精益生產(chǎn)_橡膠減震器生產(chǎn)線(xiàn)的精益化研究和實(shí)踐論文

上海交通大學(xué) 碩士學(xué)位論文 橡膠減震器生產(chǎn)線(xiàn)的精益化研究和實(shí)踐 姓名：吳穎輝 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專(zhuān)業(yè)：工業(yè)工程 指導(dǎo)教師：金燁;毛軍華 20091101 上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 摘要 I 橡膠減震器生產(chǎn)線(xiàn)的精益化研究和實(shí)踐 摘 要 精益生產(chǎn)的特點(diǎn)是消除浪費(fèi)，追求精益求精和不斷改善，精簡(jiǎn)是它 的核心，所有不能給產(chǎn)品增加附加值的生產(chǎn)活動(dòng)都是一種浪費(fèi)，應(yīng)該精 簡(jiǎn)掉（有些活動(dòng)不增值但不可消除，如質(zhì)量檢驗(yàn)等） 。它采用準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn) （J I T ）的思想對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行管理，通過(guò)看板控制系統(tǒng)將生產(chǎn)信息傳達(dá)到 各個(gè)工作地。 精益生產(chǎn)方式產(chǎn)生了具有精益思想的生產(chǎn)組織形式， 包括： “河流水系”狀的生產(chǎn)線(xiàn)布置；單元化的生產(chǎn)方式；U 型布置的組裝流 水線(xiàn)；簡(jiǎn)單的物料搬運(yùn)和零庫(kù)存；生產(chǎn)線(xiàn)內(nèi)“一個(gè)流”的生產(chǎn)組織形式； 看板管理等。 本論文以精益生產(chǎn)為主導(dǎo)， 從生產(chǎn)線(xiàn)布局設(shè)計(jì)和看板設(shè)計(jì)和管理兩 個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。單元化生產(chǎn)是生產(chǎn)線(xiàn)布局改進(jìn)設(shè)計(jì)的核心，首先采用 價(jià)值流的方法，對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，找到問(wèn)題- 浪費(fèi)所在，即 在制品庫(kù)存量大和生產(chǎn)周期長(zhǎng)，并主要運(yùn)用了 S L P的方法，從產(chǎn)品- 產(chǎn) 量及工藝分析入手， 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)， 確定各生產(chǎn)單位之間的相互關(guān)系， 結(jié)合約束條件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)單元進(jìn)行了定義和設(shè)計(jì), 實(shí)現(xiàn)單元化生產(chǎn)， 并從需求節(jié)拍開(kāi)始，通過(guò)分析組裝工藝，對(duì)一條裝配生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行了布局 設(shè)計(jì)，并用韓格遜伯尼法對(duì)其進(jìn)行了平衡，兩條生產(chǎn)線(xiàn)的負(fù)荷系數(shù)分 別為 9 2 % 和 9 0 % ，且具有高度的柔性?？窗逑到y(tǒng)是聯(lián)系生產(chǎn)單元之間的 上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 摘要 II 紐帶，論文設(shè)計(jì)了兩種適合本公司經(jīng)營(yíng)方針的看板系統(tǒng)，一種是在表面 處理單元和標(biāo)準(zhǔn)硫化單元之間的雙箱（T w o - b i n ）看板，另一種是由標(biāo) 準(zhǔn)硫化單元到組裝流水線(xiàn)之間的雙箱（T w o - b i n ）看板。 最后，從在制品占廠房面積和生產(chǎn)周期兩個(gè)精益生產(chǎn)的指標(biāo)，對(duì)該 改進(jìn)的效果進(jìn)行了考核, 結(jié)果表明改進(jìn)是卓有成效的。 關(guān)鍵詞：價(jià)值流，單元化生產(chǎn)，看板，在制品，生產(chǎn)周期 上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 ABSTRACT III Dissertation for the Engineering Master Degree RUBBER VIBRATION ISOLATION PRODUCTION LINE LEAN STUDY AND PRACTICE ABSTRACT Lean production means eliminating wholeness of waste and focus on keeping improving, Key is reduce all the production action which does not add value on product. This kind of production management system basing on JIT (Just In time) thinking, which releases production orders to each working station in Kanban system. Lean production raise its requirements for facility design, Including “ liver system” production layout, cellular manufacturing, “ U” type assembly production line, simplified material handling and zero working in process stock, One piece flow, Kanban etc. The thesis introduces lean thinking and use value map to analysis current situation of production line, and define the waste problem which means big quantity of WIP and long lead time, Then use SLP method, start from product- quantity and process analysis, define production family, and what is the correlation between each cellular, refer to constrain condition to design and build standard production cell, As for assembly line design, start with Takt time of customer demand and process study, calculate how many work stations each line need, then use W.B.Helgeson- D.P.Birnie method balance the assembly lines. Make sure each line are well balanced and the load coefficient of two line are 92% and 90% respectively, also the pre- assembly and main assembly are synchronized, each line has the high flexibility. Kanban, as the material transfer control method, is a main tool of Lean Production. The thesis designed two Kanban systems based on the company operation requirement. 