機(jī)械加工車間設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)精編WORD版

1、么Bs a機(jī)械加工車間設(shè)施規(guī)劃1T5設(shè)計(jì)精編WORD版IBM SyStem OffiCe room A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8機(jī)械加工車間設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)THE FACILlTlES PLANNING AND DESIGNOF MACHlNlNG WORKSHOP專 業(yè)：工業(yè)工程姓 名：指導(dǎo)教師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：學(xué)士論文提交日期：學(xué)位授予單位:我國目前正處于擴(kuò)大內(nèi)需、加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)犍時(shí) 期，對(duì)先進(jìn)裝備有著巨大的市場(chǎng)需求。加工車間作為企業(yè)的制造中心，設(shè)計(jì)合 理的車間設(shè)施規(guī)劃，對(duì)高效生產(chǎn)起著重要作用。本文以江西榮成機(jī)械有限公司 為對(duì)象，探討了機(jī)

2、械加工車間設(shè)施規(guī)劃的基本模型。進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè)迅 猛發(fā)展。差速器這一汽車核心零部件的生產(chǎn)和制造由于存在生產(chǎn)技術(shù)落后、產(chǎn) 品生產(chǎn)效率低、質(zhì)量差、單位產(chǎn)品能耗高等缺點(diǎn)，從而成為汽車行業(yè)日趨關(guān)注 的焦點(diǎn)。本論文主要針對(duì)機(jī)械加工車間內(nèi)存在的諸如物流路線不合理、運(yùn)輸時(shí)間 長、設(shè)備布置混亂等若干問題，運(yùn)用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)方法進(jìn)行改進(jìn)，通 過對(duì)車間作業(yè)單位，典型產(chǎn)品的工藝流程的分析比較和產(chǎn)品的物流和非物流相 關(guān)關(guān)系分析，對(duì)機(jī)械加工車間生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行重新布置，完成了對(duì)車間布局的優(yōu) 化，使物流效率得到較大的提高。本論文還應(yīng)用FICXSim軟件，建立了零件作業(yè)單

3、元的仿真模型，對(duì)加工車間 的布局結(jié)杲進(jìn)行了仿真評(píng)價(jià)。關(guān)鍵詞：設(shè)施規(guī)劃；機(jī)械加工車間；作業(yè)單元；仿真ABSTRACTChina is now in the expansion OfdomCStiC demand, the CritiCal period of IhC accelerating infrastructure ConStrUCtion and industrial Vransformation. So the huge market demand need a lot of advanced CqUiPmCnL ProCCSSing plant as the manufacturin

4、g CCntCr of the design WorkShoP FaCiIitiCS PIanning, the CffiCiCnt ProdUCVion PIayS an important role. From Ihc JiangXi RONGCH ENG MaChinCnr Company, Ltd. for IhC ObjCCt to CXPk)re VhC basic model of a machining workshop facilities planning.ChinCSC automotive industry has developed VCnr rapidly SinC

5、C the 21 CCntUnr It ICadS to the rapid ClCVClOPmCnt of the CorrCSPonding PartS industry. VChiCIC IrallSmiSSion ProdUCtion and manufacturing have many disadvantages SUCh as backward ProdUCtion technology-, production IoW efficiency, and poor quality, high COllSUmPtion of CnCrgr PCr Unit of ProdUCt an

6、d so on, WhiCh arc increasingly becoming the focus of IhC automotive industr In this thesis, SUCh as UnrCaSOnabIC IOgiStiCS routes, longer duration Of IrallSPort CqUiPmCnt IayOUt ConfUSion a number Of issues, the USC of the SyStCmatiC LayOUt PIanning (SLP) method to improve the OPCrating UliitS of t

7、he WorkShop, IhC IyPiCjd ProdUCtS Of the ProCCSS in main memory for machine Pn)CCSSing WorkShoP analysis and ProdUCt logistics and logistics related to re-layout, workshop IayOUt optimization, logistics CffiCiCnCy is greatly improved, machining WorkShOP ProdUCtion CqUiPment.ThC thesis also applicati

8、on FICXSim SofbXarc SimUIaVion model Of the PartS OPCrating unit, the IayoUt Of the results Of the PrOCCSSing PIant SimUIation.KeyWOrdS FaCiIitiCS planning； machining shop; OPCrating unit; SimUIatiOn目錄第一章緒論1第一節(jié)選題背景及研究意義1第二節(jié)國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)2第三節(jié)本文的主要研究內(nèi)容3第二章 設(shè)施規(guī)劃相關(guān)原理5第一節(jié) 車間生產(chǎn)組織方式5第二節(jié)系統(tǒng)化布局設(shè)計(jì)(SLP) 6第三節(jié)設(shè)施布置的

9、基本要素H第四節(jié) 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)流程模式12第三章車間設(shè)施布置設(shè)計(jì)槪述14第一節(jié)車間設(shè)施的基本生產(chǎn)布置14第二節(jié) 車間設(shè)施的布置設(shè)計(jì)16第四章 機(jī)械加工車間設(shè)施布局設(shè)計(jì)18第一節(jié) 機(jī)械加工車間的產(chǎn)品簡介18第一節(jié) 機(jī)械加工車間的設(shè)施布置設(shè)計(jì)19第五章 基于FICXSim的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)36第一節(jié)系統(tǒng)建模與仿真的簡介36第二節(jié) 基于FlCXSim的系統(tǒng)建模與仿真39第六章總結(jié)和展望46參誇文獻(xiàn)第一章緒論第一節(jié)選題背景尺研究意義隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為適應(yīng)賣方市場(chǎng)向買方市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變，企業(yè)的生產(chǎn)模 式發(fā)生了變化，即從大批量少品種向多品種小批量或大規(guī)模定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)換。從 2()世紀(jì)末開始到今后一段時(shí)間

10、，制造業(yè)競爭的焦點(diǎn)將不僅僅是價(jià)格的競爭，而 是適應(yīng)市場(chǎng)需求，客戶快速反應(yīng)，準(zhǔn)時(shí)供貨等方面的競爭。然而據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工 廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，從原材料到成品出廠，物料真正處于加工檢驗(yàn)的時(shí)間只占生 產(chǎn)周期的5%1()%。而其余時(shí)間都處于停滯和搬運(yùn)狀態(tài)。在制造業(yè)中，總經(jīng)營 費(fèi)用的20%50%都是物料搬運(yùn)費(fèi)用，而優(yōu)良的工廠布置可使這一費(fèi)用至少減少 10% 30%。設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)是工業(yè)工程的一個(gè)重要組成部分，其任務(wù)是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的各 類設(shè)施、人員、物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，優(yōu)化人流、物流、信息流，從而有 效、經(jīng)濟(jì)、安全到達(dá)建設(shè)項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。從其定義可以看出，設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì) 的對(duì)象是整個(gè)制造系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)而不是其中一個(gè)環(huán)

