服務(wù)器生產(chǎn)車間的設(shè)施優(yōu)化

張穎超 許霞 張偉華

【摘? 要】為提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，優(yōu)化車間內(nèi)部物流的流通，最大限度降低企業(yè)內(nèi)部各作業(yè)單位間因為工藝流程造成的資源浪費，論文引入系統(tǒng)布局法對車間布局優(yōu)化進(jìn)行了概述，針對某服務(wù)器生產(chǎn)車間的生產(chǎn)分散，人流、物流混亂的情況，采用多產(chǎn)品工藝過程表對服務(wù)器的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析，系統(tǒng)地優(yōu)化了混亂的布局結(jié)構(gòu)，主要運用SLP法對車間的布局方案進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)調(diào)查法擇優(yōu)選擇相近的兩個方案，最后按照最小的物流成本進(jìn)行分析，選出最優(yōu)方案。

【Abstract】In order to improve the production efficiency of enterprises， optimize the workshop internal logistics flow， maximum limit reduces the enterprise internal each operation unit between the waste of resources caused by the technological process， the paper introduces system layout method to summarize workshop layout optimization. In view of the situation that the production of a server production workshop is scattered and the flow of people and goods is chaotic， the production process of the server is analyzed by using the multi-product process schedule， and the chaotic layout structure is systematically optimized. SLP method is used to optimize the layout? scheme of workshop， and two similar schemes are selected according to the survey method. Finally， the optimal scheme is selected according to the analysis of minimum logistics cost.

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)車間;SLP;優(yōu)化

【Keywords】production workshop; SLP; optimization

【中圖分類號】F407.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）06-0148-02

1 引言

近年來，我國的制造業(yè)升級迅速，但是對于很多中小企業(yè)，由于產(chǎn)品本身工藝的成熟使得可優(yōu)化降成本的方向越來越少，模塊化自動設(shè)備的成熟發(fā)展，又讓相同制造業(yè)的加工規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)化，這就使得在產(chǎn)品利潤方面的透明度越來越高，競爭的市場讓企業(yè)開始考慮如何才能進(jìn)一步降低產(chǎn)品的加工費用，成為釋放利潤的最后一個環(huán)節(jié)。我國的很多制造業(yè)也意識到了合理規(guī)劃生產(chǎn)設(shè)施的重要性，也在這幾年產(chǎn)業(yè)升級中根據(jù)自己的經(jīng)驗進(jìn)行著實施，但是依然缺少合理有效的科學(xué)技術(shù)方法去規(guī)范。基于此，本文針對服務(wù)器制造車間在科學(xué)的物流分析基礎(chǔ)上，根據(jù)車間布局原則，運用系統(tǒng)布置SLP方法對服務(wù)器車間進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃，最終評價選擇出優(yōu)秀方案。

2 系統(tǒng)布置法在服務(wù)器車間的應(yīng)用

系統(tǒng)布置設(shè)計（SLP）在對制造型的加工企業(yè)的工藝流程、作業(yè)單位間的物流相互作用承載量進(jìn)行分析，把物流因素和非物流因素的相互作用的系綜關(guān)系加入考量，來實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計方法，系統(tǒng)布局方法運用的關(guān)鍵是把作用單位之間的關(guān)系度由感性的描述量化更直觀的數(shù)值。

系統(tǒng)布置設(shè)計提出的雖早，但是在實際的生產(chǎn)活動中運用的較少，在應(yīng)用中它需要解決如下難點：

①車間或者工廠的模型優(yōu)化。在運用SLP方法中，為了更加科學(xué)地轉(zhuǎn)化為評價的數(shù)學(xué)模型，我們需要對模型進(jìn)行優(yōu)化，具體表現(xiàn)在實際作業(yè)單元之間的距離、相對方向以及作業(yè)單位所占的面積可以優(yōu)化掉，只考慮作業(yè)單位間的密切程度劃分。②作業(yè)單位間的密切程度的劃分：在方法的運用中密切程度我們根據(jù)字母的順序表示，劃分中可以通過問卷調(diào)查法，產(chǎn)品工藝加工流程等切入點去考慮。當(dāng)同級別密切關(guān)系相同時，需要考慮綜合密切度，數(shù)值最大為最密切。③作業(yè)單位之間存在物流因素、非物流因素，兩者針對作業(yè)單位之間需要綜合占比權(quán)重，進(jìn)行統(tǒng)一的綜合處理，這是綜合密度量化的兩個重要指標(biāo)，尤其在兩者綜合因素差不多的情況下，對非物流因素的考察的范圍要適當(dāng)科學(xué)，合理地擴(kuò)大，按照實際的生產(chǎn)車間需求選擇影響因子。

2.1 車間的物流分析

車間物流流通的最優(yōu)化是車間布局的目的，一般在車間工作單位的科學(xué)布置中，要將車件內(nèi)眾多產(chǎn)品按照相似性流動，使物料流動沒有過多的迂回或倒流。該服務(wù)器廠生產(chǎn)的服務(wù)器種類多達(dá)15種。在車間內(nèi)服務(wù)器現(xiàn)有的生產(chǎn)比較分散，服務(wù)器種類的不同決定了生產(chǎn)作業(yè)單位的不同且數(shù)量眾多，我們可以把相似工藝進(jìn)行優(yōu)化整合如零部件配送、總裝，性能測試，外觀精細(xì)化確認(rèn)，零配件的打包，服務(wù)器打包未能集中到一塊，缺乏系統(tǒng)性。在忙季時，由于某些種類的服務(wù)器需求較大，該區(qū)設(shè)備無法滿足生產(chǎn)，不得不互相借用設(shè)備，造成了物流、人流的混亂。

