第三章工厂布局设计

1、第三章 工厂布局设计第一节 设施规划概述一、设施规划与设计的研究范围 二、设施规划的目标与原则目标(1简化加工过程;(2有效地利用设备、空间、能源和人力资源;(3最大限度地减少物料搬运;(4缩短生产周期;(5力求投资最低;(6为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。原则:(1减少或消除不必要的作业,这是提高企业生产率和降低消耗的最有效方法之一。只有在时间上缩短生产周期,空间上减少占地,物料上减少停留、搬运和库存,才能保证投入的资金最少、生产成本最低;(2以流动的观点作为设施规划的出发点,并贯穿在规划设计的始终。因为生产系统的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化;(3运用系统的概念。系统

2、分析的方法求得系统的整体优化;(4重视人的因素,运用人机工程理论,进行综合设计,并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩、照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身心健康的影响;(5设施规划设计是从宏观到微观,又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。要先进行总体方案布置设计,再进行详细布置;而详细布置设计方案又要反馈到总体布置方案中,对总体方案进行修正。场(厂址选择 设施 设计 设施规划 与设计 布置设计 物料搬运系统设计 建筑设计 公用工程设计 信息系统设计三、设施规划与设计阶段结构四、设施规划(布局设计设计方法摆样法数学模型法系统布置设计SLP五、工厂布局的基本原始资料产品产量

3、工艺过程辅助服务部门时间安排六、系统布置设计(SLP模式准备原始资料物流分析与作业单位相互关系分析绘制作业单位位置相关图作业单位占地面积计算绘制作业单位面积相关图修正方案评价与择优V 规划后IV .规划实施III.详细规划II.总体区化I.确定位置O 预规划 规划时间 规划阶段 第二节流程分析技术一、布局形式layout types产品原则布置product工艺原则布置process成组原则布置group固定式布置fixed position产品原则布置:产品原则布置也称为流水线布置或对象原则布置。当产品品种很少而生产数量又很大时,应按产品的加工工艺过程顺序配置设备,形成流水生产线。工艺原则布

4、置: 工艺原则布置也称为机群式布置。这种布置形式的特点就是把同种类型的设备和人员集中布置在一个地方。成组原则布置:在产品品种较多,每种产品的产量又是中等程度的情况下,将工件按其外形与加工工艺的相似性进编码分组,把使用频率高的机器群按工艺过程顺序布置组合成成组制造单元。固定式布置:适用于大型设备的制造,如:飞机、轮船 产品布置成组布置工艺布置位置固定型布置多少产量品种数少多设备布置形式取决于产量和品种 平行串并联布置 人字型布置 直角布置斜角成组布置二、工艺流程图变速器的加工与组装 随车工具箱的加工 车体加工 液压缸加工 叉车生产工艺过程图 0.06机油0.152 外协件3 1 1.810.35

5、0.25 4(0.55 废料0.2原材料废料油漆原材料2 1 0.011.2 6100.40 0.81原材料1 0.295 废料 0.1 0.15 0.08(0.23标准件3 0.028 0.010.01 原材料1 0.500.15 4 7 0.20 废料0.2 0.3 (0.30.30.311112 3.24 3.3 0.050.1三、作业单位相互关系图 第三节SLP法求解一、物流分析与物流相关表物流强度等级物流强度等级符号物流路线比例(%承担的物流量比例(%超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U表3-3 叉车总装厂物流强度汇总表

6、物流相关表序 号作业单位对(物流路线物流 强度 物流强度等级序 号 作业单位对(物流路线物流 强度 物流强度等级123 45 678 9 1-4 1-5 1-6 1-9 2-10 2-11 3-7 3-8 4-50.3 1.05 1.2 0.05 0.01 0.06 0.01 1.82 1.15I E E O O O O E E10 11 12 13 14 15 16 17 184-7 4-8 5-9 6-10 7-8 8-9 8-10 8-11 11-120.3 0.2 0.31 0.8 0.31 0.1 0.81 3.24 3.3I O I E I O E A A序号 作业单位名称1 23

