基于SLP的设施规划与物流分析毕业设计最终版

本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 题 目 汽摩配企业组装车间的设施规划 与物流分析 学 院 专 业 班 级 1 个 姓 名 学 号 指导老师 完成日期 I 汽摩配企业组装车间的设施规划与物流分析 摘 要 设施规划与物流分析是工业工程研究的核心课题之一 更是当今中国各个行业 以制造业为主 需要学习 研究 实施的重点 课题 伴随着经济全球化 中国本土企业面临的竞争压力越来越大 而 科学 正确的车间设施规划可以有效激发出企业的潜在利润 从根本上 提升企业竞争力 在此背景下 本论文利用工业工程以及设施规划与物流分析相关理 论 结合 A 集团制造部外球笼生产车间存在的具体问题 使用基于 SLP 的方法对其设施规划与物流系统进行重新分析与改善 得到三种优化的 设施布置方案 最终使用加权评分法对方案进行评价选取最优方案 以 达到提升企业产能 降低成本 减少浪费 最大化利润的目标 关键词 设施规划 物流分析 SLP 改善优化 II Facilities Planning and Logistics Analysis in Assembly Shop of Automobile Enterprises Abstract Facilities planning and logistics analysis is one of the core issues of Industrial Engineering It is a key topic that need to be learned researched implemented in today s various industries China manufacturing based The competition pressure that Chinese enterprises face is increasing accompany with the economic globalization The scientific and correct workshop facilities planning can inspire the potential profit of enterprise effectively and improve enterprise competitiveness fundamentally In this background in this paper the related theory of facilities planning and logistics and method based on SLP were used to rethink the facilities planning and logistics systems of CV joint production workshop in A Group in order to obtain three new facilities layout plans The Weight Grade Method was used to evaluate solutions to choose the optimal solution so that the target of improving enterprise productivity reducing cost reducing waste maximizing profit can be reached Keywords Facilities planning Logistics analysis SLP Optimization 目 录 中文摘要 I 英文摘要 II 1 绪论 1 1 1 研究背景与意义 1 1 2 国内外研究现状 1 1 2 1 国外研究现状 1 1 2 2 国内研究现状 2 1 3 论文的主要研究内容 3 2 设施规划理论及方法研究 4 2 1 工厂车间布置的一般方法 4 2 2 SLP 概述 5 2 2 1 SLP 的五个要素 5 2 2 2 SLP 的四个阶段 6 2 2 3 SLP 设计步骤 7 3 生产车间概况与现状分析 7 3 1 产品介绍 8 3 2 生产工艺 8 3 3 车间概况 9 3 4 生产车间设施布置现状分析 10 4 车间设施规划与布局方案 13 4 1 产品概况与作业单元面积计算 14 4 1 1 产品分析 14 4 1 2 作业单位面积计算 21 4 2 作业单位间物流相互关系分析 25 4 3 作业单位间非物流相互关系分析 27 4 4 作业单位综合关系分析 29 4 5 绘制作业单位位置相关图 31 4 6 绘制作业单位面积相关图 33 4 7 修正 34 4 8 绘制厂区详细布置图 35 4 8 1 方案一 35 4 8 2 方案二 35 4 8 3 方案三 36 4 9 评价择优 37 5 结论与展望 39 致谢 40 参考文献 40 0 1 绪论 1 1 研究背景与意义 进入 21 世纪以后 伴随着经济发展与全球化不断深化 企业与企业之间的竞争愈发 激烈 外国强企不断入驻中国 造成的结果就是中国本土企业的竞争压力越来越大 中 国的制造业形象在国际上本就相当负面 