【正文】 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～個(gè)原始布局圖，還需要根據(jù)其它因素進(jìn)行調(diào)整與修正。此時(shí)需要考慮的修正因素包括物料搬運(yùn)方式、操作方式、存儲(chǔ)周期等，同時(shí)還需要考慮實(shí)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(shí)際限制條件以后，對(duì)面積圖進(jìn)行調(diào)整，得出數(shù)個(gè)有價(jià)值的可行工廠布局方案。 (7)方案評(píng)價(jià)與擇優(yōu)。針對(duì)得到的數(shù)個(gè)方案，需要進(jìn)行技術(shù)、費(fèi)用及其他因素評(píng)價(jià)，通過對(duì)各方案比較評(píng)價(jià)，選出或修正設(shè)計(jì)方案，得到最終布局方案圖。 依照上述說明可以看出， SLP 是一種采用嚴(yán)密的系統(tǒng)分析手段及規(guī)范的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟的布局設(shè)計(jì)方 法，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。 根據(jù) 圖 212 所示，針對(duì)車間設(shè)施布局的初始方案設(shè)計(jì)，需要經(jīng)過物流分析、繪制相互關(guān)系圖解、計(jì)算所需面積、繪制面積相關(guān)圖解等幾個(gè)步驟。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 車間設(shè)施布局的前提是需要對(duì)車間要生產(chǎn)的零件的屬性 進(jìn)行分析 和車間布置雛形 選擇 ：產(chǎn)品 產(chǎn)量分析， 工藝分析，設(shè)施布置形式，作業(yè)單位分。 零件分析完成后就就要對(duì)車間物流分析，為下一步的構(gòu)建模型提供依據(jù)。在 eMPlant建模后，就用其 eMPlant 軟件的瓶頸分析和其他分析功能來分析各個(gè)模型 ，來基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 18 選擇車 間布局原則 。 分析比較完成之后，就可以用系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)方法（ SLP）來具體的來布置車間的設(shè)施布局。 圖 213 論文分析結(jié)構(gòu) 本章小結(jié) 本章對(duì) eMPlant 軟件的介紹和在本論文所需要軟件的功能，同時(shí)確定困問的大致結(jié)構(gòu)，可以對(duì)本文結(jié)構(gòu)有所了解。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 19 3 基于產(chǎn)品布置和成組布置的 撥叉生產(chǎn)車間 設(shè)施布局方法 基于成組技術(shù)的 零件工藝分析 831008 零件分析 圖 31 撥叉（ CA6140 車床） 831008 一、分析零件工藝結(jié)構(gòu)性 831008(CA6140 車床 )的撥叉。它位于車床變速機(jī) 構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 （ 1）以 216。20 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 216。20 的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求 （ 2）以 216。50 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 216。50 的孔，以及其上下兩個(gè)端面。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 20 這兩組表面有一定的位置度要求 ,即 216。50 的孔上下兩個(gè)端面與 216。20 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 二、基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取 216。20 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個(gè) 216。32 作主要定位面，限制 5 個(gè)自由度，再以零件底面限制最后 1 個(gè)自由度，達(dá)到完全 定位 ,然后進(jìn)行銑削 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 三、制訂工藝路線 根據(jù)以上的分析，制定出的工藝路線如表 31 表所示 表 31 工藝路線 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車床 工時(shí)（ min） 1 銑削 粗銑 216。32 上端面。（ 2 件） 銑床 X52K 2 銑削 銑削 216。32 下端面（ 2 件） 銑床 X52K 3 鉆削 鉆鉸 216。22 孔 鉆床 Z3025 4 銑削 銑削 216。32 圓柱的側(cè)面 臥銑銑床 X62 5 銑削 銑削 216。72 的上端面 銑床 X52K 6 銑削 精銑 216。32 上端面 銑床 X52K 7 鏜削 鏜削 216。55 孔 鏜床 T611 8 鉆削 鉆 216。