轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局設(shè)計

摘要車間布局問題是制造系統(tǒng)設(shè)計過程中的重要問題之一。長期的生產(chǎn)實踐表明，設(shè)備布局的最終結(jié)果對制造系統(tǒng)運行過程中的物流費用、生產(chǎn)效率、搬運效率以及系統(tǒng)的實際產(chǎn)能等均有重大影響，車間布局設(shè)計是物流系統(tǒng)設(shè)計分析的重要一環(huán)，合理的設(shè)施布局設(shè)計可以提高生產(chǎn)效率、降低制造成本、縮短生產(chǎn)周期。本課題通過調(diào)研考察，確定車間內(nèi)各組成單位（工段、班組）及工作地、設(shè)備之間的相互位置關(guān)系，根據(jù)大連機車廠新廠房改進需要，針對他們的現(xiàn)狀，結(jié)合生產(chǎn)線工藝順序，運用SLP方法，對原有轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局進行物流關(guān)系分析和非物流關(guān)系分析，計算各作業(yè)單位的綜合接近程度，制定位置相關(guān)圖和面積相關(guān)圖，從而繪制出生產(chǎn)線布置可行方案圖，并從中評價擇優(yōu)，設(shè)計出更為合理高效地工廠布局方案，包括各生產(chǎn)區(qū)、擺放區(qū)的合理位置和面積，從而使它們成為一個有機整體，促進整個生產(chǎn)系統(tǒng)的人流、物流、信息流更加順暢，減少人員、物料的移動成本，提高空間利用率，改善整個生產(chǎn)過程的整體效率，幫助制造中心降低制造成本，應(yīng)對來自于市場、客戶和競爭者的壓力，達到管理的目的。關(guān)鍵詞：設(shè)施規(guī)劃車間布局SLP方法物流分析ABSTRACTWorkshoplayoutproblemisoneoftheimportantissuesofmanufacturingsystemdesignprocess.Long-termproductionpracticeshowsthatthefinalresultsofequipmentlayoutofmanufacturingsystemoperationprocesshavegreatinfluenceonthelogisticscost,productionefficiency,handlingefficiencyandpracticalcapacity.Workshoplayoutdesignisakeystepoflogisticssystemdesign.Reasonablefacilitieslayoutdesigncanimprovetheproductionefficiency,reducemanufacturingcosts,andshortenproductioncycle.Withtheresearchesandinvestigations,Thesubjectofthisarticleensuresthemutualpositionofthecomponentunits(section,theshift),workingplaces,andequipment,combinesproductionprocess,usesSLPmethodtoanalyzethelogisticsandnon-logisticsrelationshipsonproductionlinelayoutoftheoriginalbogieparts,calculatedtheclosedegreeofeachoperatingunit,formulatethecomprehensivelocation-relatedmapsandarea-relatedplans.Thus,areasonableandefficientonecanbepickedupfromthefactorylayoutschemes,whichincludesthepositionandareaofmanufacturingplaceandstorageplace.Asaresult,anorganicintegritycanbeorganized,whichmakestheflowofworkforces,logistics,andinformationmoresmooth,reducesthemovementcostofpersonnelandmaterial,improvesspaceutilizationandtheoverallefficiencyoftheproductionprocess,andhelpsthemanufacturingcenterlowermanufacturingcosts,anddealswiththepressuresofmarketing,customersandcompetitiontoachievemanagementpurposes.Keywords:facilitiesplanning,workshoplayout,SLPmethod,logisticsanalysis目錄引言 1第一章概述 2課題的來源及意義 2 2 4第二章基本要素分析 5 5 5第三章車間物流分析 83.1SLP方法概述 8 9第四章作業(yè)單位相互關(guān)系分析 134.1作業(yè)單位相互影響因素分析 134.2綜合關(guān)系密切程度分析 144.3作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析 164.4作業(yè)單位綜合接近程度的計算 16第五章作業(yè)單位位置相關(guān)性分析 18第六章作業(yè)單位面積相關(guān)性分析 19第七章繪制總平面布置可行方案圖 21第八章評價與擇優(yōu) 24結(jié)論 26謝辭 27參考文獻 28引言對于企業(yè)來說，獲得利潤是企業(yè)成功經(jīng)營的目標(biāo)，而要想提高收益，降低生產(chǎn)浪費是非常重要的途徑。