公司生产车间工艺布局优化方案

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第一章绪论. (4)1.1 研究的背景及意义 (4)1.2 国内外研究综述 (5)1.2.1 国外研究现状 (5)1.2.2 国内研究现状 (6)1.3 研究内容及研究思路 (7)1.4 文章拟创新点 (8)第二章相关理论概述 (9)2.1 生产物流及优化 (9)2.1.1 生产物流的概念 (10)2.1.2 生产物流的基本特征 (10)2.1.3 影响生产物流的主要因素 (12)2.2 生产车间工艺布局的内容及要求 (12)2.2.1 生产车间工艺布局的内容 (12)2.2.2 车间设备配置的要求 (16)2.2.3 生产现场管理的要求 (18)2.2.4 生产日常管理的要求 (19)第三章 XX公司生产车间工艺布局现状分析 (22)3.1 XX公司车间简介 (22)3.2 XX公司车间制造流程 (22)3.3 XX公司车间生产工艺布局存在的问题及原因 (23)第四章 XX公司生产车间工艺布局优化研究 (26)4.1 车间工艺布局总体要求 (26)4.2 车间生产流程优化研究 (27)4.3 车间上设施布局优化研究 (29)4.4 车间搬运系统优化研究 (29)第五章方案评价 (34)5.1 目标函数模型 (34)5.2 评价结果 (35)5.2.1 XX分厂现有场地 (35)5.2.2 主厂房新的工艺布局一（现有DJ和SJ兼顾） (36)5.2.3 主厂房新的工艺布局二（全SJ） (38)5.2.4 车间工艺布局的比较与优化 (40)第六章结论与建议 (44)6.1 研究结论 (44)6.2 建议 (45)6.2.1 做好工艺布局的总体设计 (45)6.2.2 工艺布局的程序 (46)参考文献 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

第一章绪论1.1 研究的背景及意义工艺布局合理与否，是生产效益好坏的关键性问题。

建造一个理想的生产车问，就必须认真的研究工艺布局，使其操作方便、生产顺利、节约经费、效果显著。

根据各地的建厂经验，电机线圈生产的前部分是顺序排列，最好采用立体布局。

而后部分是几道工序的同时操作，最好采用平面布局。

前部分的立体布局即把工艺的第一阶段排成一条立体线，自上而下地安排工艺流程。

制造方法是由各种各样的工序和工艺方法组成的[1]。

在制造企业的生产流程中，工艺工作贯穿于整个流程当中。

工艺设计处于产品设计和加工制造的中间环节，它是生产技术准备工作的第一步。

工艺设计工作不仅涉及到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等，甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约，其中的任何一个因素发生变化，都可能导致工艺设计方案的变化[2]。

工艺设计产生的工艺总方案、工艺路线和工艺规程是进行工装制造和零件加工装配的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响，是整个生产流程中的关键性工作[3]。

因此，对产品设计进行可制造性评价时，应同下面的制造方法的设计观点密切关联[4]。

针对生产计划中要生产的产品对工厂的具体设施进行管理，是确定该设计的可制造性的关键要素之一[5]。

工厂内材料和工艺方法的流程能够显著地影响工厂的效率，并最后影响到产品的可制造性。

现在有很多的先进方法可以在产品设计阶段改善产品的可制造性。

1.2 国内外研究综述1.2.1 国外研究现状随着市场的全球化，企业间竞争愈演愈烈，在工厂设计初期，加工设备的选型错误及布局的不合理往往导致后期生产成本上升，后期改正这些错误的代价巨大。

因此，在工厂设计前期，合理选择加工设备，精益规划设备布局，高效组织并协调各生产要素，是降低产品的制造成本、提高设备的使用效率和生产率的关键。

加工精度是指加工设备所能达到的尺寸精度、形状精度和位置精度，它受制于加工设备本身的几何精度、运动精度、刚度、抗震性、热稳定性、精度保持性和误差补偿策略等。

设备加工精度过高或过低都是不可取的，我们需要的是经济加工精度，即加工设备在其正常使用条件下能经济合理地达到的加工精度[6]。

在制造业中，工艺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[7]。

合理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[8]。

最具代表性的工艺布局设计方法是R．缪瑟（R．Muther）提出的“系统布置设计”（SLP）法，该方法通过对企业内部供应链系统的物流分析，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[9]。

在缪瑟提出的系统布置设计（SLP）中，把产品P，产量Q，生产路线R，辅助服务部门S及生产时间安排工作为给定的基本要素（原始资料）和布置设计工作的基本出发点[10]。

表面质量主要指被加工工件表面几何学特性及表面层物理品质。

表面粗糙度等除与加工设备本身有关外，还与影响切削稳定性的因素有关，如切削用量、切削液、工件材料、刀具（或磨具）的几何形状及材料特性等，若选择设备时仅注意设备本身而忽视上述因素将是片面的，其效果可能事倍功半[11]。

