车间布局规划的方法范文

时间:2023-10-11 17:25:19

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车间布局规划的方法

篇1

目前,F企业防震器制造车间布局采用机群式布置,共划分为16个作业单元,其生产工艺过程如图1所示。由于单一防震器零件的尺寸为毫米级、重量为毫克级,因此物流强度计算中的物料重量因素忽略不计,以单位批量产品完工周期内各作业单元间的物流距离、移动频次及物料重量3者乘积所占总物流的比例作为物流强度量化值,取代传统方法中以物料搬运成本作为物流强度量化值。按照公式(1)和(2)计算求得各作业单元对的物流比例,其中最大单位对物流比例为14%,将此值折中得7,以7作为划分SLP方法中5个物流强度等级(A,E,I,O,U)的中间分界点,即大于等于10为A,7~10为E,4~7为I,1~4为O,0~1为U,物流强度递减。制造部车间布局存在的问题根据产品生产工艺过程图和车间布局现状分析发现车间存在的不合理问题有:①生产过程存在往返回路,物料搬运次数多、生产流程长,处理物流效率低;②车间作业单元间的搬运距离落差大,例如,选配到倒角的物流距离为3m,而低温回火到串光组的物流距离为39m;③工序前后衔接性弱,在制品积压严重;④各作业单元间协作关系复杂,协调任务重,生产周期长,无法保证整个生产过程的协调,严重影响了企业效益、产品交付期和企业的可持续发展。因此,进行物流分析、优化设计设施布局势在必行。

2F企业车间设施布局优化

2.1作业单元非物流相关关系

考虑作业单元间的工艺衔接性、公共设施等影响,以及工作联系频繁程度、安全与污染等非物流因素,由集体讨论、分析来决定各作业单元关系密切程度(AEIOUX),并设定量化值。由于该防震器生产过程中物流因素和非物流因素影响相当,因此取物流关系和非物流关系相对权重α∶β=1∶1,按照公式(3)计算综合关系量化值,建立作业单元综合相关关系表。

2.2作业单元相互位置关系

在SLP中,工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单元的建筑物占地面积及其外形几何形状,而是从各作业单元间相互关系密切程度出发,安排各作业单元之间的相对位置[8-10]。文中采用关系表技术对作业单元进行优化布局,使得关系密级高的作业单元之间距离近,关系密级低的作业单元之间距离远。将综合关系表(表2)转换为作业单元关系表(表3)。根据关系表技术的作业单元摆放规则进行无面积作业单元布局,形成作业单元位置相关图,受篇幅所限在此选取图2所示方案进行分析。图中灰色拼块表示关系密切程度为A级的作业单元。

2.3布局优化评价

研究是在F企业已选址的基础上,根据企业的产品工艺过程、作业单元间的物流和非物流相互关系等因素,进行科学、合理的布局设计获得布局方案。根据各零件工艺过程图(图1)来验证上述方案中作业单元位置的合理性,经过验证,该方案符合合理性约束,零件加工过程几乎不存在物流路线交叉,故可作为布局设计的备选方案。由布局优化前后物流强度汇总表(表4)中作业单元对(i-j)的物流等级列对比不难发现新设施布局大大降低了物流强度,如作业单元对(09-10)由物流等级A级降为O级;整体物流距离由539m降为285m,物流强度降低了(539-285)/539=47.1%,说明关系表技术在设施布局优化中效果显著,新的布局方案有效。

3结语

篇2

在制造业中,由于设备、交货期限和制造过程等复杂的条件限制,企业的设施布局更改比较困难。不良的设施规划将会增加物料搬运成本,无效的生产以及重新布局时所需要的大量成本。因此, 企业的设施规划已经成为企业最关心的问题之一,本文依据设施规划理论对工厂设施优化作了系统分析和研究。

神鹰灶具是一家集设计,生产,销售为一体的专业化燃气具制造企业。与众多民营企业一样,在激励的市场竞争中,公司的管理和生产暴露出了许多问题。根据神鹰灶具的实际情况和需求,加上前期的观察与初步的物流活动分析,应用物流系统分析和设施规划中的主流方法——SLP方法,决定在保持原厂面积不变的前提下,通过重新布置工厂车间的设施来改善工厂生产物流,降低物料搬运量,缩短搬运时间,提高企业生产效率。

    

关键词:设施规划、物流分析、SLP

ABSTRACT

In the manufacturing industry, due to the restrictions of complex condition, such as equipment, delivery time and the manufacturing process and so on, it is much more difficult to have change on enterprise restriction. some ill Facility Layout will increase the material transit cost, invalid production and mass cost in restriction .Thus ,enterprise facility layout has become one of the most important problem. This paper has analyzed and researched on optimization of company facility according to facilities planning theory.

Shenying kitchen factory is a manufacturing which concluds professional designing, production, sales of kitchen tools. As with many private enterprises, in the market competition, the company's management and production reveales many problems. According to the actual conditions and demand of the enterprise, together with the pre-observation and preliminary analysis of the logistics activities,using the SLP method which is the mainstream method in Logistics System Analysis and Facility Plan to analyse its production process of logistics. I decided to keep the original area,through the re-layout of the facilities of the factory floor to improve the production logistics of  the factory.

KEYWORDS:Facilities Planning, Logistics Analysis,SLP (Systematic Layout Planning)

目   录

第一章 引言 1

第一节 选题背景 1

第二节 选题意义 2

第二章 物流设施规划与设计的相关研究 3

第一节 物流设施规划与设计概述 3

一、物流设施规划与设计的概念 3

二、物流设施规划与设计的目标、原则 3

第二节 国内外物流设施规划设计的方法概述 4

第三节SLP在物流设施规划设计中的应用研究 5

一、SLP的原理 5

二、SLP具体运作流程 6

第三章 浙江永康神鹰灶具现状简介 10

第一节 神鹰灶具简介 10

第二节 灶具的工艺流程介绍 10

一、公司主要工艺流程流程设置 10

二、燃气具加工工艺过程 12

三、SLP具体运作流程公司物流设施布置现存问题的概述 13

四、公司物流线路存在的主要问题 13

第四章 神鹰灶具物流设施规划的分析与优化建议 15

第一节 设施布置分析与优化建议 15

一、物流分析 15

二、非物流分析 17

三、综合相互关系分析 19

四、方案评价与选择 25

第二节 物流设施改进后物流线路分析 27

第五章 总结与展望 30

第一节 总结 30

第二节 展望 30

【参考文献】 31

致  谢  32

 

第一章 引言

第一节 选题背景

由于历史遗留问题, 我国很多制造企业的物流设施布局不太合理。主要是因为随着企业规模的不断扩大, 物流量日益加大, 迫于生产的需要, 制造企业需要加大设施建设, 仓库等生产辅助设施的选点多是就近选择或在闲置点选择, 没有从物流运作及长远发展的角度出发进行考虑。这样的设施布局虽然在一定程度上适应了企业一时的需要, 但随着企业生产规模的扩大, 企业的物流量和物流的复杂程度大幅增加, 使得现有设施布局不能满足企业的发展需要, 制约着企业物流效率的提高及其未来的长远发展。

现代的制造业工厂一般都有数道,十数道,乃至数十道工序,需要在多种设备上进行加工。工厂布局、设备布局、工作地布置是否合理化、科学化、最优化,工人的搬运动作是否合理,工序间搬运路线是否畅通等,对搬运工效的影响很大,甚至还会影响到产品的质量和成本、企业的生产率,以及今后的发展和管理工作的便利。目前存在的主要问题有:工序流程的管理基础工作落后;工作现场管理混乱、不规范;工序流程的设计缺乏连续性、流畅性、均衡性、灵活性、适应性和竞争性;浪费严重,为追求一时的速度,仓促地、不周密地进行规划设计,造成了选址不当、布置不佳、物流不畅、面积利用不好以及管理不善等,造成严重的生产浪费现象,其结果是边生产、边改造,浪费了大量的资金、人力和物力。 

物流设施规划在物流系统中占有重要地位,它是物流产生和流通的实物通道,也是企业策略制定的前提条件。近年来,随着物流在国人中的普及和政府的大力支持,各类物流设施如雨后春笋般在中国大地兴起。物流设施项目的大力兴起为我国物流业的发展提供了有力的保障,然而一些盲目的建设,重复建设以及建成后的物流设施效率低下,造成了大量资金,人力等生产资料的浪费,进而不利于我国的物流设施项目的建设。

目前我国物流设施的空置率高达60%,仓库利用率不到60%,发展物流的当务之急就是盘活现有资源,而企业之间开展合作联手是盘活现存资源的可行途径。据统计,迄今为止,中国已有73万家物流公司,未来10年全国还计划兴建100个物流中心,以及7个主要交易中心。但在这种情况下,企业的投资并没有减弱。有业内人士指出,中国的GDP保持了高速增长,未来几年在物流领域的商机不断,这也是中外运敦豪,UPS ,联邦快递等外资巨头在中国扩资的最大原因。中国加入WTO对物流业的影响在3—5年后,等到规则放松,国内出现全外资物流企业后,面临的竞争将更加激烈。

物流设施规划与设计是为新建,扩建或改建物流系统。综合考虑相关因素进行分析,构思,规划,设计,做出全面安排,是资源得到合理配置,使系统能够有效运行以 达到预期目标。物流设施规划与设计是对一个物流系统进行全面的系统的规划和安排设施规划与设计的对象是整个系统而不是其中的个别的环节。一项设施规划设计,所需要的费用占总投资的2%到10%左右,往往比不可预见费用还少,但对投产后的企业却带来重要效益。在一个制造企业的总体成本用于搬运的占20% 之 50% 而用小的设施规划至少可以减少10%到 30%。因此设施规划被认为是提高企业生产率和物流效率的最有希望的方面之一。

第二节 选题意义

传统的观点认为,降低生产成本主要着眼点在于产品的设计和加工工艺方面的改进。但是,据资料统计分析表明,产品制造费用的20%~50% 是用作物料搬运的,而物料搬运直接与物流设施布置规划情况有关,有效的布置设计大约能减少搬运费用的30% 。物流设施布置设计的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转通畅情况,而且也成为了决定产品成本高低的关键因素之一。

一个良好的设施布置设计可以使物料搬运的成本最低。使人员走动的距离最短,从而使工作效率最高。通常物料搬运和运输的成本约占制造业总成本的20%-50%同时许多事故来源于物料搬运,而物流中心的设施布置设计,关系到物流中心的建设,能够减少不必要的投资,减少物料搬运,减少运营成本,能够提高生产效率,能够有效地利用空间、设备、人员和能源,为职工提供方便、舒适、安全的生产条件,使其较好地发挥经济效益和社会效益。若设施布置设计不当,将会对日后的经营运作产生极其不利的影响。

合理有效的设施布局与优化不仅可以大大降低企业经营成本,而且对于优化生产流程具有重要的意义。可见,研究生产企业现存物流设施的二次规划既能够利于企业的近期发展,还能够促进企业管理模式的转变。而剖析研究一个具体的企业物流设施布局,提出生产企业进行物流设施规划的后评价分析,则可以用来引导企业物流的合理走向。 

第二章   物流设施规划与设计的相关研究

第一节 物流设施规划与设计概述

       一、物流设施规划与设计的概念

设施规划与设计,起源于早期制造业的工厂设计,是工业工程的重要分支。18世纪80年代产业革命后,工厂逐步取代了小手工作坊,管理工程师开始关心制造厂的设计工作。在早期,工厂设计的活动主要是三项,即:操作法工程(Methods Engineering),研究的重点是工作测定、动作研究等工人的活动:工厂布置(Plant Layout),就是机器设备、运输通道和场地的合理配置;物料搬运(Material Handling),就是对从原料到制成产品的物流的控制。操作者工程涉及的是人,而工厂布置、物料搬运涉及的是人、机、物的结合。 19 世纪50年代以后,随着工厂的规模和复杂程度的增大,工厂设计从传统的只涉及较小的系统发展到大而复杂的系统,而且涉及市场、环境、资金、法律、政策等诸多因素。因此,工厂设计除了注重人、机、物的结合外,发展到了与资源、能源、环境、信息、资本等要素相结合。

物流设施布置设计是通过对系统物流、人流、信息流进行分析,对建筑物、机器、设备、运输通道和场地等做出有机的组合与合理配置,达到系统内部布置最优化。

二、物流设施规划与设计的目标、原则

㈠目标

设施规划是有目标的活动,不论是新设施的规划还是旧设施的再规划必需有本身的目标作为整个规划活动的中心总的目标是使人力、财力、物力和人流、物流、信息流得到合理、经济、有效的配置和安排典型的具体目标是: 

1. 简化加工过程;

2. 有效地利用人员、设备、空间和能源;

3. 最大限度地减少物料搬运:

4. 缩短生产周期;

5. 力求投资最低;

6. 为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件 。 

㈡原则

为了达到上述目标,现代设施规划重视下一些原则:

1. 减少或消除不必要的作业,在时间上缩短生产周期,空间上减少占用量,物料上减少停留、搬运和库存,保证投入资金最少、生产成本最低 。

2. 以流动的观点作为出发点,并贯穿在规划设计的始终。因为企业的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化。 

3. 运用系统的概念、系统分析的方法求得系统的整体优化。同时也要注意把定量分析、定性分析和个人经验结合起来。

4. 重视人的因素。工作地的设计,实际上是人机一环境的设计,要考虑环境因素对人的工作效率和身心健康的影响。 

5. 规划设计要从宏观(总体方案)到微观(每个子系统),又从微观到宏观,反复评价、修正。

第二节 国内外物流设施规划设计的方法概述

在早期,工厂设计的活动主要是三项:操作法工程,包括工作测定、动作研究等,它涉及的是人;工厂布置,就是机器设备、运输通道和场地的合理配置;物料搬运,就是对从原材料到制成产品的物流进行控制。后两者涉及的是人、机、物的结合。50年代以后,工厂设计无论在范畴上还是方法上都发生了重要变化。工厂设计从传统的只涉及较小的系统发展到大而复杂的系统设计。设计的方法从依靠经验、定性的方法,到逐渐运用定量的系统分析的方法。工厂设计除了注重人、机、物的结合外,还发展到了与资源、能源、环境、信息、资本等要素相结合。而工厂设计的原则和方法也扩大到了非工业设施,包括各类服务设施。因此,逐渐从工厂设计演变成了设施规划。

国外对物流设施选址规划问题的研究已有60年的历史了,国内在这方面起步的比较晚,但也有许多学校和企业对其进行了深入的研究,在理论及应用上都有了较大的成果,许多早起的选址规划问题是由土地经济学家和区域地理学家提出的,例如,杜能的地租出价理论、韦伯的工业分类理论、胡佛的递减运费率理论等等。运输成本是在设施规划决策中的重要作用是贯穿所有这些早起研究的共同问题。

