曾螢雪，薛承博，賈 潔

（中國(guó)航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100120）

園區(qū)規(guī)劃中工藝平面布局的設(shè)計(jì)流程

曾螢雪，薛承博，賈 潔

（中國(guó)航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100120）

工藝平面布局是一項(xiàng)以總體最優(yōu)為目的的系統(tǒng)工程，需要從全局出發(fā)，全面辨證地對(duì)待各種要求。文章介紹了工藝平面布局的方法，采用層次分析法對(duì)工藝平面布局的形成過(guò)程進(jìn)行分析。

工藝；平面布局 ；層次分析法

1 工藝平面布局的概念及意義

工藝平面布局是通過(guò)根據(jù)擬建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝流程或使用功能的需要及其相互關(guān)系，結(jié)合場(chǎng)地自然條件及其外部環(huán)境條件、運(yùn)輸條件等因素，經(jīng)多方案比較后，對(duì)各個(gè)組成部分的位置進(jìn)行統(tǒng)一布局，合理規(guī)劃和安排建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)各功能區(qū)之間，各建、構(gòu)筑物之間和各種通道之間的平面位置關(guān)系，以便形成布置緊湊、流程順暢、經(jīng)濟(jì)合理、使用方便的格局。工藝總圖設(shè)計(jì)需要對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、物料運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行合理的組合與配置，考慮各種因素，使得各種資源以最高效率組合為生產(chǎn)服務(wù)。

工藝平面布局，在工藝專業(yè)內(nèi)部稱之為“工藝總圖”。工藝總圖區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的總圖，兩者在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮的因素側(cè)重點(diǎn)不同，在工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目中工藝總圖是傳統(tǒng)意義總圖的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)總圖設(shè)計(jì)是針對(duì)基地內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)，依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的使用功能要求和規(guī)劃設(shè)計(jì)條件，在基地內(nèi)外的現(xiàn)狀條件和有關(guān)法規(guī)、規(guī)范的基礎(chǔ)上，人為地組織與安排場(chǎng)地中各構(gòu)成要素之間關(guān)系的活動(dòng)。

合理的工藝總圖設(shè)計(jì)能有效的控制園區(qū)規(guī)模，能滿足企業(yè)近遠(yuǎn)期的發(fā)展需求，能讓園區(qū)高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，能讓園區(qū)符合生態(tài)、節(jié)能等方面的要求，因此做好前期工藝總圖的設(shè)計(jì)工作非常重要，甚至可以說(shuō)決定了園區(qū)的成敗。

2 工藝平面布局的設(shè)計(jì)流程

（1）確定建設(shè)需求。在項(xiàng)目前期，參與客戶的新園區(qū)選址工作，在選址確定后與當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門(mén)充分的溝通，了解建設(shè)用地的詳細(xì)規(guī)劃指標(biāo)。根據(jù)客戶的當(dāng)前任務(wù)以及結(jié)合其中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，合理確定擬新征土地面積。建設(shè)用地規(guī)模確定后，初步計(jì)算能建設(shè)的建筑面積?？紤]近、遠(yuǎn)期建設(shè)的關(guān)系，重點(diǎn)進(jìn)行近期建設(shè)的方案推敲。

（2）確定工藝流程。工藝流程是整個(gè)園區(qū)平面布局的基礎(chǔ)，充分考慮工藝流程的合理性能讓整個(gè)園區(qū)顯得更為完整和緊湊。工藝流程分為宏觀層面和微觀層面，宏觀層面的工藝流程即為園區(qū)的大流程，貫穿產(chǎn)品的全生命周期的過(guò)程；而微觀層面的工藝流程則為單個(gè)建筑物內(nèi)的，針對(duì)某一類產(chǎn)品、某一種加工制造工藝的流程。宏觀的工藝流程用于園區(qū)內(nèi)工藝組成確定，用于園區(qū)內(nèi)建筑單體間的相對(duì)位置關(guān)系確定；微觀的工藝流程用于指導(dǎo)具體建筑單體的設(shè)計(jì)工作。

（3）確定工藝組成。園區(qū)建設(shè)的根本目的是為滿足產(chǎn)品的研發(fā)和制造，在充分分析產(chǎn)品的研發(fā)、制造流程的基礎(chǔ)上，提出應(yīng)具有的工藝組成。根據(jù)客戶承擔(dān)的任務(wù)，提出新建園區(qū)的工藝組成，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)以及該功能區(qū)的工時(shí)計(jì)算，考慮該區(qū)的重要程度及預(yù)留發(fā)展情況，確定功能分區(qū)的規(guī)模大小。

（4）確定單體規(guī)模。在功能分區(qū)和大流程確定的基礎(chǔ)上，落實(shí)具體的單體建筑規(guī)模。分析該建筑物內(nèi)的工藝流程，確定工藝需求的房間；根據(jù)擬加工的零部件尺寸以及所安裝的設(shè)備尺寸確定廠房柱網(wǎng)；根據(jù)工時(shí)計(jì)算確定所需加工設(shè)備數(shù)量；按照單個(gè)設(shè)備的面積需求，考慮運(yùn)輸通道以及周轉(zhuǎn)等公共面積，最終確定單個(gè)建筑物的面積及外形尺寸。

