现场管理_自助终端装配车间物流规划与设计概述

西北工业大学网络教育学院毕业论文任务书一、 题目：证通电子自助终端装配车间物流规划与设计二、 指导思想和目的要求：本论文从精益生产及IE技术方面着手，综合运用精益生产中的理论并结合IE技术对证通电子自助终端装配车间进行物流的优化设计及改善，基本实现了单件小批量产品制造，一个流的精益化车间改造。三、 主要技术指标：精益生产 生产线平衡 一个流 装配流水线 IE技术 作业改善 作业标准四、 进度与要求：6月27日 参加动员会，与指导教师见面6月27日-7月10日 论文调研，确定题目，填写任务书8月1日-8月25日 论文写作修改9月20日 论文答辩五、 主要参考书及参考资料：8 易树平 郭伏主编，基础工业工程， 北京：机械工业出版社 ，2005 1王家善，吴清一，周佳. 设施规划与设计. 北京：机械工业出版社，1995学习中心： 班级：专业：工业工程 学 生： 指导教师： 我们总羡慕别人的幸福，却常常忽略自己生活中的美好。其实，幸福很平凡也很简单，它就藏在看似琐碎的生活中。幸福的人，并非拿到了世界上最好的东西，而是珍惜了生命中的点点滴滴，用感恩的心态看待生活，用乐观的态度闯过磨难。65西北工业大学网络教育学院毕业论文摘 要结合精益生产理论及IE理论知识为指导，综合运用设施规划及设计的方法对证通电子制造二部装配车间进行的一系列优化改善，从设施布置到方法研究及作业测定，努力将装配车间改造成现代化的装配车间，基本实现一个流的概念，实现少人化的高效装配车间。结合本专业所学知识进行生产现场的直接改善，实现了理论和实践相结合的学习目的和目标。关键词：精益生产 生产线平衡 一个流 装配流水线 IE技术 作业改善 作业标准目 录第一章 绪论41.1 现实背景和理论背景41.1.1现实背景41.1.2 理论背景61.2 研究目的和意义8第二章 精益生产及设施布置112.1精益生产和IE理论知识的应用112.1.1 精益生产的概念：112.1.2精益生产的目的及阶段：112.1.2.1 价值流122.1.2.2 一个流：132.1.3 精益思想：132.2.1 IE的定义：142.2.2 IE的理念：142.2.3 IE改善方法142.2 生产现场精益生产理论和IE改善理论的结合162.2.1 改善的方法162.2.2 改善的顺序162.3设施规划与布局202.4生产率大概述：25第三章企业及车间现状分析273.1 证通电子厂介绍273.2自助终端产品的介绍：273.3 自助装配车间介绍：293.4装配车间现状分析303.5改善目标30第四章 装配车间详细分析及改善324.1 装配车间现状布局分析324.2 生产加工工艺分析334.3 车间物流路线分析344.4生产线不平衡分析344.5 装配作业单元的划分354.6 时间安排354.7 绘制从至表364.8 划分物流强度等级384.9 绘制作业单位物流相关图394.10 作业单位间非物流关系分析394.11 作业单位间综合相互关系分析414.12 作业单位位置相关图414.13 作业单位面积相关图424.14 设计方案434.15 方案评价：45第五章 精益化装配车间详细布置465.1 精益化装配生产工艺流程优化：465.2 精益化装配流水线的铺设：475.3 精益化装配辅助设施的布置：485.4 精益化装配生产车间详细布局：515.5整体布局规划效果评价：525.6配合精益化车间规划改造过程改善分享：53第六章 工作总结与展望606.1 工作总结606.2 展望61参考文献63第一章 绪论1.1 现实背景和理论背景1.1.1现实背景随着市场经济的迅猛发展，我国金融自助终端制造行业正处于一个快速发展的时期，国内市场对自助终端产品的需求都有大幅度的增长，与此同时，国内金融自助制造行业的市场竞争随着产品同质化倾向也越来越激烈，因此竞争中成本因素是决定成败的关键，如何将工业工程（IE）方法精益生产成功地应用到生产管理中，提高企业的生产效率、降低生产成本，从而形成竞争优势是许多金融自助制造行业迫切需要解决的问题. 工业工程（IE）方法及其技术在制造业中的应用是其应用最具代表性的领域之一，这是由制造工业所具有的独特特点所决定的；一般来说，制造业生产活动的内容包括技术和管理两个方面：一是围绕材料加工(或通常说的制造技术)研究工艺与设备，这是制造的硬件部分；二是关于制造系统，即由人、材料和设备等组成的集成系统的控制和管理，这是制造业的软件部分。IE 方法及其技术正是将两者有机结合起来的原理和技术，因此，制造业中的生产管理的研究及其应用不仅直接促使生产率提高，而且也是其他技术，如设施规划与设计、生产计划与控制等的必须要求基础。