第6章工厂布局设计.pptx
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1、第6章 工厂布局设计这章十分、特别、这章十分、特别、非常重要哦!非常重要哦!2023/2/12目 录6.1 设施规划概述6.2 流程分析与空间需求分析6.3 SLP法求解6.4 螺旋法求解6.5 方案评价与选择6.6 SLP法应用案例液压泵装配车间布局设计课程设计液压转向器厂布局设计2023/2/13工厂布局设计我国习惯于用“工厂设计”这一名词,工厂就是工业设施,但只是设施规划的一部分“设施”是指物理工厂、配送中心、服务中心及其相关装备,也就是将工厂规划、设计的各种原则和方法扩大到非工业设施2023/2/14设施规划与设计的研究范围设施规划由场址选择与设施设计两个部分组成 6.1 设施规划概述
2、场场(厂厂)址选择址选择设施设施设计设计设施规划设施规划与设计与设计布置设计布置设计物料搬运系统设计物料搬运系统设计建筑设计建筑设计公用工程设计公用工程设计信息系统设计信息系统设计2023/2/15(1 1 1 1)场址选择)场址选择)场址选择)场址选择场址选择就是对可供选择的场址选择就是对可供选择的场址选择就是对可供选择的场址选择就是对可供选择的地区地区地区地区和和和和具体位置具体位置具体位置具体位置的有的有的有的有关影响因素进行关影响因素进行关影响因素进行关影响因素进行分析和评价分析和评价分析和评价分析和评价,达到场址最优化,达到场址最优化,达到场址最优化,达到场址最优化(2 2 2 2)
3、工厂布局设计)工厂布局设计)工厂布局设计)工厂布局设计工厂布局设计就是通过对系统工厂布局设计就是通过对系统工厂布局设计就是通过对系统工厂布局设计就是通过对系统物流物流物流物流、人流人流人流人流、信息信息信息信息流流流流进行分析,对建筑物、机器、设备、运输通道进行分析,对建筑物、机器、设备、运输通道进行分析,对建筑物、机器、设备、运输通道进行分析,对建筑物、机器、设备、运输通道和场地作出有机的和场地作出有机的和场地作出有机的和场地作出有机的组合与合理配置组合与合理配置组合与合理配置组合与合理配置,达到系统内,达到系统内,达到系统内,达到系统内部布置最优化部布置最优化部布置最优化部布置最优化其主要
4、研究范围包括:工厂平面布置、物料搬运、其主要研究范围包括:工厂平面布置、物料搬运、仓储、能源管理及办公室布置等仓储、能源管理及办公室布置等 6.1 设施规划概述2023/2/16(3 3)物料搬运系统设计)物料搬运系统设计 (SHASHA)物料搬运系统设计就是对物料搬运系统设计就是对物料搬运路线物料搬运路线、运量运量、搬运方法搬运方法和和设备设备、储存场储存场地等作出合理安排地等作出合理安排(4 4)建筑设计)建筑设计 设施规划与设计中,需根据设施规划与设计中,需根据建筑物建筑物和和构筑物构筑物的功能和空间的需要,满足安全、经济、适的功能和空间的需要,满足安全、经济、适用、美观的要求,进行建筑
5、和结构设计用、美观的要求,进行建筑和结构设计 6.1 设施规划概述2023/2/17(5 5 5 5)公用工程设计)公用工程设计)公用工程设计)公用工程设计生产或服务系统中的附属系统包括生产或服务系统中的附属系统包括生产或服务系统中的附属系统包括生产或服务系统中的附属系统包括热力热力热力热力、煤气煤气煤气煤气、电力电力电力电力、照明照明照明照明、给排水给排水给排水给排水、采暖通风采暖通风采暖通风采暖通风及及及及空调空调空调空调等系统等系统等系统等系统(6 6 6 6)信息网络设计)信息网络设计)信息网络设计)信息网络设计对于工矿企业来说,各生产环节生产状况的信息对于工矿企业来说,各生产环节生产
6、状况的信息对于工矿企业来说,各生产环节生产状况的信息对于工矿企业来说,各生产环节生产状况的信息反馈直接影响生产调度、管理,反映出企业管理反馈直接影响生产调度、管理,反映出企业管理反馈直接影响生产调度、管理,反映出企业管理反馈直接影响生产调度、管理,反映出企业管理的现代化水平。信息网络系统设计也就成为了设的现代化水平。信息网络系统设计也就成为了设的现代化水平。信息网络系统设计也就成为了设的现代化水平。信息网络系统设计也就成为了设施设计中的一个组成部分施设计中的一个组成部分施设计中的一个组成部分施设计中的一个组成部分 6.1 设施规划概述2023/2/18设施规划的目标与原则1.1.设施规划的目标
