【文章內(nèi)容簡介】 ，所以布置設(shè)計時應(yīng)給予足夠的重視。時間T時間要素是指在什么時侯，用多少時間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括各工序的操作時間，更換批量的次數(shù)。在工藝過程設(shè)計中，根據(jù)時間因素確定生產(chǎn)所需各類設(shè)備的數(shù)量，占地面積的大小和操作人員數(shù)量，來平衡各工序的生產(chǎn)時間。二、系統(tǒng)布置設(shè)計模式 任何一種系統(tǒng)設(shè)計過程都是反復(fù)迭代，逐步細化的尋求最優(yōu)解的過程，工廠布置設(shè)計更是如此．設(shè)計步驟的正確與否往往是工廠布置設(shè)計能否成功的關(guān)鍵，系統(tǒng)布置設(shè)計SLP模式就是一種人們廣為采用的、成功的設(shè)計方法。系統(tǒng)布置設(shè)計是一種邏輯性強、條理清楚的布置設(shè)計方法，分為確定位置、總體區(qū)劃、詳細布置及實施4個階段，在總體區(qū)劃和詳細布置兩個階段采用相同的SLP設(shè)計程序。確定位置(階段Ⅰ)在新建、擴建或改建工廠或車間時，首先應(yīng)確定出新廠房坐落的地區(qū)位置。在這個階段中，首先要明確待建工廠的產(chǎn)品、計劃生產(chǎn)能力，參考同類工廠確定待建工廠的規(guī)模，從待選的新地區(qū)或現(xiàn)有工廠中確定出可供利用的廠址?？傮w區(qū)劃(階段Ⅱ)?？傮w區(qū)劃又叫區(qū)域劃分，就是在巳確定的廠址上規(guī)劃出一個總體布局。此階段中，首先應(yīng)明確各生產(chǎn)車間，職能管理部門、輔助服務(wù)部門及倉儲部門等作業(yè)單位的工作任務(wù)與功能，確定其總體占地面積及外形尺寸。在確定了各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系后，把基本物流模式和區(qū)域劃分結(jié)合起來進行布置。詳細布置(階段Ⅲ)詳細布置一般是指一個作業(yè)單位內(nèi)部機器及設(shè)備的布置。在詳細布置階段，要根據(jù)每臺設(shè)備、生產(chǎn)單元及公用、服務(wù)單元的相互關(guān)系，確定出各自的位置。實施(階段Ⅳ)在完成詳細布置設(shè)計后，經(jīng)上級批準可以進行施工設(shè)計，繪制大量的詳細安裝圖，編制搬遷，安裝計劃，按計劃進行機器設(shè)備及輔助裝置的搬遷、安裝施工工作。在系統(tǒng)布置設(shè)計過程中，上述4個階段的順序交叉進行。在確定位置階段，就必須大體確定各主要部門的外形尺寸，以便確定工廠總體形狀柑占地面積；在總 體區(qū)劃階段，就有必要對某些影響重大的作業(yè)單位進行較詳細的布置。整個設(shè)計過程中，隨著階段的進展，數(shù)據(jù)資料逐步齊全，從而能發(fā)現(xiàn)前期設(shè)計中存在的問題，通過調(diào)整修正，逐步細化完善設(shè)計。 在系統(tǒng)布置設(shè)計4個階段中，階段I與階段Ⅳ由其它專業(yè)人員負責(zé)，系統(tǒng)布置設(shè)計人員應(yīng)積極參與；階段Ⅱ和階段Ⅲ由系統(tǒng)布置設(shè)計人員來完成。因此，可以說工廠布置包括工廠總平面布置(總體區(qū)劃)及車間布置或車間平面布置(詳細布置)兩項內(nèi)容。在系統(tǒng)布置設(shè)計階段Ⅱ和階段Ⅲ，采用相同的設(shè)計步驟——系統(tǒng)布置設(shè)計SLP程序。在SLP程序中，一般經(jīng)過下列步驟：（1）準備原始資料 在系統(tǒng)布置設(shè)計開始時，首先必須明確給出基本要素——產(chǎn)品P，產(chǎn)量Q、生產(chǎn)工藝過程R、輔助服務(wù)部門S及時間安排T等這些原始資料，同時也需要對作業(yè)單位的劃分情況進行分析，通過分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。所有這些均作為系統(tǒng)布置設(shè)計的原始資料。（2）物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系分析 針對某些以生產(chǎn)流程為主的工廠，物料移動是工藝過程的主要部分時，如一般的機械制造廠，物流分析是布置設(shè)計中最重要的方面；對某些輔助服務(wù)部門或某些物流量較小的工廠，各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系(非物流聯(lián)系)：對布置設(shè)計就顯得更重要；介于上述兩者之間的情況，則需要綜合考慮作業(yè)單位之間物流與非物流的相互關(guān)系。物流分析的結(jié)果可以用物流強度等級及物流相關(guān)表來表示。非物流的作業(yè)單位間的相互關(guān)系可以用關(guān)系密級及相互關(guān)系表來表示。