目前国内外 IE 方法在制造业中的应用越来越广泛，例如韩国从美国引进 IE，经过半个世纪发展，形成富有特色的 IE，即把 IE 与管理实践紧密结合，强调现场管理优化。在其推行的精益生产过程中，运用基础 IE 方法中大量的作业研究、动作研究、时间分析技术，带来了产品开发、质量控制、内外协作管理、与用户关系等一连串带根本性的企业组织体制、管理体制方面的重大变化和企业经营价值观的重大变化。丰田汽车公司生产调查部部长中山清孝认为，丰田生产方式（JIT）就是 IE 在制造企业中的应用。我国企业在实施推进精益生产的过程中，应该结合现场 IE，从基础 IE 普及推广入手，进而实现拉动式准时化生产.目前基于 IE 方法的精益生产在电机制造企业发展尚处在萌芽状态，而系统科学的理论方法不断融入并贯穿整个电机制造系统，产生新的设计、制造和管理的概念，形成对制造过程物质流、能量流和信息流三个方面构成的制造系统更完整的认识，将势必进一步推动 IE 理论和技术方法在该领域的发展，促进企业完成制造、生产、经营模式的战略性转移.随着世界经济的高速发展，市场需求日益主体化、个性化和多样化，生产竞争也日益全球化。因此采用科学的管理方法对工厂进行设施规划及布局，努力降低成本，是企业在激烈的市场竞争中取胜的重要手段之一，精益生产在这个时候就先得很有必要运用了。精益生产的意义在于利用杜绝浪费和无间断的作业流程，追求效益最大化。第一，追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产，或使库存达到极小的生产系统，为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。第二，追求快速反应，即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化，精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法. 本文将主要研究和分析证通电子公司自助终端装配车间设施规划，并将精益生产思想贯串其中，找出最优的单件小批量生产型加工型企业解决方案。希望对我国企业在中国市场乃至国际市场上的竞争能有所启发。1.1.2 理论背景进入21世纪，科学技术日新月异，现代化生产不断发展，全球经济产业调整和一体化进程不断加快，市场竞争更加激烈，顾客需求趋于多样化和个性化。在这种情况下，企业的竞争优势已不仅仅取决于产品的质量、价格、售后服务等因素，而且在很大程度上取决于企业本身是否具有快速的市场应变能力等，上述这些都反映了企业的管理体系能力水平。而对于制造性企业而言，全员劳动生产率水平的高低可作为一个企业生产经营管理水平的重要经济指标之一；同时，也反映出工业工程技术在其中的应用程度，并将直接影响企业的竞争力。事实证明，谁能够有效的挖掘生产过程中的潜力，提高劳动生产率，谁将就在未来竞争中取得优势地位。现在全球企业无不把“生产线改善”放在一个相当重要的位置。谁能掌握成本，谁能把自己的成本降下去，谁就能在现代这个科技和信息技术高度发达的社会占得先机。为了顺应这种发展趋势,日本丰田公司在20世纪60年代推出了关于组织、管理和产品开发、生产运作等方面的一种新管理方式,即丰田生产方式。其核心内容就是在企业内部减少浪费,以最小的投入获得最大的产出,其最终目标就是以最优质量和最低成本的产品,对市场需求做出最迅速的响应。其后,美国人通过归纳各日本公司推广应用丰田公司的经验,并与全世界各汽车制造方式做了详尽比较研究后,提出了一种区别于福特式大批量生产方式的新生产模式一一精益生产方式（Lean Production，LP），也叫准时化（Just In Time，JIT）生产方式。精益生产方式提出了多品种混合生产的概念,这使得制造业的主要生产方式从单品种流水生产向多品种混合流水生产发展。单一流水生产方式体现的是“以生产为中心”的管理思想,混合流水生产方式体现的是生产与经营一体化的管理思想,是生产组织方式的一大进步。工业设施规划不仅在工厂建成后直接影响到公司的生产效率和获利能力，对公司高层来说，是个较大的投资项目，所以，对规划方案必须慎重决策，以免造成浪费和经济损失。另一方面，现在的设施规划和未来的运行控制是一体两面。在设施规划阶段投入较多的时间和精力，充分考虑整体设施规划的完整性，在此期间进行变更，成本低且效率高，今后的设施布局变动弹性也较大；反之，若在使用阶段才因需求改变而变更，则为时已晚，其变更成本高且效率低。由此也可说明设施规划的重要性。