转向架零部件生产线布局设计-吴清晨

摘 要 车间布局问题是制造系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 过程中的重要问题之一。长期的生产实践表明，设备布局的最终结果对制造系统运行过程中的物流费用、生产效率、搬运效率以及系统的实际产能等均有重大影响，车间布局设计是物流系统设计 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 的重要一环，合理的设施布局设计可以提高生产效率、降低制造成本、缩短生产周期。 本课题通过调研考察，确定车间内各组成单位（工段、班组）及工作地、设备之间的相互位置关系，根据大连机车厂新厂房改进需要，针对他们的现状，结合生产线工艺顺序，运用SLP方法，对原有转向架零部件生产线布局进行物流关系分析和非物流关系分析，计算各作业单位的综合接近程度，制定位置相关图和面积相关图，从而绘制出生产线布置可行 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 图，并从中 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 择优，设计出更为合理高效地工厂布局方案，包括各生产区、摆放区的合理位置和面积，从而使它们成为一个有机整体，促进整个生产系统的人流、物流、信息流更加顺畅，减少人员、物料的移动成本，提高空间利用率，改善整个生产过程的整体效率，帮助制造中心降低制造成本，应对来自于市场、客户和竞争者的压力，达到管理的目的。 关键词：设施规划 车间布局 SLP方法 物流分析 ABSTRACT Workshop layout problem is one of the important issues of manufacturing system design process. Long-term production practice shows that the final results of equipment layout of manufacturing system operation process have great influence on the logistics cost, production efficiency, handling efficiency and practical capacity. Workshop layout design is a key step of logistics system design. Reasonable facilities layout design can improve the production efficiency, reduce manufacturing costs, and shorten production cycle. With the researches and investigations, The subject of this article ensures the mutual position of the component units (section, the shift), working places, and equipment, combines production process, uses SLP method to analyze the logistics and non-logistics relationships on production line layout of the original bogie parts, calculated the close degree of each operating unit, formulate the comprehensive location-related maps and area-related plans. Thus, a reasonable and efficient one can be picked up from the factory layout schemes, which includes the position and area of manufacturing place and storage place. As a result, an organic integrity can be organized, which makes the flow of workforces, logistics, and information more smooth, reduces the movement cost of personnel and material, improves space utilization and the overall efficiency of the production process, and helps the manufacturing center lower