公司冲压车间布局规划与评价.doc

本科生毕业论文（设计）中文题目Z公司冲压车间布局规划与评价英文题目THELAYOUTPROGRAMANDEVALUATIONOFCOMPANYZSSTAMPINGWORKSHOP学生姓名黄卫光班级411012学号41101211学院机械科学与工程学院专业工业工程指导老师马艳华职称副教授吉林大学学士学位论文（设计）承诺书本人郑重承诺所呈交的学士学位毕业论文（设计），是本人在指导教师的指导下，独立进行实验、设计、调研等工作基础上取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本人实验或设计中做出重要贡献的个人或集体，均已在文中以明确的方式注明。本人完全意识到本承诺书的法律结果由本人承担。学士学位论文（设计）作者签名年月日摘要本篇论文的主要内容是针对Z公司冲压车间进行平面布局规划，通过运用本文后面将介绍的相关理论知识，并以该公司的相关数据为基础，在对Z公司的冲压车间的布局现状和生产现状进行仔细的描述与认真的分析后，采用经典的系统布置设计法（SLP）对冲压车间重新划分作业单位并进行物流分析与非物流分析，进而得到各个作业单位之间的综合关系量化值，以此为权重基础，使用图论法得出作业单位最优邻接图和车间总体块状布局图。整体布局后，并得到了规划后的车间的三个布局备案。最后，本文对三个备选方案进行了AHP模糊综合评价，选出了Z公司新厂房的最优布局方案。关键词工厂布局，系统布置设计，图论法，AHP模糊综合评价ABSTRACTINTHISPAPER,THEMAINCONTENTISTHENEWSTAMPINGWORKSHOPPLANNINGFORTHECOMPANYZFIRST,SUMMARIZETHETHEORIESUSEDINTHISPAPER,ANDTHEN,DESCRIBEANDANALYZETHEPRESENTPLANTLAYOUTANDCOMPANYPRODUCTIONBASEDONTHERELEVANTDATAOFTHECOMPANYUSINGTHEFIRSTHALFOFTHECLASSICMETHODTHATSYSTEMATICLAYOUTPLANNINGSLP,REDIVIDETHEDEPARTMENTSANDANALYZETHELOGISTICSRELATIONSHIPANDNONLOGISTICSRELATIONSHIP,SOTHATGETTHEQUANTIZINGNUMERICALVALUEOFTHECOMPREHENSIVERELATIONSHIP,WHICHASTHEWEIGHOFTHEGRAPHTHEORY,ATLASTGETTHEOPTIMUMADJACENTGRAPHOFTHEDEPARTMENTSANDSEVERALNEWPLANTSBULKLAYOUTUSINGTHEGRAPHTHEORYAFTERTHEOVERALLLAYOUT，FINALLYGOTTHREEDIFFERENTPLANTLAYOUTSCHEMEWHICHAREANALYZEDANDOFTHERESULTSOFAHPFUZZYEVALUATION,SELECTBESTONEASTHENEWPLANTLAYOUTPLANOFCOMPANYZKEYWORDSPLANTLAYOUT，SYSTEMATICLAYOUTPLANNING，GRAPHTHEORY，AHPFUZZY目录第1章绪论111车间布局设计概述1111布局设计概述1112物流设计概述112论文研究背景2121理论背景2122现实背景213设施规划的发展与现状314论文研究内容与方法3141研究内容3142研究方法415研究目的和意义4第2章相关理论521系统布置设计（SLP5211系统布置设计（SLP概述5212系统布置设计（SLP基本要素6213系统布置设计（SLP程序模式6213产品产量分析（PQ分析）722代表产品法723图论法824AHP模糊综合评价8241层次分析法（AHP8242模糊综合评价法10第3章Z公司冲压车间现状描述与PQ分析1231Z公司冲压车间简介1232Z公司冲压车间布局现状12321车间布局现状分析12322新冲压车间规划1433Z公司冲压车间的生产现状14331产品（P产量Q）分析14332生产过程分析15第4章Z公司冲压车间布局方案设计与评价1641冲压车间的作业单位的划1642作业单位物流关系分析16421物流分析方法的选择16422物流强度计算2343作业单位非物流关系分析2744作业单位综合关系分析3045作业单位最优邻接图与块状布置图34451图论法构造最优邻接图34452作业单位面积计算41453面积图与块状布置图4446方案的评价与选择51第5章结论与展望5651结论5652展望56致谢58参考文献59附表1Z公司冲压车间2013年产量明细表I附表2各生产线现有设备明细表IV附录1评价指标重要度评估专家问卷V附录2备选方案选优评估专家问卷VII0第1章绪论11车间布局概述111布局设计概述从一般意义上说，布局设计就是将一些物体按一定的要求合理放置在一个空间内，它是一个涉及到优化，仿真，信息处理等技术的交叉学术领域，实践证明它还是一个复杂的组合优化问题，它存在于现实生活的各行各业。