事实上，设施规划对于企业的今后的设施维护成本、员工安全、资金运用、生产现场管理、满足未来需求等方面的影响也是非常大的。只有在设施的规划设计和实施过程中，充分关注市场、技术与管理的融合、匹配与集成，今后才能有利于企业的运作和进一步发展。同时，随着全球制造业向中国的转移，新厂房和装配线的布局设计对整个投资项目的成功运行起着越来越重要作用。1.2 研究目的和意义自20世纪初工业工程学科建立以来，设施规划与物流、运作研究、作业研究、系统工程与分析等构成了工业工程学的基础知识。而设施规划学科作为一门具有高度实用价值的学术研究领域，受到不同专业领域的重视，已成为一跨领域的研究主题。不同领域的研究者对于设施规划的认知和研究焦点也有所不同，工业工程领域着重于制造业设施的应用研究。据有关统计资料表明，美国自1955年以来，每年约有8%的国民生产总值投资在新的工业设施上，其中40%用在制造业上，达到每年2500亿美圆的以上的规模。而我国自1985年起，每年的固定资产投资至少为数千亿元人民币。因此，对于一个投资项目而言，资源利用是否合理，设施布局是否良好，工艺设备是否先进实用，投产后的社会效益和经济效益如何，设施的规划和设计起着决定性的作用。工业设施规划不仅在工厂建成后直接影响到公司的生产效率和获利能力，对公司高层来说，是个较大的投资项目，所以，对规划方案必须慎重决策，以免造成浪费和经济损失。另一方面，现在的设施规划和未来的运行控制是一体两面。在设施规划阶段投入较多的时间和精力，充分考虑整体设施规划的完整性，在此期间进行变更，成本低且效率高，今后的设施布局变动弹性也较大；反之，若在使用阶段才因需求改变而变更，则为时已晚，其变更成本高且效率低。由此也可说明设施规划的重要性。事实上，设施规划对于企业的今后的设施维护成本、员工安全、资金运用、生产现场管理、满足未来需求等方面的影响也是非常大的。只有在设施的规划设计和实施过程中，充分关注市场、技术与管理的融合、匹配与集成，今后才能有利于企业的运作和进一步发展同时，随着全球制造业向中国的转移，新厂房和装配线的布局设计对整个投资项目的成功运行起着越来越重要作用。生产方式是设施规划的重要输入，与传统的大量生产和批量生产不同，当前，基于“丰田生产”方式的精益生产思想的生产方式在日本悄然诞生，并在全球范围内流行开来，对设施规划产生了深远的影响。精益生产方式始于六十年代的日本，当时被称为“丰田生产方式”，认为不能给产品增加附加值的生产活动都是一种浪费，应该精简掉。它采用准时生产（JIT）的思想对生产进行管理，通过看板(kanban)控制系统将生产信息传达到各个工作地。(1)帮助企业实现体制的创新“生产线改善”使生产效率提高，成本降低，这势必要有一种全新的体制去配合它。通过全员改善给员工更大的发展空间，使员工的酬劳和他们的劳动成果紧密相连，这势必会激发他们潜在的能力，这势必会激发他们潜在的能力，让他们去思考，而不是以前那样机械的去做上级下达的命令。(2)创立“以人为本”的机制“以人为本”的机制，就是在企业内部建立一种竞争机制，各员工通过自己的改善，给企业带来多大的利润都有一个标准。带来的利润大的员工自己得到的酬劳就多，这势必会激发员工思考怎么去改善，去超越这个标准，这就充分的发挥了团队的智慧，既使企业得到了较大的利润，员工同时也得到了实惠。 (3)布局的改善使现场布局更符合科学原理，使企业具备效益提升的硬环境；使现场布局更合理，更美观，更能满足企业形象的需要；使现场布局更符合投入产出比的要求；使现场布局更能适应新产品，新工艺开发的条件要求；使现场布局与新的作业流程，工艺流程配合的更合理，更具科学性；使现场布局更能避免安全隐患的产生；使现场布局更符合环保条例的要求；使现场布局更能为企业保守商业机密；使现场布局更具备适变性原则；使作业现场的作业环境能使作业人员心情舒畅，以提高作业效率。第二章 精益生产及设施布置2.1精益生产和IE理论知识的应用2.1.1 精益生产的概念：精益生产方式(Lean Production)是美国在全面研究以 JIT 生产方式为代表的日本式生产方式以及西方发达国家和发展中国家应用情况的基础上，于 1990 年所提出的一种较完整的生产经营管理理论。它是一种“人类制造产品的非常优越的方式” ，它能够广泛使用于世界各个国家的各种制造企业，并预言这种生产方式将成为未来二十一世纪制造业的标准生产方式，该理论所称的精益生产，是对 JIT 生产方式的进一步提炼和理论总结，其内容范围不仅只是生产系统内部的运营、管理方法，而是包括从市场预测、产品开发、生产制造管理(其中包括生产计划与控制、生产组织、质量管理、设备保全、库存管理、成本控制等多项内容)、零部件供应系统直至营销与售后服务等企业的一系列活动。