第五章_工厂设施规划与设计

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物流工程课程第五章设施布置设计5.7 第五章 设施布置设计

物流工程课程第五章设施布置设计5.7 第五章 设施布置设计
21
车床组
L
L
L
L
铣床组
M
M
M
M
钻床组
Z
Z
Z
Z
磨床组
G
G
G
G
工艺原则示意图
其他
滚齿机 焊接 焊接
22
图 钻削加工工段
23
图 车削加工工段
24
25
工艺原则布置的优缺点
工艺原则布置方式具有较高的柔性,无论是对产品品种、数 量的变化,还是对于加工设备的故障响应,由于批量加工及 闲置设备的存在,个别设备的故障或人员的缺勤不会对生产 系统造成大的影响;
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。这些机器组即制造单元。
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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。
相比于工艺布置,由于经过分组,其加工时 间较短、物流效率较高、在制品较低、准备 时间较短,同时又具有工艺原则原则布置的 柔性特点,因而是一种具有发展潜力的布置 方式。
车间布置设计应解决各生产工段(工作站)、辅助 服务部门、储存设施等作业单位及工作地、设备、 通道、管线之间相互位置,同时,应解决物料搬运 的流程及运输方式。
6
最早的设施规划与设计是工厂设计经验的总结,难 以满足生产经营的要求。
随着工厂和服务设施布置设计的发展和研究的深入, 加上系统工程、运筹学、计算机技术的发展应用, 出现一些先进的设计方法。
第5章 设施布置设计 Facility Layout Design
1
5.1 设施布置概述
设施布置与设计是决定企业长期运营效率重要的决策。 设施布置设计对生产系统极为重要,据测算,物料搬运和布

工厂规划布局设计与实施

工厂规划布局设计与实施
工厂规划
FACTORY AREA PLAN
配套
辅助设施
细节
生产线体 作业、设备、工具、原材料、不良品、测试、
大局
工业园区 生产、研发、行政、仓储、通道、动力、生活、废弃物
主体
生产车间 线体、检验、维修、夹具、设备、办公、原材料、WIP、包材
生活、休息、停车场配电房、安保岗、废物处理、危险品室
01
A
B
优点
缺点
充分考虑生产和周边配套物流顺序, 最大程度减少搬运距离; 生产周边配套全部在线, 可及时交流, 降低沟通成本;
物流布局法
订单预测需要准确, 比较适合稳定产品和订单量; 布局灵活性差, 订单大幅变化会引起布局大调整;
01
02 Biblioteka 03 04 线体设计
线体设计
线体类型 布局定位 线体高度 主体尺寸 工装吊架 工位布置 特殊配置 升级预留
信息化搭建
目视化系统 拉动配送系统 标识看板系统 应急响应系统
信息输出
FLOW-CHART WI 人员list 设备list 品质管控要求
线体类型
主要优点
主要缺点
造价排名
适用工艺
全自动线
操作简单,实现最少人力配置
线体调试、维护专业度高
1
适合于大批量组装&包装
倍速链线
可实现自动传送,定点操作
控制复杂
2
适用于较大型组装产品
链板线
重型产品
需在行进中作业
3
适用于商用机总装
滚筒线
辅助工位间传送
声音大易磨损
4
适用于产品包装
皮带线
工位间传递便利
需取上取下
5
适用于加工工序

工厂规划布局设计与实施PPT课件

工厂规划布局设计与实施PPT课件
目的
通过科学合理的规划布局,实现工 厂的高效、安全、环保、可持续发 展,提高企业的综合竞争力。
工厂规划布局的重要性
提高生产效率
合理的规划布局能够减少物料搬 运、缩短生产周期、提高设备利
用率,从而提高生产效率。
降低生产成本
通过优化布局,可以减少不必要 的浪费和损耗,降低能源和人力对工厂规划 布局提出了更高的要求,需 要能够快速响应市场变化并 调整生产计划。
国际化竞争
随着全球化的推进,工厂规 划布局需要面对来自国际市 场的竞争压力,需要提高自 身竞争力和创新能力。
THANK YOU
详细设计
在初步布局的基础上, 进行详细设计,包括 设备选型、生产线平 衡、物料搬运系统设 计等。
评估与优化
对设计方案进行评估, 针对存在的问题进行 优化和改进。
设计方法
系统化布局设计(SLD)
运用系统工程的理论和方法,对工厂规划布局进行系统化设计,实现 整体最优。
设施规划(Facility Planni…
工业工程方法
运用工业工程的理论和方法,对生产现场进 行改善和优化,提高生产效率和质量。
精益生产理念
引入精益生产理念和方法,通过消除浪费、 持续改进等方式不断优化生产过程。
优化效果评估
生产效率提升
通过比较优化前后的生产效率指标,评估优 化效果。
生产成本降低
分析优化前后的生产成本数据,计算成本降 低的幅度和经济效益。
析,提高设计效率和质量。
03
工厂规划布局实施
实施步骤
实施方案与持续改进
按照选定的规划方案进行实施,并在运行 过程中进行持续改进和优化。
现场调研与数据分析
收集工厂现有布局、设备、流程等相关数 据,进行深入分析,了解现状。