车间布局设计是决定企业长期运营效率的重要决策，它是将系统各个部门，工作中心和设备按照系统中工作移动的情况来进行配置。布局问题具有广泛的应用背景，布局结果的好坏对整个行业的生产的合理性，经济性以及安全性等都有和重大的影响。由于车间的布局决定了以后的物流方向和速率，从而从结构上限定了车间的功能和潜力，因此车间布置是构造一个有效车间系统最为重要的环节，相同的车间，相同的人员，相同的设备和技术，仅仅是由于布置的方式不同，生产系统的功能可能有天壤之别。高效率的车间布置作为提高企业生产效率和效益的重要手段之一，越来越受到人们的重视。112物流设计概述物流设计是整个车间布局的一个重要环节之一，是本篇论文后面将考虑的重点之一。我国过家标准GB/T183542001物流术语中的物流的定义是“物流是物品从供应地向接受地的实体流动过程。根据实际需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机的集合。”车间布局的实质就是对制造资源在空间上密切有机结合，时间上适当连接、减少物料搬运工作量，减少自制零件和外购件的损坏在布局设计过程中考虑物流因素，不仅能降低其过程中的运输成本而且还能加快生产流程，最终达到提高生产能力和降低企业生产成本的目的。在工业发达的国家,除了降低原材料和能源消耗外,已把改进物料搬运、改善工厂中的物流组织看作是减少和节省开支以获取利润的“第三源泉”,这是值得我们很好地研究和挖掘的。因此,工艺设计人员除了要根据产品生产纲领正确选择生产工艺和机器设备外,还必须进行物流分析和设计，因为合理的物流设计1也同样能大大提高生产率,降低生产成本。12论文研究背景121理论背景在全球制造业剧烈竞争的今天，制造业是工业的主体和国民经济的重要支柱，改革开放以来，我国制造业日趋成熟，增长速度已经连续20年位居全球之首，成为仅次于美国的全球第二大制造大国。但是与发达国家的先进制造业想比，现阶段的制造业在许多方面都存在较大的差距。与国外企业相比，中国制造业企业仍存在劳动生产率较低和盈利能力不强的情况，无论是在传统行业还是在高技术含量的现代制造业中，中国制造企业和国外优秀企业都存在的巨大的利润差距，大型企业亦如此，对于中小型企业，这种情况甚至严重的多。抛开企业的制度和人口素质的差异，就单纯的企业设施布置设计就存在着较大的差距，而企业的设施布置对生产系统极为重要，据测算工厂的总运营成本中的2050是与物流搬运和布置有关的成本，采用有效的布置方法，可以使这些成本降低30,甚至更多。故企业的设施布置是影响企业利润的重要因素之一。随着时代的发展，人们逐渐意识到工厂的平面布局的重要性，我们的较多大型企业也逐步从经验式布置向系统布置设计SLP或者计算机辅助设计方向转变。学术界的一些先进的设施规划也逐渐应用到生产实践当中，用于提高企业的生产效率和增强企业的竞争力。122现实背景本篇论文主要是针对Z公司的冲压车间的平面布局，通过对Z公司冲压车间的设施布置进行合理的规划调整，来达到提高Z公司的生产效率和降NIJAA低生产成本的目的。Z公司是一家创建30多年的国家汽车厂，主要生产佳宝，V70,森雅等几种车型的汽车，其冲压车间主要是生产与车外壳有关零件，该公司目前运转正常，但由于冲压车间的布局和规划存在一些不足，导致生产流程不能很顺利流畅的进行，效率没有达到原本应有的水平，这严重的制约了该企业的发展。13设施规划的发展与现状2设施规划发源于早期的制造业,伴随着工业生产产生的,一直以来都是工业工程的重要分支只有联系工业工程的发展史,才能清晰地把握设施规划的发展史具体主要分为一下几个阶段第一阶段二十世纪初至三十年代是学科的萌动初创期,一泰勒的科学管理方法和福特的流水线生产为标志。第二阶段二十世纪四十年代至六十是设施规划学科的快速发展时期。第三阶段七十年代后,计算机在生产管理中的应用标志的设施规划进入现代发展阶段。设施布局设计已不是新问题，即使在原始的小作坊里，工匠们也要根据工序流程和物件移动的需要来合理布置他们的工作间。随着生产复杂性和生产规模的日益增强和扩大，各种布局方案应运而生，如工程布局，功能布局，作业线等布局方案。其中最经典的是理查德谬瑟于1961年提出的系统布置设计SYSTEMLAYOUTPLANNING,SLP由于设备布局设计问题的复杂性及其实用性，从60年代开始，有学者就开始着手研究计算机辅助设计问题，故随后产生了一系列计算机辅助布局设计的软件，如CORELAP、PLANET、SHAPE、CRAFT等,这些软件在布局设计建模、布局求解算法及系统交互等方面做出了巨大的贡献。由于布局规划方法的多样性，在面对具体的实际问题，我们要正确的选择恰当的方法，并将其运用到具体的实际问题中，从而达到解决实际问题的目的。14论文研究内容与方法141研究内容本论文以系统布置设计SLP），图论法，模糊综合评价法等相关研究方法为理论基础，来研究Z工厂冲压车间的设施布置设计及优化问题。第一章绪论本章简略的介绍了车间布局，物流布局，制造业设施布置的背景，设施布置在国内外的发展现状，研究的内容和方法，以及研究的目的和意义。