基于流程分析的車間內(nèi)部設(shè)施布置研究

基于流程分析的車間內(nèi)部設(shè)施布置研究摘要：本文闡述了設(shè)施規(guī)劃和流程的相關(guān)概念。對(duì)設(shè)施規(guī)劃發(fā)展歷程進(jìn)行調(diào)查和研究。并通過一個(gè)設(shè)施規(guī)劃的實(shí)例，來說明本文提出的基于流程分析的車間內(nèi)部的設(shè)施規(guī)劃方法。該方法運(yùn)用流程程序圖和流程線路圖的分析，來思考和布置車間內(nèi)部的機(jī)器。通過物流效率的改善和物流成本的變化情況分析該方法的可行性。關(guān)鍵詞：流程；程序分析；設(shè)施規(guī)劃Abstract：Thisarticleexpatiatestheconceptsoffacilitiesplanningandflow.Itinvestigatesandsurveysthedevelopcourseoffacilitiesplanning.Throughanexampleoffacilitiesplanning,itexpatiatesthemethodofthefacilitiesplanninginsideofworkshopbasedonflowanalysis.Toconsiderandplacethemachinesinsideoftheworkshop,thismethodanalysiswithflowprocesschartandflowcircuitrychart.Itanalysisthefeasibilityofthismethodwiththeimprovementofflowefficiencyandthediversificationflowcost.Keywords：flow；Programanalysis；Facilitiesplanning引言第一節(jié)設(shè)施規(guī)劃的意義和作用20世紀(jì)是全球工業(yè)化的世紀(jì)，伴隨著工業(yè)化的發(fā)展設(shè)施規(guī)劃的作用越來越重大，特別是二次大戰(zhàn)以后世界各國(guó)為了彌補(bǔ)戰(zhàn)爭(zhēng)的損失，都投入了大量的資金來新建和重建工業(yè)。我國(guó)在建國(guó)后的50年中，也在工業(yè)化道路上取得了突飛猛進(jìn)的成就。以美國(guó)為例，自1955年以來每年有8％的國(guó)民生產(chǎn)總值（GNP）花費(fèi)在新的工業(yè)設(shè)施的建設(shè)上，其中約有40％左右用于制造業(yè)設(shè)施的建設(shè)，估計(jì)每年達(dá)到2500億美元的投資。20世紀(jì)80年代以后受到信息技術(shù)的推動(dòng)，各類服務(wù)業(yè)設(shè)施的發(fā)展速度又大大的超過了制造業(yè)。根據(jù)2001年美國(guó)統(tǒng)計(jì)，用于這些項(xiàng)目的投資達(dá)2萬3000億美元。我國(guó)僅在1986至1990年“七五”期間，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資，包括基本建設(shè)和技術(shù)改造的投資平均每年達(dá)到近4000億元人民幣，五年內(nèi)總投入達(dá)到國(guó)民生產(chǎn)總值的28％。目前我國(guó)每年項(xiàng)目投資已多達(dá)萬億元人民幣以上。50年來的實(shí)踐證明，在我國(guó)被廣泛的稱為工程設(shè)計(jì)中的相當(dāng)一部分是設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)，其水平的高低和規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣，在建設(shè)項(xiàng)目中對(duì)資源是否合理利用，設(shè)施運(yùn)營(yíng)后能否實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，能否發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)最終實(shí)現(xiàn)投資效果起到了決定性和關(guān)鍵性的作用。由此可見設(shè)施規(guī)劃的重要性。第二節(jié)設(shè)施規(guī)劃的發(fā)展歷程及在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程可以分為三個(gè)階段：二戰(zhàn)前，設(shè)施規(guī)劃主要用在制造也中，主要采用定性分析方法和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。當(dāng)然這種方法缺乏科學(xué)性，但經(jīng)過大量實(shí)踐的數(shù)據(jù)也反映一定程度的客觀情況，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)新設(shè)計(jì)的工廠在較短時(shí)間內(nèi)比較符合實(shí)際情況。二戰(zhàn)后，方法逐漸由定性向定量轉(zhuǎn)變，工作領(lǐng)域也由重點(diǎn)在制造業(yè)擴(kuò)大到其他工業(yè)和服務(wù)業(yè)，設(shè)計(jì)對(duì)象向非工業(yè)設(shè)施擴(kuò)大。20世紀(jì)60年代以后由Richard.Muther倡導(dǎo)的系統(tǒng)化設(shè)施布置規(guī)劃（SLP）方法，由于采用理性化的推理方法和系統(tǒng)化的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，使設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)前進(jìn)了一大步，但這一方法的推理還比較粗略，系統(tǒng)化工作內(nèi)容比較煩瑣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，80年代以來許多學(xué)者研究了各種設(shè)施布置的模型及算法，推理更加細(xì)致合理，加上CAD技術(shù)使繪圖工作也可自動(dòng)完成，出現(xiàn)了各種商品化的設(shè)施布置軟件就，使設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)又前進(jìn)了一大步。