上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 ABSTRACT IV One is withdrawal Kanban, used for pull material from bonding cell to standard cell, the other one is used to pull material from standard cell to Assembly line. Lean production concepts are implemented in each step of the production line improvement design. Finally, check the results of the improvement design from two aspects of lean, they are shop- floor area needed WIP stock and Lead time. The results show that this improvement design is very good. KEY WORDS: Value map，Cellular manufacturing, Kanban, WIP, Lead time 上海交通大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立 進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不 包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。 對(duì)本文的研究 做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意 識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名：吳穎輝 日期： 2009 年 11 月 11 日 1 上海交通大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同 意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許 論文被查閱和借閱。 本人授權(quán)上海交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或 部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制 手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密，在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。 本學(xué)位論文屬于 不保密。 （請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“” ） 學(xué)位論文作者簽名：吳穎輝 指導(dǎo)教師簽名：金 燁 日期：2 0 0 9 年1 1 月1 1 日 日期：2 0 0 9 年1 1 月1 1 日 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第一章 緒 論 1 第一章 緒 論 1 . 1 課題的意義與必要性 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到今天， 國(guó)內(nèi)企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，產(chǎn)品供大于求的現(xiàn)象越 來(lái)越突出。隨著信息的進(jìn)一步透明，人才的不斷流動(dòng)，技術(shù)的同質(zhì)化傾向越來(lái)越明 顯，企業(yè)很難再利用自己的專(zhuān)有技術(shù)賺取超額利潤(rùn)。所以企業(yè)往往采取降低價(jià)格作 為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最重要的手段， 結(jié)果往往使企業(yè)的利潤(rùn)越來(lái)越少， 很多企業(yè)面臨虧損。 由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和參與全球經(jīng)濟(jì)一體化的步伐不斷加快，中國(guó)經(jīng)濟(jì)對(duì) 全球經(jīng)濟(jì)的影響力越來(lái)越大，相對(duì)粗放的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，使中國(guó)經(jīng)濟(jì)對(duì)資源的依賴(lài)性很 強(qiáng)，造成全球范圍內(nèi)的原材料價(jià)格大幅上升，增加了企業(yè)的成本，而下游企業(yè)為了 增加自身的競(jìng)爭(zhēng)力，往往逼迫上游企業(yè)自己消化因原材料漲價(jià)而增加的成本，有的 下游企業(yè)甚至要求上游企業(yè)進(jìn)一步降價(jià)。 中國(guó)加入之后，撤消了外資進(jìn)入中國(guó)的門(mén)檻，外商在中國(guó)的投資熱潮 一浪高過(guò)一浪，大量國(guó)外制造企業(yè)為了進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，也為了與中國(guó)企業(yè)在國(guó)際市 場(chǎng)上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，紛紛在中國(guó)建立自己的合資或獨(dú)資工廠。這些企業(yè)憑借其良好的管 理、先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)良的設(shè)備對(duì)中國(guó)制造型企業(yè)構(gòu)成了巨大的危脅。中國(guó)制造型企 業(yè)原有的原材料價(jià)格低、勞動(dòng)力便宜等優(yōu)勢(shì)已不復(fù)存在。 用戶(hù)的個(gè)性化需求越來(lái)越明顯，對(duì)交貨期的要求也越來(lái)越高，用戶(hù)對(duì)企業(yè)的要 求不再僅僅是提供需要的產(chǎn)品，而是在最短的時(shí)間里優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)地提供滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性 化需求的產(chǎn)品。為了達(dá)到這樣的要求，企業(yè)往往犧牲成本來(lái)縮短交貨期。 由于上述的這些原因，中國(guó)的制造型企業(yè)面臨著巨大的生存壓力，許多企業(yè)為 了謀求生存和發(fā)展，采取各種方法加強(qiáng)管理、增強(qiáng)實(shí)力，它們通過(guò)企業(yè)改制、戰(zhàn)略 規(guī)劃、（c o r p o r a t e i d e n t i t y s y s t e m ）視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)、組織結(jié)構(gòu)梳理與營(yíng) 銷(xiāo)體系建設(shè)等來(lái)提升自身的管理工作，解決企業(yè)發(fā)展定位、組織運(yùn)行機(jī)制、市場(chǎng)開(kāi) 拓及企業(yè)理念定位等企業(yè)發(fā)展與組織運(yùn)營(yíng)等問(wèn)題；通過(guò)減員分流、物流再造和建立 （企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)等來(lái)降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。但很多企業(yè)忽視了一個(gè)非 常重要的問(wèn)題，那就是如何通過(guò)充分挖潛并采取必要的手段降低生產(chǎn)成本？這是企 業(yè)降低成本的核心和關(guān)鍵點(diǎn)。 制造型企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在的浪費(fèi)。在精益生產(chǎn)理論中，將企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第一章 緒 論 2 活動(dòng)分為兩類(lèi)：增值作業(yè)和不增值而浪費(fèi)的作業(yè)。增值作業(yè)是指能為最終產(chǎn)品增加 功能，更好地滿(mǎn)足客戶(hù)需要的作業(yè)，是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所必需的；不增值作業(yè)是不能 給最終產(chǎn)品增加功能，不能增加客戶(hù)消費(fèi)效用的作業(yè)，從效率觀點(diǎn)看也就是一種浪 費(fèi)。徹底消除浪費(fèi)是降低企業(yè)生產(chǎn)成本的有效方法。企業(yè)中常見(jiàn)有七種浪費(fèi)現(xiàn)象： 制造過(guò)剩的浪費(fèi)。 停工待料的浪費(fèi)。 