生產(chǎn)過程空間組織概述

第二章生產(chǎn)過程空間組織第一節(jié)概述

一、簡單生產(chǎn)過程與復雜生產(chǎn)過程1.簡單生產(chǎn)過程是指單一零件的加工過程或單一部件的裝配過程。它是由順次的密切聯(lián)系的上下工序所組成。如下圖工序1工序2工序3工序n簡單生產(chǎn)過程示意圖單一勞動對象

2.復雜的生產(chǎn)過程：

當機械制造企業(yè)的產(chǎn)品，不是由單一對象組成，而是由許多零件與部件組成時，它的生產(chǎn)過程就形成為復雜的生產(chǎn)過程。復雜生產(chǎn)過程示意圖

二、生產(chǎn)過程的空間組織的目標和要求

1、目標：從空間組織中獲得最大的效益。（1）最短的路線（2）最大的靈活性（3）最有效的面積利用（4）最良好的工作環(huán)境（5）最合理的發(fā)展余地

2、要求：

（1）符合加工過程的要求（2）靠近布置原則密切聯(lián)系的、同類性質的；盡可能緊湊。

（3）發(fā)展原則（適應生產(chǎn)變化的需要）

（4）有利于安全與健康（5）充分利用外部環(huán)境的便利條件。生產(chǎn)過程空間組織的內容

第二節(jié)、生產(chǎn)單位的組成及專業(yè)化原則

一、生產(chǎn)單位的組成1、生產(chǎn)技術準備部門：負責產(chǎn)品、工藝、工裝設計等技術文件，并負責新產(chǎn)品試制。2、基本生產(chǎn)部門：如準備車間、加工車間、裝配車間。3、輔助生產(chǎn)部門：輔助車間（工具、模具、機修）、動力部門。4、生產(chǎn)服務部門：運輸部門、倉庫、試驗與計量檢驗部門。5、附屬生產(chǎn)與副業(yè)生產(chǎn)部門

二、影響生產(chǎn)單位組成的因素

1、產(chǎn)品結構和工藝特點2、企業(yè)的生產(chǎn)專業(yè)化和協(xié)作水平3、企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模

三、生產(chǎn)單位組成的專業(yè)化原則：1、工藝專業(yè)化原則是指按照不同的工藝性質分別建立工藝專業(yè)化的生產(chǎn)單位。

（1）特點：三“同”一“不同”鑄造車間、機加工車間、裝配車間。鍛工車間電鍍車間熱處理磨工車間鉆鏜車間銑工車間車工車間裝配車間

（2）優(yōu)點

1）適應性強2）便于充分利用設備和工人的工作時間3）便于工藝管理

（3）缺點1）工藝路線長、生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)率低2）在制品占用多3）管理復雜

（4）適用于：品種多產(chǎn)量少的產(chǎn)品生產(chǎn)或新產(chǎn)品研制。

2、對象專業(yè)業(yè)化原則則把加工對對象的全全部或大大部分

（1）特點：三“不同”一“同”。齒輪車間、標準件車間、發(fā)動機車間。毛坯車間間軸類車間間軸承連連桿標準件件車間間箱體車車間齒輪車車間熱處理理裝配車車間2、對象專專業(yè)化化原則則形式：以產(chǎn)產(chǎn)品或或零部部件為為對象象發(fā)發(fā)動動機等等以同類類零件件為對對象軸軸承承、齒齒輪等等（2））優(yōu)點1）縮短運輸路線、提高連續(xù)性，縮短周期，減少在制品；2）專業(yè)化水平高，生產(chǎn)率高；3）便于管理。（3）缺點：1）適應性差；2）不便于工藝管理和工時利用。2、對象專專業(yè)化化原則則（4））適用用于：：產(chǎn)品結結構和和工藝藝相對對成熟熟穩(wěn)定定的大大量大大批生生產(chǎn)。。3、混合原原則四、專專業(yè)化化原則則的應應用對象專專業(yè)化化設置置生產(chǎn)產(chǎn)單位位的基基本條條件:1.企企業(yè)的的專業(yè)業(yè)方向向已經(jīng)經(jīng)確定定2.產(chǎn)產(chǎn)品的的結構構\產(chǎn)產(chǎn)量\品種種較穩(wěn)穩(wěn)定3.工工種和和設備備比較較齊全全和配配套4.生生產(chǎn)類類型是是大量量大批批或成成批生生產(chǎn)工藝專專業(yè)化化設置置生產(chǎn)產(chǎn)單位位的基基本條條件:1.企企業(yè)的的專業(yè)業(yè)方向向尚未未確定定2.生生產(chǎn)的的產(chǎn)品品不穩(wěn)穩(wěn)定3.專專業(yè)化化程度度較低低4.生生產(chǎn)類類型是是單件件小批批生產(chǎn)產(chǎn)第三三節(jié)節(jié)、、工廠廠就是由原材料的接收到成品的制造完成和發(fā)運的全過程中，將人員、設備和物料所需要的空間作最適當?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合，以便獲得最大的生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

