公司生产车间工艺布局优化方案(共26页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上【最新资料,Word版，可自由编辑！】目 录第一章 绪论1.1 研究的背景及意义工艺布局合理与否，是生产效益好坏的关键性问题。建造一个理想的生产车问，就必须认真的研究工艺布局，使其操作方便、生产顺利、节约经费、效果显着。根据各地的建厂经验，电机线圈生产的前部分是顺序排列，最好采用立体布局。而后部分是几道工序的同时操作，最好采用平面布局。前部分的立体布局即把工艺的第一阶段排成一条立体线，自上而下地安排工艺流程。制造方法是由各种各样的工序和工艺方法组成的1。在制造企业的生产流程中，工艺工作贯穿于整个流程当中。工艺设计处于产品设计和加工制造的中间环节，它是生产技术准备工作的

2、第一步。工艺设计工作不仅涉及到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等，甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约，其中的任何一个因素发生变化，都可能导致工艺设计方案的变化2。工艺设计产生的工艺总方案、工艺路线和工艺规程是进行工装制造和零件加工装配的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响，是整个生产流程中的关键性工作3。因此，对产品设计进行可制造性评价时，应同下面的制造方法的设计观点密切关联4。针对生产计划中要生产的产品对工厂的具体设施进行管理，是确定该设计的可制造性的关键要素之一5。工厂内材料和工艺方法的流程能够

3、显着地影响工厂的效率，并最后影响到产品的可制造性。现在有很多的先进方法可以在产品设计阶段改善产品的可制造性。1.2 国内外研究综述1.2.1 国外研究现状随着市场的全球化，企业间竞争愈演愈烈，在工厂设计初期，加工设备的选型错误及布局的不合理往往导致后期生产成本上升，后期改正这些错误的代价巨大。因此，在工厂设计前期，合理选择加工设备，精益规划设备布局，高效组织并协调各生产要素，是降低产品的制造成本、提高设备的使用效率和生产率的关键。加工精度是指加工设备所能达到的尺寸精度、形状精度和位置精度，它受制于加工设备本身的几何精度、运动精度、刚度、抗震性、热稳定性、精度保持性和误差补偿策略等。设备加工精度

4、过高或过低都是不可取的，我们需要的是经济加工精度，即加工设备在其正常使用条件下能经济合理地达到的加工精度6。在制造业中，工艺布局设计主要是确定工厂的生产部门、辅助服务部门和管理部门的位置7。合理有效的工厂布置对提高企业的生产效益、降低成本起着重要的作用8。最具代表性的工艺布局设计方法是R缪瑟（RMuther）提出的“系统布置设计”（SLP）法，该方法通过对企业内部供应链系统的物流分析，提出了作业单位相互关系密级表示法，使布置设计由定性阶段发展到定量阶段9。在缪瑟提出的系统布置设计（SLP）中，把产品P，产量Q，生产路线R，辅助服务部门S及生产时间安排工作为给定的基本要素（原始资料）和布置设计工

5、作的基本出发点10。表面质量主要指被加工工件表面几何学特性及表面层物理品质。表面粗糙度等除与加工设备本身有关外，还与影响切削稳定性的因素有关，如切削用量、切削液、工件材料、刀具（或磨具）的几何形状及材料特性等，若选择设备时仅注意设备本身而忽视上述因素将是片面的，其效果可能事倍功半11。西泽和雷德列举了流程导向型布局方法的优点和缺点。其优点有：这种布局方式的应变能力很强，因为工作可以在车间里任何一台机器上进行。相对的，一个工作单元至少要包括所有必需的设备中的一台（且每种只有一台）。在车间布局里，一台机器停止工作不会使生产中断，因为相同的其他机器也可以继续运转，而工作单元里一台机器停止工作，整个单

6、元就要停止下来。不过，根据约束理论，如果停工不是发生在瓶颈环节，问题就不会很大12。1.2.2 国内研究现状一般意义上来说，布局设计就是将一些物体按一定的要求合理放置在一个空间内，它是一个涉及参数化设计、人工智能、图形学、信息处理、优化、仿真等技术的交叉学术领域，实践证明它还是一个复杂的组合优化问题。它存在于现实生活中的许多行业和领域13：航空航天工业中，航天器上各种仪器的布局摆放问题；造船、汽车等交通工具内不同形状、大小的物体放置问题；集成电路设计中，各种元件的合理布置问题；建筑设计中，各房间的合理布置及厂房，设备等布局问题；机械设计领域中，各种基于装配的机床布局设计问题14。生产系统中的布

