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        基于SLP的J商辦樓項目平面布置改善研究

        2019-12-23 10:00:12袁貴鵬陸志強
        精密制造與自動化 2019年4期
        關(guān)鍵詞:平面布置堆場距離

        袁貴鵬 陸志強

        (同濟大學 機械與能源工程學院 上海201804)

        A公司是全國建筑施工企業(yè)的領(lǐng)先單位,是世界500強企業(yè),創(chuàng)始于1952年,是國家住建部頒發(fā)的建筑工程施工總承包特級資質(zhì)企業(yè),國內(nèi)經(jīng)營區(qū)域包括長三角、珠三角、中部、京津環(huán)渤海灣、西南、西北等區(qū)域,海外區(qū)域包括東南亞、非洲、中東、中亞等地。

        隨著近些年城市化的快速發(fā)展,目前建設(shè)企業(yè)進入了瓶頸期,新建與改建的項目減少,加大了行業(yè)內(nèi)部的競爭力,使得行業(yè)制造利潤下降,企業(yè)經(jīng)濟效益不斷降低,如何運用現(xiàn)代化的管理手段來進行傳統(tǒng)建造行業(yè)的改善,利用高效的管理手段提高生產(chǎn)效率,提升企業(yè)的核心競爭力是目前施工企業(yè)最為關(guān)注的問題。針對上述問題,本文通過選取A公司承辦的J商業(yè)辦公樓作業(yè)研究對象,運用系統(tǒng)布置設(shè)計(system layout planning,SLP)的方法對現(xiàn)場平面進行改善研究,通過縮短作業(yè)單位的運輸距離,降低運輸成本,減少現(xiàn)場二次搬運等方式減少工期損耗與成本增加。

        SLP是由美國設(shè)計代表人物Richard Muther于1961年提出的[1],最初,是運用于工廠內(nèi)的布局生產(chǎn)。本文基于此方法,按照生產(chǎn)功能進行施工場地內(nèi)的主要堆場及倉庫等作業(yè)單位的劃分,并對各單位進行物流與非物流關(guān)系分析,得到單位密切關(guān)系表,然后確定作業(yè)單位的位置與距離,最后對各個方案進行評估比選,從而完成施工區(qū)域的布局設(shè)計。

        1 SLP應(yīng)用案例分析

        1.1 項目概況

        J商業(yè)辦公樓是A公司承建的地下3層、地上9層的5棟單體鋼結(jié)構(gòu)項目,占地面積約為22000 m2,周邊路網(wǎng)密集,交通組織復(fù)雜。

        本工程項目體量大,場地四周緊鄰住宅區(qū)與市政道路,周邊場地狹小,同時本項目是大型鋼結(jié)構(gòu)工程,涉及到的專業(yè)分包隊伍眾多,如何在保證工程質(zhì)量和低成本建造的前提下,有序地組織現(xiàn)場施工,按期完成竣工驗收及交付,正是整個項目團隊所需解決的問題。項目效果如圖1、圖2所示。

        項目建造過程中,各專業(yè)團隊穿插施工,現(xiàn)場組織協(xié)調(diào)難度大,建造風險系數(shù)大幅提升,同時項目現(xiàn)場施工場地狹小,導(dǎo)致材料堆放場地難以布置,材料多次搬運造成成本增加。

        1.2 存在問題分析

        施工現(xiàn)場平面布置往往是管理人員根據(jù)經(jīng)驗進行平面設(shè)計,缺乏系統(tǒng)化平面管理的支持[2],因此現(xiàn)場平面規(guī)劃出現(xiàn)雜亂的現(xiàn)象,現(xiàn)場平面布置圖如圖3所示。

        為了更加直觀地體現(xiàn)現(xiàn)場各功能區(qū)的位置關(guān)系,對現(xiàn)場一些不重要的堆場、加工場進行忽略,主要體現(xiàn)場地內(nèi)重要位置區(qū)域的關(guān)系,如圖4所示。

        對重要單位的位置關(guān)系進行分析,現(xiàn)場主要存在以下的幾點問題:

        (1)各材料堆場與加工場之間的位置布置較遠,現(xiàn)場布置人員僅考慮原材料堆場的位置關(guān)系,忽略了加工場與原材料堆場的密切關(guān)系;

