第五章设施布置设计(工厂布局设计)
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（1）产品原则布置（流水线布置）
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。
工厂布局设计
图1 产品原则布置示意图 机械与运载工程学院
工厂布局设计
图2 汽车后桥加工生产线 机械与运载工程学院
工厂布局设计
图3 汽车装配生产线
机械与运载工程学院
工厂布局设计
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
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（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。
（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。
工厂布局设计
图4 工艺原则布置示意图 机械与运载工程学院
工厂布局设计
图5 钻削加工工段
机械与运载工程学院
工厂布局设计
图5 车削加工工段
机械与运载工程学院
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
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
图4 汽车焊接生产线
机械与运载工程学院
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。
第五章 工厂布局设计
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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。
布置形式
生产 时间
在制品
技术 水平
➢柔性原则(应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，以 便于以后的扩展和调整)
➢安全原则
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（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。
➢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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
表 不同布置类型的特征
工厂布局设计
机械与运载工程学院
设施规划 与设计
场（厂址） 选择
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
工厂布局设计
机械与运载工程学院
引导案例
36700道工 序
367元
12600多 个Biblioteka Baidu件
工厂布局设计
12.6公里
机械与运载工程学院
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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
工厂布局设计
机械与运载工程学院
1.工厂布局的形式
工厂布局设计
图6 固定式布置
机械与运载工程学院
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 织和管理带来较大困难； 物料需求量是动态的。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（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）。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（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)
➢空间利用原则(生产区域或储存区域的空间安排，都应力 求充分有效地利用空间。 )
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。
工厂布局设计
图1 产品原则布置示意图 机械与运载工程学院
工厂布局设计
图2 汽车后桥加工生产线 机械与运载工程学院
工厂布局设计
图3 汽车装配生产线
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工厂布局设计
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
工厂布局设计
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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。
（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。
工厂布局设计
图4 工艺原则布置示意图 机械与运载工程学院
工厂布局设计
图5 钻削加工工段
机械与运载工程学院
工厂布局设计
图5 车削加工工段
机械与运载工程学院
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
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
图4 汽车焊接生产线
机械与运载工程学院
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。
第五章 工厂布局设计
工厂布局设计
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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
工厂布局设计
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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。
布置形式
生产 时间
在制品
技术 水平
➢柔性原则(应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，以 便于以后的扩展和调整)
➢安全原则
工厂布局设计
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（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。
➢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。
工厂布局设计
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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。
工厂布局设计
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表 不同布置类型的特征
工厂布局设计
机械与运载工程学院
设施规划 与设计
场（厂址） 选择
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
工厂布局设计
机械与运载工程学院
引导案例
36700道工 序
367元
12600多 个Biblioteka Baidu件
工厂布局设计
12.6公里
机械与运载工程学院
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。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
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
工厂布局设计
机械与运载工程学院
1.工厂布局的形式
工厂布局设计
图6 固定式布置
机械与运载工程学院
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 织和管理带来较大困难； 物料需求量是动态的。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（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）。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（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)
➢空间利用原则(生产区域或储存区域的空间安排，都应力 求充分有效地利用空间。 )