第5章 工厂布局设计(教案)

第5章  工厂布局设计(教案)

数学模型法:运用运筹学、系统工程中的模型优化
技术研究最优布局方案。
图解法:应用较少 系统布置设计SLP法:应用较多
12
6.1.5工厂布局的基本原始资料
SLP方法有5个基本要素是P、Q、R、S、T,即: P—产品或物料,包括其变化和特性。指规划设计的对 象所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服务 的项目。包括原材料、进厂物料、工序间储备、产品、 辅助材料、废品、废料、切屑、包装材料等。产品这 一要素影响着设施的组成及其相互关系、设备的类型、 物料搬运的方式等。 Q—每种物品的数量。指所生产、供应或使用的材料或 产品的数量或服务的工作量。这一要素影响着设施规 模、设备数量、运输量、建筑物面积等。
2
6.1
设施规划概述
场(厂)址选择 布置设计 物料搬运系统设计 设施 设计 建筑设计 公用工程设计 信息系统设计
3
6.1.1设施规划与设计的研究范围
设施规划 与设计
6.1.2设施规划的目标与原则
目标:
最好的工艺流程 —— 保证工艺流程畅通,生产
时间短,生产连续。 最少的物料搬运费用 —— 运输路线简化,避免 往返和交叉。 最有效地利用空间 —— 使建筑设备和单位制品 的占有空间小。 最好的柔性 —— 设施布置适应产品需求的变化、 工艺和设备的更新。 最舒适的作业环境 —— 保证安全,满足生理、 心理要求。 最便捷的管理 —— 使有密切关系或性质相近的 4 作业单位布置在一个区域或靠近布置。
27
车床组
L L Z
钻床组
Z
其他
滚齿机
L
铣床组
L
Z
磨床组
Z
焊接
焊接
M
M
M

设施规划与设计

设施规划与设计
设施选址 设施规划与设计 设施设计 布置设计 建筑设计 公用工程设计 信息通信设计
设施选址的分类
单一设施的场址选择 复合设施的场址选择
场址选择的任务
在已确定的地理区域内, 在已确定的地理区域内 , 经过调查 研究、 现场勘察, 研究 、 现场勘察 , 选出几个条件较 好的场址, 然后进行分析、 比较、 好的场址 , 然后进行分析 、 比较 、 筛选, 最后得出一个最满意的场址, 筛选 , 最后得出一个最满意的场址 , 推荐给上级决策部门作最后批准和 决定。 决定。
设备发生故障时将引起整个生产线中断 产品设计变化将引起布置的重大调整 生产线速度取决于最慢的机器 相对投资较大 生产线上重复作业, 生产线上重复作业,单调乏味 维修和保养费用高
定位布置的特点
定位布置的特点是具有相对较少的 产品数量。在定位布置中, 产品数量。在定位布置中,按照作 业的级别安排顺序相当普遍。 业的级别安排顺序相当普遍。根据 先后工序决定生产阶段, 先后工序决定生产阶段,应按照物 料的技术优先性安排物料。 料的技术优先性安排物料。
解决布置问题的钥匙
P
产品—材料 产品 材料 生产什么? 生产什么? 生产路线—工艺过程 生产路线 工艺过程 怎样进行生产? 怎样进行生产? 辅助服务部门 用什么来支持生产
S R
Q
数量—产量 数量 产量
每项产品要制造多少? 每项产品要制造多少?
T
时间—时间安排 时间 时间安排 产品何时生产? 产品何时生产?
ΣΣC X
i−1 j =1 ij
m n
ij
s.t.
m in m Σ Xij = bj i= 1 n Σ Xij = ai j=1 Xij ≥ 0
m------待选场址数; n------销售区域数; ai------场址 i 的生产能力; bi ------销售区域 j 的需求量; Cij------在场址 i 生产一单位产品并运送到销售区域 j 的总 费用; xij------各销售区域对各供应工厂的需求量。

