1、SLP在福州臺鉆廠裝配車間設施布置中的應用 題 目：學 生：指導老師：系 別：專 業：班 級：時 間： 目 錄 1 概 述 .- 2 -課程設計背景 .- 2 -課程設計的目的和意義 .- 2 - 2 系統設計方法及原理 .- 3 -法根本原理 .- 3 - 2.2 SLP法的原那么 .- 3 - 裝配車間設施布置現狀 .- 10 -根本要素分析 .- 10 -產品產量分析 .- 13 -繪制從至表 .- 13 -劃分物流強度等級 .- 14 -繪制作業單位物流相關圖 .- 15 -作業單位間非物流關系分析 .- 16 -作業單位間綜合相互關系分析 .- 16 -作業單位位置相關圖 .- 19

2、 -作業單位面積相關圖 .- 21 -方案設計.- 22 -方案評價 .- 23 - 4 總 結 .- 24 - 參考資料 .- 26 - - 1 - 1 概 述課程設計背景 在本次課程設計過程中，我們以福州臺鉆廠為例進行該廠裝配車間的總平面布置。 據了解，福州臺鉆廠創立于1958年，是福建工程學院的校辦工廠，其前身是國家機械電子工業部臺式鉆床定點生產企業，國家漁業機械儀器行業定點企業，經過多年的開展以及福建工程學院雄厚的技術和科研支持，如今已成為具有上千萬資產的小型企業，其出產的臺鉆床由于品質卓越、性能穩定連續屢次被評為部優產品，增氧機獲得了農業部“農業機械推廣許可證書。正因為福建工程學院科

3、研與技術的支持和臺鉆廠自身堅持質量第一的宗旨，福州臺鉆廠獲得了多項國家專利，并被評為一級信用企業、福州工業利稅“百強企業、福建省小型工業企業“百佳明星企業和出口創匯先進單位等。企業的主導產品銷往全國各地，并遠銷歐美等地。 多年來，福州臺鉆廠以經營為主體，同時又承當學校學生的認知實習、課程設計以及畢業設計等教學實習任務。課程設計的目的和意義 在對福州臺鉆廠裝配車間進行總平面布置中我們以物流分析和作業單位間相互關系分析等方面的知識為根底。在總布置中充分考慮了工作環境平安性、物流效率和搬運方便性、工藝流程的連續性、人員車輛分流、輔助部門效勞、管理方便性、布置方案的可擴展性和綠化及防污染等因素，最終布

4、置出一種較理想的方案，使企業在生產中物流、人員和信息的傳遞效率最正確高，降低生產本錢，從而使企業在劇烈的市場競爭中處于有利的位置。因此我們要正確地運用物流系統規劃和設計的根本原理及有關的專業知識，對給定的生產系統進行詳細的分析。如果工廠的選址和平面布置不合理，在生產進行中再來改善的本錢和難度更高。平面布置對一個企業相當重要，對此我們應有足夠的重視，盡量在開始時做到最好。 因此，此次課程設計的目的和意義是對福州臺鉆廠裝配車間平面布置做充分 - 2 - 的考慮和分析，使車間的平面布置和設備布局到達最合理，從而提高企業在該行業的競爭力。這次課程設計著重研究裝配車間總平面布置、車間布置及物料搬運等內容

5、，其目標是通過對車間各個組成局部相互關系的分析，進行合理的布置，得到高效運營的生產系統，獲得最正確的經濟效益。 報告將運用SLP設計模式對福州臺鉆廠裝配車間進行平面布置設計和對其進行根本要素分析、物流分析、作業單位之間非物流相互關系分析、總平面布置等。 2 系統設計方法及原理法根本原理 繆瑟的系統布置設計SLP是一種最早應用于工廠設計的系統布置設計方法,具有很強的條理性，是一種把物流分析與作業單元關系的密切程度分析相結合、求得合理布置的技術。在布置設計領域獲得極其廣泛的運用。SLP方法的依據和切入點是：產品P、產量Q、工藝過程R、輔助部門S、時間T這5個根本要素。采用SLP法進行總平面布置的首

