工厂布局设计与管理.pptx
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1、第三章第三章 工厂布局设计与管理工厂布局设计与管理 梁灼铭主讲本章主要内容本章主要内容裁减裁减缝纫缝纫包装包装布匹布匹空盒空盒空盒空盒引例:现有布局是否合理?引例:现有布局是否合理?裁剪裁剪缝纫缝纫布匹布匹包装包装空盒空盒改善后改善后引导案例引导案例12600多多个零件个零件36700道工道工序序3.1 工厂布局设计概述工厂布局设计概述1.工厂布局的内容和原则工厂布局的内容和原则 p工厂总体平面布置工厂总体平面布置解决工厂各个组成部分,包括生产车间、辅助生产车间、解决工厂各个组成部分,包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室等各种作业单位和运输线路设施的仓库、动力站、办公室等各种作业单
2、位和运输线路设施的相互关系,解决物料流向和流程、厂内外运输的连接。相互关系,解决物料流向和流程、厂内外运输的连接。p车间布置车间布置解决工作地、设备、通道、管线之间和相互位置,解决物解决工作地、设备、通道、管线之间和相互位置,解决物料搬运的流程及运输方式。料搬运的流程及运输方式。(设计时应将设施布置有影响的所有因素都设计时应将设施布置有影响的所有因素都考虑进去,以达到优化的方案考虑进去,以达到优化的方案)(设施布置应使在制品在生产过程中流动顺畅设施布置应使在制品在生产过程中流动顺畅,消除无谓停滞,力求生产流程连续化,消除无谓停滞,力求生产流程连续化)(生产区域或储存区域的空间安排,都应力生产区
3、域或储存区域的空间安排,都应力求充分有效地利用空间。求充分有效地利用空间。 )(应考虑各种因素变化可能带来的布置变更,以应考虑各种因素变化可能带来的布置变更,以便于以后的扩展和调整便于以后的扩展和调整)3.2 生产设施布局形式生产设施布局形式可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类,再来细分可按设施类别分为生产设施和服务设施两大类,再来细分布置形式。布置形式。 生产设施的三种基本的布置形式:生产设施的三种基本的布置形式: p固定式布置固定式布置p产品原则布置产品原则布置 p工艺原则布置工艺原则布置p成组原则成组原则 服务设施的三种基本的布置形式:服务设施的三种基本的布置形式: p零售店布置零售
4、店布置 p办公室布置办公室布置p 仓库布置仓库布置 1.工厂布局的形式工厂布局的形式 当产品品种少批量大时,应当按照产品的加工工艺过程顺当产品品种少批量大时,应当按照产品的加工工艺过程顺序来配置设备,形成流水生产线或装配线。序来配置设备,形成流水生产线或装配线。图图1 1 产品原则布置示意图产品原则布置示意图图图2 2 汽车后桥加工生产线汽车后桥加工生产线图图3 3 汽车装配生产线汽车装配生产线图图4 4 汽车焊接生产线汽车焊接生产线标准化及作业分工标准化及作业分工。整个产品被分解成一系列标准化的作。整个产品被分解成一系列标准化的作业,由专门的人力及加工设备来完成。业,由专门的人力及加工设备来
5、完成。产品产出率高,单位产品成本低;产品产出率高,单位产品成本低; 每一产品都按工艺流程布置设备,因此加工件经过的路程每一产品都按工艺流程布置设备,因此加工件经过的路程最直接、最短,无用的停滞时间也最少;最直接、最短,无用的停滞时间也最少; 由于操作人员效率高且所需培训少;由于操作人员效率高且所需培训少; 生产管理和采购、库存控制等工作也相对简单。生产管理和采购、库存控制等工作也相对简单。要求较多的设备,而设备的利用率相对较低;要求较多的设备,而设备的利用率相对较低; 对产品种类及产量变化、设备故障等情况的响应较差;对产品种类及产量变化、设备故障等情况的响应较差; 线上工作重复单调乏味,缺乏提