（5）確定總體規(guī)模。在分析工藝流程的基礎(chǔ)上，確定了具體的工藝組成。利用工時(shí)計(jì)算、類比等方法確定了單體建筑的建設(shè)規(guī)模，在保證分區(qū)合理的基礎(chǔ)上，考慮近遠(yuǎn)期建設(shè)相結(jié)合，最終確定園區(qū)的總體建設(shè)規(guī)模。

（6）選擇最優(yōu)方案。在確定了總體規(guī)模、工藝組成、單體規(guī)模，理清楚大流程和分析了具體工藝流程的基礎(chǔ)上，以單個(gè)功能分區(qū)為獨(dú)立單元體，綜合考慮各分區(qū)間的工藝流程、綜合管線、預(yù)留發(fā)展、環(huán)境影響等因素，對(duì)各個(gè)功能分區(qū)的位置進(jìn)行組合，派生出較多的工藝平面布局。采用定性和定量的分析和比選，同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，最終選擇最優(yōu)的工藝布局方案。

3 工藝平面布局的選擇方法

（1）層次分析法簡(jiǎn)介。層次分析法（Analytic Hierarchy Process簡(jiǎn)稱AHP）是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。層次分析法的特點(diǎn)是在對(duì)復(fù)雜的決策問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用較少的定量信息使決策的思維過(guò)程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題提供簡(jiǎn)便的決策方法。尤其適合于對(duì)決策結(jié)果難于直接準(zhǔn)確計(jì)量的場(chǎng)合。

（2）層次分析法實(shí)施步驟。①建立層次結(jié)構(gòu)模型。在深入分析實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)上，將有關(guān)的各個(gè)因素按照不同屬性自上而下地分解成若干層次，同一層的諸因素從屬于上一層的因素或?qū)ι蠈右蛩赜杏绊?，同時(shí)又支配下一層的因素或受到下層因素的作用。最上層為目標(biāo)層，通常只有1個(gè)因素，最下層通常為方案或?qū)ο髮?，中間可以有一個(gè)或幾個(gè)層次，通常為準(zhǔn)則或指標(biāo)層。當(dāng)準(zhǔn)則過(guò)多時(shí)（譬如多于9個(gè)）應(yīng)進(jìn)一步分解出子準(zhǔn)則層。②構(gòu)造判斷矩陣。從層次結(jié)構(gòu)模型的第2層開(kāi)始，對(duì)于從屬于(或影響)上一層每個(gè)因素的同一層諸因素，用成對(duì)比較法和1～9比較尺度構(gòu)造成對(duì)比較陣，直到最下層。③層次單排序。計(jì)算權(quán)向量并做一致性檢驗(yàn)：對(duì)于每一個(gè)成對(duì)比較陣計(jì)算最大特征根及對(duì)應(yīng)特征向量，利用一致性指標(biāo)、隨機(jī)一致性指標(biāo)和一致性比率做一致性檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)通過(guò)，特征向量（歸一化后）即為權(quán)向量：若不通過(guò)，需重新構(gòu)造成對(duì)比較陣。計(jì)算組合權(quán)向量并做組合一致性檢驗(yàn)：計(jì)算最下層對(duì)目標(biāo)的組合權(quán)向量，并根據(jù)公式做組合一致性檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)通過(guò)，則可按照組合權(quán)向量表示的結(jié)果進(jìn)行決策，否則需要重新考慮模型或重新構(gòu)造那些一致性比率較大的成對(duì)比較陣。

4 結(jié)語(yǔ)

合理的工藝平面布局設(shè)計(jì)能有效的控制園區(qū)規(guī)模，能滿足企業(yè)近遠(yuǎn)期的發(fā)展需求，能讓園區(qū)高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，能讓園區(qū)符合生態(tài)、節(jié)能等方面的要求，因此做好前期工藝平面布局的設(shè)計(jì)工作非常重要。

層次分析法把研究對(duì)象作為一個(gè)系統(tǒng)，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進(jìn)行決策。這種方法尤其可用于對(duì)無(wú)結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)以及多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多時(shí)期等的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。正是因?yàn)閷哟畏治龇ň哂羞@樣的特點(diǎn)，可以將它作為工藝平面布局方案選擇的工具之一，讓選擇過(guò)程多一點(diǎn)定量計(jì)算。

但層次分析法在準(zhǔn)則層指標(biāo)較多時(shí)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量較大，且權(quán)重難以確定，也存在一定的缺陷。因此在生產(chǎn)工藝較復(fù)雜的工藝平面布局選擇過(guò)程中不能過(guò)多的依賴層次分析法，需要結(jié)合定性分析法、模糊聚類、線性加權(quán)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等其他方法和理論進(jìn)行分析，最終選擇合適的方案。

On the Design Process ofProcess Layout during Park Planning

ZENG Ying-xue,XUE Cheng-bo,JIA Jie
(China Aviation Planning and Construction Development co.,LTD.,Beijing 100120，China).

Process layout is systematic engineering aiming at optimizing the whole,it must be started from overall situation,,and all kinds of requirements shall be treated comprehensively and dialectically.This paper introduced the method to layoutplanes,and analyzed the formation process of process layout with the analytic hierarchy process.

process;layout;Analytic hierarchy process(ahp)

TU984.13

A

2095-980X（2015）04-0167-01

2015-02-18

曾螢雪(1984-)，女，四川人。