摆样法:它是最早的布局方法。利用二维平面比例模拟方法,按一定比例制成的样片在同一比例的平面图上表示设施系统的组成、设施、机器或活动,通过相关系的分析,调整样片位置可得较好的布置方案。这种方法适用于较简单的布局设计,对复杂的系统该法就不能十分精确,而且花费时间较多。

数学模型法:运用运筹学、系统工程中的模型优化技术(如:线性规划、随即规划、多目标规划、运输问题、排队论等)研究最优布局方案,为工业工程师提供数学模型,以提高系统布置的精确性和效率。但是用数学模型解决布局问题存在两大困难。首先,当问题的条件过于复杂时,简单化的数学模型很难得出符合实际要求的准确结果;其 次,布局设计最终希望得到布局图,但用数学模型得不到。利用数学模型和CAD相结合起来的系统布局软件是解决布局问题的一种好方法。

图解法:它产生于20世纪50年代,有螺线规划法、简单布置规划法及运输行程图等。其优点在于将摆样法与数学模型结合起来,单在实践上,现在较少应用他们。

系统布置设计SLP(Systematic Layout Planning)法:Muther除了提出SPIF外,还对于工厂布局等五个子系统提出了一套统一系统规划的规划设计方法,即系统布局SLP法。这是当前工厂布局设计的主流方法。

第三节SLP在物流设施规划设计中的应用研究

   一、SLP的原理

SLP的基本出发点是用量化的作业单位相互关系密级来评定各部门之间的相关程度,因此采用系统布置设计法来进行平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析,包括定量的物流相互关系及定性的非物流相互关系。把定性的相互关系密切程度由高至低分别用A,E,I,O,U,X及相应的4,3,2,1,0,-1 分值表示。将物流与非物流相互关系进行综合,得到作业单位i与其它各作业位j( j =1,2,3…n,j≠i)的综合关系密切程度CRij,并分别求出各作业单位的总的关系密切程度一一综合接近程度TCRi=∑CRij,其中n为作业单位总数.综合所有作业单位的综合接近程度TCRi,得到综合作业单位关系表。然后,根据相互关系表中作业单位之间相互关系密切程度,决定各作业单位之间距离的远近。再根据作业单元综合关系表中各作业单元的综合接近程度安排各作业单位的位置,得分最高的作业单位布置在中心位置,然后布置与该部门相互关系为 A级的部门、再后是 E级部门……依次布置所有部门,最终得到作业单位位置相关图。最后,将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关图结合起来,形成作业单位面积相关图,通过作业单位面积相关图的修正和调整,得到数个可行的布置方案。最后,采用专业的评价方法对各备选方案进行评价择优,并对每个评价因素进行量化,得分最多的布置方案就是最佳布置方案. 其设施规划流程图见图2-1:

图2-1 设施规划流程图

二、SLP具体运作流程

㈠物流分析

物流分析由确定物流对象移动的顺序和移动构成。把一定时间周期内的物流对象移动量作为物流强度。SLP将物流强度分成五个等级:分别用 A(absolutly important)、E(exermly important)、I(important)、O(ordinary important) 、U(unimportant) 来表示。作业单元间即物流线路上的物流强度可按照物流线路比例或承担的物流量的比例来确定。对于不存在固定物流的作业单元对,其物流强度为 U级。物流强度等级划分如表2-1所示。

表 2-1 物流强度等级划分

物流强度等级 符号 物理线路比例% 承担的物流量比例%

超高物流强度 A 10 40

特高物流强度 E 20 30

较大物流强度 I 30 20

一般物流强度 O 40 10

可忽略物流强度 U  

㈡非物流分析

当物流对企业的生产有重大影响时,物流分析就是工厂布置的主要依据。但是,也不能忽视非物流因素影响,尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时,工厂布置就不能依赖于物流分析,而应当考虑其他因素对各作业单位间相互关系的影响。

作业单位间相互关系的影响因素与企业的性质有很大的关系,根据本厂蜗轮蜗杆减速器制造过程,物流强度比较大。一般可以考虑:(1)物流(2)工作联系频繁程度(3)作业单位性质(4)使用相同的公用设施(5)监督和管理(6)使用相同设备(7)服务的频繁和紧急程度等方面(8)噪声震动的影响等。

㈢综合相互关系分析

各作业单位之间既有物流的联系,也有非物流的联系,各作业单位之间的相互关系,应包括物流关系和非物流关系,在SPL中,要将作业单位之间的物流相互关系和非物流相互关系进行合并求出综合相互关系,然后从各作业单位间的综合关系出发,实现各作业单位间的合理布置。

1.加权值的选取。确定物流与非物流相互关系的比重一般,物流与非物流之间的比重介于1:3到3:1之间。当比值小于1:3时,说明物流因素对布局的影响非常小,布置时只考虑非物流的相互关系;当比值大于3:1时,说明物流关系占主导地位,布置时只需考虑物流相互关系的影响。在实际布置中,物流与非物流的相对重要性比值般取m:n=3:1,2:1.1:1.1:2,1:3。

2.综合关系相互计算。根据各作业单位之间物流与非物流关系等级的高低进行量化计算加权求和,求出综合相互关系表。

㈣作业单元位置确定

物流中心总平面布置是从各作业单元间综合相互关系密切程度出发,安排

各作业之间的相对位置,关系密级高的作业单元之间距离近,关系密级低的作业单元之间距离远。在布置时,根据综合相互关系级别高低按顺序先后来确定不同级别作业单元的位置,而同一级别的作业单元按综合接近程度的分值高低顺序来进行布置。在绘制作业单元位置相关图,采用号码来表示作业单元,图形表示作业单位的功能和性质。采用表2-2所示的连线类型来表示作业单元之间的相互关系。在表中,连线多的可表示作业单位位置相对亲近,用虚线或波浪线表,作业单位工作性质符号见表2-3。

表 2-2综合作业单位关系等级表示方式

符号 系数值 线条数 密切程度

A 4 

绝对必要

E 3 

特别重要

I 2 

重要

O 1 

一般

U 0  不重要

X -1 ………. 不希望

表2-3作业单位工作性质符号

工艺过程图表符号及作用 说明作业单位区域的扩充符号

操作 成形或处理加工区

 装配、部件装配拆卸

运输

与运输有关的作业单位/区域

储存

储存作业单位/区域

停滞

停放或暂存或区域

检验

检验、测试、检查区域

 服务及辅助作业单位/区域

 办公室或规划面积、建筑特区

㈤作业单位面积确定。

在确定作业单元占地面积和空间几何形状的过程中,需要将占地面积与建筑空间几何形状结合到作业单元位置相关图上,形成作业单元面积相关图。由于外部运输条件限制,物流模式通常需要按照给定的出人口位置来规划,此外还会受到作业流程、建筑物外部形状、物流对象搬运方式及存储要求的等方面的影响。  

㈥作业单位面积调整。

作业单元面积相关图是直接从位置相关图演化而来的,只能代表一个理论的、理想情况下的布置方案,必须通过调整修正才能得到可行的布置方案。在实际规划中,修正因素主要包括以下几方面:

1. 物流对象搬运

2. 建筑特点

3. 路线

4. 公共管线设置

5. 绿化布置

6. 场地 条件与环境

7. 灵活性

8. 时间限制条件

㈦总平面布置方案形成。

    根据上述各步骤的操作,可以得到各区域的概略布置图,根据仓库结构、 水电、消防、采光以及设备等需要调整部分区域的形状甚至面积,最终获得总平面布置图。 

第三章 浙江永康神鹰灶具现状简介

第一节 神鹰灶具简介

浙江永康神鹰灶具公司成立于2000年。注册资金200万元,总资产1000余万元。公司坐落于浙江省永康市白云工业园区,占地面积2000亩。公司自成立以来,充分利用世界先进的燃气、电器技术,迅速发展成为一家集开发、生产,销售及售后服务一条龙的专业经济实体,全力打造核心多元化的厨卫家电精品,专业生产燃气热水器、豪华燃气灶、吸油烟机、电热水器、消毒柜、电磁炉等小家电产品。公司旗下分设燃气热水器事业部、灶具事业部、电器事业部、销售部,库管五个职能管理中心。2003年,公司投入巨资向整体厨卫行业进军,力争两三年内,成为浙江厨卫知名企业。同时,聘请行业内一流的设计管理人才和深圳、管理咨询公司,研究企业发展战略,同时对企业职员进行全方位的培训,以此带动整个品牌的纵深发展;在质量管理上,公司始终坚持“以品质铸造名牌”的经营理念,凭借其明显的技术优势与先进的品质管理,与众多世界国际家电品牌厂商进行技术交流与合作,产品设计直接定位于世界领先水平,开发出科技含量高,设计新颖、性价比高的多元化厨卫燃具精品,支持整个行业的发展。

神鹰灶具公司现有职工138人,其中高级工程师2人,科技人员4人。在当地属于中型企业,所以该企业的组织结构也比较简单,由决策层,管理层和执行层三部分组成。下属生产销售,人事,财务等部门。其中,领导层有5人。生产部门有部长1名,副部长2名,有3个车间主任,每个车间大约有20名生产工人,销售部6名,人事科5人,财务科3人。

第二节 灶具的工艺流程介绍

一、公司主要工艺流程设置

公司根据不同的职能,主要包括原材料库,组装车间,半成品库,成品库

检验车间,设备维修车间,变电所,车库。如图3-1所示。工厂总体布局如图

3-1,表3-1所示。

图3-1 工厂总体布局平面图

表 3-1作业单位建筑物汇总表

序号 作业单位名称 用途 建筑面积(m2) 结构形式 备注

1 原材料库 分拣,初加工 24×30 砖混 

2 加工车间 铸造,车削,铣削,钻削 20×24 框架 

3 组装车间 组装 18×15 框架 

4 半成品库 半成品储存 24×30 框架 

5 成品库 成品储存 24×24 砖混 

6 检验车间 产品检验 15×15 砖混 

7 维修车间 维修 13×15 砖混 

8 变电所 供电 12×10 砖混 

9 车库 车库,停车场 12×9 砖混 

二、燃气具加工工艺过程

神鹰灶具主要生产各类高中档类家用燃气具,家用燃气具所需零部件主要有阀体总成,燃气管道,燃烧器(引射器,炉头,火盖),自动点火器,外壳(不锈钢,全钢),灶脚,锅支架等近15个零件组成,其中外壳(不锈钢,全钢),燃气管道由本厂自制生产,其余的零件外购,在本厂自制零件经过不同的机加工作业单位,原材料在加工车间经过下料,锻造,铸造,机加,热处理等不同的加工内容,不同材料加工不同的零件,各种原材料的利用律也是不同的。本厂具体加工工艺过程情况分析如下图3-2所示

图3-2灶具加工工艺流程

三、SLP具体运作流程公司物流设施布置现存问题的概述

公司机加工车间主要负责各种钢板、管体的机加工。该车间的现有设施布置是建厂初期规划设计的,随着生产量的不断提高,加工设备逐步增加,原有布置已经不能满足新的产量要求。由于市场的变化较快,定单的更改,产品的品种较多,原有设施一直没有进行合理的规划与设计,在生产过程中缺乏统一的管理与控制,导致在生产过程中物料的频繁搬运,极易造成产品表面的碰伤,且受制于现有设备的摆放,生产过程中物料属于批量转移,使得上下工序间的衔接非常不紧凑,在制品大量积压,生产周期无法控制,严重影响了生产计划与交货周期。虽然设备加工能力增加,而生产能力却没有得到相应的提高,同时还增加了产品质量控制的难度。 

总结起来该企业物流设施布局存在的问题主要有:

1.大院内库区众多, 位置分散, 布局不符合作业流程的要求;

2.库房的定位不是十分明确, 物料存储区域混乱, 仓库与物料的存储关系几乎是多对多的形式,即一个库房存放多种物品, 一种物品存放在多个库房中,给管理和作业造成不便;

3.线路不合理, 物料出入库路线、搬运路径比较混乱, 耗费了人力物力,浪费了成本;

4.在分拣配送过程中, 人工进行产品的编号和储位的分配, 效率较低, 准确性差;配送比较分散, 没有规律性, 浪费人力和时间。

四、公司物流线路存在的主要问题

下图3-3是灶具生产物流分布图,更清楚的看出物流线路存在的问题。

图3-3灶具物流线路分布图

红色:灶具外壳,燃气管道的物流过程

蓝色:阀体总成,自动点火器,燃烧器的物流过程

绿色:支撑架,灶脚的物流过程

褐色:外包装的物流过程

由图3-3可以清晰的看出整个物流路线存在的问题,主要有(1)各工件的加工顺序往返不定,物流路线混乱且有交叉现象;(2)组装检验维修过程路线迂回,物流线路较长,不合理;(3)物料出入库线路混乱,在库储存不合理,耗费人力物力,等等。

针对以上存在的问题,可以看出物料流动不顺畅,其主要的原因是由于企业的设施布置不合理。因此本文通过运用SLP的相关原理对该车间物流系统及设施规划进行优化。

第四章 神鹰灶具物流设施规划的分析与优化建议

第一节 设施布置分析与优化建议

   一、物流分析

为了能够简单明了的表示所有作业单位之间的相互关系,为接下来的物流分析做准备,现把各个作业单位进行编号,如表4-1所示。

表 4-1 作业单位编号

序号 作业单位名称 序号 作业单位

1 原材料库 7 维修车间

2 加工车间 8 变电所

3 组装车间 9 车库

4 检验车间

10 

5 半成品车间 11 

6 成品车间 12 

  

     为了统计出各个作业单位之间的物流相关表,则需要知道各个作业单位的物流强度。由于该厂物料以中薄板钢材为主,运输工具主要是叉车,为统计分析方便我们规定以“ 吨/月”为物流的计量单位。同时对于技术改造项目是立 足于现有工厂布局上进行物流分析,各作业单位之间已存在着实际距离,因而 我们用“吨•米/月” 来计量物流量,其具体意义即指在两 个工作单位之间每月有多少吨的物流量。在对各作业单位物流情况调查、核实后,我们制作了物流量表4-2