7、局问题包括在整个工厂中车间的布置，车间中生产单元的布置，以及生产单元中每台设备的具体布置问题。我们主要在车间的层次上进行设备布局问题的研究。车间布局是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。车间布置旨在最有效地利用厂房空间，一方面，方便于工作操作，避免生产设备的过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。其具体内容包括：在纵跨、横跨、高跨、露天跨建筑面积上的安排；在厂房内空间分层的安排；在多层建筑内的安排15。通常车间设备布局是在产品的工艺设计和设备选型之后进行的，通过工艺选择和生产能力规划产生整个生产的工序和设备

8、的具体规格，以及设备之间的物料传递关系，为布局设计提供原始数据16。同时两者也是相互影响的，布局决策包括各部门内的生产单位和设备布置，这种布置影响到系统工作的流畅性，并进而影响到生产能力、成本和生产柔性。布置决策受产品和服务设计决策的影响。布局问题具有广泛的应用背景，布局结果的好坏对整个行业生产的合理性、经济性、安全性等都有重大的影响。其主要研究制造系统中车间布局设计问题。生产车间是制造系统的基本组成部分，直接承担着企业的加工、装配任务，是将原材料转化为产品的部门17。所谓车间布置就是按照一定的原则，合理地确定车间内部各组成单位（工段和班组）及工作地，设备之间的相互位置，从而使它们成为一个有机

9、整体，实现车间的具体功能和任务。车间布置一般包括：基本生产部分、辅助生产部分、仓库部分、过道部分、车间管理部分、生活福利部分等18。1.3 研究内容及研究思路本文的组织结构：第1章绪论部分，主要阐述本文研究的背景及意义，国内外研究综述，研究内容及研究思路以及文章拟创新点。第2章相关理论概述。分别对生产物流及优化和生产车间工艺布局的内容及要求进行论述。第3章XX公司生产车间工艺布局现状分析，结合XX公司车间简介，XX公司车间制造流程。根据生产实际提出XX公司车间生产工艺布局存在的问题及原因。第4章XX公司生产车间工艺布局优化研究。通过分析车间工艺布局总体要求，结合优化方案进行对比分析。第5章方案

10、评价。运用相关的目标函数模型对优化方案进行评价，并给出最终的评价结果。最后是结论部分。文献资料搜集生产物流及优化生产车间工艺布局的内容及要求相关理论概述XX公司生产车间工艺布局现状分析XX公司生产车间工艺布局优化研究方案评价结论图1.1 技术路线1.4 文章拟创新点生产车间是制造企业的主战场，产品质量、生产效益、成本损耗和员工士气与生产车间和一线干部的管理水平息息相关，并直接影响企业的经营绩效。因此，掌握科学的管理知识，灵活地运用各种科学管理手段，对提高和稳定产品质量，降低成本很有裨益。本文的创新点主要是结合XX公司车间生产工艺布局方案进行比较研究，并利用目标函数模型进行评估，从而选定最佳的布

11、局方案。第二章 相关理论概述2.1 生产物流及优化一个制造企业的生产过程实质上是一个物流过程。所谓生产计划，实际上是物料流动的计划。计划的对象是物料，计划执行的结果也要通过对物料的监控来考核。这也是生产物流管理通常被称为“物料管理”的原因。生产计划的实施，必定伴随着物料数量、形态和存储位置的改变。人和物料都必定存放在一定的空间位置上，这些存储位置就是对物料的监控点。对计划执行情况的监控和对物料状况的反馈信息主要来自这些监控点19。计算机终端或数据采集装置往往就设在这里。生产物流管理强调对物料的存储、传送、数量和状态的变化等信息的管理。2.1.1 生产物流的概念生产物流是指原材料、燃料或外购件投

12、入生产后，经过下料、发料、运送到各个加工点规定的生产工艺过程进行加工和储存的全部生产过程。因此，生产物流的形式和规模取决于生产的类型、规模、方式和生产的专业化与协作化水平。生产物流区别于其他物流系统的最显着特点是它和企业生产密切联系在一起。只有合理组织生产物流过程，才有可能使生产过程始终保持最佳状态。因此，企业没有生产就没有生产物流，生产物流不畅就会导致生产停顿或混乱20。企业生产物流过程需要物流信息提供支持，通过信息的收集、传递、储存、加工和使用，控制各项物流活动的实施，使其协调一致，保证生产的顺利进行。生产物流管理的核心是对物流和信息流进行科学的规划、管理与控制21。2.1.2 生产物流的