6、升机会,可能会导致工线上工作重复单调乏味,缺乏提升机会,可能会导致工人的心理问题或职业伤害;人的心理问题或职业伤害; 为了避免停产,设备备用件的库存可能比较大。为了避免停产,设备备用件的库存可能比较大。把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。图图4 4 工艺原则布置示意图工艺原则布置示意图图图5 5 钻削加工工段钻削加工工段图图6 6 车削加工工段车削加工工段产品原则布置与工艺原则布置比较:产品原则布置与工艺原则布置比较:p主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。主要是工程项目和大型产品生产采用的一种布置形式。 它的加工对象位置,生产工人和设备都
7、随加工产品所在的它的加工对象位置,生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机某一位置而转移。如工程建设、飞机厂、造船厂、重型机器厂等。器厂等。 图图6 6 固定式布置固定式布置固定式布置缺点:固定式布置缺点:p场地空间有限;场地空间有限; p不同的工作时期,物料和人员需求不一样,这给生产组不同的工作时期,物料和人员需求不一样,这给生产组织和管理带来较大困难;织和管理带来较大困难; p物料需求量是动态的。物料需求量是动态的。 成组技术成组技术就是识别和利用产品零部件的相似性,将零件就是识别和利用产品零部件的相似性,将零件分类。一系列相似工艺要求的零件组成零
8、件族。针对一个分类。一系列相似工艺要求的零件组成零件族。针对一个零件族的设备要求所形成的一系列机器,称作机器组(零件族的设备要求所形成的一系列机器,称作机器组(制制造单元)造单元)。 成组原则布置可以认为是产品原则布置的缩影,是将工成组原则布置可以认为是产品原则布置的缩影,是将工艺原则布置系统转化为接近产品原则布置系统。艺原则布置系统转化为接近产品原则布置系统。加工时间较短、物流效率较高;加工时间较短、物流效率较高;在制品较低、准备时间较短;在制品较低、准备时间较短;具有工艺原则布置的柔性。具有工艺原则布置的柔性。图图7 7 板材加工板材加工FMSFMS表表 不同布置类型的特征不同布置类型的特
9、征布置形式布置形式生产生产时间时间产品原则布置产品原则布置在制品在制品技术技术水平水平产品产品柔性柔性机器机器利用率利用率工人工人利用率利用率单位产单位产品成本品成本维护性维护性设备投设备投资规模资规模工艺原则布置工艺原则布置成组原则布置成组原则布置固定式布置固定式布置 短短 低低 低低 低低 高高 高高 低低 难难 大大长长 高高 高高 高高 中中. .低低 高高 高高 易易 小小短短 低低 中中. .高高 中中. .高高 中中. .高高 高高 低低 中中 中中中中 中中 混合混合 高高 中中 中中 高高 图图8 8 产品变化、产量和布置关系图产品变化、产量和布置关系图产产 品品 种种 类类
10、 P P a)直直线线形形 b) L形形 c) U形形 d)环环形形 e) S形形 f) S形形 图图9 9 基本流动模式基本流动模式3.3 产品原则布置设计产品原则布置设计 流水线的设计包括:流水线的设计包括: 技术设计技术设计是指工艺路线、工艺规程的制订、专用设备的设是指工艺路线、工艺规程的制订、专用设备的设计、设备改装设计、专用工具设计、运输传送装置的设计以计、设备改装设计、专用工具设计、运输传送装置的设计以及信号装置的设计等。及信号装置的设计等。 组织设计组织设计是指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要是指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备
