堂)及其它服务部门(如车库、传达室等)。
辅助生产部门承担专用工装、夹具的制造与维修任务,生产不定型,因此,一般采取机群式设备布置方式,其占地面积的估算方法与一般生产车间相似。
生活服务部门也称为后勤服务部门,其占地面积大小取决于使用人数的多少及设备占地空间的大小,可以利用表2-12计算。
其他服务部门可参考上述表格,计算占地面积。 4、职能管理部门
职能管理部门包括生产、技术、质检、人事、供销等部门,负责生产协调所控制等工作,对于大、中型企业,职能管理机构通常是非常庞大的。在工厂布置设计过程中,必须给各职能管理部门的办公室安排出合理的占地面积,一般考虑办公室人员多少、办公用具,如写字台、文件柜等因素,估算出办公室占地面积大小,参见表2-13。
工厂的办公室一般都集中安排在同一个多层办公楼内,这样有利于减小占地面积且方便人员联系。
第四节 物流分析
一、概述
据资料统计分析,产品制造费用的20%-50%是用作物料搬运的,而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关,有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右。工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转,而且通过对物料搬运成本的影响,成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。也就是说,在满足生产工艺流程的前提下,减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的目标之一。因此,在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态做深入的分析。
二、物流分析内容与方法
物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度或数量。一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程内按顺序一直不断地向前移动直至完成,中间没有过多的迂回或倒流。
当物料移动是工艺过程的主要部分时,物流分析就是工厂布置设计的核心问题。 针对不同的生产类型,应采用不同的物流分析方法。
(1)工艺过程图 在大批量生产中,产品品种很少,用标准符号绘制的工艺流程图直观地反映出工厂生产的详细情况,此时,进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的物流量,就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。另外,对于某些规模较小的工厂,不论产量如何,只要产品比较单一,都可以用工艺过程图进行物流分析。 (2)多种产品工艺过程表 在多品种且批量较大的情况下,如产品品种为10种左右,将各产品的生产工艺流程汇总在一张表上,就形成了多种产品工艺过程表。在这张表上各产品工艺路线并列绘出,可以反映出各个产品的物流途径。
(3)成组方法 当产品品种达到数十种时,若生产类型为中、小批量生产,进行物流分析时就有必要采用成组方法,按产品结构与工艺过程的相似性进行归类分组,然后对每
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一类产品采用工艺过程图进行物流分析;或者采用多种产品工艺过程表表示各组产品的生产工艺过程,再做进一步的物流分析。
(4)从至表 当产品品种很多、产量很小,且零件、物料数量又很大时,可以用一张方阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量。表中,方阵的行表示物料移动的源,称为从;列表示物料移动的目的地,称为至;行列交叉点标明由源到目的地的物流量,这就是从至表,从中可看出各作业单位之间的物流状况。
如上所述,不同的分析方法应用于不同的生产类型,其目的是为了工作方便,在物流分析时,应根据具体情况选择恰当的分析方法。
三、物流强度
根据前面的定义,物流分析包括确定物料移动的顺序和移动量两个方面。如果通过工艺流程分析能够正确地确定各工序或作业单位之间的相互关系(前后顺序),那么各条路线上的物料移动量就是反映工序或作业单位之间相互密切程度的基本衡量标准。我们把一定时间周期内的物料移动量称为物流强度,对于相似的物料,可以用重量、体积、托盘或货箱作为计量单位。当比较不同性质的物料搬运状况时,各种物料的物流强度大小应酌情考虑物料搬运的困难程度。
四、工艺过程图
任何物料在其加工过程中进行移动时,有五种基本形态。 (1)操作 处于成形、处理、装配、拆卸等操作过程中。 (2)运输 处于移动或运输中。
(3)检验 处于计数、试验、校验或检验中。 (4)停滞 等待其它操作完成。 (5)储存 处于储存中。
用一些标准的符号直观地表示物料在加工过程中的移动状态,就形成了工艺过程图,表示物料形态的基本符号如表2-14所示。
