搬运设备 087
4.2.2 物料搬运器具 094
4.3 物料搬运系统的分析设计方法 097
4.3.1 搬运系统分析概念 098
4.3.2 搬运系统分析设计 102
本章小结 114
本章习题 114

第5章 仓储系统规划 117
5.1 仓储的基本知识 117
5.1.1 仓库 117
5.1.2 仓库的作业功能 117
5.1.3 仓库的分类 118
5.1.4 仓储系统的组成 118
5.2 仓库规划 119
5.2.1 仓库规划目标 119
5.2.2 仓库的存储方式 119
5.2.3 库容量的确定 120
5.2.4 仓库存储区域面积的计算 121
5.2.5 仓库通道宽度设计 124
5.2.6 库房设计 124
5.2.7 收发站台设计 125
5.2.8 仓库典型布置 127
5.2.9 存储策略 128
5.2.10 配送路径 128
5.3 存储模型 131
5.3.1 经济订购批量存储模型 131
5.3.2 经济生产批量模型 136
5.3.3 允许缺货的经济订货批量模型 137
5.3.4 允许缺货的经济生产批量模型 141
5.3.5 经济订货批量折扣模型 144
5.3.6 需求为随机变量的单一周期的存储模型 145
5.3.7 需求为随机变量的订货批量、再订货点模型 149
5.3.8 需求为随机变量的定期检查存储量模型 152
5.4 自动化仓储系统 154
5.4.1 概述 154
5.4.2 货架 156
5.4.3 托盘 159
5.4.4 巷道式堆垛起重机 159
5.4.5 AS/RS的自动化技术 162
5.4.6 AS/RS的设计规程 163
5.4.7 出、入库流量验算与堆垛起重机的存取作业周期 165
5.5 仓储订单分批和拣货策略 168
5.5.1 订单分批策略和算法 168
5.5.2 拣货策略 171
本章小结 179
本章习题 179

第6章 模型与算法 182
6.1 设施选址问题模型 182
6.1.1 选址模型的分类 182
6.1.2 选址问题中的距离计算 183
6.1.3 选址模型 183
6.1.4 连续点选址模型 184
6.1.5 离散点选址模型 187
6.2 设施布置问题模型 192
6.2.1 机床布局基本模式 192
6.2.2 单行机床布局问题数学模型 192
6.2.3 多行机床布局问题数学模型 192
6.3 算法 194
6.3.1 设施选址算法 194
6.3.2 设施布置算法 198
本章小结 213
本章习题 214

参考文献 215