11、、生产对象运量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备、生产对象运输传送方式的设计、流水线平面设计、流水线工作制度、服输传送方式的设计、流水线平面设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制订等等。务组织和标准计划图表的制订等等。1. 流水线的平面布置设计流水线的平面布置设计(1)流水线平面布置设计原则)流水线平面布置设计原则: 有利于工人操作方便;有利于工人操作方便; 在制品运动路线最短;在制品运动路线最短; 有利于流水线之间的自然衔接;有利于流水线之间的自然衔接; 有利于生产面积的充分利用。有利于生产面积的充分利用。 (2)流水线的布置模式)流水线的布置模式单列直线形流水线单列直线形流水
12、线双列直线形流水线双列直线形流水线图图10 10 流水线单列和双列直线布置示意图流水线单列和双列直线布置示意图图图11 11 单列直线流水线布置单列直线流水线布置柔性生产布置柔性生产布置原工作方式原工作方式物料流物料流物料流物料流不好:操作者被分开,没有机会进行交流好:操作者可交流,或增减操作人员,经过训练的人几乎可自动平衡不同的生产速度。柔性装配线柔性装配线U型生产线或工作单元型生产线或工作单元原工作方式原工作方式柔性装配线柔性装配线不好:操作者被围起来,没有机会与增加的操作者一起工作以增加产量。好:操作者可互相帮助,可与增加的操作者一起工作以提高产量。U型生产线或工作单元型生产线或工作单元
13、原工作方式原工作方式柔性装配线柔性装配线不好:直线型很难平衡好:U型生产线的一个特点就是操作者容易进入,这里4个操作者可减为3个。锻压机锻压机机机 1机机 2机机 3机机 4存储箱存储箱焊接焊接(a)原布局原布局油漆油漆Paddy Hopkirk 汽车配件厂轴承生产线汽车配件厂轴承生产线 产品导向的布局产品导向的布局 生产线生产线装配线装配线锻压机锻压机机机 1机机 2机机 3机机 4存储箱存储箱焊接焊接油漆油漆锻压机锻压机机机 1机机 2机机 3机机 4存储箱存储箱焊接焊接(a)原布局原布局油漆油漆Paddy Hopkirk 汽车配件厂轴承生产线汽车配件厂轴承生产线 产品导向的布局产品导向的
14、布局 生产线生产线装配线装配线(b)新布局新布局锻压机锻压机机机 1机机 2机机 3机机 4存储箱存储箱焊接焊接油漆油漆3.4 生产现场物流改善生产现场物流改善 合理的生产布局能够保证物料顺畅流动,减少无价值合理的生产布局能够保证物料顺畅流动,减少无价值的搬运动作,提高现场的管理透明度和生产效率。的搬运动作,提高现场的管理透明度和生产效率。 无价值的搬运动作有:无价值的搬运动作有: 搬运搬运 倒退让路倒退让路 排除路障排除路障 堆码、清点、整理、寻找堆码、清点、整理、寻找 停顿与返回停顿与返回(1 1)有弹性的生产线布置)有弹性的生产线布置2345InputOutput162345InputO
15、utput16需求需求1000件件/天时天时3人作业人作业需求需求600件件/天时天时2人作业人作业考虑弹性生产线布置时追求的目标:考虑弹性生产线布置时追求的目标:(1)及时发现浪费)及时发现浪费(2)灵活调整生产量)灵活调整生产量(3)考虑相关部门的浪费)考虑相关部门的浪费品质方面品质方面优先使用不会产生次品,优先使用不会产生次品,或者有异常时能自动停止或者有异常时能自动停止的设备,并设置质控环节的设备,并设置质控环节产量方面产量方面使用弹性高、使用弹性高、易增减产量的设备,易增减产量的设备,优先采用单线流动小型设备优先采用单线流动小型设备成本方面成本方面按照产距时间配置人员,按照产距时间配