而廉价的劳动力带来的竞争优势也不会长久 在这样的背景下 中国企业亟需在管理与规划层面与国际接轨 尽快提升自身的核心竞 争力 而一个企业的工厂无论新建 改建还是扩建 首先要做好的就是设施规划与物流 分析 这是企业最基本层面的问题 也是硬性问题 直接决定企业的生产能力 成本 设备 人员 物流 设施规划与物流分析是工业工程研究的核心课题之一 更是当今各个企业需要学习 研究 实施的重点课题 设施规划与物流本来是两个概念 其理念形成并迅速发展于 20 世纪中期 二战之后 随着这两种新理念的不断发展与进步 两者逐渐的融合在一起 设施规划中必须以物流为主要依据 而物流又依附于设施规划的每个环节 在企业中成 功应用系统化设施布置规划方法进行改善 布置 可有效减少人员流动 避免造成拥塞 或瓶颈 提高人员运动率及机器利用率 提升空间利用率 可降低库存水平 降低物料 和产品的搬运成本 可提供安全舒适的工作环境以及更快速的服务 提升包括顾客 员 工 企业自身的服务满意度等等 1 用一句话总结设施规划与物流分析的目的 最大程度 提高企业的潜在利润 以 A 企业为例 其生产的汽车零部件 等速万向节 球笼 目前出口超过 100 个 国家 仅在美国就拥有分别位于南卡罗来纳州 佛罗里达州迈阿密 亚特兰大 洛杉矶 的数个子公司以及控股公司 随着业务发展 其在国内的工厂产能日趋不足 除了建造 新厂以外 对旧厂的改建也是相当有必要的 应用科学的设施规划与物流分析方法 不 仅可以增加产量 还可以降低成本 本次研究的意义 就 A 集团来说 可以对其老旧的厂区进行现代化设施布置与规划 优化产能与成本 消除或减少不合理规划造成的混乱 搬运浪费 人员效率低等各种问 题 就整个中国本土企业的大环境而言 本次研究旨在将经典的设施规划方法 SLP 引进 越来越多的企业 使其接受更多先进的企业管理意识 使中国企业在最基础的设施规划 中与欧美企业站在同一起跑线 提升中国企业的竞争力 提升中国制造业的形象 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 设施规划与物流分析起源于二战时期的欧美 经过半个多世纪的发展 欧美包括日 本已经拥有了相对成熟的设施规划与物流分析体系 尤其是进入二十一世纪信息化与全 1 球化 2 的革命 使得设施规划与物流分析进入了其发展的第二个黄金期 2 供应链管理成为了北美设施规划与物流的战略性特点 同时也被赋予了全新的意义 企业内部的设施规划与物流分析 已经发展到对整个社会活动的分析 供应链一词已经 成为物流的代名词 供应链管理是指集生产商 供应商 分销商 零售商以及运输 信 息及其他物流服务供应商为一体的管理 从产品的供应到最终消费 是物流管理的最 高境界 3 其目标是使整个供应链从原料采购 加工生产 分销配送 到商品销售给顾客 的各个环节的高效协同工作 以最优的商品供应体系 降低整个供应链的物流成本 实 现对顾客的快速反应 同时提高顾客服务水平 在设施规划理论方面 自从 1961 年由美国人 Muther 4 提出了经典的系统化设施布置 SLP 之后 其理论已取得长足发展 在计算机辅助方面 MRP II ERP CIMS 等软件与设 施规划相辅相成 5 在数学算法方面 Balakrishnan Cheng 的遗传算法 6 解决了 DPLP 问 题 Alan R 还提出了一种混合蚁群算法 1 2 2 国内研究现状 我国在 20 世纪 80 年代才在工业领域引进了设施规划与物流分析的一些方法与理论 在国外企业已经将设施规划与供应链管理应用的相当成熟 成功并且从中获益之时 设 施规划与物流分析在国内企业中的应用尚处于初级阶段 尽管我国在设施规划领域的理论研究有所成果 如利用改进遗传算法求解非线性目标 规划 7 但是实际应用情况不容乐观 就企业内部而言 经典的系统化设施布置规划方 法 SLP 的应用也没有普及 企业内的物流体系 设备布局缺乏科学性 信息化的环节非 常薄弱 再加上过高的库存水平 造成企业的资源浪费 生产成本高 效率低 效益自 然也差 不进行设施规划与物流分析的应用 企业就很难完成内部一体化 这就造成当 企业内部出现问题的时候 无法很快的发现瓶颈所在 混乱的设施规划与不成体系的物 流系统往往会使得问题进一步扩大 而对于企业外部而言 设施规划不再是重点 物流 供应链 管理才是整体的关键 而供应链对于国企来说 更多的是个口号 或者只是 有个很浅显的认识 而一个企业如果不在供应链上下功夫 其发展前景就会被自身短浅 的眼光所局限 7 总之 无论是企业内部基于物流分析的设施规划 还是企业外部基于物 流体系的供应链管理 是能够真正决定一个企业竞争力的科学手段 当然 目前国内企业在应用系统化设施布置方面也有许多成功的案例 比如此次设 计的对象 A 集团的外球笼生产装配车间 该车间在最初的设计中进行了比较系统的设施 规划 科学的车间设施规划帮助 A 集团在十年内使自己的产品进入全球汽配采购体系 但是设施规划的实效一般为 5 10 年 随着技术进步 产品转型 需求变化和组织变化 车间的设施布置将会不断暴露出一些问题 例如由于业务发展导致目前产能日趋不足 物流路线变得不佳 库存数量与方式不合理 某些作业单位互相矛盾等 都使得该厂的 重新规划变得势在必行 3 1 3 论文的主要研究内容 本文采用由 R Muther 提出的系统系统化设施布置规划 SLP Systematic