工廠布置包括平面布置和立面布置，平面布置又分為工廠總平面布置和車間平面布置

一、、工廠廠總總平平面面布布置置（一一））工廠廠總總平平面面布布置置設設計計的的任任務務決定企業(yè)各基基本生產(chǎn)車間間、輔助生產(chǎn)產(chǎn)車間、倉庫庫、動力站、、辦公室及其其它單位在平平面圖上的相相互位置和面面積大小。由此，決定了了物料的流向向和流程、廠廠內外的運輸輸方式，以及及廠內運輸系系統(tǒng)。（二）工廠總總平面布置設設計所需資料料1．基礎資料料包括廠區(qū)的地地形、地貌、、面積、自

2．工廠的生產(chǎn)單位組成及專業(yè)化形式

3．生產(chǎn)系統(tǒng)圖該圖簡明地表示工廠的各組成部分的生產(chǎn)聯(lián)系，以及生產(chǎn)過程中原材料、毛坯、半成品、成品的流向，如后圖

（三）工廠總總平面布置

1．工廠的生產(chǎn)類型、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種構成、廠內外運輸量和對運輸?shù)囊螅?．廠區(qū)的地形、地貌、地質、水文地質、氣候等條件及運輸條件；3．與工業(yè)區(qū)及城市規(guī)劃的配合要求，動力供應、供水，排水等條件；4．施工條件、施工程序以及企業(yè)發(fā)展遠景；5．防火、安全以及環(huán)境保護的要求；6．改建企業(yè)或擴建企業(yè)的原有廠區(qū)及原有的總平面布置。

（

1．使物料運輸路線盡可能短，減少交叉運輸和往返運輸，以縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約生產(chǎn)費用。2．有密切生產(chǎn)聯(lián)系的車間應靠近布置。3．充分利用城市現(xiàn)有的運輸條件，包括鐵路、公路、水路、港口等條件。4．合理劃分廠區(qū)。把同類性質的車間和建筑物布置在一個區(qū)域內。5．總平面布置應盡可能緊湊6．工廠長遠規(guī)劃考慮將來有擴建、改建7．工廠總平面布置應當和周圍的環(huán)境協(xié)調

（五）工廠總總平面布置設設計的方法物料流向圖法法物料運量圖法法作業(yè)相關圖法法綜合法線形規(guī)劃法仿真法（五）工廠總總平面布置設設計的方法1、物料流向向圖法物料流向圖法法，就是按照照原材料，在在制品以及其其它物資在生生產(chǎn)過程程的總流動方方向來布置工工廠的各個車車間、倉庫和和其它沒施，，并且繪制物物料流向圖，，加以調整和和改進。如后后圖（五）工廠總總平面布置設設計的方法2、物料運量量圖法為了清楚地表明各車間之間的運量，可以繪制物料運量從至表。物料運量表表

至一車間

從一車間

010203040506總計01

6432

1502

653

1403

8321304

53

621605

3

111406

0總計01413161415

由上表得得運量相關關線圖（五）工工廠總平平面布置置設計的的方法2、作業(yè)業(yè)(活動動)相關關圖法作業(yè)相一般用五個英文字母加上符號x表示關系的密切程度，如表2-2，用數(shù)字表示關系密切程度的原因，如表2-3表2-2關關系密切切程度分分類及代代號代號關系密切程度代號關系密切程度A絕對必要O普通的E特別重要U不重要I重要X不予考慮表2-3

代號關系密切程度的原因代號關系密切程度的原因1使用共同的記錄6工作流程的連續(xù)性2共用人員7做類似的工作3共用地方8使用共同的設備4人員接觸9其他5文件接觸

下面舉出出一個小小型工廠廠的八個個組成部部分的作作業(yè)相關關圖，如圖2-4相關圖法法應用步步驟1）將圖2-4表示示的關系系轉移到到一種方方塊圖上上去，見圖2-5未加加整理的的方塊圖圖。（注：方塊塊中數(shù)字字為工廠廠組成部部分的代代號）1.接收與發(fā)運處2.成品庫3.工具車間4.修理車間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.生產(chǎn)車間6.中間零件庫7.餐間8.辦公室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相關圖法應用用步驟2）把該方塊圖的的各個方塊切切斷開，根據(jù)據(jù)關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。經(jīng)過過初步整理的的方塊圖如圖圖2-6。1.接收與發(fā)運處2.成品庫4.修理車間A-2I-5、8O-3、4U-6、7A-1、5I-8O-3、4U-6、7A-3、5I-8O-1、2U-6、76.中間零件庫5.生產(chǎn)車間3.工具車間E-5I-8U-1、2、3、4、7A-2、3、4E-6、8I-1U-7A-4、5I-8O-1、2U-6、77.餐間8.辦公室

