萬(wàn)科齒輪廠設(shè)施布置設(shè)計(jì)

1、河南科技大學(xué)課程名稱：物流分析與設(shè)施規(guī)劃題目：萬(wàn)科齒輪廠設(shè)施布置設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程專業(yè)年級(jí)：工業(yè)工程2010級(jí)學(xué)生姓名：梁慶祥指導(dǎo)老師：楊曉英日期： 2014.3.14 目錄一、收集資料311 萬(wàn)科齒輪廠背景資料312 運(yùn)輸設(shè)備313 熱處理314 左半軸齒輪生產(chǎn)工藝過(guò)程315東風(fēng)系列配對(duì)齒輪加工工藝過(guò)程表416單位匯總表4二、設(shè)施布置理論和方法研究62.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀62.2 設(shè)施布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容72.3設(shè)施布置設(shè)計(jì)的目標(biāo)72.4生產(chǎn)車間設(shè)施布置的基本形式82.5系統(tǒng)設(shè)施布置9三、生產(chǎn)物流的時(shí)間組織1031順序移動(dòng)方式1032平行移動(dòng)方式1033平行順序移動(dòng)方式11四、生產(chǎn)物流的空間組織13

2、4.1按工藝專業(yè)化形式組織生產(chǎn)物流134.2按對(duì)象專業(yè)化形式組織生產(chǎn)物流134.3 按成組工藝形式組織生產(chǎn)物流13五、產(chǎn)品工藝分析145.1左半軸齒輪生產(chǎn)工藝流程145.2東風(fēng)系列配對(duì)齒輪加工工藝流程15六、設(shè)施布置設(shè)計(jì)形式分析166.1左半軸齒輪生產(chǎn)設(shè)施布置設(shè)計(jì)166.2配對(duì)齒輪設(shè)施布置設(shè)計(jì)16七、流水線平衡17八、產(chǎn)品線布置方案198.1方案一：198.2方案二：198.3方案三20九、方案評(píng)價(jià)219.1 物流量分析219.2層次分析法評(píng)價(jià)21遞階層次結(jié)構(gòu)219.2.2 數(shù)據(jù)處理22十、參考文獻(xiàn)25一、收集資料11萬(wàn)科齒輪廠背景資料萬(wàn)科齒輪廠占地面積2916平方米，廠區(qū)南北寬36米，東西長(zhǎng)

3、81米，廠房分兩層，其中一層用作機(jī)加工，二層用做倉(cāng)儲(chǔ)。第一層最北面7.5×81作為輔助用地，剩下的三跨（每跨寬9.5米，長(zhǎng)81米）用作機(jī)械冷加工。第二層分跨情況與第一層相同，但是全部用作倉(cāng)儲(chǔ)。該廠計(jì)劃建成年產(chǎn)20W件左半軸齒輪，并對(duì)10萬(wàn)套齒輪進(jìn)行配套，其產(chǎn)品明細(xì)表如下表所示。產(chǎn)品名稱材料計(jì)劃年產(chǎn)量單件重量左半軸齒輪20CrMnTi2000003.2kg東風(fēng)系列配對(duì)齒輪20CrMnTi10000050kg其中左半軸齒輪毛坯配件到合格品都在該廠完成。該廠設(shè)備利用率為80%，毛坯材料利用率為62.1%。配對(duì)齒輪產(chǎn)品為東風(fēng)145型，大齒輪重35kg，小齒輪重15kg。該廠的主要作用是對(duì)已經(jīng)