7、设施规划的目标设施规划总的目标是使人力、财力、设施规划总的目标是使人力、财力、物力和人流、物流、信息流得到最合物力和人流、物流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排理、最经济、最有效的配置和安排要确保规划的企业能以最小的投入获取最大的效益 6.1 设施规划概述2023/2/192.2.设施规划的原则设施规划的原则(1)(1)减少或消除不必要的作业减少或消除不必要的作业 (2)(2)以流动的观点作为设施规划的出发点,并以流动的观点作为设施规划的出发点,并贯穿在规划设计的始终贯穿在规划设计的始终(3)(3)运用系统的概念运用系统的概念(4)(4)重视人的因素,运用人机工程理论,进行重视人的
8、因素,运用人机工程理论,进行综合设计综合设计(5)(5)设施规划设计是从宏观到微观,又从微观设施规划设计是从宏观到微观,又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程到宏观的反复迭代、并行设计的过程 6.1 设施规划概述2023/2/110设施规划与设计阶段结构设施规划与设计阶段结构 从整体到局部、从全局到细节、从设想到实际的设计次序。从整体到局部、从全局到细节、从设想到实际的设计次序。从整体到局部、从全局到细节、从设想到实际的设计次序。从整体到局部、从全局到细节、从设想到实际的设计次序。即前一阶段工作在较高层次上进行,而后一阶段工作以即前一阶段工作在较高层次上进行,而后一阶段工作以即前一阶段工作在
9、较高层次上进行,而后一阶段工作以即前一阶段工作在较高层次上进行,而后一阶段工作以前一阶段的工作成果为依据,在较低层次上进行;各阶前一阶段的工作成果为依据,在较低层次上进行;各阶前一阶段的工作成果为依据,在较低层次上进行;各阶前一阶段的工作成果为依据,在较低层次上进行;各阶段之间相互影响,交叉并行进行段之间相互影响,交叉并行进行段之间相互影响,交叉并行进行段之间相互影响,交叉并行进行 6.1 设施规划概述V V 规划后规划后IV.IV.规划实施规划实施III.III.详细规划详细规划II.II.总体规划总体规划I.I.确定方针确定方针O O 预规划预规划规划时间规划时间规规划划阶阶段段2023/
10、2/111设施规划(布局设计)设计方法(1)(1)摆样法摆样法(2)(2)数学模型法数学模型法(3)(3)图解法图解法(4)(4)系统布置设计系统布置设计SLPSLP法法 6.1 设施规划概述2023/2/112工厂布局的基本原始资料(1)(1)产品产品(P)(P)(2)(2)产量产量(Q)(Q)(3)(3)工艺过程工艺过程(R)(R)(4)(4)辅助服务部门辅助服务部门(S)(S)(5)(5)时间安排时间安排(T)(T)6.1 设施规划概述设施规划要解决的具体问设施规划要解决的具体问题:题:1.1.企业应包括哪些生产活企业应包括哪些生产活动单位动单位2.2.每个单元需要多大空间每个单元需要多
11、大空间3.3.每个单元空间的形状如每个单元空间的形状如何何4.4.每个单元在规划范围内每个单元在规划范围内的位置的位置2023/2/113系统布置设计(SLP)模式提出者:提出者:RR缪瑟缪瑟(RMuther)(RMuther)全称:全称:系统布置设计法系统布置设计法基本思想:基本思想:把产品把产品P P、产量、产量QQ、生产路线、生产路线R R、辅助服务部门、辅助服务部门S S及生产时间安排及生产时间安排T T作为给作为给定的基本要素定的基本要素(原始资料原始资料),作为布置设计工,作为布置设计工作的基本出发点,提出作业单位相互关系作的基本出发点,提出作业单位相互关系密级表示法密级表示法 6
12、.1 设施规划概述2023/2/114原始资料:原始资料:P P、QQ、R R、S S、T T及作业单位及作业单位 1.1.物流物流 2 2作业单位相互关系作业单位相互关系 3 3相互关系图解相互关系图解 4 4所需面积所需面积 5 5可用面积可用面积 6 6面积相关图解面积相关图解 7 7修正因素修正因素 8 8实际条件限制实际条件限制 9 9评价评价 方案方案 Y Y 方案方案 X X 方案方案Z Z 选出的最佳布置方案选出的最佳布置方案 2023/2/115(1)准备原始资料(2)物流分析与作业单位相互关系分析(3)绘制作业单位位置相关图(4)作业单位占地面积计算(5)绘制作业单位面积相
13、关图(6)修正(7)方案评价与择优 6.1 设施规划概述2023/2/116设施布局的常规布局形式 (1)(1)产品原则布置(流水线布置、对象原则布产品原则布置(流水线布置、对象原则布置)置)按照产品的加工、装配工艺过程顺序配按照产品的加工、装配工艺过程顺序配置各道工序所需设备、人员及物料置各道工序所需设备、人员及物料效率高,单件产品生产成本低,柔性差效率高,单件产品生产成本低,柔性差适用于少品种大量生产 6.1 设施规划概述2023/2/117 (2)(2)工艺原则布置(机群式布置)工艺原则布置(机群式布置)把同种类型的设备和人员集中布局在一个把同种类型的设备和人员集中布局在一个地方地方便于