Layout Planning 方法 针对 A 企业制造部生产车间进行基本要素分析 发现问题并作出相应 的布局改善方案 利用层次分析法对方案进行评价选取最优的方案 本文共分为 5 章 各章内容简述如下 第一章 绪论 说明论文的选题目的和意义 国内外文献综述及论文所要研究的内容 第二章 设施规划理论及方法研究 结合研究内容介绍车间布置方法与 SLP 相关理论 第三章 车间的概况与现状分析 描述生产车间现状 发现问题并提出解决方案 第四章 车间设施规划与布局方案 基于数据与上文的分析 使用 SLP 方法进行详细 分析与布置 第五章 总结与展望 总结研究成果 说明研究存在的不足 展望未来 4 2 设施规划理论及方法研究 结合本次设计内容 介绍正文使用到的工业工程与 SLP 相关理论与研究方法 并依 据设计内容及 A 集团车间基本要素分析 提出自己的见解 2 1 工厂车间布置的一般方法 企业生产产品品种的数量及每个品种的产量高低 将决定工厂的生产类型 进而直 接影响工厂或车间的布置形式 设施布置形式受工作流的形式限制 有三种基本类型和 一种混合类型 9 表 2 1 车间布置形式 A 集团的产品等速万向节不同型号之间的装配工艺非常相近 其满足小品种 大批量 的生产方式 因此生产车间采用产品布置原则 Product Layout 进行布置 按照生产工 艺形成生产线 2 2 SLP 概述 工厂布置方法以 1961 年缪瑟提出的系统布置设计 SLP System Layout Planning 最 为著名 应用比较广泛 这是一种条理性很强 以物流分析和作业单位之间相互关系密 切程度分析相结合 最后得到合理布置的技术 任何一种系统设计的过程都是反复迭代 逐步细化的寻求最优结果的过程 工厂布 置设计亦是如此 设计步骤的正确与否往往是工厂布置设计能否成功的关键 而系统布 序号布置类型布置特点 1 产品原则布置 Product Layout 根据产品制造的过程安排各组成部分 机器设备 人员及 物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置 形成一定 的生产线 适用于小品种 大批量的生产方式 2 工艺原则布置 Process Layout 工艺原则布置又称机群式布置 是指同类设备和人员集中 布置一个地方的布置形式 如车床组 磨床组等 各类机 床组之间也保持一定顺序 按照大多数零件的加工路线来 排列 适合于多品种小批量的生 产方式通常适用于多品种 小批量的生产方式 3 固定布置 Fixed Layout 把产品固定在一个位置上 人员 设备 材料围绕着产品 而转的一种布置方式 如飞机制造厂 造船厂就采用这种 布局方式 适用于大型设备的制造过程 4 成组原则布置 Group Layout 种混合布置的方法 实施成组加工的布置形式 介于产 品原则与工艺原则之间 适合中小批量生产 5 置设计模式就是一种被人们广为釆用 成功的设计方法 10 2 2 1 SLP 的五个要素 在 SLP 方法之中 缪瑟将研究问题的依据和切入点归纳为五个基本要素 这五个要 素是解决工厂和车间布置问题的 钥匙 五个基本要素分别是产品 P 产量 Q 生产路 线 R 辅助服务部门 S 以及生产时间安排 T 要想得到布置的最佳方案 P Q 两个基本要 素是一切其他条件或特征的基础 必须在上述各个要素得到充分调查研究并且获得准确 全面的各项原始数据的基础上 绘制各种表格 数学和图形模型 通过合理的计算分析 得到最佳方案 11 由此可见 基础数据的采集是整个设计过程的基石 数据的可靠性与真实性将直接 决定本次设施规划结果的准确性与可行性 在 A 集团的数据收集工作必须本着严谨求实 的态度进行 以此保证设计工作的正确进行 2 2 2 SLP 的四个阶段 系统布置设计是一种逻辑性强 条理清楚的布置设计方法 分为确定位置 总体区 划 详细布置及实施四个阶段 称为 布置设计四阶段 12 表 2 2 SLP 的四个阶段 在系统布置设计过程中 上述 4 个阶段交叉进行 在确定位置阶段 就必须大体确 定各主要部门的外型尺寸 以便确定工厂总体形状和占地面积 在总体区划阶段 就有 阶段名称阶段内容 I 确定位置 在新建 扩建或改建工厂或车间时 首先应确定出新厂房坐落的地区位 置 在这个阶段中 首先要明确代建工厂的产品 计划生产能力 参考 同类工厂确定待建工厂的规模 从待选的新地区或现有工厂中确定出可 供利用的厂址 II 总体区划 总体区划又叫区域划分 就是在已确定的厂址上规划出一个总体布局 此阶段中 首先应明确各生产车间 职能管理部门 辅助服务部门及仓 储部门等作业单位的工作任务与功能 确定其总体占地面积及外型尺寸 在确定了各作业单位之间的相互关系后 把基本物流模式和区域划分结 合起来进行布置 III 详细布置 详细布置一般是对某个作业单位内部机器及设备的布置 在详细布置阶 段 要根据每台设备 生产单元及公用 服务单元的相互关系 确定出 各自的位置 IV 实施 在完成详细布置设计后 经过上级枇准可以进行施工设计 绘制大量的 详细安装图 编制搬迁 安装计划 按计划进行机器设备及辅助装置的 搬迁 安装施工工作 6 必要对某些影响重大的作业单位进行较详细的布置 整个设计过程中 随着阶段的发展 数据资料逐步齐全 能发现前期设计中存在的问题 通过调整修正 逐步细化完善 13 在本次系统布置设计 