生产过程空间组织

第二章生产过程空间组织第一节概述

一、简单生产过程与复杂生产过程1.简单生产过程是指单一零件的加工过程或单一部件的装配过程。它是由顺次的密切联系的上下工序所组成。如下图工序1工序2工序3工序n简单生产过程示意图单一劳动对象

2.复杂的生产过程：

当机械制造企业的产品，不是由单一对象组成，而是由许多零件与部件组成时，它的生产过程就形成为复杂的生产过程。复杂生产过程示意图

二、生产过程的空间组织的目标和要求

1、目标：从空间组织中获得最大的效益。（1）最短的路线（2）最大的灵活性（3）最有效的面积利用（4）最良好的工作环境（5）最合理的发展余地

2、要求：

（1）符合加工过程的要求（2）靠近布置原则密切联系的、同类性质的；尽可能紧凑。

（3）发展原则（适应生产变化的需要）

（4）有利于安全与健康（5）充分利用外部环境的便利条件。生产过程空间组织的内容

第二节、生产单位的组成及专业化原则

一、生产单位的组成1、生产技术准备部门：负责产品、工艺、工装设计等技术文件，并负责新产品试制。2、基本生产部门：如准备车间、加工车间、装配车间。3、辅助生产部门：辅助车间（工具、模具、机修）、动力部门。4、生产服务部门：运输部门、仓库、试验与计量检验部门。5、附属生产与副业生产部门

二、影响生产单位组成的因素

1、产品结构和工艺特点2、企业的生产专业化和协作水平3、企业的生产规模

三、生产单位组成的专业化原则：1、工艺专业化原则是指按照不同的工艺性质分别建立工艺专业化的生产单位。

（1）特点：三“同”一“不同”铸造车间、机加工车间、装配车间。锻工车间电镀车间热处理磨工车间钻镗车间铣工车间车工车间装配车间1、工艺专专业化化原则则（2））优点点1）适适应性性强2）便便于充充分利利用设设备和和工人人的工工作时时间3）便便于工工艺管管理（3））缺点点1）工工艺路路线长长、生生产周周期长长、生生产率率低2））在在制制品品占占用用多多3））管管理理

（4）适用于：品种多产量少的产品生产或新产品研制。

2、对象专业业化原则则把加工对对象的全全部或大大部分工工艺过程程集中在在一个生生产单位位中，组组成以产产品或零零件、部部件、零零件组为为对象的的专业化化生产单单位。（1）特特点：三“不不同”一一“同””。齿齿轮车车间、标标准件车车间、发发动机车车间。毛坯车间间轴类车间间轴承连杆杆标准件车车间箱体车间间齿轮车间间热处理装配车间间2、对象专业业化原则则形式：以产品品或零部部件为对对象发发动机等等以同类零零件为对对象轴轴承、、齿轮等等（2）优优点1）缩短运输输路线、、提高连连续性，，缩短周期期，减少少在制品品；2）专业业化水平平高，生生产率高高；3）便于于管理。。（3）缺缺点：1）适应应性差；；2）不便便于工艺艺管理和和工时利利用。2、对象专业业化原则则（4）适适用于：：产品结构构和工艺艺相对成成熟稳定定的大量量大批生生产。3、混合原则则四、专业

对象专业化设置生产单位的基本条件:

1.企业的专业方向已经确定2.产品的结构\产量\品种较稳定3.工种和设备比较齐全和配套4.生产类型是大量大批或成批生产

工艺专业化设置生产单位的基本条件:

1.企业的专业方向尚未确定2.生产的产品不稳定3.专业化程度较低4.生产类型是单件小批生产第三节、、工厂的平平面布置就是由原材料的接收到成品的制造完成和发运的全过程中，将人员、设备和物料所需要的空间作最适当的分配和最有效的组合，以便获得最大的生产经济效益。