工厂布局分析与设计

工厂布局分析与设计
成本。
设计原则
遵循工艺流程顺畅、物料搬运 便捷、空间利用充分等原则。
设计方案
根据分析结果和设计原则,制 定具体的布局设计方案,包括 车间、仓库、通道等的规划。
实施计划
制定详细的实施计划,包括时 间进度、资源需求、风险应对
措施等。
效果评估与经验总结
效果评估
通过对比改进前后的生产效率、成本等指标, 评估改进效果。
布局设计应具有一定的灵活性,以适应市 场变化和产品更新换代的需求。
安全性原则
经济性原则
确保工厂布局符合安全生产要求,降低事 故风险。
在满足生产需求的前提下,尽量降低布局成 本,提高经济效益。
02 工厂布局分析
现有布局分析
绘制现有工厂布局图
包括设备、生产线、仓库、办公区等 的相对位置。
识别问题区域
灵活调整布局
随着生产需求的变化, 及时调整工厂布局,以 适应新的生产要求和提 高空间利用率。
05 工厂布局实施与评估
实施计划制定
明确实施目标
根据工厂布局设计方案,确定具体的实施目标和期望效果 。
制定详细计划
包括实施步骤、时间节点、负责人和所需资源等,确保计 划的可操作性和可追溯性。
风险评估与应对措施
引入柔性生产
通过引入自动化设备、提高工人技能等方式,提高生产线的柔性,以 应对产品种类和产量的变化。
设备布局优化
1 2 3
设备分类与规划
根据设备的加工能力和工艺要求,对设备进行分 类和规划,确定各类设备的数量和布局位置。
设备间距与通道设置
根据设备尺寸、操作空间和安全要求,合理设置 设备间距和通道宽度,确保设备布局紧凑且符合 安全标准。
问题诊断与分析

设施规划与设计概述

设施规划与设计概述
课程教学参考书目 第1章
理查德·缪瑟,李·海尔斯. 系统化工业设施规划. 文镇洋、戚祖望等
译. 北京:机工工业出版社,1991.
程国全等. 物流设施规划与设计. 北京: 中国物资出版社, 2003. 詹姆斯.汤普金斯,伊俊敏译. 设施规划(原书第三版). 北京:机械
工业出版社,2007.
王家善,设施规划与物流分析,机械工业出版社,1995. 马汉武. 设施规划与物流系统设计. 北京: 高等教育出版社 2005
操作法研究:Methods Engineering
学和概率论;
工厂布置:Plant Layout
1961,M物ut料he搬r 运提:出M系at统eri布al H置a设ndl计ingSLP(80年代引进国内);
5
1.1 起源 第1章
1970s,计算机辅助工厂布置CAL、成组技术—CRAFT(位置配置 法)、CORELAP(相互关系法)、PLANET(分析评价法); 1980s,计算机仿真:研究柔性问题、专家系统、多目标优化; 1990s,结合先进制造技术与模式:CIMS、JIT、CRM等; 现在,设施布置与物流系统的自动化、柔性化、信息化、网络化、 绿色化、智能化。
7
1.2 研究内容 —— 基本概念 第1章
设施规划: 決定如何將作业的实体固定资产以最有效的方式來达成作
业目标;
制造企业: 如何使制造设施最有效地支援生产活动; 医院: 如何让医院设施最有效地支援病人的医疗服务; 学校:
8
1.2 研究内容 —— 主要内容 第1章
设施规划
厂址选择/设施选址
设施设计
……
3
第一章 设施规划与设计概述
第1章
起源 研究内容 重要性 目标和原则 阶段模型