過(guò)多搬運(yùn)的浪費(fèi)。 加工本身的浪費(fèi)。 庫(kù)存的浪費(fèi)。 動(dòng)作的浪費(fèi)。 制造廢次品的浪費(fèi)。 而其中以制造過(guò)剩和庫(kù)存過(guò)多為最大的浪費(fèi)。制造過(guò)剩產(chǎn)生了存貨，存貨的存 在造成了大量的庫(kù)存和過(guò)多的搬運(yùn)，并掩蓋了生產(chǎn)中可能存在的質(zhì)量缺陷和低效 率。企業(yè)應(yīng)有效地識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)并徹底地消除這些浪費(fèi)，從而達(dá)到降低生 產(chǎn)成本的目的。 1 . 2 課題的研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 論文從工業(yè)工程的角度，利用精益生產(chǎn)的思路，重點(diǎn)研究生產(chǎn)線(xiàn)布局的改造和 物料供應(yīng)系統(tǒng)改進(jìn)。 1 . 2 . 1 生產(chǎn)線(xiàn)布局的改造 生產(chǎn)線(xiàn)的形式取決于產(chǎn)品的制造工藝和生產(chǎn)方式（大量流水生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和 單件小批生產(chǎn)） 。生產(chǎn)方式有其演變過(guò)程。第一次產(chǎn)業(yè)革命出現(xiàn)了工場(chǎng)制度，第二 次產(chǎn)業(yè)革命產(chǎn)生了生產(chǎn)流水線(xiàn)，第三次產(chǎn)業(yè)革命導(dǎo)致了柔性生產(chǎn)線(xiàn)的出現(xiàn)。第四次 技術(shù)革命通過(guò)社會(huì)信息化必將導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)方式、組織形式和管理體制的徹底性 變革。如今更是出現(xiàn)了精益生產(chǎn)方式（L e a n p r o d u c t i o n ）, 敏捷制造( A g i l e m a n u f a c t u r i n g ) 和清潔生產(chǎn)方式。如此對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的布置提出了新的要求。 無(wú)錫特瑞堡減震器有限公司在由集體所有制的地方企業(yè)，到被國(guó)際集團(tuán)收購(gòu)， 從而走向國(guó)際化的過(guò)程中，生產(chǎn)線(xiàn)并沒(méi)有隨著公司的快速發(fā)展而有變化，仍然沿用 工藝專(zhuān)業(yè)化的布置的原則，將生產(chǎn)線(xiàn)分為表面處理線(xiàn)、硫化線(xiàn)、組裝線(xiàn)、包裝檢測(cè) 區(qū)等，而生產(chǎn)方式往往受生產(chǎn)布局很大的限制和影響，這種布局方式導(dǎo)致如下的缺 點(diǎn)： 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第一章 緒 論 3 1 、產(chǎn)品在加工過(guò)程中的運(yùn)輸路線(xiàn)較長(zhǎng)，運(yùn)送原材料、半成品的工作量較大。 2 、產(chǎn)品在加工過(guò)程中的停放、等待的時(shí)間增多，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，增加了在 制品，多占用了資金。 3 、各生產(chǎn)單位之間的協(xié)作、往來(lái)頻繁，使生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃管理、在制品管理， 以及產(chǎn)品的成套性工作比較復(fù)雜。 而公司生產(chǎn)宗旨是按定單生產(chǎn)（M a k e t o O r d e r ）, 必須嚴(yán)格控制在制品庫(kù)存和 保證生產(chǎn)的柔性, 并保證準(zhǔn)時(shí)交貨。 1 . 2 . 1 . 1 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)單元 為了克服單件小批生產(chǎn)中按工藝原則配置加工設(shè)備的缺點(diǎn)，可采用成組技術(shù)的 方法，按照零部件加工表面和加工工藝上的相似性，對(duì)零部件進(jìn)行分類(lèi)編組，在此 基礎(chǔ)上，建立標(biāo)準(zhǔn)成組加工單元。 所謂標(biāo)準(zhǔn)成組加工單元，就是在一個(gè)生產(chǎn)單元內(nèi)，配備某些不同類(lèi)型的加工設(shè) 備，完成一族或幾族零件的全部加工任務(wù)，且加工順序在組內(nèi)可以靈活安排。 根據(jù)橡膠減震器產(chǎn)品的特點(diǎn)和工藝特性，可分為表面處理生產(chǎn)單元（由于該部 分與工藝布置原則下的布局一樣，所以本案不做研究） ，標(biāo)準(zhǔn)硫化單元（包括硫化- 包裝的所有工序）和組裝流水線(xiàn)。 1 . 2 . 1 . 2 組裝生產(chǎn)流水線(xiàn) 橡膠減震器產(chǎn)品中有一類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件相對(duì)較多，組裝工序相對(duì)較多，不 能在有限的硫化單元內(nèi)布置，所以應(yīng)另外成立一個(gè)加工單元即組裝流水線(xiàn)。 流水線(xiàn)的平面布置有直線(xiàn)型，直角型，U 型，山字型，環(huán)型和 S 型。U 型線(xiàn) 和 C E L L 生產(chǎn)線(xiàn) 因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越被人們所采用。同時(shí)， 降低庫(kù)存越來(lái)越受 到各企業(yè)的關(guān)注，而“o n e p i e c e f l o w ” ( 單件流) 是降低 W I P ( 在制品) 的有效方 法, 不僅如此, 單件流還可以減少占地, 節(jié)約空間。 為了提高生產(chǎn)線(xiàn)的效率，生產(chǎn)線(xiàn)的平衡至關(guān)重要。要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)（J I T ） 方式，一定要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)同步化，即各工序的生產(chǎn)節(jié)拍一致且穩(wěn)定。 1 . 2 . 2 看板系統(tǒng) 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一般的制造工廠中，物料搬運(yùn)作業(yè)約占 1 / 4 的總?cè)肆Γ? / 2 總空間， 3 / 4 的總生產(chǎn)工時(shí)，以及 1 / 6 5 / 6 之間的產(chǎn)品制造總成本。物料的搬運(yùn)不僅增加了 制造成本，同時(shí)因物料搬運(yùn)造成的毀損約占總搬運(yùn)量的 3 % - - 5 % 。由此可見(jiàn)，研究和 規(guī)劃物料搬運(yùn)系統(tǒng)（M a t e r i a l H a n d l i n g S y s t e m ）目的在于通過(guò)有效率的搬運(yùn)方式 以降低物料搬運(yùn)成本；增加物流的效率，改善設(shè)施使用效率，確保適時(shí)適地使用物 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第一章 緒 論 4 料；改善工場(chǎng)的安全和工作狀況 1 。 生產(chǎn)線(xiàn)的布局受生產(chǎn)物流設(shè)計(jì)的影響，也對(duì)生產(chǎn)物料設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。本論文將 著重研究如何通過(guò)看板系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)單元之間組織物流，降低 在制品庫(kù)存，縮短生產(chǎn)周期。 1 . 3 課題的目標(biāo) 課題要通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)的精益化改造，達(dá)到降低在制品數(shù)量及縮短生產(chǎn)周期的目 的。 1 在制品數(shù)量及在制品區(qū)面積方面： （1 ）取消噴漿 W I P 區(qū)。 ( 2 ) 在制品庫(kù)存減少 8 0 % 。 （3 ） 取消包裝專(zhuān)區(qū) 2 . 生產(chǎn)周期縮短 3 0 % 1 . 