2.1.2精益生产的目的及阶段：精益生产方式的目的是最大限度地消除浪费。精益生产理论认为，“浪费”一般分为七种，即：（1）过量生产（制造过多，过早生产）；（2）库存的浪费；（3）等待的浪费；（4）搬运的浪费；（5）产品的缺陷；（6）动作的浪费；(7) 不必要的过程。除此之外，还有人力资源的浪费、能源的浪费等等。实施精益生产就是通过采用精益技术工具对企业的所有过程进行改进，从而达到提高企业适应市场的能力及在质量、价格和服务方面的竞争力的目的。总的来说，实施分为以下四个阶段：(1) 用价值流图析技术、过程分析等方法，明确当前过程中所存在的浪费；(2) 采用精益技术，改进和消除所发现的各种浪费；(3) 对改进的效果进行评估；(4) 对于行之有效的方法进行总结，使之规范化纳入公司管理系统之中。2.1.2.1 价值流所谓价值流（Value Stream Mapping），是指资源或原材料转变为产品或服务并到达客户手中所经历的全部活动。价值流中包括了增值的活动和不增值的活动。通过在价值流中找出哪些是增值的活动、哪些是可以立即去掉的不增值的活动，就可以发现浪费现象并及时予以消除，从而使创造价值的各项活动顺畅地流动起来，而这正需要企业通过持续不断地开展精益化革新活动来努力实现并加以保持。价值流图析（VSM）是实施精益生产实施的前奏。绘制出生产过程当中的生产周转时间、停工时间、在制品库存、原材料移动和信息流等将会帮助我们识别当前生产状况下的流程活动，并且指引我们找到将来期望的生产状况。2.1.2.2 一个流：一个流是精益生产方式的核心思想之一，是要尽量使工序间的在制品数量接近于零。这就是说，前工序的加工一结束，就应该立即转到下一工序去，这种生产同步化（顺畅化）是实现精益生产的一个基本原则。一个流生产是指从原材料投入到成品产出的整个制造加工过程中，每次只传递一个制件到下一道工序，每道工序在下一道工序需要制件时刚好加工完毕并立即传递，而且传递的数量为一个。因此，一个流也叫单件流和“做一个，传一个”。一个流生产可以最大限度降低在制品库存，鼓励保持工作均衡，提高质量，以及进行许多其它的改善。2.1.3 精益思想：精益思想的核心是以最小的资源投入创造出尽可能多的价值，为顾客提供及时的产品和服务。精益思想是与浪费针锋相对的，因为它提供了以越来越少的投入较少的人力、较少的设备、较短的时间和较小的场地获取越来越多产出的方法，同时也越来越接近用户，提供他们确实要的东西。精益思想通过及时反馈把浪费转化为价值的努力。2.2.1 IE的定义：工业工程是对以人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。2.2.2 IE的理念：1、经济性的追求：IE活动的最终目标是提高效益、降低成本。2、合理性的追求：所有的改善均应以合理为基本原则。3、整体最适化的追求：效率、成本、质量三者兼顾，不可为提高效率牺牲质量，必须以整体的立场达到最适化。4、尊重人性：实施改善时，必须重视相关人员的感受及意见，做到“人和”，以便获得最大的协助。2.2.3 IE改善方法贯穿整个IE基础理论课程阐述2种现场的改善方法：一、方法研究；二、作业测定 表1 IE技术的活动范围项目古典IE近代IE改善：一方法研究 二作业测定技法：动作分析、作业分析、工程分析目的：作业或工程的经济化劳动生产率的提高，动作经济技法各种时间研究手法：目的：设定标准时间于作业层，确定科学管理技法：系统分析等近代的分析手法目的：经营效率提高、经营管理者的改革、系统化的促进技法：OR等近代的衡量方法目的：决定经营所需标准资料、情报系统的设计，在经营层确立科学化管理。工作研究的显著特点是，在需要很少投资或不需要投资的情况下，可以使企业的劳动生产率显著提高，从而提高企业的经济效益，增强企业的竞争力，因此世界各国都把工作研究作为提高劳动生产率的首选技术。工作研究包含方法研究和作业测定两大技术。方法研究帮助寻求完成任何工作的最经济合理的方法，从而减少人员、机器、无效的动作和物料的消耗，并使方法标准化。方法研究是作业测定的前提。作业测定用于制定用经济合理的方法完成工作所需要的时间标准，从而减少人员、机器和设备的空闲时间。方法标准、时间标准最终使人、机、物都能将各自的能力尽可能全部贡献于有价值的工作，并且为应用其他 IE 技术奠定基础。