manufacturing costs, and deals with the pressures of marketing, customers and competition to achieve management purposes. Keywords: facilities planning, workshop layout, SLP method, logistics analysis 目 录 1引 言 2第一章 概述 21.1课题的来源及意义 21.2国内外的发展状况 41.3本课题的研究目标 5第二章 基本要素分析 52.1设备明细及有关参数 52.2生产车间的现状及存在的问题 8第三章 车间物流分析 83.1 SLP方法概述 93.2物流分析 13第四章 作业单位相互关系分析 134.1 作业单位相互影响因素分析 144.2 综合关系密切程度分析 164.3 作业单位综合相互关系分析 164.4 作业单位综合接近程度的计算 18第五章 作业单位位置相关性分析 19第六章 作业单位面积相关性分析 21第七章 绘制总平面布置可行方案图 24第八章 评价与择优 26结 论 27谢 辞 28参考文献 引 言 对于企业来说，获得利润是企业成功经营的目标，而要想提高收益，降低生产浪费是非常重要的途径。生产浪费的形式多种多样，其中包括生产线设备的不合理布置。采用有效的布置方法不仅能减少生产成本，还能加快物料处理的效率，减少在制品在车间内停留的时间，从而缩短生产周期，增加企业的柔性。由此可见，工厂的布局设计是生产管理领域最重要的环节之一，也是影响且有生产效率的决定因素之一。 正因如此，在欧美等发达国家，生产线的布局设计得到了工业界和学术界的充分重视。设施布局设计的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题。早在1950 年，Apple便指出“工厂布置是制造产品所需物资设备与人员的安排”。人们研究出了许多手工设计、数学分析和图解技术。20 世纪60 年代以来，又发展了计算机辅助设施设计技术。在众多的布置方法中，物流处于重要地位，把寻求最佳物流作为解决布置问题的主要目标。1961 年，Richard Muther(理查德·繆瑟)提出了系统布置设计SLP（System Layout Planning）,是对工业设施传统布置经验设计方法的重要挑战，在世界范围内产生了较大的影响，应用十分普遍[1]。 本次选题需要解决的问题是对某厂转向架零部件生产线进行布局设计，要通过对现场调研情况分析，结合厂的实际改善需要，针对他们的现状作出一些改进方案，为厂区转向架零部件生产线的布局规划提出参考性的技术支持。 本课题研究的主要指导思想是工业工程领域中常用的SLP方法。SLP方法自出现以来就被广泛应用并受到学术界和企业界的肯定。直到今天，它仍是一种便于手工操作的流程化的方法，可以用以解决定性分析或者定量分析的问题。SLP方法从定量分析和定性分析的两个角度，分别提供了从—至表（From- To Chart）和作业关系关联表（Activity Relationship Chart）两种工具。在运用SLP方法中，对作业单位关联关系的分析和依据关联关系确定部门的相对位置的过程就成为解决问题的关键[2]。 结合所调研厂区的实际情况，该工厂要搬迁到新厂，所以改善生产线布局设计的意义不仅是改善生产线布局设计来提高作业效率降低成本，更是为了新厂区长远规划长期高效生产打下良好基础。 第一章 概述 1.1课题的来源及意义 本课题通过探讨工业工程领域中的布局设计的方法在转向架零部件生产线布局中应用的可行性，将理论方法与某厂实际改进需要结合在一起，针对厂区现状提出改进方案，为厂区转向架零部件生产线的布局规划提出参考性的技术支持。 车间布局问题是制造系统设计过程中的重要问题之一。长期的生产实践表明，设备布局的最终结果对制造系统运行过程中的物流费用、生产效率、搬运效率以及系统的实际产能等均有重大影响，车间布局设计是物流系统设计分析的重要一环，合理的设施布局设计可以提高生产效率、降低制造成本、缩短生产周期。现代设施规划在设计方法上必须考虑持续改进的观念，所以大量的设施每年都要进行改造和重新规划[3]。 结合所调研厂区的实际情况，该工厂要搬迁到新厂，所以改善生产线布局设计的意义不仅是改善生产线布局设计来提高作业效率降低成本，更是为了新厂区长远规划长期高效生产打下良好基础。 1.2国内外的发展状况 20世纪初，工业工程和科学管理的创始人之一吉尔布雷斯在建筑工作中提出的动作分析和后来的流程分析就带着物流分析的涵义。可以说自从有了工业生产就产生了工厂设计和企业物流的问题。19世纪末到20世纪初，以泰勒为首的工程师对工厂、车间和作坊进行了一系列的调查，细致的分析、研究了工厂内生产组织方面的问题，倡导科学管理的理念。当时工厂设计的活动主要有方法工程、工厂布置和物料搬运三种。其中方法工程研究的重点是工作测定、动作研究等工人的活动;工厂布置则研究机械设备、运输通道和场地的合理配合；物料搬运就是从原材料到制成品的物流控制。在此期间，主要凭经验和定性的方法开展工厂设计。