4 論文的結(jié)構(gòu) 第一章：緒論 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 第四章 生產(chǎn)布局的 精益化改造 第五章 看板系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第七章 結(jié)論 第六章 改造效果分析及評(píng)價(jià) 定義問(wèn)題 理論基礎(chǔ) 分析問(wèn)題 解決問(wèn)題 評(píng)價(jià)效果 總結(jié) 圖 1 論文結(jié)構(gòu)圖 F i g 1 T h e s i s c o n f i g u r a t i o n 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第一章 緒 論 5 1 . 5 本章小結(jié) 目前，在大多的制造工廠，一方面，由于先進(jìn)的生產(chǎn)管理理念的導(dǎo)入和市 場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)，人們開(kāi)始不斷地追求降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。 另一方面，既有的生產(chǎn)線(xiàn)的布局和生產(chǎn)物流組織形式已經(jīng)不能適應(yīng)新的生產(chǎn)管理理 念，如何通過(guò)企業(yè)內(nèi)部挖潛來(lái)降低成本，并進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)，達(dá)到精益求精，越來(lái) 越受到重視。 本章首先介紹了課題的背景與意義以及對(duì)本公司的重要性，提出了課題研究主 要內(nèi)容、主要相關(guān)理論和方法，主要解決的問(wèn)題，為論文搭建了基本的框架，為后 面的章節(jié)作了鋪墊。 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 6 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 2.1 設(shè)施規(guī)劃的概念 2.1 設(shè)施規(guī)劃的概念 設(shè)施規(guī)劃是在企業(yè)經(jīng)營(yíng)策略的指導(dǎo)下，針對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)或轉(zhuǎn)換活動(dòng)，從投入到 產(chǎn)出的全部過(guò)程中，將人員、物料及所需的相關(guān)設(shè)備設(shè)施等，做最有效的組合與規(guī) 劃，并與其他相關(guān)設(shè)施協(xié)調(diào)，以期獲得安全、效率與經(jīng)濟(jì)的操作，滿(mǎn)足企業(yè)經(jīng)營(yíng)需 求，同時(shí)更進(jìn)一步能對(duì)企業(yè)長(zhǎng)期的組織功能和發(fā)展產(chǎn)生更積極的影響和效益。它是 在傳統(tǒng)的工廠布局的基礎(chǔ)上，擴(kuò)及到滿(mǎn)足整體環(huán)境需求的規(guī)劃設(shè)計(jì)：一是由于節(jié)能、 環(huán)保意識(shí)的提升，人們?cè)诨I建某項(xiàng)設(shè)施的過(guò)程中，不僅要考慮其對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生污染 的來(lái)源與數(shù)量，加以控制和處理，而且，要以前瞻性和環(huán)保的眼光，綜合分析該設(shè) 施設(shè)置前后，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人們生活所可能帶來(lái)的影響程度和范圍，在事前分析和 策劃解決方式； 二是由于多品種、小批量的市場(chǎng)需求，產(chǎn)品生命周期縮短和信息系 統(tǒng)的發(fā)展，設(shè)施布局必須考慮“彈性化” ，如 FMS 的提出。總之，設(shè)施規(guī)劃問(wèn)題是一 種將設(shè)備、空間與成本諸要素，運(yùn)用科學(xué)的方法系統(tǒng)地加以分析、研究和抉擇，以 適應(yīng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式、機(jī)器設(shè)備、各作業(yè)環(huán)節(jié)的變動(dòng)及市場(chǎng)需求的多元化。 1 設(shè)施規(guī)劃研究的范圍如圖 2 所示： 圖 2 設(shè)施規(guī)劃的范圍 Fig 2 facilities design scope 制造業(yè)設(shè)施規(guī)劃 工廠 工廠內(nèi)部設(shè)計(jì) 工廠物料系統(tǒng) 工廠平面布置 工廠結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 工廠位置選擇 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 7 本文的研究的重點(diǎn)在于車(chē)間內(nèi)部的生產(chǎn)線(xiàn)工藝平面布置改造與車(chē)間內(nèi)部物流系 統(tǒng)的改造。 2.2 規(guī)劃設(shè)施理論的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 2.2 規(guī)劃設(shè)施理論的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 設(shè)施規(guī)劃的發(fā)展貫穿于工業(yè)工程的發(fā)展過(guò)程，從科學(xué)管理時(shí)期、運(yùn)籌學(xué)時(shí)期、 定量和精細(xì)化時(shí)期到目前的全球化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)期，設(shè)施規(guī)劃理論的研究也得到了一 次次的蛻變與發(fā)展： 1、二十世紀(jì)初到三十年代是學(xué)科的萌動(dòng)初創(chuàng)期，1911 年泰羅的科學(xué)管理的原 理出版標(biāo)志著人們開(kāi)始從經(jīng)驗(yàn)管理向科學(xué)管理邁進(jìn)。期間，泰羅、吉爾布雷斯夫婦 在進(jìn)行工作研究、時(shí)間研究和生產(chǎn)控制時(shí)已開(kāi)始關(guān)注制造廠的設(shè)計(jì)工作。此時(shí)，人 們的注意力還局限于特定工作場(chǎng)所內(nèi)工人的活動(dòng)上， 目標(biāo)主要局限于設(shè)備的布置上 2 2、二十世紀(jì)四十年代至六十年代是設(shè)施規(guī)劃學(xué)科的快速發(fā)展時(shí)期。對(duì)工廠設(shè)計(jì) 的研究由“動(dòng)作研究”拓展至工作物料儲(chǔ)運(yùn)方法（Material Handling）與工廠布置 （Plant Layout）研究。二戰(zhàn)中，由于戰(zhàn)爭(zhēng)的需求，促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展，排隊(duì)論、 線(xiàn)性規(guī)劃及系統(tǒng)論方法得到有效運(yùn)用，設(shè)施規(guī)劃成為研究對(duì)象更為廣泛的、具有獨(dú) 立的學(xué)科方向和技術(shù)體系的學(xué)科。美國(guó) R.Muther 提出了著名的系統(tǒng)化設(shè)施布置方法 (Systematic Layout Planning),至今仍在一般的設(shè)施布置設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用 2. 3、二十世紀(jì)七十年代起,計(jì)算機(jī)的普及使得運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用更有生命力。生產(chǎn)作 業(yè)管理的各類(lèi)軟件包的出現(xiàn),計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的應(yīng)用,業(yè)務(wù)管理的變化等等,使得設(shè) 施規(guī)劃進(jìn)入了現(xiàn)代發(fā)展階段。設(shè)施規(guī)劃的研究拓展至交通運(yùn)輸、港口、民航等系統(tǒng) 中，其理論與方法已開(kāi)始滲透于城市規(guī)劃、區(qū)域開(kāi)發(fā)、市政工程等領(lǐng)域。 