4、加工成成品的大齒輪小齒輪進(jìn)行嚙合，配對(duì)。配對(duì)后的齒輪不具有互換性，然后對(duì)其進(jìn)行打號(hào)，打包，送入二樓倉(cāng)庫(kù)，它的特點(diǎn)是物流量大，但材料損失很小,幾乎無(wú)材料損失。12運(yùn)輸設(shè)備整個(gè)廠房共三跨,每跨有長(zhǎng)6.5米的3T電葫蘆2臺(tái)，工序之間以及三跨之間物流用6臺(tái)叉車。13熱處理 對(duì)于左半軸齒輪的熱處理工序,由協(xié)作車間完成,不在本廠房進(jìn)行。14左半軸齒輪生產(chǎn)工藝過(guò)程表1.1左半軸齒輪生產(chǎn)工藝序號(hào)作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容材料利用率每個(gè)零件機(jī)加工所需時(shí)間/分5六角車床C3163粗車端面、內(nèi)孔85%10.2810臥式拉床L610拉花鍵孔97%215清洗機(jī)GX-20清洗0.520仿形車床CE7120車外圓、背錐及端面97

5、%4.7425普通車床CY6140精車外圓及¢80端面3.03530卡盤多刀車床C7620粗車面錐95%2.7435卡盤多刀車床C7620精車面錐1.9340卡盤多刀車床C7620精車背錐、內(nèi)錐及外圓3.9545普通車床C620-1切退刀槽1.550普通車床C620-1切小端面及倒角95%4.755壓床10-58壓毛刺255J-1檢驗(yàn)臺(tái)齒坯檢查60臥式銑床X63粗銑齒93%18.465铇齒機(jī)Y236齒形加工22.570臺(tái)式鉆床Z512A鉆油孔98%2.6675普通車床C620-1車油槽98%380鉗工臺(tái)去毛刺485壓床10-58漲孔0.890清洗機(jī)GX-20清洗0.590J-3檢驗(yàn)臺(tái)

6、熱前檢驗(yàn)95熱處理車間熱處理100壓床Y41-63修整花鍵孔2105砂輪機(jī)M3025清除毛刺4110端面外圓磨床MB1632磨外圓及端面3.37115清洗機(jī)GX-20清洗0.5115J-4檢驗(yàn)臺(tái)最終檢驗(yàn)15東風(fēng)系列配對(duì)齒輪加工工藝過(guò)程表表1.2配對(duì)齒輪加工工藝表序號(hào)作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容每道工序所需設(shè)備臺(tái)數(shù)5配對(duì)機(jī)配對(duì)打號(hào)210清洗機(jī)清洗、噴油115打包機(jī)打包216單位匯總表表1.3左半軸齒輪作業(yè)單位匯總表序號(hào)作業(yè)單位名稱作業(yè)單位面積用途每道工序所需設(shè)備臺(tái)數(shù)備注1六角車床C31614×3.5×7車加工72臥式拉床L6104×2.5×2拉花鍵孔23清洗機(jī)GX

7、-205×3.5清洗14仿型車床CE71204×3.5×3車加工35普通車床CY61403×2.5×2車加工26卡盤多刀車床C76203×3.5×2車加工27卡盤多刀車床C76203×2.5×2車加工28卡盤多刀車床C76203×3.5×3車加工39普通車床C620-13×3×1車加工110普通車床C620-13×3×3車加工311壓床10582×2.5×2壓毛刺212檢驗(yàn)臺(tái)3×2.5×1齒坯檢驗(yàn)113臥式

8、銑床X633×3.5×12銑加工1214刨齒機(jī)Y2365.5×3.5×14齒形加工1415檢驗(yàn)臺(tái)3×2.5×1切齒檢驗(yàn)116臺(tái)式鉆床Z512A2×2×2鉆孔217普通車床C620-13×3×2車加工218鉗工臺(tái)2×1×3去毛刺319壓床10-582×2.5×1漲孔120清洗機(jī)GX-205×3.5×1清洗121檢驗(yàn)臺(tái)3×3.5×1熱前檢驗(yàn)122壓床Y41-633×2.5×2修鍵孔223砂輪機(jī)M302

9、52×2.5×3清除毛刺324外圓磨床MB16325×3.5×2磨外圓端面225清洗機(jī)GX-205×3.5×1清洗126檢驗(yàn)臺(tái)3×3.5×1終檢127毛坯存放區(qū)4×3.5×2存放毛坯28熱處理存放區(qū)7×3.5×2存放在制品29成品存放區(qū)7×7存放成品表1.4東風(fēng)配對(duì)齒輪車間作業(yè)單位匯總表序號(hào)作業(yè)單位名稱占地面積設(shè)備用途所用設(shè)備臺(tái)數(shù)備注1原材料存放區(qū)10.5×6.5存放零件2配對(duì)機(jī)3.5×3.5配對(duì)齒輪23清洗噴油機(jī)14×2.5清洗噴油1