13、基本特征制造企业的生产过程实质上是每一个生产加工过程“串”起来时出现的物流活动。因此，为保证生产过程始终处于最佳状态，一个合理的生产物流过程应该具有以下6个基本特征22。（1）连续性和流畅性。企业生产过程主要是对原材料和零部件进行加工和组装的过程，各工序需要的物料必须在适当的时间、适当的地点以适当的质量和数量进行供给，从而保证生产连续进行。物料总是处于不停地流动之中，物料的连续性主要表现在空间上的连续性和时间上的流畅性。空间上的连续性要求生产过程各个环节在空间布置上合理紧凑，使物料的流程尽可能短，没有迂回往返现象；时间上的流畅性要求物料在生产过程的各个环节的运动，自始至终处于连续流畅状态，没有

14、或很少有不必要的停顿与等待现象23。（2）平行性和交叉性。平行性和交叉性是指物料在生产过程中应实行平行交叉流动。平行是指相同的在制品同时在数道相同的工作地（机床）上加工流动；交叉是指一批在制品在上道工序还未加工完时，将已完成的部分在制品转到下道工序加工。平行交叉流动可以大大减少产品的生产周期。（3）比例性和协调性。比例性和协调性是指生产过程的各个工艺阶段之间、各工序之间在生产能力上要保持一定的比例以适应产品制造的要求。比例关系表现在各生产环节的工人数、设备数、生产面积、生产速率和开动班次等因素之间相互协调和适应，比例是相对的、动态的。生产物流的比例性主要是生产数量要求的表述，强调产品生产需要的

15、物资在各个环节之间的分配存在比例关系。（4）均衡性和节奏性。均衡性和节奏性是指产品从投料到最后完工都能按预订的计划（一定的节拍和批次）均衡地进行，能够在相等的时间间隔内（如月、旬、周、日）完成大体相等的工作量或稳定递增的生产工作量，很少有时松时紧、突击加班现象。任何时间上的延迟或提前都会打乱企业的生产节奏，生产节奏意味着生产操作在生产工艺流程上具有一定的稳定性，同时生产企业在相同时间间隔内完成的工作量大体相等或稳定递增或递减24。（5）准时性。准时性是指生产的各阶段、各工序都按后续阶段和工序的需要生产，即在需要的时候，按需要的数量生产所需要的零部件。只有保证准时性，才有可能推动上述连续性、平行

16、性、比例性和均衡性。（6）柔性和适应性。柔性和适应性是指加工制造的灵活性、可变性和可调节性。即在短时间内以最少的资源从一种产品的生产转换为另一种产品的生产，从而适应市场的多样化和个性化要求。2.1.3 影响生产物流的主要因素不同的生产过程形成了不两只的生产物流系统，生产物流的构成与以下4个因素有关。（1）生产工艺，不同的生产工艺或加工设备，对生产物流有不同的要求和限制，是影响生产物流构成的最基本因素25。（2）生产类型。不同的生产类型、产品品种、结构的复杂程度、加工设备不尽相同，将影响生产物流的构成与比例关系。（3）生产规模。生产规模指单位时间内的产品产量，因此规模大，物流量就大；规模小，物流

17、量就小。相应的物流设施、设备就不同，组织管理也不同。（4）专业化与协作化水平。社会生产力的高速发展与全球经济一体化使企业的专业化与协作化水平不断提高。与此相适应，企业内部的生产区域简化、物料流程缩短。例如，过去有企业生产的毛坯、零件和部件等，就可以有企业的合作伙伴来提供。这些变化必然影响生产物流的构成与管理。2.2 生产车间工艺布局的内容及要求2.2.1 生产车间工艺布局的内容车间的工艺布局是根据工艺、设备和产量等因素设计车间每一功能间的布局，车间工艺布局时，要优先考虑能互用或通用的设备，通常需注意以下几点：（1）合理的工艺流程生产车间的布局要顺应工艺流程，保证从原料的投人到产出成品这之间的工

18、艺流向顺畅，减少生产流程的迂回或往返26。（2）人物分流，防止交叉污染 空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少到达的地方，洁净厂房中人员和物料的出入门必须分别设置，人员和物料进入洁净厂房要有各自的净化用室和设施。极易造成污染的物料和废弃物，必要时可设置专用出入口。洁净厂房内的物料传递管路要尽量短，净化用室的设备要求应与生产区的洁净级别相适应。操作区内只允许放置与操作有关的资料，设置必要的工艺设备。用于制造、贮存的区域不得用作非区域内工作人员的通道。不同空气洁净度房间之间的相互联系要有防止污染措施，如气闸室或传递窗（柜）。原材料、半成品存放室与生产区的距离要尽量缩短，以减少途中污染。维修保养室