11、節(jié)，包括設(shè)計(jì)規(guī)劃的前期 工作、確認(rèn)設(shè)施位置、總體規(guī)劃設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等。設(shè)施規(guī)劃 設(shè)計(jì)的目的是使設(shè)施得到優(yōu)化布置，支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)營，以便在臺(tái)理的 經(jīng)濟(jì)投入下獲得最大的產(chǎn)出。設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)被認(rèn)為是科學(xué)管理系統(tǒng)的開端，決策者和領(lǐng)導(dǎo)者關(guān)于系統(tǒng)管理的各種設(shè)想都要體現(xiàn)在設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)中。一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，資源利用是否合理，工廠布置是否得當(dāng)，工藝設(shè)備是否先迸適用，能否取得好的投資效果，能否實(shí)現(xiàn)企業(yè)的科學(xué)管理，能否發(fā)揮企業(yè)的 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，規(guī)劃設(shè)計(jì)起著決定性的作用。因此，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)被 認(rèn)為是整個(gè)建設(shè)工程的靈魂，是工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中首先需要解決的問題， 從而提高生產(chǎn)力，減低成本，提高運(yùn)

12、作效率，避免不必要的改擴(kuò)建，提高對(duì)客 戶的服務(wù)能力，提高企業(yè)間合作能力?？诿绹脑O(shè)施規(guī)劃專家理査德繆 瑟和李海爾斯在其專著中指出：工業(yè)設(shè)施規(guī)劃就是設(shè)計(jì)或確定怎樣具體把一 個(gè)工廠建造出來，使之運(yùn)行或生產(chǎn)。設(shè)施規(guī)劃人員的工作，是為一個(gè)工業(yè)公司 有效實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)程序、制造或改裝及分發(fā)其產(chǎn)品，提出所需的工廠面 積、構(gòu)筑物、機(jī)器和設(shè)備。囚因此，高效的設(shè)施布局被看做是企業(yè)提高生產(chǎn)率，縮短生前提前期，降低 生產(chǎn)運(yùn)作成本的關(guān)鍵。工廠布局是設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的核心，也是物流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分析的重要環(huán)節(jié)。從工業(yè)工程的角度考察，設(shè)施規(guī)劃由場(chǎng)址選擇和設(shè)施設(shè)計(jì)兩 個(gè)部分組成，設(shè)施規(guī)劃切實(shí)在企業(yè)中起到了它應(yīng)有的作用，它使

13、企業(yè)的人力、 財(cái)力、物力和人流、物流、信息流得到合理、經(jīng)濟(jì)、有效的配置和安排。尤其 機(jī)械加工車間是企業(yè)生產(chǎn)的主要生產(chǎn)車間，它直接影響到整條生產(chǎn)線的效率， 如有差錯(cuò)便會(huì)造成產(chǎn)品交貨延誤，無形中增加了企業(yè)的成本。所以迸行設(shè)施規(guī) 劃與仿真業(yè)務(wù)，各車間的設(shè)置與物流進(jìn)行完善，通過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)流程的現(xiàn)狀調(diào) 查，發(fā)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)存在設(shè)施規(guī)劃方面的問題需要改善。一般認(rèn)為設(shè)施規(guī)劃的范圍指實(shí)體建筑完成之后，在廠房或建筑內(nèi)所作的布局，此種看法僅能視為廠內(nèi)布局，并非整體的設(shè)施規(guī)劃。因設(shè)廠建廠后的布局，會(huì)受既定空間的限制，往往不能配合實(shí)際需要，為求勉強(qiáng)適應(yīng)，其布局難免有削足適履之嫌，且也大大減低了工廠功能。所以，良好的設(shè)施規(guī)劃

14、，除了 既定的建廠目標(biāo)和生產(chǎn)項(xiàng)目外，對(duì)所使用的機(jī)器設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、人力資源、 法定限制等都需要通盤考慮，然后才設(shè)廠建廠，從事廠內(nèi)布局。根據(jù)調(diào)研&查閱到的文獻(xiàn)資料，在工廠設(shè)施規(guī)劃尺物流系統(tǒng)分析領(lǐng)域中， 對(duì)生產(chǎn)線上的工序間微觀物流研究較多，采用系統(tǒng)仿真方法對(duì)工廠總體布局尺 物流運(yùn)輸體系合理性的研究較少。近年來，我國制造業(yè)發(fā)展很快，新建廠區(qū)和 舊廠區(qū)的改擴(kuò)建項(xiàng)目均較多，但缺乏有效的手段對(duì)物流系統(tǒng)迸行全面分析和方 案比選。本課題擬以中鹽物流企業(yè)為例，綜合考慮各種相關(guān)因素，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng) 或服務(wù)系統(tǒng)迸行分析、規(guī)劃、建模和仿真研究、設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)資源得到合理的 配置，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。第二節(jié)

15、國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)今世界正從工業(yè)化社會(huì)向信息化社會(huì)飛速發(fā)展，國外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的引 迸對(duì)我國企業(yè)的各個(gè)方面產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。目前，制造業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā) 生了很大的變化，由傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式向準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)、大規(guī)模定制等生產(chǎn) 方式演變。生產(chǎn)方式的變化使得原有設(shè)施布置不夠合理，這一現(xiàn)象引起人們對(duì) 設(shè)施規(guī)劃技術(shù)的重視。在我國，生產(chǎn)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的發(fā)展十分不平衡。在大中型企業(yè)中，生產(chǎn) 設(shè)施規(guī)劃和設(shè)計(jì)比較合理，但是，在小型企業(yè)中生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)還停留在工廠設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，依靠工廠設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來規(guī)劃工廠的布置，這樣大大加大了企業(yè)的生產(chǎn)成本生產(chǎn)效率難以提高，產(chǎn)品質(zhì)量誰以把關(guān)。2()世紀(jì)初分工理論

16、引發(fā)“工廠設(shè)計(jì)”操作法研究、工廠布置和物 料搬運(yùn)。2()世紀(jì)4()年代“設(shè)施規(guī)劃”取代“工廠設(shè)計(jì)”廣泛采用運(yùn)籌學(xué)、 統(tǒng)計(jì)學(xué)和槪率論。2()世紀(jì)7()年代計(jì)算機(jī)輔助工廠布置、成組技術(shù)CRAFT (位置配 置法)、RELAP (相互關(guān)系法)、PLANET (分析評(píng)價(jià)法)。2()世紀(jì)8()年代系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真研究柔性問題、專家系 統(tǒng)、多目標(biāo)優(yōu)化。20世紀(jì)90年代結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)ClMSS JITO迸入21世紀(jì)，隨著市場(chǎng)需求的多樣化，競爭已經(jīng)從質(zhì)量、成本轉(zhuǎn)向快速響 應(yīng)市場(chǎng)，并由此出現(xiàn)了新的管理模式：全球供應(yīng)鏈管理、虛擬企業(yè)、精益生產(chǎn) 等，網(wǎng)絡(luò)化成為制造全球化的基礎(chǔ)。未來的設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)將呈現(xiàn)出新

