【正文】 是要提高全系統(tǒng)的效益，開始重視系統(tǒng)的規(guī)劃、設計及物流過程的管理，工廠設施布置設計與物料搬運等逐漸成為工業(yè)工程研究的重點之一。20世紀60年代以后，由chard Mother倡導的系統(tǒng)化設施布置規(guī)劃(SLP)方法，提供了一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關(guān)系分析為主線的規(guī)劃設計方法，采用一套表達極強的圖例符號和簡明表格，通過一系列條理清晰的設計程序進行工廠布置設計。它雖然不是一種嚴密的設計理論，卻是一套實踐性非常強的設計模式和規(guī)范的設計程序，并且為設施規(guī)劃設計人員與生產(chǎn)管理人員廣泛采用，運用效果良好。近二三十年來，在生產(chǎn)和管理領(lǐng)域已經(jīng)或正在發(fā)生著許多變革，并對設施規(guī)劃與物流分析產(chǎn)生了積極影響。物流學理論的發(fā)展側(cè)重于物流(甚至非物流)系統(tǒng)的綜合規(guī)劃、布置設計、管理與控制等，并被廣泛應用，其思維方法正在使設施規(guī)劃發(fā)生著某些觀念和方式上的變化。工廠設計的理論方法結(jié)合系統(tǒng)工程及計算機工程等科技新理論，對各種系統(tǒng)的“設施”進行科學的規(guī)劃、設計，以求獲得良好的效果。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀中國在二十世紀五六十年代開始搞工廠設計，方法較為原始，以經(jīng)驗設計為主，沿用前蘇聯(lián)的設計方法，即注重設備選擇的定量運算，對設備的布置以及整個車間和廠區(qū)的布置則以定性布置為主。80年代以后，中國引進日本的物流管理方法和美國的以Richard Mother為代表的系統(tǒng)布置規(guī)劃與物料搬運技術(shù)，收效顯著。90年代初，工業(yè)工程作為正式的學科已在中國出現(xiàn)，設施規(guī)劃與物流技術(shù)更為人們所重視。1994年10月在上海召開了現(xiàn)代物流技術(shù)與裝備國際學術(shù)會議，其中有關(guān)物流系統(tǒng)規(guī)劃方面的17篇論文涉及的內(nèi)容有系統(tǒng)規(guī)劃、物流與布置設計、物料搬運合理化、物料搬運管理等，有力地推動了我國物流技術(shù)與設施規(guī)劃的發(fā)展。目前，我國的設計規(guī)劃部門也在學習國外先進理論，應用物流技術(shù)，以定量的方法來得出最佳方案，再進行綜合比較，對工廠進行布置設計。這種以物流技術(shù)來統(tǒng)領(lǐng)設施規(guī)劃的辦法，即所謂的“SHA+SLP”平面布置和物料搬運綜合系統(tǒng)設計，不但解決了設施規(guī)劃中“擺方塊”無多大理論和水平的狀況，更為重要的是，由此提高了工廠車間的空間和平面利用率，提高了企業(yè)的競爭實力。隨著科學技術(shù)的進步，在設施規(guī)劃的過程中，仿真技術(shù)已經(jīng)成為分析物流系統(tǒng)的重要工具，制造企業(yè)的物流系統(tǒng)處在一個不確定的環(huán)境中，受很多隨機因素的影響，具有多目標、多因素、多層次的特點，是以離散事件系統(tǒng)為主的復雜的離散事件混合系統(tǒng)，而不是單純的離散事件系統(tǒng)[5]。系統(tǒng)化和計算機輔助設施布置方法使設施布置系統(tǒng)化、科學化，同時也提高了設施布置的工作效率，加快了設施布置的工作速度。隨著技術(shù)的進步，設施布置和物料搬運將朝著以下方面發(fā)展。1）廣泛應用計算機仿真技術(shù)，包括從原材料接受到倉庫、制造、后勤支持系統(tǒng)的仿真，倉儲系統(tǒng)運行分析評價的仿真。2）繼續(xù)發(fā)展和完善繆瑟的系統(tǒng)布置設計，并滲透和集成到計算機輔助設施布置設計，甚至整個制造系統(tǒng)中去。3）構(gòu)建更完整的布置模型，結(jié)合人工智能技術(shù)，提出更好的算法，開發(fā)出更通用、更完整、更快速、更準確的新算法及相應的計算機輔助設施布置軟件。4）自動化、柔性化、信息化、網(wǎng)絡化、綠色化、智能化方向發(fā)展[6]。通過對汽車密封條PU工位部件生產(chǎn)車間現(xiàn)狀的工藝生產(chǎn)流程及物流搬運系統(tǒng)進行分析，找出并改進其中存在的問題；進而在符合工藝過程需要的同時，改進生產(chǎn)車間設施布置方案及物料搬運系統(tǒng)，以達到有效利用凈生產(chǎn)空間，減少物料搬運費用，降低生產(chǎn)成本，并在不增加生產(chǎn)面積的前提下，提高生產(chǎn)平衡的目的。