19、不宜设置在洁净生产区内，有空气洁净度要求的生产区内不得设置厕所。洁净区域的人口处应设置气闸室或空气吹淋室，净化用室的入口处应有净鞋设施27。（3）适宜性原则车间的布置应尽量节约能源，降低成本。如：空气洁净度高的房间或区域宜布置在靠近空调机房的位置，以便缩短管道线路；不同洁净等级的房间或区域宜按空气洁净度的高低由里及外布置，空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中；原材料、半成品存放室与生产区的距离要尽量缩短，以便运输。原材料、半成品、成品存放室面积要与生产规模相适应。此外，生产的设计应提前考虑企业的未来发展，车间内需预留一定的空间28。图2.1车间工艺布局设计流程图（1）准备原始资料。在系统布置设

20、计开始时，首先必须明确给出基本要素产品P，产量Q，生产路线R，辅助服务部门S及生产时间安排丁等这些原始资料，同时也需要对作业单位的划分情况进行分析。通过分解与合并，得到最佳的作业单位划分状况29。（2）物流分析与作业单位相互关系分析。对于某些以生产流程为主的工厂，当物料移动是工艺过程的主要部分时，企业内部供应链系统中的物流分析是布置设计中最重要的方面，对某些辅助服务部门或某些物流量小的工厂来说，各作业单位之间的相互关系（非物流联系）对布置设计就显得更为重要了。介于上述两者之间的情况，则需要综合考虑作业单位之间物流与非物流的相互关系。物流分析结果可以用物流强度等级及物流相关图来表示，非物流的作业

21、单位间的相互关系可以用量化的关系密级及相互关系图表示。在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关图及作业单位问非物流相关图整合成综合相关图。综合相关图可以很好地反映各作业单位对之问的关系密级30。（3）绘制作业单位位置相关图。根据物流相关表与作业单位相互关系表，考虑作业单位对间相互关系等级的高低，决定两作业单位相互位置的远近，得出各作业单位之间的相对位置关系（即拓扑关系）。这时并未考虑各作业单位具体的占地面积，所以得到的仅是作业单位的位置，称为位置相关图31。（4）作业单位占地面积计算。各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助装置有关，计算出的面积

22、应与可用面积相适应32。（5）绘制作业单位面积相关图。各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上，就形成了作业单位面积相关图。（6）修正。作业单位面积相关图仅是一个原始布置图，还需要根据其他因素进行调整与修正。所需要考虑的修正因素包括物料搬运方式、操作方式、储存周期等，同时还需要考虑实际限制条件，如成本、安全和职工倾向等。考虑了各种修正因素与实际限制条件以后，即可对面积图进行调整，得出数个有价值的、可行的工厂布置方案33。（7）方案评价与择优。针对得到的数个方案，进行技术、费用及其他因素评价。通过对各方案进行比较评价，选出或修正设计方案，得到最优工艺布局设计方案。从上述介绍可以看出，工厂系统

23、布局设计是一种针对企业内部供应链系统，采用严密的系统分析手段及规范的系统设计步骤的优化布置设计方法，本书仅对步骤（1）（3），利用企业内部供应链系统的相关理论，并采用计算机辅助设计方法，获取最优的工艺布局设计34。2.2.2 车间设备配置的要求利用二维平面比例模拟方法，按一定比例制成的样片在同一比例的平面图上表示设施系统的组成、设施、机器或活动，通过相关系的分析，调整样片位置可得较好的布置方案，这种方法适用于较简单的布局设计，对复杂的系统该法就不能十分准确，而且花费时间较多。遵循工艺规程的原则。设备必须按工艺规程的要求进行配置，保证实现零、部件加工的要求。最短路线原则。保证生产线上各项操作之间

24、的移动距离最小，物料和人员流动路线最短，节省物流时间，降低物流费用，保持人员的良好精神状态。加工过程中，采用最优的工艺流程，使物流过程合理，不发生交错和混乱。其基本形式有型、L型、U型、及O型等，以组合的布置为最优35。生产力均衡的原则。由于零、部件的每一工序时间定额不同，为满足生产纲领的要求，在设备配置上，应尽可能做到工序间的生产均衡，充分利用设备负荷，实现最大的生产能力。充分利用空间、场地的原则。在布置设备生产线时，充分发挥车间内每一块生产面积的作用，同时要保持设备间的适当距离，以免影响工作。方便运输的原则。车间内应有标准的通道，便于物料搬运，提高运输效率。安全和环保的原则。合理布置工作地