第二章相关理论本章介绍了系统布置设计（SLP相关理论，代表产品法的使用原理，图论法的概念，以及AHP模糊综合评价法的系统评价的概念，以3上理论为后续的论文打下了结实的铺垫。第三章Z公司现状描述与分析与PQ分析该章首先是对Z公司冲压车间现状进行了简单的介绍，然后对该公司的冲压车间布局现状和工厂的生产现状进项详细的描述和分析，为下一章Z公司冲压车间布局规划方案提供数据基础。第四章Z公司冲压车间布局规划与评价对Z公司冲压车间总体平面布局方案进行规划与评价，结合物流分析和非物流分析得到作业单位综合关系分析，结合图论法得到作业单位的邻接关系，绘制作业单位面积相关图，经过修正后得到三个备选方案，最后利用AHP模糊综合评价法对备选方案进行评价得到最优方案。第五章结论与展望总结本文工作成果并展望发展空间。142研究方法采集Z公司冲压车间的具体所需数据后，为了将Z公司冲压车间布置的更合理，更高效。本文通过使用系统设施布置方法SLP,结合Z公司现有数据，在基本要素中采用代表产品法进行产品P产量Q分析，大大简化设施布置的的过程后，用SLP对该工厂的作业单位进行物流关系和非物流关系分析，再通过物流关系和非物流关系的权重来得出综合关系，最后通过各作业单位的综合关系运用图论法得出车间的块状布置图。对布置后的多种方案采用AHP模糊综合评价法进行评价。15研究目的和意义本文是在对制造业设施布置问题进行调研与分析的基础上，掌握制造业内部物流特征及工厂设施中存在的问题，通过利用工业工程理论系统工程理论，系统布置设计方法，层次分析法，模糊综合评价法等知识，来达到研究制造业设施布置方案的设计和评价的目的。本文的主要目的是对Z公司的冲压车间经行合理的设施布置，在保证生产过程流畅的基础上尽量降低物流成本，并有效地利用空间，同时也注重人的因素，为进行工作的人创造安全舒适的工作环境。对制造业而言，良好的设施布置是提高生产系统效率和改善生产系统功能的重要手段，也是实现先进生产的基础。本文的研究意义在于，通过本次调研，希望由于布局不合理而引起的物流浪费的情况能得到足够的重视，通过对车间的合理布局和规划，达到资源的充分利用，降低成本，增强公司的市场竞争力4的目的。第2章相关理论21系统布置设计（SLP）211系统布置设计（SLP概述设施布置的方法和技术，一直都是工业工程领域不断探索的问题。在众多布置方法中，物流处于重要地位。人们都把寻求最佳物流作为解决布置问题的主要目标。在世界范围内影响较大、应用十分普遍的当属1916年理查德缪瑟提出的系统布置设计SLP，这是对工业设施传统布置经验设计方法的重要挑战。SLP是一种条理性很强、物流分析和作业单位关系密切程度分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时也可用于医院、的、商店等服务业的布置设计。212系统布置设计（SLP）基本要素在缪瑟提出的系统布置设计SLP中，正把P,Q,R,S,T作为给定的基本要素（原始材料），作为布置设计工作的基本出发点，并称之为解决布置问题的钥匙。1）PPRODUCTS指系统物料的种类。在生产系统中产品P是指带不知工厂将生产的商品、原材料或者加工的零件和成品等。产品这一要素影响着生产系统的组成及其各作业单位间生产设备的类型、物料搬运方式等方面。2）QQUANTITY指数量。在生产系统中指所生产的产品的数量，也由生产纲领和产品设计方案决定，可以用件数、重量、体积等来表示。产品Q这一要素影响着生产系统的规模、运输量、建筑物的面积大小等方面。3）RROUTING指路线。它包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线。为了完成产品的加工，必须制定加工工艺流程，形成生产5路线，可以用工艺过程卡、工艺过程图、设备等表示。它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放的位置等方面。4）SSERVICE指辅助生产与服务过程的部门。它包括工具、维修、动力、收货、发运、铁路专用路线、办公室、食堂等。在SLP中。S也常用来表示工厂作业单位部门划分情况。5）TTIME指物料流动的时间。根据时间因素，确定生产所需各类设备的数量、占地面积的大小和操作人员数量，来平衡各工序的生产时间。通过详细的调查，可将系统中的P,Q,R,S,T的情况统计清楚，以备分析。在上述各要素充分调查研究并取得全面、准确的各项原始数据的基础上，通过绘制各种表格、数学和图形模型，有条理地细致分析和计算，才能最终求得工程布置的最佳方案。213系统布置设计（SLP程序模式在整个SLP设计中，可以被划分为四个阶段确定位置，总体区划，详细布置，实施。这四个阶段均是按顺序经行的，其中第1阶段和第四阶段不属于布置设计工作，第二阶段和第三阶段是布置设计的主要工作。具体系统布置设计（SLP程序模式如图21所示6图21系统布置设计（SLP）程序模式在本次Z公司冲压车间设施布置中，只用了系统布置设计（SLP）程序模式的前半部分，即在得出作业单位的综合关系后，直接用图论法构造邻接图和块状布置图。214产品产量分析（PQ分析）有了P,Q,R,S,T基本要素后，还要进行PQ分析。PQ分析是要回答采用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本布置模式。