楊 杰 陳云雷 池 力

中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 北京 100120

一 引言

高效性、高柔性、易于重構(gòu)已成為車間布置設(shè)計(jì)的主要趨勢(shì)，對(duì)于提高制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力意義重大。生產(chǎn)系統(tǒng)的物流設(shè)計(jì)逐漸成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，物流設(shè)計(jì)本質(zhì)上屬于生產(chǎn)系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)。良好的布置設(shè)計(jì)不僅能提高物流效率，而且能夠簡(jiǎn)化加工過程，有效利用設(shè)備、空間、能源以及人力資源。

因此，本文以某機(jī)械加工車間（以下簡(jiǎn)稱機(jī)加車間）為研究對(duì)象，首先采用SBM劃分加工單元，然后基于加工單元，運(yùn)用SLP優(yōu)化布置設(shè)計(jì)，通過綜合運(yùn)用SBM、SLP，增加設(shè)備利用率，提高生產(chǎn)效率。

二 基于SBM的單元?jiǎng)澐盅芯?/h2>

1 工藝流程分析

機(jī)加車間典型零件工藝流程如表1。

2 分枝-并枝

1）分枝

分枝需將全部零件按工藝流程判別，得出零件工藝編碼，根據(jù)工藝編碼分為若干分級(jí)分枝組，劃入分級(jí)分枝組的零件主要工序數(shù)量一致，形成典型零件分枝。

2）并枝

并枝需按照分枝組間的相似、包容的原則合并分枝組，分枝組級(jí)別取最高分枝組級(jí)別，形成典型零件并枝結(jié)果。

表1 典型零件工藝流程

3 作業(yè)單元及設(shè)備配備

根據(jù)生產(chǎn)大綱、零件工藝等要素，配置作業(yè)單元及設(shè)備，形成加工單元及設(shè)備配置如表2。

表2 加工單元及設(shè)備配備

三 基于SLP的布局設(shè)計(jì)研究

SLP方法分析嚴(yán)密，步驟規(guī)范，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是車間布局設(shè)計(jì)的主流方法，主要流程如下：

1 物流分析

物流分析的原則是成本最小、避免回流與路徑交叉。物流強(qiáng)度能夠反映單元間的密切程度，機(jī)加車間作業(yè)單元包括加工單元1、加工單元2、加工單元3、下料區(qū)、刀具庫(kù)、鉗工區(qū)、檢驗(yàn)中心（編號(hào)1～7），分析物流強(qiáng)度關(guān)系，進(jìn)而形成物流關(guān)系。

2 非物流分析

非物流分析亦是車間布局的重要因素，綜合考慮共用設(shè)備、信息交流頻繁度、管理方便、同組人員、同類設(shè)備維護(hù)等因素，形成非物流關(guān)系。

3 綜合相關(guān)關(guān)系

綜合相關(guān)關(guān)系兼顧物流與非物流關(guān)系，確定物流與非物流的權(quán)重，數(shù)值化物流與非物流關(guān)系等級(jí)，數(shù)值加權(quán)物流與非物流關(guān)系，數(shù)值等級(jí)化物流與非物流關(guān)系，形成作業(yè)單元綜合相關(guān)關(guān)系。

4 位置相關(guān)圖

根據(jù)綜合相互關(guān)系密切程度，確定作業(yè)單元相對(duì)位置，形成作業(yè)單元位置相關(guān)圖如圖1。

圖1 作業(yè)單元位置相關(guān)圖

5 布局有效性分析

綜合考慮設(shè)備占地、使用面積，兼顧通道設(shè)計(jì)與美觀，設(shè)計(jì)并優(yōu)化形成機(jī)加車間布局。采用與原車間布局對(duì)比的方法，分析SBM、SLP布局設(shè)計(jì)方法的有效性，設(shè)備綜合利用率提升8.1%，物料搬運(yùn)次數(shù)減少 10.5%、等待次數(shù)減少12.2%、儲(chǔ)存次數(shù)減少9.6%，機(jī)加車間生產(chǎn)效率顯著提升。

四 結(jié)論與展望

本文以機(jī)加車間為研究對(duì)象，采用SBM劃分、優(yōu)化加工單元，提高設(shè)備的利用率；基于加工單元，運(yùn)用SLP設(shè)計(jì)布局，優(yōu)化車間的布置。通過綜合運(yùn)用SBM、SLP方法，增加了機(jī)加設(shè)備的利用率，提高機(jī)加車間的物流效率、生產(chǎn)效率，證明該方法的有效性。

未來可研究深度運(yùn)用SBM、SLP的特點(diǎn)，挖掘兩者在布置設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，由機(jī)加車間布置設(shè)計(jì)延伸至鈑金、裝配等車間的布置設(shè)計(jì)，提升制造企業(yè)的整體物流效率、生產(chǎn)效率。