表 4-2 物流量表

零件 工艺路线 日产量 单位自重kg 物流量t/月

外壳 1-2-5-3-4-7-6 450 1 13.5

燃气管道 1-2-5-3-4-7-6 800 0.6 0.48

阀体总成 1-3-4-7-6 200外购 0.25 0.05

燃烧器 1-3-4-7-6 200外购 0.95 0.19

自动点火器 1-3-4-7-6 200外购 0.15 0.03

灶脚 1-3-6 200外购 0.1 0.02

锅支架 1-3-6 200外购 0.75 0.15

因为部分零件是外购,一般批量较大,且每次订单不固定,现把这些零件日产量设为平均每日出货量200个。根据各个零件的物流量及工艺路线,绘制出加工工艺从至表4-3。

表 4-3 加工工艺从至表

作业单位 1 2 3 4 5 6 7 8

13.98 0.44     

2     13.98   

3    14.25  0.17  

4       2.85 

5   13.98     

6        

7      2.85  

8        

统计出作业单位间的物流量后,接着根据各个作业单位之间的距离,算出作业单位之间的物流强度,绘制出物流强度汇总表4-4。

物流强度=物流量*实际距离

表 4-4 物流强度汇总表

序号 作业单位 实际距离m 物流强度t•m/月 物流强度等级

0    200   400   600    800   1000

U        O      I      E      A

1  1-2 62 866.76                             A

2  1-3 90 39.6                     0

3  2-5 65 908.7 A

4  3-4 35 498.75 I

5  3-6 70 11.9 0

6  4-7 80 228 O

7  5-3 42 587.16 E

8  7-6 130 370.5 O

    为了能够简单明了的表示所有作业单位之间的相互关系,仿照从至表结构构造一种作业单位之间的流相互关系表,称之为原始物流相关表,如表所示,在表中各物流移动的起始与终止作业单位,在行与列的相应方格内填入行作业与列作业单位件的物流强度等级,如表4-5所示:

表 4-5 原始物流相关表

作业单位序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

作业单位序号 

作业单位名称 原材料库 加工车间 组装车间 检验车间 半成品库 成品库 维修车间 变电房 车库

1 原材料库

 A U U U U U U U

2 加工车间 A  U U A U U U U

3 组装车间 O U  I E O U U U

4 检验车间 O U I  U U O U U

5 半成品库 U A E U  U U U U

6 成品库 U U O U U  O U U

7 维修车间 U U U O E O  U U

8 变电房 U U U U U U U  U

9 车库 U U U U U U U U 

   

二、非物流分析

对各个作业单位相互关系分析时,首先,根据原始物流相关表4-6制定出基准相互关系表4-7和作业单位间其他相互关系影响因素及等级表4-8如下:  

表 4-6 原始物流相关表

字母 一对作业单位 密切程度的理由

A 原材料库和加工车间

加工车间到半成品库 物料搬运的数量和方便

物料搬运的数量和方便

E 半成品库和组装车间 物料搬运的数量和工序的连续性

I 组装车间和检验车间 物料搬运的方便

O 原材料库和组装车间

组装车间和成品库

检验车间和维修车间

维修车间和成品库 物料搬运的方便

物料搬运的方便

物料搬运的方便

物料搬运的方便

U 变电所和车库

原材料库和变电所 没什么联系

不需要联系

表 4-7 作业单位间其他相互关系影响因素

1.物流 2.作业相似性质 3.工艺流程

4.监督和管理方便 5.工作联系频繁程度 6.使用相同的公共措施

7.服务的频繁和紧急程度 8.噪声,震动,易燃危险品的影响 

表 4-8 作业单位间其他相互关系等级表

符号 含义 说明 比例%

A 绝对重要  2-5

E 特别重要  3-10

I 重要  5-15

O 一般重要  10-25

U 不重要  45-80

X 负的密切程度 不希望接近 酌情而定

在对各作业单位进行分析后,根据作业单位间相互关系理由表4-9 ,利用与物流相关表相同的表格形式,建立非物流作业单位相互关系图4-10,框中填入相应的量各作业率间的相互关系密切程度理由,上半部分用密切程度等级符号标志密切程度,下半部分用数字表示确定密切程度等级的理由。

表 4-9 作业单位间相互关系密切理由表

编码 理由

1

2

3

4

5

6

 物料搬运

管理方便

工作流程的连续性

安全及污染

人员联系

生产服务

表 4-10 非物流作业单位相互关系表

作业单位序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

作业单位序号 作业单位名称 原材料库 加工车间 组装车间 检验车间 半成品库 成品库 维修车间 变电房 车库

1 原材料库  A/3 U U I/2 U U U U

2 加工车间 A/3  U U E/3 U O/5 U U

3 组装车间 U U  E/3 O/1 U O/5 U U

4 检验车间 U U E/3  U A/3 I/3 U U

5 半成品库 I/2 E/3 O/1 U  U U U U

6 成品库 U U U A/3 U  I/6 U U

7 维修车间 U O/5 O/5 I/3 U I/6  U U

8 变电房 U U U U U U U  U

9 车库 U U U U U U U U 

三、综合相互关系分析

各作业单位之间既有物流的联系,也有非物流的联系,各作业单位之间的相互关系,应包括物流关系和非物流关系,在SPL中,要将作业单位之间的物流相互关系和非物流相互关系进行合并求出综合相互关系,然后从各作业单位间的综合关系出发,实现各作业单位间的合理布置

㈠加权值的选取。由于钢板,燃气管道等零件都是自制的,而且是大批量生产在组织和管理生产变化很小,物流关系和非物流关系,重要性相差比较大,所以物流关系与非物流关系的加权值1:1。

㈡综合关系相互计算。根据各作业单位之间物流与非物流关系等级的高低进行量化计算加权求和,求出综合相互关系表4-11

当作业单位对数目为N时,总的作业单位对数可用下式计算。即P=N(N-1)/2  该厂有9个作业单位,则总的作业单位对数为36,即有36个相互关系。

表 4-11 综合相互关系表

作业单位对 关系密度 综合关系

 物流关系  加权值:1 非物流关系:加权值1 

 等级 分数 等级 分数 分数 等级

1—2  A 4 A 4 8 A

1—3 O 1 U 0 1 O

1—4 U 0 U 0 0 U

1—5 U 0 I 2 2 0

1—6 U 0 U 0 0 U

1—7 U 0 U 0 0 U

1—8 U 0 U 0 0 U

1—9 U 0 U 0 0 U

2—3 U 0 U 0 0 U

2—4 U 0 U 0 0 U

2—5 A 4 E 3 7 A

2—6 U 0 U 0 0 U

2—7 U 0 O 1 1 O

2—8 U 0 U 0 0 U

2—9 U 0 U 0 0 U

3—4 I  2 E 3 5 E

3—5 E 3 0 1 4 I

3—6 0 1 U 0 1 0

3—7 U 0 O 1 1 O

3—8 U 0 U 0 0 U

3—9 U 0 U 0 0 U

4—5 U 0 U 0 0 U

4—6 U 0 A 4 4 I

4—7 0 1 I 2 3 I

4—8 U 0 U 0 0 U

4—9 U 0 U 0 0 U

5—6 U 0 U 0 0 U

5—7 U 0 U 0 0 U

5—8 U 0 U 0 0 U

5—9 U 0 U 0 0 U

6—7 0 1 I 2 3 I

6—8 U 0 U 0 0 U

6—9 U 0 U 0 0 U

7—8 U 0 U 0 0 U

7—9 U 0 U 0 0 U

8—9 U 0 U 0 0 U

㈢划分关系密级 统计出各段分数段作业单位对的比例,求出各密级所占的百分比。

总分 关系密级 作业单位对数 百分比(%)

7—8

5—6

3—4

1—2

-1 A

E

I

O

U

X 2

1

4

5

24

0 5.6

2.8

11.1

13.9

      66.7

总计 36 100

㈣绘制位置相关图

在SLP中,工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状,而且从各作业单位间相互关系密切程度出发,安排各作业单 位之间的相对为止关系密级高的作业单位之间距离近,关系密级远的作业单位之间距离远,因此形成作业单位相关图。

本次工厂平面布置设计中由于作业单位较多即使只考虑A和E级关系也可能同时有多个,这就给如何绘制作业单位位置相关图,造成了困难为了解决这各问题,引入了综合接近程度这一概念,即该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系密级的总和,这个值的高低反映了该作业单位在布置图上应该是处于中心位置还是应该处于边缘位置,为了计算作业单位间的综合接近程度绘制了综合接近程度排序表4-12,并在表中计算了作业单位之间的综合接近程度表,最后画出作业单位相互关系表4-13。

表 4-12 综合接近程度排序表

作业单位 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

 A/4 O/1 U O/1 U U U U

2 A/4  U U A/4 U O/1 U U

3 O/1 U  E/3 I/2 O/1 O/1 U U

4 U U E/3  U I/2 I/2 U U

5 O/1 A/4 I/2 U  U U U U

6 U U O/1 I/2 U  I/2 U U

7 U O/1 O/1 I/2 U I/2  U U

8 U U U U U U U  U

9 U U U U U U U U 

综合接近程度 6 9 8 7 7 5 6 0 0

排序 5 1 2 3 3 7 5 8 8

表4-13  作业单位综合相互关系

㈤绘制位置相关图

根据第二章中的表2-1,2-2和表4-12来绘制作业单位位置相关图,步骤如下:

第一步,首先处理综合相互关系密级为A的作业单位对。

(1)从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对,有1-2和2-5,涉及3个作业单位,按综合接近程度分值排序为5,1,3,

 (2)将综合接近程度分值最高的作业单位2布置在位置相关图中心位置。

(3)处理作业单位对2-1,2-5,如图4-1(a)所示。

 

 

图4-1(a)位置相关图

第二步,处理相互关系为E的作业单位对。

从综合相互关系表中取出具有E级关系的作业单位对,有3-4涉及到的作业单位按综合接近程度分值排序为2,3。如图4-1(b)所示。

图4-1(b)位置相关图

第三步,从综合关系表中找出I级关系的作业单位,画法同上,最终的位置关系图如4-1(c)所示。

图4-1(c)位置相关图

㈥绘制作业单位面积相关图

将各作业单位的占地面积与空间几何图形结合到作业单位位置相关图上,就得到作业单位面积相关图,在此过程中,首选要确定各作业单位建筑物的实际占地面积与外形。

作业单位占地面积由设备占地面和人员活动场地等因素决定,除此之外,还应该着生考虑物流模式,而对于生产,储存,运输部门,物流一般沿通道流动,因此,首选设计好工厂的主要通道,根据原工厂的车间布置的特点考虑即提高生产率又降低成本的目的,大致按原工厂的位置布置车间,现整理出三个方案供参考如图4-2

方案1

 

方案2

方案3

 1原材料库 2加工车间 3组装车间 4检验车间 5半成品库 6成品库

7维修车间 8 变电所 9车库

图4-2 工厂车间位置布置图

四、方案评价与选择

通过对作业单位面积相关图的调整,已经取得了三个可行方案,现用加权因素法,对每个方案进行评价,选出最佳方案,做出最终的工厂总平面布置方案。

工厂布置过程是一个目标优化设计过程,某个可行的布置方案可能在某一目标因素方面是非常优秀的,而在另一目标因素方面可能并不突出,其它布置方案可能正好相反,也就是说,各种布置方案各有优缺点,需要进行综合评价,从中选出最优方案。

加权因素法就是把布置设计的目标分解或若干个因素,并对每个因素的相对重要性评定一个优先集(加权值)然后,分别就每个因素评价各个方案的相对优劣性,最后加权求和,求出各个得分,得分最高的方案就是最优方案。

本次设计从7个方面来考虑,当然还有别的因素,对工厂生产影响相对较少,故而不考虑。以上几个因素是对工厂设计和建设能体现最终效益的最直接因素,对不同方面因素的相对重要程序采取不同的加权值,如表4-14所示。

表 4-14 评价方案表

范围  评价因素 简述 权重(1-10)

件 物料搬运效率及方便性 物料搬运的方便性直接影响到搬运效率,搬运效率高低也决定物料搬运方便性,二者相互影响,综合考虑 10

 安全生产与设备可靠性 设备质量的好坏直接影响到生产的进行,对工人的安全生产也有一定影响,是生产力提高的一重要因素 9

 防止污染工作环境的舒适性 只有保护好环境,使环境优美舒适,空气新鲜,职工的积极性才能被调动,生产才能顺利进行,生产效率才能提高                                  8

 生产管理的方便性 生产有序进行与生产效率的提高,离不开管理者的领导与监督 7

 辅助服务方便性 你的生产顺利进行的必要条件 8

 运输条件 交通便利与良好的运输条件是生产顺利进行和扩大生产的基础 7

 需要储存的物料外购数量 原材料与外购件数量的多少影响到工厂资金的流动,数量太多造成资金积压,所以数量最好控制在保证供应 6

布置方案优劣等级划分,由于布置方案优劣得分难以正确给出,且没有必要给出准确得分,因此,通过优劣等级评定,给出某个方案在某项因素方面的优劣分数,等级可以非常优秀,很优秀,优秀,一般和基本可行五个方面,并规定等级符号分别取 A/4  E/3 I/2 O/1  U/0括号中的数字为等级相对分数。

评价每个方案在各项因素方面的分数,分析结果如表4-15所示。

表 4-15 分数表

序号 评价因素 加权值 方案一 方案二 方案三

1 物料搬运效率

与方便性 10 A/4 E/3 A/4

2 安全生产与设备可靠性 9 A/ 4   A/4 A/ 4

3 防止污染 和工作环境的舒适性 8   E/3   E/3 E/3

4 生产管理的方便性 7 E/3 E/3 A/4

5 辅助服务方便性 8   A/4 A/4 A/4

6 运输条件

 7 E/3 E/3 A/4

7 需要储存的物料外购数量 6 E/3 E/3 E/ 3

 合计  192 182 206

由表4-15可知,方案三分数最高,因此,方案三位最佳方案。改进后工厂总体布局平面图如图4-3所示。

图4-3 改进后工厂布局平面图

第二节 物流设施改进后物流线路分析

由表4-13知道,方案三较为合理,所以最终确定方案三为改进后的方案,下图4-4是对方案三的物流线路分析,表4-16是改进前后物流强度的对比:

表 4-16 改进前后物流强度对比

序号 作业单位对(物流路线) 

改进前实际距离 

改进后实际距离 改进前的物流强度 

现在的物流强度

1 1-2 50     38 699                             508.44

2 1-3 90 42 39.6                     18.48

3 2-5 65 50 908.7 699

4 3-4 35 35 498.75 498.75

5 3-6 70 70 11.9 11.9

6 4-7 80 53 228 151.05

7 5-3 42 19 587.16 265.62

8 7-6 130 37 370.5 105.45

 

图4-4 改进后物流线路分析

红色:灶具外壳,燃气管道的生产过程

蓝色:阀体总成,自动点火器,燃烧器的物流过程

绿色:支撑架,灶脚的物流过程

褐色:外包装的物流过程

改进前后物流线路更为合理 ,结构更为紧凑,物流线路明显缩短,线路迂回交叉现象大大改善,物料搬运效率大大提高。

灶具,燃气管道等自制零件的工艺过程,半成品与组装车间,维修车间与成品库之间距离大大缩短,节省了人力运力,加快了工艺生产速度,缩短了产品的生产周期。

由于组装,维修,检验三个车间联系的比较紧凑,方便了阀体总成,自动点火器等灶具重要部件的维修检验与入库,加快了零部件在车间的流动速度,减少了在制品的储存,降低了生产成本。