4 个阶段中 由于是旧厂改建 阶段 I 确定位置 已经确定 阶段 IV 实施 由其他专业人员负责 不在本次设计之内 因此 本次设计主要包含阶 段 II 工厂总平面布置 总体区划 设计及阶段 III 车间布置 详细布置 设计两项主要 内容 2 2 3 SLP 设计步骤 系统布置设计 SLP 作为一种广为釆用的设施规划方法 已经具备相对标准与完善的规 范设计步骤 该设计一般按照以下步骤进行 本次设计也将采用该步骤进行分析与研究 14 7 图 2 1 SLP 程序图 3 生产车间概况与现状分析 本次研究数据采集于 A 集团制造部外球笼总成 包装车间 球笼即等速万向节 是轿 车传动系统中的重要部件 其作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮 驱动 轿车高速行驶 通过数据采集与分析 绘制了该车间结构图 布置现状图并总结了其当 前存在的一系列问题并给出了相应的解决方法 下面将针对该集团旧厂区对象车间的基 本要素进行详细介绍 3 1 产品介绍 球笼即等速万向节 是轿车传动系统中的重要部件 其作用是将发动机的动力从变 速器传递到两个前车轮 驱动轿车高速行驶 其装配共需 16 个零部件 不同型号略有差 异 零部件分为 7 个类别存储于 3 个仓库中 分类的目的是方便零部件的周转 具体见 表 3 1 表 3 1 产品零部件组成 类别序号零件名称 所属仓库 半成品 1 外球笼半成品库 2 螺母 3 限位套 4 护圈 5 齿圈 6 密封环 A 7 防松盖 8 挡圈 9 隔套 B 10 蝶形簧 11 卡箍C 12 螺栓 D 13 防尘罩 E 14 润滑脂 附件库 15 包装盒 F 16 纸箱 包装材料库 8 3 2 生产工艺 由于 A 集团的产品等速万向节不同型号之间的装配工艺非常相近 其满足小品种 大批量的生产方式 因此生产车间采用产品布置原则 Product Layout 进行布置 形成 一条生产线 且该车间主要任务是球笼的装配 包装与发货 机加工的部分不在本车间 进行 因此生产工艺较为简单 具体见图 3 1 图 3 1 生产工艺流程图 包装材料 附件 球笼半成品 12 2 压机压齿圈 加工 存储 检验 激光打标 半成品装袋 封口机封口 附件装袋打包 球笼 附件入盒 折包装盒 存储 检验 1 3 备料停留 备料停留 4 5 6 1 7 3 2 1 4 备料停留 9 3 3 车间概况 该车间是外球笼的装配 包装车间 主要进行等速万向节的半成品装配与包装以及发 货的工作 整个车间根据功能和需求划分为 14 个作业单位 拥有 7 条生产线以及 60 万 件 月的产能 表 3 2 车间作业单位划分 序号作业单位名称用途备注 1货运电梯一上行 半成品运输 附件运输 由结构和一楼布置决定 2货运电梯二下行 成品发货 由结构和一楼布置决定 3上油区对半成品上油 4半成品库存放半成品 5包装材料库存放包装材料 6 附件库存放附件 7附件检验室检验外购的附件是否合格 8产品交接区有订单产品的转运区 9装配总成区外球笼装配与包装 10出入库办公室出入库管理 11转料区附件分类转料 12成品质检区成品质量抽样检验 13成品发货区成品存放与发货 14总办公室办公 表 3 3 车间产量概况 外球笼装配 包装车间概况 生产线数量共布置有 7 条生产线 其中有 4 条有夜班线 以每条生产线 8 小时的工作量为一个单位工作量 则每天有 11 个单位工 作量 10 生产能力月产能 60 万件 每个单位工作量需满足 1819 件的日产能 3 4 生产车间设施布置现状分析 1 基本结构 中间横向位置有两面承重墙 另有楼梯四处 电梯两处 共四个 房间两处 不可利用空间一处 这些位置的结构不允许更改 图 3 2 车间结构图 11 2 车间布置现状 根据当前的车间的实际布置绘制了车间布置现状图 图 3 3 车间布置现状图 3 通过数据分析 现场调研等方式 发现当前车间布置存在一系列问题 并在车间主 管的参与下给出了各个问题的改善目标与改善方法 总结如下 表 3 4 存在的问题 12 序号发现问题改善目标改善方法 1产能不足由 60 万件 月提高到 100 万件 月 增加生产线条数 2储存部门所占面积比例过 高 导致产生附加价值的 生产部门面积过小 降低存储部门面积 减少库存 过高造成的成本与浪费 缩短采购提前期 当前为 30 天 不合理 改善存储方式 3包装材料库内部有大量材 料冗余 过时 损坏或者 其他原因导致无法使用的 材料 以至于当前的包 装材料都在包材区存储 包装材料库与包材区统一 并 缩减其面积 肃清包装材料库内过时材料 重新布置 4上油区产生的噪声 震动 空气污染等影响生产部门 与辅助部门内部人员工作 于活动 消除或降低上油区对其他作业 单位的影响 重新布局 将上油区设置到车 间的角落 远离人员活动区域 并做好通风等处理 5某些作业单位不符合物流 原则 造成搬运等浪费 如附件库 装配总成区 等 使作业单位满足最优物流 非 物流路线 实用 SLP 方法进行设施布置优 化 13 4 车间设施规划与布局方案 本章以目前收集到的数据为基础 依据 SLP 的规范设计步骤开始设计工作 对对象 车间进行整体的再规划 使之达到上文提出的的改善目标 4 1 产品概况与作业单元面积计算 全面了解产品的需求量 零部件信息 数量以及重量等基本信息 是整个设计正确 