工厂布局设计ppt课件

工厂布局设计ppt课件
将最终确定的布局设计方案付诸实施,包括设备采购、施工安装、调试运行等。
02
CHAPTER
工厂现状分析
绘制工厂的生产流程图,明确各个生产环节和工艺步骤。
生产流程图
关键工艺分析
生产效率评估
对生产流程中的关键工艺进行深入分析,包括工艺特点、影响因素等。
对生产流程的效率进行评估,找出瓶颈环节和浪费现象。
01
流水线布局
按产品加工流程,将设备和人员排列成一条直线,实现高效、连续的生产。
02
集群布局
将相同或相似产品的生产线集中在一起,方便管理和资源共享。
按工艺流程将设备和人员分组,每组完成一部分工艺,各组之间通过物料搬运实现联系。
功能布局
适用于大型、重型设备或固定位置的生产,如大型机床、铸造设备等。
定位布局
进行空间分析
优化设施布局
输出布局图纸和报告
利用空间分析技术,对设施布局模型进行分析,找出空间利用不合理的地方,提出优化建议。
根据分析结果,对设施布局进行优化,包括设备的重新排列、通道的调整等。
将优化后的设施布局输出为图纸和报告,供决策者参考和实施。
利用虚拟现实技术,建立虚拟的工厂环境,对工厂布局进行模拟和评估。
A
B
C
D
适用范围
产品导向布局适用于大批量生产;工艺导向布局适用于多品种、小批量生产;混合导向布局适用于中等批量生产。
灵活性
产品导向布局灵活性较差;工艺导向布局灵活性较好;混合导向布局灵活性适中。
物料搬运
产品导向布局物料搬运简单、直接;工艺导向布局物料搬运复杂、迂回;混合导向布局物料搬运适中。
设备利用率
根据不同区域的功能需求,如生产区、仓储区、办公区等,进行合理的设施布置和空间划分。
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单位对 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6
0 0 2 3 3
3 3 2 2 3
3 3 4 5 6
• 划分综合关系密级(一)
总分 关系等级 A E I O U X 合 计 作业单位对数 百分比(%)
7~8 4~6 2~3 1 0 -1
3 9 18 8 46 7 91
3.3 9.9 19.8 8.8 50.5 7.7 100
• 作业单位非物流相互关系表
表 5-6 基准相互关系
字母 一对作业单位 钢材库和剪切区域 最后检查和包装 清理和油漆 接待和参观者停车处 金属精加工和焊接 维修和部件装配 剪切区和冲压机 部件装配和总装配 保管室和财务部门 维修和接收 废品回收和工具室 收发室和厂办公室 维修和自助食堂 焊接和外购件仓库 技术部门和发运 焊接和油漆 焚化炉和主要办公室 冲压车间和工具间 关系密切程度的理由 搬运物料的数量 类似的搬运问题 损坏未包装的物品 包装前的检查单不明确 使用相同的人员、设施、管理方式等 方便、安全 搬运物料的数量和形状 服务的频繁和紧急程度 搬运物料的数量 搬运物料的体积、共用相同的人员 报表运送、安全、方便 产品的运送 共用相同的设备 联系频繁程度 辅助服务不重要 接触不多 不常联系 灰尘、火灾 烟尘、臭味、灰尘 外观、振动
(2) 作业单位综合相互关系。 (3) 作业单位综合相互关系表的建立步骤:
① 求得作业单位物流相关表。 ② 求得作业单位相互关系表。 ③ 确定物流与非物流相互关系的相对重要性(1/3~3之间)。 ④ 量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。 对于物流相关表及非物流相关表,一般取A=4,E=3,I=2, O=1,U=0,X=-1,得出量化以后的物流相关表及非物流 相互关系表。 ⑤ N个作业单位的总的作业单位对数 P=N(N-1)/2 ⑥ 作业单位Ai与Aj之间综合相互关系密切程度数量值 TRij=m•MRij+n•NRij。 其中MRij为量化的物流相互关系等级, NRij为量化的非物流的相互关系密切程度等级
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。
标准件
原材料
3
1
1.原材料库 2.油料库
原材料
1
0.02 0.20 0.50
3.标准件、外购件库 4.机加工车间
0. 3 0.2 0.15 0. 05 0.08 5 (0.23) 9
5.热处理车间 6.焊接车间
0.1 5 (0. 3)
基本原始资料
辅助服务部门(S) 次要资料 时间的安排(T)
产品和产量(P、Q)
Q 数 量
A B C
P(品种) 图 5-2
产品 原则 布置 成组 原则 布置
P-Q 曲线
工艺 原则 布置
工艺过程 (R,Route)。由熟悉本行业先进生产工 艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过 程表、工艺路线卡、装配工艺卡等工艺文件。 辅助服务部门 (S,Service)。是指支持生产运行的 工厂各辅助部门,如工具领取和维修部门、动力 部门、各公用设施管理部门等。 时间安排 (T,Time)。是指产品的生产周期、投产 的批量与批次、各种操作时间定额标准等。这些 数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量、 需要的面积和人员、各生产单位之间的平衡等。 有了以上P、Q、R、S、T等五方面的原始资料, 就能着手布局设计。
机油 2 2 0.06
外协件 3 1.81
原材料 1 0.35
油漆 2 0.01
原材料 1 1.20
原材料
标准件
原材料
1 0.2
3 0.02 0.20 0.05
1 0.50 0.3
6 5 0.2
0.15 5 (0.23)
0.08
4 0.40 0.15 废料 0.2 废料 10
0.1 5 (0.3)
