设施规划与物流分析.doc

一、 公司简介 柳州市双飞汽车电器配件制造有限公司座落于广西工业城市柳州，创建于1993年，公司占地面积25347平方米，固定资产2000万；全厂职工800余人，其中管理人员及技术人员100多人，是专业生产汽车、工程机械线束的企业。具有较强的技术开发及技术转化能力，参与上汽通用五菱汽车股份有限公司N200的线束设计。目前，公司现有生产流水线8条，线束生产能力达到80万台/年，于2003年通过ISO9000、QS9000质量管理体系国际认证，2006年通过ISO/TS16949质量管理体系国际认证。我公司主要生产汽车用电线束，采用日本生产的电脑自动裁线剥机下线，美国麦克公司生产的384型、512型线路检测仪进行产品质量检测，共有80多台压接机，32台单冲。生产各种类型的QVR、AVS、AVSS汽车电线，以及PVC管和民用BV、RV电线、电缆，06年销售额1.5亿元以上。拥有为5万台/月，微型汽车配套全车线束的生产能力，以及具有大量生产各种汽车电缆的生产能力。我公司现为上汽通用五菱公司、东风柳州汽车有限公司、柳工、柳特、桂林大宇、桂林客车发展公司配套生产全车线束。二、 机加工车间存在的问题以及优化布置的必要性 通过调查发现该车间作业设施大体上是按产品成品结构布置，车间主要是对物料的加工和制作，在某些设施对原材料需求的路线比较远，物流搬运存在迂回曲折，因此在时间和空间上对物料的搬运存在不合理的现象，影响车间作业的快捷性和方便性。因此，有必要对车间的布置进行优化。三、 对机加工车间进行设施布置的可行性 利用SLP法按照各作业单位之间的相互关系，找出不合理的地方以加以规划，现代化的设施规划必须建立在对设计方法，应变弹性以及绩效指标等方面进行持续改善，以减少车间的作业成本，投资资金，有利于加强对车间的管理及对资源的有效利用，通过合理的改善，以减少车间的空间和时间的利用率，增强车间的作业效率。四、 设计步骤（一）实地调查、测量、收集数据资料 通过几天我们对车间现场的实地调查，记录了车间生产产品的相关数据，产品（零件）调查 ： 调查产品（零部件）的构成及其产量，填写产品 - 数量分析表（附表1）；产品产量、设备类型与台数（附表2）；生产单位占地面积计算表（附表3）；仓储单位：储存物品、储存方式、占地面积大小（附表4）（二）做出车间实际平面布置图 通过对车间各加工区、设备所占面积的测量，根据记录的各加工区的位置、大小、尺寸的记录，按照1:200的比例作出车间原有的实际平面布置图，如（附图1）所示。图中有相应的生产区的代号如1、 2等。（三）产品数据分析1 做PQ曲线图 工厂布局设计需要的主要是产品及其生产纲领和生产工艺图。对于产品和产量的要求也是很重要的。产品的型号、系列、规格、产量、和年生产量（附表1）做PQ曲线图可以根据Q/P的比值看出是大量生产、单件生产还是中小批量生产，据了解QVR、AVS、AVSS汽车电线年销售量最高，作为我们分析的代表产品，其次作出其代表产品个零件的PQ曲线图（附图2）。2产品工艺流程图 工艺流程图是在方案流程图的基础上绘制的,内容较为详尽的一种工艺流程图。是设计,绘制设备布置图和管道布置图的基础,又是施工安装和生产操作时的主要参考依据。通过实地的调查得到产品的工艺过程，编制产品工艺流程图，如附图3所示。（四）物流分析据资料统计分析，产品制造费用的20%50%。是用作物料搬运的，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右。工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态做出深入的分析。1 编制物料搬运一览表 工厂内的物料搬运涉及到全厂工艺过程、搬运作业、仓库管理、信息系统等各个方面，现代物料搬运的重要特征是把物料搬运过程中的所有环节(包括运输、装卸，储存，加工，装配和包装等)，当作一个整体的物流系统来考虑，并与工厂布置密切结合，使工厂物料流动与转移更趋合理，减少物料和能源消耗，缩短物料流动周期，提高产品质量，节省劳动力，最终实现系统总体效益最优化。