生產(chǎn)浪費的形式多種多樣，其中包括生產(chǎn)線設(shè)備的不合理布置。采用有效的布置方法不僅能減少生產(chǎn)成本，還能加快物料處理的效率，減少在制品在車間內(nèi)停留的時間，從而縮短生產(chǎn)周期，增加企業(yè)的柔性。由此可見，工廠的布局設(shè)計是生產(chǎn)管理領(lǐng)域最重要的環(huán)節(jié)之一，也是影響且有生產(chǎn)效率的決定因素之一。正因如此，在歐美等發(fā)達國家，生產(chǎn)線的布局設(shè)計得到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的充分重視。設(shè)施布局設(shè)計的方法和技術(shù)，一直是工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探索的問題。早在1950年，Apple便指出“工廠布置是制造產(chǎn)品所需物資設(shè)備與人員的安排”。人們研究出了許多手工設(shè)計、數(shù)學(xué)分析和圖解技術(shù)。20世紀(jì)60年代以來，又發(fā)展了計算機輔助設(shè)施設(shè)計技術(shù)。在眾多的布置方法中，物流處于重要地位，把尋求最佳物流作為解決布置問題的主要目標(biāo)。1961年，RichardMuther(理查德·繆瑟)提出了系統(tǒng)布置設(shè)計SLP（SystemLayoutPlanning）,是對工業(yè)設(shè)施傳統(tǒng)布置經(jīng)驗設(shè)計方法的重要挑戰(zhàn)，在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了較大的影響，應(yīng)用十分普遍[1]。本次選題需要解決的問題是對某廠轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線進行布局設(shè)計，要通過對現(xiàn)場調(diào)研情況分析，結(jié)合廠的實際改善需要，針對他們的現(xiàn)狀作出一些改進方案，為廠區(qū)轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線的布局規(guī)劃提出參考性的技術(shù)支持。本課題研究的主要指導(dǎo)思想是工業(yè)工程領(lǐng)域中常用的SLP方法。SLP方法自出現(xiàn)以來就被廣泛應(yīng)用并受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的肯定。直到今天，它仍是一種便于手工操作的流程化的方法，可以用以解決定性分析或者定量分析的問題。SLP方法從定量分析和定性分析的兩個角度，分別提供了從—至表（From-ToChart）和作業(yè)關(guān)系關(guān)聯(lián)表（ActivityRelationshipChart）兩種工具。在運用SLP方法中，對作業(yè)單位關(guān)聯(lián)關(guān)系的分析和依據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系確定部門的相對位置的過程就成為解決問題的關(guān)鍵[2]。結(jié)合所調(diào)研廠區(qū)的實際情況，該工廠要搬遷到新廠，所以改善生產(chǎn)線布局設(shè)計的意義不僅是改善生產(chǎn)線布局設(shè)計來提高作業(yè)效率降低成本，更是為了新廠區(qū)長遠規(guī)劃長期高效生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。第一章概述課題的來源及意義本課題通過探討工業(yè)工程領(lǐng)域中的布局設(shè)計的方法在轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局中應(yīng)用的可行性，將理論方法與某廠實際改進需要結(jié)合在一起，針對廠區(qū)現(xiàn)狀提出改進方案，為廠區(qū)轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線的布局規(guī)劃提出參考性的技術(shù)支持。車間布局問題是制造系統(tǒng)設(shè)計過程中的重要問題之一。長期的生產(chǎn)實踐表明，設(shè)備布局的最終結(jié)果對制造系統(tǒng)運行過程中的物流費用、生產(chǎn)效率、搬運效率以及系統(tǒng)的實際產(chǎn)能等均有重大影響，車間布局設(shè)計是物流系統(tǒng)設(shè)計分析的重要一環(huán)，合理的設(shè)施布局設(shè)計可以提高生產(chǎn)效率、降低制造成本、縮短生產(chǎn)周期?，F(xiàn)代設(shè)施規(guī)劃在設(shè)計方法上必須考慮持續(xù)改進的觀念，所以大量的設(shè)施每年都要進行改造和重新規(guī)劃[3]。結(jié)合所調(diào)研廠區(qū)的實際情況，該工廠要搬遷到新廠，所以改善生產(chǎn)線布局設(shè)計的意義不僅是改善生產(chǎn)線布局設(shè)計來提高作業(yè)效率降低成本，更是為了新廠區(qū)長遠規(guī)劃長期高效生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。