第六章 设施布置设计(工厂布局设计)

工厂布局设计机械与运载工程学院第六章第六章工厂布局设计工厂布局设计工厂布局设计机械与运载工程学院本章主要内容本章主要内容11、工厂布局设计概述：内容，原则，方法、工厂布局设计概述：内容，原则，方法22、工厂布局形式，工厂流动模式、工厂布局形式，工厂流动模式33、产品原则布置设计：流水线形式，流水线平衡、产品原则布置设计：流水线形式，流水线平衡44、、系统布置设计（系统布置设计（SLPSLP）模式概述）模式概述55、流程分析技术：作业单位相互关系图、流程分析技术：作业单位相互关系图66、、SLPSLP求解求解77、服务设施布置：办公室布置和零售店布置、服务设施布置：办公室布置和零售店布置工厂布局设计机械与运载工程学院设施设计信息系统设计设施布置设计物料搬运系统设计建筑设计公用工程设计设施规划与设计场（厂址）选择工厂布局设计机械与运载工程学院引导案例引导案例12600多个零件12.6公里36700道工序367元工厂布局设计机械与运载工程学院引导案例引导案例东风汽车公司前身是70年代开始建设的第二汽车制造厂，位于湖北省十堰市。22个专业厂分布于十堰市各山坳内，布局十分分散，东西距离近30公里。没有考虑大物流量生产所必需遵循的“移动距离最小原则移动距离最小原则”，在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，工厂布置分散，22专业厂分散在山坳。由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系，加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复杂，物流始终是压在企业肩上的一个重担。十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司不得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总结教训和学习，从十堰、襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经发生了质的飞跃。工厂布局设计机械与运载工程学院引导案例引导案例日本爱新精机安城工厂，生产床垫、工业用缝纫机、冷气机等。工厂床垫生产区域从事床垫的装配工作，区域面积不足一个中学篮球馆大，却布置有7条生产线，每天生产750张床垫。每个生产线依照工艺流程顺序布置，每部机器与下一个流程衔接起来，不容许过多的空间放置半成品。每条生产线按一个流一个流的生产模式组织生产，工作时允许一件产品流动。装配完毕后，在生产线终端有储存室保存3~40件标准床垫产品，按订单生产，出货。对非标准的床垫，不设立库存，直接生产，直接出货到家具商。这就是爱新精机的JITJIT生产方式生产方式和单元生产线。工厂布局设计机械与运载工程学院6.16.1工厂布局设计概述工厂布局设计概述1.1.工厂布局的内容和原则工厂布局的内容和原则（（11）工厂布局的内容）工厂布局的内容‡工厂总体平面布置解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室等各种作业单位和运输线路设施的相互关系，解决物料流向和流程、厂内外运输的连接。‡车间布置解决工作地、设备、存储设施、通道、管线之间和相互位置，解决物料搬运的流程及运输方式。工厂布局设计机械与运载工程学院作业单位（Activity）：是布置图上的各个不同工作区或存在物，是设施的基本区划。¾设施（Facility）¾部门（Departments）¾作业中心（WorkCenter）¾工作站/工作地（Workstation）（（22）工厂布局的内容需要考虑几个因素）工厂布局的内容需要考虑几个因素‡物流和物料搬运设备根据物流重要性和形式，确定物流和存储设备，考虑物流成本因素。‡容量和空间分配确定人员设备和机器后，才能布置，应为每一作业单位确定合理的空间，并要考虑辅助实施如通道，楼梯，餐厅的设置。‡环境与美学‡信息流工厂布局设计机械与运载工程学院（（33）设施布置设计的总原则）设施布置设计的总原则¾¾整体综合原则整体综合原则(设计时应将设施布置有影响的所有因素都考虑进去，以达到优化的方案)¾¾移动距离最小原则移动距离最小原则¾¾流动性原则流动性原则(设施布置应使在制品在生产过程中流动顺畅，消除无谓停滞，力求生产流程连续化)¾¾空间利用原则空间利用原则(生产区域或储存区域的空间安排，都应力求充分有效地利用空间。)