根据产品工艺流程图及车间实际平面布置图写出有关的物流关系的作业单位对应的物流量，作出物料搬运一览表，如附表5所示，物流等级参照下表1划分等级。表1 物流强度等级划分表物流强度等级符号物流量线路比例（%）承担的物流量比例（%）超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U从而可以根据此表绘制出物流强度分析表如附表62编制物料搬运量距积从至表当研究的产品、零件或物料品种数量非常多时，用从至表研究物流状况非常方便，从至表是一个方阵表格，以一定顺序按丘排列物料移动的起始作业单位（工序），以相同顺序按到排列物料移动的终止作业单位（工序），行、列相交的方格中记录从起始作业单位到终止作业单位的各种物料搬运量的总和，有时也可同时注明物料种类代号。 具体的物料搬运量参看附表7 （五）非物流分析1非物流作业单位相互关系的决定因素及相互关系等级划分不同的非物流单位之间需要考虑下表列出因素表2 非物流作业单位相互关系的决定因素表作业单位其他相互关系的影响因素：1.物流2.作业相似性质3.工艺流程4.监督和管理方便5.工作联系频繁程度6.使用相同的公共设施7.服务的；频繁和紧急程度8.噪声，振动，易燃危险品的影响之后可给出而单位间的关系密切程度等级，在SLP中作业单位间互相关系密切程度等级可划分为A、E、I、O、U、X，其含义比例如表3。表3 作业单位相互关系等级符号含义说明比例（%）A绝对重要2-5E特别重要3-10I重要5-15O一般密切程度10-25U不重要45-80X负的密切程度不希望接近2做非物流作业单位相互关系表 利用与物流相关表相同的表格形式建立非物流作业单位相互关系表，表中的每一个菱形框格填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，上半部用密切程度等级符号标志密切程度；下半部用数字表示确定密切程度等级的理由。如附表8所示3作非物流作业单位相互关系图 有了非物流作业单位相互关系表，作出非物流作业单位相互关系图，更好的了解到非物流作业单位之间的关系。如附图4所示4作业单位相互关系作业单位相互关系密切程度的评价，可以由布置设计人员根据物流计算、个人经验，或与有关作业单位负责入过论后进行判断；也可以把相互关系统计表格发给各作业单位负责人填写；或由有关负责人开会讨论决定，由布置设计人员记录汇总。作业单位相互关系分析的结果，最后要经主管人员批准。在评价作业单位相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系”，其它作业单位之间的相互关系，通过对照“基准相互关系”来确定。确定了各作业单位相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式，建立作业单位相互关系表。表中的每一个菱形框格填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，上半部用密切程度等级符号标志密切程度；下半部用数字表示确定密切程度等级的理由。如附表9所示。5作业单位综合相互关系表各作业单位之间既有物流联系也有非物流的联系，两作业单位之间的相互关系应包括物流关系与非物流关系，因此在SLP中，要将作业单位间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系综合相互关系，然后从各作业单位间的综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。确定物流与非物流相互关系的相对重要性。一般，物流与非物流相互关系的相对重要性比值mn不应超过1331。当比值小于13时，说明物流对生产的影响非常小，工厂布置时只需考虑非物流的相互关系；当比值大于31时，说明物流关系占主导地位，工厂布置时只需考虑物流相互关系的影响。实际工作中，根据物流与非物流相互关系的相对重要性，取mn=31，21，11，12，13。mn称为加权值。量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。