生产过程空间组织概述

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

（2）优点

1）适应性强2）便于充分利用设备和工人的工作时间3）便于工艺管理

（3）缺点1）工艺路线长、生产周期长、生产率低2）在制品占用多3）管理复杂

（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

（1）特点：三“不同”一“同”。齿轮车间、标准件车间、发动机车间。毛坯车间间轴类车间间轴承连连杆标准件件车间间箱体车车间齿轮车车间热处理理装配车车间2、对象专专业化化原则则形式：以产产品或或零部部件为为对象象发发动动机等等以同类类零件件为对对象轴轴承承、齿齿轮等等（2））优点1）缩短运输路线、提高连续性，缩短周期，减少在制品；2）专业化水平高，生产率高；3）便于管理。（3）缺点：1）适应性差；2）不便于工艺管理和工时利用。2、对象专专业化化原则则（4））适用用于：：产品结结构和和工艺艺相对对成熟熟稳定定的大大量大大批生生产。。3、混合原原则四、专专业化化原则则的应应用对象专专业化化设置置生产产单位位的基基本条条件:1.企企业的的专业业方向向已经经确定定2.产产品的的结构构\产产量\品种种较稳稳定3.工工种和和设备备比较较齐全全和配配套4.生生产类类型是是大量量大批批或成成批生生产工艺专专业化化设置置生产产单位位的基基本条条件:1.企企业的的专业业方向向尚未未确定定2.生生产的的产品品不稳稳定3.专专业化化程度度较低低4.生生产类类型是是单件件小批批生产产第三三节节、、工厂厂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、、工厂厂总总平平面面布布置置（一一））工厂厂总总平平面面布布置置设设计计的的任任务务决定企业各基基本生产车间间、辅助生产产车间、仓库库、动力站、、办公室及其其它单位在平平面图上的相相互位置和面面积大小。由此，决定了了物料的流向向和流程、厂厂内外的运输输方式，以及及厂内运输系系统。（二）工厂总总平面布置设设计所需资料料1．基础资料料包括厂区的地地形、地貌、、面积、自

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

（三）工厂总总平面布置

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。

（

1．使物料运输路线尽可能短，减少交叉运输和往返运输，以缩短生产周期，节约生产费用。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）工厂总总平面布置设设计的方法物料流向图法法物料运量图法法作业相关图法法综合法线形规划法仿真法（五）工厂总总平面布置设设计的方法1、物料流向向图法物料流向图法法，就是按照照原材料，在在制品以及其其它物资在生生产过程程的总流动方方向来布置工工厂的各个车车间、仓库和和其它没施，，并且绘制物物料流向图，，加以调整和和改进。如后后图（五）工厂总总平面布置设设计的方法2、物料运量量图法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

由上表得得运量相关关线图（五）工工厂总平平面布置置设计的的方法2、作业业(活动动)相关关图法作业相一般用五个英文字母加上符号x表示关系的密切程度，如表2-2，用数字表示关系密切程度的原因，如表2-3表2-2关关系密切切程度分分类及代代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

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

下面举出出一个小小型工厂厂的八个个组成部部分的作作业相关关图，如图2-4相关图法法应用步步骤1）将图2-4表示示的关系系转移到到一种方方块图上上去，见图2-5未加加整理的的方块图图。（注：方块块中数字字为工厂厂组成部部分的代代号）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相关图法应用用步骤2）把该方块图的的各个方块切切断开，根据据关系的密切切程度和靠近近的必要性重重新在平面上上排列。经过过初步整理的的方块图如图图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

相关图法应用用步骤3）改变每个组成成部分的面积积大小，使之之符合于实际际需要面积的的比例，如图图2-7面积积成比例的工工厂组成部分分的位置。。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、综合法法就是是综综合合运运用用物物料料流流向向图图法法、、物物料料运运量量图图法法和和作作业业相相关关图图法法来来进进行行工工厂厂总总平平面面布布置置设

从系统的观点出发，综合应用各种有效方法进行工厂总平面布置设计，称作系统的布置设计(SLP)，其步骤如图2-9所示。系统统的的布布置置设设计计(SLP)各各步步骤骤的的基基本本内内容容：：

P指产品品种，Q指产量。进行P-Q分析的结果，可按照Q递减次序排列产品，绘制P-Q图，如图2-10。利用该图可以大致确定不同产量的产品采取何种布置方案(生产线布置，机群式布置，或是成组生产单元式布置)。图2-1