1.2國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)初，工業(yè)工程和科學(xué)管理的創(chuàng)始人之一吉爾布雷斯在建筑工作中提出的動作分析和后來的流程分析就帶著物流分析的涵義?？梢哉f自從有了工業(yè)生產(chǎn)就產(chǎn)生了工廠設(shè)計和企業(yè)物流的問題。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，以泰勒為首的工程師對工廠、車間和作坊進行了一系列的調(diào)查，細致的分析、研究了工廠內(nèi)生產(chǎn)組織方面的問題，倡導(dǎo)科學(xué)管理的理念。當(dāng)時工廠設(shè)計的活動主要有方法工程、工廠布置和物料搬運三種。其中方法工程研究的重點是工作測定、動作研究等工人的活動;工廠布置則研究機械設(shè)備、運輸通道和場地的合理配合；物料搬運就是從原材料到制成品的物流控制。在此期間，主要憑經(jīng)驗和定性的方法開展工廠設(shè)計。第二次世界大戰(zhàn)后，被戰(zhàn)爭破壞的國家需要重新建立工廠，工廠的規(guī)模和復(fù)雜程度明顯增大。工廠設(shè)計不僅要用復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計、運籌學(xué)等，同時系統(tǒng)工程理論、電子計算機技術(shù)也得到普遍應(yīng)用，并逐步擴大到非工業(yè)設(shè)計，包括各類服務(wù)設(shè)施，如機場、醫(yī)院等?！肮S設(shè)計”一詞也逐漸被“設(shè)施規(guī)劃”所涵蓋。20世紀(jì)50年代，管理科學(xué)、工程數(shù)學(xué)、系統(tǒng)分析的應(yīng)用，為工廠設(shè)計由定性分析轉(zhuǎn)向定量分析創(chuàng)造了條件。這期間也陸續(xù)發(fā)表了一些工廠設(shè)計方面的專著，如愛伯爾的《廠布置與物料搬運》穆爾的《工廠與設(shè)計》20世紀(jì)90年代，結(jié)合現(xiàn)代制造技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)，物流系統(tǒng)的研究也擴大到從產(chǎn)品訂貨開始到銷售的整個過程。充滿生機和活力的物流業(yè)在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展起來。其中最具代表性的是企業(yè)設(shè)施布局方法是R·繆瑟(R·Muther)提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(SLP)方法，該方法提出了作業(yè)單位相互關(guān)系密級表示法，使布置由定性階段逐漸過渡到定量布置階段。該方法把產(chǎn)品、產(chǎn)量、工藝過程、輔助生產(chǎn)部門及生產(chǎn)時間安排作為給定的基本要素，作為布置設(shè)計工作的基本出發(fā)點，進行物流分析和作業(yè)單位相互關(guān)系分析，再依據(jù)作業(yè)單位的相互關(guān)系繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖，并進行作業(yè)單位占地面積計算。然后把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)關(guān)圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。最后對作業(yè)單位面積相關(guān)圖的原始圖進行修正，并對布置方案進行評價和選優(yōu)[4]。新中國成立初期的工廠設(shè)計一直沿用前蘇聯(lián)的設(shè)計方法，對設(shè)備的布置及整個車間和廠區(qū)的布置則以定性布置為主。這種方法在當(dāng)時起了積極作用。但隨著科技的發(fā)展，人類空間的縮小，新建或改建一個工廠仍按此粗放型布置已越來越不適應(yīng)我國經(jīng)濟的發(fā)展需要；1982年美國物流專家繆瑟(RIChardMuther)來華講授系統(tǒng)布置設(shè)計(SLP，SystematieLayoutPlanning)、物料搬運設(shè)計(SHA，SystematiCHandingAnalysis)、系統(tǒng)化工業(yè)設(shè)計規(guī)劃(SPIF)，國內(nèi)將其三本著作翻譯出版，產(chǎn)生了極大的影響；日本物流專家也在北京、沈陽等地舉辦國際物流技術(shù)培訓(xùn)班，系統(tǒng)介紹了物流技術(shù)的合理化技術(shù)和企業(yè)物流診斷技術(shù)。在這些理論的影響下，我國的物流工程與設(shè)施規(guī)劃業(yè)迅速發(fā)展。但是，由于中國物流基礎(chǔ)的落后，這些研究機構(gòu)并沒有真正起到應(yīng)有的作用，相當(dāng)一部分機構(gòu)在很短的時間內(nèi)就消失了。1994年開始至今，中國機械工程學(xué)會己成功舉辦3屆現(xiàn)代物流技術(shù)與裝備國際會議，2000年召開的第一屆國際機械工程會議中專門設(shè)有物流工程及設(shè)施規(guī)劃論壇。2006年，尹向林，在物流技術(shù)在鋼鐵企業(yè)設(shè)施規(guī)劃中的應(yīng)用研究的論文中提出:物流技術(shù)在鋼鐵企業(yè)設(shè)施規(guī)劃中應(yīng)用的目的是從理論上突破舊的研究傳統(tǒng)，完善理論與實踐的關(guān)系，著重研究鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)物流，與企業(yè)設(shè)施規(guī)劃及企業(yè)發(fā)展主客體的互動關(guān)系。