PQ图是PQ分析的基本手段。如图22所示7图22生产系统PQ分析图中的横轴表示产品P（品种或种类），纵轴表示数量Q。从图上可以看出，M区的产品数量大，品种少，适宜于大量生产方式，加工机床按产品原则布置。J区的产品数量少，品种多，属于单件小批量生产方式，应该按工艺原则布置。在M区和J区之间的部分，则适宜采用上述两两相结合的成组原则布置。综上所述PQ分析的结果不仅仅是确定生产方式和布置形式的基础，也是划分作业单元的基础。22代表产品法代表产品法是在所生产的产品中，选择一种产量大、劳动量打、结构和工艺较有代表性的产品为代表产品，用代表产品为标准来核定生产力，活用其代表产品劳动量为代表来计算产品的生产节拍。代表产品法的步骤对于生产多种产品的设备或设备组，生产能力可用代表产品法来核算。第一步，计算代表产品表示的设备组生产能力M（代表产品）TFS式中T为代表产品的台时定额第二步，将各种产品计划产量换算成代表产品表示的总产量QINTK1式中8Q以代表产品表示的计划总产量，单位为台或件；第I种产品的计划产量，单位同上；第I种产品的台时定额与代表的台时定额之比。K23图论法图论法利用图论这种数学工具来解决设施规划问题，它是在相关图的基础上利用图论来构造个作业单位的相对位置的邻接图。图论法中以节点代表部门，边代表各部门之间的相互关系，可以是相关图的密切程度，也可以是从至表的物流量数值。在本次Z公司冲压车间设施布置中，我将以相关图来构建邻接图，利用邻接图来构建相应的块状布置图。24AHP模糊综合评价法241层次分析法（AHP在1971年，美国运筹学家匹兹堡大学教授TL萨迪提出了层次分析法（ANALYTICHIERARCHYPROCESS简称AHP）。该方法把复杂的问题分解成多个组成因素，建立多因素、多层次的评价系统，然后通过定性信息定量化的方式，使复杂的评价问题清晰化。在运用AHP方法进行评价或决策时，大体可以分为一下四个步骤1）分析评价系统中各要素之间的关系，建立系统的递阶层次结构。具体层次结构如下图23所示图23层次分析结构模型92）对同一层次的各要素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵，并进行一致性检验。具体判断矩阵标度定义如下表21所示表21判断矩阵标度定义标度含义1两个要素相比，具有同样重要性3两个要素相比，前者比后者稍重要5两个要素相比，前者比后者明显重要7两个要素相比，前者比后者强烈重要9两个要素相比，前者比后者极端重要2,4,6,8上述相邻判断的中间值倒数两个要素相比，后者比前者重要性标度于是判断矩阵为（21）NIJAA式中表示要素I与要素比较的重要性指标，09，1,1,IJAIJAIIJAJI其中N为判断矩阵的阶数。3由判断矩阵计算被比较要素对于该准则的相对权重。4）计算各层次要素对系统目的的合成权重，并对各备选方案排序。求各要素相对于上一层某要素（准则等）的归一化相对重要度向量常用IW方根法，具体计算如下式（2NIJIAW12）（2II03）然后利用式下式计算并进行一致性检验MAX10（2JNJIMIWA14）（2NNJMI1AX5）一致性指标的具体求法如下式所示261MAXNIC2IR7）式中的为同阶的判断矩阵的一致性指标的平均值，当CR01时完全满I足一致性指标要求。242模糊综合评价法由美国著名控制论专家LA扎德教授在1965年提出模糊集合理论（FUZZYSETS的概念，用来表达某事物的不确定性。模糊综合评价是一种基于模糊数学的评价方法，它应用于隶属度理论将评价中的定性转化成定量，使不确定的事变的更加清晰了。具体模糊综合评价的步骤如下1）确定因素集A，评语集V，并为评语集每一个等级赋分得集合HN4321AAMV4321HH112）构建隶属度矩阵隶属度指的是多个评价者对某个评价对象在某因素做出选择的可能程度。矩阵形式为3）确定权重向量WN4321W,4）按照某种运算法则，计算综合评定向量和综合评定值28）2,1IWRB（29）THE第3章Z公司冲压车间现状描述与PQ分析31Z公司冲压车间简介12Z公司是一家汽车有限公司，是一家大型国有企业的全资子公司，该公司成立于1980年，是一家小型乘用车，商务用车的生产基地。该公司经过几十年的发展，已步入国家500强企业行列。当然，本次研究课题主要是针对该公司的冲压车间，该公司冲压车间占地面积12万平方米，主要设备是压力机，天车，电动葫芦，拥有1048套模具，该冲压车间拥有6条生产线。32Z公司冲压车间布局现状321车间布局现状分析Z公司冲压车间目前规格为96M125M13M,该冲压车间有两个大门，一个门通向原料库和成品库，另一个门通向焊接车间。车间分别有如下作业单位，休息区，办公区，检具区，更衣间，卫生间，6条生产线，模具存放区，模具清洗区，模具维修区等，工作人员每日工作8小时，一班制，具体车间布局图如图31所示。图31现冲压车间平面布局图13注1上门为通向原料库和成品库的大门，我们编号为门1，下门为通向焊接车间的大门,，我们编号为门22上图白色地段均为通道或空闲地。