系统统的的布布置

（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。系统统的的布布置置

（5）绘制面积相关图。根据生产需要决定各组成部分的面积，进而考虑可能利用的面积，绘制生产单位的面积相关图。

（6）设计布置方案。以面积相关图为基础，考虑物料运输、储存设备和工厂地区等条件和实际上的限制，调整布置。然后，再根据最优化的评价标准(例如总运输费用为最小)，对两个相邻车间或三个车间进行调换，给出几种方案。

（7）选择布置方案。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、车间的的总体体布置置进行车车间平平面布布置设设计时时，首首先安安排车车间的的总体体布置置，确确定车车间各各组成成部分分的相相互位位置。。应当当使各各基本本生产产工段段的相相互配配置符符合工工艺流流向和和顺序序，辅辅助工工段、、生产产服务务部门门的布布置，，应有有利于于对生生产工工段提提供服服务，，如图图2——11图2-11机机械械加工工装配配车间间平面面布置置示意意图（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布置设设备，，尽量量使生生产对对象在在加工工过程程中成直线线流动动，路路线最最短，将倒倒流减减少到到最小小限度度。（2））注意意运输输方便便，

（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））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（4））考虑虑多机机床看看管时时工人人作业业的方方便。。（5））合合理利利用车车间生生产面面积。。各开间间内布布置的的生产产线或或工段段的面面积应应相等等，避避免剩剩下不不好利利用的的面积积，正正确规规定机机床、、墙壁壁、柱柱子、、过道道之间间的距距离。。（6））注意意维护护机床床精度度，照照顾机机床工工作特特点。如精精加工工机床床应布布置在在光线线最好好和受受振动动影响响最小小的地地点。。（二））车间间的设设备布布置2、车车间设设备布布置的的方式式（1））按机机床类类型布布置。。同类机机床布布置在在一起起。如如按车车床组组、铣铣床组组、磨磨床组组等分分区进进行布布置。。（2））按工工艺流流程布布置。按照某某种零零件(或零零件组组)的的加工工顺序序来排排列各各种不不同的的机床床设备备，从从而形形成一一定的的生产产线。。（二））车间间的设设备布布置3、车车间设设备布布置的的技术术常常采采用模模拟的的方法法，即即用缩缩小了了的机机床设设备模模板(或模模型)在车车间平平面图图上(或车车间厂厂房建建筑模模型内内)进进行试试验布布置。（1）设设备布布置草草图。。这是一一种研研究工工艺过过程和和物料料流向向的预预备性性布置置。（2））模板板布置置。先用塑塑料或或厚纸纸板制制成各各种机机床设设备，，工作作台、、工具具箱、、运输输装置置等的的模板板，其其平面面轮廓廓与实实物相相似，，其比比例和和平面面图一一致（3））模型型布置置。先用塑塑料或或木料料做成成机床床设备备等的的模型型，其其外形形轮廓廓与实实物相相似，，比例例一致致。（二））车间间的设设备布布置4、车车间设设备布布置的的数学学方法法在设计计车间间的设设备平平面布布置时时，必必须重重视物物料的的运输输路线线和运运量。。应或

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））车间间的设设备布布置4、车车间设设备布布置的的数学学方法法（1））从至至表———试试验法法（2））设备备单行行布置置的线线性规规划方方法（3））设备备双行行布置置的试试验改改进法法（4））设备备组布布置的的块状状区划划作图图法（5））计算算机化化的设设备布布置规规划法法（二））车间间的设设备布布置4、车车间设设备布布置的的数学学方法法（1））从至至表———试试验法法当进行行多品品种小小批量量生产产时，，由于于各加加工对对象的的工艺艺路线线不同同，要要在物物流方方向不不完全全一致致时，，布置置生产产设置置的平平面位位置就就需要要寻求求总运运费最最低的的方案案。即即使最小。。式中di——某某一加加工对对象的的运输输距离离。wi——某某一加加工对对的运运输量量。hi——某某一加加工对对象的的运输输费用用率。。下面举举一例例来说说明从从至表表一试试验法法的操操作过过程和和原理理。（二））车间间的设设备布布置4、车车间设设备布布置的的数学学方法法（1））从至至表———试试验法法例题：：某一车车间内内有10个个组成成部分分。共共加工工17种零零件。。各零零件的工工艺路路线如如图2-12所所示。。（二））车间间的设设备布布置（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（二二））车车间间的的设设备备布布置置表2-4初初始始零零件件从从至至表表至从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（二二））车车间间的的设设备备布布置置表2-4初初始始零零件件从从至至表表至从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（二二））