設施規(guī)劃與物流分析實習報告.doc

_本科3+1實踐課程報告捷普電子（廣州）有限公司設施規(guī)劃與物流分析學 院 機電工程學院 專 業(yè) 工業(yè)工程 年級班別 2011級（2）班 學 號 3111000649 學生姓名 彭元元 指導教師 傅惠 2015年1月精品資料精品資料實踐課程名稱： 設施規(guī)劃與物流分析 （總學分數(shù) 4分 ）實踐課程模塊1： 設施規(guī)劃與物流分析課程設計 （2學分） 內部物流規(guī)劃課程設計（2學分）精品資料摘 要設施規(guī)劃與物流分析一直是工業(yè)工程領域的重要研究內容，設施布局的好壞與制造系統(tǒng)的生產效率、生產成本、廠房利用率、設備利用率和車間的生產安全都有重要的關系。車間的設施布局設計是一個多目標和多約束的問題。本文將SLP（系統(tǒng)布置設計）方法運用到捷普電子（有限）公司生產線布局的改善中，最后得出一個適合該工廠的解決方案。關鍵詞：設施規(guī)劃，多品種小批量，SLP注：本實踐課程題目來源于（企業(yè)名稱） 捷普電子（廣州）有限公司 精品資料AbstractFacilities planning and logistics analysis has always been an important research content in the field of industrial engineering, the stand or fall of facility layout and production efficiency of manufacturing system. The cost of production plant utilization rate of equipment utilization and workshop production safety have important relationship Workshop facility layout design is more than a goal and constraint problems In this paper, using the method of SLP (system layout design) into the jabil (limited) in the improvement of the production line layout, finally concluded a solution for the factory.Keywords: facilities planning, many varieties of small batch, SLP目 錄1 緒論41.1課題背景及目的41.2課題的理論背景41.3課題研究方法51.3.1系統(tǒng)布置設計（SLP）51.4論文構成及研究內容62 調研分析82.1 捷普電子（廣州）有限公司車間基本情況82.1.1 該車間設施布局存在的問題82.2 基于SLP的車間設施布局方案設計92.3 作業(yè)單位綜合關系分析102.3.1 作業(yè)單位劃分112.3.2 物流關系分析122.3.3 非物流關系分析142.4 設施平面布置172.5 改善方案評估193 結論25參 考 文 獻261 緒論1.1課題背景及目的過去，設施規(guī)劃主要是作為一門學科來研究；但在當今全球市場的競爭環(huán)境下，設施規(guī)劃更多的是作為一項戰(zhàn)略。企業(yè)不再是獨立的個體競爭，而是必須加入某種組織或共同體，形成關注顧客的綜合供應鏈才能保持競爭力。設施規(guī)劃特別是其中的工廠設 計著重研究工廠總平面布置、車間布置及物料搬運等內容，其目標是通過對工廠各組成部分相互關系的分析，進行合理布置，得到高效運行的生產系統(tǒng)，獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。