7、 4 56 7 8 9 1011 12 13 14原材料库油料库标准件、外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库办公服务楼车库UUIEEUUOUUUUUUUUUUUUOOUUUUUUOEUUUUUUEUI OUUUUUUUUUI UUUUUUUUEUUUUIUUUUUUOEAUUUUUUUUUUUUAUU UU U二、作业单位相互关系分析(非物流作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级的划分作业单位综合相互关系表作业单位非物流相互关系表基准相互关系字母一对作业单位关系密切程度的理由A 钢材库和剪切区域最后检查和包装清理和油漆搬运物料的数量类似的搬运问

8、题损坏没有包装的物品包装完毕以前检查单不明确使用相同的人员、公用设施、管理方式和相同形式的建筑物E 接待和参观者停车处金属精加工和焊接维修和部件装配方便、安全搬运物料的数量和形状服务的频繁和紧急程度I 剪切区和冲压机部件装配和总装配保管室和财会部门搬运物料的数量搬运物料的体积、共用相同的人员报表运送、安全、方便O 维修和接收废品回收和工具室收发室和厂办公室产品的运送共用相同的设备联系频繁程度U 维修和自助食堂焊接和外购件仓库技术部门和发运辅助服务不重要接触不多不常联系X 焊接和油漆焚化炉和主要办公室冲压车间和工具车间灰尘、火灾烟尘、臭味、灰尘外观、振动符号含义说明比例(% A 绝对重要25 E

9、 特别重要310 I 重要515 O 一般密切程度10一25 U 不重要4580 X 负的密切程度不希望接近、酌情而定叉车总装厂作业单位非物流相互关系表 序号作业单位名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14原材料库油料库标准件、外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品库办公服务楼车库E 4E 4 I 3 I 3 E 3 U U I 1 U U U U I 2E 4U X 5 X 5 U U U E 1 U U X 5 I 2UU U I 2 I 2 U U U U U I 2A 1O 2 A 1 I 2 E 6 U O 2

10、 U I 4 UUU U E 1 X 5 U U X 5 UUU U X 5 U U X 5 O 2E 1U U I 2 U I 4 O 2I 1I 1 E 1 U E 4 I 3UU U O 4 UUU X 5 UA 1O 4 UO 4E 3I 8 作业单位综合相互关系进行物流分析,求得作业单位物流相关表确定作业单位间非物流相互关系影响因素及等级,求得作业单位相互关系表确定物流与非物流相互关系的相对重要性量化物流强度等级和非物流的密切程度等级当作业单位数目为N时,总的作业单位对数可用下式计算计算量化的所有作业单位之间综合相互关系综合相互关系等级划分经过调整,建立综合相互关系表综合相互关系等级

11、与划分比例建立叉车总装厂作业单位综合相互关系表 加权值选取 综合相互关系计算关系密切程度物流关系(加权值:1 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 11-2 U 0 E 3 3 I 2 1-3 U 0 E 3 3 I 3 1-4 I 2 I 2 4 E 41-5 E 3 I 2 5 E 51-6E3E36E综合关系综合关系 综合关系序 号作 业 单位对 分值 等级 序 号 作 业 单位对 分值 等级 序 号 作 业 单位对 分值 等级 31 3-9 0 U 52 5-11 0 U 73 8-11 7 A 32 3-10 0 U 53 5-1

12、2 0 U 74 8-12 0 U 333-11 0 U 54 5-13 -1 X 75 8-13 3 I 34 3-12 0 U 55 5-14 0 U 76 8-14 2 I 35 3-13 0 U 56 6-7 0 U 77 9-10 0 U 363-14 2 I 57 6-8 0 U 78 9-11 0 U 37 4-5 7 A 58 6-9 0 U 79 9-12 0 U 384-61O596-102U*809-131O关系等级 符号 作业单位对比例(%绝对必要靠近 A 13 特别重要靠近E 25 重要 I 38 一般 O 515 不重要 U 2085 不希望靠近X010划分综合关系

13、密级建立作业单位综合相互关系表三、作业单位位置相关图在SLP 中,工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状,而是从各作业单位间相互关系密切程度出发,安排各作业单位之间的相对位置,关系密级高的作业单位之间距离近,关系密级低的作业单位之关系等级 作业单位对数百分比(%8 A 3 3.3 6 E 9 9.9 3I 18 19.8 O 8 8.8 U 46 50.5X77.7合 计91100序号 作业单位名称 1 23 4 56 7 89 10 11 12 13 14 原材料库油料库标准件、外购件库机加工车间热处理车间焊接车间变速器车间总装车间工具车间油漆车间试车车间成品

