工厂布局设计

设施规划 与设计 设施设计
布置设计
物料搬运系统设计
建筑设计 公用工程设计 信息系统设计
数字化企业
引导案例
36700道工 序
367元
12600多 个零件
12.6公里
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引导案例
东风汽车公司前身是70年代开始建设的第二汽车制造厂， 位于湖北省十堰市。 22个专业厂分布于十堰市各山坳内，布 局十分分散，东西距离近30公里。 没有考虑大物流量生产所必需遵循的“移动距离最小原则 ”，在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，工 厂布置分散，22专业厂分散在山坳。 由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系， 加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复杂 ，物流始终是压在企业肩上的一个重担。 十堰基地也给东风汽车公司的后续发展带来障碍，公司不 得不另址规划其载重车和轿车的生产厂址，不过，通过总结 教训和学习，从襄樊到武汉，公司工厂布置与设计已经发生 了质的飞跃。
图4 工艺原则布置示意图
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图5 钻削加工工段
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图5 车削加工工段
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优点
①机器利用率高 ②设备和人员的柔性程度高， 更改产品品种和数量方便 ③设备投资相对较少 ④操作人员作业多样化
缺点
①物流量大 ②生产计划与控制较复杂 ③搬运距离长，有回流，生产 周期长 ④库存量相对较大 ⑤员工技能要求高
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产品原则布置的缺点
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； 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； 为了避免停产，设备备用件的库存可能比较大。
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（2）工艺布置原则（机群式） 把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。
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本章主要内容
1、工厂布局设计概述：内容，原则，方法 2、工厂布局形式，工厂流动模式
3、产品原则布置设计：流水线形式，流水线平衡
4、 系统布置设计（SLP）模式概述 5、流程分析技术：作业单位相互关系图
6、SLP求解
7、服务设施布置：办公室布置和零售店布置
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场（厂址） 选择
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（3）固定式布置原则（项目布置） 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 器厂等。
图6 固定式布置
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固定式布置缺点：
场地空间有限；
不同的工作时期，物料和人员需求不一样，这给生产组
高 高 高 低 高 低 难 易 中 大 小 中
产品原则布置 短 工艺原则布置 长
成组原则布置 短
中.高 中.高 中.高
固定式布置
中 中
混合 高
中
中
高
－
－
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产品原则布置
产 品 数 量
成组原则布置
工艺原则布置
产 品 种 类 P
图8 产品变化、产量和布置关系图
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2.工厂流动模式
工厂流动模式：工厂（车间）内部物料和人员流动的方向， 反映工厂（车间）的出口和入口的布置以及工厂面积。
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（2）设施布置设计的总原则
整体综合原则(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) 移动距离最小原则
流动性原则(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)
求充分有效地利用空间。 ) 便于以后的扩展和调整)
安全原则
空间利用原则(生产区域或储存区域的空间安排，都应力
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。
图1 产品原则布置示意图
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图2 汽车后桥加工生产线
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图3 汽车装配生产线
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图4 汽车焊接生产线
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产品原则布置的基础 标准化及作业分工。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。 产品原则布置的优点 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 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； 生产管理和采购、库存控制等工作也相对简单。
柔性原则(应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，以
Hale Waihona Puke 数字化企业（3）工厂总体布置设计的要求 满足生产要求，工艺流程合理；
适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直；
合理用地； 充分注意防火、防爆、防损与防噪；
利用气候等自然条件，减少环境污染。
（4）车间布置设计的要求 确定设备布置的形式； 满足工艺流程要求； 实行定置管理、确保工作环境整洁、安全； 选择适当的建筑形式。
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5.2 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 布置形式。 生产设施的三种基本的布置形式：
固定式布置
产品原则布置
工艺原则布置 成组原则
服务设施的三种基本的布置形式：
零售店布置
办公室布置 仓库布置
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1.工厂布局的形式 （1）产品原则布置（流水线布置）
织和管理带来较大困难； 物料需求量是动态的。
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（4）成组布置原则（混合布置）
成组技术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（制 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 艺原则布置系统转化为接近产品原则布置系统。
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图7 板材加工FMS
成组原则布置的特点
加工时间较短、物流效率较高； 在制品较低、准备时间较短； 具有工艺原则布置的柔性。
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表 不同布置类型的特征
布置形式 技术 生产 在制品 水平 时间
低 高 低 低 高 低 高 高 中.低
产品 机器 工人 单位产 设备投 维护性 柔性 利用率 利用率 品成本 资规模
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5.1 工厂布局设计概述 1.工厂布局的内容和原则
（1）工厂布局的内容
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、 仓库、动力站、办公室等各种作业单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。
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 料搬运的流程及运输方式。