家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)能匹配的分析范圍研究

■朱本秋，江敬艷，劉 秀 Zhu Benqiu & Jiang Jingyan & Liu xiu

(1.惠州市高新家居產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)院，廣東惠州 516000；2.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東深圳 518055；3.廣東省先進(jìn)家居產(chǎn)業(yè)研究院，廣東廣州 510000）

1 產(chǎn)能匹配研究的意義及現(xiàn)狀

早期的家居工廠以作坊式為主[1]，一般先滿足有生產(chǎn)、也就是能生產(chǎn)，然后根據(jù)訂單、技術(shù)、資金、管理等情況，逐步添加設(shè)備或替換設(shè)備等方式滿足生產(chǎn)，家居生產(chǎn)線規(guī)劃還處于粗曠式發(fā)展階段，幾乎未考慮產(chǎn)能匹配。隨著家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)研究不斷深入，產(chǎn)能匹配也成為了許多學(xué)者或技術(shù)人員研究的重點(diǎn)，但多局限于工序間的產(chǎn)能匹配這種單一的匹配分析上，有些甚至于將重點(diǎn)偏向于設(shè)備理論產(chǎn)能的分析，使得生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)產(chǎn)能（設(shè)計(jì)產(chǎn)能）和實(shí)際產(chǎn)能相差甚遠(yuǎn)[2]，在混流式生產(chǎn)線中生產(chǎn)工作都無法正常運(yùn)行[3]，生產(chǎn)線長期處于技改的“路上”。

生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)是指根據(jù)生產(chǎn)線的定位或目標(biāo)，對(duì)工藝資源進(jìn)行優(yōu)化配置和合理安排工藝流程的過程，其目的是在規(guī)劃階段解決未來生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題，同時(shí)，在有限的前提下以有限的資源實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)[4]。生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)是家居工業(yè)投資的重要參考，是家居企業(yè)級(jí)工業(yè)園廠房設(shè)計(jì)的參考依據(jù)之一，也是投資項(xiàng)目環(huán)境評(píng)估報(bào)告編制的基本材料。因此，科學(xué)、合理、可行的生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)方案尤為重要[5]。

基于現(xiàn)狀，筆者根據(jù)實(shí)踐總結(jié)、查閱文獻(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等方式并結(jié)合家居生產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要工作，分析產(chǎn)能不匹配可能造成的問題，從而得出家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)中廣義的產(chǎn)能匹配分析范圍，以期能為家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)研究提供理論參考依據(jù)。

2 家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理可能造成的問題分析

在實(shí)踐中，家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)以《項(xiàng)目投資可行性研究報(bào)告》書中的產(chǎn)品定位、產(chǎn)能定位、生產(chǎn)組織方式定位、投資預(yù)算等為基礎(chǔ)，以國家和地方環(huán)境保護(hù)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合調(diào)研情況，通過層層分析與計(jì)算最終得出科學(xué)、合理、可行的生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)方案[6]。家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)主要工作有生產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)能計(jì)算與設(shè)備配置、生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理體系建設(shè)三大板塊。

2.1 生產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)能計(jì)算與設(shè)備配置

生產(chǎn)線設(shè)備配置主要有生產(chǎn)設(shè)備配置、環(huán)境保護(hù)設(shè)備配置、能源供應(yīng)設(shè)備配置等三類，其中生產(chǎn)設(shè)備配置是后兩者的基礎(chǔ)。

（1）生產(chǎn)設(shè)備配置主要以產(chǎn)品定位、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織方式定位、產(chǎn)能分解分析、設(shè)備產(chǎn)能等為基礎(chǔ)。生產(chǎn)設(shè)備匹配主要是前后工序設(shè)備產(chǎn)能匹配，前后工序產(chǎn)能不匹配會(huì)造成物料堆積、物料供應(yīng)不足、工序負(fù)荷不均衡、線平衡率低等[7]。設(shè)備產(chǎn)能又分為理論產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)能，二者的數(shù)據(jù)來源不同，前者主要根據(jù)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得出，后者主要通過綜合調(diào)研數(shù)據(jù)計(jì)算得出，在實(shí)際中二者數(shù)據(jù)結(jié)合使用，對(duì)于新型設(shè)備或自動(dòng)化生產(chǎn)線主要以理論產(chǎn)能作為主要規(guī)劃依據(jù)，成熟型的設(shè)備以實(shí)際產(chǎn)能作為主要規(guī)劃依據(jù)。在實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)，調(diào)研的分析數(shù)據(jù)比理論計(jì)算數(shù)據(jù)更具代表性。