O-8U-1、2、3、4、5、6E-5I-1、2、3、4、6O-7

相關圖法應用用步驟3）改變每個組成成部分的面積積大小，使之之符合于實際際需要面積的的比例，如圖圖2-7面積積成比例的工工廠組成部分分的位置。。相關圖法應應用步驟4）調整這種簡簡單的方形形面積的形形狀，并按按照工廠的的廠區(qū)范圍圍設計成通通常的工廠廠總平面布布置形式，，如圖2-8。（五）工廠廠總平面布布置設計的的方法4、綜合法法就是是綜綜合合運運用用物物料料流流向向圖圖法法、、物物料料運運量量圖圖法法和和作作業(yè)業(yè)相相關關圖圖法法來來進進行行工工廠廠總總平平面面布布置置設

從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合應用各種有效方法進行工廠總平面布置設計，稱作系統(tǒng)的布置設計(SLP)，其步驟如圖2-9所示。系統(tǒng)統(tǒng)的的布布置置設設計計(SLP)各各步步驟驟的的基基本本內內容容：：

P指產(chǎn)品品種，Q指產(chǎn)量。進行P-Q分析的結果，可按照Q遞減次序排列產(chǎn)品，繪制P-Q圖，如圖2-10。利用該圖可以大致確定不同產(chǎn)量的產(chǎn)品采取何種布置方案(生產(chǎn)線布置，機群式布置，或是成組生產(chǎn)單元式布置)。圖2-1

系統(tǒng)統(tǒng)的的布布置

（2）物流分析。

這是分析各種產(chǎn)品(P)各為多大產(chǎn)量(Q)，通過哪些工藝階段和工序(R)，何時流動(T)。

（3）生產(chǎn)活動相互關系的分析。

這是在物料因素之外，考慮各種生產(chǎn)活動的相關性及其對平面布置的影響。一般以作業(yè)(活動)相關圖表示各單位的關系。（4）繪制物流一活動相關圖。

根據(jù)前述的物流分析和生產(chǎn)活動相互關系的分析，決定工廠各組成部分的相對位置，并繪制成圖。系統(tǒng)統(tǒng)的的布布置置

（5）繪制面積相關圖。根據(jù)生產(chǎn)需要決定各組成部分的面積，進而考慮可能利用的面積，繪制生產(chǎn)單位的面積相關圖。

（6）設計布置方案。以面積相關圖為基礎，考慮物料運輸、儲存設備和工廠地區(qū)等條件和實際上的限制，調整布置。然后，再根據(jù)最優(yōu)化的評價標準(例如總運輸費用為最小)，對兩個相鄰車間或三個車間進行調換，給出幾種方案。

（7）選擇布置方案。分析已設計方案的優(yōu)點和缺點，綜合各種方案進行評價，選出最優(yōu)布置方案。

二、車間的的總體體布置置進行車車間平平面布布置設設計時時，首首先安安排車車間的的總體體布置置，確確定車車間各各組成成部分分的相相互位位置。。應當當使各各基本本生產(chǎn)產(chǎn)工段段的相相互配配置符符合工工藝流流向和和順序序，輔輔助工工段、、生產(chǎn)產(chǎn)服務務部門門的布布置，，應有有利于于對生生產(chǎn)工工段提提供服服務，，如圖圖2——11圖2-11機機械械加工工裝配配車間間平面面布置置示意意圖（二））車間間的設設備布布置1、車車間設設備布布置的的原則則（1））按照生生產(chǎn)過過程的的流向向和工工藝順順序布布置設設備，，盡量量使生生產(chǎn)對對象在在加工工過程程中成直線線流動動，路路線最最短，將倒倒流減減少到到最小小限度度。（2））注意意運輸輸方便便，

（3）合理布置工作地，保證生產(chǎn)安全，并盡可能為工人創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。使采光、照明、通風、取暖、防暑，防塵、防噪音、衛(wèi)生等條件良好，工具，圖紙，工位器具等都放在合適的地方，便于工人完成作業(yè)。