进行的前提 而作业单位面积的确定是车间布置图绘图的重要依据 本节将对这两方面 的问题进行详细分析与计算 为之后的设计提供良好的数据支持 4 1 1 产品分析 1 收集球笼车间产品的常见车型信息以及常见车型产品型号的零配件信息 表 4 1 常见车型对应表 常见车型对应表常见车型对应表 添加颜色的是常用产品 英文简称中文英文简称中文 AD奥迪ME奔驰 AF阿尔法MI三菱 AU奥斯汀MO莫斯科人 BM宝马MZ马自达 CH克莱斯勒NI尼桑 CT雪铁龙OP欧宝 DA夏利RF富康 FD福特RN雷诺 FI菲亚特RV罗孚 GM通用SA绅宝 HO本田SB富士 HY现代SK铃木 IV依维柯SO斯柯达 IZ 五十铃 TO 丰田 14 表 4 2 球笼包装信息卡 一 客户 大众 型号 VW 018 类别数量附件名称 B1LR92 0 7 蝶形簧 B1CC28516 孔用钢丝挡圈 B105 001 尼龙隔套 C1TY 32 卡箍 C1TY 110 卡箍 C1AD009 OFJ 18 螺栓 8 8 级 D1BT 170 防尘罩 E1VW 润滑脂 F1VW 包装盒 F1标准纸箱 KA 起亚 VO 沃尔沃 LD 拉达 VW 大众 15 表 4 3 球笼包装信息卡 二 客户 拉达 型号 LD 002 类别数量附件名称 A1I7 002 限位套 A1L034 0 六角螺母 无 6CrG A1LD002 0 5 护圈 B1CC25420C 孔用钢丝挡圈 C1TY 1 TY 32 单包卡箍 D1LD002 0 10 防尘罩 E1LD 润滑脂 F1LD 包装盒 F1标准纸箱 表 4 4 球笼包装信息卡 三 客户 本田 型号 HO 046A 类别数量附件名称 A1HO046 0 4 齿圈 50 齿 无 6CrG A1SN 0401 SB008 OFJ 2 六角螺母 A1HO020 0 01 密封环 B1CC24020 孔用钢丝挡圈 C141 013 卡箍 C141 009 卡箍 D1HO046 0 10 防尘罩 E1HO 润滑脂 F1HO 包装盒 F1标准纸箱 表 4 5 球笼包装信息卡 四 客户 奥迪 型号 AD 005F2A 类别数量附件名称 A1AD002 0F2 4 齿圈 45 齿 无 6CrG B1LR92 0 4 隔套 16 B1CC25118C 孔用钢丝挡圈 B1LR92 0 5 蝶形簧 C141 010 卡箍 C1AD005 0 18 螺栓 8 8 级 C141 013 卡箍 D1BT 398 防尘罩 E1AD 润滑脂 F1AD 包装盒 F1标准纸箱 表 4 6 球笼包装信息卡 五 客户 丰田 型号 TO 807A 类别数量附件名称 A1SN 0901 螺母 无 6CrG A1TO020 0 19 防松盖 无 6CrG A1TO805 0 4 护圈 无 6CrG A1TO805 0 6 齿圈 48 齿 无 6CrG A1TO805 0 6 护圈 无 6CrG B1CC25520 孔用钢丝挡圈 C141 009 卡箍 C141 027 卡箍 D1BT 92 防尘罩 E1TO 润滑脂 F1TO 包装盒 F1标准纸箱 表 4 7 球笼包装信息卡 六 客户 尼桑 型号 NI 020F2 类别数量附件名称 A1NI032 0 4 护圈 无 6CrG A1SN 0662 螺母 无 6CrG B1CC26014 孔用钢丝挡圈 C141 009 卡箍 C141 013 卡箍 17 D1BT 2045 防尘罩 E1NI 润滑脂 F1NI 包装盒 F1标准纸箱 表 4 8 球笼包装信息卡 七 客户 欧宝 型号 OP 826A 类别数量附件名称 A1L017 0 六角螺母 A1OP004 0F2 4 齿圈 29 齿 无 6CrG B1CC 孔用钢丝挡圈 C141 024 卡箍 C141 023 卡箍 D1BT 180 防尘罩 E1OP 润滑脂 F1OP 包装盒 F1标准纸箱 表 4 9 球笼包装信息卡 八 客户 马自达 型号 MZ 741 类别数量附件名称 A1SK504 OF2 2 防松盖 A1MZ537 0 3 护圈 B1CS24212 轴用弹性挡圈 A 型 C141 020 41 021 卡箍 单包 D1BT 228 防尘罩 E1MZ 润滑脂 F1MZ 包装盒 F1标准纸箱 表 4 10 球笼包装信息卡 九 客户 现代 型号 HY 881A 类别数量附件名称 18 A1HY811 0 4 齿圈 44 齿 无 6CrG A1MI005 0 4 护圈 无 6CrG A1SN 0834S 螺母 无 6CrG B1CC25518 孔用钢丝挡圈 C141 013 卡箍 C141 009 卡箍 D1BT 27 防尘罩 E1HY 润滑脂 F1HY 包装盒 F1标准纸箱 表 4 11 球笼包装信息卡 十 客户 富士 型号 SB 803A 类别数量附件名称 A1SB801 0 4 齿圈 冲 45 齿 无 6CrG B1CC30020 孔用钢丝挡圈 B1ME 8 904 0 2 隔圈 B1ME 8 904 0 3 蝶形簧 C1SB005 0 12 螺栓 8 8 级 C141 011 卡箍 C141 013 卡箍 D1BT 170 防尘罩 E1SB 润滑脂 F1SB 包装盒 F1标准纸箱 表 4 12 球笼包装信息卡 十一 客户 三菱 型号 MI 016 类别数量附件名称 A1MI091 0 4 护圈 A1SN 0401 SB008 