生產(chǎn)設(shè)施規(guī)劃與布局設(shè)計(jì)

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1、生產(chǎn)設(shè)施規(guī)劃與布局設(shè)計(jì)1設(shè)施布局概述設(shè)施布局是指在一個(gè)給定的設(shè)施范圍內(nèi)，對(duì)多個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元進(jìn)行位置安排。所謂經(jīng)濟(jì)活動(dòng)單元，是指需要占據(jù)空間的任何實(shí)體，也包括人。設(shè)施布局有以下幾類。1)固定式布置(Fix．PositionLayout)，根據(jù)體積或者質(zhì)量將產(chǎn)品固定在一個(gè)位置上，設(shè)備、人員、材料都圍繞著產(chǎn)品分布，如飛機(jī)制造廠、造船廠等。其優(yōu)點(diǎn)在于物料移動(dòng)較少，高度柔性。不足之處是人員設(shè)備的移動(dòng)將相對(duì)增加，設(shè)備需要重復(fù)配備，對(duì)工人技能要求高等。2)產(chǎn)品原則布置(ProductLayout)，根據(jù)產(chǎn)品的制造步

2、驟安排各組成部分。從理論上看，流程是一條從原料投入到成品產(chǎn)出的連續(xù)線。固定制造某種部件或某種產(chǎn)品的封閉車間，其設(shè)備、人員按加工或生產(chǎn)的工藝過程順序布置，形成一定的生產(chǎn)線，適合品種少、批量大的生產(chǎn)方式。3)工藝原則布置(ProcessLayout)，是將同類設(shè)備和人員集中布置在一個(gè)地方的布置形式。工藝原則將功能相同或相似的一組設(shè)施布置在一起，故又稱為機(jī)群式布置。工件按工藝路線成批進(jìn)入這些班組，不同的產(chǎn)品需要不同的工藝路線。4)成組原則布置(GroupLayout)，應(yīng)用成組技術(shù)進(jìn)行設(shè)施布置，成組技術(shù)就是

3、識(shí)別和利用產(chǎn)品零部件的相似性。一系列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)備要求形成機(jī)器組，這些機(jī)器組形成制造單元。成組原則布置介于產(chǎn)品布置和工藝布置之間，適應(yīng)于中小批量生產(chǎn)。
生產(chǎn)系統(tǒng)布局一般說(shuō)來(lái)，生產(chǎn)系統(tǒng)布局有3種類型。以產(chǎn)品為中心的布局形式這種類型的布局以產(chǎn)品的生產(chǎn)順序作為布局時(shí)的主要參照。即將生產(chǎn)過程從材料到成品進(jìn)行詳細(xì)分類,然后根據(jù)這種分類選用設(shè)備,再將其按工藝順序組成流水生產(chǎn)線。整車組裝、食品加工等多采用這種布局形式。它的優(yōu)點(diǎn)為:設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,組織生產(chǎn)方便,半成品傳輸費(fèi)用低,生產(chǎn)

4、效率較高。而其主要局限性首先在于靈活性不夠。如果產(chǎn)品有變,則整個(gè)布局也需作相應(yīng)的改變。其次,由于所有設(shè)備必須同步運(yùn)行,其中任何一臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)故障,都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn),因此對(duì)設(shè)備的可靠性要求較高。再次,這種布局下的生產(chǎn)形式往往由于分工過細(xì),不易發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性。顯然,這種布局適合于大批量、少品種的生產(chǎn)過程。以工藝過程為中心的布局形式這種布局形式根據(jù)設(shè)備的功能分類,將功能相同或相似的設(shè)備歸類、配置在一起。它的最大優(yōu)點(diǎn)是靈活多變，不受產(chǎn)品限制,可大量使用通用設(shè)備，同時(shí)設(shè)備利用周期較長(zhǎng),它的缺點(diǎn)包括：半成

5、品傳輸費(fèi)用較高；生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,難以控制；主產(chǎn)周期較長(zhǎng),因而生產(chǎn)效率較低；半成品積壓多,因而成本高。這種布局形式適合于小批量、多品種的生產(chǎn)過程。小批量的作坊式工廠多采用這種布局。
成組布局形式成組布局形式既不以產(chǎn)品為中心,也不以工藝過程為中心。而是將二者結(jié)合起來(lái),按照相同或相似產(chǎn)品或零件所要求的工藝進(jìn)行合理劃分。然后以這種劃分為基礎(chǔ),將不同的機(jī)器設(shè)備編組，形成一個(gè)針對(duì)某類零件或產(chǎn)品的、相對(duì)獨(dú)立的工作單元。每一個(gè)單元可以有不同的機(jī)器設(shè)備、工藝規(guī)劃和控制過程。這種布局具有很多優(yōu)點(diǎn)。首先,由于各個(gè)單元可以

6、相對(duì)獨(dú)立地組織生產(chǎn),因此可以通過單元的優(yōu)化來(lái)達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。如此優(yōu)化較易實(shí)現(xiàn),質(zhì)量也易保證,而且較易調(diào)動(dòng)人的積極性。其次，這種布局使得生產(chǎn)系統(tǒng)較為靈活多變并且,較之第二種布局，其效益大為提高。顯而易見,這種布局是前面兩種形式的結(jié)合與改進(jìn),適合于中大批量、多品種的生產(chǎn)過程,是目前實(shí)現(xiàn)精益敏捷制造方式的主要手段,可以預(yù)料,今后一段時(shí)期內(nèi),現(xiàn)代工廠的布局將以此為主要發(fā)展方向。但是,要實(shí)現(xiàn)這種布局形式，將會(huì)對(duì)規(guī)劃、控制和人員素質(zhì)提出更高的要求,初期投資也會(huì)更高些。最初的設(shè)施布置設(shè)計(jì)主要是憑經(jīng)驗(yàn)和感覺。

7、但到了50年代,布置設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的只涉及較小系統(tǒng)發(fā)展到大而復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì),憑經(jīng)驗(yàn)已難以勝任。于是,在綜合各學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上,一方面,布置設(shè)計(jì)中運(yùn)用起系統(tǒng)工程的概念和系統(tǒng)分析的方法,在1961年由美國(guó)的繆瑟提出了極具代表性的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)理論;另一方面,60年代以來(lái)以JM摩爾等為代表的一批設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)學(xué)者,較為系統(tǒng)地研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行平面布置及其優(yōu)化的問題,并產(chǎn)生了許多用高級(jí)語(yǔ)言寫成的平面布置程序,如用于新建設(shè)施的CORELAP、ALDEP程序和用于改建布置的COFAD、CRAFT程序,形成

8、了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置(CAL)方法?？娚南到y(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)是一種條理性很強(qiáng)、物流分析與作業(yè)單位關(guān)系密切程度分析相結(jié)合、求得合理布置的技術(shù),因此在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。國(guó)內(nèi)在80年代以后引進(jìn)了這一理論,收效非常顯著。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置方法利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能,幫助人們解決設(shè)施布置的復(fù)雜任務(wù),為生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)施新建和重新布置提供強(qiáng)有力的支持和幫助,節(jié)省了大量人力和財(cái)力,尤其是對(duì)大型項(xiàng)目和頻繁的重新布置。50年代以后，工廠設(shè)計(jì)無(wú)論在范疇上還是方