工厂布置包括平面布置和立面布置，平面布置又分为工厂总平面布置和车间平面布置

一、工厂总平平面布置置（一）工厂总平平面布置置设计的的任务决定企业业各基本本生产车车间、辅辅助生产产车间、、仓库、、动力站站、办公公室及其其它单位位在平由此，决定了物料的流向和流程、厂内外的运输方式，以及厂内运输系统。

1．基础资料包括厂区的地形、地貌、面积、自然条件，交通运输条件，地质、水文地质、社会经济等资料，以及建厂协议文件；

2．工厂的生产单位组成及专业化形式

3．生产系统图该图简明地表示工厂的各组成部分的生产联系，以及生产过程中原材料、毛坯、半成品、成品的流向，如后图

1．工厂的生产类型、生产规模、产品品种构成、厂内外运输量和对运输的要求；2．厂区的地形、地貌、地质、水文地质、气候等条件及运输条件；3．与工业区及城市规划的配合要求，动力供应、供水，排水等条件；4．施工条件、施工程序以及企业发展远景；5．防火、安全以及环境保护的要求；6．改建企业或扩建企业的原有厂区及原有的总平面布置。

（四）工厂总平平面布置置设计的的基本原原则1．使物物料运输输路线尽尽可能短短，减少少交叉运运输和往往返运2．有密切生产联系的车间应靠近布置。3．充分利用城市现有的运输条件，包括铁路、公路、水路、港口等条件。4．合理划分厂区。把同类性质的车间和建筑物布置在一个区域内。5．总平面布置应尽可能紧凑6．工厂长远规划考虑将来有扩建、改建7．工厂总平面布置应当和周围的环境协调

（五）工工厂总平平面布置置设计的的方法物料流向向图法物料运量量图法作业相关关图法综合法线形规划划法仿真法（五）工工厂总平平面布置置设计的的方法1、物料料流向图图法物料流向向图法，，就是按按照原材材料，在在制品以以及其它它物资在在生生产过程程的总流流动方向向来布置置工厂的的各个车车间、仓仓库和其其它没施施，并且且绘制物物料流向向图，加加以调整整和改进进。如后后图（五）工厂厂总平面布布置设计的的方法2、物料运运量图法物料运量为了清楚地表明各车间之间的运量，可以绘制物料运量从至表。物料运量表表

至一车间

从一车间

010203040506总计01

6432

1502

653

1403

8321304

53

621605

3

111406

0总计01413161415

由上表得运量相关线线图（五）工厂厂总平面布布置设计的的方法2、作业(活动)相相关图法作业相关图图法，是通通过图解，，判明工厂厂各组成部部分之间的的关系，然然后根据关关系的密切切程度加以以布置，得得出较优的的总平面布布置方案。。这里所说说的关系，，是许多因因素综合的的结果。一般用五个个英文字母母加上符号号x表示关关系的密切切程度，如表2-2，用数字字表示关系系密切程度度的原因，，如表2-3表2-2关关系密密切程度分分类及代号号代号关系密切程度代号关系密切程度A绝对必要O普通的E特别重要U不重要I重要X不予考虑表2-3关关系密密切程度的的原因代号关系密切程度的原因代号关系密切程度的原因1使用共同的记录6工作流程的连续性2共用人员7做类似的工作3共用地方8使用共同的设备4人员接触9其他5文件接触

下面举出一一个小型工工厂的八个个组成部分分的作业相相关图，如图2-4相关图法应应用步骤1）将图2-4表示的关关系转移到到一种方块块图上去，，见图2-5未加整理理的方块图图。（注：方块中中数字为工工厂组成部部分的代号号）1.接收与发运处2.成品库3.工具车间4.修理车间A-2I-5、8O-3、4U-6、7A-1、5I-8O-3、4U-6、7A-4、5I-8O-1、2U-6、7A-3、5I-8O-1、2U-6、75.生产车间6.中间零件库7.餐间8.办公室A-2、3、4E-6、8I-1U-7E-5I-8U-1、2、3、4、7O-8U-1、2、3、4、5、6E-5I-1、2、3、4、6O-7相关图法应应用步骤2）把该方块图图的各个方方块切断开开，根据关关系的密切切程度和靠靠近的必要要性重新在在平面上排排列。经过过初步整理理的方块图图如图2-6。1.接收与发运处2.成品库4.修理车间A-2I-5、8O-3、4U-6、7A-1、5I-8O-3、4U-6、7A-3、5I-8O-1、2U-6、76.中间零件库5.生产车间3.工具车间E-5I-8U-1、2、3、4、7A-2、3、4E-6、8I-1U-7A-4、5I-8O-1、2U-6、77.餐间8.办公室