第二次世界大战后，被战争破坏的国家需要重新建立工厂，工厂的规模和复杂程度明显增大。工厂设计不仅要用复杂的系统设计、运筹学等，同时系统工程理论、电子计算机技术也得到普遍应用，并逐步扩大到非工业设计，包括各类服务设施，如机场、医院等。“工厂设计”一词也逐渐被“设施规划”所涵盖。20世纪50年代，管理科学、工程数学、系统分析的应用，为工厂设计由定性分析转向定量分析创造了条件。这期间也陆续发表了一些工厂设计方面的专著，如爱伯尔的《厂布置与物料搬运》穆尔的《工厂与设计》20世纪90年代，结合现代制造技术和现代管理技术，物流系统的研究也扩大到从产品订货开始到销售的整个过程。充满生机和活力的物流业在全球范围内蓬勃发展起来。其中最具代表性的是企业设施布局方法是R·缪瑟(R· Muther)提出的系统布置设计(SLP)方法，该方法提出了作业单位相互关系密级表示法，使布置由定性阶段逐渐过渡到定量布置阶段。该方法把产品、产量、工艺过程、辅助生产部门及生产时间安排作为给定的基本要素，作为布置设计工作的基本出发点，进行物流分析和作业单位相互关系分析，再依据作业单位的相互关系绘制作业单位位置相关图，并进行作业单位占地面积计算。然后把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关关图上，就形成了作业单位面积相关图。最后对作业单位面积相关图的原始图进行修正，并对布置方案进行评价和选优[4]。 新中国成立初期的工厂设计一直沿用前苏联的设计方法，对设备的布置及整个车间和厂区的布置则以定性布置为主。这种方法在当时起了积极作用。但随着科技的发展，人类空间的缩小，新建或改建一个工厂仍按此粗放型布置已越来越不适应我国经济的发展需要；1982年美国物流专家缪瑟 (RIChard Muther)来华讲授系统布置设计(SLP，Systematie Layout Planning)、物料搬运设计(SHA， Systemati CHanding Analysis)、系统化工业设计规划(SPIF)，国内将其三本著作翻译出版，产生了极大的影响；日本物流专家也在北京、沈阳等地举办国际物流技术培训班，系统介绍了物流技术的合理化技术和企业物流诊断技术。 在这些理论的影响下，我国的物流工程与设施规划业迅速发展。但是，由于中国物流基础的落后，这些研究机构并没有真正起到应有的作用，相当一部分机构在很短的时间内就消失了。1994年开始至今，中国机械工程学会己成功举办3届现代物流技术与装备国际会议，2000年召开的第一届国际机械工程会议中专门设有物流工程及设施规划论坛。2006年，尹向林，在物流技术在钢铁企业设施规划中的应用研究的论文中提出:物流技术在钢铁企业设施规划中应用的目的是从理论上突破旧的研究传统，完善理论与实践的关系，着重研究钢铁企业生产物流，与企业设施规划及企业发展主客体的互动关系。2005年，李红英等，在设施布置对生产物流的影响及应用方案评价的论文中提出:应用设施布置的优化数学模型，以设施间最小物料搬运费用为目标，结合某生产厂的平面布置方案，讨论不同的设施布置对生产物流系统的影响，来确定企业生产物流系统的平面布置的最优方案。从设施布置和生产物流的关系上来分析企业生产物流系统的平面布置，对企业外围的辅助生产设施没涉及。2005年，韩天渊，在沈阳机床齿轮厂物流分析与设施规划一文中提出:企业设施平面布置所依据的理论，包括生产流程设计，工艺过程分析，着重介绍了SLP系统设计模式；依据SLP理论确定出初步的车间平面布置方案，然后再对该方案的物流量进行进一步计算分析，通过采用适当的优化方法求出以物流量最小为优化目标的平面布置最优解，得到最终的设计改进方案。可见目前我国企业设施规划已逐渐与企业物流结合起来，但两者还没有完全融合在一起。 目前国内外大型的工矿企业的设施布置，基本思路利用传统的经验设计方法结合生产工艺流程对企业设施进行定性布置，而且这种方法现在也被国内绝大部分的设计院所采用。可见经验法也有其难能宝贵之处。但随着运筹学、系统工程等学科的发展及计算机技术的出现，经验法布置企业设施，缺乏定量化分析的弊端也被暴露出来。为了改变目前的现状，本论文以企业物流合理化为研究目标，运用经验法与定量法相结合的研究方法，对企业设施规划进行研究[5]。 1.3本课题的研究目标 本课题将通过调研考察、研究分析和计算，确定车间内各组成单位（工段、班组）及工作地、设备之间的相互位置关系，结合工艺顺序设计出更为合理高效地工厂布局方案，包括各生产区、摆放区的合理位置和面积，从而使它们成为一个有机整体，促进整个生产系统的人流、物流、信息流更加顺畅，减少人员、物料的移动成本，提高空间利用率，改善整个生产过程的整体效率，帮助制造中心降低制造成本，应对来自于市场、客户和竞争者的压力，达到管理的目的。 