14、库办公服务楼车库IIEEEUUI UUUUIIUXXUUUEOUXIUUUIEUUUUUIAOEII UOUI UUUUEXUUXUUUUUUUXOEUUI UIOIEAUIIUUUOUUUX UAOUOI I作业单位代号 综合接近程度 1 3 2 12 3 7 4 2 5 11 6 14 7 5 8 1 9 8 10 13 11 6 12 10 13 9 14 4间距离远,由此形成作业单位位置相关图。某一作业单位综合接近程度等于该作业单位与其他所有序号。作业单位之间量化后的关系密级的总和。这个值的高低,反映了该作业单位在布置图上是应该处于中心位置还是应该处于边缘位置。综合接近程度高的作业单位

15、与其他作业单位相互关系总体上是比较密切的,即与大多数作业单位都比较接近。叉车总装厂综合接近程度排序表作业单位代号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141 I2I2E3E3E3UUI2UUUUI22 I2I2UX-1X-1UUUE3O1UX-1I23 I2I2UUUI2E3UUUUUI24 E3UUA4O1E3I2I2UO1UI2U5 E3X-1UA4UUUE3X-1UUX-1U6 E3X-1UO1UUUUUUUX-1O17 UUI2E3UUE3UUI2UI2O18 UUE3I2UUE3I2E3A4UI2I29 I2UUI2E3UUI2UUUO1U10 UE3UUX-1

16、UUE3UUUX-1U11 UO1UO1UUI2A4UUA4O1U12 UUUUUUUUUUA4O1I213 UX-1UI2X-1X-1I2I2O1X-1O1O1I214 I2I2I2UUO1O1I2UUUI2I2综合接近程度17 7 11 18 7 3 13 21 10 4 13 7 7 14 排序 3 12 7 2 11 14 5 1 8 13 6 10 9 4作业单位关系等级表示方式作业单位位置相关图元音字母系数值 线条数 密切程度 颜色规范 A 4 绝对必要 红 E 3 特别重要 桔黄 I 2 重要 绿 O 1 一般 蓝 U 0 不重要 不着色 X -1 不希望 棕 XX-2,-3 -

17、4,?极不希望黑8118114581145811412105811437121058 11 4 37121 6e f105 8 11 4 371216921413将各作业单位的占地面积与建筑物空间几何形状结合到作业单位位置相关图上,就得到了作业单位面积相关图。作业单位的基本占地面积由设备占地面积、物流模式、通道、人员活动场地等因素决定。基本流动模式 作业单位面积相关图绘制步骤 选择适当的绘图比例。将作业单位位置相关图放大到坐标纸上,只需绘出重要的关系如A 、E 及X 级连线。 按综合接近程度分值大小顺序,由大到小依次把各作业单位布置到图上。 经过数次调整与重绘,得到作业单位面积相关图。a直线形

18、 b L 形c U 形 d环形e S 形 f S 形修正因素实际条件限制工厂总平面布置图的绘制五、方案评价选择布置方案一 布置方案二 布置方案三 第四节方案评价与选择一、单项指标比较评价概述财务评价国民经济评价不确定性分析二、综合指标比较评价概述优缺点比较法设施布置方案评价因素点检表序号因素点检记号重要性1 初次投资2 年经营费3 投资收益率4 投资回收期5 对生产波动的适应性6 调整生产的柔性7 发展的可能性8 工艺过程的合理性9 物料搬运的合理性10 机械化自动化水平加权因素比较法 评价因素的确定 确定加权值评价因素评价等级划分 评价结果 最佳方案的确定 评价等级及分值等级 符号W 含义 评价分值W优 良 中 尚可差A E I O U近于完美 特别好 达到主要效果 效果一般 效果欠佳4 3 2 1 0案例 物流分析在钢铁厂规划布置中的应用进行钢铁厂的规划布置,要研究各车间之间的相互关系, 如:工艺流程、物料供应的联系等等,这些关系总的可分为:物流关系 非物流关系 非物流因素主要有以下几个方面生产工艺流程和生产服务关系是非物流关系的主要因素,在总平面布置上必须满足各生产车间之间的生