17、的發(fā)展趨 勢(shì)。(1) 研究并提岀更通用、更完整、更快速、更準(zhǔn)確的新算法：如作業(yè)單位 對(duì)兩兩交換法、圖論法、CRAFT法、MCRAFT法、BLoCPLAN法、LoGIC法、MUTIPLE法等。(2) 將以上算法與人工智能算法相結(jié)合，提高優(yōu)化質(zhì)量和優(yōu)化效率：如模 擬退火算法(SA)、遺傳算法(GA)、蟻群算法(ANT)、禁忌搜索算法(BA)等。(3) 基于以上算法開發(fā)并完善相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置軟件：如 FactorvCAD、FaCtorV FLoWS FaCtorVPLAN/OPT、FaCtorYvIEW、LaV OPTx FaCton- MOdCICrS CM-Work-PIacc>

18、PLANOPT、PLANETO(4) 研究適用于多層設(shè)計(jì)布置的設(shè)施規(guī)劃方法，使之能解決現(xiàn)實(shí)中具有普 遍需求的多層設(shè)施布置問題。(5) 研究適應(yīng)變化的柔性設(shè)施布置方法，使之能對(duì)外部環(huán)境變化作出快速 響應(yīng)。(6) 研究對(duì)象與應(yīng)用范圍逐步向第三產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展。(7) 重視人的作用，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。第三節(jié)本文的主要研究內(nèi)容本文以江西榮成機(jī)械加工車間設(shè)施布局與物料搬運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)化為對(duì)象，探討 機(jī)械加工車間設(shè)施布局與物料搬運(yùn)系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的一般流程和原則，在研究過 程中以經(jīng)典的SLP模型為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了影響車間設(shè)施布局的基本要素，綜 合考慮了先進(jìn)的制造技術(shù)，基礎(chǔ)工業(yè)工程原理以及精益生產(chǎn)思想，并把影響車間布局的物

19、料搬運(yùn)系統(tǒng)貫穿始終。本文研究的主要內(nèi)容有:(1) 首先論述了本文的選題背景和課題研究的理論與工程意義，對(duì)國內(nèi)外 設(shè)施規(guī)劃的研究現(xiàn)狀和方法進(jìn)行了綜述，指出當(dāng)前理論研究和方法存在的不 足，并引出本文的研究方向和主要工作。(2) 介紹了車間設(shè)施規(guī)劃的基本原理，包括車間生產(chǎn)組織方式、物料流動(dòng) 模式以及經(jīng)典系統(tǒng)化布局設(shè)計(jì)模型，即SLP模型，并以SLP模型為基礎(chǔ)，整合 車間布局與物料搬運(yùn)系統(tǒng)，提出了系統(tǒng)化綜合設(shè)施布局綜合模型。(3) 產(chǎn)品，產(chǎn)量，產(chǎn)品加工的工藝路線，工序工時(shí)定額等基本因素是影響 車間生產(chǎn)組織方式和布局的主要因素，文章對(duì)機(jī)械加工車間產(chǎn)品加工車間現(xiàn)狀 進(jìn)行描述，確定企業(yè)生產(chǎn)組織方式，制定與生產(chǎn)

20、組織方式相適應(yīng)的產(chǎn)品加工工 藝路線。通過作業(yè)單元間物流、非物流相關(guān)和綜合相互關(guān)系分析，結(jié)合車間物 流模式，物料出入口的選擇，物料搬運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)化，繪制作業(yè)單元面積相關(guān)圖， 初步確定作業(yè)單元間布局的若干可行方案，并應(yīng)用點(diǎn)評(píng)估評(píng)價(jià)備選方案，尋求 最優(yōu)布局。作業(yè)單元內(nèi)設(shè)施的詳細(xì)布局。(4) 系統(tǒng)的達(dá)模與仿真簡介。基于FlCXSirn仿真軟件的應(yīng)用，建立物理模型 和邏輯模型，運(yùn)行仿真，評(píng)價(jià)仿真結(jié)果。(5) 總結(jié)和展望第二章設(shè)施規(guī)劃相關(guān)原理設(shè)施規(guī)劃是一項(xiàng)大的系統(tǒng)工程，設(shè)施規(guī)劃需要綜合考慮多方面的因素，本 研究中主要涉及到以下基本原理：第一節(jié)生產(chǎn)組織方式生產(chǎn)過程中人、機(jī)、料三者的組合方法和形式，通稱為生產(chǎn)組織

21、方式和勞 動(dòng)組織方式。生產(chǎn)組織方式側(cè)重研究設(shè)備、原材料等物的方面，即設(shè)備如何布置，原材料、半成品如何流動(dòng)。勞動(dòng)組織方式側(cè)重研究人的因素，研究生產(chǎn)工 人的勞動(dòng)分工和協(xié)作以尺如何發(fā)揮勞動(dòng)者的效率問題。合理組織生產(chǎn)過程，就 是要對(duì)各工藝階段和各工序的工作進(jìn)行合理的安排，使生產(chǎn)過程在時(shí)間和空間 上很好地結(jié)合起來，使生產(chǎn)在生產(chǎn)過程中行程短、時(shí)間省、耗費(fèi)小、效益高。生產(chǎn)過程的空間組織，就是要正確地確定產(chǎn)品生產(chǎn)過程在空間的運(yùn)動(dòng)形 式，即生產(chǎn)過程的各階段、各工序在空間的分布，原材料、半成品的運(yùn)輸路線 等。研究企業(yè)內(nèi)部應(yīng)設(shè)置哪些生產(chǎn)單位和按什么形式來組織生產(chǎn)的問題。生產(chǎn) 過程的空間組織要確定生產(chǎn)單位的組成、各生

22、產(chǎn)單位的專業(yè)化形式及生產(chǎn)單位 合理布局等問題。制造工廠一般按照工作流形式可分為五類基本形式：產(chǎn)品原則布置、工藝 原則布置、定位布置、U型布置、單元式布置和其它新型布置等。(1) 產(chǎn)品原則布置產(chǎn)品原則布置是根據(jù)產(chǎn)品制造的過程安排各組成部分，機(jī)器設(shè)備、人員及 物料按產(chǎn)品的加工或裝配的工藝過程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線。適用于小 品種、大批量的生產(chǎn)方式。(2) 工藝原則布置工藝原則布置又稱機(jī)群式布置，是指同類設(shè)備和人員集中布置一個(gè)地方的 布置形式。如車床組、磨床組等，各類機(jī)床組之間也保持一定順序，按照大多 數(shù)零件的加工路線來排列。適合于多品種小批量的生產(chǎn)方式。(3)定位布置由于產(chǎn)品的體積或重量太大或

23、太重把產(chǎn)品保留在一個(gè)位置上加工，設(shè)備、人員、材料都圍繞著產(chǎn)品而轉(zhuǎn)。如飛機(jī)制造廠、造船廠就采用這種布局方式。(4) U型布置U型布置就是設(shè)備如L-字型的生產(chǎn)線，其特點(diǎn)是把傳統(tǒng)的直線形流水線改 成U字線，實(shí)行一人進(jìn)行多個(gè)過程的加工生產(chǎn)。單元加工的零件雖所用設(shè)備相 同，但具有不同的工藝路線時(shí)，為了縮短零件的運(yùn)輸距離和便于組織多機(jī)床看 管適宜采用U型布置。設(shè)備在U型線中按零件族的典型工藝過程排列。按U型 布置，設(shè)備比較集中便于管理，也便于不同零件在U型線上跳躍，迂回流動(dòng)， 以最短運(yùn)輸距離完成各自的工藝過程。(5) 單元式布置單元式布置是實(shí)施成組加工的布置優(yōu)勢(shì)，介于產(chǎn)品原則布置和工藝原則布 置之間。適應(yīng)