        (2)材料倉庫布置于場地角落,雖在一定程度上緩解現(xiàn)場的交通組織問題,但加大了材料倉庫的運輸距離,增加搬運成本;

        (3)材料堆場布置在角落位置,加大了材料運輸成本,依靠人工與機械短駁,容易造成工期延誤;

        (4)各材料堆場混合擺放,導(dǎo)致場地內(nèi)交通組織混亂,模板、鋼筋、砌體等材料造成的建筑垃圾,無分包單位清理,污染環(huán)境。

        本文運用SLP(系統(tǒng)布置設(shè)計)的技術(shù)對現(xiàn)場材料堆場進行調(diào)整規(guī)劃,減少資源浪費以及因二次搬運造成的成本增加。運用項目管理改善技術(shù),提高現(xiàn)場施工生產(chǎn)進度,降低施工作業(yè)風險,減少施工搬運成本,提高整個項目的經(jīng)濟效益。

        2 基于SLP方法的平面布置

        2.1 功能區(qū)劃分

        首先,我們選擇現(xiàn)場較為重要的10個劃分部分,分別為:鋼筋原材、鋼筋加工、模板原材、模板加工、砌體堆場、鋼構(gòu)堆場、危險品倉庫、材料倉庫、標養(yǎng)室、施工場地,各自功能如表1所示[3]。

        表1 施工區(qū)域劃分表

        2.2 物流關(guān)系分析

        SLP方法對各單位作業(yè)之間的物流強度是按照等級進行劃分的,各作業(yè)單位之間流動越頻繁,物流強度等級也就越高,根據(jù)各作業(yè)單位物流強度的大小,用物流強度符號A、E、I、O、U[4]由高至低來表示。對于物流強度高的作業(yè)單位,要盡量減少其搬運的距離,降低由此產(chǎn)生的二次搬運費用。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,結(jié)合平面布置圖,對各個作業(yè)單位的流動進行記錄,得到各個作業(yè)單位的物流強度關(guān)系如圖5所示。

        2.3 非物流關(guān)系分析

        現(xiàn)場各作業(yè)單位除了考慮物流因素,還要對各個作業(yè)單位的密切關(guān)系進行調(diào)查,對于物流影響較大的單位,考慮物流因素。對于那些基本不受物流影響或者影響較小的單位,要按照各作業(yè)單位之間的密切關(guān)系進行劃分[5],也用關(guān)系密切符號A、E、I、O、U來進行表示。對于關(guān)系密切的作業(yè)單位,應(yīng)該靠近布置,減少搬運距離。

        2.4 綜合關(guān)系分析

        根據(jù)系統(tǒng)平面布置的特點,現(xiàn)場在進行平面規(guī)劃的過程中,既需要考慮各作業(yè)單位之間的物流關(guān)系,同時也要考慮各單位之間的密切程度。因此根據(jù)現(xiàn)場實際情況,確定該商業(yè)辦公樓項目的物流關(guān)系與非物流關(guān)系的相互權(quán)重比值為3:1,同時規(guī)定關(guān)系符號A、E、I、O、U進行量化規(guī)定,A為4分、E為3分、I為2分、O為1分、U為0分[6]。按照上述規(guī)定的內(nèi)容,將現(xiàn)場主要作業(yè)單位的關(guān)系進行分析,得到各作業(yè)單位綜合分析表,如表2所示。

        表2 綜合關(guān)系評分表

        接上表

        由于各作業(yè)單位之間的物流強度與密切關(guān)系不同,根據(jù)綜合關(guān)系評分表的分數(shù),對作業(yè)單位之間的等級進行重新劃分,用關(guān)系符號A、E、I、O、U進行規(guī)定,得到作業(yè)單位之間的關(guān)系等級,如表3所示。

        表3 綜合關(guān)系等級劃分表

        考慮到現(xiàn)場堆場的大小并不固定,本文對各功能區(qū)的占地面積不作規(guī)定,并且SLP方法在最初的設(shè)計流程中對每個作業(yè)單位的面積也是不作考慮的,只是考慮各個作業(yè)單位之間的關(guān)系,也就是僅考慮相互之間的物流與非物流之間的關(guān)系,作業(yè)單位得分越高的,證明其在場地的占比越重要,越要占據(jù)核心位置,對于評分較低的作業(yè)單位,可以考慮將其布置在較遠的區(qū)域。根據(jù)所得的位置關(guān)系,建立作業(yè)位置關(guān)系矩陣表,如表4所示。