從我國(guó)目前來看，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施設(shè)計(jì)軟件（ComputerAidedFacilityDesign簡(jiǎn)稱CAFD）應(yīng)用尚不普遍，經(jīng)驗(yàn)加指標(biāo)設(shè)計(jì)法在設(shè)施規(guī)劃中還占有優(yōu)勢(shì)。除了主觀原因外，還有系統(tǒng)化設(shè)計(jì)尚不習(xí)慣，相關(guān)設(shè)計(jì)軟件還存在較多的不足和缺點(diǎn)，還需要對(duì)模型、算法以及CAFD軟件作進(jìn)一步研究改進(jìn)和提高，更需要接個(gè)我國(guó)國(guó)情才能滿足設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)際工作的要求。第三節(jié)選題的意義我選擇這個(gè)題目的背景是全球工業(yè)的大環(huán)境下，制造業(yè)、服務(wù)業(yè)和其他工業(yè)等對(duì)設(shè)施規(guī)劃的迫切需求。我從久達(dá)公司（一個(gè)小型民營(yíng)企業(yè)）的設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，得到了一些實(shí)用性的東西。力求做到由點(diǎn)及面，從一個(gè)側(cè)面了解我國(guó)中小制造企業(yè)設(shè)施規(guī)劃中存在的問題，尋求我國(guó)中小制造企業(yè)設(shè)施規(guī)劃的有效方法。設(shè)施規(guī)劃概論第一節(jié)設(shè)施規(guī)劃理論一、設(shè)施規(guī)劃的含義和目標(biāo)“設(shè)施”通常被廣泛認(rèn)為是一種有型的固定資產(chǎn)，在“設(shè)施”內(nèi)，人、物料、機(jī)器集合在一起為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)規(guī)定的目標(biāo)，最典型的就是制造一種實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品或提供某種服務(wù)。[1]2002年美國(guó)生產(chǎn)與庫(kù)存控制學(xué)會(huì)（APICS）將設(shè)施定義為：“設(shè)施是物理工廠、配料中心、服務(wù)中心和其他的設(shè)備”。2001年美國(guó)出版的《Maynard工業(yè)工程手冊(cè)》第五版對(duì)設(shè)施的定義非常簡(jiǎn)潔，即：“設(shè)施是運(yùn)作能力的物理表達(dá)”?？傊O(shè)施規(guī)劃在不同的書籍和不同文獻(xiàn)中都有不同的表達(dá)，但他們有共同之處。一是設(shè)施規(guī)劃的對(duì)象是整個(gè)制造系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)而非其中一個(gè)環(huán)節(jié)；二是設(shè)施規(guī)劃的目的是優(yōu)化布置。所以設(shè)施規(guī)劃可以解釋為：是為新建或改建的制造系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)，綜合考慮各種因素，做出分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)，使資源合理配置、系統(tǒng)建成后能有效運(yùn)營(yíng)達(dá)到各種預(yù)期的目標(biāo)。設(shè)施規(guī)劃應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)[2]：符合生產(chǎn)、服務(wù)和工藝或服務(wù)過程要求最有效利用空間物料搬運(yùn)費(fèi)用最少為雇員提供方便、安全、舒適的環(huán)境保證生產(chǎn)靈活性適應(yīng)管理方便二、設(shè)施規(guī)劃的工作范圍和工作組織就工業(yè)工程學(xué)科的范圍來說，設(shè)施規(guī)劃的主要包括場(chǎng)址選擇和部分設(shè)施設(shè)計(jì)。設(shè)施設(shè)計(jì)通常包括布置設(shè)計(jì)（也稱布局設(shè)計(jì)）、物流（物料搬運(yùn)）系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、共用工程設(shè)計(jì)、信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)等5大部分。我的論文寫的是其中的一個(gè)分支——布置設(shè)計(jì)。世界各國(guó)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的工作組織各有差異，工作組織與各國(guó)工程建設(shè)管理體制密切相關(guān)。設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)經(jīng)常是工程設(shè)計(jì)的一部分，而工程設(shè)計(jì)是工程咨詢活動(dòng)的一個(gè)組成部分，常與工程的項(xiàng)目管理或工程的總承包聯(lián)系在一起。因此很少有只承擔(dān)工程設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)。具有工程設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的機(jī)構(gòu)的類型多種多樣，如有屬于大公司大企業(yè)的；也有隸屬于政府的或獨(dú)立設(shè)置的；也有私人獨(dú)資的、股份制的；有綜合性的、也有專業(yè)性的。這些組織機(jī)構(gòu)按經(jīng)營(yíng)管理特點(diǎn)可分為：工程咨詢公司、工程公司和設(shè)計(jì)事物所三種基本類型。