一般，取A=4、E=3、I=2、O= 1、U=0、X=-1。如附表10所示。（六）绘制单位位置相关图 在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。当作业单位数量较多时，作业单位之间相互关系数目就非常多，一般为作业单位数量的平方量级，因此既使只考虑A级关系，也有可能同时出现很多个，这就给如何入手绘制作业单位位置相关图造成了困难。为了解决这个问题，引入综合接近程度的概念。所谓某一作业单位综合接近程度，等于该作业单位与其它所有作业单位之间量化后的关系密级的总和，这个值的高低，反映了该作业单位在布置图上是应该处于中心位置还是应该处于边缘位置。为了计算各作业单俭的综合接近程度，把作业单位综合相互关系表变换成右上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，然后量化关系密级，并按行或列累加关系密级分数，其结果就是某一作业单位的综合接近程度。如附图5所示。（七）绘制单位面积相关图 对于生产、储运部门，物料一般沿通道流动，而设备一般也是沿通道布置的，通道的型式决定了物料，人员的流动模式。 选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。由于外部运输条件或原有布置的限制，常需要按照给定的入、出口位置来规划流动模式。此外，流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形、物料搬运方式与设备、储存要求等方面的影响。如附图6所示。（八）作业单位面积相关图的调整 作业单位面积相关图是直接从位置相关图演化而来的，只能代表一个理论上的、理想的布置方案，必须通过调整才能得到可行的布置方案。因此，从前述工厂总平面布置设计原则出发，考虑除5个基本要素以外的其它因素对布置方案的影响。在面积相关图上，反映出作业单位之间的直线距离，而由于道路位置、建筑物的规范形式的限制，实际搬运系统并不总能按直线距离进行，物料搬运系统有三种基本型：为直线道路的直接型、按规定道路搬运的渠道型以及采用集中分配区的中心型系统。作业单位的建筑物应采用定型设计，即应保证道路的直线性与整齐性、建筑物的整齐规范以及公用管线的条理性。厂区内的道路不但承担着物料运输的任务，还起着分隔作业单位、防火、隔振等作用。厂内道路的布置应满足如下基本要求：1）道路布置应适应工艺流程需要，满足物料搬运要求，力求短捷、安全、联系方便。2）道路系统应适应公用管线、绿化等要求。3）满足生产、安全、卫生、防火及其它特殊要求。4）避免货运线路与人流线路交叉，避免公路与铁路交叉。5）厂内道路系统一般应采用正交和环形布置，交叉路口和转弯处的视距不应小球30m。（九）方案的评价与选择 通过对作业单位面积相关图的调整，已经取得了数个可行方案，应该对每个方案进行评价，选择出最佳方案，做为最终的工厂总平面布置方案。表4 改进前后物料搬运总距离比较表 单位：m方案位置名称 原方案方案1李郡方案2梅文博方案三曾维升柳工下线装线区1010815N1下线压线分装区55556360 D150N200下线压线 分装区515105发动机线束压线 分装区105525综合线束压接区15101015电瓶线加工区20151518N200流水线10555D150流水线5101086360流水线10151010柳工组装生产区510107N1流水线5101012发动机线束流水线5555综合线束装配区105510总计115110108140方案1图1改进后的平面图方案2图2改进后的平面图方案3 图3改进后的平面图经过上述方案的规划，认为方案2的规划方案为最优。原因有以下方面，像6360、N200、D150下线压线后可以直接送往下一各对应的流水线进行操作。不必要在进行曲折的物流过程，其他有些地方还是值得保留的，如N1、发动机、综合线束、电瓶线加工区可以就直接送往其对应的流水线，仓库里的物品不必要来回的物流，可以逐层的进行下去，故而确定为最优方案（十）绘制改进优化后的车间平面布置图 进过方案的评价与选择，最终将原有的车间平面布置得到了跟好的布置。