对于支撑架,灶脚等外购零部件,一般不需要检验维修,只需要组装,改进后,原材料库,组装车间,成品库,三个车间之间的距离明显缩短,组装效率也随之提高,从而也缓解了原材料库的储存压力。

对于外包装的物流过程,改进后原材料库与成品库之间变为直线距离,方便了外包装纸箱的运输,提高了包装效率。

第五章 总结与展望

第一节 总结

   企业物流设施的合理布置是企业生产管理的重要内容 它对企业的生产经营有着重要而深远的影响。根据工艺流程,合理的设施布置不但能提高车间的生产效率而且对提高企业的整体效率是非常有益的。

本文从物料特点、存储状况、作业流程、物流强度等方面对该企业的物流设施布局状况进行了详细分析, 并针对其存在的问题, 结合SLP的思想方法,最终形成了燃气具加工过程的一个设备布局。受制于产品的工艺和工装设备以及技术水平能力的限制,此方案并不是最优的,但作为改善的第1步,为工厂的进一步合理优化提供了基本思路。由于运用SLP法还不够成熟,考虑物流因素和非物流因素方面带有一定的主观性,可能会影响最终的布置。因此本文所阐述的观点方法结论难免有不足之处,数据的处理上有点杂乱,不够严谨,也许这份方案给采纳的可能性较小。不过我相信,随着对该企业的不断深入了解,加上日益积累的工作经验,今后,对该方案还会有更为合理的改进。在以后的日子里,我也会不断的提高自己的专业水平,把学到的知识运用到实际中,希望更好、更快的适应社会,为社会做一份自己的贡献。

第二节 展望

物流设施规划的发展已经有几十年的历史,规划与设计的方法也越来越合理,国内外对物流设施规划与设计的相关研究也日渐成熟。在信息化高速发展的今天,传统的方法已不能满足于现有的物流设施规划,因此,未来物流行业必然在对制造系统的设施布置技术进行一定的理论研究基础上,开发一个完善的、高效的、便捷的、通用的计算机辅助生产系统设施布置软件。这是设施规划与设计发展的必经之路,也是专家、技术人员未来的工作重点。

【参考文献】

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致  谢

本论文是在指导老师陈金来的悉心指导下完成的。在课题研究的这段时间里,陈老师对论文的进展自始至终都给予关心并仔细探讨试验。陈老师广博的知识、严谨的治学态度、独特的见解使我受益匪浅,写作中途我也遇到困难,是他的鼓励与支持才使我的论文得以顺利完成,在此向他表示深深的敬意和衷心的感谢。

同时我还要感谢我的同学,他们不仅在四年的大学中给了我很多帮助,而且在毕业设计制作过程中,我遇到的一些问题,是他们帮我一起想办法克服的,感谢他们对我的帮助与支持!

篇3

关键词:Quest;车间物流;物流规划;仿真

中图分类号:F273 文献标识码:A

随着制造业自动化、智能化水平的不断提高,企业通过在加工阶段提高效率来降低成本的潜力越来越小,目前企业竞争的关键在于能否充分运用与制造业密切相关的物流技术,帮助企业缩短占产品生产周期90%~95%的物流时间,提高效率降低成本。同时有资料表明,已运行的复杂制造系统约有80%没有完全达到设计要求,其存在的问题中60%可以归结为初期规划不合理或失误,其中尤其需要解决生产能力不匹配和现场物流规划以及布局不合理等问题[1-2]。

随着计算机仿真技术的不断发展与成熟,在产品越来越复杂、生产设备和制造系统日趋复杂和昂贵的今天,引入数字化工厂技术,并通过定量的手段来分析和优化各环节,进行工厂建设的成本分析和生产过程变更分析,能保证在可制造的前提下,实现快速、低成本和高质量的制造[3]。尤其在生产线物流的规划过程中,利用计算机虚拟仿真技术对未来生产现场进行模拟,建立三维物流仿真模型,物流规划工程师可以直观地进行物流线路的分析,分析物流的瓶颈点,并提供柱状图或饼状图的分析工具以便捷地进行物流线路的调整以及物流负荷的调整。因此,它被广泛地应用于产业园以及厂房的规划设计中[4-6]。

本文将以某重型机械上市集团公司新规划的管道生产车间为例进行基于Quest的车间物流规划与仿真优化问题研究,从车间物流运作模式、运输工具数量、各类暂存区规划,以及通道拥塞程度分析等角度进行车间物流规划与仿真验证优化,最终得到一个可行并较优的物流方案。

1 车间物流规划

车间物流规划即是将车间内的所有生产设备、运输工具、附属设施(休息室、卫生间等)和各种作业流程(转运、仓储等),依照生产流程,作适当的安排与布置,使工厂的生产活动能够顺利和流畅[6]。

本文以某重型机械上市集团公司新规划的管道生产车间为例,对其车间物流进行研究。首先利用过程分析与数学计算相结合的方法对物流配送模式、运输工具数量、暂存区面积进行初步规划,然后通过Quest仿真软件进行物流方案的仿真验证,得到一系列参考指标并进行分析优化,找到较优的物流方案。实现的过程如图1.1所示。

1.1 车间生产流程

该车间主要包括单层淬火管(六代管)、双层淬火管(五代管)、拖泵管、法兰、和弯管等产品生产线。由卷管线生产出的各管件经过各自的生产线加工成型再依次经过热处理、涂装以及产出成品运至立体仓库。车间物流简图如图1.2所示。

卷管线的原材料由门S2经过通道由货车运输到卷管线线前端,吊装上线,然后依次经过纵剪分条,开卷对校平焊,活套等工序,产生管件原材料。该生产线共生产5种类型的管件,分别为单层淬火管、双层淬火管(由于是复合管,需要两种类型的管件原料)、拖泵管、弯管生产线的管件原材料,前4种经地下运输线(图1.2中蓝色线路)分类暂存于法兰生产线右端的焊管缓存区,弯管原材料则直接由卷管线左端配送至弯管线边(传送带)。

单层和双层淬火管的原材料由焊管缓存区通过积放链(图1.2红色线路所示)运至线边缓存区,部分由行车直接吊装进行切割下料并除锈焊接,焊接所需的法兰由法兰输送系统自动配送到达,焊接完成的产品由地下运输线输送至U形热处理线,热处理线采用单件悬挂方式流动生产,然后再经悬挂链送至涂装线缓存区,管件在缓存区进行分类装框,再经抛丸,涂装形成成品,最后在涂装区的左侧区域进行贴标、打包、小货车运送入库。与单层和双层淬火管不同的是,拖泵管焊接线的成品直接通过轨道电动车运送至涂装线进行加工而不进行热处理,但其后的加工过程与上述类似。

弯管原材料由焊管线通过传送带运至线边缓存,此线类似复合管,每一个成型的弯管毛坯需要同厂外配送的内管一对一进行组合,加工地点与法兰组装地点相邻,成型的弯管再经过涂装抛丸成品打包运至车间内的立体仓库。

眼切产品则是原材料由厂外运至加工地点,完成之后由小货车运至立体仓库入库。

根据车间设计规划的需求,本文主要对物流运作模式、各缓存区以及线边库存量、运输设备数量进行设计规划,然后进行Quest仿真建模,对运输工具的利用率以及门径吞吐进行验证,由此反应出该车间的物流状况。

1.2 物流配送模式规划

拉式物流配送是按JIT准时化生产的思想,“在需要的时候,按需要的量配送所需的产品”,通过生产的计划控制及库存的管理,追求所谓的“零库存”或库存的最小化。其优点为按需配送,避免线边物料堆积;应变能力强,后方系统支持线边物料需求的变动;对物料需求的回馈及时性好,配送组盘过程能够在物料需求指令发出后,全力满足此指令的需求。缺点为系统分析较复杂,应变的情况较多,随机性大;存在配送到货延时的风险。

推式(非JIT)物流配送中物流控制的基本原理是根据最终需求结构计算出各阶段的物料需求量,考虑各阶段的提前期之后,向各阶段物料分拣或配送指令。此种配送方式的特点是流程控制集中依赖于发货顺序表,可对之进行独立的优化,人员和设备利用率高,但机动性不够强,每个节点的物料配送主要根据主生产计划进行安排,按照一定时间间隔配送,线边库存水平相对较高,同时也不利于生产过程中各个环节的紧密联系。

本文所涉管道成型车间的配送流程主要包括:直缝焊接线板材、内管(弯管)、眼切原材料、法兰的配送。特点为:品种少、批量大、配送频次低。对此,我们选择采用一种改进的批量拉式配送模式,其流程如图1.3所示。

各个需求点的物料低于最低库存时,便向暂存区发送要料请求,物料暂存区接受指令并向配送人员传达发货指令进行组盘和配送。

此种配送方案继承了拉式配送的优点:按需配送,避免线边物料堆积;应变能力强,支持线边物料需求的变动;对物料需求的回馈及时性好,配送过程能够在物料需求指令发出后,全力满足此指令的需求,同时由于该车间配送品种少批量大的特点,也避免了JIT模式下系统复杂、反应能力要求过高的缺点。

1.3 配送工具数量规划

根据物流配送路径、配送方式以及工艺部门提供的流程规划和配送工具信息对各个通道内部的车辆数目进行初步分析,具体过程如下。

获取各种运输工具的基础数据:其中叉车的空载速度为1.5m/s,负载速度为1m/s;并获取各个配送流程的装载时间和卸载时间等。

1.4 暂存区规划

该车间暂存区规划主要为满足延续性生产的各加工单元线边最低库存的规划。加工单元线边为满足生产连续性而设置的临时库存,一般直接摆放在加工机器附件的区域以便及时满足加工需求。线边最低库存不仅与生产有着直接联系,更是JIT生产(或者看板生产等拉式生产模式)的源头,该管道车间的拉式生产模式如图1.3所示,最低库存作为原动力拉动整个配送体系正常运转。

2 基于Quest的仿真与优化

Quest是达索(Dassault)公司旗下产品Delmia的一部分,是用于对生产工艺流程的准确性与生产效率进行仿真与分析的全三维数字化工厂环境。它提供强有力的交互式仿真建模功能,是用于实现系统过程可视化和确认生产流程决策是否满足产品生产要求的强大的仿真开发和分析工具。

2.1 Quest建模

利用Quest进行生产线仿真首先要在设计厂房的CAD布局图以及工艺流程的基础上建立几何模型,然后确定几何模型之间的关联关系和其对应的仿真参数仿真以及使用SCL仿真语言对仿真模型内在的逻辑进行设定。

该管道车间的部分系统参数与运输工具参数如表2.1和表2.2所示。

根据厂房规划的CAD图纸用Quest建立几何模型,根据车间工艺流程、规划的物流配送模式(1.2小节)以及初步评估出的运输工具数量(1.3小节)等进行逻辑建模,最终模型如图2.1所示。

然后通过SCL语言控制仿真结果的输出,包括计数器数值输出、利用率报表的输出等。具体过程为:Quest通过编写的SCL语言将仿真结果输出到DAT文件中,Excel再通过VBA读取DAT文件中的数值,最终在Excel中将数据转化为表达更加直观的图表。该实验中,我们用SCL语言编写了对各个运输工具的利用情况和主要门径(N1、S1、S2)的吞吐状况的统计分析程序语句,随着仿真的进行,目标事件触发程序计数器,将结果输出到指定路径的DAT文件中,最后在预先用VBA语句编制好的EXCEL文档中读出DAT文件并转化成直方图和表格数据。

2.2 仿真结果分析及优化

每天的加工时间为20h,由于该车间的换线周期为3天,即可将此实验的仿真时钟设为60h,进行仿真实验,得到各运输工具的利用情况如图2.2所示。

由此可见,该物流方案下,所有配送点均满足配送及时性,但成品运送(图中的成品小货车1和2)的平均利用率偏高,达到了82%。根据经验值,利用率超过75%,视为不安全,即超过安全阈值(实际生产中总会有类似设备故障等各种异常事件发生,仿真分析中配送工具的利用率如果超过75%,则在实际生产过程中极可能遇到因异常事件发生而无法满足正常配送的风险),需改善。

将成品入库的配送车辆数目增加一辆,其他物理模型以及逻辑模型不变,再次进行仿真试验和数据统计分析,得到的运输工具利用情况如图2.3所示。

此时成品小货车利用率降为了58.2%,所有的配送工具利用率都在安全阈值范围内,判定方案合理。

在车间物流的研究中,除了运输工具的工作负荷和利用率至关重要以外,门径吞吐量也直接反应了相关通道的拥塞程度,从而可以一定程度上衡量该车间的物流状况是否良好。为了验证该物流方案是否较优,对改进后的方案再次进行仿真试验,得到门径吞吐统计输出结果如图2.4所示。

横坐标统计时间间隔为30min,纵坐标为每30min经过该门径的车辆数目。图中显示,在3个周期的生产中,门径吞吐最高峰出现在S2门,此时每30min通过测试点的车辆数目最多为12,即最高峰时期,每两辆车之间经过测试点的平均时间间隔为2.5min,负载速度(实则为车间里最慢的行驶速度)为1m/s,则物流最高峰时两辆车之间的距离最近为150m,叉车间的安全行驶距离为90m,这个距离远远超出安全阈值,即通道畅通,物流状况良好。

由此,对于该车间从物流运作模式、暂存区的规划到运输工具的规划这一整体的物流方案,可作为工厂产线规划和持续改善过程中的有效参考。

3 结 论

本文以某管道车间为案例,对其各项物流要素进行规划,并利用Quest数字工厂平台进行仿真优化,最终得到一个可行并较优的物流方案。研究表明,利用仿真软件对生产运作进行仿真,可弥补传统设计规划方法所考虑不到的因素,并且快捷方便,效果明显。此种研究方法可提高企业规划的准确性,有效地降低规划成本,不失为工厂物流设计的一个有效方法。

参考文献:

[1] 高举红,陈思宇,刘晓宇. 基于精益设计的生产能力分析与现场物流改善[J]. 工业工程,2010,13(1):90-96.

[2] 冯定忠,吴能,范佳静,等. 基于SLP和SHA的车间设施布局与仿真分析[J]. 工业工程与管理,2012(4):12-25.