第二章 基本要素分析 2.1设备明细及有关参数 表2-1 设备明细表 序号 设备名称 设备型号 数量 占地面积㎡ 1 普通车床 CW6163 2 50 2 车轴卧式多头钻 自制 1 50 3 车轴仿形车床 TOA-40WW 1 50 4 车轴仿形车床 CF8140 1 50 5 摇臂钻床 Z3063 1 20 6 外圆磨床 MQ1350A 2 120 7 自动卧式带锯床 GZK4050 1 50 8 数控车床 ST130C 2 120 9 车轴磁粉探伤机 外购 1 50 表2-2 车轴加工工艺规程 工序号 工序名称 设备名称 设备编号 0 毛坯轴、锻工来料符合规定 10 切轴头 自动卧式带锯床 083-72 15K 第一次超声波探伤 20 钻中心孔和工艺孔 卧式多头钻 023-41 30 粗车 车轴仿形车床 018-55 40k 半精车 数控车床 016K-575 50 精车端面 CW6163车床 016-420 60 钻螺孔 摇臂钻床 025-78 65K 第二次超声波探伤 70 磨外圆 数控磨床 031-91 80 滚压圆弧 CW6163车床 016-670 90 修整车轴 95K 成品检查 100K 磁粉探伤 2.2生产车间的现状及存在的问题 某机车厂车轴加工车间的简化作业设施布置图如图2-1所示。 图2-1 车轴加工车间的简化作业设施布置图 图中带箭头的蓝线表示物流路线，所示各个区域的功能如下： 1.自动卧式带锯床——切轴头。 2.卧式多头钻——钻中心孔和工艺孔。 3.车轴仿形车床——粗车（原车间此工序由外协工厂完成）。 4.数控车床——半精车。 5.普通车床——精车端面。 6.摇臂钻床——钻螺孔。 7.数控磨床——磨外圆。 8.普通车床——滚压圆弧。 9.磁粉探伤机——磁粉探伤。 通过对现场的调研分析，得出该车间存在如下几点问题： 1.物流路线太长，如工序3-4之间，造成运输时间的浪费，并且各工序之间的衔接过程存在许多浪费，设备没有按照工艺流程摆放，如工序5-6之间，造成各工序的生产效率低下。 2.生产现场存在大量闲置不用的设备和半成品，占用了大量的空间，同时生产现场显得十分混乱。 3．工艺流程中的两次超声波探伤，现在均由工人使用仪表探伤 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ，所以超声波探伤机也处于闲置中。 4.如图可以看出，毛坯、半成品、成品摆放分散，不利于管理和运输，也增加了安全隐患。 第三章 车间物流分析 3.1 SLP方法概述 采用SLP法进行工厂总平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析，包括物流和非物流的相互关系，经过综合得到作业单位相互关系表（相关图），然后，根据相关图中作业单位之间相互关系的密切程度，决定各作业单位之间距离的远近，安排各作业的位置，绘制作业单位位置相关图，将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关图结合起来，形成作业单位面积相关图；通过作业单位面积相关图的修正和调整，得到数个可行的布置方案；最后采用加权因素对个方案进行评价择优，并对每个因素进行量化，得分最多的布置方案就是最佳布置方案[6]。SLP 程序模式示意图，如图3-2 所示。 图3-2 SLP程序模式示意图 3.2物流分析 为了利用从至表技术对生产车间进行设施布置的改善，我们需要明确被加工产品的作业资料P（产品和物料）、Q（每种物品的数量）、R（生产路线）、S（辅助部门）、T（时间安排）。当产品的种类很多，产量很小且零件和物料的数量又很大时，可以用一个矩阵图来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量，表中矩阵的行表示物料移动的源，成为从；列表示物料移动的目的地，成为至，行列交叉点表明由源到目的地的物流量。这样一张表格就是从至表，从中我们可以看出各作业单位之间的物流状况。从至表的画法是：在从至表上横行和竖列的标题栏内，按同样顺序列出全部作业单位，将每个产品或零件在两个作业单位之间移动，分别用字母代表产品或零件，数字代表搬运总量，填入两个作业单位横行和竖列相交的方格内。从表的左上角到右下角，画一条对角线，零件前进记在右上方，退回记在左下方。运用从至表可以一目了然地进行作业单位之间的物流分析[7]。 1.物流强度从至表 将调研得到的作业单位距离的数据绘制成作业单位距离从至表，如表3-1。 表3-1 作业单位距离从至表 至 从 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5 2 16 3 36 4 12 5 16 6 28 7 14 8 7 9 通过调研，我了解到车轴生产线每天生产24根轴，即物流量为24.将这一数据与作业单位距离从至表中各数值相乘，得出各作业单位之间物流强度，绘制物流强度从至表如表3-2。 表3-2 物流强度从至表 至 从 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 120 2 384 3 864 4 288 5 384 6 672 7 336 8 168 9 2.物流相关图 在表2-2中，计算出物流强度之后，要对它们进行分级，以便于对作业单位之间的关系密切程度进行比较。物流强度等级划分采用著名的A、E、I、O、U 等级，一般A占总物流强度的10%,E占20%，I占30%，O占40%，U代表那些无物流量的作业单位对。