工程咨詢公司公司能為工程全過程提供工程咨詢服務(wù)的顧問性機(jī)構(gòu)，既能為顧主在項(xiàng)目建設(shè)前從事調(diào)查研究、分析論證、提出各種可行方案供其選擇，又能為以后的工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理、施工監(jiān)管、直到竣工驗(yàn)收，甚至為交工后的職工培訓(xùn)、管理咨詢等提供服務(wù)。工程公司工程公司是擁有資金和各種人力資源、施工設(shè)備和富有工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的公司。為業(yè)主從立項(xiàng)開始，包括可行性研究、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備和材料采購(gòu)、項(xiàng)目管理、試車指導(dǎo)人員培訓(xùn)等作總承包，也可對(duì)其中某項(xiàng)工作進(jìn)行單項(xiàng)承包。設(shè)計(jì)事務(wù)所設(shè)計(jì)事務(wù)所是由注冊(cè)建筑師和工程師組成，從事工程設(shè)計(jì)和工程監(jiān)管的專業(yè)性機(jī)構(gòu)，其中較多的是建筑師事務(wù)所。也有從事土木、結(jié)構(gòu)、暖通、空調(diào)、電器、給排水等專業(yè)的實(shí)際事務(wù)所，一般規(guī)模都比較小。第二節(jié)流程概述一、流程的概念就制造也而言，所謂流程簡(jiǎn)單的說就是成品在實(shí)現(xiàn)過程中原材料、半成品在各機(jī)臺(tái)之間的流動(dòng)。二、程序分析程序分析是從宏觀的角度出發(fā)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的觀察記錄和整體分析。流程分析以現(xiàn)行的工藝程序?yàn)榛A(chǔ)，采用專用的圖表和符號(hào)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的觀察、記錄，應(yīng)用5W1H技術(shù)和ECRS四大原則進(jìn)行分析，最后通過改進(jìn)，提出合理的工藝流程和車間平面布置與物料搬運(yùn)路線。1.流程分析流程分析是通過繪制流程程序圖來實(shí)現(xiàn)的。流程程序圖由操作（○）、檢驗(yàn)（□）、搬運(yùn)（→）、等待或暫存（D）、貯存（▽）5種符號(hào)構(gòu)成。此圖比工藝程序圖詳盡復(fù)雜，因而常對(duì)

每一零件（或產(chǎn)品）單獨(dú)作圖，對(duì)其搬運(yùn)、貯存、檢驗(yàn)、暫存、操作都可進(jìn)行獨(dú)立研究。此種圖表將5種符號(hào)按照發(fā)生的順序用直線見符號(hào)連接起來，而表頭部分則應(yīng)有工作部別、工作名稱、現(xiàn)行方法與建議方法及最后統(tǒng)計(jì)。繪制此圖時(shí)須注意[1]：P56表上記述的內(nèi)容必須是直接觀察所的表上應(yīng)提供盡可能全面的信息，所有的圖表都應(yīng)該具備有關(guān)信息，其表頭應(yīng)包括：產(chǎn)品、物料或設(shè)備的名稱，附上圖號(hào)或編號(hào)。所記錄的流動(dòng)程序，應(yīng)明確說明起點(diǎn)與終點(diǎn)及該方法是現(xiàn)行的還是建議的。進(jìn)行操作的地點(diǎn)（部門、工廠、工地等）。圖表查閱號(hào)、總?cè)~數(shù)、頁號(hào)。記錄者、審定人的姓名，記錄日期距離時(shí)間的總計(jì)，人工成本，材料成本，以便對(duì)新舊進(jìn)行比較。2.線路圖分析線路圖是以作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為對(duì)象，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置及物料和作業(yè)的實(shí)際流通路線進(jìn)行分析，常與物流程序圖配合使用，以達(dá)到改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)布置和移動(dòng)路線、縮短搬運(yùn)距離的目的。路線圖依比例尺繪制工廠的簡(jiǎn)圖或車間平面布置，將機(jī)器工作臺(tái)等相互位置繪制于圖上并將流程程序圖上所有的動(dòng)作，以線條或符號(hào)表示。特別是材料與人員的流通路線，要按照流程程序記錄的次序和方向用直線或虛線表示，各項(xiàng)動(dòng)作發(fā)生的位置則用符號(hào)或數(shù)字表示。流通的方向一般以箭頭表示。線路圖主要用于“搬運(yùn)”或“移動(dòng)”。工業(yè)設(shè)施布置的方法第一節(jié)設(shè)施布置類型和工業(yè)設(shè)施布置的方法一、傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)施布置的類型1工廠總平面布置是對(duì)工廠的各物質(zhì)組成部分在空間上進(jìn)行最佳的分布與安排，至于各個(gè)組成部分內(nèi)部如何布置，還需要深入研究車間布置、工作地布置、辦公室布置以及庫(kù)房的布置等等內(nèi)容?？倛D設(shè)計(jì)傳統(tǒng)理論忽視對(duì)車間設(shè)備布置的理論探索有歷史緣由，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)方針的指導(dǎo)下，工廠設(shè)計(jì)理論研究的重點(diǎn)是以冶金、采掘、能源為代表的大型重工企業(yè)。在當(dāng)時(shí)的科技、管理?xiàng)l件下，車間外部主要依靠鐵路運(yùn)輸，鐵路的合理布置以便于生產(chǎn)調(diào)度組織便是十分復(fù)雜的問題，設(shè)計(jì)目標(biāo)僅僅停留在能滿足生產(chǎn)要求上，設(shè)計(jì)者對(duì)車間設(shè)備布置的重要性缺乏認(rèn)識(shí)。