8 的錐孔 鉆床 Z4166 9 鉆削 鉆 M8 底孔并工 M8 螺紋 鉆床 Z4166 10 銑削 銑斷 臥式銑床 X60 11 去毛刺 30 12 終檢 30 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 21 831007 零件分析 圖 32 撥叉（ CA6140 車床） 831007 一、分析零件工藝結(jié)構(gòu)性 831007(CA6140 車床 )的撥叉。它位于車床變 速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 （ 1）以 216。22 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 216。22 的孔，以及其上端面和銑削 216。73 的下端面，都與 216。22 孔有位置要求 （ 2）以 216。55 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 216。55 的孔，以及 216。73 上下兩個(gè)端面。 這兩組表面有一定的位置度要求 ,即 216。55 的孔上下兩個(gè)端面與 216。22 的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外 一組。 二、基面的選擇 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 22 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取 216。22 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個(gè) 216。40 作主要定位面，限制 5 個(gè)自由度，再以零件的底面作 為粗基準(zhǔn)限制 1 個(gè)自由度，達(dá)到完全定位 ,然后進(jìn)行銑削 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 三、制訂工藝路線 根據(jù)以上的分析，制定出的工藝路線如 表 32 所示 表 32 工藝路線 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車床 工時(shí)（ min） 1 銑削 銑削 216。40 上端面 銑床 X52K 2 銑削 銑削 216。73 下面 銑床 X5032A 3 銑削 銑削 216。40 上端面 銑床 X52K 4 鉆削 鉆鉸 216。22 孔 鉆床 Z3025 5 銑削 銑削銑削 216。73 上面 銑床 X5032A 6 鏜削 鏜削 216。52 孔 鏜床 T611 7 鉆削 鉆削 216。8 的錐銷孔 鉆床 Z4166 8 鉆削 鉆 M8的底孔并攻 M8的螺紋 鉆床 Z4166 9 銑削 銑斷 臥式銑床 X60 11 去毛刺 12 終檢 設(shè)施布置的基本形式 基本設(shè)施布置形式以四種：工藝（功能）布置、產(chǎn)品（流水線）布置、成組布置、固定布置。 工藝布置（ Process Layout） ,又稱功能布置（ Functional Layout）。顧名思義，即將功能相同或者相似的一組設(shè)施布置在一起。因此。工藝布置在機(jī)加工車劫案中又稱作機(jī)群布置。 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 23 圖 33 工藝布置示意圖 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 機(jī)器設(shè)備利用率高，可以減少設(shè)備數(shù)量 可以采用調(diào)用設(shè)備 設(shè)備和人員的柔性程度高，更改產(chǎn)品品種和數(shù)量方便 設(shè)備投資相對(duì)較少 操作人員作業(yè)多樣化，提高他們的工作興趣和職業(yè)滿足感 由于流程較長(zhǎng)，搬運(yùn)路線不確定，運(yùn)費(fèi)高 生產(chǎn)計(jì)劃與控制比較復(fù)雜 產(chǎn)品周長(zhǎng) 庫(kù)存量相對(duì)較大 由于造作人員的從事多樣作業(yè)，需要較高的技術(shù)等級(jí) 產(chǎn)品布置（ Product Layout），又 稱流水線布置（ Flow Line Layout），這種布置是為了特定的產(chǎn)品或者服務(wù)對(duì)象所設(shè)計(jì)的，產(chǎn)品布置的基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)化及作業(yè)分工。這個(gè)產(chǎn)品被分解成一系列標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)，有專門的人力及加工設(shè)備完成。 圖 34 幾種常見的流水線設(shè)施布置方式 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 24 圖 35 產(chǎn)品布置示意圖 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 由于布置符合工藝過程，物流順暢 由于上下工序銜接，存放量少 生產(chǎn)周期短 物料搬運(yùn)工作量少 可以道作業(yè)專業(yè)化，對(duì)工人的技術(shù)要求不高，易于培訓(xùn) 生產(chǎn)計(jì)劃簡(jiǎn)單，易于控制 可以使用專用設(shè)備和機(jī)械化，自動(dòng)化搬運(yùn)方法 設(shè)備放發(fā)生故障時(shí)將引 起整個(gè)生產(chǎn)線中斷 產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化間引起不布置的重大調(diào)整 生產(chǎn)線速度取決于最慢的機(jī)器 相對(duì)投資比較大，因?yàn)樵谏a(chǎn)線上的機(jī)器 負(fù)荷不滿 生產(chǎn)線上重復(fù)作業(yè)，容易使工人單調(diào)乏味，產(chǎn)生厭倦 維修和保養(yǎng)費(fèi)用高 成組布置（ Group Layout），在制造業(yè)中又稱單元制造（ Cellular Manufacturing），是一種較為先進(jìn)的布置方式，其基本要素是零件族及機(jī)器組。