• 建立作业单位综合相互关系表
I I U
A
I
U U
O U U U E
E X U E U U U
E
X I I E U I
E U E I X U U U U U U
U
U U O U I E U U U O U I U U U
U U E I
U X I
U I I
X U U X A U U U I U U O U U I O U O I A X U O U U O I I
(4) 以叉车总装厂为例,建立作业单位综合相互关系表
• •
序 号 1 2 3 4 5 作
加权值选取 :由于物流影响并不明显大于其他方面的 影响,因此取加权值m:n=1:1。 综合相互关系计算
业 等级 U U I E E 关系密切程度 物流关系(加权值:1) 非物流关系 (加权值: 1) 分值 等级 E E I I E 分值 综合关系 分值 等级
U
U U
U
U
U
U
四、作业单位相互关系分析
1.作业单位相互关系决定因素及相互关系等级划分
作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素:
• • • • • • • 物流。 • 工艺流程。 作业性质相似。 • 使用相同的设备。 使用同一场所。 • 使用相同的文件档案。 使用相同的公用设施。 • 使用同一组人员。 工作联系频繁程度。 • 监督和管理方便。 噪声、振动、烟尘、危险品的影响。 服务的频繁和紧急程度。
二、 设施规划与设计阶段结构
O 预规划 规 划 阶 段 III.详细规划 IV.规划实施 V 规划后 I.确定方针 II.总体规划
规划时间
三、 设施规划(布局设计)设计方法
• 摆样法 • 数学模型法
• 图解法
• 系统布臵设计SLP
四、 工厂布局的基本原始资料
产品(P)
主要生产资料 生产纲领(Q) 生产工艺过程(R)
A
E
I
O
U
X
作业单位相互关系图的基本原理
序号 作业单位名称
叉 车 总 装 厂 作 业 单 位 非 物 流 相 互 关 系 表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
原材料库
E 4 E 油料库 E 4 I 标准件、外购件 4 U 3 X U 库 U 5 机加工车间 A U 1 O 热处理车间 U 2 A U 1 焊接车间 U U U 变速器车间 E U 1 U 总装车间 I U 1 I 工具车间 U 1 E U 1 油漆车间 U U U 试车车间 A X 1 O 5 成品库 O 4 U 4 E 办公服务楼 I 3 8 车库
物流 物流强度 序
I E E O O O O E E
I O I E I O E
A A
序号 作业单位名称
• 物流相关 表
叉 车 总 装 厂 作 业 单 位 物 流 相 关 表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
原材料库 油料库 标准件、外购件 库 机加工车间 热处理车间 焊接车间 变速器车间 总装车间 工具车间 油漆车间 试车车间 成品库 办公服务楼 车库
• 划分综合关系密级(二)
总分 关系等级 A E I O U X 合 计 作业单位对数 百分比(%)
7~8 5~6 3~4 1 ~2 0 -1
3 7 12 16 46 7 91
3.3 7.7 13.2 17.6 50.5 7.7 100
序号 作业单位名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料库 油料库 标准件、外购件 库 机加工车间 热处理车间 焊接车间 变速器车间 总装车间 工具车间 油漆车间 试车车间 成品库 办公服务楼 车库
第五章 工厂设施规划与设计
第一节 设施规划与设计概述
第二节 系统布置设计(SLP)
第三节 螺旋法求解
第一节 设施规划与设计概述
设施规划与设计的研究范围
场址选择
布置设计 物料搬运系统设计
设施规划与设计
设施内部设计
建筑设计 公用工程设计 信息系统设计
一、设施规划的目标与原则
设施规划的目标: (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、安全和职业卫生的条件。
7.变速器车间
8.总装车间
4
9.工具车间 10.油漆车间
0.01
0.3
0. 2
11.试车车间 12.成品库
0.1 0.1 废料
7 0. 31
废料
13.办公服务楼 14.车库
变速器加工工艺过程图 (单位:t)
随车工具箱加工工艺过程图 (单位:t)
油漆
原材料
1.原材料库
原材料
2.油料库
2 0.01 1.20 6 1
设施规划与设计应遵循的原则:
(1) 减少或消除不必要的作业,这是提高企业生产率和降 低消耗的最有效方法之一。 (2) 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。 (3) 运用系统的概念。用系统分析的方法求得系统的整体 优化; (4) 重视人的因素,运用人机工程理论,进行综合设计, 并要考虑环境的条件包括空间大小、通道配置、色彩、 照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身 心健康的影响; (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。
第二节
系统布置设计(SLP)
原始资料:
P 、 Q 、 R 、 S 、 T 及作业单位
1 .物流
2 .作业单位相互关系
一 、 阶 段 结 构
3 .相互关系图解
4 .所需面积
5 .可用面积
6 .面积相关图解
7 .修正因素
8 .实际条件限制
方案
X 方案 Y
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