为了表示物料移动过程中各工序间相互关系及物流量,应按图2-11所示图例绘制工艺过程图。
工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系,也可能用来描述全厂各部门之间的工艺流程。在描述全厂各部门之间产品工艺流程时,用操作符号表示加工与装配等生产车间;用储存符号表示仓储部门;用检验符号表示检验、试车部门。
表2-14 物料形态表示符号
符号 〇 □ ▽ 行动类别 操作 运输 检验 停滞 储存 主要结果 生产或完成 移动 签定 干扰 保存 以生产如图2-9所示叉车的总装厂为例,工厂占地面积为120000m2,厂区东西长约为
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500m,南北宽约280m,年产各种叉车约3000台,该厂主要设置如表2-15所示的作业单位,分别负责完成重要零、部件的加工及总装工作,主要包括:变速器的加工与组装、抬升液压缸的加工、随车工具的制作、车身的加工及叉车总装等工作,其它如转向桥、驱动桥、液压回路及平衡重,由协作厂负责制造,并存放在标准件及半成品库中。
图2-11 工艺过程图绘制图例
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表2-15 作业单位建筑物汇总表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 作业单位名称 原材料库 油料库 标准、外购件库 机加工车间 热处理车间 焊接车间 变速器车间 总装车间 工具车间 油漆车间 试车车间 成品库 办公、服务楼 车库 用途 存储原材料 存储油漆、油料 存储标准件、半成品 零件切削加工 零件热处理 车身焊接 变速器组装 总装 随车工具箱制造 车身喷漆 试车 存储叉车成品 办公室、生活服务 车库、停车场 建筑面积(㎡) 72×36 36×36 48×36 72×36 90×30 90×30 72×36 180×96 60×24 48×30 48×48 100×50 300×60 80×60 结构型式(m) 跨距12 跨距12 跨距12 跨距18 跨距30 跨距30 跨距18 跨距24 跨距12 跨距30 跨距24 备注 露 天 露 天
叉车总的生产工艺过程可分为零、部件加工阶段-总装阶段-试车阶段-成品储存阶段;零、部件加工阶段分为以下多条加工工艺路线:
(1)变速器的加工与组装 变速器由箱体、轴类零件、齿轮类零件及其它杂件和标准件等组成。变速器的制作工艺过程分为零件制作-组装两个阶段。轴类及齿轮类零件经过备料、退火、粗加工、热处理、精加工等工序;箱体毛坯由协作厂制作,经机加工车间加工后送变速器组装车间;杂件的制作经备料、机加工两个阶段。整个变速器器成品重0.31t,其中标准件0.01t,箱体、齿轮、轴及杂件总重0.3t,加工过程中金属利用率为61%,即毛坯总重为0.30/0.61≈0.50t;其中需经退火处理的毛坯重量为0.19t,机加工中需返回热处理车间再进行热处理的为0.1t;整个机加工过程中金属切除率为39%,则产生的铁屑等废料重约0.49×0.39≈0.19t.上述变速器制作工艺过程的工艺流程如图2-12所示。
(2)随车工具箱的加工 随车工具箱共重0.1t,其中一部分经备料、退火、粗加工、热处理、精加工等工艺流程完成加工,而另一部分只进行简单的冲压加工即可。随车工具箱的加工工艺过程图如图2-13所示。
(3)车体加工 车体为焊接件,经备料、焊接、喷漆完成加工,车体工艺过程图如图2-14所示。
(4)液压缸加工 液压缸经备料、退火、粗加工、热处理、精加工等工序完成加工,其工艺过程图如图2-15所示。
将上述机加工阶段与总装、试车、成品储存阶段工艺过程图绘制在一起,就得到了叉车总装厂全厂工艺过程图,如图2-16所示,该图清楚地表示出叉车生产的全过程及各作业单位之间的物流情况,为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。
需要说明的是,若要计算全年的物流量,图2-16中的各数据还需乘上全年叉车产量。
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表2-16 多种产品工艺过程表实例
零件名称 重量(kg) 计划班产量(件) 工艺 流程 1.锯床下料 2.车床车外圆、内孔 3.立铣铣外形 4.热处理 5.内圆磨磨内孔 6.外圆磨磨圆弧 7.检验
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1.据床下料 2.车床车外圆、内孔 3.钻床钻孔 4.立铣铣边 5.检验 1.钻床钻顶尖孔 2.车床车外圆 3.卧铣铣槽 4.热处理 5.外圆磨磨外圆 6.检验 1.车床车外圆、内孔 2.钻床钻孔 3.卧铣铣槽 4.热处理 5.外圆磨磨外圆 6.内圆磨内孔 7.检验 凸轮 15.0 10 法兰盘 6.0 20 轴 3.0 60 弹簧套 1.0 6