OFJ 2 六角螺母 B1CC25514 孔用钢丝挡圈 C141 027 卡箍 C141 009 卡箍 19 D1BT 2023 防尘罩 E1MI 润滑脂 F1MI 包装盒 F1标准纸箱 2 由于上述 11 个客户的订单占到了总订单量的 80 以及不同型号球笼产品零配件需 求的相似性 因此以此 11 个型号的球笼为代表推算各个零配件的需求量计算结果如下 表 4 13 零配件数量需求 类别名称VWLDHOADTONIOPMZHYSBMI均需求 个 日需求 个 螺母11111110 6421213 限位套10 093031 护圈1211110 6421213 齿圈1111110 5518182 密封环10 093031 A 防松盖110 186061 挡圈11111111111133334 隔套1110 279091B 蝶形簧110 186061 卡箍212222212221 8260601C 螺栓1110 279091 D防尘罩11111111111133334 E润滑脂11111111111133334 包装盒11111111111133334F 纸箱0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 13334 3 完成各个零配件的日需求量计算之后 综合不同零配件的重量 计算出单个零配件 的每日物流量 20 表 4 14 零配件重量表 类别名称单个重量 Kg单个需求 个日需求 个日物流量 t 外球笼1 8613333462 00 螺母0 080 64212131 70 限位套0 010 0930310 03 护圈0 040 64212130 85 齿圈0 050 55181820 91 密封环0 020 0930310 06 A 防松盖0 020 1860610 12 挡圈0 011333340 33 隔套0 010 2790910 09B 蝶形簧0 010 1860610 06 卡箍0 011 82606010 61C 螺栓0 070 2790910 64 D防尘罩0 091333343 00 E润滑脂0 111333343 67 包装盒0 011333340 33F 纸箱0 050 133340 17 4 1 2 作业单位面积计算 设施规划中 作业单位内的空间需求计算是非常关键 也是有一定难度的 设施规 划的时间跨度一般是 5 10 年 但是未来有很多不确定因素 如技术进步 产品转型 需 求变化和组织变化等 面对这些不确定因素 要预测真正的空间需求就很困难 在调查 记录 分析 预测基础数据之后 以下将对该车间的存储部门 附件库 包装材料库 半成品库 和生产部门 装配总成区 进行面积估算 表 4 15 作业单位面积概况 序号作业单位名称用途面积 1 货运电梯一上行 半成品运输 附件运输 10 5 2 货运电梯二下行 成品发货 10 5 3 上油区对半成品上油 10 10 4 半成品库存放半成品需计算确定 5 包装材料库存放包装材料需计算确定 21 6 附件库存放附件需计算确定 7 附件检验室检验外购的附件是否合格 10 10 8 产品交接区有订单产品的转运区 30 10 9 装配总成区外球笼装配与包装需计算确定 10 出入库办公室出入库管理 10 10 11 转料区附件分类转料 30 10 12 成品质检区成品质量抽样检验 20 10 13 成品发货区成品存放与发货 30 20 14 总办公室办公 15 10 1 存储部门面积估算 存储部门占地面积估算时 需考虑多重因素 如存储物品的尺寸 数量 存储方式 搬运方式 通道的宽度等 下面为计算过程 表 4 16 存储信息计算 零件名称所属仓库 日需求量 个 安全库 存 提前期 天 存储设备 存储容量 预计存储量 个 一次采购 量 个 需容器数 量 个 外球笼半成品库 33334700005 1号周转箱 20个 箱 11850 螺母 21213400005 2号周转箱 1000个 箱 147 限位套 303160005 2号周转箱 2000个 箱 211552200011 护圈 21212400005 2号周转箱 1000个 箱 147 齿圈2号周转箱 800个 箱 164 密封环 303160005 2号周转箱 2000个 箱 211552200011 防松盖 6061200005 2号周转箱 1000个 箱 503055100051 挡圈 33334700005 2号周转箱 1500个 箱 158 隔套 9091200005 2号周转箱 2000个 箱 654556600033 蝶形簧 6061200005 2号周转箱 5000个 箱 503055100012 卡箍 606015 2号周转箱 5000个 箱 111 螺栓 9091200005 2号周转箱 1000个 箱 654556600066 防尘罩 33334700005 2号周转箱 150个 箱 1580 润滑脂 附件库 33334700005 2号周转箱 1000个 箱 237 包装盒 33334700005 3号周转箱 600个 箱 395 纸箱 包装材料 库 333470005 3号周转箱 50个 箱 2367024000480 22 备注 1 号周转箱 600 400 200 L W H mm 外尺寸 2 号周转箱 900 600 300 3 号周转箱 1000 1000 300 注注 