篇4

关键词:铁路客运站;城市轨道;换乘衔接

中图分类号:U291.75 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0095-02

城市交通日益复杂话,交通供给和需求之间的矛盾日渐凸显。城市交通的喧嚣程度,跟环境的舒适度成为正比,为了缓解城市交通拥堵的问题,在公共交通,尤其是轨道交通系统上,进行有设计和规划,针对大城市的普遍存在的土地资源紧张的情况,成为当前综合客运交通体系的工作主题。城市公共交通的优先发展,铁路与客运站以及轨道交通换乘衔接的高效性和快捷性,围绕着轨道交通的系统以及常规的公交交通方式,给予城市客运交通体系的配置优化的保证,相互协调的综合客运交通体系成为了多种交通要运用的体系。从原则和布局方面加以换乘衔接,能够将更多的交通方式予以梳理。将促进城市客运站和轨道交通的一体化发展作为客运枢纽的重要组目标,对于城市综合客运交通体系的优化配置,树立换乘的衔接的内涵的研究在于,以能够吸引更多的私人交通方式。

1 换乘衔接组织机理

(1)将乘客的出行目的作为不同交通方式和交通设施进行搭乘转换的过程的标准,形成换乘衔接组织规则。在规划过程中,明确交通换乘规则,将道路衔接、衔接的线路以及换乘的战场等加以载运服务的设置,结合交通换乘衔接组织的内涵,将接驳设施加以考虑,然后根据交通管理部门的组织要求,进行交通换乘衔接组织的规划和设计。为了保证交通对象能够实现出行目的,且能够实现不同交通方式和交通设施之间的搭乘转换,在此过程中进行载运接驳设施的交通服务的设置,如通道线路以及换乘的站厅等[1]。(2)换乘的组织衔接原则,是将城市轨道交通集结和客流疏散作为衔接关系进行考虑的。将二者衔接之后,将两者的换乘的协调性和连续性以及适应性以及顺畅性等列入规划中,重点是组织好旅客在铁路和城市轨道交通之间的换乘,基本要求:首先,换乘衔接组织的基本要求和条件就是保证连续性。其次,旅客的换乘以的连续性是与客运服务的适应性以及顺应性相互联系的。城市交通的换乘是一个完整的连续过程,换乘的连续性体现在衔接和配合上表现出不同的方式,包括换乘的方便,交通方式的衔接,服务水平的高低等等[2]。(3)客流过程的顺畅性,是客流均匀地分布在换乘的流程上的,整个衔接在保证换乘^程的连续性和适应性的要求的基础上,遵照的是乘客流在环节上的滞留和集聚的情况,保证换乘过程的通畅和紧凑,综合交通枢纽的内部情况,进行客运设备的设置。

2 铁路客运站和城市轨道交通的布局衔接

对大型客运站的客流量、客流密度进行计算,必须要对交通方式以及衔接的运量、效率和正点率进行考虑。由于是首选的换乘方式,城市轨道交通与铁路客运站的布局和衔接的模式,包含了众多的种类,如站厅换乘,站台换乘和组合换乘等[3]。

(1)换乘方式如果是在广场四周的话,在出站后步行一段距离,倒到换乘的区域,需要旅客步行,采用基本形式和换乘方式的规划,这种方式旅客如果失去了方向感,就会导致步行距离加长。从效率上讲,对站前广场的换乘需要进行设计,换乘方式较为低效。通道换乘,是在客运站内进行专门的换乘通道的设置。这种方法,是修剪换乘通道,将这种换乘方式设置在站台附近,通过通道或者出站口进行设置,如某地铁线路设置在火车站和铁路车站的换成通道的出口之间,在换乘通道的出口设置了火车的出战检票口,将旅客流线放置在出站口的进站的位置,使得出口的位置既有专用通道,又不会受到干扰,便于识别[4]。(2)导向拥有明确的标示,对于站厅的换乘的设计通过楼梯和电梯倒到另一个车站的站厅,让旅客从一个车站的站台进入是符合我国国情的换乘方式,或者站厅公用,由一个站厅通到另一个站厅的站台,这种方式换乘距离较短。(3)采用站台换乘的方法,如果车站的形式是岛式站台,采用不同管理机构进行高铁和城市轨道交通的分属,将城市轨道车站和客运站设置在同一平面上,将线路进行平行的交织可以在上车的时候更加便捷。两种交通方式拥有不同的空间,应采用站台实行平行的设置,按照中间站台换乘的方法,例如采用自动扶梯进行直接的换乘,那么旅客从站台一侧进行换乘的时候,这是一种高效率的换乘形式,解决了售票系统不能解决的换乘方式,也是未来可以采取的发展趋势[5]。(4)为了使建设向着立体化和综合化的方向发展,换乘的方式呈现多元化,组合换乘是随着综合交通枢纽的建设发展的,在组合形式上由多条地铁和轻轨进行衔接,形成多方向的换乘,而且形式至少在两个以上。换乘方式以方便旅客快速疏散为目标,例如某地铁在进行换乘高速铁路的旅客的疏导方面,以该站的建设规模为设计蓝图,该站为5层,地下三层为地铁站,地上两层为另一条地铁站,地下一层为地铁站站厅层,地面为高速站车场。地面二层为高速站站厅。旅客从小到上进入铁路站台换乘高速铁路。从上到下的旅客需要进入地铁站台,通过站厅层购票。乘客在次可以实现垂直换乘,距离最短。

3 轨道交通和铁路客运站换乘衔接模型

将最短的距离和交通的客运量作为函数进行假定,进行轨道交通和铁路客运站的换乘的衔接,对于轨道交通的发车间隔和时间准确的掌握,然后进行合理的规划[6-7]。对于发车时刻的换乘客流量加以呼应,确定轨道交通站点和线路进,规划旅客换乘的时间以轨道交通站点服务的乘客换乘时间为目标,计算出轨道交通的最大输送能力,首先要有得到了在一天三个高峰节段旅客一次性上车的情况分析结果,根据铁路旅客的列车到达时间,以及轨道交通运营时刻的不同的发车间隔,最终计算的目标函数的计算公式为:

Qj―第j个列车到达的旅客数量;P―换乘轨道交通的概率;tj―第j个旅客列车的到站时间;t0―从旅客下车到城市轨道交通站点的时间;ak0―k个时间区间第1班轨道交通的发车时间;ηk―k个时间区间轨道交通的发车间隔;Imin、Imax―轨道交通发车时间间隔的最小值和最大值;tk1、tk2―k个时间区间的开始值和结束值。

计算参数的取值表1所示。

采用线性规划的问题,单纯形法进行每个时间段得发车间隔和时间进行求解,将发车间隔和发车的时间进行其他综合要素的确定,作为轨道交通的衔接规划和运营管理的依据[8]。例如某一铁路枢纽接驳地铁的枢纽最短换乘时间的计算,嘉定地铁的车辆的人员额定为1468人,从地铁候车区到铁路客运站站台的距离为300米,人均的流速为1.53公里每小时,乘客检票的时间和换乘的持续时间为1个小时,从造成7:30到造成8:30,列车的平均发车时间为6分钟。

计算结果表2所示。

T为单位地铁运行时间总长度,Q为发车次数,TJ+T0为地铁换乘容量。由上表看出,加大铁路客流,减小换乘地铁的需求,降低地铁发车间隔,地铁的换乘要求和容量是相互影响的,在铁路客运量增加的基础上,人均等待时间比较合理的前提下,增加地铁的能力,增加地铁定员和满载率。能够最大限度地疏散客流[9]。

4 结语

作为一个复杂的系统,铁路客运站和城市轨道交通的换乘衔接和阻滞,涉及到的方面众多,有政府的组织管理,也有运营商的利益问题,还有出行者的需求的问题,多方利益纠结产生的管理、技术、经济、人文等因素相互交织,是铁路客运站和轨道交通换乘衔接机理的理论基础[10]。根据城市客运站和轨道交通电动的空间关系,对于轨道交通站点服务的总换乘时间加以函数目标的优化构建,得出的结论椋

首先,城市轨道客运站和轨道交通的布局衔接,可以分为多种类型和模式,就本文前述的实际为5类,包括站前广场、站厅、通道、站台、组合换乘[11]。第二,对于旅客换乘流线的分析,要从换乘过程中的任何车辆,第三,对于换乘枢纽内的车辆运营进行协调和阻滞,用实例说明发车时间和间隔的动态变化,改善不同换乘枢纽以及不同时间区间的车辆配置的数量,提高衔接组织管理的水平[12]。枢纽地铁的载客量和载客率,减小发车间隔,要从乘客倒到铁路客运站再到轨道交通换乘的等待时间进行分析。

参考文献

[1]管亚丽,陈科,李海波等.铁路客运站与城市轨道交通换乘衔接组织研究[J].城市公用事业,2010(5):5-7.

[2]张平.铁路客运综合交通枢纽与城市交通的换乘研究[D].西南交通大学,2010.

[3]胡培,周玉清.城市综合交通枢纽衔接问题浅析[J].青年时代,2015(15):48-49.

[4]郝凯冰.综合客运枢纽功能区布置研究[D].长安大学,2013.

[5]张敬文.铁路运输与城市轨道交通的换乘应用分析[J].物流工程与管理,2016(5):80-81,61.

[6]聂广渊.铁路综合客运枢纽交通设施布局及配置方法研究[D].北京交通大学,2015.

[7]戴娟莉.发达小城镇公路客运枢纽选址布局及交通换乘衔接研究[D].长安大学,2012.

[8]孙桂岩.锦州市客运交通换乘衔接研究及对策分析[J].科技信息,2012(16):406.

[9]陈鹏.城际轨道交通与城市交通换乘衔接研究[D].长安大学,2015.

[10]王伟.综合客运枢纽与城市交通换乘衔接研究[D].山东科技大学,2015.

篇5

关键词:工厂; 绿化; 设计; 原则;地面;植物

Pick to: plant virescence is based on industrial building as the main body and beautify the environment purification, its related design and planning should reflect our green style and features, make afforest the overall effect of the best. Industrial production will often bring about a certain degree of pollution, so, plant virescence design and planning according to the designer's intent on the landscape, choose organization tree species, on the other hand will reach the corresponding dust removal of noise reduction environment good effect. It calls for a specific environmental photograph harmony with the premise of factory and feature of the full performance characteristics.

Keywords: factory; Landscaping; Design; Principle; The ground; plants

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

1. 工厂绿化规划设计的主要原则

1.1 厂区绿化风格

厂区绿化是以建筑为主体的环境净化、美化。要体现厂区绿化的特点与风格, 充分发挥绿化的整体效果。根据厂区的规模、行业特点, 建筑物格局所处的环境, 厂区绿化使用的对象, 布置的风格和意境等因素, 表现出新时代的精神风貌, 衬托出厂区的敞朗、整齐、宏伟, 使厂容厂貌格调高雅, 面目鼎新。

1.2 厂区绿化充分体现为生产服务和为工人服务

厂区绿化使环境得以改善, 有利生产, 有利于工人身体健康。设计师应充分了解工厂及其车间生产特点, 使绿化的适应性, 实用性得以突出。

1.3 合理布局, 自成系统

将园林绿化融入工厂总平面布置中, 做到全面规划、合理布局, 形成点线面相结合, 自成系统的绿化布局, 从厂区到生产区, 从作业场到库房堆场, 到处是绿树、青草、鲜花, 充分发挥绿地的卫生防护美化环境的作用, 使工厂掩映于绿荫之中。

1.4 增加绿地面积, 提高绿地率

厂区绿化面积的大小, 直接影响到绿化的功能。在设计中, 采取了多种途径, 多种形式地增加绿地面积, 如屋顶花园、生态停车场等, 以提高绿地率、绿视率。厂区绿化是建设现代化工厂的重要组成部分,是保护环境的重要措施。根据工厂的建筑布局和土地的利用情况做出规划, 采用点、线、面相结合的方法构成了一个完整的绿化系统。

2.地面绿化设计

2.1厂前区的绿化设计

厂前区是企业入口处, 是企业与外界联系的门户, 是职工上下班集散的场所, 在一定程度上代表着工厂的形象, 是给宾客参观创造第一印象之处。绿化布置要考虑与厂区外部环境相接, 结合厂区建筑的平面布局, 生产办公楼和综合楼主体建筑的特点、色彩、风格等, 采用规则式和混合式相结合的布局。厂门口的绿化则要方便交通, 与门房建筑的形体, 色彩相协调。可以在生产办公楼和综合楼前设置喷水池和主题雕塑, 在前空地处上选用生长快、耐修剪、观赏价值较高的小乔木作遮荫, 乔木前配以修剪整齐的灌木绿篱, 以及色彩鲜艳、姿态婀娜、气味香馥的鲜花植物, 给人以整齐美观, 明快开朗的印象。

2.2 生产区的绿化设计

生产车间是工厂的主体, 是厂区绿化的重点, 该区的绿化以满足功能上的要求为主。不同性质的生产车间, 因绿化面积的大小而异。锅炉房等高温车间周围的绿化, 充分利用其附近空地, 广泛栽植高大的落叶乔木和灌木, 以构成浓荫蔽日、色彩淡雅、芳香沁人的凉爽、幽静环境、便于消除疲劳。为便于防火, 采取不种或少种针叶类及含油脂的树种; 对产生污染物和噪音等有害物质的厂矿车间, 如煤厂等, 选择生长迅速、吸尘能力强的树种进行多行密植, 形成多层次的混交。在种植设计上, 选用没有花粉、花絮飞扬的树木整齐栽植, 其余空地可铺栽草坪, 适当点缀花灌木, 用绿化来净化空气, 增加空气湿度, 减少尘土飞扬, 形成空气清新、环境优美的工作环境。

2.3 厂内道路绿化设计

2.3.1厂内道路是连接内外交通的纽带, 职工上下班人流集中, 车辆来往频繁, 地上地下管道, 电线纵横交叉, 都给绿化带来了一定的困难。厂内道路绿化主要满足庇荫、防尘、降低噪音, 交通运输安全及美观等要求。

2.3.2厂区主干道绿化可设计成多种形式以突出绿化效果。采用不同高度的树木进行配置以及具有不同风格树冠的树种进行配置, 以形成厂区变化的天际线, 从而丰富厂区的视觉景观效果。部分路段采取与小游园的布置相结合的方法, 栽植观赏花木, 铺设草坪, 放置灯座, 靠椅, 形成恬静、清洁、舒适、优美的环境。

2.3.3厂区道路绿化乔木间距以4~5m为宜, 分枝点高度不低于2m。一般道路在两侧对称地栽树效果较好; 在道路狭窄不能两侧都栽树或者一侧管线太多时, 采用在道路一侧绿化的方式; 为了保证行车和行人及生产安全, 道路绿化遵循厂内道路交叉, 控制树木与建筑物、道路、地下管线的最小间距。充分发挥植物的形体色彩美, 有层次地布置好乔木、花灌木、绿篱、宿根花卉, 形成既壮观又美丽的绿色长廊。