設施規(guī)劃就是要確定作業(yè)單位有形的固定資產如何最好地支持該作業(yè)單位要達到的目標?！?+1”實習使我們走進了企業(yè)，了解企業(yè)的日常運營情況?；谄髽I(yè)的實際生產情況，結合設施規(guī)劃與物流分析的知識對生產系統(tǒng)進行優(yōu)化對整個實習過程有著重大的意義。結合實際情況，我在“3+1”實習過程中，擔任捷普電子（廣州）有限公司生產主管助理一職，工作范圍只要是在SMT段。故此，本課題將以總物流量最小為目的，進行物流分析與改善。目的在于提高自我專業(yè)理論知識的運用能力、學會在實際生產改善中使用設施規(guī)劃與物流分析中的系統(tǒng)布置設計(SLP)方法，為企業(yè)提供了參考的價值。1.2課題的理論背景20世紀初，泰勒、甘特、吉爾布雷斯夫婦在進行工作研究、時間研究、生產控制時開始關注制造廠的設計工作，認識到工廠設計對工廠效益有重大影響，并認識到物流在生產管理及工廠設計中的意義，開始把“機”和“物”的管理提到一定的地位上來。設施規(guī)劃對企業(yè)內很多活動都有影響，如搬運和維護成本、員工精神狀況、動作成本、資金投入、設施管理等。它還影響到企業(yè)適應未來變化和滿足未來需求的能力，因此設施規(guī)劃的重要將不斷提升，并且對領域的工程專家構成挑戰(zhàn)3。近十幾年來，設施規(guī)劃的含義已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化。過去，設施規(guī)劃主要是作為一門學科來研究；但在當今全球市場的競爭環(huán)境下，設施規(guī)劃更多的是作為一項戰(zhàn)略。在現(xiàn)今復雜的社會下，生產不同產品工廠的模式必然存在著差異，這就給工廠布置設計帶來了難題。其中系統(tǒng)布置設計(SLP)方法提供了一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規(guī)劃設計方法，采用一套表達力極強的圖例符號和簡明表格，通過一套條理清晰的設計程序進行工廠布置設計的方法。這種方法為設施設計人員與生產管理人員廣泛采用，實踐效果良好。系統(tǒng)布置設計不是一種嚴密的設計理論，而是一套實踐性非常強的設計模式和規(guī)范的設計程序。學習和掌握系統(tǒng)布置設計方法最有效的手段就是直接參與設計工作。1.3課題研究方法為幫助設施規(guī)劃人員作好布置設計，人們已經(jīng)開發(fā)出了多種不同的布置方法。這些布置方法主要分為兩大類：構造型和改進型。構造型布置方法主要是從零開始得出一個新布置方案；而改進型則是在已有布置的基礎上產生布置。本文構建使用的布置方法是構造法，采用繆塞提出的“系統(tǒng)布置設計（SLP）”布置方法完成設施布置分析與方案提出。1.3.1系統(tǒng)布置設計（SLP）繆塞將系統(tǒng)工程概念和系統(tǒng)分析方法應用于工廠布置，由此形成了該方法。自系統(tǒng)布置設計法誕生以來，設施規(guī)劃設計人員不但把它應用于各種機械制造廠設計，而且還在探索系統(tǒng)布置設計在其他領域的應用前景。系統(tǒng)布置設計SLP法將研究設施布置問題的依據(jù)和切入點歸納為P產品、Q產量、R工藝過程、S輔助部門、T時間5個基本要素。采用SLP法進行企業(yè)總平面布置的首要工作是對各作業(yè)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，經(jīng)過綜合得到作業(yè)單位相互關系表。然后，根據(jù)相互關系表中作業(yè)單位之間相互關系的密切程度，決定各作業(yè)單位之間距離的遠近，安排各作業(yè)單位的位置，繪制作業(yè)單位位置相關圖。