2005年，李紅英等，在設(shè)施布置對生產(chǎn)物流的影響及應(yīng)用方案評價的論文中提出:應(yīng)用設(shè)施布置的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，以設(shè)施間最小物料搬運費用為目標(biāo)，結(jié)合某生產(chǎn)廠的平面布置方案，討論不同的設(shè)施布置對生產(chǎn)物流系統(tǒng)的影響，來確定企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的平面布置的最優(yōu)方案。從設(shè)施布置和生產(chǎn)物流的關(guān)系上來分析企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的平面布置，對企業(yè)外圍的輔助生產(chǎn)設(shè)施沒涉及。2005年，韓天淵，在沈陽機床齒輪廠物流分析與設(shè)施規(guī)劃一文中提出:企業(yè)設(shè)施平面布置所依據(jù)的理論，包括生產(chǎn)流程設(shè)計，工藝過程分析，著重介紹了SLP系統(tǒng)設(shè)計模式；依據(jù)SLP理論確定出初步的車間平面布置方案，然后再對該方案的物流量進行進一步計算分析，通過采用適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法求出以物流量最小為優(yōu)化目標(biāo)的平面布置最優(yōu)解，得到最終的設(shè)計改進方案。可見目前我國企業(yè)設(shè)施規(guī)劃已逐漸與企業(yè)物流結(jié)合起來，但兩者還沒有完全融合在一起。目前國內(nèi)外大型的工礦企業(yè)的設(shè)施布置，基本思路利用傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計方法結(jié)合生產(chǎn)工藝流程對企業(yè)設(shè)施進行定性布置，而且這種方法現(xiàn)在也被國內(nèi)絕大部分的設(shè)計院所采用。可見經(jīng)驗法也有其難能寶貴之處。但隨著運籌學(xué)、系統(tǒng)工程等學(xué)科的發(fā)展及計算機技術(shù)的出現(xiàn)，經(jīng)驗法布置企業(yè)設(shè)施，缺乏定量化分析的弊端也被暴露出來。為了改變目前的現(xiàn)狀，本論文以企業(yè)物流合理化為研究目標(biāo)，運用經(jīng)驗法與定量法相結(jié)合的研究方法，對企業(yè)設(shè)施規(guī)劃進行研究[5]。本課題的研究目標(biāo)本課題將通過調(diào)研考察、研究分析和計算，確定車間內(nèi)各組成單位（工段、班組）及工作地、設(shè)備之間的相互位置關(guān)系，結(jié)合工藝順序設(shè)計出更為合理高效地工廠布局方案，包括各生產(chǎn)區(qū)、擺放區(qū)的合理位置和面積，從而使它們成為一個有機整體，促進整個生產(chǎn)系統(tǒng)的人流、物流、信息流更加順暢，減少人員、物料的移動成本，提高空間利用率，改善整個生產(chǎn)過程的整體效率，幫助制造中心降低制造成本，應(yīng)對來自于市場、客戶和競爭者的壓力，達到管理的目的。第二章基本要素分析2.1設(shè)備明細及有關(guān)參數(shù)表2-1設(shè)備明細表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù)量占地面積㎡1普通車床CW61632502車軸臥式多頭鉆自制1503車軸仿形車床TOA-40WW1504車軸仿形車床CF81401505搖臂鉆床Z30631206外圓磨床MQ1350A21207自動臥式帶鋸床GZK40501508數(shù)控車床ST130C21209車軸磁粉探傷機外購150表2-2車軸加工工藝規(guī)程工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備編號0毛坯軸、鍛工來料符合規(guī)定10切軸頭自動臥式帶鋸床083-7215K第一次超聲波探傷20鉆中心孔和工藝孔臥式多頭鉆023-4130粗車車軸仿形車床018-5540k半精車數(shù)控車床016K-57550精車端面CW6163車床016-42060鉆螺孔搖臂鉆床025-7865K第二次超聲波探傷70磨外圓數(shù)控磨床031-9180滾壓圓弧CW6163車床016-67090修整車軸95K成品檢查100K磁粉探傷2.2生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀及存在的問題某機車廠車軸加工車間的簡化作業(yè)設(shè)施布置圖如圖2-1所示。圖2-1車軸加工車間的簡化作業(yè)設(shè)施布置圖圖中帶箭頭的藍線表示物流路線，所示各個區(qū)域的功能如下：1.自動臥式帶鋸床——切軸頭。2.臥式多頭鉆——鉆中心孔和工藝孔。3.車軸仿形車床——粗車（原車間此工序由外協(xié)工廠完成）。4.數(shù)控車床——半精車。5.普通車床——精車端面。6.搖臂鉆床——鉆螺孔。7.數(shù)控磨床——磨外圓。8.普通車床——滾壓圓弧。9.磁粉探傷機——磁粉探傷。通過對現(xiàn)場的調(diào)研分析，得出該車間存在如下幾點問題：1.