工厂布局设计(第一节)

1、 第四章 工厂布局设计(shj)4.1设施规划概述4.1.1设施规划与设计的研究范围场(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共五十一页最普遍(pbin)的是工程设计程序的六个步骤：一般性工程设计程序(chngx)定义问题分析问题发展设计方案评估设计方案选择设计方案执行设计方案共五十一页V 规划后IV.规划实施III.详细规划II.总体规划I.确定方针O 预规划规划时间规划阶段设施(shsh)规划与设计阶段结构设施规划(guhu)与设计阶段结构共五十一页表4-1列出了设施规划与设计阶段结构(jigu)的成果和工作。共五十一页4.1.4 设施规划

2、（布局设计）设计方法(fngf) 布局设计方法可分为： 摆样法。 数学模型法。(3) 图解法。（4）SLP法共五十一页Muther系统优化布局(bj)规划程序（SLP）输入作业资料P、Q、R、S、TP-Q分析物料流程分析作业联系分析关联线图空间关联线图发展布局方案所需空间需求可用空间限制修正条件实际限制厂房位置厂房类型搬运方式储存设备辅助设备人员需求控制程序共五十一页工厂布局的基本原始资料 工厂布局设计需要的主要原始资料是产品(chnpn)及其数量和生产工艺过程。次要资料有两种，即支持生产的辅助服务部门和时间的安排。共五十一页共五十一页解决(jiju)P的问题(1) 产品(chnpn)(P，P

3、roduct)和产量(Q，Quantity)。产品及其产量是指工厂要生产的产品型号、系列、规格、产量和年生产量 。共五十一页其中(qzhng)： 自制 外协 外购 共五十一页产品和产量(chnling)决定生产类型产品(chnpn)的生产类型分为离散型生产单件生产成批生产大批量生产流程型生产共五十一页生产类型零件生产（件/年）重型零件中型零件轻型零件单件生产5101000500050000共五十一页产品(chnpn)布置流水线共五十一页共五十一页共五十一页共五十一页汽车(qch)制造视频汽车制造(zhzo)视频共五十一页产品(chnpn)布置方法的优缺点产品布置方法的优点(yudin)：由于布

4、置符合工艺过程，物流畅通由于上下工序衔接，存放量少物料搬运工作量少作业专业化，对工人技能要求不高生产计划简单，易于控制可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法产品布置方法的缺点：设备发生故障时引起整个生产线中断产品设计变化将引起布置的重大调整生产线速度取决于最慢的机器有的机器负荷不满，造成相对投资较大生产线重复作业，工人易产生厌倦维修和保养费用高共五十一页工艺(gngy)布置共五十一页共五十一页工艺(gngy)布置的优缺点工艺布置方法的优点：机器利用率高，可减少设备数量设备和人员柔性程度高，更改(gnggi)产品和数量方便操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职业满足感工艺布置方法缺点：由于流

5、程较长，搬运路线不确定，物流费用高生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高库存量相对较大 共五十一页成组布置(bzh)共五十一页成组技术的优缺点成组布置方法的优点：由于产品成组，设备利用率高流程通畅，运输距离较短，搬运量少有利于发挥班组合作精神有利于扩大员工的作业技能兼有产品布置和工艺布置的优点成组布置方法的缺点：需要较高的生产控制(kngzh)水平以平衡各单元之间的生产流程若单元间流程不平衡，需中间储存，增加了物料搬运班组成员需掌握所有作业技能减少了使用专用设备的机会兼有产品布置和工艺布置的缺点 共五十一页单元生产布置方式单元生产布置方式本质上属于成组原则布置，是成组原则布置在精益生产中的发

6、展。单元生产方式具体表现形式是单元生产线，简称单元线。一条单元线配备完成生产任务所必须的最少的相关设备、工位器具和操作员。所以(suy)单元线是一种能独立完成某类生产，但产能较小的生产组织。工厂用于制造的资源可以被组合成为数目众多、产能较小的单元线。单元线是工序一体化、职能一体化的生产单元。共五十一页（1）单元生产(shngchn)布置方式的优势1）时间流失最少化品种切换只需要更少的时间，压缩单次切换时间，分流切换次数，避免无效切换，则大大减少了切换带来的时间损失，小批量从投产到产出所需时间少。生产单元便于组合在空间上没有断点与隔离的各个工序，这样大大减少了多品种轮番上线生产时各工序节拍不统一

7、带来的等待、堆码、清点、寻找的时间流失。生产单元产能小，即人员少，也就是工序数目少，当然也就意味着每个工序所需完成的工作量大，生产节拍时间长。这样，各工序与最慢之工序时间差相对与较长生产节拍而言，其比例较小，即积累时间流失少。生产线可布置为工作量容易合并、工序容易转移的流水作业，工位可相互补偿，及时在线的调节工位时间，减少并消除等待时间。工序一体化的生产单元，信息流动十分顺畅，绝不会因为信息流动不畅，而导致等待、生产过量的作业时间流失。共五十一页2）物流通畅生产单元工序一体化，以及生产单元内生产流水线的布置，决定了半成品在各工序之间的转移实现了连续化的流动，使工序不存在半成品的堆积与滞留。 生

8、产单元内流水布置，加工件单件连续流动的作业方法，加工件从第一个工序投产，能够迅速(xn s)流动到最后一个工序。材料及备件直接送到生产单元线，实现准时配送。共五十一页 3）便于管理由于生产单元产能小，工序数目少，物流、信息流、人流简单，产生生产异常的机会变少。因产品型号改变等原因而进行的生产线切换，被众多的生产单元所承受，每一个生产单元的切换次数较少。当市场订单量的增加，导致作业工时(gngsh)的增加时，生产线随时能增插作业人员。当市场订单量的减少，导致作业工时(gngsh)的减少时，生产线能及时抽减作业员。共五十一页 4）降低成本单个生产单元产能少，需要的设备少、场地少、人员(rnyun)