通过几天的实习观察，发现冲压车间存在以下几点不合理之处（1）冲压车间生产物流方向为，存放在门1外的原料通过叉车运送到冲压A线，冲压B线，冲压C线，冲压D线，冲压E线的物料缓存区，进行工件加工后，放在成品缓存区，部分成品通过叉车直接运送到门2处的焊接车间，大部分则直接通过吊车运回物料缓存区，叉车在物料缓存区运送成品直接入库。这样由于焊接车间，冲压车间，仓库位置的原因导致物流路线过于迂回，导致物流负荷过重，造成不必要的人力资源浪费，提高了生产成本。（2）车间类没有固定的材料存放区，基本要冲压板料都是由叉车直接运输过来然后大致堆放在冲压压线旁边。14综上所述，该冲压车间存在诸多不合理之处，故经行重新布局优化。322新冲压车间规划（1）新冲压车间仍使用原冲压车间的面积规格，新冲压车间只是在原有的基础上进行重新布局。（2）冲压车间现有设备可以满足现生产的需要，因此无需添置新设备，故仍沿用原冲压车间的设备。对新厂房的布局目标1最大限度的解决物料搬运，降低生产成本。2尽量减少在制品不需要的停滞，提高生产效率。3尽量提高设备，人员，空间资源的最大利用。4为工作人员提供安全舒适的工作环境33Z公司冲压车间的生产现状331产品（P产量Q）分析Z公司冲压车间主要生产各种车身零部件，通过焊接，涂装，制成车身，用于装配。根据一年内的产品的产量，可以把企业生产类型分为单件生产、成批生产、大量生产三种生产类型。具体划分如下表表31产量与生产类型同种零件的年生产纲领（件年）生产类型重型零件中型零件轻型零件单件生产1000500050000表31中的轻型零件、中型零件、重型零件可以参照如下32表表32不同机械产品各种类型零件质量范围加工零件的质量KG机械产品类型轻型零件中型零件重型零件15机床50电子工业机械30重型机械10010020002000参照附表可以发现汽车属于重型机械，对应表32，该车间产品属于轻型零件，Z公司冲压车间的零件生产纲领大多数属于500050000之间，对应于表31，可知生产类型为大批量生产。332生产过程分析通过在Z公司冲压车间几天的实习和调研，了解到冲压车间的总体加工冲压件的生产流程和物流路线，绘出了图32所示的生产流程图32生产流程图16第4章Z公司冲压车间布局方案设计与评价41冲压车间的作业单位的划分作业单位是指布置图中各个不同的工作区或者存在物，是设施的基本区划。作业单位可以使某个厂区的一个建筑物、一个车间、一个重要的出入口，也可以是一个车间的一台机器、一个办公室的一个部门。由此可见，作业单位可大可小，可分可合，具体怎么划分，要看规划设计工作所处的阶段或者层次。Z公司冲压车间有以下几个作业单位办公区（二楼）、休息区、更衣室、卫生间、模具存放区、模具清洗区、模具维修区、检具区、冲压区。冲压材料存放区位于门1处材料存放区，成品仓库也位于门1处，与原材料存放区相邻，而冲压车间材料设有材料存放区和成品区，为了后续方便，我们对作业单位进行编号。具体编号见下表41,表41作业单位划分编号名称功能1材料存放区存放冲压加工的原材料仓库2冲压A线生产冲压件3冲压B线生产冲压件4冲压C线生产冲压件5冲压D线生产冲压件6冲压E线生产冲压件7压合线合成门合成8成品区存放冲压车间生产的冲压件9模具存放区存放冲压模具，便于更换模具生产不同的冲压件10模具清洗区清洗模具上的废料，加工废屑，提高冲压件加工质量11模具维修区维修受损的模具12检具区检验器具存放区13生活区休息室、更衣室，厕所等场所14办公区公司职员办公地点其中作业单位1、2、3、4、5、6、7、8与物流相关，作业单位9,10、11、12、13、14与非物流相关。42作业单位物流关系分析421物流分析方法的选择对于一个制造企业的生产车间而言，其生产物流强度大，减少物料搬运量17是其生产车间布局的首要目标，当然，Z公司冲压车间也不例外。在进行物流分析时，不单单只是考虑零部件在车间内的流动，还要遵循两个避免和两个最小原则。两个避免原则避免迂回和十字交叉。两个最小原则物流成本要最小，经过距离也要最小。在实际的生产活动中，其分析方法也不是一成不变的，不同的生产类型应使用不同的分析方法，其目的都是为了使工作方便。常用的分析方法有工艺流程图，多产品工艺过程表，成组技术，从至表等。本文采用从至表进行物料流动分析。由于从至表是使用物流强度来表示物流搬运总量，物流强度等于搬运的物料量与搬运距离的乘积，但在该冲压车间的布局当中，距离是未知的，是要通过布局来求解的，因此在物流分析中用搬运的物流量作为物流强度。由于该冲压车间生产的零件有107种之多，为了方便从至表计算物流量，本文将采用代表产品进行合理的折算，将计算过程简便化，具体代表产品法的运用在本篇论文的第2章第2节已经详细介绍过。由于每条冲压线上的冲压件的加工工艺都有着很大的相似性，故每条生产线上都选择一种代表产品。由于Z公司是家汽车厂，近几年的生产产量没出现很大的波动，因此本文采用了2013年该公司冲压车间的冲压件的相关数据经行运算。各线代表产品质量已知，具体代表产品的计算过程如表42所示。