一：案例背景

車間設(shè)施布局對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的物流、信息流、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全有很大影響。合理的車間布局不僅可以優(yōu)化資源，節(jié)省物料搬運(yùn)費(fèi)用，降低設(shè)施維護(hù)及運(yùn)作成本，縮短生產(chǎn)周期，還可以加快生產(chǎn)流程和流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)。有統(tǒng)計(jì)資料表明，在物料形成產(chǎn)品的總生產(chǎn)時(shí)間中，真正的加工時(shí)間只占10% ～ 20%，其余時(shí)間消耗在物料運(yùn)輸和等待上，這嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)企業(yè)車間設(shè)施布置進(jìn)行分析并改進(jìn)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

某制造廠主要生產(chǎn)橋梁式起重機(jī)和百米鋼軌轉(zhuǎn)向架兩大類產(chǎn)品，有兩個(gè)生產(chǎn)加工車間。其中百米鋼軌轉(zhuǎn)向架的產(chǎn)量較大，該生產(chǎn)車間的設(shè)施布置很好的解決了生產(chǎn)問題。

二：案例分析

1. 車間作業(yè)單位劃分

車間作業(yè)單位劃分根據(jù)百米鋼軌轉(zhuǎn)向架的生產(chǎn)工藝流程，可以劃分為15 個(gè)作業(yè)單位( 區(qū)域) ，即: 1、原材料庫(kù)2、劃線切割區(qū)3、車床加工區(qū)4、滾絲加工區(qū)5、涂漆區(qū)6、半成品區(qū)7、成品儲(chǔ)存區(qū)8、數(shù)控切割區(qū)9、剪板機(jī)10、銑床加工區(qū)11、鉆床加工區(qū)12、焊接作業(yè)區(qū)13、槽鋼切割區(qū)14、百米座架焊接區(qū)15 和百米座架儲(chǔ)存區(qū)。

2. 產(chǎn)品工藝過程圖

根據(jù)產(chǎn)品的制造工藝要求以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄，可得其各主要組件的加工流程，百米鋼軌轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)工藝過程圖如圖1 所示，圖1 中“○”中的數(shù)字表示作業(yè)單位，“▽”中的數(shù)字表示存儲(chǔ)區(qū)。百米鋼軌轉(zhuǎn)向架的使用方法是: 分別將百米座架和鎖緊裝置運(yùn)輸至軌梁廠，與鋼軌在搬運(yùn)至火車車廂時(shí)配套使用，保證鋼軌的運(yùn)輸質(zhì)量和運(yùn)輸安全。所以百米座架儲(chǔ)存區(qū)15 和鎖緊裝置儲(chǔ)存區(qū)7 可以分布在兩個(gè)不同的地方。圖1中的數(shù)字0 表示不存在的虛擬倉(cāng)庫(kù)，主要是使繪圖的結(jié)構(gòu)完整; 流動(dòng)線上的數(shù)值為物流量，t。

圖1 百米鋼軌轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)工藝過程圖

3. 運(yùn)用SLP法對(duì)車間設(shè)施布局進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)

3.1 物流強(qiáng)度等級(jí)

根據(jù)對(duì)工藝過程圖分析，統(tǒng)計(jì)存在物料搬運(yùn)的各作業(yè)單位對(duì)之間的物流總量。系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)( SystematicLayout Planning，SLP) 中將物流強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成五個(gè)等級(jí)，分別用符號(hào)A、E、I、O、U 表示，物流強(qiáng)度逐漸減少，并按照物流路線比例或承擔(dān)的物流量比例來確定，各作業(yè)單位對(duì)的物流強(qiáng)度及等級(jí)如表1 所示。表1 中未出現(xiàn)的作業(yè)單位對(duì)不存在固定的物流量，因此物流強(qiáng)度等級(jí)為U 級(jí)。

3.2 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析

根據(jù)以上物流強(qiáng)度分析，可得出作業(yè)單位物流相關(guān)表。同時(shí)，考慮工藝銜接性、公共設(shè)施、焊接和油漆的影響，以及工作聯(lián)系頻繁程度等多方面非物流因素，從而建立作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表。