等级分划如表3-3所示。 表3-3 物流强度等级分划表 物流强度等级 符号 物流路线比例（%） 承担物流量比例（%） 超高物流强度 A 10 40 特高物流强度 E 20 30 较大物流强度 I 30 20 一般物流强度 O 40 10 可忽略搬运 U 用这种关系密切程度等级制成物流强度汇总表，表3-4所示，再按作业单位对物流的强度划分等级。 表3-4 物流强度汇总表 序号 作业单位对 物流强度 物流强度等级 1 1-2 120 0 2 2-3 384 I 3 3-4 864 A 表3-4 物流强度汇总表 （续） 4 4-5 288 0 5 5-6 384 I 6 6-7 672 E 7 7-8 336 I 8 8-9 168 根据物流强度汇总表对各作业单位对之间的物流强度进行排序，并汇总物流强度分析表，如表3-5所示。 表3-5 物流强度分析表 序号 作业单位对 物流强度 物流强度等级 1 3-4 864 A 2 6-7 672 E 3 2-3 384 I 4 5-6 384 I 5 7-8 336 I 6 4-5 288 0 7 8-9 168 0 8 1-2 120 0 为了能够简单明了地表示所有作业单位之间的物流相互关系，我们仿照从—至表结构构造一种作业单位之间物流相互关系表，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列作业单位间的物流强度等级。因为行作业单位与列作业单位排列顺序相同，所以得到的是右上三角矩阵表格与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，除掉多余的左下三角矩阵表格，将右上三角矩阵变形，就得到了SLP中著名的物流相关表，如表3-6所示。 进行工厂布置时，从物流系统优化的角度讲，物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间的距离应尽量缩小，即彼此相互接近；而物流强度等级低的作业单位之间的距离可以适当加大。 表3-6 作业单位物流相互关系表 第四章 作业单位相互关系分析 4.1 作业单位相互影响因素分析 在设施布置中，各作业单元间除了通过物流联系外，还有工作流程、共用设备、共用搬运工具等活动的影响，这些联系都可以表示为各作业单元之间的关系，也可以称为非物流关系。通过单元之间活动的频繁程度可以说明单元之间的关系是密切还是疏远。这种对单元之间密切程度的分析称为作业单位相互关系分析。根据单位之间关系密切程 度来布置设施或设备，这是除去物流外决定设施布置的另一重要原则。 当物流状况对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据；但是也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，而应考虑其他因素对各作业单位间相互关系的影响[8]。 作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下几方面：1、物流。2、工艺流程。3、作业性质相似。4、使用相同设备。5、使用同一场所。6、使用相同的文件档案。7、使用相同的公用设施。8、工作联系频繁程度。10、监督和管理方便。11、噪声、振动、烟尘、危险品的影响。结合所研究车间的实际情况，选取作业单位相互关系影响因素及等级如下： 表4-1 作业单位相互关系影响因素 编码 理由 1 工艺衔接要求 2 工艺流程的连续性 3 物料搬运、产品运送 4 管理方便 5 振动、烟尘的影响 表4-2 作业单位相互关系等级 符号 含义 说明 比例（%） A 绝对重要 2—5 E 特别重要 3-10 I 重要 5-15 O 一般密切程度 10-25 U 不重要 45-80 X 负的密切程度 不希望接近 确定了各作业单位非物流相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式建立非物流作业相互关系表。表中的每一个菱形框格填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，上半部用密切程度等级符合表示密切程度，下半部用数字表示确定密切程度等级的理由[9]。 表4-3 非物流作业相互关系表 4.2 综合关系密切程度分析 由表3-6和表4-2给出的作业单位物流相关表与作业单位非物流相关表显示出两表并不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表进行合并。 1.加权值选取。加权值大小反映了工厂布置方面考虑的侧重点，对于车轴生产线来说，物流影响明显大于其他因素影响，因此取加权值为2:1。 2.综合相互关系计算。根据各作业单位对之间物流与非物流关系等级高低进行量化级加权求和，求出综合相互关系分值。 3.划分综合关系密级。当分值为11-12时，综合相互关系定为A级；分值为9-10时，定为E级；分值为4-6时，定为I级；分值为1-3时，定为O级；分值为0时，定为U级。绘制综合物流关系等级表，如表4-3。 