¾¾柔性原则柔性原则(应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，以便于以后的扩展和调整)¾¾安全原则安全原则工厂布局设计机械与运载工程学院（（44）工厂总体布置设计的要求）工厂总体布置设计的要求‡‡满足生产要求，工艺流程合理；满足生产要求，工艺流程合理；‡‡适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直；；‡‡合理用地；合理用地；‡‡充分注意防火、防爆、防损与防噪；充分注意防火、防爆、防损与防噪；‡‡利用气候等自然条件，减少环境污染。利用气候等自然条件，减少环境污染。（（55）车间布置设计的要求）车间布置设计的要求‡‡确定设备布置的形式；确定设备布置的形式；‡‡满足工艺流程要求满足工艺流程要求；；‡‡实行定置管理、确保工作环境整洁、安全；实行定置管理、确保工作环境整洁、安全；‡‡选择适当的建筑形式。选择适当的建筑形式。工厂布局设计机械与运载工程学院6.26.2生产设施布局形式生产设施布局形式可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类，再来细分布置形式。生产设施的四种基本的布置形式：‡定位式布置‡产品原则布置‡工艺原则布置‡成组原则服务设施的三种基本的布置形式：‡零售店布置‡办公室布置‡仓库布置工厂布局设计机械与运载工程学院（（11）定位式布置原则（项目布置））定位式布置原则（项目布置）‡主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。它的加工对象位置，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等。图1定位式布置1.1.工厂布局的形式工厂布局的形式工厂布局设计机械与运载工程学院固定式布置缺点：‡场地空间有限；‡不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组织和管理带来较大困难；‡物料需求量是动态的。工厂布局设计机械与运载工程学院（（22）产品原则布置（流水线布置））产品原则布置（流水线布置）当产品品种少批量大时，应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备，形成流水生产线或装配线。图2产品原则布置示意图工厂布局设计机械与运载工程学院图3汽车装配生产线工厂布局设计机械与运载工程学院图4汽车焊接生产线工厂布局设计机械与运载工程学院图5汽车后桥加工生产线工厂布局设计机械与运载工程学院产品原则布置的基础产品原则布置的基础标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作业，由专门的人力及加工设备来完成。产品原则布置的优点产品原则布置的优点¾产品产出率高，单位产品成本低；¾每一产品都按工艺流程布置设备，因此加工件经过的路程最直接、最短，无用的停滞时间也最少；¾操作人员效率高且所需培训少；¾生产管理和采购、库存控制等工作也相对简单。工厂布局设计机械与运载工程学院产品原则布置的缺点产品原则布置的缺点¾要求较多的设备，而且设备投入比较大；¾对产品种类及产量变化、设备故障等情况的响应较差；¾线上工作重复单调乏味，缺乏提升机会，可能会导致工人的心理问题或职业伤害；¾为了避免停产，设备备用件的库存可能比较大。工厂布局设计机械与运载工程学院（（22）工艺布置原则（机群式））工艺布置原则（机群式）把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。图6工艺原则布置示意图工厂布局设计机械与运载工程学院图7钻削加工工段工厂布局设计机械与运载工程学院图8车削加工工段工厂布局设计机械与运载工程学院优点缺点①机器利用率高②设备和人员的柔性程度高，更改产品品种和数量方便③设备投资相对较少④操作人员作业多样化①物流量大②生产计划与控制较复杂③搬运距离长，有回流，生产周期长，搬运设备自动化程度低④库存量相对较大⑤员工技能要求高工厂布局设计机械与运载工程学院（（44）成组布置原则（混合布置））成组布置原则（混合布置）¾成组技术就是识别和利用产品零部件的相似性，将零件分类。