在制造企業(yè)競爭激烈的市場競爭環(huán)境下，一個優(yōu)良的生產(chǎn)系統(tǒng)對于增強企業(yè)的競爭力而言至關(guān)重要，機械加工設備布局作為生產(chǎn)系統(tǒng)重要組成環(huán)節(jié)，其優(yōu)劣直接決定著產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。因此，無論新系統(tǒng)的形成還是舊系統(tǒng)的改良，布局研究都是重中之重。設施布置設計在設施規(guī)劃設計中占有重要地位，優(yōu)良的設施布置可以節(jié)省物料搬運費用，縮短生產(chǎn)周期，加快流動資金周轉(zhuǎn)。因此，優(yōu)良的設施布置是提高生產(chǎn)系統(tǒng)效益的重要源泉和手段，是改善生產(chǎn)系統(tǒng)整體功能、實現(xiàn)現(xiàn)代化管理和先進生產(chǎn)方式的前提和基礎[7]。物料搬運系統(tǒng)設計直接關(guān)系到生產(chǎn)系統(tǒng)效益。物流過程不直接產(chǎn)生價值，但卻直接關(guān)系到成本。在物流系統(tǒng)運行過程中，管理與控制水平的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量，僅注重加工質(zhì)量，不注重物流質(zhì)量，對生產(chǎn)系統(tǒng)危害很大，物流合理化可以降低物流費用，從而達到降低成本的目的。因此，探討車間內(nèi)設施布置與物料搬運系統(tǒng)的優(yōu)化，具有非常重要的現(xiàn)實意義。2設備布局生產(chǎn)線的設備布局是根據(jù)生產(chǎn)的實際需求進行設計的，布局必須符合生產(chǎn)需求才能獲得最佳的生產(chǎn)效益。據(jù)資料顯示，在產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期中，傳輸和等待的時間所占的比例達到90%95%，而在制造過程中將近20%50%的費用花費在物料運輸中，因此好的車間布局可以使傳輸和等待的費用減少10%30%，這樣可以減少制品的停留時間，可以減少緩存區(qū)的容量，減少制造系統(tǒng)的建設費用，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此生產(chǎn)線的平面布置是企業(yè)提高經(jīng)濟效益不可忽略的環(huán)節(jié)。[6][7]設備布局形式取決于生產(chǎn)類型和生產(chǎn)組織形式，因此設備布局形式與組織車間一致。在機械制造車間，一般把設備布局基本形式分為：設施布置的常規(guī)布局形式和單元生產(chǎn)布置方式設施布置的常規(guī)布局形式包括工藝布置、產(chǎn)品布置、固定工位布置和成組布置。(1)工藝布置又稱功能布置，是同類設備和人員集中放置在一個地方的布置形式。(2)產(chǎn)品布置又稱流水線布置，這種布置是為特定的產(chǎn)品或服務對象所設計的。產(chǎn)品布置的基礎是標準化和作業(yè)分工。 (3)固定工位布置，指加工或服務對象位置固定，而加工或服務圍繞著該固定位置移動的一種布置方式。這種布置方式主要用在制造業(yè)中大型或特大型產(chǎn)品的生產(chǎn)，這類產(chǎn)品很大很重不易移動，如船舶制造、飛機的總裝配等。 （4）成組布置，是按成組技術(shù)的相似性的原則，將中小批量的產(chǎn)品及零部件根據(jù)其工藝分成不同的工藝族，然后按照不同的工藝族來布置設備。 單元生產(chǎn)布置方式的形態(tài)包括單人方式、分工方式、巡回方式。 （1）單人方式。單元內(nèi)以作業(yè)者為核心，配備零件和加工工具，由一名作業(yè)者完成所有的加工裝配工作，不再進行分工。 （2）分工方式。單元內(nèi)的工序由多人完成，即每個人分擔若干道工序。 （3）巡回方式。巡回方式，也稱“追兔方式”，即單元內(nèi)的若干個工人，順序排列，依次完成單元內(nèi)的全部工序，它可以在不增加單元內(nèi)的作業(yè)面積，不增加作業(yè)人員的數(shù)目的情況下達到迅速增加產(chǎn)量的目的。設施布置包括兩個內(nèi)容，既工廠總體布置和車間布置。工廠總體布置設計要解決工廠各個組成部分，包括生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉庫、動力站、辦公室、露天作業(yè)場地等各種作業(yè)單位和運輸線路、管線、綠化及美化設施的相互位置，同時要解決物料的流向和流程，廠內(nèi)外運輸?shù)穆?lián)結(jié)及運輸方式。 