物流路線太長，如工序3-4之間，造成運輸時間的浪費，并且各工序之間的銜接過程存在許多浪費，設(shè)備沒有按照工藝流程擺放，如工序5-6之間，造成各工序的生產(chǎn)效率低下。2.生產(chǎn)現(xiàn)場存在大量閑置不用的設(shè)備和半成品，占用了大量的空間，同時生產(chǎn)現(xiàn)場顯得十分混亂。3．工藝流程中的兩次超聲波探傷，現(xiàn)在均由工人使用儀表探傷檢測，所以超聲波探傷機也處于閑置中。4.如圖可以看出，毛坯、半成品、成品擺放分散，不利于管理和運輸，也增加了安全隱患。第三章車間物流分析3.1SLP方法概述采用SLP法進行工廠總平面布置的首要工作是對各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系做出分析，包括物流和非物流的相互關(guān)系，經(jīng)過綜合得到作業(yè)單位相互關(guān)系表（相關(guān)圖），然后，根據(jù)相關(guān)圖中作業(yè)單位之間相互關(guān)系的密切程度，決定各作業(yè)單位之間距離的遠近，安排各作業(yè)的位置，繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖，將各作業(yè)單位實際占地面積與作業(yè)單位位置相關(guān)圖結(jié)合起來，形成作業(yè)單位面積相關(guān)圖；通過作業(yè)單位面積相關(guān)圖的修正和調(diào)整，得到數(shù)個可行的布置方案；最后采用加權(quán)因素對個方案進行評價擇優(yōu)，并對每個因素進行量化，得分最多的布置方案就是最佳布置方案[6]。SLP程序模式示意圖，如圖3-2所示。圖3-2SLP程序模式示意圖3.2物流分析為了利用從至表技術(shù)對生產(chǎn)車間進行設(shè)施布置的改善，我們需要明確被加工產(chǎn)品的作業(yè)資料P（產(chǎn)品和物料）、Q（每種物品的數(shù)量）、R（生產(chǎn)路線）、S（輔助部門）、T（時間安排）。當(dāng)產(chǎn)品的種類很多，產(chǎn)量很小且零件和物料的數(shù)量又很大時，可以用一個矩陣圖來表示各作業(yè)單位之間的物料移動方向和物流量，表中矩陣的行表示物料移動的源，成為從；列表示物料移動的目的地，成為至，行列交叉點表明由源到目的地的物流量。這樣一張表格就是從至表，從中我們可以看出各作業(yè)單位之間的物流狀況。從至表的畫法是：在從至表上橫行和豎列的標(biāo)題欄內(nèi)，按同樣順序列出全部作業(yè)單位，將每個產(chǎn)品或零件在兩個作業(yè)單位之間移動，分別用字母代表產(chǎn)品或零件，數(shù)字代表搬運總量，填入兩個作業(yè)單位橫行和豎列相交的方格內(nèi)。從表的左上角到右下角，畫一條對角線，零件前進記在右上方，退回記在左下方。運用從至表可以一目了然地進行作業(yè)單位之間的物流分析[7]。強度從至表將調(diào)研得到的作業(yè)單位距離的數(shù)據(jù)繪制成作業(yè)單位距離從至表，如表3-1。表3-1作業(yè)單位距離從至表至從12345678915216336412516628714879通過調(diào)研，我了解到車軸生產(chǎn)線每天生產(chǎn)24根軸，即物流量為24.將這一數(shù)據(jù)與作業(yè)單位距離從至表中各數(shù)值相乘，得出各作業(yè)單位之間物流強度，繪制物流強度從至表如表3-2。表3-2物流強度從至表至從1234567891120238438644288538466727336816892.物流相關(guān)圖在表2-2中，計算出物流強度之后，要對它們進行分級，以便于對作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度進行比較。物流強度等級劃分采用著名的A、E、I、O、U等級，一般A占總物流強度的10%,E占20%，I占30%，O占40%，U代表那些無物流量的作業(yè)單位對。等級分劃如表3-3所示。表3-3物流強度等級分劃表物流強度等級符號物流路線比例（%）承擔(dān)物流量比例（%）超高物流強度A1040特高物流強度E2030較大物流強度I3020一般物流強度O4010可忽略搬運U用這種關(guān)系密切程度等級制成物流強度匯總表，表3-4所示，再按作業(yè)單位對物流的強度劃分等級。表3-4物流強度匯總表序號作業(yè)單位對物流強度物流強度等級11-2120022-3384I33-4864A表3-4物流強度匯總表（續(xù)）44-5288055-6384I66-7672E77-8336I88-91680根據(jù)物流強度匯總表對各作業(yè)單位對之間的物流強度進行排序，并匯總物流強度分析表，如表3-5所示。表3-5物流強度分析表序號作業(yè)單位對物流強度物流強度等級13-4864A26-7672E32-3384I45-6384I57-8336I64-5288078-9168081-21200為了能夠簡單明了地表示所有作業(yè)單位之間的物流相互關(guān)系，我們仿照從—至表結(jié)構(gòu)構(gòu)造一種作業(yè)單位之間物流相互關(guān)系表，在行與列的相交方格中填入行作業(yè)單位與列作業(yè)單位間的物流強度等級。因為行作業(yè)單位與列作業(yè)單位排列順序相同，所以得到的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，除掉多余的左下三角矩陣表格，將右上三角矩陣變形，就得到了SLP中著名的物流相關(guān)表，如表3-6所示。進行工廠布置時，從物流系統(tǒng)優(yōu)化的角度講，物流相關(guān)表中物流強度等級高的作業(yè)單位之間的距離應(yīng)盡量縮小，即彼此相互接近；而物流強度等級低的作業(yè)單位之間的距離可以適當(dāng)加大。