24、于中小批量生產(chǎn)。(6) 新一代的車間布局形式新一代的車間布局形式主要是為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)快速多變的需求，增加車間柔 性而產(chǎn)生，主要有分布式布局、模塊式布局等。第二節(jié)系統(tǒng)化布局設(shè)計(jì)(SLP)工廠布置的程序和方法，以1962年繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP最為著名，應(yīng)用十分普遍。這是一種條理性很強(qiáng)、物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系密切程度分析相結(jié)合.求得合理布置的技術(shù)。在SLP方法中，繆瑟將研究工廠布置問題的依據(jù)和切入點(diǎn)歸納為五個(gè)基本要素，這五個(gè)要素就是解決布置問題的“鑰匙”。五個(gè)基本要素是產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、生產(chǎn)路線（工藝路線）R、輔助服 務(wù)部門S以及生產(chǎn)時(shí)間安排T。«設(shè)施規(guī)劃是在企業(yè)經(jīng)營策略的指導(dǎo)下，

25、針對(duì)企業(yè)個(gè)體中的生產(chǎn)或服務(wù)系統(tǒng) 的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)換活動(dòng)，從投入到產(chǎn)出的全部過程中，將人員物料及所需的相關(guān)設(shè) 備設(shè)施等，做最有效的組合與規(guī)劃，并與其他相關(guān)設(shè)施協(xié)調(diào)。以期獲得安全、 效率與經(jīng)濟(jì)操作，滿足企業(yè)經(jīng)營需求，同時(shí)更進(jìn)一步能對(duì)企業(yè)長期的組織功能 和發(fā)展產(chǎn)生更積極的影響和效益。系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)是一種邏輯性強(qiáng)、條理清楚的布置設(shè)計(jì)方法，分為確定位 置、總體區(qū)劃、詳細(xì)布置尺安裝四個(gè)階段（如圖2J）,在總體區(qū)劃和詳細(xì)布置 兩個(gè)階段釆用相同的SLP設(shè)計(jì)程序。何O預(yù)規(guī)劃規(guī)劃階段在系統(tǒng)千置設(shè)計(jì)四個(gè)階段中，階段I與階段IV斗IV規(guī)劃實(shí)施I術(shù)人員負(fù)I'責(zé)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極參與，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。階段II和階段III由設(shè)扌F

26、規(guī)劃后 iJ 一 J 此，我們常說工廠布置包括工廠總平面布置（總體規(guī)劃）尺豐間平面布置（材 細(xì)布置）兩項(xiàng)內(nèi)容。詳細(xì)的工廠布置設(shè)計(jì)，如圖2-2所示:(1)工廠空間位置的確定工廠生產(chǎn)類型的確定作業(yè)單位的劃分(4)繪制產(chǎn)品的工藝過程物流分析(6) 作業(yè)單位相互關(guān)系分析(7) 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析(8) 工廠總平面布置(9) 方案評(píng)價(jià)與選擇表2J成功設(shè)施規(guī)劃過程說明步驟功能說明IA了解成功的組織模式了解成功的組織模式是設(shè)施規(guī)劃成功的前提條件，要對(duì)企業(yè)所有層次人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，使其J解成功的組織模式IB了解外部問題通過參加專業(yè)團(tuán)體、貿(mào)易展覽、會(huì)議研究、閱讀書刊等J解外部世界IC了解內(nèi)部問題了解企業(yè)的

27、經(jīng)營計(jì)劃、目標(biāo)、資源、約束2建立設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由管理層確定設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)3獲得組織承諾管理層應(yīng)做一個(gè)明確的承諾，愿意實(shí)行必要的改進(jìn)以便能與設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致4津立工作團(tuán)隊(duì)組建的工作團(tuán)隊(duì)必須有廣泛的代表性并能對(duì)每項(xiàng)設(shè)計(jì)要求做岀決策3評(píng)估現(xiàn)狀對(duì)設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行定性和定量評(píng)估，評(píng)估結(jié)果作為衡量改進(jìn)措施的基礎(chǔ)6明確目標(biāo)為每一項(xiàng)設(shè)計(jì)確定清晰的、可衡量的、與時(shí)間有關(guān)聯(lián)的目標(biāo)7確定可行方案此步是一項(xiàng)創(chuàng)造性過程，要確定系統(tǒng)、 過程、設(shè)計(jì)和方法能達(dá)到待定目標(biāo)的要 求，尋求所有可行方案8評(píng)價(jià)可行方案對(duì)所有可行方案作岀經(jīng)濟(jì)評(píng)估和定性評(píng)價(jià)，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)符合公司的指導(dǎo)原則9制定改進(jìn)計(jì)劃在評(píng)價(jià)可行方案的基礎(chǔ)上，選

28、擇最佳設(shè) 計(jì)方案，建立詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃和其認(rèn)可 改進(jìn)計(jì)劃10認(rèn)改進(jìn)計(jì)劃向管理層提供不同方案的評(píng)價(jià)和論證材 料，向管理層推薦改進(jìn)計(jì)劃，使其認(rèn)可 改進(jìn)計(jì)劃11實(shí)施計(jì)劃監(jiān)督工程施工、安裝、試車、調(diào)試等過程，培訓(xùn)員工以保證正確使用新系統(tǒng)12審査實(shí)施結(jié)果記錄真實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行情況，并與預(yù)定的目標(biāo)和期望的業(yè)績想比較，找岀差距并提供相應(yīng)的反饋信息以上兩種設(shè)施規(guī)劃過程的區(qū)別如表2-2所示。表22兩種設(shè)施規(guī)劃過程比較階段一般性設(shè)施規(guī)劃過程成功設(shè)施規(guī)劃過程第一階段1. 定義或重新定義設(shè)施目標(biāo)2. 劃分主、輔作業(yè)單位1. 了解成功的組織模式2. 了解外部問題3. 了解內(nèi)部問題4. 建立設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)5. 獲得組織承諾第二

29、階段3. 確定相互關(guān)系4. 確定空間需求5. 產(chǎn)生可行設(shè)計(jì)方案6. 評(píng)價(jià)可行設(shè)計(jì)方案7選擇最優(yōu)設(shè)施方案6. 確tr工作團(tuán)隊(duì)7. 評(píng)估現(xiàn)狀8. 明確目標(biāo)9. 確定可行方案10. 評(píng)價(jià)改進(jìn)計(jì)劃11. 制定改進(jìn)計(jì)劃12. 認(rèn)可改進(jìn)計(jì)劃第三階段8. 設(shè)施方案9. 維護(hù)和改進(jìn)設(shè)施方案10. 重定義設(shè)施目標(biāo)13. 設(shè)施計(jì)劃14. 審査設(shè)施結(jié)果第三節(jié)設(shè)施布的基本要素系統(tǒng)化設(shè)施布置是一真針對(duì)設(shè)施布局的合理化、系統(tǒng)化的方法，其基本思 想是將基本要素(產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、工藝路線R、輔助服務(wù)部門S、生產(chǎn)時(shí)間安 排T)轉(zhuǎn)換成設(shè)施之間的相互關(guān)系，然后再將這種設(shè)施之間的相互關(guān)系轉(zhuǎn)換成 設(shè)施的平面布局位置關(guān)系，并最終對(duì)產(chǎn)生設(shè)