25、，以保证安全生产，并要创造良好的工作环境，保证工人的身心健康36。快速重组的原则。要适应新产品、新工艺、新技术等应用，以及生产能力扩充的需要，以设备的快速重组，达到缩短生产周期和节约费用的要求。针对生产计划中要生产的产品对工厂的具体设施进行管理，是确定该设计的可制造性的关键要素之一。工厂内材料和工艺方法的流程能够显着地影响工厂的效率，并最后影响到产品的可制造性。现在有很多的先进方法可以在产品设计阶段改善产品的可制造性，例如，装配生产线三维工艺布局设计，通常在工艺分离面划分的基础上，对每个工艺大部件进行初步装配流程设计，划分装配工位，确定在每个工位上装配的零组件项目37。在合理安排工厂平面布置的

26、基础上，正确设计车间内的总体平面布置，规定生产的基本工序（工段）、辅助工序（工段）和生产服务部门的相互位置以及设备之间的相互位置是生产过程的重要内容。合理的车间布置有利于稳定工人的生产情绪，实现文明生产和提高企业的生产效率和经济效益。在设计车间平面布置图时，首先应绘制车间规划图，以确定车间各个组成部分的相互位置。特别是基本工序（工段）、辅助工序（工段）、仓库（中转库、工具室）、通道（主要和次要通道）、管理部门（办公室）、生活服务区（会议室、休息室、更衣室）之间的相互位置。在设计车间的总体平面布置图时，应使基本生产工序（工段）的相互配合，符合工艺流向及顺序，且有利于提高产品质量38。其他部门的布

27、置要有利于对基本工序（工段）提供服务。例如手糊车间内配料、裁布的位置应在车间的前端或侧面，模具制作、制品加工等应布置在远离手糊工序的地方，中转库（材料库）应该在工人领用方便的位置。此外，还应考虑模具堆放的地方。各个工序（工段）所占面积应根据不同需求情况确定。车间总体布置之后，进行车间设备布置，并以此来校验和修改车间的总体布局。规划与设计时应为今后的发展和布局变更留有适当的余地。因为这种变更与发展是经常发生的。2.2.3 生产现场管理的要求为了确保生产现场的清洁，控制生产现场的多余物，应对生产现场进行统一的规划，分区管理。车间可根据生产规模的需要合理布置各操作区域的大小和数量，一般情况下包括以下

28、区域：模具准备区、原辅材料准备区、树脂胶液配置区、成型操作区、制品后处理区以及搬运通道等。生产现场的管理应注意以下几点：（1）每班工作结束后，及时清扫生产现场杂物，保持室内、地面清洁。（2）工作地点应设置必要的通风设施和消防设施。（3）工作场所严禁堆放与所生产产品无关的多余物品，生产工具摆放整齐。（4）生产操作人员的工作场地、设备与设备之间以及工作通道不能小于国家有关规定的最小面积和最小距离。（5）对于易燃、易爆、有毒物品，严格按照有关危险品的规定管理。（6）生产场所的水、电、气设施要经常维护修理，防止“跑、冒、滴、漏”。（7）如产品质量受环境（温度、湿度）因素影响，则生产作业应在规定的温度、

29、湿度条件下进行，且生产过程中应做好环境（温度、湿度）记录39。生产设施布置包括工厂总体平面布置、车间布置、办公室布置，它在从原材料的接收开始到产成品的制成、发运为止的全过程中，将人员、设施和物料所需的空间作出最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济和社会效益。由于设施布置直接影响着生产系统的功能特性，随着当前产品生命周期的不断缩短，工厂生产的产品始终处于动态的转换过程之中，生产设施的布置再也不是一劳永逸的了，它需要根据主导产品对它的要求进行调整以确保生产系统结构对其功能的保障能力。生产设施的布置对于不同的行业、不同的厂家、不同需求层次的生产者来说都不尽相同。同是制造业不同的生产类型，其布置

30、差别甚远，而行业之间的差别可能更大。制造性工厂强调整齐、简洁，避免迂同、往返。因此，生产设施布置中并不存在一种统一的目标或标准。一般生产设施布置的目标可分为两大类，一类是工作与效率导向的，另一类则是生活与士气导向的，两者看起来是很矛盾，但随着劳动者需求层次的不断提高，日益追求所谓工作中的生活质量，当无法满足这种愿望时，高效率的布置也只能流于一种静态的结构空壳，人们不会在工作中倾注热情和勤奋40。2.2.4 生产日常管理的要求接到生产任务后，及时编制生产计划，针对生产过程的“人、机、料、法、环”各个环节，进行细化和分解，并落实到具体的个人和班组。对于生产周期比较长的制品，应绘制一张生产安排图，划