表3-6作業(yè)單位物流相互關(guān)系表第四章作業(yè)單位相互關(guān)系分析4.1作業(yè)單位相互影響因素分析在設(shè)施布置中，各作業(yè)單元間除了通過物流聯(lián)系外，還有工作流程、共用設(shè)備、共用搬運工具等活動的影響，這些聯(lián)系都可以表示為各作業(yè)單元之間的關(guān)系，也可以稱為非物流關(guān)系。通過單元之間活動的頻繁程度可以說明單元之間的關(guān)系是密切還是疏遠。這種對單元之間密切程度的分析稱為作業(yè)單位相互關(guān)系分析。根據(jù)單位之間關(guān)系密切程度來布置設(shè)施或設(shè)備，這是除去物流外決定設(shè)施布置的另一重要原則。當(dāng)物流狀況對企業(yè)的生產(chǎn)有重大影響時，物流分析就是工廠布置的重要依據(jù)；但是也不能忽視非物流因素的影響，尤其是當(dāng)物流對生產(chǎn)影響不大或沒有固定的物流時，工廠布置就不能依賴于物流分析，而應(yīng)考慮其他因素對各作業(yè)單位間相互關(guān)系的影響[8]。作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度的典型影響因素一般可以考慮以下幾方面：1、物流。2、工藝流程。3、作業(yè)性質(zhì)相似。4、使用相同設(shè)備。5、使用同一場所。6、使用相同的文件檔案。7、使用相同的公用設(shè)施。8、工作聯(lián)系頻繁程度。10、監(jiān)督和管理方便。11、噪聲、振動、煙塵、危險品的影響。結(jié)合所研究車間的實際情況，選取作業(yè)單位相互關(guān)系影響因素及等級如下：表4-1作業(yè)單位相互關(guān)系影響因素編碼理由1工藝銜接要求2工藝流程的連續(xù)性3物料搬運、產(chǎn)品運送4管理方便5振動、煙塵的影響表4-2作業(yè)單位相互關(guān)系等級符號含義說明比例（%）A絕對重要2—5E特別重要3-10I重要5-15O一般密切程度10-25U不重要45-80X負的密切程度不希望接近確定了各作業(yè)單位非物流相互關(guān)系密切程度后，利用與物流相關(guān)表相同的表格形式建立非物流作業(yè)相互關(guān)系表。表中的每一個菱形框格填入相應(yīng)的兩個作業(yè)單位之間的相互關(guān)系密切程度等級，上半部用密切程度等級符合表示密切程度，下半部用數(shù)字表示確定密切程度等級的理由[9]。表4-3非物流作業(yè)相互關(guān)系表4.2綜合關(guān)系密切程度分析由表3-6和表4-2給出的作業(yè)單位物流相關(guān)表與作業(yè)單位非物流相關(guān)表顯示出兩表并不一致，為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系密切程度，需要將兩表進行合并。1.加權(quán)值選取。加權(quán)值大小反映了工廠布置方面考慮的側(cè)重點，對于車軸生產(chǎn)線來說，物流影響明顯大于其他因素影響，因此取加權(quán)值為2:1。2.綜合相互關(guān)系計算。根據(jù)各作業(yè)單位對之間物流與非物流關(guān)系等級高低進行量化級加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系分值。3.劃分綜合關(guān)系密級。當(dāng)分值為11-12時，綜合相互關(guān)系定為A級；分值為9-10時，定為E級；分值為4-6時，定為I級；分值為1-3時，定為O級；分值為0時，定為U級。繪制綜合物流關(guān)系等級表，如表4-3。表4-3綜合物流關(guān)系等級表作業(yè)單位對相互關(guān)系程度綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值2非物流關(guān)系加權(quán)值1等級分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)1-2O2I2I41-3U0O1O11-4U0O1O11-5U0U0U01-6U0U0U01-7U0U0U01-8U0U0U01-9U0U0U02-3I4I2I62-4U0O1O12-5U0U0U02-6U0U0U02-7U0U0U02-8U0U0U02-9U0U0U03-4A8A4A123-5U0I2O23-6U0U0U03-7U0U0U03-8U0U0U03-9U0U0U04-5O2E3I54-6U0O1O14-7U0O1O14-8U0U0U04-9U0U0U05-6I4I2I65-7U0O1O15-8U0U0U05-9U0U0U0表4-3綜合物流關(guān)系等級表（續(xù)）6-7E6E3E96-8U0O1O16-9U0U0U07-8I4I2I67-9U0O1O18-9O2I2I44.3作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析根據(jù)綜合物流關(guān)系等級表4-3，繪制成綜合相互關(guān)系表，如表4-4。表4-4作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表4.4作業(yè)單位綜合接近程度的計算我們把作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表，變換成右上三角矩陣與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，然后量化關(guān)系密級，并按行或列累加關(guān)系，密級分值，其結(jié)果就是某一作業(yè)單位的綜合接近程度，如表4-5。