2 4、二十世紀(jì)九十年代起，市場(chǎng)需求的多樣化，競(jìng)爭(zhēng)已從質(zhì)量、成本轉(zhuǎn)向快速響 應(yīng)市場(chǎng)，出現(xiàn)了新的管理模式：全球供應(yīng)鏈管理、虛擬企業(yè)、精益生產(chǎn)等，網(wǎng)絡(luò)成 為制造全球化的基礎(chǔ)。此時(shí)的設(shè)施規(guī)劃也呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)： 加強(qiáng)對(duì)高效、集成、柔性制造過(guò)程的研究，適應(yīng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變； 研究對(duì)象與應(yīng)用范圍逐步向第三產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展； 重視人的作用，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。 2.3 設(shè)施布置的基本方法 2.3 設(shè)施布置的基本方法 通常有 3 種方法：線(xiàn)圖(String Diagram)，多產(chǎn)品工藝過(guò)程表(Multi-column process chart)和從止表(From-To Chart)。 4 從止表是 3 種方法中較好、方便又準(zhǔn)確的一種。通過(guò)從止表既能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，又 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 8 是解決問(wèn)題的良好手段。從止表是一個(gè)矩陣，故便于用電腦作分析和計(jì)算。這一方 法在 SLP 中也得到了應(yīng)用。 2.4 車(chē)間布局設(shè)計(jì)理論 2.4 車(chē)間布局設(shè)計(jì)理論 關(guān)于工廠布局設(shè)計(jì)采取的作業(yè)程序，德國(guó)提出實(shí)行兩種可行的方法，即分析設(shè) 計(jì)法和綜合設(shè)計(jì)法。分析設(shè)計(jì)法也叫“由外向內(nèi)”或“從上而下”設(shè)計(jì)法。這種方 法遵循設(shè)計(jì)“先設(shè)計(jì)整體再設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)”的要求。例如一個(gè)車(chē)間的設(shè)計(jì)，先按廠房的 區(qū)域進(jìn)行廠房的建筑設(shè)計(jì)，再進(jìn)行車(chē)床的布置，這種方法適合比較熟悉而有經(jīng)驗(yàn)的 項(xiàng)目。優(yōu)點(diǎn)是有利于考慮建筑藝術(shù)和建筑工程的要求，適應(yīng)施工的程序。缺點(diǎn)是工 藝的要求必須服從建筑的要求。綜合設(shè)計(jì)法也叫“由內(nèi)向外”或 “從下而上”設(shè)計(jì) 法。這種方法從最小要素開(kāi)始，通過(guò)綜合各個(gè)要素再完成總體設(shè)計(jì)。例如從工位開(kāi) 始，逐步綜合工段、車(chē)間、分廠。這種方法比較穩(wěn)妥，適合于缺乏經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目，可 以制定出理想的方案。 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)是典型的分析設(shè)計(jì)法，分為確定位置、總體區(qū)劃、詳細(xì)布置、安 裝四個(gè)階段。因其以物流與產(chǎn)品產(chǎn)量分析為基礎(chǔ)，能比較好的反映生產(chǎn)運(yùn)作的要求， 所以克服了諸多分析設(shè)計(jì)法的建筑與工藝不協(xié)調(diào)的弊端。工廠設(shè)施布局的方法和技 術(shù)及其特點(diǎn)、發(fā)展如表 1 所示，設(shè)施系統(tǒng)布置規(guī)劃方法（SLP）已成為最基本的設(shè)施 布置方法，也是其他各種方法的理論基礎(chǔ)。 3 設(shè)施系統(tǒng)布置的起點(diǎn)是分析和綜合企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品及其產(chǎn)量，這些數(shù)據(jù)通常來(lái) 自設(shè)計(jì)部門(mén)和市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)分析。所以設(shè)施布局首先是調(diào)查研究、搜集資料， 其次是分析有關(guān)資料的相互關(guān)系，在綜合調(diào)研的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)若干方案 進(jìn)行選擇并組織實(shí)施。 SLP 法具體程序如圖 3: 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 9 圖 3 SLP 執(zhí)行程序 Fig 3 SLP Implementation program 程序說(shuō)明如下： 1、 數(shù)據(jù)收集分析 （P，Q，R，S，T） P產(chǎn)品和物料，包括其變化和特性 Q每種物品的數(shù)量 R加工流程或搬運(yùn)路線(xiàn)，即工藝操作過(guò)程加工順序或加工方法 S支持生產(chǎn)過(guò)程的服務(wù)部門(mén)或輔助部門(mén) T與上述四項(xiàng)有關(guān)的時(shí)間因素，以及與設(shè)計(jì)本身進(jìn)度有關(guān)的時(shí)間因素。 2、物流分析 3、與活動(dòng)范圍有關(guān)聯(lián)的分析。在進(jìn)行規(guī)劃布置時(shí)，除了以物流為主體來(lái)考慮布 置外，還要按照作為臨近性理由的活動(dòng)范圍的關(guān)聯(lián)程度來(lái)規(guī)劃布置的內(nèi)容。在次階 段，暫不考慮現(xiàn)實(shí)情況的制約，僅僅在理論上求出最合適的活動(dòng)范圍位置關(guān)系，以 原始資料：P、Q、R、S、T 及作業(yè)單位 1物流 7修正因素 8 實(shí)際條件限制 6 面積相關(guān)圖解 3 相互關(guān)系圖解 4所需面積 5可用面積 2作業(yè)單位相互關(guān)系 10評(píng)價(jià) 9多個(gè)方案 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 10 后再根據(jù)制約條件加以修正。 4、 繪制物流活動(dòng)范圍關(guān)聯(lián)線(xiàn)圖 在分析了物流活動(dòng)范圍相互關(guān)系后，以此為根據(jù)，將活動(dòng)范圍和工序展示在 線(xiàn)圖上，將部門(mén)或作業(yè)之間的活動(dòng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成位置關(guān)系，稱(chēng)為活動(dòng)范圍關(guān)聯(lián)圖。 5、 面積設(shè)定。在實(shí)際的設(shè)施布置設(shè)計(jì)過(guò)程中，常受到現(xiàn)有廠房或可利用土地 面積與形狀的限制等，而不得不把需要的面積與可利用的面積結(jié)合起來(lái)權(quán)衡考慮。 面積設(shè)定的方法如表 1。 6、 面積相互關(guān)系圖。把設(shè)定的面積與物流-活動(dòng)相互關(guān)系圖結(jié)合起來(lái)，按比 例繪成面積相互關(guān)系圖。 7、 布置設(shè)計(jì)的尋優(yōu)。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)施空間的實(shí)際制約和各種修正條件 （如：運(yùn) 輸方式、儲(chǔ)存設(shè)備、場(chǎng)地環(huán)境、人的要求、廠房特征、輔助設(shè)施和管理控制要求、 安全防護(hù)等） ，對(duì)各部門(mén)的位置、形狀等進(jìn)行調(diào)查，最終形成幾個(gè)可行和初步優(yōu)化的 布置方案。 8、 布置評(píng)價(jià)。對(duì)以上階段初步篩選的各備選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和綜合評(píng) 價(jià)，從定性和定量的結(jié)合中，從主觀和客觀兩個(gè)方面，認(rèn)定每個(gè)方案的“價(jià)值” ，得 到設(shè)施布置的評(píng)價(jià)與選擇。