31、分各个阶段和时间节点，并按时进行监督检查。对于技术难度比较大的新产品，应组织相关技术人员进行讨论，必要时编制质量计划或质量保证大纲，以加强对生产过程中各个环境的监督、检查、确保生产任务按合同规定的期限完工、交付41。编制完生产计划后，应结合原材料库存情况，及时提出原材料需求计划和采购计划。材料的采购按采购控制程序进行，即采购前对供应商进行评定，并货比三家，寻求最高性价比的原材料，并在合格的供应商中进行采购；对于大宗的原材料，应签订采购合同，详细规定材料的技术指标、验收标准和质保期；到货后。所有投入生产的原、辅材料应符合相应材料标准的规定，并进行验证和复验，合格后办理入库手续。对材料的使用，应坚

32、持“先到先用”的原则，并在规定的有效期内使用。对于过期材料，使用单位须提出使用申请，经过复验合格后方可出库使用42。根据生产任务，配置相应的人员。所有操作人员必须经过相关知识和技能的培训，取得相关上岗资格证书后持证上岗。如果操作人员的能力不能满足生产要求时。应编制操作人员培训计划，组织相关的专业技术人员或委托相关的培训机构进行培训，取得相应上岗证后，持证上岗。如果操作人员的数量不能满足生产要求时，应编制操作人员招募计划，从人才市场招募符合要求的操作人员。当无生产设备或现有生产设备不能满足生产要求时，应编制设备采购计划，及时购买满足要求的设备。对现有生产设备进行日常维护与保养，以保证设备的正常使

33、用。设备管理部门根据设备特点制订设备的维修、检定计划，并按计划组织维修、检定，作出相应的状态标识。当生产过程中出现重大质量波动或重大质量问题时，随时通知设备管理部门，查找原因，采取相应的纠正措施并进行验证与认可，确保投入生产的设备处于完好状态。生产过程中定期对所用设备运行情况进行监督检查，做好有关记录。生产用的工装及模具应经常进行维护、保养和检查。生产前对工装、模具进行检定，确保生产用的工装、模具满足生产要求。第三章 XX公司生产车间工艺布局现状分析3.1 XX公司车间简介XX分厂主要负责QF和SF两种类型发电设备的DZ、CJ等核心零部件，本次工艺布局主要针对DZ产品展开和优化，其中，DZ产品

34、又细分为SJ和DJ两种结构。因此，本次优化主要考虑两个方案：一、逐步淘汰DJ结构的DZ产品，完全用SJ结构的DZ产品取代；二、兼顾SJ和DJ两种结构的DZ产品，重新科学的进行整合和优化。3.2 XX公司车间制造流程制造系统车间布置方法包括如下几种：（1）平面模型布置法，它是用硬纸板或塑料板制成的各种设备模型，在平面上进行布置的方法，该方法由于简单灵活，使用较多，但反映不了空间的使用状况。（2）立体模型布置法，它是利用木块或塑料块制成各种设备模型，在平面上进行布置的方法，由于费时，费用大，所以应用较少。（3）二维的计算机辅助布置，它是利用制图工具AutoCAD，设备的形状是用多个视图来表示的，设

35、备的位置则是通过平面图和剖面图给予分别确定，该方法虽然能够准确地给设备定位，但是改变设备位置较为麻烦，也不直观。（4）三维的计算机辅助布置，它利用三维建模工具建立三维车间模型，不仅能够容易改变设备的位置，形成不同的车间布局，非常直观，而且为参数驱动设备模型，建立计算机仿真的图形接口奠定基础。设施布置的形式在很大程度上取决于企业的生产运作组织方式。常见的设施布置形式主要有四种，工艺布局、产品布局、成组生产单元布局、固定原则布局等。固定原则布局是指生产对象固定在一个地方，工人和设备都聚到这个地方工作。适用于大型产品的装配过程，比如内燃机的装配。由于产品体积庞大笨重，不易移动，或产品根本无法移动，要

36、求在使用地点直接建造，一切工作都围绕着产品展开。在该布局中，要安排好时问、技术和材料等重要因素。第一，要有足够的空间：第二，根据先后工序来决定生产阶段；第三，随着项目进行的阶段来安排物料，并调整物料所需的空间。按照生产工序的顺序实现机器布局，可以减少无价值增值的运输时间和库存。在实施流程导向型布局的车间里，待加工件在设备之间的移动是通过手推车、叉车和轻型机动车来实现的。相对而言，这种布局方式支持大批或大量的零部件运送，而不支持单件运送。在单件运输中，货运管理中经常面临的最大问题之一就是“卡车零担”/缺载。当工作站的设置和生产工序遵从同一顺序的时候，工人们可以用手、传送带或者滑槽来运送单个零部件