表4-3 综合物流关系等级表 作业单位对 相互关系程度 综合关系 物流关系 加权值2 非物流关系加权值1 等级 分数 等级 分数 等级 分数 1-2 O 2 I 2 I 4 1-3 U 0 O 1 O 1 1-4 U 0 O 1 O 1 1-5 U 0 U 0 U 0 1-6 U 0 U 0 U 0 1-7 U 0 U 0 U 0 1-8 U 0 U 0 U 0 1-9 U 0 U 0 U 0 2-3 I 4 I 2 I 6 2-4 U 0 O 1 O 1 2-5 U 0 U 0 U 0 2-6 U 0 U 0 U 0 2-7 U 0 U 0 U 0 2-8 U 0 U 0 U 0 2-9 U 0 U 0 U 0 3-4 A 8 A 4 A 12 3-5 U 0 I 2 O 2 3-6 U 0 U 0 U 0 3-7 U 0 U 0 U 0 3-8 U 0 U 0 U 0 3-9 U 0 U 0 U 0 4-5 O 2 E 3 I 5 4-6 U 0 O 1 O 1 4-7 U 0 O 1 O 1 4-8 U 0 U 0 U 0 4-9 U 0 U 0 U 0 5-6 I 4 I 2 I 6 5-7 U 0 O 1 O 1 5-8 U 0 U 0 U 0 5-9 U 0 U 0 U 0 表4-3 综合物流关系等级表 （续） 6-7 E 6 E 3 E 9 6-8 U 0 O 1 O 1 6-9 U 0 U 0 U 0 7-8 I 4 I 2 I 6 7-9 U 0 O 1 O 1 8-9 O 2 I 2 I 4 4.3 作业单位综合相互关系分析 根据综合物流关系等级表4-3，绘制成综合相互关系表，如表4-4。 表4-4 作业单位综合相互关系表 4.4 作业单位综合接近程度的计算 我们把作业单位综合相互关系表，变换成右上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，然后量化关系密级，并按行或列累加关系，密级分值，其结果就是某一作业单位的综合接近程度，如表4-5。 表4-5 作业单位综合接近程度排序表 作业单位代 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 I/2 O/1 O/1 2 I/2 I/2 O/1 3 O/1 I/2 A/4 O/1 4 O/1 O/1 A/4 I/2 O/1 O/1 5 O/1 I/2 I/2 O/1 6 O/1 I/2 E/3 O/1 7 O/1 O/1 E/3 I/2 O/1 8 O/1 I/2 I/2 9 I/2 综合接近程 度 4 5 8 10 6 7 7 5 3 排 序 8 6 2 1 5 3 4 7 9 第五章 作业单位位置相关性分析 绘制作业单位位置相关图，步骤如下： 第一步，首先处理综合相互关系密级为A的作用单位对。 1．从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对3—4，按综合接近程度排序为4，3。 2.将综合接近程度分值最高的作业单位4布置在位置相关图的中心位置。 3.处理作业单位对3—4。将作业单位3布置到图中，且与作业单位4之间的距离为一单位距离，如图5-1所示。 第二步，处理相互关系为E的作业单位对。 1.从综合相互关系表中取出具有E级关系的作业单位对6—7，按综合接近程度排序为6，7。 2.将作业单位6布置在位置相关图上。 3.处理作业单位对6—7.将作业单位7布置到图中，且与作业单位6之间的距离为两个单位距离。 第三步，处理相互关系为I的作业单位对。 1.从综合相互关系表中取出具有I级作业单位关系的作业单位对，有1—2，2—3，4—5，5—6，7—8，8—9。涉及的作业单位按综合接近程度分值排序为4，3，6，7，5，2，8，1，9。 2.按照布置A级和E级作业单位对的方法，将各作业单位布置到位置相关图上。随着布置出的作业单位数目的增加，需要考虑的作业单位之间的关系也随之增加，为了使进一步的布置工作更简捷，应该对综合相关关系表中已处理的相互关系加注标记，以后不再重复处理。 第四步，按照相同方法处理剩余作业单位。并调整作业单位对之间的相对位置，得出最终作业单位位置相关图。 图5-1 作业单位位置相关图 第六章 作业单位面积相关性分析 将各作业单位的占地面积与其建筑物空间几何形状结合到作业单位位置相关图上，就得到了作业单位面积相关图。这个过程中，首先需要确定各作业单位建筑物的实际占地面积与外形（空间几何形状）。作业单位的基本占地面积由设备占地面积、物流模式及其通道、人员活动场地等因素决定。 表6-1 各生产线占地面积表 序号 设备名称 面积 1 自动卧式带锯床 8×7 2 车轴卧式多头钻 8×7 3 车轴仿形车床 8×14 4 数控车床 9×14 5 普通车床 5×6 6 摇臂钻床 5×5 7 数控磨床 9×14 8 普通车床 5×6 9 磁粉探伤机 8×7 各生产线最小占地面积的计算方法：是由生产设备，操作人员的活动范围，还有零件摆放共安装的面积3部分组成。这样计算得来的面积是布局的最小面积。绘制面积相关图时依据最小面积可以做出调整，使绘制的面积比较合理。