30、施布置方案進(jìn)行評(píng)價(jià)擇優(yōu)。(1)產(chǎn)品P產(chǎn)品P是指待布置工廠將生產(chǎn)的商品、原材料或者加工的零件和成品等。 這些資料由生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供，包括項(xiàng)目、種類、型號(hào)、零件號(hào)、材 料、產(chǎn)品特征等。產(chǎn)品這一要素影響設(shè)施的組成尺其各作業(yè)單位間相互關(guān)系、 生產(chǎn)設(shè)備類型、物料搬運(yùn)的方式等方面。(2)產(chǎn)量Q產(chǎn)量Q指所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的商品量或服務(wù)的工作量。其資料由生產(chǎn)綱 領(lǐng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供，用件數(shù)、重量、體積或銷售的價(jià)值表示。數(shù)量這一要素影 響著設(shè)施規(guī)模、設(shè)備數(shù)量、運(yùn)輸量、建筑面積等因素。(3) 工藝路線R工藝路線R是工藝過程設(shè)計(jì)的結(jié)果，它影響著各作業(yè)單位二間的關(guān)系、物 料搬運(yùn)路線、倉庫尺堆放地位置等方面。(4)

31、輔助服務(wù)部門S輔助服務(wù)部門S：在實(shí)施系統(tǒng)布置工作二前，必須就生產(chǎn)系統(tǒng)的組成情況有 一個(gè)總體的規(guī)劃，可以大體上分為生產(chǎn)車間、職能管理部門、輔助生產(chǎn)部門、 生活服務(wù)部門尺倉儲(chǔ)部門等。可以把除生產(chǎn)車間以外的所有作業(yè)單位統(tǒng)稱為輔 助服務(wù)部門S,包括工具、維修、動(dòng)力、收貨、發(fā)運(yùn)、鐵路專用路線、辦公室、 食堂等。有時(shí)，輔助服務(wù)部門的總面積大于生產(chǎn)部門所占的面積，布置設(shè)計(jì)時(shí) 必須給予足夠重視。(5) 生產(chǎn)時(shí)間安排T生產(chǎn)時(shí)間安排T指在什么時(shí)候、用多長時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括各工序的操 作時(shí)間、更換批量的次數(shù)。在工藝過程設(shè)計(jì)中，根據(jù)時(shí)間因素可以求出設(shè)備的 數(shù)量、需要的面積和人員，平衡各工序的生產(chǎn)能力。pQ兩個(gè)基本要

32、素是一切 其他特征或條件的基礎(chǔ)。只有在上述各要素充分調(diào)査研究并取得全面、準(zhǔn)確的 各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過繪制各種表格、數(shù)學(xué)和圖形模型，有條理地細(xì)致 分析和計(jì)算，才能最終求得工廠布置的最佳方案。第四節(jié)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP （流程）模式依照繆瑟提出的SLP思想，系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)程序一般經(jīng)過下列步驟：（1）準(zhǔn)備原始資料在系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)開始時(shí)，首先必須明確給出原始資料一基本要素，同時(shí)也 需要對(duì)作業(yè)單位的劃分情況進(jìn)行分析，通過分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位 劃分狀況。所有這些均作為系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)的原始資料。（2）物流分析與非物流相互關(guān)系分析對(duì)于物流中心、配送中心，物流分析是布置設(shè)計(jì)中最重要的方面。另外對(duì) 于某些

33、以生產(chǎn)流程為主的工廠，物料移動(dòng)是工藝過程的主要內(nèi)容時(shí)（如一般的 機(jī)械制造廠），物流分析也是布置設(shè)計(jì)中最重要的方面；對(duì)某些輔助服務(wù)部門 或某些物流最小的工廠來說，各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系（非物流聯(lián)系）對(duì)布 置設(shè)計(jì)就顯得更重要了；介于上述兩者之間的情況，則需要綜合誇慮作業(yè)單位 之間物流與非物流相互關(guān)系。作業(yè)單位間物流分析結(jié)果，可以用物流強(qiáng)度等級(jí)尺物流相關(guān)表來表示；作 業(yè)單位非物流的相互關(guān)系可以用量化的關(guān)系等級(jí)及相互關(guān)系來表示。在需要綜 合考慮作業(yè)單位間物流與非物流相互關(guān)系時(shí)，可以采用簡單加權(quán)的方法將物流 相關(guān)表兀作業(yè)單位間相互關(guān)系表綜合成綜合相互關(guān)系表。(3) 繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖根據(jù)物流相關(guān)表

34、與作業(yè)單位相互關(guān)系表，誇慮每對(duì)作業(yè)間相互關(guān)系等級(jí)的 高或低，決定兩作業(yè)單位相對(duì)位置的遠(yuǎn)或近，得出各作業(yè)單位之間的相對(duì)位置 關(guān)系，有時(shí)也稱之為拓?fù)潢P(guān)系。這時(shí)并未誇慮各作業(yè)單位具體的占地面積，因 而得到的僅是作業(yè)單位相對(duì)位置，稱為位置相關(guān)圖。(4) 作業(yè)單位占地面積計(jì)算各作業(yè)單位所需占地面積與設(shè)備、人員、通道尺輔助裝置等有關(guān)，計(jì)算出 的面積應(yīng)與可用面積相適應(yīng)。(5) 繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就形成了作業(yè)單位 面積相關(guān)圖。(6) 修正作業(yè)單位面積相關(guān)圖只是一個(gè)原始布置圖，還需要根據(jù)其他因素進(jìn)行調(diào)整 與修正，此時(shí)需要誇慮的修正因素包括物品搬運(yùn)方式、操作方式

35、、儲(chǔ)存周期 等，同時(shí)還需要考慮實(shí)際限制條件如成本、安全性問題尺職工意愿等方面。(7) 方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu)針對(duì)前面得到的數(shù)個(gè)方案，需要進(jìn)行技術(shù)、費(fèi)用尺其他因素評(píng)價(jià)，通過對(duì) 各方案比較評(píng)價(jià)，選出或修正設(shè)計(jì)方案，得到布置方案圖。機(jī)械加工車間設(shè)施 規(guī)劃研究。第三章車間設(shè)施布置設(shè)計(jì)槪述第一節(jié)車間設(shè)施的基本生產(chǎn)布置一、基本生產(chǎn)布置的原則生產(chǎn)布置的好壞直接影響到系統(tǒng)的物流、信息流、生產(chǎn)經(jīng)營能力、工藝過 程、靈活性、效率、成本和安全等方面，并反映一個(gè)組織的工作量、顧客印象 和企業(yè)形象等內(nèi)涵。優(yōu)劣不同的生產(chǎn)設(shè)施布置，在施工費(fèi)用上相差不會(huì)太多， 甚至差的布置花費(fèi)更少，但對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營的影響卻又很大的不同。不但在新生產(chǎn)設(shè)計(jì)