14、调整设备和人员,容易适应产品的变便于调整设备和人员,容易适应产品的变化,生产柔性大大增加,但增加了搬运次化,生产柔性大大增加,但增加了搬运次数与距离数与距离适用于单件生产及多品种小批量生产 6.1 设施规划概述2023/2/118(3)(3)固定式布置固定式布置固定式布置用于特大型装备的制造固定式布置用于特大型装备的制造制造过程中,先把装备的基座、机架或主制造过程中,先把装备的基座、机架或主机固定在安装位(如船台)上,其它材料机固定在安装位(如船台)上,其它材料和零部件均向固定的安装位流动和零部件均向固定的安装位流动 6.1 设施规划概述制造对象制造对象船台船台物物 料料人人2023/2/11
15、9(4)(4)成组原则布置成组原则布置(混合原则布置混合原则布置)既有流水线的生产效率又有机群式布置的既有流水线的生产效率又有机群式布置的柔性柔性将工件按其外形与加工工艺的相似性进行将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组,同组零件用相似的工艺过程进编码分组,同组零件用相似的工艺过程进行加工,同时将设备成组布置行加工,同时将设备成组布置适合产品品种较多,每种产品的产量中等程度的情况 6.1 设施规划概述2023/2/120PQPQ分析与布局形式分析与布局形式 6.1 设施规划概述2023/2/121零件的流程零件的流程指此零件在整个工厂中的指此零件在整个工厂中的移动路径移动路径空间分析空间
16、分析是指设施内的空间需求数量,是指设施内的空间需求数量,包括生产空间、管理空间、人员空间包括生产空间、管理空间、人员空间和存储空间和存储空间 6.2 流程分析与空间分析2023/2/122流程分析的发展流程分析的发展 基础工业工程流程分析图:工艺程序基础工业工程流程分析图:工艺程序图、流程程序图、线路图图、流程程序图、线路图SLPSLP法中通常采用在工艺程序图上标示法中通常采用在工艺程序图上标示物流量的物流流程图,这类物流流程物流量的物流流程图,这类物流流程图又称为图又称为工艺过程图工艺过程图 6.2 流程分析与空间分析2023/2/123工艺过程图工艺过程图详细描述产品生产过程中各工序之详细
17、描述产品生产过程中各工序之间的关系间的关系描述全厂各部门之间的工艺流程描述全厂各部门之间的工艺流程描述生产过程中各工序、各部门之描述生产过程中各工序、各部门之间的物流关系间的物流关系 6.2 流程分析与空间分析(1 1)变速器的加工与组装)变速器的加工与组装变速器变速器变速器变速器由由由由箱体、轴类零件、齿轮类零件箱体、轴类零件、齿轮类零件箱体、轴类零件、齿轮类零件箱体、轴类零件、齿轮类零件及及及及其他杂其他杂其他杂其他杂件件件件和和和和标准件标准件标准件标准件等组成等组成等组成等组成变速器的制作工艺过程分为变速器的制作工艺过程分为变速器的制作工艺过程分为变速器的制作工艺过程分为制作制作制作制
18、作与与与与组装组装组装组装两个阶段两个阶段两个阶段两个阶段轴类及齿轮类零件轴类及齿轮类零件轴类及齿轮类零件轴类及齿轮类零件经过备料、退火、粗加工、热经过备料、退火、粗加工、热经过备料、退火、粗加工、热经过备料、退火、粗加工、热处理、精加工等工序,处理、精加工等工序,处理、精加工等工序,处理、精加工等工序,箱体毛坯箱体毛坯箱体毛坯箱体毛坯由协作厂制作,由协作厂制作,由协作厂制作,由协作厂制作,经机加工车间加工送至变速器组装车间经机加工车间加工送至变速器组装车间经机加工车间加工送至变速器组装车间经机加工车间加工送至变速器组装车间杂件杂件杂件杂件的制作经备料、机加工两个阶段的制作经备料、机加工两个阶
19、段的制作经备料、机加工两个阶段的制作经备料、机加工两个阶段2023/2/124 6.2 流程分析与空间分析(1 1)变速器的加工与组装)变速器的加工与组装整个变速器成品质量为整个变速器成品质量为整个变速器成品质量为整个变速器成品质量为0.31t0.31t0.31t0.31t,其中标准件,其中标准件,其中标准件,其中标准件0.01t0.01t0.01t0.01t,箱体、齿轮、轴及杂件总质量为,箱体、齿轮、轴及杂件总质量为,箱体、齿轮、轴及杂件总质量为,箱体、齿轮、轴及杂件总质量为0.3t0.3t0.3t0.3t加工过程中金属利用率为加工过程中金属利用率为加工过程中金属利用率为加工过程中金属利用率