存储部门内部主要采用叉车进行搬运 外部采用手推叉车进行搬运 表 4 17 存储部门面积 代 号 作业 单位 容器 名称 容器外尺寸 L W H m m 容器数 量 个 单个面 积 m2 叠加数 量 个 容器面 积 m2 通道 宽度 m 通道面 积 m2 总面积 m2 4 半成 品库 1号周 转箱 600 400 20 0 118500 248355 52300655 5 5 包材 库 3号周 转箱 1000 1000 300 8751 006145 81 5100245 8 6 附件 库 2号周 转箱 900 600 30 0 27280 544368 31 5240608 3 2 生产部门面积估算 由于球笼的不同型号装配工艺非常相近 其满足小品种 大批量的生产方式 因此 采用产品布置原则 Product Layout 进行布置 机器 人员及物料按产品装配的工艺过 程顺序进行布置 形成一条生产线 23 图 4 1 生产线布置 表 4 18 单个生产线面积估算 序号名称型号功能外尺寸 L W H mm 自身 面积 m2 操作 面积 m2 综合 面积 m2 人员活 动面积 m2 物料摆 放面积 m2 总面 积 m2 24 1压机RIYI50将齿圈压入 球笼外壳 720 600 2000 0 4321 11 53 2激光打 标机 HG V10W在球笼外壳 打印标号 860 500 1750 0 430 81 23 3封口机SR3000 A将球笼封入 塑料袋 500 600 1200 0 30 60 9 4打包机DBA 200纸箱打包750 400 1600 0 311 3 5工作台自制其他工作5000 100 0 1000 549 3060104 表 4 19 装配总成区面积估算 项目数值备注 日需求产量 件 33334 单位工作量 件 1819 需要单位数 条 19 生产线数量 条 13 按照 7 4 的日夜线比例确定 单条生产线面积 m2 104 生产线总面积 m2 1352 通道宽度 m 3 通道面积 m2 600 生产部门总面积 m2 1952 3 全体面积计算结果 表 4 20 面积估算结果 序号作业单位名称用途面积 m2 1 货运电梯一上行 半成品运输 附件运输 10 5 2 货运电梯二下行 成品发货 10 5 3 上油区对半成品上油 10 10 4 半成品库存放半成品 656 5 包装材料库存放包装材料 246 6 附件库存放附件 608 7 附件检验室检验外购的附件是否合格 10 10 8 产品交接区有订单产品的转运区 30 10 9 装配总成区外球笼装配与包装 1952 10 出入库办公室出入库管理 10 10 11 转料区附件分类转料 30 10 12 成品质检区成品质量抽样检验 20 10 13 成品发货区成品存放与发货 30 20 25 14 总办公室办公 15 10 合计 5002 4 2 作业单位间物流相互关系分析 1 物流过程表 图 4 2 物流流程图 2 以每天的物流重量为物流衡量标准 取最小 0 1Kg 为权重 1 从至表如下 附件包装材料 球笼半成品 12 07 1 1 1 65 8 4 11 9 7 12 2 13 3 12 07 0 1 0 1 12 07 0 5 0 5 62 00 8 2 8 2 53 8 2 02 2 02 62 00 62 00 移动 加工 存储 检验 单位 吨 t 26 表 4 21 物流从至表 123456789111213 作业 单位 作业 单位 电 梯 一 电 梯 二 上 油 区 半 成 品 库 包 装 材 料 库 附 件 库 附 件 检 验 室 产 品 交 接 区 装 配 总 成 区 转 料 区 成 品 质 检 区 成 品 发 货 区 1电梯一 6205121 2电梯二 3上油区 82538 4半成品库 82 5包装材料库 5 6附件库 1121 7附件检验室1 8产品交接区 538 9装配总成区 20620 11转料区121 12成品质检区20 13成品发货区620 3 将各作业单位对的物流强度按大小排序 自大到小填入物流强度分析表 根据物流 强度分布比例划分物流强度等级 表 4 22 物流强度等级表 4 绘制作业单位物流相关图 序号作业单位对物流强度等级 11 3620A 29 13620A 313 2620A 43 8538E 58 9538E 61 6121I 76 11121I 811 9121I 93 482O 104 982O 119 1240O 121 55O 136 72O 27 图 4 3 物流相关图 4 3 作业单位间非物流相互关系分析 按下列步骤进行作业单位相互关系分析 1 作业单位相互关系影响因素 在设施布置中 各作业单位 设施之间除了通过物流联系外 还有人际 工作事 务 行政事务等日常活动 在充分考虑加工设备 员工需求和作业环境等因素的基础 上 得到生产区各作业单位的非物流相关表 表 4 23 影响因素表 序号理由 28 1 工作流程的连续性 2 生产服务 3 物料搬运 4 管理方便 5 人员联系 6 作业性质类似 7 振动与噪声 8 安全及污染 2 绘制作业单位非物流相互关系图 图4 4 非物流相关图 4 4 作业单位综合关系分析 确定作业单位之间的物流和非物流关系后 需给出综合相互关系 其步骤如下 29 1 外球笼生产车间中作业单位之间物流关系占主要地位 经专家组论证 