36、時(shí)需要進(jìn)行設(shè)施布置，在原有設(shè)施重新設(shè)計(jì)改造時(shí)也同 樣需要。企業(yè)經(jīng)營總會(huì)原則性的考慮內(nèi)部條件和外部市場(chǎng)的各種變化，從而出 現(xiàn)當(dāng)初布置設(shè)計(jì)時(shí)誇慮不到的問題。例如，作業(yè)能力不夠，安全事故，產(chǎn)品或 服務(wù)設(shè)計(jì)的改變，新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝的釆用，環(huán)境和法律的要求等，都 可能會(huì)要求重新布置生產(chǎn)或服務(wù)系統(tǒng)?？偟膩碚f，基本生產(chǎn)布置設(shè)計(jì)一般要遵 循這樣一些基本原則：(1) 整體綜合原則。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將對(duì)生產(chǎn)設(shè)施布置有影響的所有因素都應(yīng)誇慮迸去，以達(dá)到優(yōu)化的方案。(2) 移動(dòng)距離最小原則。產(chǎn)品搬運(yùn)距離的大小，不僅反映搬運(yùn)費(fèi)的髙低，也反映物料流動(dòng)的流暢程度，因此，應(yīng)按搬運(yùn)距離最小原則選拔最佳方 案。(3) 流動(dòng)性原則。

37、良好的生產(chǎn)設(shè)施布置應(yīng)使在制品在生產(chǎn)過程中流動(dòng)流 暢，消除無謂停滯，力求生產(chǎn)流程連續(xù)化。(4) 空間利用原則。無論是生產(chǎn)區(qū)域還是儲(chǔ)存區(qū)域的空間安排，都力求 充分有效地利用空間。(5) 柔性原則。在進(jìn)行生產(chǎn)布置前，應(yīng)考慮各種因素變化可能帶來的布 置變化，以便以后更好的適應(yīng)市場(chǎng)產(chǎn)品的需求。(6) 安全原則。應(yīng)考慮是作業(yè)人員有安全感，并感到方便、舒適。基本生產(chǎn)專業(yè)化布置的原則和形式，影響企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)分工和協(xié)作關(guān) 系，決定物料流向、物流路線和運(yùn)輸量，所以它是企業(yè)生產(chǎn)和車間平面布置中 必須考慮的重要問題。二、基本生產(chǎn)布置的形式(1)產(chǎn)品原則布置產(chǎn)品原則布置也稱裝配線布置，是按照對(duì)象專業(yè)化生產(chǎn)布置，也稱產(chǎn)

38、品專 業(yè)化生產(chǎn)布置，是按照產(chǎn)品(或零件、部件)進(jìn)行布置的生產(chǎn)方式。這種布置形式是集中完成同一產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的設(shè)備、工藝裝備和工人，可以完成相同 產(chǎn)品的全部或大部分的加工任務(wù)，如汽車制造廠的發(fā)動(dòng)機(jī)車間、曲軸車間、齒 輪工段等生產(chǎn)單位。優(yōu)點(diǎn)：物流順暢，上、下工序銜接比較好，存放量少；生產(chǎn)周期相對(duì)比較 短：物料搬運(yùn)工作年少，在工作過程中對(duì)工人的技能要求不高，易于培訓(xùn)；生 產(chǎn)計(jì)劃簡單，易于控制；可使用專用設(shè)備和機(jī)械化。缺點(diǎn)：設(shè)備發(fā)生故障時(shí)將引起整個(gè)生產(chǎn)線中斷；產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化會(huì)引起布置 的重大調(diào)整；生產(chǎn)線速度取決于工序最慢的機(jī)器；維修和保養(yǎng)費(fèi)用高，相對(duì)投 資較大；生產(chǎn)線上重復(fù)作業(yè)，易使工人單調(diào)乏味，產(chǎn)生厭

39、倦。(2)工藝原則布置工藝原則布置又稱工藝過程布置，按照工藝專業(yè)化特征建立的基本生產(chǎn)布 置，形成工藝專業(yè)化車間。原則上是將同類機(jī)器集中在一起，完成相同工業(yè)加 工任務(wù)。工藝專業(yè)化形成的基本生產(chǎn)集中了完成相同工藝的設(shè)備和工人，可以 完成不同產(chǎn)品的相同工藝內(nèi)容的加工，如制造企業(yè)的機(jī)械加工車間、鍛造車 間、車工工段、銃工工段等生產(chǎn)單位。比如將所有的車床放在一個(gè)地方，將所 有的沖壓機(jī)床放在另個(gè)地方，被加工的零件根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的流程順序，從一 個(gè)地方到另個(gè)地方，每一項(xiàng)操作都由布置好適宜位置的機(jī)器來完成。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)器利用率高，可減少設(shè)備數(shù)量；可采用通用設(shè)備；設(shè)備和人員的 柔性程度高，產(chǎn)品品種和數(shù)量更換方便；設(shè)

40、備投資相對(duì)減少；操作人員作業(yè)多 樣化，可以提高工作人員的工作興趣和職業(yè)滿足感缺點(diǎn)：由于流程較長和搬運(yùn)路線不確定，運(yùn)費(fèi)高；生產(chǎn)計(jì)劃與控制較復(fù) 雜；生產(chǎn)周期長；庫存量相對(duì)較大；由于操作人員從事多種作業(yè)，需要較髙的 技術(shù)等級(jí)。(3) 定位原則布置定位原則布置，也稱為固定式原則布置，是指加工對(duì)象位置固定，生產(chǎn)工 人和設(shè)備都隨加工產(chǎn)品所在的同一位置而轉(zhuǎn)移，如內(nèi)燃機(jī)車的裝配、船舶裝配 等。這種布置形式適用于大型產(chǎn)品的裝配過程。由于某些產(chǎn)品體積龐大笨重， 不容易移動(dòng)，所以可保持產(chǎn)品不動(dòng)，將工作地按產(chǎn)品的要求來布置，如大型飛 機(jī)、船舶、重型機(jī)床等。對(duì)于這樣的項(xiàng)目，一旦基本結(jié)構(gòu)確定下來，其他一切 功能都圍繞著產(chǎn)