車間布置設計要解決各生產(chǎn)工部、工段、服務輔助部門、儲存設施等作業(yè)單位及工作地、設備、通道、管線之間的相互位置，同時也要解決物料搬運的流程及方式在新建工廠（或工序）時，布置對整體效益起著決定性的作用，在允許的條件下，應作最好的布置。由于技術(shù)進步，原有的生產(chǎn)方式不符合現(xiàn)在的需求，需要改變現(xiàn)在的工序時也要重新進行布置。在進行布置時，需要考慮以下的原則：統(tǒng)一原則：把工序中的四要素“人、機械、材料、作業(yè)方法”有機統(tǒng)一起來，并充分保持平衡。最短距離原則：配置時要使搬運距離、時間最短。物流順暢原則：使工序沒有堵塞，物流順暢。應仔細考慮生產(chǎn)批量的大小，用地面積的限制等，并把直線式和L字型、U字型、S字型、星形等進行比較研究，再做出綜合判斷。利用立體空間原則：為有效利用空間，利用立體空間。安全滿意原則：布置使工作人員既能安全又能輕松作業(yè)。靈活機動原則：面對工序的變化、增減等變化，盡可能隨機應變，采取靈活措施。[8] 生產(chǎn)線布置的類型分為直線形布局、U形布局和單元式布局直線形流水式布局是指加工的零件具有幾乎完全相同的工藝路線時，設備可按固定的工藝路線順序排列，形成一條好似單一對象的生產(chǎn)線，當然設備布局的形狀也不是絕對的的直線的，只是按照順序延伸，零件在生產(chǎn)線上單項流動，沒有迂回，流動暢通，運輸路線最短，在制品最少。U形布局是待加工的零件雖然所用的設備相同，但是具有不同的工藝路線時，為了縮短零件的運輸距離和便于組織多機床看管，事宜用U形布置，設備在U形線中按照零件族的典型工藝進行排序。按照U形布置，設備比較集中，便于看管，也便于不同零件便于在U行線上進行跳躍和迂回流動，以最短運輸距離，完成各自的工藝過程。在U形布局下，生產(chǎn)單元的作業(yè)人員可以在U形線的兩邊之間同時操作兩臺相鄰的機床，提高工人分利用率，另外采用U形的設備布置方式，便于工件制品之間的傳遞，減少工件的運輸時間和成本，有助于單件生產(chǎn)和傳遞。實踐證明，U形生產(chǎn)線，對于提高生產(chǎn)線的彈性，員工的滿意度和士氣，減少工作人員的單調(diào)乏味，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動率是十分有效的手段。單元式生產(chǎn)是指在一條生產(chǎn)線或一個機器設備單元內(nèi)，由一個或者幾個人組成的團隊連續(xù)進行，多道工序操作，完成某一項產(chǎn)品組裝的生產(chǎn)方式。單元式布局下，工作內(nèi)容是指多項工作內(nèi)容合并在一個單元里完成。在一個單元里邊，存在多項作業(yè)，在同一個單元里邊通常只設立少量緩存甚至不設立緩存，而在單元和單元之間設立足夠的緩存，而只在單元與單元之間設立足夠的緩存。根據(jù)經(jīng)驗證明，企業(yè)在選擇布局方式的時候可以按照自己的實際情況選擇符合自身特點的布局方式，當產(chǎn)品單一或者批量較少的時候，選擇U形布局方式能獲得較好的收益，當產(chǎn)品品種較多或者批量較大的時候，選擇單元式布局方式能夠較快完成生產(chǎn)，以滿足不斷變化的顧客需求。 U形生產(chǎn)線定義U型生產(chǎn)線即是指生產(chǎn)線之布置呈U型的形狀 在此機臺之布置型太下，系統(tǒng)中每一位之作業(yè)人員皆可負責數(shù)臺機器之操作，如此不但可以縮減人力之成本且可使生產(chǎn)線更具彈性來因應突發(fā)性之變化。 該產(chǎn)品由線棒及標準連接配件組合而成,具有拆卸方便,組裝靈活,提高生產(chǎn)效率等特點. 適用于多品種小批量，頻繁插線和變線的產(chǎn)品生產(chǎn)使用。下圖所示的生產(chǎn)線為三條簡單的生產(chǎn)線結(jié)合在一起的產(chǎn)物，這條生產(chǎn)線由兩個操作工負責。顯而易見，該生產(chǎn)線的布置具有足夠的柔性以至于在產(chǎn)量被迫減小的時候一個工人就能操作整條U型裝配線，而當需求的加大的時候能夠通過往該生產(chǎn)線補充額外的工人來達到生產(chǎn)計劃。圖22 簡單U型線B圖21 簡單U型線A3生產(chǎn)線設計 PU工位生產(chǎn)線分析 一個工位的布局合理與否將會直接影響的工位的生產(chǎn)效率，一個好的合理的布局能夠保障物料運輸暢通，節(jié)約占地面積，降低工人的勞動強度，進而提高生產(chǎn)效率，獲得更大的效益。因此，無論是建立新工廠還是改建車間，設備布局的設計都是必需