費(fèi)用-效果分析法、關(guān)聯(lián)矩陣、模糊綜合評(píng)判法、層次 分析法以及比較簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)工廠法、成本比較法、生產(chǎn)率評(píng)價(jià)法等均可用于方案評(píng) 價(jià)。 9、詳細(xì)布置。對(duì)選中方案在其空間相互布置圖的基礎(chǔ)上予以改進(jìn)，得到具體可 操作的詳細(xì)布置圖。 表 1 設(shè)施布局方法（技術(shù)）一覽表 布置方法或技術(shù) 年代 主要特點(diǎn)和適用條件 1流程圖，樣片排列等經(jīng)驗(yàn)判斷方法。20 世紀(jì) 50 年代 較為直觀、簡(jiǎn)便、易行。 2關(guān)于設(shè)施間物料流動(dòng)順序和數(shù)量的各 種數(shù)學(xué)分析方法。 如屬于最優(yōu)化及其搜索 算法的二次分派算法（QAP，1957）及相 應(yīng)得計(jì)算機(jī)軟件，如 CRAFT （1964） ， CORELAP（1967 ） 20 世紀(jì) 50 年代 中 期 至 60 年代 中期 該類(lèi)方法適用于設(shè)施數(shù)目 不太多的情況 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 11 表 1 （續(xù)） 布置方法或技術(shù) 年代 主要特點(diǎn)和適用條件 3系統(tǒng)布置規(guī)劃 （SLP）方法 20 世紀(jì) 60 年代 至今 該方法屬系統(tǒng)仿真技術(shù)， 它要 求把影響布局的因素盡可能 量化，在離散狀態(tài)下組合尋 優(yōu),該方法更適合于設(shè)施數(shù)目 不超過(guò) 15 個(gè)的情況，其突出 特點(diǎn)是具有方法論意義。 4人機(jī)交互式?jīng)Q策支持方法 20 世紀(jì) 80 年代 至今 該方法按決策者的意圖， 靠計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)支持決策； 能進(jìn)行預(yù) 測(cè)判斷；借助于模糊集理論, 采用圖論方法等。 5設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集成和設(shè)計(jì)模型集成的理想 實(shí)驗(yàn)環(huán)境方法（綜合決策環(huán)境方法） 20 世紀(jì) 90 年代 初至今 該方法是純粹計(jì)算機(jī)程序支 持的改進(jìn)方法。 表 2 面積設(shè)定方法及其特點(diǎn) 方法 特點(diǎn) 計(jì)算法 按照設(shè)備和作業(yè)的空間要求計(jì)算所需的面積，主要用于詳細(xì)的設(shè)計(jì) 中確定制造區(qū)域的面積 轉(zhuǎn)換法 把現(xiàn)在需要的面積轉(zhuǎn)化為將來(lái)布置方案中提出的必要面積，一般用 于確定未來(lái)輔助設(shè)施和儲(chǔ)存區(qū)域的面積 概略布置法 應(yīng)用模擬或設(shè)備模型進(jìn)行布置并確定面積，主要用于總體布局 標(biāo)準(zhǔn)面積法 采用某種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定面積 比率趨向預(yù) 測(cè)法 以單位人員和產(chǎn)品為基礎(chǔ)預(yù)測(cè)復(fù)合設(shè)施總面積，主要用于設(shè)施規(guī)劃 2.5 精益生產(chǎn)的概念 2.5 精益生產(chǎn)的概念 精益生產(chǎn)方式 （Lean Production，LP）又稱(chēng)豐田生產(chǎn)方式（Toyota Production System, TPS） ，產(chǎn)生于日本豐田公司。經(jīng)過(guò) 40 多年的改善和發(fā)展，已形成一套完整 的管理哲學(xué)和方法體系。 豐田公司生產(chǎn)調(diào)查部部長(zhǎng)中山清孝在 1997 年的豐田生產(chǎn)方 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 12 式講座上說(shuō)： “豐田生產(chǎn)方式的形成與發(fā)展過(guò)程始終是物流系統(tǒng)的改善過(guò)程。 ”簡(jiǎn)單 地說(shuō)，豐田生產(chǎn)方式是“為實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)員工、社會(huì)和產(chǎn)品負(fù)責(zé)的目的，以徹底杜絕 浪費(fèi)的思想為目標(biāo)，在持續(xù)改善的基礎(chǔ)上，采用準(zhǔn)時(shí)化和自動(dòng)化方式與方法，追求 制造產(chǎn)品的合理性的一種生產(chǎn)方式。 ”其包含的內(nèi)容如下： 2.5.1 精益物流系統(tǒng)布置 2.5.1.1 工廠總體布置 2.5.1 精益物流系統(tǒng)布置 2.5.1.1 工廠總體布置 豐田公司喜歡采用聯(lián)合大廠房，廠房之間平行布置，緊密排列且距離很近，門(mén) 與門(mén)相對(duì)以節(jié)省生產(chǎn)占地，縮短物流距離且使物流順暢。 2.5.1.2 車(chē)間總體布置 2.5.1.2 車(chē)間總體布置 1、 “河流水系”狀的總裝配線(xiàn)布置。總裝配生產(chǎn)線(xiàn)與其他零部件、生產(chǎn)單位在 布局上呈“河流水系”狀分布，全企業(yè)實(shí)行同步化均衡生產(chǎn)。該布局物流路線(xiàn)短、 順暢、沒(méi)有停止，物流和生產(chǎn)流向一致，可減少物流成本和周轉(zhuǎn)時(shí)間，易于達(dá)到準(zhǔn) 時(shí)生產(chǎn)和低廉物流的目的。 2、 “混流”生產(chǎn)的單條生產(chǎn)線(xiàn)。豐田按市場(chǎng)訂單組織多品種、小批量均衡生產(chǎn)， 為此大膽采用了“混流”生產(chǎn)各種不同規(guī)格的產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)化。由于單一生產(chǎn) 線(xiàn)代替了多種生產(chǎn)線(xiàn)，減少了生產(chǎn)線(xiàn)條數(shù)和工作站個(gè)數(shù)，設(shè)備和所需廠房、庫(kù)存都 減少了。 3、U 型布置的加工生產(chǎn)線(xiàn)。采用 U 型布置，可以實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)，易于平衡生產(chǎn) 線(xiàn)。 4、簡(jiǎn)單、低廉的設(shè)備配置。豐田公司在設(shè)備配置上，充分考慮在滿(mǎn)足需求的條 件下，盡可能自制低廉、小功能和更具彈性的小型設(shè)備。因其體積小、重量輕、便 于搬運(yùn)和重新布置，而使生產(chǎn)系統(tǒng)更具彈性。 2.5.2 物料搬運(yùn)系統(tǒng) 2.5.2 物料搬運(yùn)系統(tǒng) 1、 簡(jiǎn)單。豐田公司由于其工序布置緊密，許多工序的操作工人可以直接將工 件傳遞給下一道工序，因而，節(jié)省和避免了如傳送帶等物料搬運(yùn)系統(tǒng)，使工廠減少 了生產(chǎn)占地面積又減少了設(shè)備投資。 2、生產(chǎn)線(xiàn)內(nèi)“一個(gè)流”的生產(chǎn)組織形式。 “一個(gè)流”又稱(chēng) “one piece flow” 或 “單件流” ，是指生產(chǎn)線(xiàn)內(nèi)相鄰上下兩道工序之間流動(dòng)的在制品，在數(shù)量上任何 時(shí)候不超過(guò)緊前工序的裝夾數(shù)量，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不間斷、不超越、不落后，工序間盡 量采用滑道運(yùn)輸。 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第二章 設(shè)施規(guī)劃理論及精益生產(chǎn) 13 3、準(zhǔn)時(shí)、高效的運(yùn)輸體制。物流本身不產(chǎn)生附加價(jià)值，最好的物流是無(wú)需運(yùn)輸。 如果必須運(yùn)輸按準(zhǔn)時(shí)化進(jìn)行，即在必要的時(shí)候運(yùn)輸必要的產(chǎn)品。 2.5.3 精益物流系統(tǒng)控制特點(diǎn) 2.5.3.1 拉動(dòng)式生產(chǎn)系統(tǒng) 2.5.3 精益物流系統(tǒng)控制特點(diǎn) 2.5.3.1 拉動(dòng)式生產(chǎn)系統(tǒng) 根據(jù)市場(chǎng)需求，從產(chǎn)品裝配出發(fā)，每道工序和每個(gè)車(chē)間按照當(dāng)時(shí)的需要向前一 到工序和車(chē)間領(lǐng)取物料，發(fā)出工作指令，前道工序和車(chē)間按照這些指令進(jìn)行生產(chǎn)。 