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第五章工厂设施规划与设计

第一节 设施规划与设计概述 一、设施规划与设计的目标与原则 一个设施是一个有机的整体,由相互关联的子系 统组成,因此必须以设施系统自身的目标作为整个规 划设计活动的中心。不论是新设施的规划还是旧设施 的再规划,典型的目标是: (1) 简化加工过程。 (2) 有效地利用设备、空间、能源和人力资源。 (3) 最大限度地减少物料搬运。 (4) 缩短生产周期。 (5) 力求投资最低。 (6) 为职工提供方便、舒适、安全和符合职业卫生的 条件。 为了达到上述目标,现代设施规划与设计 应遵循如下原则: (1) 减少或消除不必要的作业; (2) 以流动的观点作为设施规划的出发点; (3) 运用系统的概念; (4) 重视人的因素; (5) 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。 三、设施规划设计方法 摆样法。 数学模型法。 图解法。 系统布置设计(SLP)法。 1. 摆样法。 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上表示设施系统的组成、设施、机器或活动。 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。 2. 数学模型法。 运用运筹学、系统工程中的模型优化技术(线性规划、随机规划、多目标规划、运输问题、排队论等)研究最优布局方案,为工业工程师提供数学模型,以提高系统布置的精确性和效率。 存在两大困难 a)当问题的条件过于复杂时,简化的数学模型很难得出符合实际要求的准确结果; b)布局设计最终希望得到布局图,但用数学模型得不到。 3. 图解法。 有螺线规划法、简化布置规划法及运输形成图等。 其优点在于将摆样法与数学模型法结合起来,但在实践上现在较少应用。 3. 系统布置设计SLP (Systematic Layout Planning)法。 是当前工厂布局设计的主流方法。 四、工厂布局的基本原始资料 工厂布局设计需要的主要原始资料是产品及 其生产纲领和生产工艺过程。次要资料有两种, 即支持生产的辅助服务部门和时间的安排。 (1) 产品 (P) 和产量 (Q)。 产品及其产量是指工厂要生产的产品型号、系列、规 格、产量和年生产量,这些因素影响到设施的组成及其 相互关系、选用设备的类型、物料搬运的方式等,如图 5-2所示。在图5-2 P-Q曲线中: 第二节 系统布置设计(SLP) 一、阶段结构 在制造业中,工厂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。合理和有 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。最具代表性的工厂布局设计方法是R·缪 瑟 (R·Muther) 提出的“系统布置设计(SLP)”法,该方 法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。在缪瑟提出的系统布置 设计 (SLP) 中,正是把产品P、产量Q、生产路线R、 辅助服务部门S及生产时间安排T作为给定的基本要素 (原始资料),作为布置设计工作的基本出发点。系统 布置设计 (SLP) 程序如图5-3所示。 二、工艺过程图 在这里我们将详细介绍产品生产过程中各工序之间的关系,以及描述全厂各部门之间的工艺流程。 下面我们以电瓶叉车总装厂为例,说明如何运用工艺过程图来进行物流分析的方法与步骤。 (1) 变速器的加工与组装。 (2) 随车工具箱的加工。 (3) 车体加工。 (4) 液压缸加工。 步骤(1)~(4)的工艺图如图(5-4)~(5-7)所示。 例1. 阀体 例2. 转子 三、物流分析与物流相关表 采用SLP法进行工厂布置时,通过划分等级的方 法,来研究物流状况,在此基础上,引入物流相关 表,以简洁明了的形式表示工厂总体物流状况。 (1) 物流强度等级。 SLP中将物流强度转化成五个等级,分别用符号 A、E、I、O、U来表示。作业单位对(或称为物流路线 )的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流量比 例来确定,可参考表5-2来划分。 四、作业单位相互关系分析 当物流状况对企业的生产有重大影响时,物流分析就是工厂布置的重要依据,但是也不能忽视非物流因素的影响。尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时,工厂布置就不能依赖于物流分析。 1.作业单位相互关系决定因素及相互关系等级

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