目前，科技的進(jìn)步促使廠內(nèi)運(yùn)輸方式的多樣化，生產(chǎn)流程不斷簡(jiǎn)化，大規(guī)模流水生產(chǎn)廣泛使用，第三產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重不斷提高，技術(shù)的發(fā)展也促成了廠房的聯(lián)合及產(chǎn)品的小型化趨勢(shì)。尤其是在激烈競(jìng)爭(zhēng)中因顧客個(gè)性化需求造成產(chǎn)品的多樣化發(fā)展趨勢(shì)及新型生產(chǎn)方式如JIT生產(chǎn)方式的通行促使企業(yè)生產(chǎn)管理及設(shè)施布置注重車間這個(gè)基本環(huán)節(jié)。相對(duì)于工廠總平面布置而言，車間布置更加重視生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)者的相互影響，注重人一機(jī)一環(huán)境的綜合設(shè)計(jì)。2車間的空間組織形式按工藝專業(yè)化組織按工藝專業(yè)化原則布置即按產(chǎn)品在流程中所需的各種工藝加工要求，分別設(shè)置相應(yīng)的生產(chǎn)單位。工藝專業(yè)化的生產(chǎn)單位集中著同種類型的生產(chǎn)設(shè)備和同工種的工人，每一個(gè)生產(chǎn)單位組織完成同種工藝方法的加工或同種功能。如機(jī)械制造企業(yè)中的機(jī)械加工車間、熱處理車間、裝配車間等;機(jī)械加工車間按設(shè)備又可分為機(jī)床組、銑床組、鉆床組等。其優(yōu)點(diǎn)為:(1)產(chǎn)品的制造路線有一定彈性，比較靈活，能較好適應(yīng)產(chǎn)品品種變化的要求。(2)有利于提商設(shè)備利用率，個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)故降對(duì)整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程的影響最小.(3)工人固定操作某一種設(shè)備，有利于提高專業(yè)技能。工藝專業(yè)化生產(chǎn)單位生產(chǎn)上的分散不連貫存在以下缺點(diǎn)：(1)產(chǎn)品在加工過程中的運(yùn)輸路線較長(zhǎng)，運(yùn)輸原材料、半成品的工作量較大。(2)產(chǎn)品在加工過程中停滯時(shí)間增多，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，不利資金周轉(zhuǎn)。(3)各生產(chǎn)單位之間協(xié)作、往來頻繁，使生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃管理、在制品管理、以及產(chǎn)品的成套性工作比較復(fù)雜。按工藝專業(yè)化原則建立的車間適用于產(chǎn)品品種多，數(shù)量少，產(chǎn)品和工藝的標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，設(shè)計(jì)不穩(wěn)定，一般屬于單件小批量生產(chǎn)類型的企業(yè)。按照對(duì)象專業(yè)化組織就是以產(chǎn)品(或零件、部件)為對(duì)象設(shè)置生產(chǎn)單位。對(duì)象專業(yè)化的每一個(gè)生產(chǎn)單位基本上能獨(dú)立完成該種產(chǎn)品的全部或大部分工藝過程。對(duì)象專業(yè)化生產(chǎn)單位有兩種主要形式：(一)以產(chǎn)品或部件為對(duì)象，將大部分加工、裝配等工藝過程封閉在一個(gè)生產(chǎn)單位里，如汽車制造廠的發(fā)動(dòng)機(jī)車間、底盤車間等。(二)以同類零件為對(duì)象，將下料、加工、檢驗(yàn)等工藝過程封閉在一個(gè)生產(chǎn)單位里，如機(jī)床廠的齒輪車間、軸承廠的滾子車間等。對(duì)象專業(yè)化生產(chǎn)單位的優(yōu)點(diǎn)是:(1)縮短產(chǎn)品在加工過程中的運(yùn)距，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，減少倉(cāng)庫(kù)和生產(chǎn)面積的占用。（2）減少產(chǎn)品在加工過程中的停放、等候時(shí)間，加快生產(chǎn)周期。(3)有利于按期、按量、成套地生產(chǎn)出完工產(chǎn)品。(4)便于采用先進(jìn)的組織形式，如流水生產(chǎn)、成組加工單元等。(5)減少生產(chǎn)單位之間協(xié)作聯(lián)系，簡(jiǎn)化生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃工作和生產(chǎn)控制工作。（6）有利于強(qiáng)化質(zhì)量責(zé)任和成本責(zé)任.其缺點(diǎn)是:往往因?yàn)樯a(chǎn)單位的工藝或功能相對(duì)封閉而需增加一些利用率較低的設(shè)備，生產(chǎn)過程中某臺(tái)設(shè)備的故障會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)單位的工作。對(duì)象專業(yè)化車間，適用于產(chǎn)品品種少、數(shù)童大、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)較穩(wěn)定、工藝設(shè)計(jì)均已成熟、原材料、外購(gòu)零件供應(yīng)充足且能滿足質(zhì)量要求，以保證能用專用設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化連續(xù)加工的企業(yè)。對(duì)象專業(yè)化代表了現(xiàn)代生產(chǎn)過程組織的大趨勢(shì)。從本質(zhì)上講，流水生產(chǎn)就是把高度的對(duì)象專業(yè)化的組織形式和勞動(dòng)對(duì)象的平行移動(dòng)方式有機(jī)地結(jié)合起來，而形成一種先進(jìn)的生產(chǎn)組織形式.在分析車間空間組織的基礎(chǔ)上，可相應(yīng)將車間布置劃分為工藝布置式、對(duì)象布置式和固定布置式(見圖7-1)圖3-1一、工藝布置，又稱生產(chǎn)過程式布置。