6、要工作是對各作業單位之間的相互關系做出分析，包括物流和非物流的相互關系，綜合得到作業單位相互關系表。然后，根據相互關系表中作業單位之間相互關系的密切程度，決定各作業單位之間距離的遠近，安排各作業單位的位置，繪制作業單位相關圖，將各作業單位實際占地面積與作業單位位置相關圖結合起來形成作業單位面積相關圖；通過作業單位面積相關圖的修正和調整得到數個可行的布置方案；然后采用一定的評價方法對各方案進行評價，擇優選出最正確方案。 2.2 SLP法的原那么 系統布置設計是在生產綱領、工藝路線已確定的條件下，在規定的空間場所內，按照從原材料的接收、零件和產品的制造，到成品的包裝、發運的全過程，將人員、設備、物

7、料所需要的空間做最適當的分配和最有效的組合，以便獲得最 - 3 - 大的生產經濟效益。為了到達以上目的，在進行車間系統布置時必須遵循以下原那么： 1減少或消除不必要的作業，這是提高企業生產效率和降低消耗的最有效方法之一。只有在時間上縮短生產周期，空間上減少占地，物料上減少停留、搬運和庫存，才能保證投入的資金最少、生產本錢最低。 2以流動的觀點作為設施規劃的出發點，并貫穿在規劃設計的始終。因為生產系統的有效運行依賴于人流、物流、信息流的合理化。 3運用系統的概念。用系統分析的方法求得系統的整體優化。 4重視人的因素，運用人機工程理論進行綜合設計，并要考慮環境的條件，包括空間大小、通道配置、色彩、

8、照明、溫度、濕度、噪聲等因素對人的工作效率和身心健康的影響。 5設施規劃設計是從宏觀到微觀，又從微觀到宏觀的反復迭代、并進行設計的過程。要先進行總體方案布置設計，再進行詳細布置；而詳細布置設計方案又要反應到總體布置方案中，對總體方案進行修正。 總之，系統布置設計就是要綜合考慮各種相關因素，對生產系統或效勞系統進行分析、規劃、設計，使系統資源得到合理的配置。 2.3 SLP法的模式 任何一種系統設計過程都是反復迭代、逐步細化的尋求最優解的過程，車間布置設計更是如此。設計步驟的正確與否往往是車間布置設計能否成功的關鍵。系統布置設計SLP模式就是一種人們廣為采用的、成功的設計方法。設計階段的劃分 系

9、統布置設計是一種邏輯性強，條理清楚的布置設計方法，一共分為四個階段，四個階段和SLP的主要內容和先后順序見圖2-1。 第階段確定位置。在新建，擴建或改建工廠或車間時，首先應確定出新廠房坐落的地區位置。在這個階段中，首先要明確待建工廠的產品，方案生產能力，參考同類工廠確定待建工廠的規模，從待選的新地區或現有工廠中確定出可供利用的廠址。 - 4 - 階段時間 圖2-1 工廠布置的階段結構圖 第階段總體區劃。總體區劃又叫區域劃分，就是在已確定的廠址上規劃處一個總體布局。此階段中，首先應明確各生產車間，職能管理部門，輔助效勞部門以及倉儲部門等作業單位的工作任務與功能，確定其總體占地面積及外形尺寸。在確

10、定了各作業單位之間的相互關系后，把根本物流模式和區域劃分結合起來進行布置。 第階段詳細布置。詳細布置一般是指一個作業單位內部機器及設備的布置。在詳細布置階段，要根據每臺設備，生產單元及公用，效勞單元的相互關系，確定出各自的位置。 第階段實施。在完成詳細布置設計后，經過上級批準可以進行施工設計，繪制大量的詳細安裝圖，編制搬運，安裝方案，按方案進行機器設備及輔助裝置的搬運，安裝施工工作。 四個階段均按順序進行，其中第和第階段不屬于真實的布置設計工作，而第和第階段即總體區劃和詳細布置那么是布置設計的主要內容。 2.32 SLP設計模式 在系統布置設計的階段和階段，可以采用系統布置設計SLP程序來完成