在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關(guān)系時，可以采用簡單加權(quán)的方法將物流相關(guān)表及作業(yè)單位間相互關(guān)系表綜合成綜合相互關(guān)系表。（3）繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖 根據(jù)物流相關(guān)表與作業(yè)單位相互關(guān)系表，考慮每對作業(yè)單位間相互關(guān)系等級的高低，決定兩作業(yè)單位相對位置的遠近，得出各作業(yè)單位之間的相對位置關(guān)系，有些資料上也稱之為拓樸關(guān)系。這時并未考慮各作業(yè)單位具體的占地面積，從而得到的僅是作業(yè)單位位置相關(guān)圖。（4）作業(yè)單位占地面積計算 各作業(yè)單位所需占地面積與設(shè)備、人員、通道及輔助裝置等有關(guān)，計算出的面積應(yīng)與可用面積相適應(yīng)。 ．（5）繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖 把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。（6）修正作業(yè)單位面積相關(guān)圖只是一個原始布置圖，還需要根據(jù)其它因素進行調(diào)整與修正。此時需要考慮的修正因素包括物料搬運方式、操作方式、儲存周期等，同時還需要考慮實際限制條件，如成本、安全和職工傾向等方面是否允許?？紤]了各種修正因素與實際限制條件后，對面積圖進行調(diào)整，得出數(shù)個有價值的可行方案。（7）方案評價與擇優(yōu) 針對得到的數(shù)個方案，需要進行費用及其他因素評價。通過對各方案的比較評價，選出或修正設(shè)計方案，得到布置方案圖。第三節(jié) 基本要素分析一、產(chǎn)品P－產(chǎn)量Q分析企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及每種產(chǎn)品產(chǎn)量的高低，決定了工廠的生產(chǎn)類型，進而影響著工廠設(shè)備的布置形式。如表3－1所示，表中列出了大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)及單件生產(chǎn)情況不的生產(chǎn)特點及設(shè)備布置類型。表3－1 生產(chǎn)類型特點大量生產(chǎn)（流水線生產(chǎn)）　　成批生產(chǎn)　　單件生產(chǎn)　需求條件品種品種較少，產(chǎn)品的品種，規(guī)格一般企業(yè)自己決定品種較多，產(chǎn)品品種、規(guī)格由企業(yè)或用戶決定品種較多，產(chǎn)品品種、規(guī)格多由用戶決定，產(chǎn)品功能有某些特殊要求質(zhì)量質(zhì)量變動少，要求有互換性質(zhì)量要求穩(wěn)定，但每批質(zhì)量可以改進每種產(chǎn)品都要求有自己的規(guī)格和質(zhì)量標準產(chǎn)量產(chǎn)量大，可以根據(jù)國家計劃或市場需求預(yù)測，預(yù)先確定銷售（出產(chǎn)）量產(chǎn)量較小，可以分批輪番生產(chǎn)，可以根據(jù)市場預(yù)測和訂貨確定出產(chǎn)量產(chǎn)量小，由顧客訂貨時確定產(chǎn)量技術(shù)特點設(shè)備多采用專用設(shè)備部分采用專用設(shè)備采用通用設(shè)備工藝裝備專用工藝裝備部分專用工藝裝備通用工藝裝備工序能力通過更換程序能夠生產(chǎn)多種規(guī)格產(chǎn)品，各工序能力要平衡通過更換程序，能夠生產(chǎn)許多品種，主要工序能力要平衡通過更換程序，能夠生產(chǎn)許多品種，各工序能力不需要平衡運輸使用傳送帶使用卡車、吊車使用吊車、手推車零件互換性互換選配部分鉗工修配鉗工修配標準化原材料、零件工序和操作要求標準化對規(guī)格化，通用化零件要求標準化對規(guī)格化、通用化零件要求標準化　生產(chǎn)管理特點設(shè)備布置產(chǎn)品原則（對象原則）混合原則（成組原則）工藝原則勞動分工分工較細一定分工粗略分工工人技術(shù)水平專業(yè)操作專業(yè)操作多工序多面手計劃安排精確比較細致粗略，臨時派工庫存用庫存成品調(diào)節(jié)產(chǎn)量用在制品調(diào)節(jié)生產(chǎn)用庫存原材料、零部件調(diào)節(jié)生產(chǎn)維修、保養(yǎng)采用強制的或預(yù)防修理保養(yǎng)制度采用預(yù)防修理保養(yǎng)制度關(guān)鍵設(shè)備采用計劃維修制，一般設(shè)備可采用事故維修生產(chǎn)周期短較短長勞動生產(chǎn)率高較高低成本低中高生產(chǎn)適應(yīng)性差較差強機械制造業(yè)設(shè)備布置的基本形式一般如圖3－3所示，按產(chǎn)品在制造過程中的位置是否變化分為產(chǎn)品移動式和產(chǎn)品固定式兩大類。