其布置依據(jù)為專業(yè)化分工原則。其特點(diǎn)及適用范圍在上節(jié)已述及。服務(wù)業(yè)中百貨商店及醫(yī)院通常是按工藝布置的。二、產(chǎn)品布置，又稱對(duì)象布置。從理論上看，其流程是一條從原料投入到成品完工為止的連續(xù)線，其工藝過程是封閉的。在汽車、食品加工、家用電器、玩具等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。典型例子是流水線和生產(chǎn)線。近年來，結(jié)合應(yīng)用成組技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)，一種稱為制造單元(Manufacturingcell或CellularManufacturing，蜂窩制造)的產(chǎn)品布置形式發(fā)展很快，被稱為未來工廠設(shè)備布置的一種方向。產(chǎn)品布置應(yīng)用于金融、郵政、機(jī)場(chǎng)服務(wù)等，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，可以大大提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率。三、定位布置。就是將產(chǎn)品或作業(yè)對(duì)象固定不動(dòng)，設(shè)備和使用的原材料按加工順序以及移動(dòng)的困難程度環(huán)繞其作同心圓布置。適用于產(chǎn)品(或作業(yè)對(duì)象)難以移動(dòng)，加工件數(shù)少，工序時(shí)間長(zhǎng)的情況.如飛機(jī)裝配車間和造船廠。定位布t的優(yōu)點(diǎn)是加工對(duì)象的移動(dòng)較少，節(jié)省運(yùn)物費(fèi)用，工作程序易于設(shè)計(jì)和調(diào)整，管理也較為簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是不適應(yīng)大批量生產(chǎn)，不便于采用科學(xué)的管理方法。四、按成組生產(chǎn)原則布置按成組技術(shù)的相似性原則，將中小批量的產(chǎn)品及零件根據(jù)其工藝分成不同的工藝族，然后按照不同的工藝族來布置設(shè)備，這種布置方式稱為成組單元或制造單元。制造單元的布置形式，由于產(chǎn)品成組提高了設(shè)備利用率，總體上縮短了物流路線，但也加大了生產(chǎn)管理的難度。五、U形布置流水線的布置形式一般有直線型、直角型、U型、山字型、環(huán)型和S型(見圖3-1中a,b.c.d,e,f)。其布置目標(biāo)是使設(shè)備、工具、運(yùn)物裝置和操作工人有機(jī)地結(jié)合起來，合理安排各個(gè)工作中心，使在制品的運(yùn)輸路線最短，便于工人操作和生產(chǎn)服務(wù)部門進(jìn)行工作，以及充分利用生產(chǎn)面積。（a）（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖3-2流水線平面布置示意圖U形布置是近些年來頗受工廠歡迎的一種設(shè)備布置形式。U型多工序生產(chǎn)線試用于多品種中小批量的生產(chǎn)，符合當(dāng)代生產(chǎn)模式的需要。U形布置時(shí)，工人容易掌握從毛坯到成品的全工藝過程，合理安排作業(yè)程序后可以減少工人各種多余的動(dòng)作，便于工人多工序操作，便于對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行全面管理。第二節(jié)Muther系統(tǒng)化設(shè)施布置方法（SLP）一、SLP概述20世紀(jì)60年代美國(guó)RichardMuther提出的系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)是對(duì)工業(yè)設(shè)施布置傳統(tǒng)布置經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的重要挑戰(zhàn)，在世界范圍內(nèi)對(duì)設(shè)施布置都有教大影響。系統(tǒng)化設(shè)施布置方法（SLP）是對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行布置一套有條理的、循序漸進(jìn)的、這是一種基本的程序模式，對(duì)各種布置都適用的方法。二、SLP的輸入數(shù)據(jù)與四階段SLP的輸入數(shù)據(jù)是P、Q、R、S、T，即：P——產(chǎn)品和物料，包括其變化和特性Q——每種物品的數(shù)量R——加工流程或搬運(yùn)路線，即工藝操作過程加工順序或加工方法S——支持生產(chǎn)過程的服務(wù)部門或輔助部門T——與上述四項(xiàng)有關(guān)的時(shí)間因素，以及與設(shè)計(jì)本身進(jìn)度有關(guān)的時(shí)間因素SLP的四階段： 第一階段是確定位置。位置可以是新址，也可以是原址，或者是一個(gè)廠房，或是一個(gè)倉(cāng)庫(kù)等。第二階段是總體規(guī)劃。要決定布置范圍內(nèi)的基本物流模式，要表明每個(gè)主要作業(yè)區(qū)、作業(yè)單位、車間或工廠的大小和相互關(guān)系。第三階段是詳細(xì)布置。包括每臺(tái)設(shè)備或每項(xiàng)設(shè)施的位置。第四階段是實(shí)施。四個(gè)階段均按順序進(jìn)行，其中第一和第四階段不屬于真實(shí)的布置設(shè)計(jì)工作，而第二、第三階段是布置設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容三、總體區(qū)劃和詳細(xì)布置的工作內(nèi)容總體區(qū)劃通常首先是研究產(chǎn)品和產(chǎn)量，再研究為了完成生產(chǎn)所需的各種生產(chǎn)作業(yè)單位和非生產(chǎn)作業(yè)單位，再分析各作業(yè)單位間的物流和非物流關(guān)系，然后將物流和非物流相互關(guān)系用一張相互關(guān)系圖表示。