西泽和雷德列举了流程导向型布局方法的优点和缺点。

其优点有：这种布局方式的应变能力很强，因为工作可以在车间里任何一台机器上进行。

相对的，一个工作单元至少要包括所有必需的设备中的一台（且每种只有一台）。

在车间布局里，一台机器停止工作不会使生产中断，因为相同的其他机器也可以继续运转，而工作单元里一台机器停止工作，整个单元就要停止下来。

不过，根据约束理论，如果停工不是发生在瓶颈环节，问题就不会很大[12]。

1.2.2 国内研究现状一般意义上来说，布局设计就是将一些物体按一定的要求合理放置在一个空间内，它是一个涉及参数化设计、人工智能、图形学、信息处理、优化、仿真等技术的交叉学术领域，实践证明它还是一个复杂的组合优化问题。

它存在于现实生活中的许多行业和领域[13]：①航空航天工业中，航天器上各种仪器的布局摆放问题；②造船、汽车等交通工具内不同形状、大小的物体放置问题；③集成电路设计中，各种元件的合理布置问题；④建筑设计中，各房间的合理布置及厂房，设备等布局问题；⑤机械设计领域中，各种基于装配的机床布局设计问题[14]。

生产系统中的布局问题包括在整个工厂中车间的布置，车间中生产单元的布置，以及生产单元中每台设备的具体布置问题。

我们主要在车间的层次上进行设备布局问题的研究。

车间布局是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。

车间布置旨在最有效地利用厂房空间，一方面，方便于工作操作，避免生产设备的过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。

其具体内容包括：①在纵跨、横跨、高跨、露天跨建筑面积上的安排；②在厂房内空间分层的安排；③在多层建筑内的安排[15]。

通常车间设备布局是在产品的工艺设计和设备选型之后进行的，通过工艺选择和生产能力规划产生整个生产的工序和设备的具体规格，以及设备之间的物料传递关系，为布局设计提供原始数据[16]。

同时两者也是相互影响的，布局决策包括各部门内的生产单位和设备布置，这种布置影响到系统工作的流畅性，并进而影响到生产能力、成本和生产柔性。

布置决策受产品和服务设计决策的影响。

布局问题具有广泛的应用背景，布局结果的好坏对整个行业生产的合理性、经济性、安全性等都有重大的影响。

其主要研究制造系统中车间布局设计问题。

生产车间是制造系统的基本组成部分，直接承担着企业的加工、装配任务，是将原材料转化为产品的部门[17]。

所谓车间布置就是按照一定的原则，合理地确定车间内部各组成单位（工段和班组）及工作地，设备之间的相互位置，从而使它们成为一个有机整体，实现车间的具体功能和任务。

车间布置一般包括：基本生产部分、辅助生产部分、仓库部分、过道部分、车间管理部分、生活福利部分等[18]。

1.3 研究内容及研究思路本文的组织结构：第1章绪论部分，主要阐述本文研究的背景及意义，国内外研究综述，研究内容及研究思路以及文章拟创新点。

第2章相关理论概述。

分别对生产物流及优化和生产车间工艺布局的内容及要求进行论述。

第3章XX公司生产车间工艺布局现状分析，结合XX公司车间简介，XX公司车间制造流程。

根据生产实际提出XX公司车间生产工艺布局存在的问题及原因。

第4章XX公司生产车间工艺布局优化研究。

通过分析车间工艺布局总体要求，结合优化方案进行对比分析。

第5章方案评价。

运用相关的目标函数模型对优化方案进行评价，并给出最终的评价结果。

最后是结论部分。

图1.1 技术路线1.4 文章拟创新点生产车间是制造企业的主战场，产品质量、生产效益、成本损耗和员工士气与生产车间和一线干部的管理水平息息相关，并直接影响企业的经营绩效。

因此，掌握科学的管理知识，灵活地运用各种科学管理手段，对提高和稳定产品质量，降低成本很有裨益。

本文的创新点主要是结合XX公司车间生产工艺布局方案进行比较研究，并利用目标函数模型进行评估，从而选定最佳的布局方案。

第二章相关理论概述2.1 生产物流及优化一个制造企业的生产过程实质上是一个物流过程。

所谓生产计划，实际上是物料流动的计划。

计划的对象是物料，计划执行的结果也要通过对物料的监控来考核。

这也是生产物流管理通常被称为“物料管理”的原因。

生产计划的实施，必定伴随着物料数量、形态和存储位置的改变。

人和物料都必定存放在一定的空间位置上，这些存储位置就是对物料的监控点。

对计划执行情况的监控和对物料状况的反馈信息主要来自这些监控点[19]。

计算机终端或数据采集装置往往就设在这里。

生产物流管理强调对物料的存储、传送、数量和状态的变化等信息的管理。

2.1.1 生产物流的概念生产物流是指原材料、燃料或外购件投入生产后，经过下料、发料、运送到各个加工点规定的生产工艺过程进行加工和储存的全部生产过程。

因此，生产物流的形式和规模取决于生产的类型、规模、方式和生产的专业化与协作化水平。

生产物流区别于其他物流系统的最显著特点是它和企业生产密切联系在一起。