產(chǎn)品移動式布置又可分為產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置及成組原則布置三種形式。設(shè)備布置形式固定式布置移動式布置產(chǎn)品布置（流水線布置）工藝布置（機群式布置）成組布置－單元布置柔性布置圖3－3 設(shè)備布置基本形式每一種設(shè)備布置形式各有特點，分別適應(yīng)不同的生產(chǎn)類型：（1）產(chǎn)品原則布置(Product Layout)產(chǎn)品原則布置也稱為流水線布置或?qū)ο笤瓌t布置。當產(chǎn)品品種很少而生產(chǎn)數(shù)量又很大時，應(yīng)按產(chǎn)品的加工工藝過程順序配置設(shè)備，形成流水生產(chǎn)線，這是大量生產(chǎn)中典型的設(shè)備布置方式。由于產(chǎn)品原則布置是按產(chǎn)品的加工、裝配工藝過程順序配置各道工序所需設(shè)備，人員及物料，因此能最大限度地滿足固定品種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程對空間和時向的客觀要求，生產(chǎn)效率非常高，單件產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，但生產(chǎn)適應(yīng)性即柔性差，適用于少品種大量生產(chǎn)。（2）工藝原則布置(Process Layout) 工藝原則布置也稱為機群式布置。這種布置形式的特點就是把同種類型的設(shè)備和人員集中布置在一個地方，如車床工段，銑床工段、刨床工段及磨床工段，就是分別把車床，銑床、刨床和磨床集中布置在一個地方。這種布置方式便于調(diào)整設(shè)備和人員，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變化，生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性大大增加。但是，當工件需要多種設(shè)備進行加工時，就不得不往返于各工序之間，增加了產(chǎn)品搬運次數(shù)與搬運距離，常常帶來物料交叉搬運與逆向流動的問題。這種布置形式通常適用于單件生產(chǎn)。（3）成組原則布置(Group Layout) 成組原則布置又稱為混合原則布置。在產(chǎn)品品種較多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量又是中等程度的情況下，將工件按其外形與加工工藝的相似性進行編碼分組，同組零件用相近的工藝過程進行加工。同時，將設(shè)備成組布置，即把使用頻率高的機器群按工藝過程順序組合布置成成組制造單元，整個生產(chǎn)系統(tǒng)由數(shù)個成組制造單元構(gòu)成。這種布置方式既有流水線的生產(chǎn)效率，又有機群式布置的柔性，可以提高設(shè)備開動率，減少物流量及加工時間，成組原則布置適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)類型?，F(xiàn)代成組原則布置包括柔性制造單元(FMC)和柔性制造系統(tǒng)(FMS)兩種方式。（4）固定工位式布置(Fixed Product Layout) 產(chǎn)品固定工位式布置適用于大型設(shè)備如飛機、輪船的制造過程。產(chǎn)品固定在一個固定位置上，所需設(shè)備、人員、物料均圍繞產(chǎn)品布置，這種布置方式在一般場合很少應(yīng)用。綜上所述，產(chǎn)品品種的多少、產(chǎn)量的高低直接決定了設(shè)備布置的形式，圖26直觀反映了產(chǎn)品—產(chǎn)量與設(shè)備布置形式的關(guān)系。因此，只有對產(chǎn)品－產(chǎn)量關(guān)系進行深入分析，才能產(chǎn)生恰當?shù)脑O(shè)備布置方式。隨著社會的進步，社會需求正向著多樣化發(fā)展。因而，工廠的生產(chǎn)類型也趨向多品種、中小批量方向發(fā)展，只生產(chǎn)單——品種產(chǎn)品的工廠不再具有競爭力。對于一個工廠來說，不同的產(chǎn)品的生產(chǎn)也是不均衡的，往往30%的產(chǎn)品品種占去70%的產(chǎn)量，而30%的產(chǎn)量卻分散在70%的產(chǎn)品品種中。準確地把握產(chǎn)品—產(chǎn)量的關(guān)系是工廠布置的基礎(chǔ)。一般，產(chǎn)品P—產(chǎn)量Q分析分為兩個步驟，即1）將各種產(chǎn)品、材料或有關(guān)生產(chǎn)項目分組歸類；2）統(tǒng)計或計算每一組或類的產(chǎn)品的數(shù)量。