將各作業(yè)單位實際占地面積與作業(yè)單位位置相關圖結合起來，形成作業(yè)單位面積相關圖。通過作業(yè)單位面積相關圖的修正和調整，得到數(shù)個可行的布置方案，然后采用加權因素對各方案進行評價擇優(yōu)，并對每個因素進行量化，以得分最多的布置方案作為最佳布置方案。統(tǒng)布置設計是一種邏輯性強，條理清楚的布置設計方法，分為確定位置，總體區(qū)劃，詳細布置及實施四個階段，在總體區(qū)劃和詳細布置兩個階段采用相同的SLP設計程序。在SLP程序中，一般經(jīng)過下列步驟：（1）準備原始資料（2）物流分析與作業(yè)單位相互關系分析（3）繪制作業(yè)單位位置相關圖根據(jù)物流相關表，考慮每對作業(yè)單位間相互關系等級的高低，決定兩作業(yè)單位相對位置的遠近，得出各作業(yè)單位之間的相對位置關系。 圖1.1 系統(tǒng)布置設計（SLP）工作流程1.4論文構成及研究內容本論文根據(jù)廣東工業(yè)大學工業(yè)工程專業(yè)3+1實踐課程設施規(guī)劃與物流分析的要求，選定現(xiàn)場項目為車間級、廠區(qū)級的設施規(guī)劃，然后，按必選模塊的課程設計指導書要求，收集企業(yè)內部相關的數(shù)據(jù)，最后，按課程設計要求完整執(zhí)行。具體內容如下：1、 工廠布置設計針對選定的產品實例，完成下列工作：（1） 產品分析，產品產品分析，確定生產類型。（2） 產品工藝過程分析。計算物流量繪制各零件的工程零件圖繪制產品的總工藝過程圖繪制產品初始工藝過程表繪制產品較佳工藝過程表（3） 物流分析繪制從至表繪制物流強度匯總表劃分物流強度等級，確定物流強度分析表繪制作業(yè)單位物流相關圖（4） 作業(yè)單位綜合相互關系分析，確定作業(yè)單位之間綜合相互關系計算表、綜合相互關系密切等級劃分表、綜合相互關系密切與劃分比例、作業(yè)單位綜合相互關系表。（5） 工廠總平面布置，確定綜合接近程度、作業(yè)單位位置相關圖、作業(yè)單位面積相關圖、作業(yè)單位面積相關圖整理。（6） 方案評價與選擇，通過布置方案的自我評價、從物流效率、工藝流程要求及生產變化的適應等方面對方案進行評價比較，得出最佳方案。2 調研分析本報告選用的是emerson（美國艾默生電氣公司，以下簡稱Emerson）產品中的GBB電路板。以下是針對該產品進行的調研分析。2.1 捷普電子（廣州）有限公司車間基本情況Emerson是全球500強企業(yè)，同時也是捷普電子的主要客戶之一，捷普電子有6條生產線專門用來生產Emerson的產品，現(xiàn)有員工75名，Emerson產品的種類多達40多種，種類繁多，且多數(shù)產品批量較小，為典型的多品種小批量生產組織形式。近年來，隨著車間老產品市場占有率不斷提高，車間生產的產品呈現(xiàn)供不應求的態(tài)勢，現(xiàn)繼續(xù)擴大產品規(guī)模和產品數(shù)量，且因受制于各種客觀因素，該車間尚無新建廠區(qū)的計劃，為挖掘現(xiàn)有車間的生產效率挖掘點，我通過現(xiàn)場調研發(fā)現(xiàn)，目前該車間設施布局方面尚有較大的改善空間。為改善這一現(xiàn)狀，我們擬對該車間進行物流分析與設施布局優(yōu)化，以改善車間物流流向，減少搬運量，進而達到提高生產效率的目標。2.1.1 該車間設施布局存在的問題經(jīng)過多次對捷普公司生產車間進行現(xiàn)場調查得知，目前車間在設施布局方面存在的問題主要如下：車間設施布置形式以機群式布置為主，此種布置形式雖然對產品的適應性較強，生產柔性大，但當產品工序較多需要經(jīng)過多種設備時，工件就要往返于各工序間，如此就增加了產品的搬運距離和次數(shù)，這樣常導致物料逆向流動與交叉搬運的問題；在物流方面存在搬運路線長、物料交叉回流突出和搬運量大等問題；車間設備布局與車間主要產品生產工藝不一致。