2.4 水源地的绿化设计

工厂的生产用水量大, 绿化的要点: 一是保护水源的清洁卫生; 二是通过水源的绿化处理, 可大大改善厂区的环境。绿化树种选择抗性强的树种, 即能吸收有害物质的水生植物如水葱、田蓟、芦苇等可杀死水中细菌。利用处理净化后的废水可种树、栽花、养鱼, 不仅绿化环境, 而且还可通过植物对环境污染和治理效果进行生物监测。

3.绿化再生空间

3.1屋顶花园

在较宽阔的厂区建筑屋顶面布置植物等园林要素, 构成屋顶花园, 不仅丰富了视觉效果, 而且在调节气温、防止污染, 提高建筑隔热保温性能和改善生态环境方面有较好效果。屋顶花园设计中要重点考虑荷载、防漏、排水、浇灌及植物选择等要素。

篇6

【关键词】多品种小批量;生产系统;精益生产

客户对市场的要求跟随着经济的磅礴发展,发生了特别大的变化。客户对市场的要求不仅具有多样性的选择还要有个性特征,这样产品周期必须比较短;同时飞速发展的信息技术,致使企业间的竞争加剧,原来传统的大批量生产方式明显的不再适应市场。本文正是在这样的背景下,选取一家国有光通信电子制造企业W公司作为研究对象。W股份有限公司,是我国首家高新技术合资公司,同时是国内最早涉足光电器件领域的制造企业。本文试图通过精益生产的相关理论和方法,对于W公司现有的生产管理进行优化,使其更好地适应市场的需求,真正解决企业在新环境下面临的问题。再者,我国关于精益生产管理的研究应用有近十多年的时间,而且推广采用精益生产管理的企业,却是主要集中在国有汽车制造类等少数行业。现有的国有光电企业几乎还是传统的生产管理方式,W司在国有企业光电通信行业有举重若轻的地位,在其公司的实施,利于精益生产方式在国有光电行业的推广。

一、W公司生产系统的问题现状

公司为了实现高质量、低成本、快响应和重细节,通过各种方法与资源支持生产系统的改善,但效果甚微。通过对企业的深入调研发现,W公司生产系统的现状问题主要体现在以下四个方面:

1.生产现场在制品库存积压严重。在制品库存,顾名思义是指原材料已投入生产且未完成所有制造流程的在加工产品。由于在制品并未交付客户,过多的在制品库存会占用企业大量的资金与场地资源,甚至导致产品无法及时交货,从而引发客户抱怨、客户退货、产品报废等严重问题。W公司生产的光模块产品,其全制造的过程与周期现状如下:原材料仓库(10天)、芯片生产部(5天)、中转仓(1天)、管芯生产部(8天)、中转仓(1天)、器件生产部(7天)、中转仓(1天)、光模块生产部(7天)、成品仓(2天),共计42天,按照日产能15000支来计算,则停留在企业内部的在制品库存总量高达630000支(在制品库存量=15,000*42=630000支),占用企业庞大的资金与场地等资源。

2.人员、设备等待现象严重。W公司则在该方面存在较大优化空间,具体表现为:生产现场经常出现人员工作忙闲不均的情况,同一车间内不同工艺组间,有的工序忙的连休息时间都用来生产,有的工序则早早完成当天生产任务而无所事事。这一方面造成严重的劳动力浪费;另一方面也会影响员工士气。生产产品种类繁多批量小,导致多种产品在生产部上同时作业,频繁的产品切换会造成设备工装治具、软件程序、原材料转换现象,其过程中需花费大量的切换调试时间与人员熟练时间,严重影响正常生产,造成资源的浪费。

3.产品质量偏低,并且不稳定。W公司产品质量普遍偏低,并且工艺组、人员间都有较大的波动与差异。其产品生产工艺作业难度较大,据统计一名新员工从入职到熟练约需要3个月时间,而人员离职流动率较高(平均2.3%的周离职率),除了效率损失严重外,对产品制造质量也影响严重。

4.产品搬运浪费严重。产品搬运是一种不产生任何附加价值的作业,不仅会增加相关的物流场地、搬运人力、物料管理等浪费,并且搬运过程会对产品的质量有所影响,降低产品的价值。W公司生产现场是按照工艺专业化进行布局,其作业过程中物料的搬运与等待频繁,现场需要大量的运输人员与工具,占用车间场地,造成了极大的浪费,并且加工路线多次出现交叉现象。

二、导致现存问题的主要原因分析

1.生产流程设计不合理。W公司当前的车间生产流程主要是按照工艺过程进行布局,依照工艺专业化的原则将相同的作业台位、设备等布局在一起,以进行同工艺的产品加工作业。这种生产流程布局优势是工艺专业化水平高,单工艺组加工效率较高,系统有很高的柔性,可以应对产品种类的多变。但缺点是产品工艺路线复杂,在制品库存很高,生产周期长,且生产计划控制难度很高,难以及时判断当前生产瓶颈所在,系统整体很难达到最优状态,各工艺组之间等待加工和在制品堆积的频繁出现情况,导致劳动力严重浪费。虽然从产品工艺角度来看,整个过程包括工艺加工与必要的时间缓冲在内仅需要2.5天时间,但实际制造过程却占用了7天时间,甚至有不断上升的趋势。以工艺专业化为基础的生产流程,各工序组之间协调难度大,器件车间的在制产品往往需要在每道工序停留一天,加总起来就远远超出了预期的时间。

2.作业标准化不足。造成W公司生产系统现状问题一个关键原因是基础工作没有做到位,其实质是作业标准化程度低,作业定额不准确等,是造成产品质量与生产效率偏低的直接原因。通过现场调研发现,W公司生产现场在工作研究方面基本为空白状态,而未经过方法研究设计与作业测定衡量的原始生产现场,其搬运浪费、动作浪费随处可见,并且标准作业指导书中工人的操作流程仅仅用语言描述,作业难以达到标准化水平。另外由于公司产品种类繁多、工艺路线复杂,而当前的作业测定却还是采用的直接时间测定法。这样不仅仅是测量统计的工作量大,而且难以保证标准工时的正确性与准确性。

3.生产计划控制不合理。多品种小批量的生产环境,为W公司的生产系统运行带来诸多的困扰,主要表现在:制造周期居高不下,产品按时交货率较低,同时在制品库存积压严重。通过对各环节的深入调研发现,W公司在生产计划控制方面的困扰,主要集中在“生产主计划”与“车间生产计划”两个环节方面,其具体表现为:(1)生产主计划在生产能力核算方面欠缺,即市场需求与产能状况无法达到统一协调状态,人力资源浪费严重;(2)车间生产计划在计划排配与控制方法方面过于粗放,无法识别车间瓶颈点并加以控制,造成工序之间衔接度很差。

4.生产维护机制不科学。通过研究分析,W公司在生产维护机制不科学方面具体可体现以下三个方面:第一是现场管理方面。W公司当前现场管理工作力度不足,车间现场定制管理差,物料、工具的停放位置无规范,稽核力度不足。第二是绩效评估机制方面。合理的绩效评估机制对激励员工士气、挖掘资源潜能起到关键性作用,其首要目的是将实际状况通过绩效指标科学而准确的展现出来,暴露现状的缺陷与不足,进而为持续改善提供方向。W公司当前多是通过结果KPI指标来进行评估,如产出率、良率、工时工效等,缺乏对生产过程进行监控与评估,从而效果较差,无法为持续改善提供具体改善方向。第三是缺少持续改善氛围方面。合理的激励机制会促进企业内部持续改善,营造出全员改善的氛围,甚至形成一种企业文化。虽然W公司已推行合理化建议等机制,但全员参与程度仍较低,尤其是一线员工;其究竟是现有机制中缺乏改善方法、工具的教育训练与改善思想的宣导。

三、对W公司生产系统的优化

W公司实施精益生产系统的方案,分别从以下六个方面展开:(1)基于成组技术的生产流程设计。W公司生产车间原有的以工艺专业化原则生产流程布局,虽然柔性很高,但其库存高、制造周期长、浪费严重等缺陷突出,并不能很好的适应多品种小批量环境。在多品种小批量的生产环境中,生产现场的产品种类繁多,物流路线复杂,对企业的生产组织控制机制和相应的配套机制要求很高。而传统的精益生产在生产流程规划中又缺少对产品归类整合的相关优化技术。W公司急需要能对产品归类整合,用于减少产品种类,提升精益生产的适应性与实施效果。在W公司推行精益生产的过程中,试图结合敏捷制造中的成组技术(Group Technology,GT)对传统精益生产在生产流程规划方面的缺陷进行完善。具体实施通过以下五个步骤实现:第一步,统计汇总所有产品的工艺流程与产能状况;第二步,将工艺进行归类;第三步,将产品进行归类;第四步,制订零件的成组加工工艺;第五步,车间生产布局优化。(2)生产流程标准化。W公司作业标准化不足是造成质量与效率偏低的主要原因之一。标准化作业是生产管理的基础,对于企业来说,标准化与创新改善一样重要,是企业不断前进的基石。在具体推行精益生产过程中,W公司建立了工业工程职能部门,进行了大量的“工作研究”工作,以提升作业标准化程度。工作研究,也被称为基础工业工程,是工厂用于作业标准化的关键技术,由方法研究与作业测定两部分组成。工作研究方法主要应用于深入分析企业现行作业流程中存在的人员、设备、物料、场地、时间等资源浪费状况,进而进行优化,以减少作业过程中的作业强度、资源浪费等,提高企业的工作效率。方法研究,即通过对工作从宏观到微观全面的进行分析研究,经过科学系统的简化与优化,从而得出标准的工作方法;作业测定,即在方法研究得出的作业流程基础上,通过作业测定衡量作业流程的优劣,并将工作定额固定下来,最终形成最优的标准作业。(3)建立产能协调机制。在多品种小批量的环境下,工艺路线复杂,且需求波动较大,为W公司生产能力的动态评估带来了很大挑战。原有的生产能力评估基本依据实际产出来制定,甚至完全不顾及生产能力,而直接增加生产计划投入量来给生产部门施加压力,生产能力无法做到与市场需求紧密配合。而传统的精益生产技术体系里又缺少科学的数据分析工具,在实际改善过程中W公司尝试通过以下改善步骤建立“产能协调机制”,并解决传统精益生产在该方面的缺失。第一步,建立数据模型,包括目标函数、约束条件,以及相关变量;第二步,在Excel上建立数据库,包括标准工时、计划/实际生产量等;第三步,依据建立好的数据模型,运用Excel公式建立相关图表,以直观的方式表现每周人力差异,以及变化趋势。通过以上数据模型、软件图表的建立,在W公司形成一套集人力规划、人力招募、人力分配、效率反馈、调整改进的精细人力管理机制,以周为单位,综合产品的工艺标准作业工时、人员岗位、市场需求订单,从而实现人员的最优配置。(4)优化车间生产计划控制。W公司在车间生产计划控制机制方面问题突出,是造成制造周期长、在制品库存积压严重的主要原因之一。原有车间生产计划控制机制过于粗略,无法及时识别当前车间的生产瓶颈所在,更谈不上加以控制改善。在改善过程中运用DBR控制策略,对车间生产计划控制机制进行优化。DBR(Drum—Buffer—Rope Approach,DBR,鼓—缓冲—绳)控制策略,是约束理论应用于生产控制的具体工具。借鉴DBR控制策略,在W公司设计相应的车间生产计划控制模型,通过控制“在制品数量”来把控车间的生产进度与制造周期。其将在制品区分为“缓冲在制品”与“滞留在制品”,其中缓冲在制品是指为了满足当天后工序当日的生产物料需求以及次日开班的生产物料需求,必须保留的合理在制品库存;滞留在制品则是指当天超出产能未排配而滞留的在制品库存。从而通过“保留合理缓冲在制品,持续消除滞留在制品”来达到控制生产进度与制造周期的目的。(5)建立综合效率评估机制。W公司原有的效率评估机制,缺乏对生产过程进行监控与评估,其效果较差,无法为持续改善提供具体改善方向。在推行精益生产过程中,W公司运用精益生产中的“人员综合稼动率”指标来建立综合效率评估机制。人员综合效率机制,即通过对综合效率进行科学合理的剖析、归类,从而全面、客观反馈生产人员效率状况的一套机制。它可以挖掘潜在的工时损失因素,提供准确、详尽的改善方向,通过持续消减各潜在工时损失因素,持续提升人员的工时工效,提高企业竞争力。其是由时间稼动率、性能稼动率、良率三者相乘所得,其含义正是反映了综合效率损失的三大类,即员工出勤不饱和、作业效率损失、不良品损失。公司并且通过机制的建立,可以及时掌控整个生产的作业效率及质量状况,促进标准工时和生产异常系统化、标准化。(6)营造持续改善氛围。W公司在持续改善方面,其原有机制中缺乏改善方法、工具的教育训练与改善思想的宣导,全员参与程度仍较低,尤其是一线员工。在高层领导的重视下W公司全面开展相关的改善培训与文化宣导,并完善“合理化建议与技术改进机制”。通过对持续改善工作的优化与有效推动,一方面,可以充分调动企业全体员工的积极性,通过相应的绩效激励鼓励大家从各自岗位出发,对企业生产运作的各个环节进行持续不断的完善;另一方面,通过相关的改善教育训练,培养全体员工识别问题、与解决问题的知识与技能。从而最终营造出全员参与、持续改善的氛围,树立积极向上的良好企业文化,降低生产成本、提高产品质量,提升企业的综合竞争实力。

四、结论

毫无疑问,生产系统优化是一个相当复杂的过程,尽管在优化过程中尽量全面与深入地对W公司生产系统利用精益思想进行优化改进,还是有些问题有待于后续进行进一步深入研究:(1)当前在W公司推行精益生产主要是对现有已量产产品的生产过程进行优化改进,如何在新产品设计规划阶段就融入“精益”的思想,其带来的改善效益将更加巨大,该方面有待后续进一步深入研究;(2)多品种小批量环境下产品质量控制难度较高,为生产系统的稳定性带来很大影响,如何结合精益生产与六西格玛管理以提升产品的质量与稳定性,是又一个需要进一步深入研究的课题;(3)推行精益生产并不是追求成本最低、质量最优、交期最短,而是追求同时达到客户与企业内部满意的成本、质量、交期的最优状态,提升企业竞争实力,如何达到产品性能比的最优平衡点也是一个需要深入研究的课题。

参 考 文 献

[1]车建国,何桢,孔祥芬.多品种小批量精益生产方式适应性分析[J].商业研究.2009(9):71~73

[2]郭永辉,钱省三.基于DBR理论的半导体晶圆厂生产作业控制[J].工业工程与管理.2006(5):70~75

[3]李湘平.株冶集团锌电解厂精益生产研究[D].中南大学.2011(5)