37、。3.3 XX公司车间生产工艺布局存在的问题及原因工厂车间一般包括生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分等。工厂生产车间的内部组成：生产、辅助、生活三部分。其中，生产部分包括原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等，辅助部分包括通风空调室、变电配电室、车间化验室、控制室等，生活行政部分包括车间办公室、会议室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。车间是进行产品生产或其他生产、业务活动的主要场所。它占有一定的厂房或场地，拥有为完成一定生产任务所必需的设备、工具、原材料、半成品，以及一定数量的作业人员、技术人员和管理人员。车间如何布置直接关系到生产力的三个要素，即

38、作业人员、作业手段和作业对象如何更好地结合的问题。工艺布局就是对工厂的各个部分（车间、仓库、办公室等）生产设备及厂内运输线内做出合理安排，这是保证生产顺利进行，实现科学管理和文明生产，提高经济效益的需要。工厂的布局与生产组织的关系十分密切，生产组织就是对产品生产过程各阶段、各工序的工作做出合理安排，使生产过程得以连续均衡地进行。由于产品生产过程是在工厂的各个部分、各种设备上完成的，所以工艺布局与企业生产组织的关系极为密切。新建厂固然要搞好工艺布局和生产组织工作，即使老厂也应随着技术的进步和生产情况的变化，也需要对原有的生产布局和生产组织作必要的调整。工厂的主管可能会反对新的工厂布局，即使只移动

39、工厂中的一小部分。但是，这样做有几个重要的原因：（1）发展。实实在在的归并能够为今后的发展提供宝贵的厂房空间，或者使设计人员与该项活动紧密地联系在一起，这能够延迟移动厂房并为企业今后发展获得更多的空间。（2）能够支持敏捷制造，如按订单生产和大规模定制。（3）零件的流动。新零件和材料可以直接流向生产线，而不是从中央仓库流出，这可能会影响工厂的布局。（4）产量。将各项操作更近地移到一起，能够在产量方面产生巨大的好处，或许这本身就足以补偿这类移动所需的开销。（5）质量。如果把各个工作站集中在一起，那么工厂将从迅速的反馈中获得好处。也就是说，当一个操作者把零件传给下一个操作者的时候，如果零件有问题，那

40、么后者就能马上进行反馈。许多企业都采用了U型生产线，这种生产线以U字型布置，使得每条生产线都紧密地排列在一起。第四章 XX公司生产车间工艺布局优化研究4.1 车间工艺布局总体要求根据零件的加工工艺以及加工的特点，该车间的布局采用流水线的布局方式。按照产品的工艺路线对车间进行布局，车间的布局形式尽可能将相邻加工工序置于邻近位置。物流量较大的通用设备主要布置于横向中间通道的两侧，以减少叉车搬运距离，从而减少物流时间与成本。车间的生产布局形式为网状结构。工艺流程设置的目的是为了使零件的加工按照零件的加工工艺顺序，在仿真系统中依次传递下去。那么处理器就必须对各零件进行判断，判断该零件是否在本处理器上加

41、工。如何识别不同的零件，则必须对各零件进行标识。类型设置就可以实现这样的目的。按企业各生产单元的功能，可以分为基本生产车间、辅助生产车间、服务部门等。各个组成部分的构成，就是企业的生产结构43。（1）基本生产车间。这是以企业生产主要产品的各生产单元的组合。如机械制造厂，其基本生产车间有模具、铸锻、热处理、机加工、装配等车间。（2）辅助生产车问。是为主要产品生产车间服务的生产车间。如机械制造厂的动力、机修、工具等车间44。（3）服务部门。是为企业生产服务的全厂性车间或部门，如仓储、运输、化验室、计量室，以及消防、环保等单位。有些企业对生产过程中形成的包装物，边角余料、报废物品等，组织了综合利用车

42、间或称资源再利用车间，对上述物品进行回收、分类、整理、加工转化；有些企业还设立了附属生产车间，生产某些辅助材料如包装箱之类。企业生产结构的形成和变动，是受多种因素影响的，不同类型的企业，有着不同的结构模式，一般说来企业生产结构受以下三方面因素的影响。一是产品结构和工艺特点。不同的产品，有不同的工艺方法因而有着不同的生产结构。同样是机械制造厂，车间就不尽相同如变压器厂除了铸锻、机加工、装配等车间外，还有线圈车间。二是生产规模的因素，企业生产规模大、生产批量大、品种多，车间就可能大，车间数量相对较多45。生产结构确定以后，就可根据产品生产的工艺流程和产品流向进行企业的总体布局。总平面布局不仅要考虑