11、。SLP設計程序模式如圖2-2所示。 - 5 - 圖2-2 SLP設計程序模式 1準備原始資料 在系統布置設計開始時，首先必須明確給出根本的要素的原始資料。這些要素主要是指產品P(Product)、產量Q(Quantity)、生產工藝路線R(Route)、輔助生產部門S(Service)、時間安排T(Time)五要素。同時也需要對作業單元的劃分情況進行分析，通過分析與合并，得到最正確的作業單位劃分情況。對這些資料的收集整理，是系統布置設計效果的關鍵。 2物流分析與作業單位相互關系分析 物流關系分析 物流關系分析是對生產過程中物料搬運的強度和數量進行分析。常通過繪制物料從至表等手段，對作業單位之

12、間的物流量進行分析。物料從至表是以一定的順序按行排列物料移動的起始作業單位，以相同的順序按列排列物料移動的終止 - 6 - 作業單位而形成的方陣表格，行列相交的表格中記錄著從起始作業單位到終止作業單位的各種物料搬運量的總和。 由于分析大量的物流量數據比擬困難，而且也沒有必要，在考察作業單位間的物流強弱時更關心它們之間的相對物流強度，因此，SLP中根據物流從至表中各作業單位間物流量的大小，將物流強度分為5個等級，分別用字母A，E，I，O，U表示。其物流強度逐漸減小，它們的含義及比例詳見表2-1 表2-1 物流強度等級比例劃分表 根據各作業單位間的物流關系及物流強度等級劃分情況，得到物流相關表。在

13、布置各作業單位時，從物流系統優化的角度講，物流相關表中物流強度等級較高的作業單位之間的距離應盡量縮小，彼此應盡量接近，而物流強度較低的作業單位之間的距離可以適當加大。 作業單位關聯關系分析 物流分析是企業布置的重要因素，但也不能無視非物流因素的影響，尤其是在物流對生產影響不大或沒有固定物流的情況下，企業布置就不能僅依賴于物流分析，還應考慮作業單位之間關聯關系的分析結果。 作業單位關聯關系分析的主要對象是人在各作業單位間往返接觸的密切程度、文件在各作業單位間傳遞的頻度、各作業單位管理組織的關系、以及考慮環境因素和平安因素而導致某些作業單位不宜靠近、必須遠離等關系，等等。不同的企業，不同的作業單位

14、，它們之間的關聯關系影響因素也是不一樣的。一般可以從以下幾個方面考慮：物流；工藝流程；作業性質類似；使用同一場所；使用同一組工作人員；使用相同的設備和公用設施；使用相同的文件檔案；工作聯系頻繁程度、效勞的緊急程度；技術、產品、監督和管理方便；噪聲、震動、煙塵、易燃易爆危險品的影響等。 - 7 - 對上訴作業單位之間關聯關系的各種影響因素進行分析，確定出各作業單位之間的關聯關系密切程度等級。與物流關系分析類似，作業單位間關聯關系密切程度等級分為A、E、I、O、U、X，其含義及比例詳見表2-2。 表2-2 作業單位關聯關系等級及比例劃分 接著采用和前面物流分析相似的方法，建立作業單位關聯關系表。和

15、物流相關表不同的是作業單位關聯關系表中每個菱形上半部填寫作業單位間的關聯關系密切程度等級，下半部用數字表示確定關聯關系密切程度等級的理由，之所以這樣強調性的給出理由，是為了防止設計人員的主觀片面性及隨意性，要求他們在確定關聯關系密切程度等級時，要經過仔細地分析和權衡。有時也可以采取開會討論或專家咨詢等方法來確定作業單位的關聯關系密切程度等級。 綜合關系分析 有些企業在車間規劃布置設計時，需要綜合考慮各作業單位間的物流關系和非物流關系。此時，SLP方法采用比例加權的方法，將物流相關表和作業單位關聯關系表綜合成綜合關系表。 在SLP中，一般可按下表2-3中的方法對各種關系進行量化。 表2-3 各種