2.2 生产现场精益生产理论和IE改善理论的结合 2.2.1 改善的方法 表2 精益和IE理论结合精益生产理论IE改善理论理论结合1、7大浪费：过量生产库存的浪费等待搬运的浪费产品的缺陷动作的浪费不必要的过程2、一个流3、拉动4、价值1、方法研究2、作业测定1、通过方法研究寻找装配车间现场的7大浪费；2、通过作业测定寻找装备车间精准的节拍时间，寻找突破实现一个流2.2.2 改善的顺序 进行改善时，无论内容如何，都需要按顺序进行，一般的改善顺序如下：改善顺序科学思考方法与QC方法关联1、 必须改善点的发现2、 对现在方法的分析3、 得到构思4、 制定改善方案5、 验证6、 优化7、 固化明确目的抓住事实对事实进行思考立案实施评价固定方案选定理由把握现状要因分析研究立案实施评价固定方案1、 必须改善点的发现（改善的第一阶段）发现必须改善的问题点，即知道自己负责的车间目前存在什么样的问题，其中问题点人、机、料、法、环等广泛存在的东西人：在生产过程中人员配置是否合理，是否需要增减；机：机器设备配置是否充足，使用是否方便，快捷；料：物料配送及摆放是否合理；法：有没有使用正确的作业手法或安装方法生产加工正确的产品环：环境，生产作业的环境是否舒适；生产现场5S 。2、 对现在的方法的分析（改善的第2阶段）决定改善好坏的条件之一是如何把握现状。如不充分地分析现状，只凭推测来判断并实施改善，则成为最大的失败原因。在改善中，以现场实态为全部出发点、从实际现象出发，追溯原因解决问题的方法应得到彻底贯彻。1） 装配生产过程存在的7大浪费，结合实际进行分析，排查；2） IE理论方法的分析，寻找现状中存在的不合理内容；A、 操作分析B、 程序分析C、 动作分析 方法研究D、 5w1h分析E、 防呆法分析F、 时间测定 作业测定G、 工作抽样 综合运用IE理论知识找到生产现状存在的问题，做好数据的收集； 3、得到构思（改善的第三阶段） 如果明确了改善目标，并从现状中明确了解该问题何以成为问题，则问题点就一个个地显现出来，然而，要单独解决这些显现出来的问题点却很难奏效。因此，整理问题点就成为构思时的关键所在。1） 原因的追究方式重点在于全面观察现场的态度：第一，为了抓住问题点的真正原因，关键是经常抛弃先入为主的观念、变成一张白纸来观察的态度；第二，尽管自己认为已找到了问题的原因，也要进一步深入观察，这是很重要的一点；第三，如果花费时间追究原因，则必能找到问题的真正原因。 2）5W1H 追究原因时间重复5次“为什么”是一条铁定规则。 谁（WHO）人、对象者 何时(WHEN).时间 哪里(WHERE)地点 什么.(WHAT).对象 为什么.(WHY)必要性的追究 怎么样.(HOW).作业方法 3）追究原因的条件 首先，可认为以相同条件重复作业是追究原因的首要条件。所谓以相同条件重复作业，是具有再现性的做法。所以，即使发生问题，也很容易追究原因。作为第二个条件，是加工之后立即检查。我们由此明白了建立按流程生产每一种产品的机制是追究原因之条件的道理。4）得到构思的方法 为了得到关于改善的构思，有很多方法，但构思时的基本要点是从各个角度分析性地、独创性地、尽量不作判断地构思。下面列举构思时的思维方式。a 构思与判断分别在不同场合进行。b 尽量多提出。c 从各个角度考虑。d 借助分析。e 进行综合。f 结合他人的构思。4、制定改善方案（改善的第四阶段） 剔除现状的不合理，设计和设置新的合理方式。5、实施新的方案 在实施过程中继续寻找不合理的，继续优化6、评价 现状和改善后进行数据对比7、固化将改善后的方法进行规范的导入和记录2.3设施规划与布局设施规划与布局的发展历程和研究现状设施规划发源于早期的制造业，是伴随着工业生产产生的，一直以来都是工业工程的重要分支。只有联系工业工程的发展史，才能明晰地把握工业设施规划的发展之路。设施规划理论的发展分为几个阶段： 1、二十世纪初至三十年代是学科的萌动初创期，以泰勒的科学管理方法和福特的流水线生产方法为标志。人们开始认识到工厂设计和物流管理在生产中的意义，但对工厂设计的研究还局限于“工作研究”。该时期的设施规划还主要凭经验和感觉。自泰勒时代开始，工厂逐步取代了小手工作坊，管理工程师就关心制造厂的设施规划问题，开始把“机”和“物”的管理提到一定的地位上来。在早期，工厂设计的活动主要有三项，即：操作法工程(Methods Engineering),研究的重点是工作测定、动作研究等工人的活动；工厂布置(Plan Layout),就是机器设备、运输通道和场地的合理配置；物料搬运 (Material Handling),就是对从原料到制成产品的物料的控制5。 2. 二十世纪四十年代至六十年代是设施规划学科的快速发展时期。