2.5.3.2 看板管理 2.5.3.2 看板管理 看板是一個(gè)紙卡，根據(jù)不同的實(shí)用性質(zhì)，上面分別記載前道工序，后道工序、 前道工序的存放位置、后道工序的存放位置、類(lèi)別代碼、產(chǎn)品名稱(chēng)、產(chǎn)品代碼、車(chē) 型、容器類(lèi)型、每個(gè)容器內(nèi)的存放件數(shù)等。 5 2.6 本章小結(jié) 2.6 本章小結(jié) 本章著重論述了設(shè)施規(guī)劃設(shè)施理論的發(fā)展，研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)布置方法（SLP）及 其執(zhí)行程序。論述了精益生產(chǎn)的概念和精益物流控制的特點(diǎn)，系統(tǒng)地介紹了本論文 的理論基礎(chǔ)，為方案評(píng)審提供了客觀標(biāo)準(zhǔn)。 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 14 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 3 . 1 生產(chǎn)線(xiàn)布局的現(xiàn)狀分析 本節(jié)共分三部分，第一部分為公司及產(chǎn)品和工藝簡(jiǎn)介，第二部分為公司生產(chǎn)線(xiàn) 布局的現(xiàn)狀測(cè)量和分析。 3 . 1 . 1 公司介紹 特瑞堡減震器（無(wú)錫）有限公司主要設(shè)計(jì)、生產(chǎn)汽車(chē)減震器。其前身為無(wú)錫 中策減震器有限公司，一家集體所有制企業(yè)，產(chǎn)品主要在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售，于 2 0 0 3 年被特瑞堡集團(tuán)收購(gòu)，成為國(guó)際化集團(tuán)公司在中國(guó)的技術(shù)中心和制造基地，目前產(chǎn) 品主要出口到美國(guó)和歐洲，及福特、大眾、通用、雪鐵龍等在中國(guó)的合資廠，和國(guó) 內(nèi)幾大汽車(chē)廠如上海汽車(chē)、長(zhǎng)春一汽、奇瑞等。在公司由本土化向國(guó)際化的轉(zhuǎn)變過(guò) 程中，先進(jìn)的技術(shù)和管理思想也同時(shí)引進(jìn)，如集團(tuán)在全球制造工廠推進(jìn)的 T O M P （T r e l l e b o r g O p e r a t i o n a l M a n a g e m e n t P r o g r a m ） ，其核心理念是 Q 4 0 圖 4 所示。 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 15 圖 4 Q 4 0 圖 F i g 4 Q 4 0 Q 4 0 對(duì)這個(gè)生產(chǎn)運(yùn)作提出了更高的要求，本論文則研究如何通過(guò)內(nèi)部挖潛，縮短 生產(chǎn)周期和降低在制品庫(kù)存。 3 . 1 . 2 產(chǎn)品及工藝介紹 無(wú)錫特瑞堡減震器是生產(chǎn)以橡膠為主要阻尼材料的橡膠減震器，主要應(yīng)用在乘 用車(chē)的底盤(pán)和發(fā)動(dòng)機(jī)上，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的種類(lèi)已經(jīng)有約 4 0 0 種，但 其工藝流程大體相近，主要工藝流程如圖 5 圖 5 橡膠減震器主要工藝流程圖 F i g 5 R u b b e r v i b r a t i o n i s o l a t o r m a i n p r o c e s s f l o w c h a r t 3 . 1 . 3 生產(chǎn)線(xiàn)布局的現(xiàn)狀測(cè)量和分析 0 0 無(wú)效率 質(zhì)量 每件事/ 產(chǎn)品 都做到卓越 0 0 拖欠 0 0 缺陷 0 0 事故 零缺陷 準(zhǔn)時(shí)交貨 最低的 成本 安全、健 康和環(huán)境 我們必須保證，我們 的產(chǎn)品按計(jì)劃正確地、 準(zhǔn)時(shí)地交付給顧客。 任何延遲都將產(chǎn)生 額外費(fèi)用，包括處理、 特殊運(yùn)輸和返工。 為了競(jìng)爭(zhēng)和盈利， 我們必須不斷的驅(qū)使 自己降低成本（持續(xù) 改進(jìn)） 。 我們必須持續(xù)尋找 降低成本和消除任何 浪費(fèi)（7種浪費(fèi)）的方 法。 所有員工一起努 力， 創(chuàng)造一個(gè)更加安 全的環(huán)境。 維持相關(guān)的安全 和環(huán)境系統(tǒng)。 ? 通過(guò)采取預(yù)防措 施，第一次就把事 情做對(duì)。 ? 每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員在 我們的產(chǎn)品質(zhì)量 方面都擔(dān)當(dāng)主角。 愿景 = 質(zhì)量 + 4 個(gè)零 = Q 40 Q 40 橡膠密煉 硫化成型 金屬件處理 組裝 灌裝 性能檢測(cè) 組裝 包裝入庫(kù) 噴碼刻字 Q 20 Q 10 Q 30 Q 40 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 16 無(wú)錫特瑞堡的主廠房有 1 7 ，0 0 0 平方米，其主要的設(shè)備為：磷化線(xiàn)一條，鋁清 洗線(xiàn)一條，噴膠漿機(jī) 6 臺(tái)，硫化壓機(jī) 6 0 臺(tái)，設(shè)備是按照工藝原則布置，由于表面處 理生產(chǎn)設(shè)備（包括磷化、鋁清洗和噴膠漿機(jī)）要使用化學(xué)藥品，且具有揮發(fā)性，所 以要進(jìn)行廢氣和廢水處理，設(shè)備布置在靠近廢水、氣處理設(shè)備的墻邊，便于布置管 道和節(jié)約能源，其布局圖如圖 6 所示： 金 屬 件 倉(cāng) 庫(kù) 噴漿WIP區(qū) 硫化注射機(jī) 組裝區(qū) 密煉車(chē)間 工廠布置圖 包裝區(qū) 成品倉(cāng) 庫(kù) 物 流 簡(jiǎn) 圖 金 屬 件 處 理 生 產(chǎn) 線(xiàn) 圖 6 工廠布置圖及物流簡(jiǎn)圖 F i g 6 P l a n t L a y o u t a n d m a t e r i a l f l o w s k e t c h 生產(chǎn)線(xiàn)的布局可分為表面處理區(qū)域、硫化區(qū)、組裝測(cè)試區(qū)和檢查包裝區(qū)，其中 噴膠漿 W I P區(qū)面積約為 5 0 4平方米，包裝專(zhuān)用區(qū)約為 4 1 0平方米，噴膠漿 W I P區(qū)是 用來(lái)存放噴漿和硫化之間的在制品和硫化和組裝之間的在制品，包裝專(zhuān)用區(qū)則用來(lái) 專(zhuān)門(mén)進(jìn)行包裝和檢查的區(qū)域。 按照工藝專(zhuān)業(yè)化形式組成的生產(chǎn)單位，由于將同類(lèi)的工藝設(shè)備和相同的工藝加 工方法集中在一起，帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn)。 1 、由于提高了設(shè)備的利用率，可減少設(shè)備的投資，由于硫化設(shè)備和表面處理設(shè) 備單價(jià)較高，以上的布局充分利用了這一點(diǎn)。 2 、工人固定操作某一種設(shè)備，有利于提高其專(zhuān)業(yè)技能。另一方面也方便管理， 如制定技能工資、崗位工資、崗位補(bǔ)貼等。 工藝專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)單位，由于不能獨(dú)立地完成產(chǎn)品（或零件）的全部加工任務(wù)， 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 17 一件產(chǎn)品必須通過(guò)許多生產(chǎn)單位才能完成，這就造成以下缺點(diǎn)。 1 、產(chǎn)品在加工過(guò)程中的運(yùn)輸路線(xiàn)較長(zhǎng)，運(yùn)送原材料、半成品的工作量較大。 2 、產(chǎn)品在加工過(guò)程中停放、等待的時(shí)間增多，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，增加了在制品， 多占用了資金。 