面积相关图绘制步骤如下： 1.选择适当的绘图比例。 2.绘制作业单位位置相关图到图纸上各作业单位符合之间应留出尽可能大的空间，以便安排作业单位建筑物。为了图面简洁，只需绘出重要的关系如A、E级连线。 3.按综合接近程度分值大小顺序，由大到小依次把各作业单位布置到图上。作业单位建筑物一般都是矩形的，可以通外形旋转角度，获得不同的布置方案。 4.经过数次调整与重绘，得到作业单位面积相关图，如图6-1。 图6-1 作业单位面积相关图 第七章 绘制总平面布置可行方案图 通过考虑多种方面的影响与限制，形成了不同的布置方案，最终保留三个可行方案供选择。将布置方案绘制成转向架零部件生产线布局方案图。如图7-1,7-2,7-3。 图7-1 转向架零部件生产线布局方案图（一） 图7-2 转向架零部件生产线布局方案图（二） 图7-3 转向架零部件生产线布局方案图（三） 第八章 评价与择优 加权因素比较法的基本思想是把布置方案的各种影响因素，不论是定性的，还是定量的，都划分成等级，并赋予每个等级一个分值，使之定量化，用等级或分值来定量表示该因素对布置方案的满足程度；同时，根据不同因素对布置方案取舍的影响重要程度设立加权值。从而，能够统一不同因素对布置方案的影响程度，并能计算出布置方案的评分值，根据评分值的高低来评价方案的优劣[10]。 1.加权因素比较法需要确定评价因素。一般系统规划的要求与目标都应列为评价因素，从中挑选一些重要的影响因素，计算它们的权重如表8-1所示。 表8-1 权重计算表 分数 评价指标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 权重 物流效率 1 1 1 1 4 40% 储存效率 0 0 0 1 1 10% 场地利用率 0 1 0 1 2 20% 设备利用率 0 1 1 1 3 30% 生产管理方便性 0 0 0 0 0 0 2.评价因素评价等级划分。对于每一个评价因素都应独立地评价出该因素对布置方案的满足程度，评价结果一般划分成评价等级。评价等级划分为A、E、I、O、U五个等级，每个等级的含义及评价分值如表8-2所示。 表8-2 评价等级及分值 等级 符号 含义 评价分值 优 A 近于完美 4 良 E 特别好 3 中 I 达到主要效果 2 尚可 O 效果一般 1 差 U 效果欠佳 0 3.评选方案。针对待评价的方案，确定出评价因素及其加权值，制成如表8-3评价表。 表8-3布置方案加权因素评价表 评价指标 方案 物流效率 储存效率 场地利用率 设备利用率 生产管理方便性 得分 方案一 1 2 1 3 2 1.7 方案二 2 2 1 2 2 1.8 方案三 3 2 1 2 1 2.2 权重 40% 10% 20% 30% 0 由上表我们知道，其中方案三得分最高，因此最佳布置方案是方案三。 4.与厂区原布局方案比较。 表8-4 作业单位距离对照表 作业单位对 原方案 方案三 1-2 5 5 2-3 16 12 3-4 36 25 4-5 12 15 5-6 16 5 6-7 28 14 7-8 14 18 8-9 7 5 测算方案三中可能的最大作业距离总和：5+12+25+15+5+14+18+5=99，结合日生产车轴物流量24，计算物流强度：99×24=2376。 原厂区布局方案的作业距离总和为：5+16+36+12+16+28+14+7=134，计算物流强度：134×24=3216。 经比较2376<3216，方案三的物流强度小于原方案物流强度，数据证明改进后的方案确实优于原布局方案。 改进后的方案可以看出，成品、半成品不再像原方案中摆放零散、占用物流路线，物品摆放区更规整、更合理，没有闲置的设备，节省了空间，提高了物流效率，重新布局后，作业单位对3-4，5-6，6-7之间的物流路线大大缩短，物料的搬运时间得到缩短，减少了时间的浪费，降低制造成本、缩短生产周期。 结 论 本论文以转向架零部件的生产线为研究对象，以改善生产过程的整体效率，帮助制造中心降低制造成本为研究目标，以定量化与定性化相结合的研究方法，将SLP方法引入车间布局中。针对厂区现状提出改进方案，为厂区转向架零部件生产线的布局规划设计出更合理的布局方案，提出参考性的技术支持。 本文对某厂转向架零部件生产线设施布置进行研究的方法简单易懂、易行，对其它的制造企业有一定的指导意义。生产不但满足了社会需求，而且推动企业自身不断发展。只有拥有优良的生产物流系统的生产系统，才能在剧烈竞争的市场环境中不断前进，获得更好的经济效益。 企业设施规划具有很强技术综合性，涉及自然资源分布、地形、地质、交通运输条件、自然环境等知识范围，和许多专业相关，与多种学科相互交叉。各种设施规划，广泛关联到土建、机械、电器、通信等各种工程专业。鉴于本人的理论水平和设计实践条件的限制，尽管运用相关学科的理论对企业设施规划进行定量化分析，但还存在很多不足，很多方面还有待深入的学习研究。 谢 辞 随着这次毕业设计的完成，我已经能够正确运用设施规划的基本原理及SLP方法对工厂布局作出改善，在掌握了系统布局设计方法的规范设计程序的同时，也切实感受了设施规划与物流分析理论在实际规划中的指导意义。