以上問題導致車間物流成本高，在制品大量積壓，影響了生產效率、延長了生產周期，生產計劃和產品交貨期不穩(wěn)定。圖2.1為車間原始布局圖，圖2.2為車間emerson產品的工藝流程圖。 圖2.1 車間原始布置圖 圖2.2 Emerson產品工藝流程圖2.2 基于SLP的車間設施布局方案設計生產車間的產品的品種的多少及每種產品的產量的高低，決定了車間的生產類型，進而影響著車間的布置形式。設施布置形式是設施布局優(yōu)化的基礎，設施布局方式合理與否直接決定后續(xù)進行布置工作的效果。設施布置形式的種類主要包括產品原則布置、工藝原則布置、成組原則布置和固定工位布置等。設施布置方式確定的總體思路是由P（產品）-Q（產量）分析確定其適宜的生產組織方式，根據(jù)所確定的生產組織方式確定適合該車間的實施布局方式。該車間的實施布置方式確定具體過程如下：第一步，運用P-Q分析法，對車間的生產組織狀況進行分析。根據(jù)該車間產品及產量數(shù)據(jù)，畫出該車間的P-Q分析圖，如圖2.3所示，從圖2.3可以看出，該車間產品品種眾多，單種產品產量不大，不同品種間存在差異；第二步，確定適宜的生產組織方式。根據(jù)p-Q分析的結論，結合車間生產設備多為通用設備費生產狀況，適宜采用目前的多品種小批量的生產組織方式。第三部，確定適宜的設施布置方式。針對該車間多品種小批量的生產組織方式，實施布置需多產品多變具有較高的適應性，因此確定該車間適宜的設施布置方式為“機群式布置”，這與車間目前的布置方式是一樣的，然而在對車間調研時發(fā)現(xiàn)，該布置方式的同時也帶來物流量增加、物料交叉搬運與逆向流動等問題。 圖2.3 P-Q分析圖2.3 作業(yè)單位綜合關系分析在設備布置形式確定后，需對車間個作業(yè)單位間的關系進行分析。基于該車間的生產狀況和未來發(fā)展方向，通過調研、分析A公司該車間的產品類型及該車間的產品工藝流程，對該公司5種有代表性的產品進行作業(yè)單位綜合相互關系分析。捷普電子有限公司個作業(yè)單位不僅有物流關系，也有非物流關系。因此，在SLP中，必須將作業(yè)單位間的物流關系和非物流關系進行綜合，綜合后的相互關系稱為作業(yè)單位綜合相互關系。在進行作業(yè)單位物流與非物流關系分析時，首先需對該車間各類設施進行作業(yè)單位劃分。2.3.1 作業(yè)單位劃分作業(yè)單位劃分是指將車間的所有設備、輔助設備按照功能相似性等原則進行歸類形成若干相對獨立的區(qū)域，以便系統(tǒng)分析研究它們之間的物流與非物流關系，為后續(xù)設施布局優(yōu)化提供基礎。根據(jù)上文中確定的該車間設備布置形式為“總體機群式布置與局部成組布置結合”的原則，將功能相似的設備歸為一類；同時為更準確反映設備間物流與非物流關系，為局部成組布置提供依據(jù)，綜合分析車間產品工藝流程，根據(jù)工藝連續(xù)性和設備使用頻率將相關區(qū)域進行細化。最后得到該車間作業(yè)單位劃分結果，把該車間的所有設備劃分為12個作業(yè)單位,如表2.1所示,各單位之間的距離關系可用距離從至表表示，如表2.2所示。表2.2 距離從至表2.3.2 物流關系分析物料搬運量大小即影響制造成本，同時也影響產品生產周期。減少物料搬運量是車間進行車間布局優(yōu)化的一個重要目的，因此在車間設施布局之前必須對劃分好的作業(yè)單位之間的物流關系進行量化分析。物流分析過程具體過程如下：第一步，根據(jù)該車間5種代表性的產品工藝流程圖，分別測算其在各道工序加工前后的質量，構造搬運量從至表，如表2.3。表2.3 搬運量從至表第二步，物流強度計算。