10、4打包機(jī)2.5×2.5打包25成品存放區(qū)4.5×8存放成品二、設(shè)施布置理論和方法研究2.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀設(shè)施布置設(shè)計(jì)在設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)中占有重要地位，歷來(lái)是倍受重視的領(lǐng)域。以工廠布置為例，它的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的物流、信息流、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全。最初的設(shè)施布置設(shè)計(jì)主要是憑經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)。但是到了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)已經(jīng)難以勝任。于是，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，繆瑟的系統(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

11、術(shù)，因此在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。隨著信息化的發(fā)展，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使企業(yè)應(yīng)用MRPII、ERP、CIMS等來(lái)武裝自己，它們信息資源的高度計(jì)算機(jī)集成化要求設(shè)施布局信息的計(jì)算機(jī)化；同時(shí)，它們的動(dòng)態(tài)特性要求必須建立設(shè)施布置的快速響應(yīng)。而現(xiàn)在的系統(tǒng)日趨復(fù)雜，應(yīng)用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)技術(shù)手工完成布置和調(diào)整十分繁瑣，此時(shí)，既要滿足時(shí)間性又要滿足最優(yōu)性是不現(xiàn)實(shí)的。傳統(tǒng)的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)技術(shù)不太適合企業(yè)流程再造(BPR)。企業(yè)為適應(yīng)市場(chǎng)變化，需進(jìn)行企業(yè)流程再造。這一浪潮的核心就是流程再造：即聚焦于核心增值流程，恰當(dāng)?shù)匕讶鮿?shì)業(yè)務(wù)向外分包。在現(xiàn)代制造企業(yè)中，產(chǎn)品物流密度占整個(gè)物流的比例越來(lái)越小，主要物流趨向于象堆垛

12、和包裝這類的事情。當(dāng)物料搬運(yùn)系統(tǒng)含有大量的回收車、容器和堆垛機(jī)時(shí)，非產(chǎn)品物流和產(chǎn)品物流的分離導(dǎo)致兩張不同的輪廓圖，而含有所有設(shè)施的SLP方法會(huì)導(dǎo)致變形的輪廓圖。威廉·溫拿等工廠設(shè)計(jì)師們?cè)趯?shí)踐中不斷對(duì)其進(jìn)行發(fā)展和完善，并于90年代提出了新的戰(zhàn)略設(shè)施規(guī)劃(SFP)其發(fā)展主要有兩點(diǎn)：把設(shè)施布置設(shè)計(jì)提升至戰(zhàn)略高度，通過(guò)一次根本性的再聚焦以及精益原則來(lái)提高企業(yè)整體生產(chǎn)力。實(shí)施的關(guān)鍵是運(yùn)用企業(yè)流程再造原理：即首先進(jìn)行業(yè)務(wù)流程重組，然后將主、次流分離(產(chǎn)品物流與非產(chǎn)品物流分離)，最終的布置由主流的輪廓圖發(fā)展而來(lái)，次流伴隨著主流被調(diào)整至剩余空地、頭上和地下空間。這樣一來(lái)，顧客愿意付錢的產(chǎn)品的價(jià)值增值