对工厂设计的研究由“工作研究”拓展至物料搬运方法(Material Handing)与工厂布置 (Plant Layout)研究6。设施规划成为具有独立的学科方向和技术体系的学科。1961 年美国的缪瑟提出了极具代表性的系统布置设计理论；随着计算机技术的发展，以 MJ 摩尔等为代表的一批设施规划与设计学者，研究应用计算机技术进行平面布置及其优化的问题，并产生了许多用高级语言写成的平面布置程序，如用于新建设施的 CORELAP、ALDEP 程序和用于改建布置的 COFAD、CRAFT 程序，形成了计算机辅助设施布置方法，为生产系统的设施新建和重新布置提供强有力的支持和帮助，节省了大量人力财力。国内在80 年代以后引进缪瑟理论，收效显著。 3.七十年代后，计算机在生产管理中的应用标志着设施规划进入现代发展阶段。柔性制造系统在工厂大量出现，无人工厂开始出现，成组技术解决了多品种、小批量生产带来的问题。随后又提出了敏捷制造及清洁生产的概念。业务管理从理论上取得了长足进展。标准化服务比比皆是。设施规划的研究已开拓拓展至交通运物、港口、 民航甚至文教、卫生等系统中。如何在设施规划中充分发挥人的积极性成为当前突出的问题设施规划理论及方法已渗透于城市规划、区域开发、建筑学、市政工程等领域。 设施的布局设计己不是新问题，即使在原始的小作坊里，工匠们也要根据工序流程和物件移动的需要来合理布置他们的工作间。随着生产复杂性和生产规模的日益增强和扩大，各种布局方案应运而生，如工程布局，功能布局，作业线布局等方案7-8。Muther 8提出了系统布置方案 SLP(Systematic Layout Planning)。由于设备布局设计问题的复杂性及其实用性，从六十年代开始，有学者着手研究计算机辅助设计问题。随后产生了一系列计算机辅助布局设计和分析的商用软件包，如 CORELAP, PLANET, SHAPE, CRAFT 等，它们在布局设计建模、布局求解算法及系统交互式等方面做出了卓有成效的工作。 Kusiak 和 Meller 等人对制造设备布局问题进行了全面的回顾并着重研究了柔性制造系统 (FMS)环境下的布局设计9-10。Badiru 和 Arif11开发了一个设备专家布局系统，并在其中采用模糊逻辑方法来实现关系代码，以反映未来生产设备需求的不精确性。Montreuil 提出了基于人工智能、优化、仿真和CAD 于一体的集成的布局 方案，在此基础上，进一步对基于物流的布局问题提出了并行布置和网络布置的设计方法。 Kouvelis et.al.12曾指出，生产设备的位置是制造系统设计早期需要解决的最关键的问题之一。到目前为止，研究人员己经提出了数个解决制造系统布局问题的公式和规则，涌现了大量的方法和技术手段，可以将它们粗略地分为两个类别:最优化方法和近似优化方法。 Kusiak 和 Heragu 13则对已有的设备布局问题进行了归纳，它们可以分为以下几类:二次分配问题模型 QAP (quadratic assignment problem)，二次布置占有模型QSP(quadratic set covering problem)，线性整数规划模型，混合整数规划模型和图论模型14。 以往的研究成果来看，设施布局问题的求解大多是利用二次分配问题方法，QAP方法已经在很多领域有了广泛的应用，包括城市规划、计算机控制面板布局以及配线布局等。QAP 解决的是一个布局问题的特例，因为它假定所有的布局实体都是具有相互关系的等面积的实体，并且所有可能的放置点都是事先指定的。QAP 将布局实体与可能的放置点一一对应。将一个布局实体放置于某个特定位置的费用取决于其实体的 位置。这就是二次分配问题命名的由来。它最早是由 Koopmans 和 Beckman 15提出设施是指一个企业所拥有的有形资产，主要由四部分组成：实体建筑、机器设备、 物品物料、工作人员。作为工业生产系统中相对稳定的物质或实体要素，工业设施有单体设施与复合设施之分。在工厂设计与规划中，单体设施是指符合产品加工与制造要求的一台 (套)或一组设备(设备群、生产线、制造单元等)以及单一的其它物质条件。 复合设施是适应产品生产与经营的技术、经济和组织要求而组合成。 规划是指如何将一个系统中的资产做最有效的分配、安排，使系统达到最佳的绩效表现。 设施规划是一个涉及面很广的工作，是一种技术性、经济性、政策性、综合性很强的知识。设施规划是在企业经营策略的指导下，针对企业个体中的生产或服务系统的生产或转换活动，从投入到产出的全部过程中，将人员物料及所需的相关设备设施等，做最有效的组合与规划，并与其他相关设施协调，以期获得安全、效率与经济的操作，满足企业经营需求，同时更进一步针对企业长期的组织功能和发展产生更积极的影响和效益。