需要說明的是產(chǎn)量的計算單位應(yīng)該反映出生產(chǎn)過程的重復(fù)性，如件數(shù)、重量或體積等。二、工藝過程R分析如前所述，不同的生產(chǎn)類型應(yīng)采取不同的設(shè)備布置形式。對于大量生產(chǎn)，多采用專用設(shè)備及專用工藝裝備，按工藝過程順序排列設(shè)備，形成高效的流水生產(chǎn)線；對于單件小批生產(chǎn)，設(shè)備按其類型及功能集中布置，以獲得向的適應(yīng)性，工廠生產(chǎn)車間的劃分也是在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)的；對于成批生產(chǎn)，特別是按成組方式組織生產(chǎn)的情況，設(shè)備布置相當復(fù)雜，與產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程―零部件加工、裝配工藝過程密切相關(guān)。此外，工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品多數(shù)情況下都是經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀的多條工藝過程制造出來的，各條工藝過程往往互不相干，因此常由不同的生產(chǎn)車間來完成。也就是說，工藝過程決定了生產(chǎn)車間的劃分狀況，其他輔助服務(wù)部門的設(shè)置也大多受生產(chǎn)工藝過程的影響。產(chǎn)品的工藝過程是由產(chǎn)品的組成、零件的形狀與加工精度要求、裝配要求、現(xiàn)有加工設(shè)備與加工方法等因素決定的，必須在深入了解產(chǎn)品組成、各部分加工要求后，才能制定出切實可行的加工工藝過程。產(chǎn)品組成分析在機械制造業(yè)中，產(chǎn)品大多是機器設(shè)備，這樣的產(chǎn)品組成是很復(fù)雜的，一般由多個零部件構(gòu)成一個產(chǎn)品，因此，產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過程也是因其組成的不同而千變?nèi)f化。對于每一種產(chǎn)品，都應(yīng)由產(chǎn)品裝配圖出發(fā)，按加工、裝配過程的相反順序，對產(chǎn)品進行分解。完整的產(chǎn)品可以按其功能結(jié)構(gòu)分解成數(shù)個部件（或組件），每個部（組）件又是由多個零件組成；有些零件可能需要自制，而另一些零件甚至部件可能直接外購，只有需要的零部件才需要編制加工、裝配工藝過程。工藝過程設(shè)計產(chǎn)品的工藝過程與產(chǎn)品的類型密切相關(guān)，不同的產(chǎn)品其工藝過程存在著極大的差別，因此，工藝過程的設(shè)計需要由專業(yè)技術(shù)人員來完成。制定出工藝過程后，需填寫工藝路線卡，其中需要注明每道工序名稱、設(shè)備、標準作業(yè)時間及計算產(chǎn)量等。設(shè)備選擇在制定工藝過程時，必須選擇加工設(shè)備。設(shè)備的類型及功能對工藝過程有很大影響，如加工中心可以將分散在多臺通機床上的加工工序集中在一起，大大簡化了工藝過程。設(shè)備選擇是建廠工作中極其重要的一個組成部分，而且設(shè)備又是企業(yè)的一項長期投資，受到企業(yè)的普遍重視。設(shè)備選擇一般應(yīng)考慮以下因素：（1）可行性 所選擇的設(shè)備必須滿足生產(chǎn)需要。根據(jù)工藝過程設(shè)計要以確定出工廠所需設(shè)備的加工范圍、加工精度等級及生產(chǎn)能力要求，這些都是設(shè)備選擇的基本要求。在東路這些基本要求的前提下，適當考慮生產(chǎn)發(fā)展的需要選定設(shè)備型號及規(guī)格。（2）經(jīng)濟性 在東路生產(chǎn)需要的前提下，經(jīng)濟性是設(shè)備選擇的一個重要因素，應(yīng)在適當考慮技術(shù)發(fā)展趨勢下，以較低資金投入，購買一定性能的設(shè)備，以減少設(shè)備投資。（3）可維護性 企業(yè)使用的設(shè)備具有較低的故障率，一旦出了故障，應(yīng)能盡快發(fā)現(xiàn)故障原因，并進行維修。另外，設(shè)備的生產(chǎn)廠家應(yīng)能提供完善的技術(shù)服務(wù)。設(shè)備類型確定后，應(yīng)按下式計算所需同設(shè)備數(shù)據(jù)，即上式中，計劃產(chǎn)量為計劃周期內(nèi)計劃產(chǎn)量，如件/班或件/日等；單件工時為設(shè)備生產(chǎn)一件工件所需時間；工作時間是計劃周期內(nèi)開機時間。考慮負荷率、成品率及故障率后計算出所需設(shè)備數(shù)量，將所有采用同一設(shè)備寫成的工序所需設(shè)備數(shù)量累加后，得出實際所需設(shè)備數(shù)量。