13、速度加快，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力加強(qiáng)。新的戰(zhàn)略設(shè)施規(guī)劃融合了優(yōu)良的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置方法，一定程度上實(shí)現(xiàn)了設(shè)施布置的快速響應(yīng)、布局信息、的計(jì)算機(jī)化和較豐富的設(shè)計(jì)方案以供決策者選擇。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置方法自從出現(xiàn)以來(lái)，就一直是人們研究的重點(diǎn)，發(fā)展非常迅速。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置軟件的建模是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置的核心內(nèi)容。，人們根據(jù)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，發(fā)展構(gòu)建了許多模型：如實(shí)際布置是多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題且目標(biāo)間可能相互矛盾，為此近年來(lái)構(gòu)造了多種多目標(biāo)決策布置模型；由于經(jīng)營(yíng)、發(fā)展、需求波動(dòng)以及生產(chǎn)混和的動(dòng)態(tài)特性，設(shè)備之間的物流量隨著階段的不同而變化，當(dāng)一些這樣的改變是可計(jì)劃時(shí)，可發(fā)展為動(dòng)態(tài)布置模型；當(dāng)產(chǎn)品混和、機(jī)器故障、周期性的波

14、動(dòng)和需求不確定時(shí)，針對(duì)不確定性發(fā)展了隨機(jī)布置模型、魯棒性及柔性布置模型。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置軟件所用算法主要為新建法和改進(jìn)法等傳統(tǒng)啟發(fā)式算法。這些算法的主要缺陷是在達(dá)到滿意方案前的選擇過(guò)程中未充分考慮其它的方案，并且它們對(duì)初始布置敏感，導(dǎo)致最終布置未必好。近十幾年來(lái)，人工智能技術(shù)的發(fā)展為設(shè)施布置提供了新算法。由于設(shè)施布置是典型的NP問(wèn)題，人工智能技術(shù)成為在有效時(shí)間內(nèi)尋求滿意解的可行算法。它們應(yīng)用快速并行處理，可以同時(shí)得到多個(gè)解，豐富了備選方案；并且它們?cè)试S代價(jià)更高的解出現(xiàn)，從而可以跳出局部最優(yōu)點(diǎn)，解決對(duì)初始布局敏感，所以在設(shè)施布置中(特別是在尋優(yōu)段)這些人工智能技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用。2.2 設(shè)施布置

15、設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)施布置設(shè)計(jì)，是根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和生產(chǎn)綱領(lǐng)，在已確定的空間場(chǎng)所內(nèi)，按照從原材料的接收，零件和產(chǎn)品的制造，到成品的包裝、發(fā)運(yùn)的全過(guò)程，將人員、設(shè)備、物料所需要的空間做最適當(dāng)?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合，以便獲得最大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。工廠布置包括兩個(gè)內(nèi)容，既工廠總體布置和車間布置。工廠總體布置設(shè)計(jì)要解決工廠各個(gè)組成部分，包括生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)、動(dòng)力站、辦公室、露天作業(yè)場(chǎng)地等各種作業(yè)單位和運(yùn)輸線路、管線、綠化及美化設(shè)施的相互位置，同時(shí)要解決物料的流向和流程，廠內(nèi)外運(yùn)輸?shù)穆?lián)結(jié)及運(yùn)輸方式。車間布置設(shè)計(jì)要解決各生產(chǎn)工部、工段、服務(wù)輔助部門、儲(chǔ)存設(shè)施等作業(yè)單位及工作地、設(shè)備、通道、管線之間的相互

16、位置，同時(shí)也要解決物料搬運(yùn)的流程及方式。2.3設(shè)施布置設(shè)計(jì)的目標(biāo)設(shè)施布置的主要目標(biāo)是：符合工藝過(guò)程的需要，盡量使生產(chǎn)對(duì)象流動(dòng)順暢，避免工序間的往返或交錯(cuò)流動(dòng)，使設(shè)備投資最少，生產(chǎn)時(shí)間最短。要便于物料的輸入、廢品的輸出，物料運(yùn)輸路線短捷，盡量避免運(yùn)輸?shù)耐岛徒徊?，使物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。保持生產(chǎn)與安排的柔性，使之適應(yīng)產(chǎn)品需求的變化、工藝和設(shè)備的更新及擴(kuò)大生產(chǎn)能力的需要。適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便，使有密切關(guān)系或性質(zhì)相近的作業(yè)單位布置在一個(gè)區(qū)域內(nèi)或靠近布置。為職工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，使之合乎生理、心理的要求，為提高生產(chǎn)效率和保證職工身心健康創(chuàng)造條件。2.4生產(chǎn)車間設(shè)施布置的基本形式生