16、置人员,非定员制生产,非定员制生产,使用最少空间生产使用最少空间生产(2 2)流线生产的布置要点)流线生产的布置要点保证标准作业保证标准作业避免物流浪费避免物流浪费考虑信息流动考虑信息流动少人化生产少人化生产确保全数检查确保全数检查便于设备维护便于设备维护确保作业安全确保作业安全整体布置协调整体布置协调标准标准作业作业保证标准作业保证标准作业避免:制造过多的浪费避免:制造过多的浪费 步行距离的浪费步行距离的浪费 手动作业的浪费手动作业的浪费 作业顺序一致化作业顺序一致化 逆时针方向操作逆时针方向操作 进行适当的作业组合进行适当的作业组合 明确作业循环时间明确作业循环时间 明确在制品数量明确在制
17、品数量.物流物流顺畅顺畅 一头一尾存货,一头一尾存货, 中间均衡快速流动中间均衡快速流动 考虑线与线之间的考虑线与线之间的 库存放置、搬运方法库存放置、搬运方法 和搬运路径和搬运路径 前后生产线尽量靠拢前后生产线尽量靠拢.避免物流浪费避免物流浪费先进先出,快速流动先进先出,快速流动物流物流物留物留顺畅流动顺畅流动没有停滞没有停滞中间停滞中间停滞隐藏问题隐藏问题信息信息流畅流畅考虑信息流动考虑信息流动生产指示明确生产指示明确便于信息传递便于信息传递 后补式后补式/前后式生产指示前后式生产指示 生产实绩显现化生产实绩显现化 便于批量区分便于批量区分 警示灯及线体控制警示灯及线体控制.少人少人化化
18、U形布置方式形布置方式 逆时针摆放逆时针摆放 设备间无阻隔设备间无阻隔 人与设备分工:人与设备分工: 人人装料、卸料装料、卸料 设备设备加工加工启动按钮安装方式适当启动按钮安装方式适当.少人化生产少人化生产人多人少都能生产人多人少都能生产现场目标及推移管理现场目标及推移管理质量质量保证保证确保全数检查确保全数检查防止不良发生防止不良发生杜绝不良流出杜绝不良流出 作业人员自主检查作业人员自主检查 避免生产与检查相分离避免生产与检查相分离 设备防错功能设备防错功能 良好的照明良好的照明 现场现场5S.便于便于维护维护 足够的维护空间足够的维护空间 优先保证常维护点空间优先保证常维护点空间 不常动部
19、分移开维护不常动部分移开维护.便于设备维护便于设备维护先进先出,快速流动先进先出,快速流动作业记录管理要点作业记录管理要点 严格按时间和频度要求进行质量检查及记录严格按时间和频度要求进行质量检查及记录 严格执行质量首检并记录,必要时保留实物严格执行质量首检并记录,必要时保留实物 自检和互检均要签名确认自检和互检均要签名确认 尽可能记录具体数字尽可能记录具体数字 上级或质检人员进行互检时要确认作业者的测量技能上级或质检人员进行互检时要确认作业者的测量技能例例电流电流检查项目检查项目技术规格技术规格检查方法检查方法记录频度记录频度检查时间检查时间周一周一电流电流180220电流表电流表4次次/班班
20、AM8:05185正常正常合格合格OK安全安全性性确保作业安全确保作业安全消除:安全隐患消除:安全隐患 违背安全规程的作业违背安全规程的作业 加工点远离双手可达区域加工点远离双手可达区域 作业时容易步行作业时容易步行 去除踏台、突出物去除踏台、突出物 启动按钮的保护盖、距离、位置启动按钮的保护盖、距离、位置 防止误启动防止误启动 蒸气、油污、粉屑防护蒸气、油污、粉屑防护 现场照明、换气、温湿度现场照明、换气、温湿度.整体整体协调协调 整体物流整体物流 动力供应动力供应 线间仓库间搬运线间仓库间搬运 预备扩充空间预备扩充空间.整体布置协调整体布置协调整体效率最高整体效率最高(3 3)一笔画的工厂