16、關系量化的對應關系 3繪制作業單位位置相關圖 根據物流相關表與作業單位相互關系表，考慮每對作業單位之間相互關系等級的上下，決定兩作業單位相互位置的遠近，得出各作業單位之間的相對位置關系，有些資料也稱之為拓撲關系。這時并未考慮各作業單位具體的占地面積，從 - 8 - 而得到的僅是作業單位相對位置，稱為位置相關圖。 4作業單位占地面積計算 各作業單位所需占地面積與設備、人員、通道、及輔助裝置等有關，計算出的面積應與可用面積相適應。 5繪制作業單位面積相關圖 把各作業單位占地面積附加到作業單位位置相關圖上，就形成了作業單位面積相關圖。 6修正 作業單位面積相關圖只是一個原始布置圖，還需要根據其他因素

17、進行調整與修正。此時需要考慮的修正因素包括物料搬運方式、操作方式、存儲周期等，同時還要考慮實際限制條件如本錢、平安和職工傾向等方面是否允許。考慮了各種修正因素與實際限制條件以后，對面積圖進行調整，得出數個有價值的可行工廠布置方案。 7方案評價與擇優 針對得到的數個方案，需要進行技術、費用及其他因素評價，通過對各方案比擬評價，選出或修正設計方案，得到布置方案圖。 從上面的說明可以看出，系統布置設計是一種采用嚴密的系統分析手段及標準的系統設計步驟的布置設計方法，具有很強的實踐性。 - 9 -裝配車間設施布置現狀 由于生產工藝的類似性，福州臺鉆廠與其它機械制造廠并沒有太多的特殊性。對于機械制造廠，生

18、產設備及生產線具有很大的柔性和可調整性，適應多種產品的生產；機械產品都是固態的，多采用吊運、搬運和車輛道路運輸；另外，機械加工工藝流程是復雜的，各工序、工段、車間的生產可能是不均衡的，工件在生產線上可能出現停滯，依靠倉儲確保生產連續進行；機械制造廠的組成比擬復雜，一般依據工件類型、工藝特點、工作性質來劃分生產車間。福州臺鉆廠裝配車間在設施布置設計中具有如下特點： 1產品多樣化，產量少，工藝流程固定； 2原材料、半成品、產成品多為散裝，往往采用手推車運輸，物料搬運路線長，工作量大； 3生產設備專業化，生產自動化程度低、連續化低，各工段生產能力不均衡，直接操作人員多； 基于以上特點，裝配車間在系統

19、布置設計中應充分考慮物流、物料搬運系統的影響，也應該充分注意各工段生產能力不均衡等因素的影響。根本要素分析 對裝配車間的各種生產要素，作業單位進行計算分析。 3.2.1 產品P 福州臺鉆廠生產的主要產品有工業臺鉆、高速臺鉆、精密臺鉆、單晶爐、半自動臺鉆、數控鉆床、臺式攻鉆床、攻絲機、擴孔機、增氧機等，裝配車間主要負責臺鉆的組裝工作。 3.2.2 數量Q 臺鉆主要由40個零部件件構成，每個零件、組件的名稱、及本月需求量均列 - 10 - 于表3-1中。 表3-1 臺鉆零件明細表 3.2.3 裝配工藝路線R 裝配工藝路線如圖3-1所示。 - 11 - 零部件 445零部件 10680零部件 845