17、產(chǎn)車間設(shè)施布置形式見(jiàn)圖2.1，具體如下：產(chǎn)品原則布置產(chǎn)品原則布置也稱為流水線布置或?qū)ο笤瓌t布置。當(dāng)產(chǎn)品品種很少而生產(chǎn)數(shù)量又很大時(shí)，應(yīng)按產(chǎn)品的加工工藝過(guò)程順序配置設(shè)備，形成流水線生產(chǎn)，這是大量生產(chǎn)中典型的設(shè)備布置方式。由于產(chǎn)品原則布置是按加工、裝配工藝過(guò)程順序配置各道工序所需設(shè)備、人員及物料，因此能最大限度地滿足固定品種、產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)空間和時(shí)間的客觀要求，生產(chǎn)效率非常高，單件產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，但生產(chǎn)適應(yīng)性即柔性差，適用于少品種大量生產(chǎn)。工藝原則布置工藝原則布置的特點(diǎn)就是把同種類型的設(shè)備和人員集中布置在個(gè)地方，如車床工段、銑床工段等，就是分別把車床、銑床等集中布置在一個(gè)地萬(wàn)。這種布置方式便于調(diào)整

18、設(shè)備和人員，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變化，生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性大大增加。通常適用于單件生產(chǎn)。圖2.1設(shè)施布置基本形式成組原則布置成組原則布置又稱為混合原則布置。在產(chǎn)品品種較多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量又是中等偏下，將工件按其外型與加工工藝的相似性進(jìn)行編碼分組，同組零件用相近的工藝過(guò)行加工。同時(shí)，將設(shè)備成組布置，即把使用頻率高的機(jī)器群按照工藝過(guò)程順序組合成成組制造單元，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)由數(shù)個(gè)成組制造單元構(gòu)成。這種布置方式既有流水生產(chǎn)效率，又有機(jī)群式布置的柔性，可以提高設(shè)備開(kāi)動(dòng)率，減少物流量及加工時(shí)間。原則布置適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)類型。固定工位式布置產(chǎn)品固定工位式布置適用于大型設(shè)備如飛機(jī)、輪船的制造過(guò)程。產(chǎn)品固定在一個(gè)

19、固置上，所需設(shè)備、人員、物料均圍繞產(chǎn)品布置，這種布置方式在一般場(chǎng)合很少。2.5系統(tǒng)設(shè)施布置系統(tǒng)設(shè)施布置設(shè)計(jì)是基于流程導(dǎo)向布局的一種典型布置方法。該方法提出了作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)表示，使設(shè)施布置由定性階段發(fā)展到定量階段，這是對(duì)設(shè)施布置設(shè)計(jì)產(chǎn)生很大影響的方法，得到廣泛應(yīng)用，其設(shè)計(jì)流程圖如圖2.2。圖2.2 SLP流程設(shè)計(jì)圖三、生產(chǎn)物流的時(shí)間組織生產(chǎn)物流的時(shí)間組織是指一批物料在生產(chǎn)過(guò)程中各生產(chǎn)單位和各道工序之間在時(shí)間上的銜接和結(jié)合方式。要合理組織生產(chǎn)物流，不但要縮短物料流程的距離，而且還要加快物料流程的速度，減少物料的成批等待，實(shí)現(xiàn)物流的節(jié)奏性和連續(xù)性。通常，一批物料有三種典型的移動(dòng)組織方式，即順序

20、移動(dòng)、平行移動(dòng)、平行順序移動(dòng)。31順序移動(dòng)方式順序移動(dòng)方式是指一批物料在上道工序全部加工完畢后才整批地移動(dòng)到下道工序繼續(xù)加工，如圖31所示，其中橫軸表示加工周期，縱軸表示加工工序。圖3-1順序移動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)是一批物料連續(xù)加工，設(shè)備不停頓，物料整批轉(zhuǎn)工序，便于組織生產(chǎn)。但缺點(diǎn)是：不同的物料之間有等待加工和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，因而生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。32平行移動(dòng)方式平行移動(dòng)方式是指一批物料在前道工序加工一個(gè)物料以后，立刻送到后道工序去繼續(xù)加工，形成前后交叉作業(yè)，如圖3-2所示其中橫軸表示加工周期，縱軸表示加工工序。圖3-2平行移動(dòng)方式該種方式的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)物料成批等待現(xiàn)象，因而整批物料的生產(chǎn)周期最短。缺點(diǎn)是當(dāng)物