在總體區(qū)劃已確定的方案下，詳細(xì)規(guī)劃每個(gè)作業(yè)單位的作業(yè)區(qū)、沒臺(tái)機(jī)器設(shè)備、每條通道、每個(gè)貨架位子的詳細(xì)布置，實(shí)際上對(duì)每個(gè)作業(yè)單位的詳細(xì)布置時(shí)經(jīng)常要對(duì)總體區(qū)劃作出一些調(diào)整。所以，總體區(qū)劃和詳細(xì)布置并非相互獨(dú)立，在前者工作時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到要考慮下一階段的某些細(xì)節(jié)。這樣前后的關(guān)聯(lián)，常使這兩個(gè)階段要反復(fù)進(jìn)行，才能得出較好的方案。從我國(guó)目前來看，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用尚不普遍，經(jīng)驗(yàn)加指標(biāo)設(shè)計(jì)法在設(shè)施規(guī)劃中還占有優(yōu)勢(shì)。除了主觀原因外，還有系統(tǒng)化設(shè)計(jì)尚不習(xí)慣，相關(guān)設(shè)計(jì)軟件還存在較多的不足和缺點(diǎn)，還需要對(duì)模型、算法以及CAFD軟件作進(jìn)一步研究改進(jìn)和提高，更需要接個(gè)我國(guó)國(guó)情才能滿足設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)際工作的要求。第三節(jié)基于流程分析的車間內(nèi)部布置19世紀(jì)后期以來世界進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代，從歐洲、美洲到亞洲大規(guī)模地建立工業(yè)設(shè)施至今仍絡(luò)繹不絕。工廠的總體布局與所屬不同的工業(yè)部門密切相關(guān)，特別是離散型制造業(yè)如各種類型的機(jī)器制造和流程型制造如石油化工、冶金等行業(yè)，其總體布局大相徑庭。但不論是離散型還是流程型，其工廠總體布局主要由生產(chǎn)流程決定，具有行業(yè)和生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，特別是流程型制造工廠更是如此。在工業(yè)工程學(xué)科中的方法研究分析技術(shù)的實(shí)質(zhì)是這樣的：它通過對(duì)流程進(jìn)行程序分析（包括流程分析、線路圖分析），采用專用的圖表和符號(hào)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的觀察、記錄，應(yīng)用5W1H技術(shù)和ECRS四大原則進(jìn)行分析，最后通過改進(jìn)，提出合理的工藝流程和車間平面布置與物料搬運(yùn)路線。如圖2-1程序分析程序分析流程分析線路圖分析分析流程再造設(shè)施布置設(shè)計(jì)流程程序圖線路圖操作分析擬訂操作規(guī)程動(dòng)作分析人機(jī)、連機(jī)操作圖動(dòng)作目視分析圖3-3提高物流效率這說明了流程是設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，程序分析是設(shè)施布置的靈魂所在。通過對(duì)流程進(jìn)行程序分析而對(duì)流程進(jìn)行再造，或?qū)υO(shè)備進(jìn)行布置設(shè)計(jì)都可以使車間的物流效率得到大大的提高，從而提高整個(gè)車間的生產(chǎn)效率。但是我主要寫的不是對(duì)流程進(jìn)行改進(jìn)或是說再造，我旨在通過流程程序分析，得到物流（物料流動(dòng)）線路圖。保持在原有流程不便的情況下，對(duì)設(shè)備的布置進(jìn)行改進(jìn)。其具體步驟：借鑒SLP的第二和第三階段工作內(nèi)容，可分為以下幾步：1決定流動(dòng)模式2分析主要流程3提取基本數(shù)據(jù)4總體規(guī)劃5各區(qū)域詳細(xì)規(guī)劃6評(píng)價(jià)實(shí)施第四章基于流程分析的車間內(nèi)部設(shè)施布置方法在久達(dá)公司中的應(yīng)用久達(dá)公司是一家專業(yè)生產(chǎn)櫥柜門板、室內(nèi)門等的民營(yíng)企業(yè)。公司主要有兩道流程。一是方太公司的大批量的單子。二是各種小批量的客戶散單。所以以下我也是針對(duì)這三個(gè)流程進(jìn)行分析。第一節(jié)久達(dá)公司設(shè)施布置與物流現(xiàn)狀分析一、設(shè)施布置現(xiàn)狀分析圖4-1是原車間內(nèi)部設(shè)施布置圖。從圖中看車間內(nèi)部機(jī)器布置存在著許多問題，各個(gè)區(qū)域與通道之間沒有嚴(yán)格的界限。有的機(jī)器甚至擺在路中間，有的工作臺(tái)擋在門口，這些都嚴(yán)重阻礙物流的暢通。另外各機(jī)器擺放也不是很合理。上一道工序和下一道工序之間沒有按照流程來擺放，導(dǎo)致物流路線很長(zhǎng)，而且整個(gè)物流路線錯(cuò)綜復(fù)雜。見附錄圖4-1二、物流現(xiàn)狀分析車間設(shè)備布置現(xiàn)狀分析：從目前車間的設(shè)備布置情況來看，由于車間空間有限和機(jī)器多，再加上設(shè)備布置沒有章法，導(dǎo)致整個(gè)車間機(jī)器和物品擺放雜亂，整個(gè)物流路線交錯(cuò)、回流、雜亂的現(xiàn)象。產(chǎn)品的生產(chǎn)周期就長(zhǎng)了。原方太單流程線路圖：見附錄圖4-2方太單物流現(xiàn)狀存在的問題：1、打磨的板送到覆膜車間要繞個(gè)大彎且中間要經(jīng)過擺放雜亂的貨架。2、機(jī)器擺放不當(dāng)、沒有劃分通道導(dǎo)致物流不通暢。3、物流路線交錯(cuò)復(fù)雜、回流較多。4、從排拉手孔到包裝的路程很遠(yuǎn)原散單流程線路圖見附錄圖4-3散單物流現(xiàn)狀存在的問題：1、門被機(jī)器堵塞2、機(jī)器擺放不當(dāng)、沒有劃分通道導(dǎo)致物流不通暢。3、物流路線交錯(cuò)復(fù)雜、回流較多。