根據(jù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向架的工藝流程，物流影響與其他因素的影響基本相當(dāng)，取物流與非物流相互關(guān)系的相對(duì)重要性比值為1∶ 1。將物流強(qiáng)度等級(jí)和非物流的密切程度等級(jí)進(jìn)行量化( 取A = 4，E = 3，I = 2，O = 1，U = 0，X = － 1) ，X 表示不希望靠近。得出綜合相互關(guān)系密切程度量值，再進(jìn)行等級(jí)劃分得到綜合相互關(guān)系表，如圖2 所示。

圖2 綜合相互關(guān)系表

3.3 作業(yè)單位位置相關(guān)圖

在SLP 中，工廠總平面布置并不直接去考慮各作業(yè)單位的建筑物占地面積及其幾何形狀，而是從各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度出發(fā)，安排各作業(yè)單位之間的相對(duì)位置。綜合接近程度分值越高，說明該作業(yè)越靠近布置圖的中心位置; 綜合接近程度分值越低，說明該作業(yè)單位越應(yīng)該處于布置圖的邊緣位置。處于中央?yún)^(qū)域的作業(yè)單位應(yīng)該優(yōu)先布置，即在SLP 分析

中，根據(jù)綜合相互關(guān)系級(jí)別高低，按A、E、I、O、U 級(jí)別順序先后確定不同級(jí)別的作業(yè)單位位置，而同一級(jí)別的作業(yè)單位按綜合接近程度分值高低順序來進(jìn)行布置。所以，要按照綜合接近程度分值高低順序?yàn)樽鳂I(yè)單位排序，其結(jié)果如表2 所示。

根據(jù)綜合接近程度排序結(jié)果和作業(yè)單位位置相關(guān)圖中的作業(yè)單位關(guān)系等級(jí)的表示方式，繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖，如圖3 所示。圖3 中的線表示重要程度，線數(shù)越多，表示越重要。

圖3 作業(yè)單位位置相關(guān)圖

3.4 作業(yè)單位面積相關(guān)圖

將各作業(yè)單位的占地面積與其建筑物空間幾何形狀結(jié)合到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就得到了作業(yè)單位面積相關(guān)圖，如圖4 所示。

圖4 作業(yè)單位面積相關(guān)圖

4. 車間總體設(shè)施布局

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)車間的設(shè)施布置，得出下面的平面布置圖：

圖5 車間設(shè)施布局圖

通過上面的布局圖我們可以看出這樣的布置有以下特點(diǎn)：

1) 將涂漆區(qū)布置在機(jī)加工區(qū)外，避免了油漆對(duì)車間作業(yè)人員身體的傷害; 2) 通過對(duì)3 臺(tái)設(shè)備位置的調(diào)整和在內(nèi)部隔離墻體開設(shè)一道小門，使得搬運(yùn)一次擋板和小墊塊從焊接作業(yè)區(qū)到機(jī)加工區(qū)的距離縮短約120m，降低了車間內(nèi)部物流強(qiáng)度，另開設(shè)一道大門便于鎖緊裝置成品的出庫(kù)，從而運(yùn)輸更加通暢。3) 百米座架的焊接作業(yè)區(qū)和儲(chǔ)存區(qū)的作業(yè)面積擴(kuò)大，充分利用了車間面積，有利于生產(chǎn)的擴(kuò)大和工作效率的提高。

三： 案例總結(jié)

運(yùn)用SLP 方法對(duì)車間設(shè)施布置進(jìn)行了布置分析，從整個(gè)工藝和物流來看，這樣可以可以使工藝過程更流暢，同時(shí)也減少了物流強(qiáng)度，縮短了加工時(shí)間和搬運(yùn)時(shí)間，減少了運(yùn)輸距離，提高了工作效率。另外也為其他處于停機(jī)的設(shè)備預(yù)留有足夠的作業(yè)空間，便于企業(yè)產(chǎn)品變更，增強(qiáng)了車間的作業(yè)柔性。