表4-5作業(yè)單位綜合接近程度排序表作業(yè)單位代號1234567891I/2O/1O/12I/2I/2O/13O/1I/2A/4O/14O/1O/1A/4I/2O/1O/15O/1I/2I/2O/16O/1I/2E/3O/17O/1O/1E/3I/2O/18O/1I/2I/29I/2綜合接近程度4581067753排序862153479第五章作業(yè)單位位置相關(guān)性分析繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖，步驟如下：第一步，首先處理綜合相互關(guān)系密級為A的作用單位對。1．從作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表中取出A級作業(yè)單位對3—4，按綜合接近程度排序為4，3。2.將綜合接近程度分值最高的作業(yè)單位4布置在位置相關(guān)圖的中心位置。3.處理作業(yè)單位對3—4。將作業(yè)單位3布置到圖中，且與作業(yè)單位4之間的距離為一單位距離，如圖5-1所示。第二步，處理相互關(guān)系為E的作業(yè)單位對。1.從綜合相互關(guān)系表中取出具有E級關(guān)系的作業(yè)單位對6—7，按綜合接近程度排序為6，7。2.將作業(yè)單位6布置在位置相關(guān)圖上。3.處理作業(yè)單位對6—7布置到圖中，且與作業(yè)單位6之間的距離為兩個單位距離。第三步，處理相互關(guān)系為I的作業(yè)單位對。1.從綜合相互關(guān)系表中取出具有I級作業(yè)單位關(guān)系的作業(yè)單位對，有1—2，2—3，4—5，5—6，7—8，8—9。涉及的作業(yè)單位按綜合接近程度分值排序為4，3，6，7，5，2，8，1，9。2.按照布置A級和E級作業(yè)單位對的方法，將各作業(yè)單位布置到位置相關(guān)圖上。隨著布置出的作業(yè)單位數(shù)目的增加，需要考慮的作業(yè)單位之間的關(guān)系也隨之增加，為了使進一步的布置工作更簡捷，應(yīng)該對綜合相關(guān)關(guān)系表中已處理的相互關(guān)系加注標(biāo)記，以后不再重復(fù)處理。第四步，按照相同方法處理剩余作業(yè)單位。并調(diào)整作業(yè)單位對之間的相對位置，得出最終作業(yè)單位位置相關(guān)圖。圖5-1作業(yè)單位位置相關(guān)圖第六章作業(yè)單位面積相關(guān)性分析將各作業(yè)單位的占地面積與其建筑物空間幾何形狀結(jié)合到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就得到了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。這個過程中，首先需要確定各作業(yè)單位建筑物的實際占地面積與外形（空間幾何形狀）。作業(yè)單位的基本占地面積由設(shè)備占地面積、物流模式及其通道、人員活動場地等因素決定。表6-1各生產(chǎn)線占地面積表序號設(shè)備名稱面積1自動臥式帶鋸床8×72車軸臥式多頭鉆8×73車軸仿形車床8×144數(shù)控車床9×145普通車床5×66搖臂鉆床5×57數(shù)控磨床9×148普通車床5×69磁粉探傷機8×7各生產(chǎn)線最小占地面積的計算方法：是由生產(chǎn)設(shè)備，操作人員的活動范圍，還有零件擺放共安裝的面積3部分組成。這樣計算得來的面積是布局的最小面積。繪制面積相關(guān)圖時依據(jù)最小面積可以做出調(diào)整，使繪制的面積比較合理。面積相關(guān)圖繪制步驟如下：1.選擇適當(dāng)?shù)睦L圖比例。2.繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖到圖紙上各作業(yè)單位符合之間應(yīng)留出盡可能大的空間，以便安排作業(yè)單位建筑物。為了圖面簡潔，只需繪出重要的關(guān)系如A、E級連線。3.按綜合接近程度分值大小順序，由大到小依次把各作業(yè)單位布置到圖上。作業(yè)單位建筑物一般都是矩形的，可以通外形旋轉(zhuǎn)角度，獲得不同的布置方案。4.經(jīng)過數(shù)次調(diào)整與重繪，得到作業(yè)單位面積相關(guān)圖，如圖6-1。圖6-1作業(yè)單位面積相關(guān)圖第七章繪制總平面布置可行方案圖通過考慮多種方面的影響與限制，形成了不同的布置方案，最終保留三個可行方案供選擇。將布置方案繪制成轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局方案圖。如圖7-1,7-2,7-3。圖7-1轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局方案圖（一）圖7-2轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局方案圖（二）圖7-3轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線布局方案圖（三）第八章評價與擇優(yōu)加權(quán)因素比較法的基本思想是把布置方案的各種影響因素，不論是定性的，還是定量的，都劃分成等級，并賦予每個等級一個分值，使之定量化，用等級或分值來定量表示該因素對布置方案的滿足程度；同時，根據(jù)不同因素對布置方案取舍的影響重要程度設(shè)立加權(quán)值。