1、某公司车间设施布局优化设计摘要车间布局问题是现代企业发展中面临的最重要的课题之一。设备布局、工作地布置是否合理化、科学化、最优化，工人的搬运动作是否合理，搬运路线是否畅通等，影响今后的发展和管理工作的便利。本设计以一个生产车间布局为研究对象，运用基础工业工程的研究方法对车间布局进行分析和研究，把基础 IE 的研究方法和属 ABC 分析法结合起来，在原有的常规车间布局设计的基础上，将多目标优化研究应用于车间的布局设计，使得我们最终得到的布局更加接近我们的实际情况，符合外界环境。让我们在车间系统改善时少走弯路。关键词： 车间布局 作业流程 设施规划 ABC 分析法IIWorkshop Optimi
2、zation Design of Multi-Layers Factory AbstractPlant layout problem is the development of a modern enterprise facing one of the most important issues. Equipment layout, and layout work is to rationalize the scientific and the most optimized, workers handling the action is reasonable, such as handling
3、 the flow line, the impact of future development and management of facilities. This thesis regards lighting company as the research object, use the research approach of basic industrial engineering to analyze and improve the shop floor layout.Usebasic SFL theory and multi-target model knowledge to d
4、esign our new layout and act as one evaluation system. Let our work is more efficient and avoid any mistakes This thesis combines research approach of basic IE with an attribute hierarchicalmodel, And set up one kind of evaluation system for small companies. Practice has proved that the method that
5、this paper adopts is effective and of good popularization meanings.Key words: Shop floor Layout；Production procedure；Attribute hierarchical；ABC storage method目录摘要 .IAbstract.II第一章 绪论 .11.1 设施布局的概念 .11.2 布局问题概述 .11.3 我国车间布局的发展现状 .2第二章 设计背景 .42.1 公司概况 .42.2 车间布局目前存在的问题分析 .5第三章 陶瓷车间总体规划 .63.1 企业生产系统布局的
6、目标 .63.2 总体优化的目标 .73.2.1 设施规划的目标 .83.2.2 流程设计的目标 .83.3 改进前的总体布局 .93.4 总体布局优化 .10第四章 车间设施布局优化和设计 .154.1 车间储存区的优化设计 .154.1.1 基于 ABC 法库存分类管理 .154.1.2 陶瓷储存区优化的可行性分析 .204.2 生产区的物流路线分析 .204.2.1 原有方案分析 .204.2.2 作业改进 .234.3 确定优化方案 .264.4 人机作业分析及优化 .26IV4.4.1 原有方案分析 .264.4.2 确定优化方案 .284.5 “5S”管理 .30第五章 方案评价