20、5 圖3-1 臺鉆裝配工藝流程 3.2.4 廠區作業單位的劃分S 根據生產工藝流程，可將裝配車間劃分為7個裝配工段，同時，還應設有半成品庫、半成品檢驗室、電工室、檢驗科等輔助效勞部門，具體如表3-2所示。 表3-2 裝配車間作業單位 - 12 - 3.2.5 時間安排T 由于訂單較少，裝配車間可采取按訂單流水線組裝和小批量組裝相結合的生產方式。產品產量分析 生產的產品品種的多少及產品的產量的上下，決定了車間組裝的類型，進而影響著車間設備的布置形式。根據以上條件可知，待布置設計的福州臺鉆廠的產品品種單一，產量較小，12月產量為455臺，屬于少量生產，適合按工藝流程布置。繪制從至表 根據12月裝配

21、車間的生產能力和物料各零部件的物流量，利用臺鉆裝配工藝流程圖進行物流分析，計算各種零部件的運出量及各工段之間半成品的轉運量，根據表3-3得出裝配車間物流強度匯總表見3-4。 表3-3 作業單位間運量表 - 13 - 表3-4 裝配車間物流強度匯總表劃分物流強度等級 將各作業單位對的物流強度按大小排序，自大到小填入物流強度分析表中，根據物流強度分布劃分物流強度等級。 作業單位對或稱為物流路線的物流強度等級，應該按照物流路線比例或者承當的物流量比例來確定。針對臺鉆的裝配工藝過程圖，利用統計的物流強度，按從小到大的順序繪制物流強度分析表。 由于直接分析大量物流數據比擬困難且沒有必要，我們將物流強度轉

22、化為五個等級，分別用符號A、E、I、O、U來表示，其物流強度逐漸減小，對應著超高物流強度、特高物流強度、較大物流強度、一般物流強度和可忽略搬運五種物流強度。將表3-4所表示的物流強度排序繪制成表3-5所示的物流強度分析表。 表3-5 物流強度分析表 - 14 -繪制作業單位物流相關圖 根據以上分析，繪制作業單位物流相關圖，如下列圖3-2所示。 圖3-2 作業單位物流相互關系圖 - 15 -作業單位間非物流關系分析 考慮工作流程的連續性、生產效勞要求、物料搬運、管理方便、公共設施及輔助動力源、人員聯系等多方面因素，確定作業單位間相互關系密切程度理由如表3-6所示，進一步確定各作業單位之間的相互關

23、系密級，得到作業單位非物流相互關系圖，如圖3-3所示。 表3-6 臺鉆各作業單位關系密切程度理由 圖3-3 作業單位非物流相互關系圖作業單位間綜合相互關系分析 由于裝配車間主要采用手推車運輸，物流關系與非物流相互關系的相對重要 - 16 - 性沒有明顯差異，那么取加權值為1：1。根據裝配車間物流相關圖與非物流相關圖得出裝配車間綜合相互關系計算表。 表3-7 裝配車間綜合相互關系計算表 - 17 - 表3-8 綜合關系分數取值范圍 根據表3-7分綜合關系密級如表3-8當分值為78時，綜合相互關系定為A級；分值為46時，綜合相互關系定為E級；分值為23時，綜合相互關系定為I級；分值為1時，綜合相互

24、關系定為O級；分值為0時，綜合相互關系定為U級；分值為-1時，綜合相互關系定位X級。 - 18 - 用選定的加權值1:1來對物流相互關系與非物流相互關系進行量化、加權求和，并重新劃分等級，由此得出作業單位綜合相互關系圖如圖3-4示。 圖3-4 作業單位綜合相互關系圖作業單位位置相關圖 對作業單位綜合相關程度進行分析并繪制作業單位位置相關圖。計算綜合接近程度 由于裝配車間作業單位之間相互關系數目較多，未繪圖方便，先計算各作業單位的綜合接近程度，如表3-9所示。綜合接近程度分數越高，說明該作業單位月靠近布置圖中心;分數越低，說明該作業單位越該靠近布置的邊緣。因此，布置設計應該按綜合分析程度上下順序