确定物 流与非物流相互关系的密切程度相对重要性为2 1 2 量化物流和非物流密切程度等级 取A 4 E 3 I 2 O 1 U 0 X 1 3 计算作业单位综合相互关系 如表3 27所示 表 4 24 综合物流相关等级表 关系密切程度 物流关系 权值 2 非物流关系 权值 1 综合关系单位 对序 号 作业单位 对 等级分值等级分值分值等级 1 1 3 A8A412A 21 5O2I24O 31 6I4I26I 4 2 13 A8I210E 5 3 4 O2O13O 63 8E6O17I 73 10U0X 1 1X 83 14U0X 1 1X 94 5U0O11O 104 8U0I22O 114 9O2O13O 124 10U0A44O 135 6U0O11O 145 11U0O11O 156 7O2E35O 166 11I4E37I 178 9E6O17I 189 11I4I26I 199 12O2O13O 209 13A8I210E 219 14U0E33O 表4 25 综合物流相关等级与比例划分表 总分关系等级作业单位对数百分比 30 11 12A12 04 9 10E24 08 6 8I510 21 1 5O1122 45 0U2857 14 1X24 08 合 计49100 3 绘制作业单位综合相互关系图 图 4 5 作业单位综合相关图 4 5 绘制作业单位位置相关图 31 1 综合接近程度计算 表4 26 作业单位综合接近程度表 作业单 位代号 1234567891011121314 1A 40 1I 2 2E 3 3A 4O 1I 2X 1X 1 4O 1O 1O 1O 1O 1 50 1O 1O 1O 1 6I 2O 1O 1I 2 7O 1 8I 2O 1I 2 9O 1I 2I 2O 1E 3O 1 10X 1O 1 11O 1I 2I 2 12O 1 13E 3E 3 14X 1O 1 综合接 近程度 735546151005160 排序 2105693117113812414 利用综合接近程度排序表 量化综合相互关系等级 并计算出各作业单位综合接近 程度 按综合接近程度分数由高到低排序 2 绘制作业单位位置相关图 在SLP中 工厂总平面布置并不直接考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何 形状 而是从各作业单位间相互关系的密切程度出发 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 15 下面将依据综合接近程度绘制作业单位位置相关图 表4 27 关系等级表示方式表 等级符号系数值线条数 绝对重要A4 特别重要E3 重要I2 一般重要O1 不重要U0 不希望靠近X 1 13 14 32 图 4 6 作业单位位置相关图 4 6 绘制作业单位面积相关图 绘制作业单位位置相关图的过程是一个逐步求精的过程 整个过程要条理清楚 系 统性强 一般按下列步骤进行 1 选择适当的绘图比例 此处所选比例为1 1000 绘图单位为mm 2 将作业单位位置相关图放大到坐标纸上 各作业单位符号之间应留出尽可能大的 空间 以便安排作业单位建筑物 为了图面简洁 只绘出重要的关系 如A E I及X级 连线 3 按综合接近程度分数大小顺序 由大到小依次把各作业单位布置到图上 绘图时 以作业单位符号为中心 绘制作业单位建筑物外形 作业单位建筑物一般都是矩形的 可以通过外形旋转角度 获得不同的布置方案 当预留空间不足时 需要调整作业单位 位置 但必须通过调整后的位置符号作业单位位置相关图要求 4 经过数次调整和重绘 得到作业单位面积相关图 3 18 9 6 2 11 4 5 10 7 12 成品发货区 装配总成区 33 图 4 7 作业单位面积相关图 4 7 修正 根据实际条件对已得到的面积相关图进行修正 在本设计中 考虑的修正因素有下 面几点 1 车间固定结构 由于该车间为三楼 办公室以及货运电梯位置固定 在具体布 置时需要进行具体考虑 并围绕两处电梯位置进行位置修正 另外承重墙壁对车间结构 的划分将直接决定作业单位的关联性 2 物料流动 与车间外物流进行最频繁的为半成品和包装材料库 为减少搬运量 在生产区的布局设计中 尽量将包装材料库和半成品库设置在货运电梯附近 3 污染和噪音 上油区会释放刺激性气味的气体并产生振动和噪音 为此 尽量 将上油区排在厂区的角落 并做好空气交换等 因为噪音较大 办公区应尽量远离该单 元 4 人流管理 因办公室是与对外人流最多的区域 为了减少人流距离 同时减少 人在车间内的流动 应尽量将办公室设置靠近入口 附件库 电梯一 电梯二 总办公室 产品交接区 半成品库 包装材料库 上油区 成品检验区 出入库办公室 附件检验室 转料区 34 5 通道状况 除作业单位内的通道之外 作业单位之间应按照以下要求设置合适的 通道 同时满足人流与物流的要求 通道一般为正交和环形布置 防止出现间断 6 安全与消防 由于车间包材库存在大量易燃物品 该仓库需要做重点消防布置 除消防栓与灭火器的配备外 还需要紧急消防通道 其余车间也应适当进行消防布置 7 条件和环境 考虑采光 气候 绿化 空气质量 污染等方面的影响 将空气 交换机 灯光 空调 风扇等布置考虑在内 上述修正因素是布置设计中应考虑的事项 此外还应存在一些对我们的布置方案 有约束的