7、.33结束语 .34参考文献 .35致 谢 .36附录 .37附图（一）陶瓷车间改进前总体布局图 .37附图（二）陶瓷车间改进后总体布局图 .37附图（三）陶瓷车间改进前后物流路线图 .37附图（四）陶瓷车间改进前后工艺流程图 .37南京工业大学本科生毕业设计（论文）1第一章 绪论1.1 设施布局的概念所谓设施布局，是指在选定的设施区域内，合理安排组织内部各生产作业单元和辅助设施的相对位置和面积、设备的布置，使之构成一个符合企业生产经营要求的有机整体。设施布局是否合理，对于企业的生产经营活动有着重要的影响，它影响着企业的生产经营成本、职工的工作环境、物料的运输流程以及企业的应变能力。企业进行设
8、施布局，必须根据选定地址的地形地貌，对组成企业的各个部分确定其平面或者空间的位置，并根据物料的流程，确定内部的运输方式和运输路线。根据这个步骤，我们知道，要进行设施布局，必须首先确定企业内部生产单位的组成情况，以及生产单位内部采用的专业化形式 3。1.2 布局问题概述布局问题在英文文献中常称为 Layout，packing,container,pallet。布局问题就是把一些物体按照一定的要求、合理地放置在一个指定的空间内；或者说是把一个指定的空间规划成若干小空间的组合，然后把这些小空间内合理放置一些物体。布局问题几乎涉及到各个行业，包括机械产品的生产车间，物流企业的设施布局，运输码头、航空港
9、口、食品饮料生产车间、图书馆布局等等。布局问题表现形式多种多样，从布局的维数来分有一维布局，二维布局和三维布局。从布局物体形状来分，布局问题可以分为规则物体（一般指矩形，三角形和圆形等）和非规则的物体的布局问题。早期布局问题研究主要集中在规格形状物体布局的理论研究和实际应用上，二维规则布局是在一定的平面上尽量布局好大的矩形物体设计，以及切割问题的求解与优化方面，三维布局在汽车和物流运输方面主要体现在底盘装配、货物装载、立体仓库等方面研究与应用。过去几十年里，车间设备布局一直是跨学科的研究课题，设备布局发展过程既包含科学因素又包含人体功能学和艺术因素等等。最近的研究中，这一课题得到了运筹学和管理
10、工作第一章 绪论2者的极大关注，它是一个优化问题，在满足某些性能指标的前提下，得到优化的设备布局方案。车间布局主要以生产系统的空间静态结构为研究对象，从企业的产品动态结构物流状况分析出发，探讨企业平面布局的设计目标、设计原则，着重研究设计方法和设计程序（步骤） ，使企业的人力、财力、物力和物流、人流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排；从根本上提高企业的生产效率，达到以最小的投入获得最大经济效益目的，车间布局是工业工程学科的一个重要研究领域。在制造系统中，布局优化设计是指在确定的区域内合理地安排物理设备，如在车间中安放机器。车间布局改进其实就是一个多目标研究问题。车间布置的首要问题是
11、考虑生产制造过程或物流的要求；同时，布局问题由于不同的优化目标、实际问题的不同种类、不同的布局设计阶段而呈现多样性。生产车间是企业重要的综合性管理基础，是企业内部管理的出发点和落脚点。其管理水平的高低直接影响企业的竞争能力，影响企业的整体管理水平的提高和整体功能的发挥。如何加强生产车间的管理，使企业在激励的市场经济竞争的形势下立于不败之地，已成为企业领导研究的重要课题。其中车间布局优化是车间管理的的进一步提升。其一，车间布局的不合理生产成本大大增加。增加了物流运输的距离。其二，车间布局优化是对不成熟的车间布局的进一步改进，使其提高车间的产出能力和产量效率。因此，不管企业新建、扩建还是生产产品发
12、生布局优化改革，必须注意到工厂布置的合理性，优良的布置应该是:最简化的生产物流;最少的物料搬运费;最快捷地改变工艺流程;最有效地利用空间;最舒适、称心和安全的工作环境;避免不必要的投资;激发工人劳动热情等。通过改进车间布置，改善搬运设备，可以大大提高工人的工作积极性，从而提高生产效率，降低产品成本，提高产品的竞争能力。当今社会，需求朝着多样化方向发展，产品更新换代周期迅速缩短，市场竞争日趋激烈，降低产品生产成本，是关系到企业兴衰存亡的关键，如何优化车间布局，降低物流成本和生产成本，减少库存量，提高企业竞争力是现代管理科学的中心课题。 6南京工业大学本科生毕业设计（论文）31.3 我国车间布局的