41、品而固定下來。優(yōu)點(diǎn)：物料移動(dòng)少；當(dāng)采用班組方式時(shí)，可提高作業(yè)連續(xù)性；提高質(zhì)量， 高的柔性，可適應(yīng)產(chǎn)品和產(chǎn)量的變化。缺點(diǎn)：人員和設(shè)備的移動(dòng)增加；設(shè)備需要重復(fù)配備；工人需要較髙的技 能；增加了面積和工序間的存儲(chǔ)；生產(chǎn)計(jì)劃需要加強(qiáng)控制和協(xié)調(diào)。(4) 成組原則布置按工藝專業(yè)化布置生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施所帶來的問題是很明顯的，即容易造成 被加工對(duì)象在生產(chǎn)單位之間交叉往返運(yùn)輸，不僅引起費(fèi)用上升，而且延長生產(chǎn) 周期。于是人們經(jīng)過長期研究，通過實(shí)踐創(chuàng)造了成組生產(chǎn)單元的形式。其基本 原理是，首先根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)將結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件組成一個(gè)零件組，確定出零件組的典型工藝流程，再確定工藝流程的加工內(nèi)容，選擇設(shè)備和工人，由

42、這些設(shè)備和工人組成一個(gè)生產(chǎn)單元，成組的生產(chǎn)單元類似對(duì)象專業(yè)化形式，因 而也具有對(duì)象專業(yè)化形式的特點(diǎn)。但成組生產(chǎn)單元更適合于多品種的批量生 產(chǎn)，因而比對(duì)象專業(yè)化形式的特點(diǎn)。但成組生產(chǎn)單元更適合于多品種的批量生 產(chǎn)，因而比對(duì)象專業(yè)化形式具有更高的柔性，是一種適合多品種小批量生產(chǎn)的 理想生產(chǎn)方式。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備利用率高；流程通順，運(yùn)輸距離較短，搬運(yùn)量少；有利于發(fā)揮 組合作業(yè)精神，有利于擴(kuò)大工人的作業(yè)技能；縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。缺點(diǎn)：需要較高的生產(chǎn)控制水平以平衡個(gè)單元之間流程不平衡；班組成員 需要拿握所有的作業(yè)技能；減少了使用專用設(shè)備的機(jī)會(huì)；如果單元之間流程平 衡，需要中間儲(chǔ)備增加了單元之間的物料搬運(yùn)。第二

43、節(jié)車間設(shè)施的布置設(shè)計(jì)一、工藝原則布置設(shè)計(jì)工藝原則布置是最常用的一種布置方法，它用來對(duì)具有類似工藝流程的工 作部門迸行布置，使其位置達(dá)到最優(yōu)。在許多設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)中，最優(yōu)的布置常 常意味著將彼此之間物流量較大的部門相鄰布置。二、產(chǎn)品原則布置設(shè)計(jì)產(chǎn)品原則布置的典型代表是流水線，已在世界各國廣泛應(yīng)用，并且在內(nèi)容 到形式上不斷創(chuàng)新。流水線的設(shè)計(jì)包括技術(shù)設(shè)計(jì)和組織設(shè)計(jì)兩方面。技術(shù)設(shè)計(jì) 是指工藝路線、工藝規(guī)程的制定、專用設(shè)備的設(shè)計(jì)、設(shè)備改裝設(shè)計(jì)、專用工具 設(shè)計(jì)、運(yùn)輸傳送裝置設(shè)計(jì)以及信號(hào)裝置的設(shè)計(jì)等，通常稱之為流水線的“硬 件”設(shè)計(jì)。流水線的組織設(shè)計(jì)是指流水線的節(jié)拍和生產(chǎn)速度的確定、設(shè)備需要 和負(fù)荷的計(jì)算、工

44、序周期化設(shè)計(jì)、工人設(shè)備、生產(chǎn)對(duì)象運(yùn)輸傳送方式的設(shè)計(jì)、 流水線平面設(shè)計(jì)、流水線工作制度、服務(wù)組織和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃圖表的制定等等，也 稱為流水線的“軟件”設(shè)計(jì)。往往在流水線布置設(shè)計(jì)中最關(guān)心的是流水線的組織設(shè)計(jì)，它是迸行技術(shù)設(shè) 計(jì)的前提和依據(jù)，技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)保證每一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，組織設(shè)計(jì) 時(shí)也要考慮技術(shù)設(shè)計(jì)的可能性，但都要符合技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的原則。 根據(jù)課程的重點(diǎn)范圍要求，我們?cè)诋a(chǎn)品原則布置設(shè)計(jì)中主要講述兩個(gè)問題，即 流水線的平面布置設(shè)計(jì)和流水線的生產(chǎn)平衡問題。三、柔性原則布置設(shè)計(jì)柔性原則布置設(shè)計(jì)是針對(duì)產(chǎn)品原則布置設(shè)計(jì)和工藝原則設(shè)計(jì)的靈活應(yīng)用， 是根據(jù)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)布置的一種設(shè)

45、施布置方式。柔性布置設(shè)計(jì)是指生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)用戶需求變化的響應(yīng)速度，是對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)適 應(yīng)市場(chǎng)變化能力的一種度量，通常從品種柔性和生產(chǎn)柔性兩個(gè)方面來衡量。所 謂品種柔性，是指在生產(chǎn)系統(tǒng)從生產(chǎn)一種產(chǎn)品快速的轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的 能力。產(chǎn)量柔性是指生產(chǎn)系統(tǒng)快速增加或減少所生產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)量的能力。四、精益生產(chǎn)與系統(tǒng)柔性布置的關(guān)系精益生產(chǎn)必須以高柔性為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高柔性和高效率的統(tǒng)一。系統(tǒng)柔性設(shè) 施布置是精益生產(chǎn)中設(shè)備柔性的具體要求，精益生產(chǎn)采用適度的柔性自動(dòng)化技 術(shù)，以工序相對(duì)集中，沒有固定節(jié)拍以&物料的非順序輸送的生產(chǎn)組織方式。這就要求相應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)柔性布置能夠保證實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)條件下的接近大量生 產(chǎn)方式

46、的小批量生產(chǎn)，同時(shí)具備剛性自動(dòng)化所沒有的靈活性系統(tǒng)柔性布置是實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)。只有在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施了設(shè)備或設(shè)施 的柔性布置，精益生產(chǎn)才能更好、更方便的順利迸行。沒有系統(tǒng)柔性布置的精 益生產(chǎn)系統(tǒng)智能是理論意義上的精益生產(chǎn)，不具備實(shí)際的生產(chǎn)意義。第四章 機(jī)械加工車間的設(shè)施布局設(shè)計(jì)第一節(jié)機(jī)械加工車間的產(chǎn)品簡介汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器、傳動(dòng)軸，最后傳送到驅(qū)動(dòng)橋再左右 分配給半軸驅(qū)動(dòng)車輪，在這條動(dòng)力傳送途徑上，驅(qū)動(dòng)橋是最后一個(gè)總成，它的 主要部件是減速器和差速器。減速器的作用就是減速增矩，這個(gè)功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比較容易理解。而差速器就比較難理解，什么叫差速器，為什么要“差 速”