20、为60%60%60%60%,即毛坯总质量,即毛坯总质量,即毛坯总质量,即毛坯总质量为为为为0.50t0.50t0.50t0.50t(0.30/60%0.30/60%0.30/60%0.30/60%)其中需经退火处理的毛坯质量为其中需经退火处理的毛坯质量为其中需经退火处理的毛坯质量为其中需经退火处理的毛坯质量为0.20t0.20t0.20t0.20t,机加工,机加工,机加工,机加工中需返回热处理车间再进行热处理的约为中需返回热处理车间再进行热处理的约为中需返回热处理车间再进行热处理的约为中需返回热处理车间再进行热处理的约为0.10t0.10t0.10t0.10t,整个机加工过程中金属切除率为,整
21、个机加工过程中金属切除率为,整个机加工过程中金属切除率为,整个机加工过程中金属切除率为40%40%40%40%,则产,则产,则产,则产生的铁屑等废料的质量约为生的铁屑等废料的质量约为生的铁屑等废料的质量约为生的铁屑等废料的质量约为0.20t0.20t0.20t0.20t2023/2/125 6.2 流程分析与空间分析2023/2/126 6.2 流程分析与空间分析(2)(2)随车工具箱的加工随车工具箱的加工随车工具箱原材料质量为随车工具箱原材料质量为0.2t0.2t,其中需经,其中需经退火处理的毛坯质量为退火处理的毛坯质量为0.15t0.15t,经过工具车,经过工具车间加工后需返回热处理车间再
22、进行热处理间加工后需返回热处理车间再进行热处理的约为的约为0.08t0.08t,整个加工过程中金属切除率,整个加工过程中金属切除率为为50%50%,则产生的铁屑等废料的质量约为,则产生的铁屑等废料的质量约为0.10t0.10t2023/2/127 6.2 流程分析与空间分析2023/2/128 6.2 流程分析与空间分析0.15+0.08=0.230.15+0.08=0.232023/2/129 6.2 流程分析与空间分析2023/2/130将上述机加工阶段、总装、试车、成品贮将上述机加工阶段、总装、试车、成品贮存阶段工艺流程绘制在一起,就得到了叉存阶段工艺流程绘制在一起,就得到了叉车总装厂全
23、厂工艺过程图,该图清楚表现车总装厂全厂工艺过程图,该图清楚表现了叉车生产的全过程及各作业单位之间的了叉车生产的全过程及各作业单位之间的物流情况,为进一步进行深入的物流分析物流情况,为进一步进行深入的物流分析奠定了基础奠定了基础需要说明的是若要计算全年的物流量,上需要说明的是若要计算全年的物流量,上图中各数据还需乘上全年叉车总产量图中各数据还需乘上全年叉车总产量 6.2 流程分析与空间分析2023/2/1312023/2/132作业单位相互关系图作业单位相互关系图在设施规划中,在设施规划中,作业单位作业单位的专门含义是表的专门含义是表示要在工厂或服务中作布局设计时需要确示要在工厂或服务中作布局设
24、计时需要确定位置的一些事物定位置的一些事物作业单位关系图作业单位关系图就是在对作业单位关系密就是在对作业单位关系密切程度进行评价的基础上所作出的图表切程度进行评价的基础上所作出的图表 6.2 流程分析与空间分析2023/2/133作业单位名称作业单位名称原材料库原材料库热处理车间热处理车间2023/2/134 6.2 流程分析与空间分析2023/2/135 6.2 流程分析与空间分析2023/2/136SLPSLP方法的步骤和特点方法的步骤和特点 6.3 SLP法求解原始资料:原始资料:P P、QQ、R R、S S、T T及作业单位及作业单位 1.1.物流物流 2 2作业单位相互关系作业单位相
25、互关系 3 3相互关系图解相互关系图解 4 4所需面积所需面积 5 5可用面积可用面积 6 6面积相关图解面积相关图解 7 7修正因素修正因素 8 8实际条件限制实际条件限制 9 9评价评价 方案方案 Y Y 方案方案 X X 方案方案Z Z 选出的最佳布置方案选出的最佳布置方案 2023/2/1371.1.准备原始资料准备原始资料在系统布置设计开始时,首先必须明在系统布置设计开始时,首先必须明确给出基本要素确给出基本要素产品产品P P及其产量及其产量QQ、生产工艺路线、生产工艺路线R R、辅助服务部门、辅助服务部门S S及及时间安排时间安排T T等这些原始资料,同时也需等这些原始资料,同时也
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- 关 键 词:
- 工厂 布局 设计
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