一系列的相似工藝要求的零件組成零件族。針對(duì)一個(gè)零件族的設(shè)備要求所形成的一系列及其，稱作機(jī)器組，這些機(jī)器組及制造單元。成組布置可以認(rèn)為是產(chǎn)品布置的縮影，是 將工藝 /功能布置系統(tǒng)轉(zhuǎn)化 為偽產(chǎn)品布置系統(tǒng) /流水布置系統(tǒng)。 圖 36 成組布置示意圖 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 由于產(chǎn)品成組，設(shè)備利用率高 可達(dá)到流程通順，運(yùn)送距離短，搬運(yùn)數(shù)量少 有利于擴(kuò)大工人的作業(yè)技能 縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 建有產(chǎn)品原則布置和工藝布置的優(yōu)點(diǎn) 需要較高的生產(chǎn)控制水平以平衡各單元之間的生產(chǎn)流程 如果單元之間流程不平衡，需要中間儲(chǔ)備，增加了單元之間的物料搬運(yùn) 班組承運(yùn)需要掌握所有作業(yè)的技能 減少了使用專用設(shè)備的機(jī)會(huì) 建有產(chǎn)品原則和工藝原則的缺點(diǎn) 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 25 固定布置（ Fixed Position Layout/Static Layout），指加工或服務(wù)對(duì)象位置固定，而加工或服務(wù) 設(shè)備圍繞著該固定位置移動(dòng)的一種布置方式。這種方式主要用于飛機(jī)、輪船等難以移動(dòng)的加工對(duì)象的布置，此外，建筑物的施工、外科手術(shù)、手工藝品加工場(chǎng)地的布置形式也都屬于固定位置布置。這類布置往往是大型項(xiàng)目的布置，因此項(xiàng)目管理在這里十分重要。 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 物料移動(dòng)少 當(dāng)采用班組方式時(shí)，可以提高作業(yè)連續(xù)性 提高質(zhì)量，因?yàn)榘嘟M可以完成全部作業(yè) 高步柔性，可以適應(yīng)產(chǎn)品和產(chǎn)量的變化 人員和設(shè)備的移動(dòng)增加 設(shè)備需要重復(fù)配置 需要較高的工人技能 會(huì)增加面積和工序間的儲(chǔ) 存 生產(chǎn)計(jì)劃需要加強(qiáng)控制和協(xié)調(diào) 產(chǎn)品布置原則的流水線型生產(chǎn) 布局 流水線的組織條件 （一）品種穩(wěn)定單一，產(chǎn)量足夠大，長(zhǎng)期供貨，單位勞動(dòng)量大，保證設(shè)備足夠負(fù)荷。 （二）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝相對(duì)穩(wěn)定 ； ； 3。標(biāo)準(zhǔn)化程度高 。 （三）工藝過程能既可劃分為簡(jiǎn)單的工序，又可以相互合并。 （四）原材料和協(xié)作件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，且按時(shí)供應(yīng)。 （五）機(jī)器設(shè)備始終處于完好狀態(tài)，嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)劃預(yù)修制度。 （六）工作必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （七）廠房和生產(chǎn)面積適合安裝流水線。 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計(jì) （ 1） 確定流水線的節(jié)拍 節(jié)拍是一種重要的期量標(biāo)準(zhǔn)，是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩個(gè)相同制品之間的時(shí)間間隔。它決定了流水線的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)速度和效率。確定節(jié)拍的依據(jù)是計(jì)劃期的產(chǎn)量和有效工作時(shí)間。即： R=T 效 /Q (31) 基于 eMPlant 和 SLP 的撥叉生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)與仿真分析 26 R: 節(jié)拍 T 效 : 計(jì)劃其有效工作時(shí)間 Q: 計(jì)劃期制品產(chǎn)量 [節(jié)奏 ]：如果 R 很小，且體積重量也很小，不適于按件傳遞，則可以實(shí)行批傳遞。順序出產(chǎn)相鄰兩批同樣制品之間的時(shí)間間隔就稱為 節(jié)奏。 即： Rg=Rn 其 中 Rg: 節(jié)奏 n: 批量 （ 2）設(shè)備數(shù)量 我們?cè)O(shè)計(jì)的流水線計(jì)劃月生產(chǎn)量為零件撥叉 831007 和 831008 各 10000件，廢品率假設(shè)為 0%，每天 8 小時(shí)，時(shí)間有效利用系數(shù) 100%的理想狀態(tài)。 則有 T 效 =26*8*60=12480(分 ) R = T 效 / Q = 12480/ 10000 = (分 /件） 表 33 零件撥叉 831008 設(shè)備需要表 工序 計(jì)算所需要的設(shè)備 實(shí)際設(shè)備數(shù)