各种文献对设施规划与设计的定义的表述不尽一致，但都把它定性为对一个生产系统或服务系统进行全面的、系统的规划和安排。最近出版的全国高等教育自学考试工业工程教材设施规划与设计，根据上述特征，把设施规划与设计定义为：设施规划与设计是为新建、扩建或改建的生产系统或服务系统，综合考虑相关因素，进行分析、构思、规划、论证、设计，作出全面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以达到预期目标。 设施规划相对于制造行业来说就是如何使制造设施最有效地支援生产活动。如图 设施位置选址设施系统设计设施规划布置设计 设施设计搬运系统设计 从图 1-2 中可以看出设施规划的内容主要包含下面几点： 1. 设施位置选择对设施进行地区、地点的选择； 2. 布置设计对建筑物、设备、运输通道、场地进行合理配置； 3. 搬运系统设计对物料搬运路线、方法、器具及储存场地做合理安排； 4. 设施系统设计对建筑结构进行设计，以满足功能、空间、经济等需要；对电力、照明、排水、通风等进行协调设计；对信息通信的传输系统进行全面设计。2.4生产率大概述：生产率在经济学上是一个用来衡量生产系统转换效率的指标，一般定义为“产出与投入之比”，即 生产率 (P) =产出/投入；其概念可用图 2-3来简要表示。 转换过程 投入（I） 产出（O） 劳力、设备 系统 产品、服务 设施、材料等 O/I 生产率 图 2-3 生产率一般概念 I-投入；O-产出德鲁克指出：“生产率是一切经济价值的源泉。”所以，它成为一切生产组织、行业、一个地区乃至一个国家最为关心和追求的指标。提高生产率又十分重要的意义，具体体现在以下几方面：提高生产率是实现经济增长的主要手段。提高生产率是增加工资和改善人民生活的基本条件。提高生产率可以缓和通货膨胀。提高生产率可以增强国际竞争力，保持国际贸易平衡。生产率提高对就业和社会发展有促进作用。生产率与质量同步发展的关系。生产率计算公式静态生产率：生产率=测定期内总产出率/测定期内要素投入量 （2）动态生产率指数：生产率指数=（测定期产出量/测定期量投入量）/（基准期产出量/基准期投入量）第三章企业及车间现状分析3.1 证通电子厂介绍深圳市证通电子股份有限公司创立于1993年，经过十多年的高速发展，现已发展成为拥有超过900人，注册资本13100万元人民币，资产超5亿元， 深圳市证通电子股份有限公司主要致力于安全支付行业、自助服务行业的产品研发、生产、销售及应用集成服务。证通产业园内，下分制造一部、制造二部、佳明光电事业部，主要制造加工生产：金融通信设备，金属密码键盘、票据及凭条打印设备、自助终端机、ATM、POS设备、LED 照明、风光发电设备。制造二部在2012-2014年度自助终端机、ATM设备生产统计：2012年年产量18000台，2013年年产量16000台，2014年年产量23750台。是典型的单件小批量生产型加工型企业。3.2自助终端产品的介绍：自助服务终端是以“24小时自助服务”为系统设计理念，可以缓解传统营业厅人流量过大的问题，弥补原来营业时间上的不足，避免顾客在营业厅办理业务的烦恼，使顾客感受到轻松、便捷、体贴的服务。营业厅自助服务终端是对营业厅服务的延伸与补充。 在金融行业用户可以进行账户查询、自助转账、对账单打印、补登、自助挂失业务办理；在通信行业用户通过终端机输入电话号码、即可进行自助办理手机停（复）机、话费账单查询打印、缴费、发票打印、来电显示、GPRS等基本业务的开停办理；还可以购买移动电话卡，密码充值凭条。通过增值开发，还可以通过配套设备实现商品购买等其它增值服务。该设备具备节省人员开支、降低营业成本、24小时连续工作、无差错运行等优点，可放置于电信营业厅、代收费点、车站、码头、机场、大型商场等公共场所。1、大堂类：2、壁挂类：3、自助查询类：4、穿墙类及ATM及VTM：3.3 自助装配车间介绍：制造二部生产车间由钣金加工车间和装配车间组成，由于产品设计周期短及产品定制化非标准小批量的原因，人工成本由2012年的1100/元提高到2015年的2300月/元人工成本的极具增加。装配生产不能实现精益化少人化生产的一个流生产模式。装配线体设施布置及规划糟乱5s，频繁换线造成线体作业节拍失控，基本没有符合自助产品装配的生产模式。本次研究综合运用精益生产理论及IE技术对单件小批量定制化生产车间进行装配线体的改善设施布置及设计优化。设计更符合单件小批量非标准定制化产品生产加工模式，目标少人化、精益化、一个流的装配车间。