表42代表产品的计算成产线型号零件名称工时定额年产量被代表产品工时定额代表产品工时定额TT被代表产品年产量A线5401231V01左后侧围外板127916817代表产品16817A线5401232V01右后侧围外板127916817116817A线5401441V01左后侧围内板127916817116817A线5401442V01右后侧围内板127916817116817A线6101021左前门外板7284406250818V010569A线6101022V01右前门外板728440605692508A线6301011AV01后车门外板97916924076512954A线5701011V01顶盖6251681704898218A线57010111E6顶盖863107067572A线54011211E6左后侧围后外板12791071107A线54011221E6右后侧围后外板12791071107总计91234B线28011038J0/V01左中纵梁车架197440616027057B线28011048J0/V01右中纵梁车架197440616027057B线2801081V01左翼子板支架车架156440612685588B线2801082V01右翼子板支架车架156440612685588B线5401077/8V01左/右前门框下外板239440619438561B线85030074E2后板外板45210506367538607B线54011119E1左后立柱外板6264406508922424B线54011129E1右后立柱外板6264406508922424B线5401413/49E1左右后侧围上内板5264406427618842B线5701036V01顶盖后横梁外板14415304117117916B线5701031V01顶盖后横梁内板14615304118718165B线5401211/22E2左/右前立柱上内板1711061313914755B线84020112E2前罩板外板25727430208957313B线5401193/4V01左/右上滑道前撑板1581681712852160219B线28011411J0/2E2左后纵梁车架12316817代表产品16817B线28011421J0/2E2右后纵梁车架12316817116817B线28011411E6左后纵梁1231071107B线28011421E6右后纵梁1231071107B线5101231/21E6地板左右中裙板2571072089224B线53010139J0前围下板226440618378096总计299971C线5701021V01顶盖前横梁18530836代表产品30836C线5401221/22E2左右前门框上内板17331336093529303C线6301047V01后车门第一加强梁12916924069711801C线6301048V01后车门第二加强梁14416924077813173C线5101191V01左下滑道托板14216124076912376C线5101192V01右下滑道托板14216124076912376C线5101231/22E2地板左/右中裙板MT20U12116124065410546C线6301044V01后门内板加强板07633848041113905C线5401071/2V01左/右前门框上外板173440609354120C线5401191/2V01左/右上滑道17616816095115998C线54012072E2拉门坎外板08033637043214546C线5401297/8V01左/右后立柱上板0901692404868233C线6101033V01前门加强板17288120938193C线5701041V01顶盖前加强梁116105060627658820C线5601021V70后围上横梁188440610164477C线5101141V70地板后横梁上板230440612435478C线5401063/42E2左/右侧壁板加强板16827430090824909C线2801537/82E2后盖板左/右前纵梁12627430068118682C线28010732E2加强板I前纵梁0615486003318071C线51070712E2发动机中盖板15827430085423427C线84000812E2前大灯支架下连接板09327430050313789总计300827D线5101257V01背门坎外板20816924代表产品16924D线5401381/2V01左/右前门框上内板2734406131322212D线5101091/22E2左/右前内轮罩连接板45527430218860003D线8403031/22E2左/右前翼子板45627430218860003D线8400061/22E2左/右前大灯支架39627430190452222D线51012512E2后地板前板38827430186551168D线51011419E1前地板后横梁上板208000D线5401263/4V01左/右后轮罩外板3891692418731651D线5101236V01地板后轮罩21933848105335638D线54012918J0左后立柱下板23116924111118795D线5401292V01右后立柱下板23116924111118795D线28010638J0左前纵梁车架345440616597308D线28010648J0右前纵梁车架345