基于SLP的艦船膳食系統布置優化研究

張祥瑞

（中國船舶及海洋工程設計研究院 上海200011）

引 言

膳食處所是保證艦員精力充沛，提高戰斗力的重要條件之一。隨著我國水面艦船設計技術的不斷發展以及人們生活水平的日益提高，膳食處所在艦船總體設計中受到越來越多的重視，膳食處所主要包括膳食加工艙室、膳食分配艙室、餐廳等，這些艙室的優化設計研究對提高我國水面艦船戰斗力、適應海軍現代化建設具有重要意義。

目前國內外眾多學者對艙室布局的方法展開研究，較常用的有流程圖、圖解法及系統布置設計（Systematic Layout Planning，SLP）方法等［1］。SLP法通過物流分析與作業單位關系密切程度分析相結合求得合理布置的技術，在布置設計領域有著極其廣泛的應用［2］。劉旺盛等人擴展了 SLP法在動態性方面的歷史局限性，進一步改進了以往研究［3］。然而，膳食艙室布置涉及的因素較多，應根據艦船的特點，充分利用空間，關注作業流程，按照系統的功能進行設計和布置，最大限度地滿足艦艇士兵士官膳食要求，充分發揮膳食系統的效能［4］。SLP方法通過明確的設計程序進行布置設計，對艦船的膳食艙室布置有很強的實踐應用性。

因此，本文利用SLP方法，根據作業單位間相互關系密切程度進行艦船的膳食艙室布置，并用仿真分析的方法對方案進行評價。

1 SLP法布置設計

利用SLP法進行艦船膳食系統艙室布置時，綜合考慮影響艦船膳食艙室布局的因素，如舒適性、空間利用率等，以搬運距離最小為目標，降低搬運費用，同時保證物料流動的順暢性。

進行布置時，首先根據艦船的人員編制和艦船膳食需求特點，確定膳食系統相應配置主要功能區及功能，如表1所示。

表1 艦船膳食系統功能區

其次，利用SLP法對作業單位相互關系進行分析，包括物流與非物流關系。物流分析是艙室及設備布置的重要依據，但由于船舶膳食系統的服務性要求較高，非物流分析也是相當重要。膳食系統設施的平面布局與一般工業物流設施布局相比，除關注物流效率外，更關注于食品加工工藝流程的合理性、食品的安全性和衛生性，以保證食品的衛生和質量。本文主要考慮的因素有工藝流程的連續性、工作聯系頻繁程度等。以符號A、E、I、O、U、X來表示相互關系的強度，分別表示絕對重要、特別重要、重要、一般重要、不重要、負程度。

最后為使生產服務系統的艙室及設備布置更加系統合理，基于對作業單位物流關系與非物流關系進行綜合分析，得到綜合相互關系，實現各作業單位的合理布置。綜合相互關系需要對物流關系表和非物流關系表進行定量處理，并根據相對重要性確定加權比例。

2 艦船膳食系統布置優化

2.1 物流關系分析

根據膳食系統各功能區（表1）之間的物流相關性分析，得到作業單位物流相關關系圖（如圖1所示）。

圖1 作業單位物流相關關系

進行布置時，從物流系統優化角度講，物流相關表中物流強度等級高的作業單位之間的距離應盡量縮小即彼此相互接近，而物流強度等級低的作業單位之間的距離可以適當加大。由物流相關關系表得到物流相關關系圖，如圖2所示。

圖2 作業單位物流相關關系圖

2.2 非物流關系分析

依據影響各個作業單位相互關系的因素，確定作業單位相互關系的等級，得到非物流相關關系圖，如圖3所示。

圖3 作業單位非物流相關關系

2.3 綜合關系分析

在船舶膳食服務系統中，根據物流與非物流關系對系統的服務水平的影響程度，本文確定二者的權重比為1∶1，加權得到綜合相互關系圖，如圖4所示。

圖4 作業單位綜合相互關系

根據作業單位綜合相互關系表，得到作業單位的位置相關圖，如圖5所示。綜合接近程度分值越高，該作業單位越靠近布置圖的中心位置；分值越低，該作業單位越處于布置圖的邊緣位置。

圖5 作業單位位置相關圖

由作業單位位置相關圖和作業單位面積，得到作業單位面積相關圖，如下頁圖6所示。

圖6 作業單位面積相關圖

3 布置方案及評價

基于以上SLP法的分析，考慮多種因素的限制影響，得到艦船膳食系統布置平面圖，如圖7所示。

圖7 膳食系統設施平面布置圖

本文利用Flexsim軟件對SLP法的膳食系統艙室及設備布置方案進行仿真，從仿真結果可以直觀看到布置效果，利于找出影響膳食系統設施布置的瓶頸環節，彌補SLP法的不足，從而提高了設計效率，為艦船提供更完善的設施布置方案。

仿真模型的部分三維圖如圖8所示。由仿真結果可知，該布置方案有效提高物流效率，充分利用船舶空間，保證了工作環境的舒適性和安全性。

圖8 三維仿真圖

4 結 論

本文利用SLP法，對艦船膳食系統布置進行實證研究，在保證物流搬運的流暢性前提下，以搬運距離最小為目標，優化膳食系統艙室布置。通過分析艦船膳食系統各個作業區間的物流與非物流的相關關系，得到合理的布置方案，并用仿真分析方法驗證該方案的合理性和有效性，從而表明該方案能有效降低物流成本，提高工作效率。

［1］ 楊曉英，賈曉燕，魏先亮.基于Flexsim的設施布置方法的改進研究［J］.物流科技，2009（7）: 86-88.

［2］ 劉光富，陳曉莉.系統布置設計在生產系統優化中的應用［J］.工業工程與管理，2008（3）: 125-128.

［3］ 劉旺盛，系統布置設計——SLP法的改進研究［J］.物流技術與應用，2006（11）：90-97.

［4］ 張廣磊.大型艦船艙室劃分與布置研究［D］.哈爾濱:哈爾濱工程大學，2010.