最后按1:200的比例绘制车间改进后的平面布置图。如附图7所示。五、 结语 通过对车间设施规划与物流分析课程设计作业，对其有了更好的了解，综合了作业单位之间的直线距离，而由于道路位置形式的限制，实际搬运系统并不总能按直线距离进行，考虑到各种原因，我们对其进行了从至表分析（附表7），物流强度的计算（附表6），再结合作业单位面积相关图的调整，得到最终的车间平面布置图，我们达到了对车间优化的目的。致谢本课程设计的工作能够得到顺利的完成，首先要感谢李丽清老师的指导，感谢她在我们做课程设计中耐心地为我们讲解和指出我们对知识的把握不够及对细节的掌握不足，使得我们能及时的改正我们的错误，能顺利的完成我们的课程设计；同时感谢柳州市双飞汽车制造厂给我们这次做课题调查的机会，感谢他们厂领导的亲切接待及对我们的照顾，使我们能得到有效的数据；感谢我们自己能团结合作，在分工合作的共同努力下一起完成作业。参考文献【1】董海主编 设施规划与物流分析 北京：机械工业出版设 【2】奇二石主编 物流工程 北京：机械工业出版设【3】缪瑟主编 系统布置设计 北京：机械工业出版设【4】胡正华, 王涛, 庄长远编 设施规划与设计 出版社:科学出版社 出版日期:2006 【5】(美)汤普金斯(James A.Tompkins)等著 设施规划：原书第3版 出版社:机械工业出版社 出版日期:2008 【6】(美)缪瑟,理查德(著) 系统化工业设施规划 出版社:机械工业出版社 出版日期:1991 【7】陈晓慧编 设施规划与物流分析 出版社:重庆大学【8】朱耀祥，朱立强编著 设施规划与物流 机械工业出版社 出版日期:2004.2【9】胡正华, 王涛, 庄长远编 设施规划与设计 出版社:科学出版社 出版日期:2006【10】林立千著 设施规划与物流中心设计 出版社:清华大学出版社 出版日期:2003附表1 单一产品 数量分析表工厂名称：双飞汽车配件制造有限公司产 品 信 息生 产 计 划产品名称与说明QVR、AVS、AVSS汽车电线本年度产量80万成品状态（易碎、易变形、危险品）易变形预计明年产量90万单位件单件重量1.5 kg 预计5年内总产量450万形 状 尺 寸0.8 m资料来源： 产品包装塑料箱主 要 零 部 件序号零（部）件名称代 号材 料状 态形状尺寸单位重量1主线束N132合格0.5m5kg2发动机线束 42合格0.6m4.8kg3线束636052合格0.4m6kg4线束D15042合格0.3m3.5kg5线束N2004.52合格0.45m6kg6电瓶线束102合格0.2m5kg7Z24539429BCCY742合格0.3m4.5kg8Z4539427BCCY612合格0.5m7kg9波纹管0.72合格0.8m8kg10铜编制线0.42合格1m2.5kg编制（日期）审核（日期）附表2 设备明细表部门名称：生产部主要产品： 剥口机 压线机 电脑下线机 端子自动压线 中缠机 线束流水线 共 页第 页序号设备名称设备型号及规格外形尺寸（m）占地面积（m2）台数生产厂家长 度宽 度高 度1剥口机XSICBK310.8322端子自动压线机机线机CLT051.50.70.81.05263中缠机MB5010.50.40.524调速器SFZ00542.51.210205压线机AOMAX50.81.64186线束流水线SFZ010202.525027本机台压着ACW-7L1.50.80.81.2128电脑下线机DJ62110.50.50.5259大冲床J23-25A2.510.82.54绘制（日期）审核（日期）附表3 生产单位占地面积计算表部门名称：生产部主要产品： 电瓶线加工区 N1下线压线 发动机线束 柳工下线 柳工组装 N200流水线 共 页第 页设 备工作人数临时存放面积工作活动空间面积合计说明名 称单台占地面积台数生产能力利用率总占地面积电瓶线加工区3927180.82.530.3N1下线压线13636360.50.837.3发动机线束502100400.5151.5柳工下线压线1.823.62115.6柳工组装41872361.21.810.2N200流水线10202001000.81201.8试制工段22440.60.55.1综合线束下线1.51015100.80.616.4柳微付线装配区2.555151.50.815.8风行付线装配33991.50.811.3合 