O-8U-1、2、3、4、5、6E-5I-1、2、3、4、6O-7

相关图法应应用步骤3）改变每个组组成部分的的面积大小小，使之符符合于实际际需要面积积的比例，，如图2-7面积成成比例的工工厂组成部部分的位置置。相关图法应应用步骤4）调整这种简简单的方形形面积的形形状，并按按照工厂的的厂区范围围设计成通通常的工厂厂总平面布布置形式，，如图2-8。（五）工厂厂总平面布布置设计的的方法4、综合法法就是综合运运用物料流流向图法、、物料运量量图法和作作业相关图图法来进行行工厂总平平面布置设设计。当物物料运量不不大时以作作业相关图图法为主，，适当考虑虑物料的流流向和运量量；当物料料运量很大大时以物料料运量图法法为主，适适当考虑物物料流向和和工厂各组组成部分的的关系密切切程度。从系统的观观点出发，，综合应用用各种有效效方法进行行工厂总平平面布置设设计，称作作系统的布布置设计(SLP)，其步骤骤如图2-9所示。。系统的布置置设计(SLP)各各步骤的基基本内容：：（1）P-Q分析。P指产品品种种，Q指产量。进进行图2-10P-Q图

（2）物流分析。

这是分析各种产品(P)各为多大产量(Q)，通过哪些工艺阶段和工序(R)，何时流动(T)。

（3）生产活动相互关系的分析。

这是在物料因素之外，考虑各种生产活动的相关性及其对平面布置的影响。一般以作业(活动)相关图表示各单位的关系。（4）绘制物流一活动相关图。

根据前述的物流分析和生产活动相互关系的分析，决定工厂各组成部分的相对位置，并绘制成图。系统的布置置设计(SLP)各各步骤的基基本内容：：（5）绘制制面积相关图图。根据生产需要要决定各组成成部分的面积积，进而考虑虑可能利用的的面积，绘制制生产单位的的面积相关图图。（6）设计布布置方案。以面积相关图图为基础，考考虑物料运输输、储存设备备和工厂地区区等条件和实实际上的限制制，调整布置置。然后，再再根据最优化化的评价标准准(例如总运运输费用为最最小)，对两两个相邻车间间或三个车间间进行调换，，给出几种方方案。分析已设计方案的优点和缺点，综合各种方案进行评价，选出最优布置方案。

二、车间的总体布布置进行车间平面面布置设计时时，首先安排排车间的总体体布置，确定定车间各组成成部分的相互互位置。应

图2-11机（二））车间间的设设备布布置1、车车间设设备布布置的的原则则（1））按照生生产过过程的的流向向和工工艺顺顺序布

（2）注意运输方便，充分发挥运输工具的作用。例如加工大型零件及长棒料的机床设备应布置得靠近车间的入口处，大型零件加工设备应集中布置在有桥式起重机的开间里。

（3）合理布置工作地，保证生产安全，并尽可能为工人创造良好的工作环境。使采光、照明、通风、取暖、防暑，防尘、防噪音、卫生等条件良好，工具，图纸，工位器具等都放在合适的地方，便于工人完成作业。