9、少、投资少。职能一体化的生产单元，可使隐藏冗员、闲杂人员的职能机构被撤销，精简了臃肿的职能机构，消减了许多间接作业人员（如管理人员、文员、秘书、物料控制员）。共五十一页 5）技术积累(jli)工程师深入生产一线，能够迅速解决生产技术问题。工位补偿能充分发挥员工智力资源，实现一员多能。利于各种新工艺、新方法及新的资源组合技术的显现。共五十一页（2）单元生产方式实现的关键要实现单元化生产，生产现场必须拥有下列三个关键能力：1）较强的IE应用能力，能够迅速地修改标准操作程序，对作业进行重新调整与分配。2）拥有一支训练有素，具有多种操作技能的员工队伍(du wu)。3）拥有的对生产线进行抽减与增插所需

10、要的作业人员，拥有使生产线高速正常运转的作业实施执行机构。共五十一页（3）单元生产线的形态方式(fngsh)： 1)单人方式。 2)分工方式。 3)巡回方式。也称“追兔方式” 如图6-5所示了单元式生产方式的3种形态。图6-5 单元式生产方式的3种形态（1）单人方式（2）分工方式（3）巡回方式共五十一页单元生产(shngchn)相关视频精益管单元(dnyun)生产共五十一页固定(gdng)工位布置共五十一页飞机的制造(zhzo)过程http:/v_show/id_XNjIyOTM1Mg=.html共五十一页制造对象船台物 料人共五十一页PQ分析与布局形式如图所示的产品PQ分析图 在产品PQ分析

11、图中，P、Q坐标(zubio)位于左上部的产品，品种很少而生产数量又很大，应按产品的加工工艺过程顺序布置设备；P、Q坐标位于右下部的产品，生产品种多而批量小，应按工艺原则布置设备；P、Q坐标位于中部的产品，产品品种较多而每种产品的产量又是中等，应按成组原则布置设备。共五十一页每种设备布局形式各有特点，分别适应(shyng)不同的生产类型。如图所示：共五十一页不同生产(shngchn)类型的特点大量生产成批生产单件生产品种品种较少，产品品种由企业决定 品种较多，由客户决定 品种繁多，由企业决定，可满足特殊需求 质量变动少，要求有互换性 稳定，可以成批改进 每种产品有自己的质量标准 产量产量大，根

12、据计划或需求预测生产 产量较小，根据订单成批生产 由客户订货，准时生产 设备大多采用专用设备 部分采用专用设备 采用通用设备 工艺专用工艺 部分专用工艺 通用工艺设备 工序能力通过更换程序能生产多种规格的产品，工序能力要求平衡 通过更换程序能生产多种品种，主要工序能力要求平衡 通过更换程序能生产多种产品，对工序能力平衡无要求 运输使用传送带 使用卡车、吊车 使用吊车、手推车 零件互换互换选配 部分钳工修配 钳工修配 标准化原材料、零件工序和操作要求标准化 对规格化、通用部件要求标准化 对规格化、通用部件要求标准化 设备布置产品布置 成组布置 工艺布置 共五十一页不同生产类型的特点：需求(xqi

13、)条件大量生产成批生产单件生产劳动分工 分工很细 分工较细 粗略分工 工人技术水平 专业操作 专业操作 多面手 计划安排 精确 比较细致 粗略、临时派工 库存 用库存成品调节产量 用在制品调节生产 用库存材料、零配件调节生产 维修保养 采用强制的或预防的维修保养制度 采用预防修理保养 关键设备计划维护制，一般设备故障维护制 生产周期 短 较短 长 生产率 高 较高 低 成本 低 中高 生产适应性 差 较差 强 共五十一页R生产工艺和路线(lxin)的确定(2) 工艺过程(R，Route)。 由熟悉本行业先进生产工艺的工程(gngchng)技术人员或专业咨询公司提供的工艺过程表、工艺路线卡、装配

14、工艺卡等工艺文件。产品组成加工精度零件形状装配要求加工设备加工方法加工工艺过程产品组成加工精度零件形状装配要求加工设备加工方法加工工艺过程共五十一页R工艺路线(lxin)的确定共五十一页R工艺路线(lxin)的确定共五十一页R工艺(gngy)路线的确定共五十一页工艺(gngy)过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）连接块组件1200.096000作业单位名称工序内容工序材料利用率原材料库备料机加工车间车、镗、压铣55%半成品库暂存1461.80.990.81工艺(gngy)过程图R 生产工艺和路线的确定共五十一页确定工艺(gngy)路线目的设备选择可行性经济型可

15、维护性确定(qudng)物流路线共五十一页S服务(fw)部门的划分1）生产型部门(bmn)2）辅助型部门 3）管理型部门 4）服务性部门 辅助服务部门(S，Service)。是指支持生产运行的工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力部门，各公用设施管理部门等。共五十一页S部门(bmn)的划分共五十一页S服务(fw)部门的划分辅助型、管理型和服务型部门有办公室、储存区、质量控制、维修、现场(xinchng)管理、餐饮、厕卫等等。这些部门都是相似作业集中在一定区域内进行，通常按工艺型部门处理。共五十一页 (4) 时间安排(T，Time)。是指产品的生产周期(zhuq)、投产的批量与批次、各种操作时间定额标准等 共五十一页产量的确定推动(tu dng)式生产共五十一页内容摘要第四章 工厂布局设计。4.1.4 设施规划（布局设计）设计方法。产品布置流水线。设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便。兼有产品布置和工艺布置的缺点。一条