440616597308D线5301011V01前围上板40944061966866421D线5101081/2V01左/右前轮罩317440615246715D线61010311J0左前门内板455440621889638D线61010321J0右前门内板455440621889638D线5301017/8V01左/右前立柱上外板221440610634681D线5401361/2V01左/右前立柱上内板204440609814321D线85020234E2左边板外板55210524265427929D线85020244E2右边板外板55210524265427929D线84020262E2前罩板内板14427430069218990总计483608E线6201011V01左拉门外板110016817代表产品16817E线6201012V01右拉门外板110016817116817E线53010512E2前壁板109527430099527305E线61010212E2左前门外板112627430102428078E线61010222E2右前门外板112627430102428078E线54010612E2左前门框外板121916817110818636E线54010614E2左前立柱外板121910613110811761E线54010622E2右前门框外板121916817110818636E线54010624E2右前立柱外板121910613110811761E线5601011V70后围板1059440609634242E线5701011V70顶盖1118440610164478E线57010113E2顶盖111310506101210630E线5401121/23E2左/右后立柱外板11151050610141064922E线57010114E2顶盖10321050609389857E线62010214E2左后车门外板10151061309239793E线62010224E2右后车门外板10151061309239793E线54011214E2左后门洞外板121910613110811781E线54011224E2右后门洞外板121910613110811781E线51012111E6后地板10591070963103E线5401441/21E6左右后侧围前内板10591070963103E线57010119E1顶盖1095440609954386E线5401111V70左后立柱外板1424440612945703E线5401112V70右后立柱外板1424440612945703总计236701压合61000152E2CY2E2左前门合成41824903代表产品24903压合61000202E2CY2E2右前门合成41824903124903压合62000452E2CYV01左拉门合成44816924107218138压合62000502E2CYV01右拉门合成44816924107218138压合63000502E2CYV01后门合成26416924063210688压合6100045AV01CYV01左前门合成370440608853900压合6100050AV01CYV01右前门合成370440608853900压合84020102E22E2前罩板合成29624903070817635压合62000154E2A1CY4E2左后门合成3531061308448963压合62000204E2A1CY4E2右后门合成35110613084891223总计140080422物流强度计算在划分的14个作业单位中，作业单位1,2,3,4，5,6,7,8与物流相关，而9,10，11,12,13,14，与物流无关。因此物流分析只需要分析1材料存放区，2冲压A线，3冲压B线，4冲压C线，5冲压D线，6冲压E线，7压合线，8成品区该冲压车间有3种物料搬运方式，叉车搬运，手动推车搬运，以及天车搬运，相同的物料搬运相同的距离时，搬运工作量相等，由于搬运的几乎全是钢材，因此质量相同的物料其体积也相同，综上所述，故无需进行当量物流量的折算，只需直接用物流质量作为物流量来计算即可。根据该厂的生产流程和附表中的产品相关数据，绘制出物流从至表，如表43所示，表中时间单位为年。表43单向物流量从至表（单位KG年）123456781307315884125823316274893010464681232704229194938399194782150526114836994144712327048注冲压线的材料利用率取95，压合线的材料利用率为100。上述计算采用四舍五入去掉小数位。按照表41所示的结果，我们找到各个作业单位的物流量后，进行整理得出各作业单位之间的物流量大小排序，其结果如表44所示。24表44各作业单位之间物流量大小排序序号作业单位对物流量承担物流量比例1152748930203425826114831932317123270491247812327049125161046468774668994144736713884125654838839919622914823316609104878215057911123073152271228291949216用系统布置设计方法布置工厂时，并不需要继续用到各个作业单位之间的详细物流量，我们可以通过各个作业单位之间的物流量大小进行比对，然后对他们进行物流等级划分，最后给出评价等级。