43、生产流程的通畅、协调，而且要考虑原材料的输入，产成品的存放和输出，各车间的位置及与之配套的不同类型仓库的位置，还有各个服务部门，各种通道、管线的位置等都要各得其所。此外，从企业安全生产、文明生产的要求出发，还应规划出必要的空地以满足消防、绿化和企业规模扩大的需要46。4.2 车间生产流程优化研究各生产单元和每个生产单元内部设备组合的整体协调性，一方面能最大限度地节省占地面积，另一方面又能有效地提高工作效能，在一定产量下，固定资金占用最少。同时，还应看到工厂内部各生产单元和每个单元内部设备排列的有序性，减少在制品在生产过程中的运输时间，表现为两方面的节约，一是在制品占用的流动资金的节约，二是劳动

44、时间的节约，其中包括劳动时间的节约，劳动时间节约的本身就意味着劳动生产效率的提高和费用的减少。由此看出工厂的生产速度和效率在一定程度上取决于由布局合理性而决定的物流的合理性，物流设施的生产能力和工作效率。例如在汽车零件制造企业，其加工装配时间仅占2左右，而98的时间是原材料、零配件的储存、装卸和搬运时间。由此看出物流时间的节约有着巨大潜力47。车间、设备、工具等是构成生产系统的物质要素。设计生产系统就要正确选择系统结构的各个要素并进行合理组合。使生产系统具备的功能与市场要求的产品的功能和质量要求相匹配。如各个物质生产要素的组合杂乱无章，不仅不能生产符合市场需求优质产品；而且还影响着人与环境的协

45、调关系。由此看出，工厂生布局的合理性是关系企业竞争能力的一个长期起作用的因素。车间布置就是规定车间内各个组成部分以及各种设备的位置。车间的组成部分决定于车间的生产性质和生产规模。而车间组成部分中关键是以某种产品（配件）生产所要求的与之相匹配的一定数量和种类的设备及其排列。设备排列的方位主要由产品生产和加工的工艺流程，但也要考虑设备的安全生产和操作人员的动作方便等因素。设备之间的合理间距和排列的合理方位构成设备布局的空间有序性。就一般说来，生产车间由六个部分组成48：（1）生产部分，如机加工车间的各种机加工设备的排列方法及所占的面积，以及前后相衔接的设备种类等。（2）辅助部分，考虑设备维修、保养

46、和更新的各种设备集合。（3）仓库部分，如材料、半成品、成品的储存点和工具室等。（4）过道部分，车间内部的物流通道，有主要通道、次要通道。（5）车间管理部分，如车间办公室、资料室等。（6）生活福利部分，如休息室、更衣室等。以上六个部分中，生产部分是主要的，占用面积也最大，还有设备如何安排问题。4.3 车间上设施布局优化研究（1）产品布局常见于自动化生产线，设备为特定的产品而专门设计布局，以获得最大的效率，生产过程分得很细，工位布置成一条或几条相连的线段。优点是生产效率高、产品质量有保证；缺点是系统柔性较低，仅局限于很少一类产品，生产准备时间长、物料处理难度大、调度复杂性高49。（2）工艺布局加工

47、设备按其工种和功能进行分群布置，把相同的操作和工艺过程集中在一起，形成各具功能的机群或功能块。优点是系统柔性较大，同组设备的负荷较易平衡，制造过程中物料运输的成本较低；缺点是生产效率低、周期长。（3）成组单元布局将某一类零件作为一个加工单元，把加工这一单元所需的各种设备集中在一起。优点是物流路线短，生产效率较高，生产管理简单，加工质量可靠；缺点是系统柔性取决于设备本身的柔性，当系统柔性要求较高时，成本提升较快。它比较适合多品种、小批量的制造企业中大量相似零件的加工制造50。4.4 车间搬运系统优化研究（1）现有转运主要采用吊车、转序车、人工搬抬。 搬运频次高；人工需求大；效率低。（2）改进方法

48、1）集中的转运通道，即导线转运到绝缘包扎间（GF跨西头至BC跨西），采用电动牵引车。2）直线胶化及前序，可实现转运车配合潜入式AGV实现。 电动牵引车 潜入式AGV3）DZ（SF）防晕处理，可用叉车式AGV配合储存架减少人工搬运。4）工位上集中多个工序或工步，减少序间转运。如将DZ（QF）产品的成型、端部固化整合在一道工序。（3）洁净化1）导线制造，绝缘包扎和防晕处理三处区域规划为洁净区域。2）三处区域的主要粉尘源：直线胶化打磨、焊接打磨。DZ（SF）直线胶化打磨进辅跨的打磨间。DZ（QF）直线胶化打磨，在直线胶化旁设打磨工位。工件前后移动打磨，打磨工位14m长。其中打磨间2m长，封闭，可下抽吸尘。DZ（SF）焊接打磨进打磨间。DZ（QF）水电接头打磨，在布局二中，拟将EF跨（辅跨）1柱与GF跨墙面打通，做成空调帘。可将DZ（QF