21、料在各道工序加工時(shí)間不相等時(shí)，會(huì)出現(xiàn)人力和設(shè)備的停工現(xiàn)象。只有當(dāng)各道工序加工時(shí)間相等時(shí)，各工作地才可連續(xù)充分負(fù)荷地進(jìn)行生產(chǎn)。另外，運(yùn)輸頻繁會(huì)加大運(yùn)輸量。33平行順序移動(dòng)方式平行順序移動(dòng)方式是指每批物料在每一道工序上連續(xù)加工沒(méi)有停頓，并且物料在各道工序的加工盡可能做到平行。即考慮了相鄰工序上加工時(shí)間盡量重合，有保持了該批物料在工序上的順序加工，如圖36所示，其中橫軸表示加工周期，縱軸表示加工工序。該種方式吸取了前兩種移動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)，消除了間歇停頓現(xiàn)象，能使工作充分負(fù)荷。工序周期較短，但安排進(jìn)度時(shí)比較復(fù)雜圖3-3平行順序移動(dòng)方式上述三種移動(dòng)方式各有利弊。在安排物料進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，需要考慮物料的大小、物

22、料加工時(shí)問(wèn)的長(zhǎng)短、批量的大小以及生產(chǎn)物流的空間組織形式。一般來(lái)講，批量小、物料小或重量輕而加工時(shí)問(wèn)短的物料，適宜采用順序移動(dòng)方式；對(duì)生產(chǎn)中的缺件、急件、可以采用平行或平行順序移動(dòng)方式，如表3.1所示。表3.1 選擇生產(chǎn)物流的時(shí)間組織方式需要考慮的因素物料移動(dòng)方式物料尺寸物料加工時(shí)間物料批次大小物料空間組織形式順序移動(dòng)小短小工藝專業(yè)化平行移動(dòng)大長(zhǎng)大對(duì)象專業(yè)化平行順序移動(dòng)小長(zhǎng)大對(duì)象專業(yè)化對(duì)于不同類型的企業(yè)，生產(chǎn)物流的時(shí)間組織形式是靈活多變的。例如：針對(duì)固定式生產(chǎn)企業(yè)(項(xiàng)目型生產(chǎn)物流)，由于加工對(duì)象(物料)固定，因而生產(chǎn)物流的加工工序在時(shí)間上的組織方式主要表現(xiàn)在工人的順序移動(dòng)上。針對(duì)流程式生產(chǎn)企業(yè)(

23、連續(xù)型生產(chǎn)物流)，通常都是把整批的物料投入加工后，整批地按加工順序進(jìn)行工序間的移動(dòng)，同一批物料不可能同時(shí)在多道工序上加工。因而生產(chǎn)物流是按順序移動(dòng)方式組織進(jìn)行。針對(duì)加工裝配型企業(yè)(離散型生產(chǎn)物流)，一批要加工的物料(零件或部件)在各工序之間加工的過(guò)程難免會(huì)有成批等待現(xiàn)象。所以，生產(chǎn)物流的時(shí)間組織目標(biāo)在于：在保證設(shè)備充分負(fù)荷前提下加速物料在各工序之間的流通速度。通常采用平行順序移動(dòng)方式。四、生產(chǎn)物流的空間組織生產(chǎn)物流的空間組織是相對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域而言，目標(biāo)是如何縮短物料在工藝過(guò)程中的移動(dòng)距離。一般有三種專業(yè)化組織形式，即工藝專業(yè)化、對(duì)象專業(yè)化、成組工藝等。4.1按工藝專業(yè)化形式組織生產(chǎn)物流其特點(diǎn)