21、布置)一笔画的工厂布置工厂整体布置工厂整体布置一笔画 从提高整体效率的目的出发,将从提高整体效率的目的出发,将前后关联的生产线集中布置。前后关联的生产线集中布置。整体上呈一笔画布置整体上呈一笔画布置将长屋型改为大通铺式将长屋型改为大通铺式采用采用U字型生产线字型生产线由水平布置改为垂直布置由水平布置改为垂直布置Step1Step2Step3Step4工厂整体布置工厂整体布置一笔画Step1 由水平布置改为垂直布置由水平布置改为垂直布置ABCABCABCABCABCAAAAABBCCC水平布置水平布置(离岛式、鸟笼式(离岛式、鸟笼式 “粗流而慢粗流而慢”)垂直布置垂直布置(“细流而快细流而快”,
22、满足多样少量)满足多样少量)Step2 采用采用U字型生产线字型生产线1413121110 712348569材料材料成品成品 (1)以)以U字型,依逆时针方向按工艺流程排列生产。字型,依逆时针方向按工艺流程排列生产。 (2)入口和出口由同一作业者负责,能够以产距时间按标准)入口和出口由同一作业者负责,能够以产距时间按标准数量进行生产及管理,也便于补充生产。数量进行生产及管理,也便于补充生产。 (3)便于作业者相互协作,异常时能停线,及时暴露问题并)便于作业者相互协作,异常时能停线,及时暴露问题并改善之。改善之。 (4)步行最短,可单件流动,人员可增可减。)步行最短,可单件流动,人员可增可减。
23、Step3 将长屋型改为大通铺式将长屋型改为大通铺式大大通通铺铺式式布布置置大通铺式大通铺式 布置布置 (1)减少各生产线的在制品数量,以减少堆积空间。)减少各生产线的在制品数量,以减少堆积空间。 (2)物料供应采用逐组逐套的方式,避免物料过多)物料供应采用逐组逐套的方式,避免物料过多造成空间狭小、作业者行动不便。造成空间狭小、作业者行动不便。 大通铺式布置能有效利用空间,便于线大通铺式布置能有效利用空间,便于线与线之间相互协作,根据各生产线产距时间与线之间相互协作,根据各生产线产距时间调整作业分配和人员安排,达到少人化目的。调整作业分配和人员安排,达到少人化目的。 同时,大通铺式布置容易暴露
24、整体上的同时,大通铺式布置容易暴露整体上的问题,促进问题解决,从而提高整体效率。问题,促进问题解决,从而提高整体效率。Step4 整体上呈一笔画布置整体上呈一笔画布置一一笔笔画画布布置置(1 1)易被差遣原则)易被差遣原则手工化手工化动力化动力化机械化机械化自动化自动化高速度高速度高产量高产量多功能多功能泛用化泛用化大型化大型化固定化固定化高价化高价化智能化智能化人使用设备人使用设备设备帮助人设备帮助人人辅助设备人辅助设备人管理设备人管理设备人适应设备人适应设备弹性化弹性化灵活化灵活化多样少量多样少量短交货期短交货期低成本低成本设备配合人设备配合人小型化小型化流动化流动化有弹性有弹性变换快变换
25、快设备发展史设备发展史附:流线化设备调整原则附:流线化设备调整原则小型化小型化流动化流动化有弹性有弹性变换快变换快质量稳定质量稳定运转稳定运转稳定高速度高速度高产量高产量稳定稳定速度适中速度适中设备随需求增减组合设备随需求增减组合人员物料顺畅流动人员物料顺畅流动通过局部切换通过局部切换适应不同加工对象适应不同加工对象适应不同加工要求适应不同加工要求只需更换模具刀具等只需更换模具刀具等可满足各种不同产品可满足各种不同产品快速切换节省时间快速切换节省时间实现多样少量混流生产实现多样少量混流生产(2 2)实用原则)实用原则买基本功能设备买基本功能设备买专用设备买专用设备不买有功能浪费的设备不买有功能
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