获益良多的同时我的心中也充满无限的感激之情。 感谢我的导师袁艳丽老师，在毕业设计的撰写过程中，我得到了袁老师耐心、细致的指导，在选题的展开、资料的收集和论文的写作过程中她给我提供了大量的宝贵建议。谨向袁老师表达我诚挚的谢意和由衷的敬意。 感谢大连交通大学教导过我的老师们，特别是工业工程教研组的各位老师，是你们辛勤的培育，才使我在学业上有了更进一步的成长和有了更大的发展的空间，使我有能力顺利完成这次毕业设计。 最后还要感谢中国北车集团大连机车厂的有关领导和员工在我为此次毕业设计做调研期间给予的大力配合和支持。是你们的帮助使我能更严谨、更切合实际地完成此次毕业设计。 参考文献 [1] 王家善.工业工程的重要分支一现代设施规划设计技术[J].价值工程，1997.No:4 [2] 齐二石，方庆琯.物流工程[M].北京：机械工业出版社，2006 [3] 刘连伟.某公司的作业设施布置的改善设计[A].2006年物流系统工程学术年会论文集[C],大连:2006 [4] 杨秋侠.工业企业总体规划[G].西安:西安建筑科技大学,2003.05 [5] 杨秋侠.企业总体规划方案的综合评价[J].西安建筑科技大学学报，2002.09. [6] Fred E Meyers. Manufacturing Facilities Design and Material Handling[M].北京：清华大学出版社，2002 [7] 方庆琯.现代物流设施与规划[M].北京:机械工业出版社，2009 [8] 王家善，吴清一.设施规划与设计[M].北京：机械工业出版社，1995 [9] 朱耀祥，朱立强.设施规划与物流[M].北京：机械工业出版社，2004 [10] 蔡临宁.物流系统规划——建模及实例分析[M].机械工业出版社,2003,08 啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� PAGE _1369491443.vsd � � O� I� O A� I� I� E� U� U U U� U� U U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� 卧式多头钻� 车轴仿形车床� 数控车床� 普通车床 摇臂钻床� 数控磨床� 普通车床� 自动卧式带锯床 U� 磁粉探伤机� U� U� U� U� U� O� U� 2� 3� 4� 5� 6� 7� 8� 1� 9� _1370358821.vsd 存放地 自动卧式带锯床1 存放地 卧式多头钻2 车轴仿形车床3 车轴仿形车床3 数控车床4 数控车床4 普通车床5 摇臂钻床6 数控磨床7 数控磨床7 普通车床8 磁粉探伤机9 存放地 存放地 _1370360151.vsd 存放地 自动卧式带锯床1 存放地 卧式多头钻2 车轴仿形车床3 车轴仿形车床3 数控车床4 数控车床4 普通车床5 摇臂钻床6 数控磨床7 数控磨床7 普通车床8 磁粉探伤机9 存放地 存放地 _1370360248.vsd 存放地 自动卧式带锯床1 存放地 卧式多头钻2 车轴仿形车床3 车轴仿形车床3 数控车床4 数控车床4 普通车床5 摇臂钻床6 数控磨床7 数控磨床7 普通车床8 磁粉探伤机9 存放地 存放地 _1369492667.vsd � � I� I� I A� I� I� E� O� O O O� O� O U� O� U� U� O� U� U� U� U� U� U� U� U� U� U� 卧式多头钻� 车轴仿形车床� 数控车床� 普通车床 摇臂钻床� 数控磨床� 普通车床� 自动卧式带锯床 磁粉探伤机� U� U� U� U U� U� I� O� 2� 3� 4� 5� 6� 7� 8� 1� 9� _1369492205.vsd � 基本要素P.Q R.S .T分析 物流关系分析 非物流关系分析 综合关系分析 所需面积 可用面积 面积相关图 修正因素 实际条件限制 备选方案 方案评价选择 位置相关图 _1368710315.vsd � 5� 4� 6� 1� 2� 3� 7� 8� 9� _1368712181.vsd � � 5� 4� 6� 1� 2� 3� 7� 8� 9� _1369389039.vsd � � I/1 I/1 E/1 A/1.3 I/1 I/1 E/1.3 O/2 O/3 O/2 I/2 O/3 O/2 U� O/3� U� U� O/3� U� U� U� U U� U� U� U� U� U� 卧式多头钻� 车轴仿形车床� 数控车床� 普通车床 摇臂钻床� 数控磨床� 普通车床� 自动卧式带锯床 磁粉探伤机� U U� U� U� U� U� I/1 O/2 2� 3� 4� 5� 6� 7� 8� 1� 9� _1367915219.vsd � 切削半成品� 粗车半成品� 卧式多头钻2 毛坯 废品区 车轴仿形车床3 车轴仿形车床3 自动卧式带锯床1� 摇臂钻床6 数控车床4 数控车床4 半精车半成品� 数控磨床7 数控磨床7 数磨半成品� 交验区� 磁粉探伤机9� 成品区 普通车床