一系列相似工艺要求的零件组成零件族。针对一个零件族的设备要求所形成的一系列机器，称作机器组（制造单元）。¾成组原则布置可以认为是产品原则布置的缩影，是将工艺原则布置系统转化为接近产品原则布置系统。工厂布局设计机械与运载工程学院成组原则布置的特点成组原则布置的特点¾加工时间较短、物流效率较高；¾在制品较低、准备时间较短；¾具有工艺原则布置的柔性。图9板材加工FMS工厂布局设计机械与运载工程学院表表不同布置类型的特征不同布置类型的特征布置形式生产时间产品原则布置在制品技术水平产品柔性机器利用率工人利用率单位产品成本维护性设备投资规模工艺原则布置成组原则布置定位式布置短低低低高高低难大长高高高中.低高高易小短低中.高中.高中.高高低中中中中混合高中中高－－工厂布局设计机械与运载工程学院图10产品变化、产量和布置关系图产品数量产品原则布置成组原则布置工艺原则布置产品种类P定位式布置工厂布局设计机械与运载工程学院2.2.工厂流动模式工厂流动模式工厂流动模式：工厂（车间）内部物料和人员流动的方向，反映工厂（车间）的出口和入口的布置以及工厂面积。a)直线形b)L形c)U形d)环形e)S形f)S形图11基本流动模式工厂布局设计机械与运载工程学院工厂流动模式规划：（1）考虑因素要考虑出入口的位置，场地和建筑物的限制，生产流程和生产线的特点，通道与运输模式。（2）流动规划的原则‡有向流的路径最大化从起点到终点，连续不中断的流动路径，无路径交叉，无回流.‡最小流量原则（ECRS）消除不合理的流动；多次流动最小化；合并流动和作业。‡流动成本最小化工厂布局设计机械与运载工程学院6.36.3流水线平衡与设计流水线平衡与设计1.1.流水线相关概念流水线相关概念（（11）期量标准（作业计划标准））期量标准（作业计划标准）经过科学计算分析，对加工对象在生产过程中运动所规定的一组时间和数量标准。¾节拍¾作业指示图表¾在制品占用量定额工厂布局设计机械与运载工程学院（（22）节拍）节拍是指流水线生产一件产品所需要的时间，即一天的工作时是指流水线生产一件产品所需要的时间，即一天的工作时间除以一天的生产产品的数量，是一种目标时间，不能测间除以一天的生产产品的数量，是一种目标时间，不能测量，通过计算得到。量，通过计算得到。节拍＝每日有效工作时间节拍＝每日有效工作时间//计划每日的产量计划每日的产量例如：例如：年产年产66万台的汽车的装配线，按万台的汽车的装配线，按22班制，每班班制，每班66个小个小时，年工作时间为时，年工作时间为300300天，其节拍？天，其节拍？稼动率稼动率是指出除一些无效时间以后的生产线时间（稼动时间）与所是指出除一些无效时间以后的生产线时间（稼动时间）与所占生产线工作时间的比率占生产线工作时间的比率。。节拍＝（每日有效工作时间节拍＝（每日有效工作时间xx生产稼动率）生产稼动率）//（计划每日产量（计划每日产量xx合格品率）合格品率）工厂布局设计机械与运载工程学院生产周期生产周期反映流水线速度，以生产一件产品实际所需要的时间，可反映流水线速度，以生产一件产品实际所需要的时间，可以测量得到。以测量得到。节距时间节距时间是指传送带流过两相邻工作站的时间，与传送带速度有关，是指传送带流过两相邻工作站的时间，与传送带速度有关，一般取节距时间等于生产周期。一般取节距时间等于生产周期。工厂布局设计机械与运载工程学院（（33）作业指示图表）作业指示图表是指流水线上对每一个工作地详细规定它的工作制度，工作是指流水线上对每一个工作地详细规定它的工作制度，工作程序，即标准作业程序或指导书。（程序，即标准作业程序或指导书。（SOPSOP））设备设备//工具名称工具名称数量数量作业指导书作业指导书作业编号作业编号/A3/A3系列外观系列外观------1414作业名称作业名称贴附贴附LCDLCD前盖前盖RUBBERRUBBER1、脱去保护薄膜。2、用手弹动两次前盖卡勾检查是否正常，有无变形和异色。3、检查LCD前盖，贴下下面5个RUBBER,贴附橡胶赛头后需要用手按一下，防止浮点、贴附不紧密等现象。注意事项注意事项版本版本版本说明版本说明核准日期核准日期11第一次发