13、发展现状自从 Richard Muther 在二十世纪年代初期发表了他在第一部关于系统布局规则一书以来，车间平面布置设计的基本方法也就随之产生了。在世界求新、求变的浪潮中涌现出来的新思想和新理念。以敏捷制造作为理论的车间布局问题。在我国，企业以前大多数没有经过科学的规划和设计，即使进行过设计也是在计划经济时期所采用的传统设计方法，而且从投入使用至今，基本没有进行过再规划设计，更不用说企业物流系统设计了。有的工厂也调整生产布局，往往是根据领导或技术人员的习惯和意愿，不能称之为设计，更谈不上系统设计，无法满足市场经济的要求。我们过去的实际工作中，一方面追求一时的速度，仓促地、不周密地进行规划设计，
14、造成了选址不当、布置不佳、物流不畅、面积利用不好以及管理不善造成的生产现场跑、冒、漏等高浪费现象，其结果是边生产、边改造，浪费了大量的资金、人力和物力。另一方面产品生产不适应市场，长期亏损甚至停产等现象 10。上世纪 80 年代， “物流”的概念开始引入我国，设施规划与物流技术、物料搬运设计、系统布置设计等逐渐被人们认识，车间布局的研究和应用已经被认为是国民经济中的一个重要组成部分。提高物流效率，降低物流成本，向用户提供优质服务，实现物流合理化、社会化、现代化，己成为广大企业的共识。但是，与发达国家相比，我国的车间布局水平还处在一个较低的水平上，因此迫切需要进行深入的研究和实践。第三章 陶瓷车
15、间总体规划4第二章 设计背景2.1 公司概况本课题是关于温州长密密封制造有限公司的其中一个车间设施布局优化的设计。温州密封制造专业生产泵用机械密封以及碳化硅环、碳石墨环、碳化钨环和橡胶件等密封材料的中外合资企业。生产销售机械密封件、橡胶密封、碳化硅、碳石墨密封环、汽车零配件、摩托车配件、水泵配件。公司的产品行销全国石油、化工、电力、轻工、食品、医药及污水处理等工业领域，出口欧美、非洲、中东、东南亚等国家和地区。 产品生产装配图如图 2-1 所示：冲 件 车 间冲 件 车 间 传动套卡环弹簧座垫片陶 瓷 车 间动环 静环SIC 车间动环静环紧固件橡 胶 车 间 密 封 圈 组 装 车 间 组 装
16、 成 品 图 2-1 产品装配图公司主要有五个车间组成：陶瓷车间、模具车间、冲件车间、橡胶车间、组装车间。其中陶瓷车间又分为 SIC 生产区和陶瓷生产区，陶瓷车间的工艺流程如图 2-2：南京工业大学本科生毕业设计（论文）5图 2-2 产品工艺流程图2.2 车间布局目前存在的问题分析通过实习期间对该车间生产流程、物料搬运、设施规划、仓储管理调查了解，发现其中存在的问题有：1、设施布局不合理。车间内机器布置没有充分运用工业工程的原理，机器“一”字型布置，占用空间大产品在工序间的临时储存及等待时间过长。同时未能考虑到安全因素的要求，容易造成安全事故。2、仓库分类混乱。产品和原料的种类繁多，常用的原料
17、原材料、毛坯、半成品就有 50-60 种，一旦信息不畅就导致一些特殊物料未备货而影响生产进度。3、物流搬运路线混乱。作业员在车间内走动频繁，繁忙时通道容易发生拥堵。物流路线交叉现象较为严重。4、车间生产效率很低，其中合格品的占有率仅为 81.5%，其主要原因之一：对于产品光面度的要求要达到粗糙度0.2mm 即为 20 丝，而压制机和抛光机相邻，压制机主要是将粉末压制成型，这就导致大量粉尘，从而影响产品的表面粗糙度。5、加工流程混乱复杂，没有既定标准，工人凭经验和主观感觉决定何时搬运多少半成品到下一工序，各工位工作效率低下，现场管理混乱。 13毛坯领料毛坯入库定型 烧结平面磨 双面磨 清洗干燥外
18、圆磨 内圆磨 (倒角)入库 包装 精检 清洗干燥抛光原材料购入材料入库领料 配料 打粉 入库领粉压制第三章 陶瓷车间总体规划6第三章 陶瓷车间总体规划3.1 企业生产系统布局的目标企业生产系统布局的目标是使得各关联的设备联结成一个有机结合的整体，设计的总目标是使人力、物力、财力和人流、物流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，即确保规划的企业能以最小的投入获取最大的效益 17。其典型目标是：（1）有效利用设备、场地、人力和物力（2）简化加工流程（3）满足交货周期要求（4）最大限度减少生产物流成本（5）追求投资最低化（6）为企业员工提供安全、方便、舒适和健康的工作条件车间布局的目标实际上也是多目标问题，故需要用恰当的指标或者权重对每个方案进行评价，达到整体目标的最优化。其中车间布局优化的优越型如图 3-1 所示：