24、是把同類的生產(chǎn)設(shè)備集中在一起，對(duì)企業(yè)欲生產(chǎn)的各種產(chǎn)品進(jìn)行相同工藝的加工。即加工對(duì)象多樣化但加工工藝、方法雷同，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)產(chǎn)品品種的變化和加工順序的變化適應(yīng)能力強(qiáng)；生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性較高；設(shè)備及管理較方便。缺點(diǎn)是物料在加工過(guò)程中物流次數(shù)及路線復(fù)雜、難于協(xié)調(diào)。適用于產(chǎn)品品種不穩(wěn)定的單件小批生產(chǎn)企業(yè)。4.2按對(duì)象專業(yè)化形式組織生產(chǎn)物流對(duì)象專業(yè)化形式也叫產(chǎn)品專業(yè)化原則或流水線。其特點(diǎn)是把生產(chǎn)設(shè)備、輔助設(shè)備按生產(chǎn)對(duì)象的加工路線組織起來(lái)，即加工對(duì)象單一但加工工藝、方法卻多樣化。優(yōu)點(diǎn)是可減少運(yùn)輸次數(shù)，縮短運(yùn)輸路線；協(xié)作關(guān)系簡(jiǎn)單從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理；在制品少，生產(chǎn)周期短。缺點(diǎn)是對(duì)品種的變化適應(yīng)性差：生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性

25、較低；工藝及設(shè)備管理較復(fù)雜。適用于生產(chǎn)類型屬于大批量、設(shè)備比較齊全并能有充分負(fù)荷的條件下，品種單一的企業(yè)。4.3 按成組工藝形式組織生產(chǎn)物流成組工藝形式是結(jié)合了上述兩種形式的特點(diǎn)，按成組技術(shù)原理，把具有相似性的零件分成一個(gè)成組生產(chǎn)單元，并根據(jù)其加工路線組織設(shè)備。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以大大地簡(jiǎn)化零件的加工流程，減少物流迂回路線，在滿足品種變化的基礎(chǔ)上有一定的批量生產(chǎn)，具有柔和的適應(yīng)性。上面三種組織生產(chǎn)物流形式各有特色，而如何選擇則主要取決于生產(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)品品種多少和產(chǎn)量大小。五、產(chǎn)品工藝分析5.1左半軸齒輪生產(chǎn)工藝流程圖5-1左半軸工藝流程圖5.2東風(fēng)系列配對(duì)齒輪加工工藝流程圖5-2 東風(fēng)系列配對(duì)齒輪加

26、工工藝流程圖六、設(shè)施布置設(shè)計(jì)形式分析6.1左半軸齒輪生產(chǎn)設(shè)施布置設(shè)計(jì)產(chǎn)品種類：2種產(chǎn)品數(shù)量：年產(chǎn)量20W件機(jī)床種類：16種機(jī)床數(shù)量：75臺(tái)該車間生產(chǎn)的產(chǎn)品種類少，數(shù)量大，屬于單間大批量生產(chǎn)方式，機(jī)床種類多、數(shù)量大。故該廠房?jī)?nèi)機(jī)床布置按產(chǎn)品原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照流水線的方式組織物流，極大減少了物料的搬運(yùn)和物流路線的往返。物流的時(shí)間組織，由于每個(gè)零件機(jī)加工所需時(shí)間差別比較大，故采用平行順序移動(dòng)方式。第5、60、65號(hào)工序，加工時(shí)間比較長(zhǎng)，故采用平行的物流方式向下一道工序流動(dòng)，其他工序加工時(shí)間比較短，可采用順序移動(dòng)方式。這樣的物流時(shí)間組織形式既保證了工序的連續(xù)加工，減少生產(chǎn)停頓間歇的現(xiàn)象，又盡可能減少了