（2）環(huán)境保護(hù)設(shè)備配置主要以生產(chǎn)工藝流程、環(huán)境保護(hù)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)、污染強(qiáng)度、污染處理方式等為基礎(chǔ)。環(huán)保設(shè)施需根據(jù)污染源的排放強(qiáng)度及合適的處理技術(shù)進(jìn)行匹配，若不匹配可能導(dǎo)致投資成本增加、生產(chǎn)線無法驗(yàn)收違法生產(chǎn)或影響生態(tài)環(huán)境[8]。家居生產(chǎn)過程中主要的污染源有固廢、液廢、氣廢、噪音等四種，每一類污染源來源不一樣處理方式也不同，如邊角料、粉塵（中央除塵設(shè)備收集）可以收集后循環(huán)綜合利用[9]，油漆廢水收集后由污水處理廠集中處理再排放[10]，噴涂VOCS通過環(huán)保設(shè)施（常見的VOCS技術(shù)有吸收法、吸附法、吸附-催化燃燒處理、低溫等離子體凈化法、光催化法、生物法等[11]）將排放強(qiáng)度降至排放標(biāo)準(zhǔn)后排放等[12]，噪音一般通過配置具有降噪功能的設(shè)備、合理布局、減震措施、設(shè)置消聲器、加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)等方式進(jìn)行降噪處理[13]。

（3）能源供應(yīng)設(shè)備配置主要以生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境保護(hù)設(shè)施為基礎(chǔ)。能源供應(yīng)在家居工業(yè)中主要有電能供應(yīng)、壓縮空氣供應(yīng)、熱能供應(yīng)三大類。若不匹配會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”或“小馬拉大車”導(dǎo)致生產(chǎn)組織不能正常開展、能耗高、能源設(shè)備使用壽命短等[14]。電能供應(yīng)主要貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，主要考慮變壓器容量與用電負(fù)荷的匹配。若已經(jīng)有變壓器，則需要用電功率、功率因素、設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)率、平均開機(jī)率等來初步判斷已有變壓器的是否匹配。若需增容或新配變壓器，則需重新設(shè)計(jì)。壓縮空氣供應(yīng)主要供應(yīng)給需要壓縮空氣輔助的設(shè)備、設(shè)備和工件清潔等主要考慮空壓機(jī)氣量、氣壓與用氣技術(shù)要求的匹配。熱能供應(yīng)主要供應(yīng)給需要熱源的工序或設(shè)備，如干燥工序（段）、恒溫恒濕平衡房、油漆干燥房、熱壓機(jī)等，主要考慮熱能的壓力和溫度與技術(shù)要求匹配。

2.2 生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)

主要的工作有功能分區(qū)設(shè)計(jì)、物流路線設(shè)計(jì)、設(shè)備布局設(shè)計(jì)、人員配置設(shè)計(jì)等。功能分區(qū)設(shè)計(jì)主要是指根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)能分解、生產(chǎn)線設(shè)備配置、生產(chǎn)組織方式、工序生產(chǎn)要素組成等進(jìn)行面積匹配計(jì)算[15]。功能分區(qū)面積不匹配直接影響產(chǎn)能效益的發(fā)揮以及生產(chǎn)成本增加。家居生產(chǎn)線規(guī)劃的功能分區(qū)原輔材料倉、生產(chǎn)車間、成品倉、能源供應(yīng)區(qū)等四大區(qū)域，需要注意的是，這四大區(qū)域由若干個(gè)連片或不連片的小區(qū)域組成。

（1）原輔材料倉：原輔材料倉是家居生產(chǎn)材料倉的統(tǒng)稱，一般根據(jù)不同材料品類及儲(chǔ)存要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如，家居工廠常見的有木材倉、板材倉、包材倉、油漆倉、皮革倉、布匹倉、配件倉等等。原輔材料倉的庫存能力（面積）與產(chǎn)能耗量匹配，若不匹配影響原輔材料的供應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致局部生產(chǎn)工作無法開展。原輔材料倉在設(shè)計(jì)時(shí)，一般還需結(jié)合周邊的產(chǎn)業(yè)配套與供應(yīng)鏈體系情況進(jìn)行綜合分析。

（2）生產(chǎn)車間：生產(chǎn)車間功能分區(qū)和物流路線主要根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)能分解、生產(chǎn)線設(shè)備配置、生產(chǎn)組織方式、工序生產(chǎn)要素組成等進(jìn)行面積匹配計(jì)算。生產(chǎn)車間功能分區(qū)主要是工序面積與生產(chǎn)能力匹配，若不匹配，容易造成物料堆積擁堵影響設(shè)備產(chǎn)能最大化。生產(chǎn)車間主要由工序面積、通道面積、材料倉、車間辦公室等等組成。工序（段）面積主要由設(shè)備占地面積（包含設(shè)備面積、同工序設(shè)備與設(shè)備間面積、檢修通道面積等）、工位面積（包含工作面積、待加工和已加工物料堆放面積）、待加工物料堆放面積（包含物料堆放面積、工序內(nèi)部物料運(yùn)轉(zhuǎn)通道面積）、已加工待交接物料堆放面積、工段辦公面積、耗材堆放面積、轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備作業(yè)面積等組成。需要注意的是環(huán)境保護(hù)設(shè)施一般布局在戶外或屋面。