        表4 作業(yè)單位相互關(guān)系矩陣表

        從作業(yè)單位矩陣表可以看出,施工區(qū)域是項目的核心區(qū)域,所有的作業(yè)單位都與其有著極大的相關(guān)性與流動性。其次材料倉庫評分也較高,考慮到零星材料在施工過程的重復(fù)使用,因此材料倉庫應(yīng)布置在與各作業(yè)單位較近的位置。鋼筋原材、木方原材等材料堆場評分僅次之,因此各材料堆場也應(yīng)布置在里核心區(qū)域較近的位置處,其余的材料加工場、養(yǎng)護室可以布置在相對偏僻的區(qū)域。

        3 SLP的項目平面布置改善方案

        針對現(xiàn)場平面設(shè)計存在的一些問題,對現(xiàn)場材料以及加工場地進行了改善研究[7],改善后的各單位位置平面布置圖如圖7所示。

        (1)首先調(diào)整相互關(guān)系密切的原材料堆場與加工場地的位置,將原材場地與加工場地就近布置,減少兩者的搬運距離;

        (2)其次各種材料堆場,包括鋼筋原材、模板原材、砌體堆場、鋼構(gòu)堆場重新調(diào)整布局位置,堆場放置在離施工核心區(qū)更近處,減少材料與施工區(qū)的運輸距離;

        (3)然后調(diào)整各個角落的倉庫、養(yǎng)護室的位置,將其布置到場內(nèi)道路中部區(qū)域,在一定程度上減少運輸距離;

        (4)最后,考慮到材料倉庫在整個場地內(nèi)部的特殊性,材料倉庫中的零星材料在各個階段,與各個材料堆場以及施工區(qū)域都有著密切的關(guān)系,因此將材料倉庫布置在東側(cè)中部區(qū)域,縮短材料倉庫與其他作業(yè)單位之間的距離,減少二次搬運的成本。

        4 改善效果評價

        為了檢測優(yōu)化后的場地平面設(shè)計的效果,我們將優(yōu)化前與優(yōu)化后場地內(nèi)存在運輸?shù)淖鳂I(yè)單位之間的位置距離進行測量,檢測其在改善后綜合距離是否發(fā)生了改善。各作業(yè)單位之間的距離采用中心距,即測量兩個作業(yè)單位中心位置之間的距離,如果同種作業(yè)單位存在多個,則進行累加處理。首先,對原來施工平面布置的作業(yè)單位之間的距離進行測量,主要按照物的移動距離作為標準進行測定,得出距離矩陣,如表5所示。其次,按照SLP平面布置設(shè)計理論得到新的平面布局,然后進項同樣的距離測定,得到新布局的距離矩陣,如表6所示。對比現(xiàn)有的布局與新的布局,進而評估新布局是否有所改善[8]。

        表5 優(yōu)化前施工場地布局矩陣表

        表6 優(yōu)化后施工場地布局矩陣表

        接上表

        從上面優(yōu)化前與優(yōu)化后的距離矩陣表中,可以清晰地對比出,優(yōu)化前整個距離矩陣的累計值是7840,優(yōu)化后距離矩陣的累計值為5780,相較于原布局矩陣,優(yōu)化后距離降低了2060。因此,運用SLP理論對施工平面進行優(yōu)化設(shè)計是具有可行性的,并且確實起到了優(yōu)化的效果。

        5 結(jié)語

        本文通過運用工業(yè)工程中的平面布置設(shè)計理論進行施工區(qū)域的平面布置改善,我們可以看出,SLP(系統(tǒng)平面布置)是通過確定各功能區(qū)之間的綜合關(guān)系,通過系統(tǒng)化的布置,進行各功能區(qū)的位置改善。運用SLP方法進行J商業(yè)辦公樓的項目平面設(shè)計,有效地縮短了場地內(nèi)的搬運距離,避免現(xiàn)場交叉施工作業(yè)產(chǎn)生的混亂,減少二次搬運,降低了運輸成本,提高了生產(chǎn)效率。隨著現(xiàn)代化制造的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)建造施工行業(yè)也應(yīng)與日俱新,引進先進的施工管理方法,將IE理論運用到傳統(tǒng)建造業(yè)當中,提升精細化管理水平,必將是現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展的核心要義[9]。

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