3.4装配车间现状分析目前制二部装配车间由1散件物料装配线、1条电话机装配线、1条机壳装配线，2条整机装配线，1条循环老化线组成。因为生产产品基本是非标类定制化产品，车间较凌乱，物料摆法杂乱，线体作业人员移动频繁，未产生价值的动作过多，生产效率低下，未按照生产节拍作业，线下产品堆积严重，生产是无序的，杂乱的。生产过程中的移动路线复杂，常有倒流路线。车间的现场生产管理采用的是传统的管理方式，库存管理和物流管理大多数是靠自己的经历，如电子料和五金物料的乱堆，这使得工人不能发挥自己的生产能力，本该能按照既定节拍生产的最后没有做到，降低了车间的生产效率。造成了产品堆积。3.5改善目标本文从生产计划与控制、库存管理、物流管理、人因工程四个方面，运用精益生产方法、工作研究分方法和“5W1H”技术对自助终端装配车间进行效率的改善与研究。具体改善目标如下：1. 找出与精益生产相关的生产计划与控制、物流管理、库存管理、方法、人因工程因素，对各相关因素进行分析，利用物流分析技术和流程分析技术，识别当前生产当中的浪费，找出可改进的地方，并对可改进的制定改善方案。车间物流设施规划改善。对整个生产系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本以及生产安全进行综合分析，找出不合理之处，把工序五要素人、机、料、法、环有机统一起来，并充分保持装配车间生产线平衡。按照节拍作业，基本实现一个流。3.1 图 装配车间改善前整体布局图（详细图纸参看附件）第四章 装配车间详细分析及改善4.1 装配车间现状布局分析目前制二部装配车间由1散件物料装配线、1条电话机装配线、1条机壳装配线，2条整机装配线，1条循环老化线组成。参考3.1图 装配车间现状自助终端产品按照以上分为4大类，由于每类产品的大体结构相同，其加工工艺也十分相似，由此，该车间将产品分为机壳装配区和成品装配区及检验维修区，其中机壳装配到成品装配及检验维修基本都是人工搬运。该车间存在如下几点问题： (1) 物流的路线太长，造成运输时间的浪费，并且各工序之间的衔接过程存在许多Muda(浪费)，造成各工序的生产效率很低； (2) 生产现场存在大量闲置不用的生产设备，占用了大量的空间，同时生产现场显得十分混乱；(3) 一条机壳装配线体，供应2条机壳装配线体，前端供应不能满足后端装配的需要，后端时常出现等待，极大的浪费；（4）整个车间的空间利用率非常低下，五金机壳和电子物料摆放也是杂乱而无序的；（5）现有布局场地面积的极大浪费，必须改善，现有布局没有充分利用，规划产能也是局限了，日产能40台左右。4.2 生产加工工艺分析目前装配车间的现状生产工艺流程以下图示：按照现状工艺流程分析：加工流程繁琐，基本不能实现平衡的一个流生产。 图4.2 现状工艺流程图4.3 车间物流路线分析安装现状车间规划布局物流搬运路程统计如下：按日次统计物流路线线别电子料搬运路程散件料搬运路程机壳五金料搬运路程整机入库搬运路程总计（M）现状675445670059800搬运路线太多，产生了过多的搬运浪费，现状物流路线必须改善。4.4生产线不平衡分析自助终端产品每天的装配总产能40PCS左右，月产能900台左右，按照现状工艺装配物料需求量统计如下：（具体产品涉及到保密性，零件具体名称不再阐述，只提供需求总数）机壳五金物料需求散架加工物料需求装机装配物料需求单台需求量月900套需求量单台需求量月900套需求量单台需求量月900套需求量595310026234005045000统计表可以看出每天的物料需求量按照现有的工艺装配布局是不平衡的，机壳加工、散件加工，和整机装配是不平衡的。4.5 装配作业单元的划分 装配现有工艺流程作业单元划分如下表表4.5序号作业单位名称建筑面积m2序号作业单位名称建筑面积m22机壳配料区3338检验环线1623散件配料区1029老化检验区904整机配料区21710维修区485机壳装配区15012班组长办公室126散件装配区7111包装区407整机装配区3051半成品仓库5004.6 时间安排自助终端由于订单数量多，批量少，可以采用流水线式的单元作业模式，可以将机壳和散件加工整机装配整合在一条流水线，实现一个流作业方式。电话机查询机生产订单数量单一，批量大，基本可保留现有流水作业模式。4.7 绘制从至表根据12月装配车间的生产能力和物料各零部件的物流量，利用自助产品装配工艺流程图进行物流分析，计算各种零部件的运出量及各工段之间半成品的转运量，根据表4-7得出装配车间物流强度汇总表见4-8。表4-7 作业单位间运量表 从 至123456789101112合计半成品库机壳五金物料散