计总 计绘制（日期）审核（日期）附表4 仓储单位占地面积计算表仓储部门：主要物品： 铜编制线 波纹管 PPS线 32 52 4 共 页第 页储放物品名 称容 器包装数量容器占用空 间最 高存储量可用时间放置层数需用面积高度保留面积说 明32存储架160.8m31m3310.8300v/50052存储架150.4 m31m3310.4300v/5001.52存储架170.9 m31m3310.9QVR0.852存储架180.6 m31m3310.6QVR12存储架150.8 m31m3310.8QVR4 2存储架160.8 m31m3310.8QVR波纹管存储架170.7 m31m3310.7QVR铜 编制线存储架120.4 m31m3310.4QVRPPS线存储架100.6 m31m3310.6QVR绘制（日期）审核（日期）附表5 物料搬运活动一览表路线物料类别每条路线合计物流等级运输路线路离（/m）具体情况物料1主线束物料2发动机线束物料3物流量/t/天运输量/（tm/天）起止物流量/t/天物流等级物流量/t/天物流等级物流量/t/天物流等级物流条件运输量/（tm/天）物流条件运输量/（tm/天）物流条件运输量/（tm/天）120.663.663.6E230.810.823.537.8E241.1112.123.1I361.10.30.331.10.33U351.30.30.391.30.39I3710.40.410.4I2861632.5413.5A2981821.4310.8A310100.30.3100.3U2111111122.1315.1A81211111I91311111I101410.30.310.3U每类 物流量物料 运输工作量合计： 物流量等级附表6 物流强度分析表序号作业单位对物流强度(t)物流强度等级1123.6E2237.8E3243.1I4360.33U5350.39I6370.4I72813.5A82910.8A93100.3U1021115.1A118121I129131I1310140.3U附表7 物料搬运量距积从至表 至 从1234567891011121314合计（tm/天）13.63.627.83.113.510.81146.230.40.330.40.31.43405061171180.30.390100110120130140合计03.67.83.10.40.330.413.510.80.311110.353.53附表8 非物流作业单位相互关系表作业单位序号1234567891011作业单位序号作业单位名称原材料库柳工分装区N1下线分装区发动机下线区电瓶线加工区柳微付线装配区风行装配区成品库N2006360D150分装区尾部线分装区半成品库1原材料库I/1O/1I/1UI/2UUUUU2柳工分装区I/1UE/3UUUO/6UUO/53N1下线分装区O/1UA/3A/3X/4UO/6UX/4O/54发动机下线区I/1E/3A/3A/3I/6UI/6UI/6E/55电瓶线加工区UUA/3A/3E/3UE/UUE/56柳微付线装配区I/2UX/4I/6E/3I/6UUUU7风行装配区UUUUUI/6E/3UE/2U8成品库UO/6O/6I/6E/6UE/3A/3I/2U9N2006360D150分装区UUUUUUUA/3I/2U10尾部线分装区UUX/4I/6UUE/2I/2I/2U11半成品库UO/5O/5E/5E/5UUUUU附表9 作业单位相互关系表作业单位序号1234567891011作业单位序号作业单位名称原材料库柳工分装区N1下线分装区发动机下线区电瓶线加工区柳微付线装配风行装配区成品库N2006360D150分装区尾部线分装区半成品库1原材料库AOOUUUUUUU2柳工分装区AUEUUUUUUU3N1下线分装区OUIOUUUUUU4发动机下线区OEIIOUUUUU5电瓶线加工区UUOIIUUUUU6柳微付