（二二））车车间间的的设设备备布布置置1、、车车间间设设备备布布置置的的原原则则（4））考考虑虑多多机机床床看看管管时时工工人人作作业业的的方方便便。。（5））合合理理利利用用车车间间生生产产面面积积。。各开开间间内内布布置置的的生生产产线线或或工工段段的的面面积积应应相相等等，，避避免免剩剩下下不不好好利利用用的的面面积积，，正正确确规规定定机机床床、、墙墙壁壁、、柱柱子子、、过过道道之之间间的的距距离离。。（6））注注意意维维护护机机床床精精度度，，照照顾顾机机床床工工作作特特点点。如如精精加加工工机机床床应应布布置置在在光光线线最最好好和和受受振振动动影影响响最最小小的的地地点点。。（二）车车间的设设备布置置2、车间间设备布布置的方方式（1）按按机床类类型布置

同类机床布置在一起。如按车床组、铣床组、磨床组等分区进行布置。

（2）按工艺流程布置。按照某种零件(或零件组)的加工顺序来排列各种不同的机床设备，从而形成一定的生产线。

（二）车车间的设设备布置置3、车间间设备布布置的技技术常常采用用模拟的的方法，，即用缩缩小了的的机床设设备模板板(或

（1）设备布置草图。这是一种研究工艺过程和物料流向的预备性布置。（2）模板布置。先用塑料或厚纸板制成各种机床设备，工作台、工具箱、运输装置等的模板，其平面轮廓与实物相似，其比例和平面图一致

（3）模型布置。先用塑料或木料做成机床设备等的模型，其外形轮廓与实物相似，比例一致。

（二）车车间的设设备布置置在设计车间的设备平面布置时，必须重视物料的运输路线和运量。应力求在制品总运输路程最短或总运量最小，即：或

式中L——各种在制品运输路线之和(米)；——第i种在制品运输路程(米)；W——各种在制品运量之和(公斤米)；——第i种在制品运输批的重量(公斤)；n——在制品种数。

（二）车车间的设设备布置置4、车间间设备布布置的数数学方法法（1）从从至表———试验验法（2）设设备单（3）设备双行布置的试验改进法（4）设备组布置的块状区划作图法（5）计算机化的设备布置规划法

（二）车车间的设设备布置置4、车间间设备布布置的数

（1）从至表——试验法当进行多品种小批量生产时，由于各加工对象的工艺路线不同，要在物流方向不完全一致时，布置生产设置的平面位置就需要寻求总运费最低的方案。即使最小。式中di——某一加工对象的运输距离。wi——某一加工对的运输量。hi——某一加工对象的运输费用率。下面举一例来说明从至表一试验法的操作过程和原理。

（二）车车间的设设备布置置4、车间间设备布布置的数数学方法

（1）从至表——试验法例题：某一车间内有10个组成部分。共加工17种零件。各零件的工艺路线如图2-12所示。

（二）车车间的设设备布置置（1））从至至表———试试验法法图2-12零件的综合工艺路线图检验台锯床内圆磨床压床磨床镗床钻床车床铣床17毛坯库合计342019181715141312117654321零件号机床①①①①②③④⑤⑥②②③③④④④⑤②③⑤⑥①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①③②④①⑥②③④⑤①①②③②③①③②①②③④①⑤②③④①②④③①②③①③②①③②①③②（二））车间间的设设备布布置表2-4初初始零零件从从至表表至从1毛坯库2铣床3车床4钻床5镗床6磨床7压床8内圆磨床9锯床10检验台合计1毛坯库28142172铣床1211163车床3613134钻床121485镗床116磨床1237压床668内圆磨床119锯床111310检验台合计6138136131758（二））车间间的设设备布布置表2-4初初始零零件从从至表表至从1毛坯库2铣床3车床4钻床5镗床6磨床7压床8内圆磨床9锯床10检验台合计1毛坯库28142172铣床1211163车床3613134钻床121485镗床116磨床1237压床668内圆磨床119锯床111310检验台合计6138136131758（二））车间间的设设备布布置表2-5零零件运运输总总距离离计算算表次别前进后退第一次格数×对角线上各次数之和1×(2+1+6)=92×