（3）成品倉庫：成品倉庫面積匹配一般根據(jù)訂單形式和分解產(chǎn)能進(jìn)行設(shè)計(jì)，如定制類產(chǎn)品、庫存類產(chǎn)品。若成品倉面積與目標(biāo)產(chǎn)能不匹配會(huì)造成倉庫擁堵、成品無處堆放、生產(chǎn)成本增加等。在企業(yè)級(jí)工業(yè)園的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，成品倉的設(shè)計(jì)一般還需綜合考慮物流卸貨、裝貨量、常見車型尺寸、裝車方式等設(shè)計(jì)合適的物流卸貨平臺(tái)。

（4）能源供應(yīng)區(qū)：能源供應(yīng)比較特殊，一般會(huì)獨(dú)立設(shè)置，比如，配電房、空壓機(jī)房、鍋爐房等等。能源供應(yīng)區(qū)的設(shè)計(jì)特別是配電房、鍋爐房等一般由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（5）物流路線設(shè)計(jì)與設(shè)備布局設(shè)計(jì)。物流路線設(shè)計(jì)與設(shè)備布局設(shè)計(jì)主要以功能分區(qū)為基礎(chǔ)。物流路線設(shè)計(jì)與設(shè)備布局設(shè)計(jì)合理程度影響物料周轉(zhuǎn)順暢程度。物流路線設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)分生產(chǎn)通道、安全通道（主要指消防）、參觀通道。生產(chǎn)通道的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，還需分析同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)量，以免造成物料轉(zhuǎn)運(yùn)“撞車”。

（6）生產(chǎn)線人員配置。生產(chǎn)線人員配置主要和設(shè)備配置、設(shè)備操作方式、在制品物料搬運(yùn)量有關(guān)。人員配置一般由主機(jī)手（技術(shù)工）和輔助工（普工）兩類（不含管理人員）組成。人員配置不匹配直接影響生產(chǎn)產(chǎn)能的發(fā)揮[16]。對(duì)于重復(fù)簡單和勞動(dòng)強(qiáng)度比較大的工位，可配置機(jī)器人。

3 生產(chǎn)管理體系的建設(shè)

生產(chǎn)管理體系主要是根據(jù)生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)的條件及生產(chǎn)管理模式形成的程式化管理文件[17]，輔助生產(chǎn)線發(fā)揮最大產(chǎn)能[18]。生產(chǎn)管理體系的建設(shè)在建廠初期容易被忽視，直接使得生產(chǎn)線無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)定目標(biāo)[19]。

4 結(jié)語

根據(jù)以上分析可以看到生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)中產(chǎn)能匹配主要分析的范圍有設(shè)備產(chǎn)能的匹配、環(huán)境保護(hù)設(shè)施匹配、能源供應(yīng)匹配、面積匹配、人員配置匹配等。由于工業(yè)投資以資金預(yù)算為基礎(chǔ)，因此資金預(yù)算也要與目標(biāo)產(chǎn)能匹配。同時(shí)，我們也可以發(fā)現(xiàn)，工業(yè)投資的產(chǎn)能目標(biāo)與投資預(yù)算等數(shù)據(jù)最好能結(jié)合生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。因此，家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)工作在工業(yè)投資策劃（立項(xiàng)）階段就已經(jīng)開始，直到生產(chǎn)管理體系建設(shè)完成。

在家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能匹配是生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)的根本任務(wù)，狹義的產(chǎn)能匹配多指生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)能力（設(shè)備理論產(chǎn)能）匹配，廣義的產(chǎn)能匹配是圍繞產(chǎn)能目標(biāo)服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)稱，包含生產(chǎn)設(shè)備與目標(biāo)產(chǎn)能匹配、能源設(shè)備與目標(biāo)產(chǎn)能匹配、廠房面積與目標(biāo)產(chǎn)能匹配、人員配置與目標(biāo)產(chǎn)能匹配、資金預(yù)算與目標(biāo)產(chǎn)能匹配等六個(gè)方面。因此，在同等條件下，只有滿足廣義的產(chǎn)能匹配才可能使得生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)產(chǎn)能（設(shè)計(jì)產(chǎn)能）與實(shí)際產(chǎn)能接近。