從而，能夠統(tǒng)一不同因素對布置方案的影響程度，并能計算出布置方案的評分值，根據(jù)評分值的高低來評價方案的優(yōu)劣[10]。1.加權(quán)因素比較法需要確定評價因素。一般系統(tǒng)規(guī)劃的要求與目標(biāo)都應(yīng)列為評價因素，從中挑選一些重要的影響因素，計算它們的權(quán)重如表8-1所示。表8-1權(quán)重計算表分?jǐn)?shù)評價指標(biāo)12345678910得分權(quán)重物流效率1111440%儲存效率0001110%場地利用率0101220%設(shè)備利用率0111330%生產(chǎn)管理方便性0000002.評價因素評價等級劃分。對于每一個評價因素都應(yīng)獨立地評價出該因素對布置方案的滿足程度，評價結(jié)果一般劃分成評價等級。評價等級劃分為A、E、I、O、U五個等級，每個等級的含義及評價分值如表8-2所示。表8-2評價等級及分值等級符號含義評價分值優(yōu)A近于完美4良E特別好3中I達到主要效果2尚可O效果一般1差U效果欠佳03.評選方案。針對待評價的方案，確定出評價因素及其加權(quán)值，制成如表8-3評價表。表8-3布置方案加權(quán)因素評價表評價指標(biāo)方案物流效率儲存效率場地利用率設(shè)備利用率生產(chǎn)管理方便性得分方案一12132方案二22122方案三32121權(quán)重40%10%20%30%0由上表我們知道，其中方案三得分最高，因此最佳布置方案是方案三。4.與廠區(qū)原布局方案比較。表8-4作業(yè)單位距離對照表作業(yè)單位對原方案方案三1-2552-316123-436254-512155-61656-728147-814188-975測算方案三中可能的最大作業(yè)距離總和：5+12+25+15+5+14+18+5=99，結(jié)合日生產(chǎn)車軸物流量24，計算物流強度：99×24=2376。原廠區(qū)布局方案的作業(yè)距離總和為：5+16+36+12+16+28+14+7=134，計算物流強度：134×24=3216。經(jīng)比較2376<3216，方案三的物流強度小于原方案物流強度，數(shù)據(jù)證明改進后的方案確實優(yōu)于原布局方案。改進后的方案可以看出，成品、半成品不再像原方案中擺放零散、占用物流路線，物品擺放區(qū)更規(guī)整、更合理，沒有閑置的設(shè)備，節(jié)省了空間，提高了物流效率，重新布局后，作業(yè)單位對3-4，5-6，6-7之間的物流路線大大縮短，物料的搬運時間得到縮短，減少了時間的浪費，降低制造成本、縮短生產(chǎn)周期。結(jié)論本論文以轉(zhuǎn)向架零部件的生產(chǎn)線為研究對象，以改善生產(chǎn)過程的整體效率，幫助制造中心降低制造成本為研究目標(biāo)，以定量化與定性化相結(jié)合的研究方法，將SLP方法引入車間布局中。針對廠區(qū)現(xiàn)狀提出改進方案，為廠區(qū)轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線的布局規(guī)劃設(shè)計出更合理的布局方案，提出參考性的技術(shù)支持。本文對某廠轉(zhuǎn)向架零部件生產(chǎn)線設(shè)施布置進行研究的方法簡單易懂、易行，對其它的制造企業(yè)有一定的指導(dǎo)意義。生產(chǎn)不但滿足了社會需求，而且推動企業(yè)自身不斷發(fā)展。只有擁有優(yōu)良的生產(chǎn)物流系統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)，才能在劇烈競爭的市場環(huán)境中不斷前進，獲得更好的經(jīng)濟效益。企業(yè)設(shè)施規(guī)劃具有很強技術(shù)綜合性，涉及自然資源分布、地形、地質(zhì)、交通運輸條件、自然環(huán)境等知識范圍，和許多專業(yè)相關(guān)，與多種學(xué)科相互交叉。各種設(shè)施規(guī)劃，廣泛關(guān)聯(lián)到土建、機械、電器、通信等各種工程專業(yè)。鑒于本人的理論水平和設(shè)計實踐條件的限制，盡管運用相關(guān)學(xué)科的理論對企業(yè)設(shè)施規(guī)劃進行定量化分析，但還存在很多不足，很多方面還有待深入的學(xué)習(xí)研究。謝辭隨著這次畢業(yè)設(shè)計的完成，我已經(jīng)能夠正確運用設(shè)施規(guī)劃的基本原理及SLP方法對工廠布局作出改善，在掌握了系統(tǒng)布局設(shè)計方法的規(guī)范設(shè)計程序的同時，也切實感受了設(shè)施規(guī)劃與物流分析理論在實際規(guī)劃中的指導(dǎo)意義。獲益良多的同時我的心中也充滿無限的感激之情。感謝我的導(dǎo)師袁艷麗老師，在畢業(yè)設(shè)計的撰寫過程中，我得到了袁老師耐心、細致的指導(dǎo)，在選題的展開、資料的收集和論文的寫作過程中她給我提供了大量的寶貴建議。謹(jǐn)向袁老師表達我誠摯的謝意和由衷的敬意。感謝大連交通大學(xué)教導(dǎo)過我的老師們，特別是工業(yè)工程教研組的各位老師，是你們辛勤的培育，才使我在學(xué)業(yè)上有了更進一步的成長和有了更大的發(fā)展的空間，使我有能力順利完成這次畢業(yè)設(shè)計。最后還要感謝中國北車集團大連機車廠的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和員工在我為此次畢業(yè)設(shè)計做調(diào)研期間給予的大力配合和支持。是你們的幫助使我能更嚴(yán)謹(jǐn)、更切合實際地完成此次畢業(yè)設(shè)計。參考文獻[1