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关键词: 园林绿化 净化作用 绿地设计

引言:自然环境是人类赖以生存的空间,人类通过自己的生产和生活来改变、开发、利用自然环境。随着工业化进程的加速,自然植被大量破坏,对周边的生态环境造成了极大的影响,诸如空气污染、酸雨、地下水位降低、植被荒漠化等。企业周边环境的逐年恶化已经引起了生活在其中的生产者和园林绿化工作者的普遍关注。保护湘钢植被,改善湘钢及其周边环境生态环已经成为当前生态环境保护和促进湘钢可持续发展的重要内容。

1绿化植物对工厂大气污染的净化机理

大气污染是当前人类面临的日益严重和亟待解决的环境危机之一,它不仅严重危害人类健康,而且已成为人类社会可持续发展的主要阻碍。利用植物修复技术来治理大气污染尤其是近地表大气的混合污染,是近年来国际上正在加强研究和迅速发展的前沿性新课题。植物净化大气污染的主要过程是截留和去除。截留过程涉及植物截获、吸附和滞留等,去除过程包括植物吸收、降解、转化、同化等。

1.1 绿化植物对城市大气物理性颗粒的净化作用

城市大气中物理性颗粒主要是指粉尘。研究表明:城市的绿化植物可以通过吸滞粉尘,以及减少空气含菌量而起到净化空气的作用,城市绿化植物的滞尘能力一直是城市森林设计中的重要依据。

1.2 植物对城市化学性气体污染物的净化作用

城市大气中化学性气体主要是指各种有毒、有害的气态、液态物质,包括二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、氟化氢、氯气、光化学烟雾等有害的化学物质。植物对化学性气体的净化作用表现为以下几个方面。

(1)吸收与吸附。植物的枝干表面可以吸收吸附固体颗粒及溶液中的离子、气体分子;植物叶面的皮孔能够吸收并储存有害气体,特别是植物对可溶性气体的吸收量随湿度增大而增加。

(2)代谢降解。植物降解是指植物通过代谢过程来降解污染物或通过植物自身的物质如酶类来分解植物体内外来污染物的过程,通过代谢,将代谢的产物以被束缚的状态保存。

(3)植物转化和同化。植物转化是指利用植物的生理过程将污染物由一种形态转化为另一种形态的过程。通常,植物不能将有机污染物彻底降解为CO2和HO2O,而是经过一定的转化后隔离在植物细胞的液泡中或与不溶性细胞结构,如木质素相结合,也有人认为一旦有机污染物进人植物体首先进行的就是木质化的过程。因此,植物转化是植物保护自身不受污染物影响的重要生理反应过程。

植物同化是指植物对含有植物营养元素的污染物的吸收,并同化到自身物质组成中,促进植物体自身生长的现象。植物通过其生理过程可将污染物转化为其它形态并同化到自身体内。大气有害物质中的硫、碳、氮等同时是植物生命活动所需要的营养元素。植物通过气孔将CO2、SO2、NO2吸入体内,参与代谢,最终以有机物的形式储存在氨基酸和蛋白质中。

1.3 植物对城市大气生物性颗粒的净化作用

城市大气生物性颗粒,主要包括放线菌、酵母菌和真菌等空气中的微生物,及一些病原性微生物,这些空气微生物和病原微生物危害人体健康的主要途径是空气传播。这些空气中有害的微生物可能附着在尘埃上随着空气流动。但是,植物的树冠能够阻挡空气流动,因此能有效地让病原体的传播减少,从而间接地让周围空气中的菌落数量减少。另外,植物的挥发性分泌物也具有一定的杀菌能力。

1.4 对污染气体抗性强的植物特点

(1)叶片的结构不利于有害气体进入,即叶片较厚、革质,外表皮角质化或叶的表面有蜡层,叶片的气孔稀少或气腔内有腺毛等附属物以阻挡气孔口,叶背多毛的植物一般抗性都较强。

(2)植物的生理特性有利于抵抗污染气体的侵害。有些植物能吸收大量污染物而不受损害,对污染物质有转移、积累或消耗的能力;有些植物在有害气体侵袭时会关闭气孔,减少污染气体进入,因而可以提高其抗性 具有乳汁或胶状物质的植物,一般抗性都较强。

(3)具有较强的再生能力,在工矿附近它们虽易受害,但其枝叶的萌生能力很强,故在污染物质较多的污染区,它们仍然能够顽强地生长。

1.5园林绿化中对大气污染抗性强的植物

(1)抗氟化氢的植物。冬青卫茅、小叶黄扬、女贞、构树、梧桐、棕榈、榆树、朴树、凤尾兰、桑树、臭椿、旱柳、美人蕉、苦楝、木槿、柳树、国槐等。

(2)抗氯气的植物。夹竹桃、玉兰、朴树、木槿、冬青卫矛、小叶黄扬、紫藤、梓树、臭椿等。

(3)抗SO2的植物。国槐、夹竹桃、冬青、卫矛、女贞、苦楝、台欢、泡桐、旱柳、紫荆、小叶黄杨、构树、凤尾兰、油松、臭椿、刺槐等。

2湘钢园林绿化的规划设计

2.1规划的基本原则

以人为本,生态优先

园林绿化是改善湘钢生态环境的重要环节,规划应遵循以人为本和生态优先的思想。,规划时要充分利用原有地形地貌并兼顾功能,以重塑自然生态景观为主,同时注重保护原有自然植被,最大限度地发挥品种植物的生态功能,通过植物的吸尘和防风固沙作用改善空气质量。湘钢的园林绿化应做到生态效益与景观效果有机结合。

2.2.顺应自然,乡土优先

将顺应自然,乡土优先的观念贯穿到规划设计中来,在中心区园林景观的规划中,应注重营造中心景观绿化空间,休闲活动绿化空间,林岗植物绿化空间,疏林绿化空间,防护林带绿化空间。因地、因时制宜地构筑乔、灌、草复层生态系统。防止水土流失,改良土壤的理化性质,促进湘钢及周边生态环境的良性发展。

在植物配置设计上,应在尊重生态的基础上,根据用地性质或绿地类型明确植物所要发挥的主要功能,要有明确的目的性。不同性质的绿地应选择不同的树种,能体现不同的园林功能,创造出千变万化、丰富多彩又与周围环境互相协调的植物景观。

.2.3湘钢绿地设计的原则

工厂绿化关系到全厂各区、车间内外生产环境的好坏,所以在规划时应注意如下几个方面。

(1)保证安全生产。由于工厂生产的需要,往往在地上地下设有很多管线,在墙上开设大块窗户等。绿化规划设计一定要合理布局,以保证生产安全,不能影响管线和车间劳动生产的采光需要。

(2)维护工厂环境卫生和工人的身体健康。工厂在生产过程中会放出一些有害物质,除了工厂本身应积极从工艺上进行三废处理、保证环境卫生以外,还应从绿化着手,选择抗污染、能吸毒的树木进行绿化。

(3)结合本厂实际情况。结合本厂地形、土壤、光线和环境污染情况,因地制宜地进行合理布局,才能得到事半功倍的效果。

(4)与全厂的分期建设相协调一致。既要有远期规划,又要有近期安排。从近期着手,兼顾远期建设的需要。

2.4 湘钢局部绿地设计

(1) 大门环境及围墙的绿化。厂门绿化与厂容关系较大。工厂大门是对内对外联系的纽带,-是工人上下班必经之处。工厂大门环境绿化,首先要注意与大门建筑造型相调和,并有利于出入。门前广场两旁绿化应与道路绿化相协调,可种植高大乔木,引导人流通往厂区。门前广场中间可以设花坛、花台,布置色彩绚丽、多姿、气味香馥的花卉,但其高度不得超过0.7m,以免影响汽车驾驶员的视线。在门内广场可以布置花园,设立花坛、花台或水池喷泉、塑像等,形成一个清洁舒适优美的环境。

工厂围墙绿化设计应充分注意卫生、防火、防风、防污染和减少噪音,遮挡建筑不足之处,并与周围景观相调和。绿化树木通常沿墙作带状布置,以女贞、冬青、珊瑚、青冈栎等常绿树为主,银杏、枫香、乌桕等落叶树为辅,常绿与落叶树的比例以8:2为宜,可用3-4层树木栽植,靠近墙的一边用乔木,远离墙的一边用灌木花卉布置,形成一个沿路的立面景观。

(2)工厂道路的绿化。厂内道路是联结内外交通运输的纽带,车辆来往频繁,地上地下管道、电线、电缆纵横交错,给绿化带来了一定的困难,因此在绿化前必须充分了解路旁的建筑设施、电杆、电缆、电线、地下给排水管和路面结构,道路的人流量、通车率、车速、有害气体、液体的排放情况和当地的自然条件等等:然后选择生长健壮、适应能力强、分枝点高、树冠整齐、耐修剪、遮荫好、无污染、抗性强的落叶乔木为行道树。

厂内次道、人行小道的两旁,宜种植四季有花、叶色富于变化的花灌木。道路与建筑物之间的绿化要有利于室内采光和防止噪声及灰尘的污染等,利用道路与建筑物之间的空地布置小游园,创造景观良好的休息绿地。

(3)厂前区办公用房周围绿化。厂前区办公用房一般包括行政办公及技术科室用房,以及食堂、托幼保健室等福利建筑。这些房屋多数建在工厂大门附近,组合成一个综合体,处在本厂污染风向的上方,管线较少,因而绿化条件较好。绿化的形式应与建筑形式相协调,靠近大楼附近的绿化一般用规则式布局,门口可设计花坛、草坪、雕像、水池等,要便于行人出入;远离大楼的地方则可根据地形的变化采用自然式布局,设计草坪、树丛、树林等。

在建筑物四旁绿化要做到朴实大方,美观舒适,有利采光、通风。在东、西两侧可种落叶大乔木,以减弱夏季强烈的东、西日晒;北侧应种植常绿耐阴乔灌木,以防冬季寒风袭击;房屋的南侧应在远离7m以外种植落叶大乔木,近处栽植花灌木,其高度不应超出窗口。也可以与小游园绿化相结合,但一定要照顾到室内功能。在办公室与车间之间应种植常绿阔叶树,以阻止污染物、噪音等的影响。自行车棚、杂院等,用常绿树作成树墙进行隔离;其正面种植樱花、海棠、紫叶李、红枫等具有色彩变化的花灌木,以利观赏。

(4)车间周围的绿化。车间是工人工作和生产的地方,其周围的绿化对净化空气、消吉、调剂工人精神等均有很重要的作用。车间周围的绿化要选择抗性强的树种,并注意不要妨碍上下管道。在车间的出入口或车间与车间的小空间,布置一些花坛、花台,种植花色鲜艳,姿态优美的花木。设立廊、亭、座凳等,供工人工间休息使用,在亭廊旁可种松、柏等常绿树。一般车间四旁绿化要从光照、遮阳、防风等方面来考虑。如在车间建筑的南向应种植落叶大乔木,以利炎夏遮阳,冬季又有温暖的阳光。在车间建筑的东西向应种植高大荫浓的落叶乔木,借以防止夏季东西日晒,其北向可用常绿和落叶乔灌木相互配置借以防止冬季寒风和风沙。在不影响生产的情况下,可用盆景陈设、立体绿化的方式,将车间内外绿化联成一个整体,创造一个生动的自然环境。

污染较大的车间,不宜在其四周密植成片的树林,而应多种植低矮的花卉或草坪,以利于通风,引风进入,稀释有害气体,减少污染危害。

另外,在露天车间钢材、煤、矿石等堆料场的周围可布置数行常绿乔灌木混交林带,起防护隔离,防止人流横穿及防火、遮盖作用,主道旁还可以栽1-2行阔叶落叶大乔木,以利夏季工人遮荫休息。

(5)工矿小游园。因地制宜地开辟小游园,以便职工开展散步、坐歇、谈话、听音乐等各项活动或向附近居民开放。可用花墙、绿篱、绿廊分隔园中空间,并因地势高低变化布置园路,点缀小水池、喷泉、山石、花廊、座凳等丰富园景。

总结:实践证明园林绿化建设可以在相对较短的时期内改善和提高生产环境,同时园林绿化水平的高低也在一个侧面反映出企业的管理水平、经营水平和员工的精神风貌,对外可树立良好的企业形象,对于增加企业的信任度、引进外资、吸引人才起到积极的作用,同时也是企业经济实力的象征。对于工作在其中的员工也有着重要意义,另外绿地在提高劳动生产率、保证产品质量和降低工伤率等方面也具有明显作用。

参考文线:[1]贾建中.《城市绿地规划设计》,北京:中国林业出版社,2000.9.

[2]苏雪痕.《植物造景》,北京:林业出版社,1994.