3 、各生產(chǎn)單位之間的協(xié)作、往來(lái)頻繁，使生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃管理，在制品管理，以 及產(chǎn)品的成套性工作比較復(fù)雜。 3 . 2 價(jià)值流分析 價(jià)值流管理是指通過(guò)系統(tǒng)化地獲取和分析數(shù)據(jù)來(lái)制定計(jì)劃，并與精益化的創(chuàng)新 精神相聯(lián)系的一個(gè)過(guò)程。它不僅是一種管理工具，也是一種被驗(yàn)證了的規(guī)劃與革新 過(guò)程，這個(gè)過(guò)程能夠使公司實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。更重要的是，價(jià)值流管理不是一種告訴 人們?cè)鯓痈行У刈龊霉ぷ鞯姆椒?，而是一種賦予人們一定權(quán)力的系統(tǒng)方法，人們 可以利用這種權(quán)力制定計(jì)劃，以便確定怎樣以及何時(shí)實(shí)施能使客戶(hù)的需要更容易得 到滿(mǎn)足的革新活動(dòng)。價(jià)值流并不是讓人們更快地、更努力地去工作，而是要理順一 個(gè)系統(tǒng)，以便使物質(zhì)能夠在生產(chǎn)過(guò)程中按客戶(hù)要求的節(jié)奏有序地流動(dòng)。 6 本論文以一個(gè)代表性的產(chǎn)品 S A I C A 8 2 3 9為例，通過(guò)測(cè)量、分析構(gòu)建了產(chǎn)品的價(jià) 值流程圖如圖 7 所示： Logistic PlannerDemand annual Customer Purchase Order Supplier Warehouse 原膠 小料 6 M 1 W 1 M 1W 密煉 Opt.：40 內(nèi)芯金屬件 表面處理硫化組裝 FG包裝入庫(kù) M. F。C W. Order W. Plan W. plan D. plan Feedback Information flow Material flow Weekly Plan 1D 5D 8H 8H 8H 24 8H CT：5S Shift：2 C/O:2H Lead T： Lot： Opt.：2 CT：3S C/O：5M Shift：2 Opt.：3 CT：25S Shift：3 Opt.：4 CT：30S Shift：2 C/O：5HC/O：5M 零件 SAIC 8239 Value Map Before 5D0.3 D 206S 10 D 75S 1 D 120 1 D Total Lead Time:23.3D Value Added T:406S VA rate：0.02% 24 24 FG包裝檢查 6 成品倉(cāng)庫(kù) Opt.：1 CT：5S Shift：1 C/O：5M 5S 6D 圖 7 S A I C A 8 2 3 9 價(jià)值流程圖 F i g 7 S A I C A 8 2 3 9 V a l u e M a p 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 18 通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)的布局和價(jià)值流程圖分析，可對(duì)目前的生產(chǎn)線(xiàn)的狀況概括如下： 1 、目前的生產(chǎn)組織形式。 （1 ）生產(chǎn)形式是按訂單批量生產(chǎn)，各工序（車(chē)間）生產(chǎn)計(jì)劃按周滾動(dòng)安排， 車(chē)間主管每日安排各個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)計(jì)劃。 （2 ）在金屬件處理后送往“噴漿 W I P 區(qū)”，并且金屬件處理后必須在一個(gè)月 內(nèi)使用，過(guò)期要返工或報(bào)廢。 （3 ）金屬件硫化后，如需要組裝則送往組裝區(qū)，如不需要?jiǎng)t直接送往包裝檢 查區(qū)。 （4 ）組裝完成后，集中到包裝、檢查區(qū)域統(tǒng)一包裝入庫(kù)。 2 、存在的主要的問(wèn)題 （1 ） 、在制品數(shù)量多：由以上的分析可知噴膠漿 W I P 區(qū)面積約為 5 0 4 平方米， 數(shù)量約為兩周的生產(chǎn)量，包裝專(zhuān)用區(qū)約為 4 1 0平方米，數(shù)量約為兩天的生產(chǎn)量。大 量的在制品占用大量的廠房面積，降低單位廠房的產(chǎn)出率，在管理方面也要投入大 量的人力和物力，造成不必要的生產(chǎn)成本，同時(shí)也掩蓋了各種問(wèn)題，如生產(chǎn)計(jì)劃安 排不合理、設(shè)備故障率高、零部件供應(yīng)不及時(shí)等，所以說(shuō)“庫(kù)存是萬(wàn)惡之源” 。 （2 ） 、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。 由典型產(chǎn)品的價(jià)值流分析可知，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期為 2 6 天， 而其中價(jià)值增加的時(shí)間僅為 6 4 6 秒，僅占整個(gè)生產(chǎn)周期的 0 . 0 3 % ，其他的時(shí)間大多花 費(fèi)在等待和零件轉(zhuǎn)移上，是一種巨大的浪費(fèi)。生產(chǎn)周期長(zhǎng)要降低了生產(chǎn)系統(tǒng)的反應(yīng) 速度，不能適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)。 3 . 3解決方案 由價(jià)值流分析可以看出，生產(chǎn)工序間的節(jié)拍不平衡，是在制品存在的根本原因， 由工藝技術(shù)決定，可改進(jìn)的余地不大，而工藝化生產(chǎn)線(xiàn)布局則客觀上要求批量制的 生產(chǎn)組織方式與之相適應(yīng)，工序間存在大量庫(kù)存在所難免。 降低在制品的關(guān)鍵是在布局上要是生產(chǎn)流程的呈“河流水狀” ，在物流設(shè)計(jì)上使 生產(chǎn)線(xiàn)上的產(chǎn)品“時(shí)刻”處于流動(dòng)狀態(tài)，可采取如下的解決方案： 1 、 通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化的硫化單元，使產(chǎn)品自硫化工序、組裝、測(cè)試、檢查到包 裝在一個(gè)單元內(nèi)完成，并在單元內(nèi)執(zhí)行“一個(gè)流” ，即減少了產(chǎn)品的等待時(shí)間，縮短 了生產(chǎn)周期，又可以消除批量生產(chǎn)的弊端，消除在硫化- 組裝，組裝、測(cè)試- 檢查包 裝工序間的大量在制品。 2 、針對(duì)復(fù)雜的產(chǎn)品建立組裝流水線(xiàn)。 3 、在表面處理工序和標(biāo)準(zhǔn)單元間，標(biāo)準(zhǔn)單元和組裝流水線(xiàn)之間建立看板拉動(dòng)系 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第三章 橡膠汽車(chē)減震器生產(chǎn)線(xiàn)布局現(xiàn)狀分析 19 統(tǒng)，可在這些工序間實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn)，可消除這些工序間的庫(kù)存，減少等待時(shí)間，進(jìn) 而縮短生產(chǎn)周期。 3 . 4 本章小結(jié) 本章通過(guò)生產(chǎn)布局現(xiàn)狀的分析和價(jià)值流的分析，確定了目前問(wèn)題的所在即在制 品量大和生產(chǎn)周期長(zhǎng)，并制定了建立標(biāo)準(zhǔn)單元和看板系統(tǒng)的解決方案。 上海交通大學(xué)工程碩士論文 第四章 生產(chǎn)線(xiàn)布局的精益化改造 20 第四章：生產(chǎn)線(xiàn)布局的精益化改造 第四章：生產(chǎn)線(xiàn)布局的精益化改造 本章主要介紹設(shè)施規(guī)劃理論在公司生產(chǎn)線(xiàn)布局改造中的運(yùn)用，共分四部分， 第一部分為公司現(xiàn)有生產(chǎn)布局對(duì)改造的約束分析及產(chǎn)品-產(chǎn)量、工藝分析；第二部分 為標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計(jì)；第三部分為組裝流水線(xiàn)的設(shè)計(jì)；第四部分為本章小結(jié)。 4.1. 公司生產(chǎn)布局約束及產(chǎn)品-產(chǎn)量、工藝分析 4.1. 公司生產(chǎn)布局約束及產(chǎn)品-產(chǎn)量、工藝分析 本節(jié)共三個(gè)部分，第一部分為主要介紹現(xiàn)有的生產(chǎn)布