这里根据表45所示来划分物流量等级，按表中的分级情况划分出A、E、I、O、U五个等级。表45物流强度等级划分表物流强度等级划分符号作业单位对比例承担物流量比例特别重要A1040重要E2030较为重要I3020一般重要O4010不重要U按照上表45物流强度等级划分表，可将物流量排序绘制成物流量分析表，具体如下表46所示25表46物流量分析表根据物流量分析表和作业单位划分表，可以画出各个区域之间的物流相关表，具体如表47所示。物流强度（105）序号作业单位对路线051015202530物流量等级115A582317AE478E516E668E713I838I914I1048O1112O1228O26表47物流相关表123456781OIIAEEU2UUUUUO3UUUUI4UUUO5UUA6UE7E8由述物流相关表可以得出物流相关图，具体如下图41所示。图41物流相关图在冲压车间的布局当中，最重要的是将物流量较大的作业单位分布在靠近材料区和成品区的位置，依次进行后，这样可以减少整个车间的物流强度，但27具体布局还要考虑各作业单位的非物流关系的影响因素。43作业单位非物流关系分析物流分析得到的是定量的相互关系，但是个作业单位之间还存在其他关系，例如辅助设施和生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑他们之间的密切关系。因此在分析作业单位的相互关系是，除了物流关系外，还要考虑非物流的相互关系。Z公司冲压车间应考虑的非物流因素如表48所示，表48该冲压车间应考虑的非物流因素序号原因1工作流程2生产的便捷服务3物料搬运4监督和管理5噪声、震动、烟尘、易燃、易爆6公用设备7人员联系8保持清洁根据作业单位的之间的关系密切程度，划分密切程度等级，以等级来表示作业单位之间的关系密切程度，具体划分如下表49所示。表49作业单位相互关系等级符号AEIOUX意义绝对重要特别重要重要一般不重要不要靠近颜色红色桔黄绿色蓝色无色棕色量化值432101线条数4条3条2条1条无1条折线比例（）2531051510254580根据需要根据表49作业单位相互关系等级，对各作业单位对进行非物流分析，由于办公室位于2楼，与楼下作业单位休息区相一致，这里不做分析，具体相互关系28如表410所示。表410作业对非物流关系分析序号作业单位对关系等级量化值理由112E33213E33314E33415E33516E33617E33718U0819U09110U010111U011112U012113U01323U01424U01525U01626U01727U01828A431929I2220210012212110122221201123213O122434U02535U02636U02737U02838A432939I2230310012313110123231201133313O123445U03546U03647U03748A433849I223941001229404110124141201142413O124356U04457U04558A434659I2247510012485110124951201150513O125167U05268A435369I2254610012556110125661201157613O125878A435979I2260710012617110126271201163713O126489U065810U066811U067812U068813U069910I2270911I2271912U072913U0731011I22741012U0751013U0761112U0771113U0781213U03043作业单位综合关系分析作业单位对间的的物流关系和非物流关系对于冲压车间设施布置都具有很重要的影响。为了更好的表示作业单位对间的关系，我们对物流关系和非物流关系进行加权合并。物流关系和非物流关系的重要性比值MN,通常取M3,N1的权重来进行合并，即MN31。作业单位对的数量PPP1/2,出去二楼的办公区剩下13个作业单元，则P1312/278对，因此一共有78个作业单位对。在此将量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。具体各个等级取值如下表411所示。表411各等级取值表计算量化的所有作业单位之间综合相互关系，设任意两个作业单位为AI，AJIJ。量化的物流相互等级为MRIJ，量化的非物流关系密切程度为NRIJ，则作业单位AI，AJ之间综合密切程度数量值TRIJMMRIJNNRIJ（41）根据公式41计算出作业单位之间综合相互关系计算表，具体如表412所示。表412作业单位之间综合相互关系计算表关系密切程度物流关系（加权值3）非物流关系（加权值1）综合关系序号作业单位对等级分值等级分值分值等级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