篇8

一是从严控制分散用地和零星用地规划审批。在工业项目选址时,原则上停止零星工业布局建设用地审批,通过规划控制加快工业企业向开发区和工业园区、工业集聚点集聚。同时允许企业充分利用规划工业用地内的闲散用地如荒地、废弃河溇、池塘、不成片又无法耕种的零碎用地、破产企业闲置用地等在符合规划的前提下办理规划用地手续。

二是从紧控制各项规划控制指标。对新建工业项目,改变原来各项规划控制指标只设上限的管理方法,在选址阶段提出规划设计条件时,对规划控制指标如容积率、绿地率、建筑密度等,既设上限又设下限,避免企业占地圈地,浪费土地。

三是从实控制企业搞“小而全”。对工业企业厂区内的广场面积、办公、生活配套设施按相关要求进行控制,同时禁止企业在具体工业项目用地范围内建造成套职工住宅等设施,引导企业合理、科学、集约利用土地。

二、鼓励加层改造,提高土地容积率

针对由于历史原因造成的一些企业工业用地内容积率不高、土地利用率较低的情况,我局积极鼓励企业通过加层改造和拆旧变新等多种途径,提高土地容积率。

一是鼓励厂房单层加层,对在原有一层厂房基础上进行加层改造的,先由勘察、设计单位对原有建筑技术资料进行分析论证、荷载验算,再提出具体安全可行的改造方案。同时由我局做好建筑质量上的技术指导和质量监督工作。对拆除原一层车间、厂房,原地改造新建多层车间、厂房的,允许企业可以按照正常程序进行审批。

二是鼓励厂房改造升级。对因企业发展或新上项目需要土地的,鼓励企业通过拆除破旧房、改造老厂,利用内部整理和企业间土地余缺调剂,新建标准厂房、车间。

三是加强单层车间、厂房建设规划控制。除项目有特殊的工艺要求外,不再对建造单层厂房的用地进行审批。同时也鼓励技改项目尽量利用现有厂房、土地,对以技改名义搞扩建和新建的用地一律不再进行审批。

三、挖掘土地潜力,适当降低绿地率

针对土地供需矛盾,我局通过调整工业项目的绿地率控制指标,充分挖掘企业用地潜力,促进土地集约利用,引导企业健康发展。

一是适当降低新上工业项目绿地率。工业项目规划审批时原绿地率控制指标为:城区,一般工业项目绿地率30%以上,污染项目绿地率35%以上;村镇,一般工业项目绿地率20%以上,污染项目绿地率30%以上。经过调整,现工业项目绿地率指标统一调整为20%—30%,一般工业项目绿地率统一调整为20%以上,污染项目绿地率统一调整为25%以上,必要时绿地率最低可控制在15%,个别项目带征绿地面积较大的,含带征绿地的绿地率可不超过25%,同时对*镇和*镇采用不同的绿地率指标,*镇的工业项目绿地率在*镇的基础上再下调5%。

二是对已建成投产的工业企业,允许参照现时绿地率指标执行。同意企业在符合消防通道、防火间距等方面消防规范的前提下,利用超面积的绿化用地建造厂房,解决企业发展建设使用用地需要。同时由我局协助消防部门做好规划总平面消防安全初审把关工作。

四、做好服务工作,加快推进集约用地

一是在规费上进行优惠。对超过工业项目用地容积率1.0标准50%以上部分建筑面积涉及建设的行政性规费、技术服务费实行减半收取。对企业拆旧建新的,原一层车间、厂房建筑面积已交的有关费用,在新建多层车间、厂房中允许折抵。

篇9

关键词 厂房规划;合理性布局;设计

中图分类号TU27 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)65-0064-02

市场国际化的竞争日趋激烈,企业目的是赢得市场,厂房前期规划布局合理设计时就应该以制造出质量好的产品为目标,这就要求发展厂房功能,厂房规划准备和评价要充分。由此,厂房规划布局时,产品设备使用效率、制造成本是的设计人员首要考虑的。在此前提下,要做到加工设备选择合理、设备布局优化、各生产要素协调组织高效通过这些努力提高生产效率、降低产品制造成本。

1 厂房设计的基本原则

工厂厂房的设计包括多个方面,将外部条件、内部条件在设计过程中就应该做到相互结合,要整合整体利益与局部利益,结合长远利益与当前利益,结合定性分析与定量分析,这是三个原则。

1)在厂房设计前期,要清晰认识总体规划和布局,明确设备与生产计划、工艺的关系,布置设备需要保证工艺流程合理;配置物流关系要合理,物流、人流、信息流要组织好;物料运行畅通无阻要确保,这是前提,做到距离最短,交叉往返要避免;

2)厂房的布局、设备的布置要严格按照“安全第一”的要求,使工人的操作安全得以保证,为企业员工提供舒适、方便、安全的环境;

3)加大物质需求预测方面的物料储存,使库存周转努力加速,减少库存量。通过平衡物流和生产力的办法,调节生产节拍和物流节拍,极小化制品库存;

4)厂房重构可行性要充分考虑,满足现阶段生产,在此前提下,使厂房具备速响应能力,能随着生产发展需要加快,留下以后的发展空间。

2 厂房在设计时应满足的要求

厂房设计的目的是创造一个生产、生存空间。进行厂房设计时,设计人员应遵照设计任务书的要求,合理选择结构方案、厂房平面形状、建筑体型、剖面形式、围护结构和柱网尺寸类型。协调好建筑结构,热、水、通风、气、电等方方面面的设计,厂房设计过程中要遵照“坚固适用、、技术先进经济合理”原则。

2.1 满足建筑的技术要求

厂房的耐久性和牢固性要满足建筑使用年限要求,厂房的动荷载和静荷载较大,建筑设计应使得结构设计经济合理,便于结构设计、利于满足耐久性和坚固性要求,而且使厂房具有较大可行性,可进行扩建、改建。厂房设计要严格遵守《厂房建筑模数协调标准》、《建筑模数协调统一标准》要求,合理选择厂房建筑参数,使用通用标准结构件,使生产工厂化、施工机械化、设计标准化。

2.2 满足生产工艺的要求

厂房设计主要依据是生产工艺,生产工艺对建筑的要求是功能上,特别是使用功能的要求。建筑设计必须满足平面形状、柱距跨度、建筑面积、剖面形式、厂房高度、结构方案、构造措施等方面要求,厂房设计在机器设备的运转、操作、检修、安装等方面也要满足要求。

2.3 满足建筑的经济要求

联合厂房的优点是占地面积小,管网线路能够缩短、外墙面积能减小,使用灵活、满足工艺更新要求。由此可知在不影响防火卫生、环境要求的前提下,将一系列车间合并成为连接成联合厂房,有利于生产连续现代化。施工进度和使用要求的满足是前提,在此基础上,要减少材料的消耗,这样做不仅能够使构件的自重减轻、使建筑造价降低。而且,厂房设计应便于采用配套的先进的结构体系及施工方法,但是,必须依据本地材料供应状况,设备的类型和规格、施工人员技能也要作为施工方案选择的考虑点。厂房的耐久性、坚固性、生产操作要满足,厂房设计中的建筑体积要设法缩小、结构面积要合理减少、建筑空间要充分利用,使用面积要提高。

2.4 满足卫生及安全要求

要保证厂房条件相适应的通风措施及内部工作面上的照度,对有害辐射、严重噪声、有害气体要采取隔声、消声、隔离、净化措施,同时要使室内外环境美化,提高厂房内部的绿化水平、色彩处理和垂直绿化。

3 流行的厂房设计方法

厂房信息化管理、工艺过程是现阶段大部分厂房布局设计的基础。生产需要工艺过程,工艺过程是任何阶段的厂房设计都需要关键克服的问题。随着生产率的提高、产品优势利润在信息化管理上的逐渐显现。企业的目的是市场竞争力提高,因此企业要有能力进行产品快速变化,按市场需求变化进行;特别是当产品需求产生变动,企业要能以较高生产率、较大柔性、较低改造费用实现产品转变。因此,厂房设计中引入了敏捷制造的理念。

3.1 基于工艺设计与厂房作业计划的厂房布局设计

制造系统的两个环节是厂房作业计划和工艺设计,这两个方面很重要。为了解决实际运行时厂房作业计划和工艺设计的一些问题,国内外的一些学者专家都已经进行相关研究,研究的关键是使厂房作业计划和工艺设计能够得到共同考虑,根据研究进行发展的方法有非线性工艺设计、闭环工艺设计、分布式工艺设计、可选择的工艺设计、等柔性工艺设计等。厂房作业计划和工艺设计及早想到了厂房计划作业要求、设备的合适选择、工艺设计可行性的合理提高,从本质上消除了资源瓶颈因素;协调优化了厂房作业计划与工艺设计,考虑了厂房计划作业要求,在优化工艺设计依据上进行优化调度了厂房作业计划则;而且,对及时反应厂房突发事件并及时处理,保证生产顺利进行。

3.2 基于敏捷制造理念下的厂房布局设计

大型制造企业能快速响应市场的变化并提出的相应生产模式是敏捷制造。敏捷制造的制造单元的特点是可重组、可重用、可伸缩。产品需求的趋势向多品种、小批量、快速、精良的方向进行,企业能非常好的响应市场的变换可以说是得益于敏捷制造。敏捷制造不但是企业之间进行信息沟通的桥梁,而且把外部供应商、客户与企业内部很好的联系起来,能做到设计迅速、进行全新产品制造、响应市场需求快速。

敏捷制造的厂房设计布局的确定是依据需求情况,确定产品的工艺路线、分布、产品运输载荷、每种需求物流量,进而形成每种需求情形下的矩阵物流产品,规划一个好的良性布局提供有效的物流,便于各种模式运行。敏捷制造的厂房设计布局方法提供了布局设计的新思路,适用于机床种类和数量已经确定后的厂房布局设计。

4 结论

本文对厂房规划的合理性布局设计进行了分析,从厂房设计的基本原则、厂房在设计时应满足的要求、流行的厂房设计方法三个方面入手,阐明了厂房规划的合理性布局设计对现代企业的重要性,对于日后的厂房规划的合理性布局设计发展具有指导意义。

参考文献

[1]许建辰.简约与现代风格的环保厂区规划与设计[J].广东土木与建筑, 2005(3).

[2]潘亮.塑造高新技术企业生产基地的总体形象――江苏某公司厂区规划设计方案简介[J].工业建筑, 2006(3).

篇10

【关键词】 复杂岩土 电厂 平面布置 优化探究

岩土勘测工程是设计电厂布局、建设电厂的首要核心内容。我国的地形条件复杂多样,既有稳定致密、坚硬的地址条件,又有复杂多样的岩土条件地址。电厂建设选址的岩土条件将会决定电厂总平面的布置是否容易完成,本文重点针对在复杂岩土条件下比如山区这类岩石的质地分布不均的地形对电厂总平面布置的优化探究。

1 复杂地形条件的勘察技术

工程地址条件对总平面的布置具有很大的影响,尤其是在进行厂址选择、场区规划、还有环境地质条件整治方面都十分明显。所以,对岩土层的勘察是十分重要的工程,而在勘察的具体操作过程中,所用到的勘察技术又很多,在此就介绍几种较为主要的,比如岩层钻探、室内试验、地质测绘、原位测试等多种不同的勘察方法。

1.1 岩层钻探

在实际的钻探工作中,一般都采用泥浆护壁,回转钻进的方法,并运用台式钻机或者装钻机进行钻探。且不同性质的岩心采用不同的采取率,在砂土层岩芯用75%的采取率,而粘性土岩层则为90%,于此同时,将各土层在垂直和水平方向所产生的变化都详细的记录下来,观察其中的宏观特点,综合分析从而更好的对地层的结构分布进行研究分析。

1.2 室内试验

为了对岩土工程的分析和评价提供有效的标准,我们需要利用室内试验,针对性的就室内模拟环境的具体问题进行详细的分析。在正常情况下,测定压缩试验及水质分析和对砂土采用颗粒分析测验都是物理性指标的实验内容。

1.3 地质测绘

细致的对复杂地形进行分析与调查、深入的对那种地形的地层构造及地貌特点加以研究,对岩土的形成原因,分布情况及其内在性质进行探测。应对好岩土层的风化程度工作。

1.4 原位测试

原位测试的方法具体分为两个方面。一方面就是运用原装的液压静力触探探头对地质进行测试,然后将采集的信息记录下来录入电脑,让电脑对其进行分析整理;另一种则是非常有效的动力触探方法,它是根据风化岩基力学的性质,利用动力触探去得到极其精确的结果。

2 复杂岩土条件下的电厂总平面布局分析

工程地质的恶劣条件决定着电厂的厂址选择,总体规划和总平面布置三个方面的进行都在一定程度上有着相应的难度,要想在具有难度系数的条件下对平面布局进行合理的设计,就需要对电厂各个基点工程进行深入的了解。

在复杂岩土条件下的地质作用下,电厂的平面布置应该结合厂区竖向设计的方案,对土石方的工作量,工艺流程的顺畅程度及地基处理工作的工程量等因素进行综合分析。然后通过对岩石的地址探测,我们对场地的地形地貌条件、土层的厚度及基岩面的深埋程度都有了一定的了解,那么,就可以更好的进行平面布局,我们可将复杂地形条件下的厂区分为A,B,C,D4个区域更加细致的对电厂的各个设施部门进行合理布置。A区是工程地质条件较好且基岩的深埋程度在6米以下的优越区域,用来布置主厂房、烟囱及一部分冷却塔等重要核心建筑物,因为它的基岩岩性相对完整,且地基的强度也比较高,可为主建筑物奠定一个好的着力基础。B区的地质条件相比A区也就比较一般,其基岩深埋程度和基岩岩性都不如A区,所以它可以用来布置次要建筑或一般轻型建筑物,比如升压站等。C,D区域的地质条件就更是差了,对于这两个区域,地基的处理难度大,必须采用桩基或是选择放弃使用。通过对区域的划分,总的来说就是形差异变化大的地形地貌下,应该将具有有相同功能的设施布置在某一个具有相同岩石条件下,形成一个阶梯状的平面布局,减少工程量,而且都要与煤厂隔开,缩短循环水管的长度而降低运输水所需消耗的费用。

3 电厂总平面布置的优化

在电厂的建设前期场平是相当关键的一个项目,而在复杂地形条件下的场平工作量又十分的庞大,为了解决这个难题以及在电厂建设中节约投资,就需要对场平工作量进行减少。在实际的作用中,减少厂区的占地面积以及对场区进行竖向设计都是减少场平工作量的有效方法,能对场区的总平面布置进行合理优化。

3.1 减少厂区占地进行优化

减少厂区占地的最直接方法就是去降低土石方的工程量,但盲目的去减少建筑物与建筑物之间的距离并不可取,所以应该去寻求其他可取的相关方法实现其具体的工程目的。就比如在净水站和废水处理车间及材料库间中,对单体建筑数量进行联合建筑,合并布置及压缩处理;在锅炉房后面设置联合车间或者将空压机房布置在厂区内部则采用了充分利用空间及空地对电厂进行辅助生产设施的布置,其他还有的相关方法就是对主要的工艺系统进行优化,合理的去对场区的建筑物进行辅助精简,以及根据厂区管道的不同性质采用综合管架等

3.2 对场区进行竖向布置进行优化

当厂址所在区域的防排洪条件、自然地形条件、周边的交通运输条件都处于一个不利地情况时,则应该采用竖向设计的方法对建筑物、设施与地面的高度进行探究。它是山区这种复杂地形条件进行优化设计的重点与难点。

竖向设计分为平坡式和阶梯式两种布置方案。当厂区场地的自然地形坡度处在3%以上时,采用阶梯式的竖向布置更能设计出更好的布局平面;与之相对的则采用平坡式的布置方案,对于山区这类复杂地形条件,它的自然地形坡度一般都位于3%以上,所以基本上都采用的阶梯式布置。

4 结语

总的来说就是,无论复杂地质条件分布情况如何恶劣,在对电厂的总平面进行布置上,都需要设计工程师对工艺系统及设备选择有着一定程度的专业了解,根据需要针对不同的地基采用合适处理技术,在勘测的整个过程中都对处理后的质量进行细致的检测,充分利用周边的自然环境,综合占地面积、拆迁、边坡处理的工程量及所需要场平的土石方量,统一考虑,节约投资,优化设计,对电厂的总平面布置进行最大程度的优化。

参考文献:

[1]杨园园,辛亭.电厂厂区总平面布置的优化设计[J].产业与科技论坛,2014,06:74-75.

[2]肖焕辉.总图精细化设计在山区火电厂的应用[J].南方能源建设,2015,S1:131-134.