根據(jù)產品產量計算各個作業(yè)單位之間產品的物流量（計算公式為：物流量=質量*產量），匯總每對作業(yè)單位之間各種產品的物流量，得到作業(yè)單位之間的總物流量（稱為物流強度），見表2.4，從表中可以計算出，總物流量為2242.表2.4 物流量從至表第三步，物流強度定級。按照表2.2所示的物流強度等級劃分參照表劃分各作業(yè)單位間的物流強度等級。最后得到該車間個作業(yè)單位對之間的物流強度等級表，如表2.3所示。表2.3 各作業(yè)對之間的物流強度等級作業(yè)單位間存在物流關系作業(yè)對共有11對，其中物流強度等級為A有1對，為E有3對，I級有3對，物流強度等級為O有2對，U有2對，布置設施時暫時不予考慮。2.3.3 非物流關系分析作業(yè)單位對之間的相互接近程度不僅受物流因素的影響，而且受到非物流因素的影響。尤其當某些作業(yè)單位對之間物流強度不大或某些作業(yè)單位對環(huán)境的要求特別嚴格時，非物流因素就顯得至關重要。因此，要全面準確評估各個作業(yè)單位之間的相互關系，有必要進行深入的非物流分析。非物流分析過程如下:第一步，非物流因素確定。通過現(xiàn)場深入調研，確定影響該車間的非物流因素主要有作業(yè)性質相似程度，工業(yè)流程連續(xù)與否，工作聯(lián)系的頻繁程度，噪聲、溫度、振動、煙塵、危險品等環(huán)境因素的影響，現(xiàn)場整潔美觀與否，是否是同一班組人員，管理是否方便。第二步，調查問卷設計與發(fā)放。為全面的獲取信息，將所有的作業(yè)單位對的相互關系納入考察范圍之內，發(fā)放時根據(jù)受調查人員的分工不同將調查問卷發(fā)放到不同的人群中。第三步，調查問卷的統(tǒng)計與分析。根據(jù)問卷的填寫情況對各作業(yè)單位之間的相互關系評分。第四步，非物流關系定級。按照表2.4所示的非物流密切程度等級劃分參照表，劃分作業(yè)單位之間的非物流等級。表2.4 非物流密切程度等級劃分參照表最后得到該車間各作業(yè)單位對之間的非物流密切程度等級表，見表2.5所示。表2.5 作業(yè)單位間的相互關系根據(jù)表2.5做出綜合相互關系等級劃分表，如表2.6所示。表2.6 綜合相互關系等級劃分將得到的相互關系綜合作業(yè)表按綜合關系得分大小排序，得到如表2.7所示的密切程度關系表。表2.7 綜合關系等級劃分將綜合相互關系計算表中的綜合相互關系總分轉化為關系密切等級，繪制成作業(yè)單位綜合相互關系表，如表2.8所示。表2.8 各作業(yè)單位綜合接近程度排序2.4 設施平面布置1 根據(jù)表2.8的計算結果，從作業(yè)中取出A級作業(yè)作業(yè)單位對，有3對，分別是I-J、D-I、D-J，先確定這三對的關系,如圖2.4.1. I J D 圖2.4.1 畫出A級作業(yè)單位對2 從中取出E級作業(yè)單位對，共有3對，分別是C-D、E-F，C-I確定這兩對的關系,如圖2.4.2。 F E I J D C 圖2.4.2 畫出E級作業(yè)單位對3 取出I級作業(yè)單位，共有6對，分別是D-E、J-K、C-J、G-H、H-I，B-C畫出他們的相互關系，如圖2.4.3。 圖2.4.3 畫出I級作業(yè)單位對4 取出剩下的作業(yè)單位對，畫出它們的相互關系圖。圖2.4.4 改善后設施的位置圖跟據(jù)改善后的設施位置圖，重新布置車間設施，效果如圖2.4.5所示。注：A、貼標簽工作臺;B、印漿機;C、貼片機模組;D、回流爐;E、爐后檢查區(qū);F、分板機;G、插件區(qū);H、波峰爐;I、在線測試機;J、功能檢查機;K包裝區(qū);L成品區(qū);圖2.4.5 重新規(guī)劃后的車間布置圖2.5 改善方案評估(1) 運用加權因素法進行方案評價，具體過程