4、修邊到拼裝、再返回包裝要繞大彎第二節(jié)總體布置現(xiàn)狀分析——決定流動(dòng)模式設(shè)計(jì)制造設(shè)施的開始就要決定通過系統(tǒng)的原材料、零部件、在制品的總體流動(dòng)模式。所謂總體流動(dòng)模式就是指產(chǎn)品從原材料轉(zhuǎn)換到半成品再到成品的從始至終的流動(dòng)模式。在上一節(jié)中已經(jīng)對(duì)設(shè)施布置現(xiàn)狀和流程現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。從總體布置圖中可以看出，車間內(nèi)部的場(chǎng)地面積有限，機(jī)臺(tái)較多。結(jié)合車間產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程，我們決定采用U形布置和成組布置相結(jié)合的流動(dòng)模式。見附錄圖4-4是工廠的U形布置圖第三節(jié)分析主要流程——繪制流程程序圖和流程線路圖1流程程序圖我主要研究的是設(shè)備布置的改進(jìn)對(duì)提高車間物流效率和降低物流成本的作用，所以在流程程序圖中我并沒有對(duì)流程進(jìn)行EDRS，而是保持原來流程不變。我也沒有將流程細(xì)化到各工位的具體操作。圖4-6、圖4-7是簡(jiǎn)化了的流程程序圖。注：1.其中距離的計(jì)算方法是“過道距離”，這是物料搬運(yùn)設(shè)備沿著過4-5中，設(shè)施I、J、K之間要考慮過道距離。設(shè)施a、b、c、D四段距離的總和。設(shè)施I設(shè)施I設(shè)施Jabcd圖4-5設(shè)施K2．時(shí)間=距離/兩設(shè)施間搬運(yùn)工具的移動(dòng)速度。整個(gè)車間主要的物料運(yùn)輸工具有手動(dòng)托盤搬運(yùn)車（平均速度0.3m/s）、平衡重式叉車(平均速度0.4m/s)、小輪手推車(平均速度0.4m/s)。工作物名稱：方太單研究者：戴建軍工作場(chǎng)地：木工車間、膜壓車間審閱者：研究量：300片方法：改進(jìn)前方法：改進(jìn)后說明：距離（m）時(shí)間（min）符號(hào)距離（m）時(shí)間（min）○→D□▽倉(cāng)庫(kù)取板到開料區(qū)開料39．0511.63●57.5932.4開料●將開好的板送到磨邊區(qū)14.5440.61●23.1020.96磨邊●將磨完的板送到排孔區(qū)42.1471.76●3.0570.13排孔●將排完的板送到拉槽區(qū)21.8820.91●4.5670.19拉槽●將拉槽完的板送到走01邊區(qū)4．8690.2●4.0820.17走01邊●將走好01邊的板送到CNC造型24.4441.02●20.7530.86造型●將CNC造型好的板送到打磨區(qū)打磨9.1080.38●22.5320.94打磨●將打磨好的板送到木工質(zhì)檢區(qū)12.7860.53●24.4491.02檢驗(yàn)●將檢驗(yàn)完的板送到待噴膠區(qū)60.7551.93●14.8510.62等待噴膠●將板送到噴膠房7.2432.84●15.8620.66噴膠●將噴好膠的板送到等待覆膜區(qū)16.0470.67●8.2740.34（涼干）等待覆膜●將涼干的板送到膜壓機(jī)上覆膜3.1130.13●12.9500.54覆膜●將覆膜完的板送到修邊區(qū)7.5900.32●6.6340.28修邊●將修好的板送到檢驗(yàn)區(qū)7.0840.30●6.6510.28檢驗(yàn)●將檢驗(yàn)完的板送到包裝區(qū)3.0070.13●5.6900.24包裝●將包裝好的成品送到成品堆放區(qū)19.5460.81●10.6180.44貯存●總計(jì)339.614.15241.710.07圖4-6方太單流程程序圖工作物名稱：散單研究者：戴建軍工作場(chǎng)地：木工車間、膜壓車間審閱者：研究量：一生產(chǎn)單方法：改進(jìn)前方法：改進(jìn)后說明：距離（m）時(shí)間（min）符號(hào)距離（m）時(shí)間（min）○→D□▽倉(cāng)庫(kù)取板到開料區(qū)開料38.7741.62●57.9202.41開料●將開好的板送到CNC造型28.3121.57●18.8351.05造型●將CNC造型好的板送到打磨區(qū)13.6790.76●31.6561.76打磨●將打磨好的板送到打鉸鏈孔區(qū)24.3631.35●16.1300.90打鉸鏈孔●將打好的板送到木工質(zhì)檢區(qū)7.2650.40●23.3311.30檢驗(yàn)●將檢驗(yàn)完的板送到待噴膠區(qū)43.1672.40●15.0390.84等待噴膠●將板送到噴膠房8.1990.46●15.9970.89噴膠●將噴好膠的板送到等待覆膜區(qū)16.9610.94●5.5390.31（涼干）等待覆膜●將涼干的板送到膜壓機(jī)上覆膜3.4700.19●9.6980.54覆膜●將覆膜完的板送到修邊區(qū)7.3430.41●14.9550.83修邊●將修好的板送到檢驗(yàn)區(qū)6.3380.35●6.4150.36檢驗(yàn)●將檢驗(yàn)好的板送到排鉆打孔54.7543.04●54.0123.00打孔●將打好的板送到拼裝臺(tái)7.8820.44●18.3301.02拼裝●將拼裝完的板送到包裝區(qū)72.0234.00●49.5962.76包裝●將包裝好的成品送到成品堆放區(qū)18.2271.01●31.8521.77貯存●總計(jì)35.06918.94369.319.7圖4-7散單流程程序圖第四節(jié)繪制總體區(qū)劃圖總體區(qū)劃圖是將整個(gè)車間按照工藝的不同劃分為不同的區(qū)域。這是繪制各區(qū)域細(xì)劃圖的前提。只有總體區(qū)劃圖設(shè)計(jì)的合理，細(xì)劃工作才有意義。繪制總體區(qū)劃圖是一個(gè)不斷改進(jìn)和不斷完善的過程。其實(shí)質(zhì)是對(duì)多方案的評(píng)價(jià)選優(yōu)。根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程和各種限制因素，不斷的調(diào)整、改善形成相對(duì)來說最佳的方案。在繪制總體區(qū)劃圖時(shí)要考慮產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程和車間的空間等限制因素。