（二））車間間的設設備布布置1、車車間設設備布布置的的原則則（4））考慮慮多機機床看看管時時工人人作業(yè)業(yè)的方方便。。（5））合合理利利用車車間生生產(chǎn)面面積。。各開間間內布布置的的生產(chǎn)產(chǎn)線或或工段段的面面積應應相等等，避避免剩剩下不不好利利用的的面積積，正正確規(guī)規(guī)定機機床、、墻壁壁、柱柱子、、過道道之間間的距距離。。（6））注意意維護護機床床精度度，照照顧機機床工工作特特點。如精精加工工機床床應布布置在在光線線最好好和受受振動動影響響最小小的地地點。。（二））車間間的設設備布布置2、車車間設設備布布置的的方式式（1））按機機床類類型布布置。。同類機機床布布置在在一起起。如如按車車床組組、銑銑床組組、磨磨床組組等分分區(qū)進進行布布置。。（2））按工工藝流流程布布置。按照某某種零零件(或零零件組組)的的加工工順序序來排排列各各種不不同的的機床床設備備，從從而形形成一一定的的生產(chǎn)產(chǎn)線。。（二））車間間的設設備布布置3、車車間設設備布布置的的技術術常常采采用模模擬的的方法法，即即用縮縮小了了的機機床設設備模模板(或模模型)在車車間平平面圖圖上(或車車間廠廠房建建筑模模型內內)進進行試試驗布布置。（1）設設備布布置草草圖。。這是一一種研研究工工藝過過程和和物料料流向向的預預備性性布置置。（2））模板板布置置。先用塑塑料或或厚紙紙板制制成各各種機機床設設備，，工作作臺、、工具具箱、、運輸輸裝置置等的的模板板，其其平面面輪廓廓與實實物相相似，，其比比例和和平面面圖一一致（3））模型型布置置。先用塑塑料或或木料料做成成機床床設備備等的的模型型，其其外形形輪廓廓與實實物相相似，，比例例一致致。（二））車間間的設設備布布置4、車車間設設備布布置的的數(shù)學學方法法在設計計車間間的設設備平平面布布置時時，必必須重重視物物料的的運輸輸路線線和運運量。。應或

式中L——各種在制品運輸路線之和(米)；——第i種在制品運輸路程(米)；W——各種在制品運量之和(公斤米)；——第i種在制品運輸批的重量(公斤)；n——在制品種數(shù)。

（二））車間間的設設備布布置4、車車間設設備布布置的的數(shù)學學方法法（1））從至至表———試試驗法法（2））設備備單行行布置置的線線性規(guī)規(guī)劃方方法（3））設備備雙行行布置置的試試驗改改進法法（4））設備備組布布置的的塊狀狀區(qū)劃劃作圖圖法（5））計算算機化化的設設備布布置規(guī)規(guī)劃法法（二））車間間的設設備布布置4、車車間設設備布布置的的數(shù)學學方法法（1））從至至表———試試驗法法當進行行多品品種小小批量量生產(chǎn)產(chǎn)時，，由于于各加加工對對象的的工藝藝路線線不同同，要要在物物流方方向不不完全全一致致時，，布置置生產(chǎn)產(chǎn)設置置的平平面位位置就就需要要尋求求總運運費最最低的的方案案。即即使最小。。式中di——某某一加加工對對象的的運輸輸距離離。wi——某某一加加工對對的運運輸量量。hi——某某一加加工對對象的的運輸輸費用用率。。下面舉舉一例例來說說明從從至表表一試試驗法法的操操作過過程和和原理理。（二））車間間的設設備布布置4、車車間設設備布布置的的數(shù)學學方法法（1））從至至表———試試驗法法例題：：某一車車間內內有10個個組成成部分分。共共加工工17種零零件。。各零零件的工工藝路路線如如圖2-12所所示。。（二））車間間的設設備布布置（1））從至至表———試試驗法法圖2-12零件的綜合工藝路線圖檢驗臺鋸床內圓磨床壓床磨床鏜床鉆床車床銑床17毛坯庫合計342019181715141312117654321零件號機床①①①①②③④⑤⑥②②③③④④④⑤②③⑤⑥①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①③②④①⑥②③④⑤①①②③②③①③②①②③④①⑤②③④①②④③①②③①③②①③②①③②（二二））車車間間的的設設備備布布置置表2-4初初始始零零件件從從至至表表至從1毛坯庫2銑床3車床4鉆床5鏜床6磨床7壓床8內圓磨床9鋸床10檢驗臺合計1毛坯庫28142172銑床1211163車床3613134鉆床121485鏜床116磨床1237壓床668內圓磨床119鋸床111310檢驗臺合計6138136131758（二二））車車間間的的設設備備布布置置表2-4初初始始零零件件從從至至表表至從1毛坯庫2銑床3車床4鉆床5鏜床6磨床7壓床8內圓磨床9鋸床10檢驗臺合計1毛坯庫28142172銑床1211163車床3613134鉆床121485鏜床116磨床1237壓床668內圓磨床119鋸床111310檢驗臺合計6138136131758（二二））