25、進行，即按綜合接近程度分數上下來布置作業單位順序。 根據表4-8綜合接近程度分數上下排序表得各作業單位布置順序依次為1、流水線組裝區2、檢驗環線3、試車環線4、半成品庫5、散裝區6、裝箱區7、半成品檢驗室8、小批量組裝區9、檢驗科10、零件清洗區11、電工室。 - 19 - 表3-9 綜合接近程度排序表繪制作業單位位置相關圖 依據SLP思想，由A、E、I、O、U、X六種相互關系級別，分別作出單位111的位置相對關系，圖中采用號碼表示作業單位，用標識符號來表示作業單位的工作性質和功能，單位對之間的各關系級別的相隔距離分別為1單位、2單位、3單位、4單位，線條數如表3-10所示。 表3-10 關系

26、密級表示法 - 20 - 通過計算作業單位綜合接近程度并排序，求得作業單位布置順序為 3，6，2，7，9，8，5，4，1。按照布置順序，對各作業單位進行布置，求得作業單位位置相關圖，如圖3-5。 圖3-5 裝配車間生產工段位置相關圖作業單位面積相關圖 根據表3-2，取10為一個面積單位，那么單位111按照平面面積分別取22單位、單位、1單位、1單位、單位、1單位、單位、單位、1單位、單位、6單位，由此為剛剛的位置相關圖，參加面積，得作業單位面積相關圖，如圖3-6。 3-6 裝配車間生產工段面積相關圖 - 21 -方案設計 根據裝配車間的特點，考慮相關規定以及各方面的限制條件，得到裝配車間布置方

27、案如下：A、B、C三個方案。 A方案布置圖 B方案布置圖 C方案布置圖 - 22 -方案評價 運用加權因素法對裝配車間進行評價，其評價過程和評價結果如表3-10所示： 表3-11 各方案評價總分表 由綜合排序可選C方案為最正確方案，因C方案為裝配車間的總體布置方案。 - 23 - 4 總 結 物流系統分析與設計作為我們的主要專業課之一，我們對其有了濃厚的興趣，這次課程設計，又使我們對其在實際中的應用步驟有了深刻了解。 這次物流系統分析與設計課程設計我們歷時半個月，經過半個月的奮戰我們的課程設計終于完成了。在做課程設計以前我們覺得課程設計只是對所學知識的單純總結，但是通過這次做課程設計發現大家的

28、看法有點太片面。課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我們明白了自己原來知識還比擬欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設計，我們才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。它不僅僅讓我們綜合那些理論知識來運用到設計和創新，還讓我們知道了一個團隊凝聚在一起時所能發揮出的巨大潛能! 半個月前從臺鉆廠回來我們五個人還在為到底怎么下手開始設計而煩惱，最后通過認真研究周老師給大家的課程設計指導書才了解了設計的步驟，但是隨之而來的問題卻遠比

29、我們想想的要困難的多。沒想到這項看起來不需要多少技術的工作卻是非常需要耐心和精力的，在半個月后的今天，我們已明白課程設計對我們來說的意義，它不僅僅是讓我們把所學的理論知識與實踐相結合起來，提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力，更重要的是同學間的團結，雖然我們這次花去的時間比教多，但我相信我們得到的也會更多! 作為一名物流專業的即將畢業的學生，我覺得做設施規劃與物流分析課程設計是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學時間里，我們大多數接觸的是專業課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業課的理論知識，如何去鍛煉我們的實踐能力？如何把我們所學的專業根底課理論知識運用到實踐中去呢？我們想做類似的課程

30、設計就為我們提供了良好的實踐平臺。 在做本次課程設計的過程中，我們感觸最深的當屬查閱大量的設計資料了。為了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的設計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在做專業課程設計，但我們不是藝術家，他們可以拋開實際盡情在夢想的世界里翱翔，而我們一切都要有據可依，有理可尋，不切實際的設想 - 24 - 永遠只能是設想，永遠無法升級為設計。 其次，在這次課程設計中，我們運用到了以前所學的專業課知識以及更多需要自己去學習不沖的知識，如：CAD制圖、Microsoft Visio、Word、Excel、文獻檢索等。雖然過去從未獨立應用過它們，但在學習的過程中帶著問題去學我們發現效