27、人在工序之間的移動(dòng)次數(shù)，提高了工作的效率。6.2配對(duì)齒輪設(shè)施布置設(shè)計(jì)由于數(shù)量大，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，物流空間組織按照流水線方式設(shè)計(jì)，物流的時(shí)間組織按照平行移動(dòng)方式設(shè)計(jì)。七、流水線平衡設(shè)計(jì)流水線主要解決如何使流水線打法哦均衡流動(dòng)，使操作工人的工作效率最大化。流水線的平衡問(wèn)題就是將所有基本單元分配到各個(gè)工作站，以使每個(gè)工作站在節(jié)拍內(nèi)都處于繁忙狀態(tài)，完成最多的操作量，從而使各工作站的閑置時(shí)間最少。其單件零件在一道工序上的平均時(shí)間如表7-1所示表7-1 單件工序平均加工時(shí)間序號(hào)作業(yè)單位名稱時(shí)間/分5六角車床C31631.4710臥式拉床L610115清洗機(jī)GX-200.520仿形車床CE71201.5825

28、普通車床CY61401.5230卡盤多刀車床C76201.3735卡盤多刀車床C76200.9740卡盤多刀車床C76201.3245普通車床C620-11.550普通車床C620-11.5755壓床10-58155J-1檢驗(yàn)臺(tái)60臥式銑床X631.5365铇齒機(jī)Y2361.6170臺(tái)式鉆床Z512A1.3375普通車床C620-11.580鉗工臺(tái)1.3385壓床10-580.890清洗機(jī)GX-200.590J-3檢驗(yàn)臺(tái)95熱處理車間100壓床Y41-631105砂輪機(jī)M30251.33110端面外圓磨床MB16321.68115清洗機(jī)GX-200.5115J-4檢驗(yàn)臺(tái)按一年300天計(jì)算，則每

29、天生產(chǎn)667件，一天有效工作時(shí)間18.7小時(shí)，每件生產(chǎn)時(shí)間為1.68min。即最少需要16個(gè)工作地由表7-1可知，可將10、15號(hào)工序合并為一個(gè)工作地，將85、90號(hào)工序合并為一個(gè)工作地，則需要安排20個(gè)工作地。工作地時(shí)間損失系數(shù)，平滑系數(shù)。八、產(chǎn)品線布置方案8.1方案一：圖8-1方案一8.2方案二：圖8-2方案二8.3方案三方案三將機(jī)床進(jìn)行了穿插分布，如將2號(hào)機(jī)床穿插分與1號(hào)機(jī)床區(qū)減少了1號(hào)機(jī)床到2號(hào)機(jī)床的往返距離方便物料的平行流動(dòng)。將兩種齒輪的成品存放區(qū)放置一起共用一個(gè)電梯，提高了電梯的利用率，節(jié)約了建設(shè)成本。將原材料靠廠房邊緣布置有利于材料的運(yùn)輸，并節(jié)約了物流通道的面積。廠房?jī)?nèi)布局整體結(jié)

30、構(gòu)緊湊，物流暢通合理，如圖8-3圖8-3方案三九、方案評(píng)價(jià)9.1 物流量分析 以一天生產(chǎn)667件左半軸齒輪以及配對(duì)齒輪來(lái)定量評(píng)價(jià)。由原始資料中表3-2可知，相鄰兩工序之間的物流量，。當(dāng)點(diǎn)到點(diǎn)沒(méi)有物流量時(shí)。 根據(jù)車間布置圖可測(cè)量得到相鄰兩工序之間的距離，。由此，可以計(jì)算系統(tǒng)量距積（單位為當(dāng)量 噸.米），也稱搬運(yùn)工作量。 其中經(jīng)計(jì)算，各個(gè)方案的S值如下：方案一：方案二：方案三：故最優(yōu)方案為方案二。9.2層次分析法評(píng)價(jià) 利用層次分析法對(duì)三種方案進(jìn)行定性分析與評(píng)價(jià)。遞階層次結(jié)構(gòu) 分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)中各基本要素之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)，如圖9-1圖9-1遞階層次機(jī)構(gòu)A代表目的層：三種方案的目的都是為了加工能順利進(jìn)行B代表準(zhǔn)則層：B1：物流是否合理 B2：工序安排是否緊湊 B3：機(jī)床分