下圖是久達(dá)公司的總體區(qū)劃圖。此圖是經(jīng)過改進(jìn)和完善后的最佳方案。圖中將整個(gè)車間劃分為：膜壓區(qū)、線條包覆區(qū)、木工下料區(qū)、木工造型區(qū)、木工線條加工區(qū)、木工方太板加工區(qū)、木工打磨區(qū)、木工裝配區(qū)、質(zhì)檢區(qū)、倉(cāng)庫(kù)區(qū)等。從圖中可以看到產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程像一個(gè)U字形。見附錄圖4-8第五節(jié)提取基本數(shù)據(jù)表4-1車間機(jī)器一覽表機(jī)臺(tái)名稱：尺寸（mm）位置功率（kw）用途數(shù)量備注PVC真空覆膜機(jī)10800*1900膜壓車間26.5覆膜1常用真空異型熱壓機(jī)11000*2300膜壓車間66.5覆膜2一臺(tái)閑置萬能覆面機(jī)10000*600包覆車間6.5線條包覆3常用遠(yuǎn)紅外熱收縮包裝機(jī)1510*810包覆車間9.1線條成品包塑料膜1常用割膜機(jī)1970*1530包覆車間0.8切割膜片1常用打磨機(jī)2200*1000包覆車間1.75線條打磨1少用磨邊機(jī)1700*1700包覆車間2打磨支腳1少用多軸四面刨床3000*1000包覆車間29.25刨支腳、線條1常用*精密裁板鋸5000*4000木工車間9散單開料2一臺(tái)常用*復(fù)式裁板鋸5000*3500木工車間9．35方太板、線條開料1常用砂邊機(jī)2000*1000木工車間3．75開料后砂邊1常用立式銑床800*600木工車間0．75打鉸鏈孔1常用干砂打磨機(jī)2500*1250木工車間1．5板材打磨1未使用冷壓機(jī)3000*1300木工車間-做蜂窩板、加厚板材1常用立式雙軸木工銑床4240*1200木工車間6機(jī)走01邊1常用鏤銑機(jī)780*730木工車間-手工造型1少用780*730木工車間2．2手工造型2一臺(tái)常用1400*800木工車間2．2拉槽1常用切割鋸3000*800木工車間0.38切鋁合金拉手1常用臺(tái)鉆800*600木工車間0．75輔助拼裝3常用細(xì)木工帶鋸800*600木工車間2.2輔助拼裝1少用方向鋸1000*900木工車間0．75切角1常用單排鉆床2500*1200木工車間1．5排孔1常用三排多孔鉆床2700*2500木工車間4．5排拉手孔、散單排孔1常用手工走01雕刻機(jī)1100*560木工車間-手工造型2常用電刨1200*900木工車間-手工造型1少用砂光機(jī)1300*1300木工車間2．2啥鋁合金拉手邊1很少用圓棒機(jī)1040*580木工車間5．15做圓棒1很少用雙袋吸塵機(jī)2000*1000木工車間3吸塵4常用CNC見CNC配件組成木工車間17造型2常用風(fēng)機(jī)--22產(chǎn)生負(fù)氣壓1常用螺桿機(jī)--22產(chǎn)生壓縮空氣1常用冷干機(jī)--1．1-1常用印燙封邊機(jī)1100*2600--燙口、包覆1很少用CNC配件組成CNC1CNC2組成部分：數(shù)量尺寸（mm）組成部分：數(shù)量尺寸（mm）配電箱11200*550儲(chǔ)氣罐1R300組件1800*550組件1800*500空氣泵11500*1000空氣泵11500*1000床體13500*2040床體13500*2040操作臺(tái)1630*550操作臺(tái)11200*550計(jì)算機(jī)1940*820計(jì)算機(jī)1940*820注：一樓機(jī)器共46臺(tái)，總功率259.68KW。統(tǒng)計(jì)時(shí)間2007年5月20日。帶*號(hào)的布置時(shí)要考慮機(jī)器投影尺寸和機(jī)器操作時(shí)的伸展情況。第六節(jié)繪制各區(qū)域細(xì)劃布置圖各區(qū)細(xì)化布置圖是將總體區(qū)劃圖中的各個(gè)區(qū)域細(xì)化，是對(duì)各工位進(jìn)行詳細(xì)的布置設(shè)計(jì)，包括機(jī)器的布置和堆料區(qū)（進(jìn)料區(qū)、出料區(qū)、緩沖區(qū)）等的設(shè)計(jì)。這是評(píng)價(jià)與實(shí)施的前提。細(xì)化圖繪制的合理，直接決定著評(píng)價(jià)和實(shí)施的效果。繪制各區(qū)劃圖是一個(gè)不斷改進(jìn)和不斷完善的過程。其實(shí)質(zhì)也是對(duì)多方案的評(píng)價(jià)選優(yōu)。在繪制各區(qū)細(xì)化圖時(shí)要考慮各工位機(jī)臺(tái)的尺寸、人員的操作習(xí)慣等各種因素。下圖是久達(dá)公司車間各區(qū)域細(xì)化圖。見附錄圖4-9第七節(jié)評(píng)價(jià)與實(shí)施改進(jìn)后的流程線路圖：圖4-10改進(jìn)后的方太單的流程線路圖1.物流效率的提高△方太板的物流效率=（改進(jìn)前的物流總路程-改進(jìn)后的物流總路程）/改進(jìn)前的物流總路程=（改建前的物流總時(shí)間-改進(jìn)后的物流總時(shí)間）/改建前的物流總時(shí)間=（14.153-10.069）/14.153=28.86%△散單板的物流效率=（改進(jìn)前的物流總路程-改進(jìn)后的物流總路程）/改進(jìn)前的物流總路程=（改建前的物流總時(shí)間-改進(jìn)后的物流總時(shí)間）/改建前的物流總時(shí)間=（18.944-19.713）/18.944=-4.06%2．物流成本的降低年產(chǎn)量報(bào)表表4-2公司年產(chǎn)量報(bào)表說明：年產(chǎn)量總面積（㎡）方太單23420.99散單5343.83表4.3改進(jìn)前后方太單整個(gè)流程搬運(yùn)單位面積物料的成本表說明：A總面積：（㎡）B距離：（m）C搬運(yùn)工具：D搬運(yùn)速度：（m/s）E搬運(yùn)時(shí)間：（min）E=B/DF搬運(yùn)單位面積的時(shí)間（s）：F=E/BG平均工資：（元）H搬運(yùn)單位面積的成本：（元）H=F*G改進(jìn)前45.058339.700小輪手推臺(tái)車0.40