47、？汽車差速器是驅(qū)動(dòng)橋的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同 時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作 不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。汽車在拐彎時(shí)車輪的軌線是圓孤，如果 汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓孤的中心點(diǎn)在左側(cè)，在相同的時(shí)間里，右側(cè)輪于走的孤線比 左側(cè)輪于長，為了平衡這個(gè)差異，就要左邊輪于慢一點(diǎn)，右邊輪于快一點(diǎn)，用 不同的轉(zhuǎn)速來彌補(bǔ)距離的差異，差速器原理圖如圖4J所示。圖4-1差速器原理圖如果后輪軸做成一個(gè)整體，就無法做到兩側(cè)輪于的轉(zhuǎn)速差異，也就是做不 到自動(dòng)調(diào)整。為了解決這個(gè)問題，早在一百年前，法國雷諾汽車公司的創(chuàng)始人 路易斯雷諾就設(shè)計(jì)出了差速器這個(gè)東西。差速器的

48、這種調(diào)整是自動(dòng)的，這里 涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。 例如把一粒豆于放迸一個(gè)碗內(nèi)，豆于會(huì)自動(dòng)停留在碗底而絕不會(huì)停留在碗壁， 因?yàn)橥氲资悄芰孔畹偷奈恢茫ㄎ荒埽詣?dòng)選擇靜止（動(dòng)能最?。┒粫?huì)不 斷運(yùn)動(dòng)。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)也會(huì)自動(dòng)趨向能耗最低的狀態(tài)，自動(dòng)地按 照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪 此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然導(dǎo)致兩邊 車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過半軸反映到半軸齒輪 上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，

49、從而 實(shí)現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異。驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪若用一根整軸剛性連接，則兩輪只能以相同的角度旋 轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過的距離大，將 使外側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。即使是汽車直線行駛，也會(huì)因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動(dòng)半徑不等(輪胎 制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等)而引起車輪的滑動(dòng)。車輪滑動(dòng)時(shí)不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會(huì)使汽車轉(zhuǎn)向困 難、制動(dòng)性能變差。為使車輪盡可能不發(fā)生滑動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上必須保證各車輪能 以不同的角度轉(zhuǎn)動(dòng)。軸間差速器：通常從動(dòng)車輪用軸承支承在主軸上，使之能以任何角度旋 轉(zhuǎn)，而驅(qū)動(dòng)車輪分別與

50、兩根半軸剛性連接，在兩根半軸之間裝有差速器。這種 差速器又稱為軸間差速器。多軸驅(qū)動(dòng)的越野汽豐，為使各驅(qū)動(dòng)橋能以不同角速度旋轉(zhuǎn)，以消除各橋上 驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)，有的在兩驅(qū)動(dòng)橋之間裝有軸間差速器。第二節(jié)機(jī)械加工車間的設(shè)施布置設(shè)計(jì)機(jī)械加工車間內(nèi)部制造1種2個(gè)主要加工件，其它零件由外協(xié)完成。調(diào)研 過程中對(duì)跟蹤零件進(jìn)行編號(hào)，調(diào)研主要對(duì)零件的生產(chǎn)工藝流程，物料轉(zhuǎn)運(yùn)方 式，作業(yè)時(shí)間等內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤記錄，最后對(duì)跟蹤資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。發(fā)現(xiàn) 機(jī)械加工車間設(shè)施布局與物流狀況存在許多問題：(1) 零件機(jī)械加工車間設(shè)備布局方式采用機(jī)群式布局，布局型式單一， 傳統(tǒng)的訂單式單件小批生產(chǎn)方式不能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的急速需求；(2)

51、 物料搬運(yùn)過程中，普遍存在往返交叉現(xiàn)象;(3) 車間在制品過多，占用車間面積，等待現(xiàn)象嚴(yán)重，生產(chǎn)周期長，車 間管理混亂；(4) 搬運(yùn)距離長，搬運(yùn)過程繁雜。一.機(jī)械加工車間的自制零件明細(xì)表41表4-1自制零件明細(xì)表序號(hào)產(chǎn)品及零件名稱每真產(chǎn)品年生產(chǎn)綱領(lǐng)備注件數(shù)質(zhì)量(k©數(shù)量(萬套)質(zhì)量(V)1輸入軸11.2202402輸出軸11.520300合計(jì)540二.工廠的作業(yè)單位劃分根據(jù)機(jī)械加工車間產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)農(nóng)工藝特點(diǎn)，設(shè)立如表4-2所示的5個(gè)作業(yè) 單位，分別為車床；臥床；熱處理；外圓磨；檢驗(yàn)等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。表4-2作業(yè)單位劃分序號(hào)作業(yè)單位君稱備注1車床車外圓加工自制的零部件2臥銃銃鍵槽加工自制的

52、零部件3熱處理對(duì)自制的零件迸行熱處理4外圓磨磨外圓加工自制的零部件5檢驗(yàn)對(duì)自制的零件進(jìn)行檢驗(yàn)三、機(jī)械加工車間產(chǎn)品的工藝流程根據(jù)零件表1可知機(jī)械加工車間產(chǎn)品的輸入軸、輸岀軸等零件都是采用自 制的方法，其工藝過程分別見表43至表44所示。表4-3輸入軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量(Kg)計(jì)劃產(chǎn)量/臺(tái)年計(jì)劃總質(zhì)量(t)輸入軸11.2200000240序號(hào)作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率1原材料備料2車床車外圓車80%3臥銃銃鍵槽銃95%4熱處理熱處理5外圓磨磨外圓磨95%6半成品庫暫存表4-4輸岀軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量(Kg)計(jì)劃產(chǎn)量/臺(tái)年計(jì)劃總質(zhì)量(t)輸出軸21.5

53、200000300序號(hào)作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率1原材料備料2車床車外圓車80%3臥銃銃鍵槽銃95%斗熱處理熱處理5外圓磨磨外圓磨95%6半成品庫暫存四、產(chǎn)品工藝過程分析（一）計(jì)算物流量（統(tǒng)計(jì)物流量）通過對(duì)產(chǎn)品機(jī)械加工、裝配等各種加工階段以及各工藝過程路線的分析， 計(jì)算每個(gè)工藝過程各工序加工前工件單件重量及產(chǎn)生的廢料重量，并根據(jù)全年 生產(chǎn)：計(jì)算全年物流量。具體計(jì)算過程如表45所示。表4-5各物料物流量計(jì)算產(chǎn)品 名 稱毛重（Kg）廢料（Kg）車廢料銃廢料磨廢料全年總質(zhì)量輸1.2(0.8*0.95*0.1.66*0.2=1.66*0.8*0.051.66*0.8*0.95*0.00.46*

54、2(X)000=入95)=1.660.332二().06645=0.061692000軸輸1.5(0.8*0.95*0.2.08*0.2=2.08*0.8*0.052.08*0.8*0.95*0.00.58*2000OO=出95)=2.080.416=0.08325=0.0808106000軸（二）繪制各零件的工藝過程圖根據(jù)各零件的加工工藝過程與物流量（統(tǒng)計(jì)物流量），繪制各零件的工藝過程如圖42至圖43所示。圖中的序號(hào)分別是：1原材料，2金工車間,3半成品庫，4-廢料。原材料圖4-2輸入軸原材料圖43輸岀軸（三）繪制產(chǎn)品工藝過程表為了研究各零件、部件生產(chǎn)過程之間的相互關(guān)系，將總工藝過程圖中的產(chǎn) 品按照物流強(qiáng)度大小順序，由左到右排