從以上的描述中可以看出，該服務(wù)器的車間布局柔性不大，物流間的流通存在極大的浪費現(xiàn)象。不同的生產(chǎn)類型有著不同的物流路徑，它所對應(yīng)的生產(chǎn)物流方式也不同，本文對服務(wù)器車間生產(chǎn)的重新布局，清晰地了解服務(wù)器的多種種類，雖然種類多但產(chǎn)品的主要工序基本相同。

2.2 車間的設(shè)備布置優(yōu)化

在產(chǎn)品工序分析中，產(chǎn)品的基本工藝路線基本相同的工藝進(jìn)行整合優(yōu)化，可以把分散的生產(chǎn)區(qū)相同的工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行整合，調(diào)整后整個車間盡量滿足流水線組織生產(chǎn)形式。同時，在整合后的基礎(chǔ)上，再依據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工序，我們可以把車間分成9個區(qū)，它們之間關(guān)系密切程度可以用作業(yè)單位相互綜合關(guān)系表示，為了平衡物流與非物流的因素，我們?nèi)烧叩募訖?quán)值m：n=1∶1，進(jìn)而把這兩者進(jìn)行綜合統(tǒng)一計算。

兩個作業(yè)單位之間按照物流關(guān)系與非物流關(guān)系考慮，并且將兩個單元之間相互作用的關(guān)系量化，那么這就是這兩個單位之間的關(guān)系密切程度，可以用如下關(guān)系來表示：設(shè)兩個單位分別為A和B（ij），將單位存在物流和非物流因素等級化，并進(jìn)行數(shù)字的量化，那么作業(yè)單位A和B之間相互作用的綜合密切程度可以轉(zhuǎn)化為用數(shù)量值表示，公式如下：

TRij=mMPij+nNPij

在SLP方法的運用中，通常簡化模型，不考慮作業(yè)單位的占地面積、作業(yè)單位之間的距離等因素，只從各生產(chǎn)單位之間的相互作用的密切程度有多大的角度考慮，依據(jù)此來安排各生產(chǎn)單位之間的相對作用的位置，關(guān)系最密切的一對生產(chǎn)單位最近。我們可以根據(jù)字母順序等級來表示排列相互的作業(yè)單位，但是當(dāng)作業(yè)隊之間相同等級較多時，我們制作位置關(guān)系圖有些困難，這時候要將其他因素考慮進(jìn)來形成綜合關(guān)系的量化值即綜合接近程度。

各生產(chǎn)單位間的作用位置由綜合接近度確認(rèn)后，生產(chǎn)單位與其他生產(chǎn)單位最密切的一個，它的分值是最高的，也表示了該生產(chǎn)單位位置越應(yīng)靠近中心位置，同樣，越低越在邊緣。對于布置的先后順序，我們可以把綜合程度越高的作業(yè)單元優(yōu)先進(jìn)行布置，如A級作業(yè)有5—9，4—5兩對，5作業(yè)單位與其他作業(yè)單位密切多，因此優(yōu)先級是作業(yè)5，其次4，9作業(yè)單位再排序，可以得出對作業(yè)單元進(jìn)行排序為5、9、4或者5、4、9，4和9的優(yōu)先級也同樣考慮。這樣依次來進(jìn)行A、E、I、O、U、X級作業(yè)隊的放置，最后完成服務(wù)器車間單位相關(guān)圖。把生產(chǎn)單元的所占面積和優(yōu)化形狀模型結(jié)合到相關(guān)圖，經(jīng)過實際經(jīng)驗調(diào)整和選擇可以得到車間的兩個可行布置方案，按照比例尺1∶1000做出方案一、方案二（見圖1）。

a.方案一? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? b.方案二

圖1? 車間的兩個可行布置方案

3 布置方案評價

此環(huán)節(jié)是系統(tǒng)布置設(shè)計里一個關(guān)鍵過程，其中我們往往需要考慮多種因素，顯然，一個物流合理流暢的車間狀況是人們更加希望看到的，因此，基于單元間物流的物流流動情況的綜合判斷，這是方案布置優(yōu)劣選擇非常重要的指標(biāo)。所以對物流狀況的綜合評價，一方面是物流的順暢性，車間物流的迂回方案低于流水線的方案，這些是基于現(xiàn)場生產(chǎn)狀況的經(jīng)驗以及對車間物流系統(tǒng)的認(rèn)知;另一方面是布局的成本方面考慮，例如，設(shè)備安放在某一個位置可能所要付出的安裝費以及后期的維修，與生產(chǎn)的順暢相比較，作出財務(wù)分析，按照成本最低化來判斷。在這里我們先僅對方案的物流成本進(jìn)行評價，設(shè)給定布局系統(tǒng)中有n個生產(chǎn)區(qū)，每一對生產(chǎn)單元之間的物流量為fij，（i， j=1，2，3，…，n），距離為dij，則兩個作業(yè)區(qū)之間的物料搬運量公式如下：

Cij=■■fij dij

對兩個方案分析計算可以得知，方案一的總物流費用較方案二低，同時方案一中的3，4，5工作區(qū)實現(xiàn)了流水生產(chǎn)，這樣可大大縮短物料搬運路線，提高物流效率，有效利用了人力、設(shè)備、空間資源，并且避免了在生產(chǎn)忙季時的工作混亂，為員工提供了更加方便、安全、舒適的環(huán)境，更符合車間設(shè)計的原則。因此，方案一較方案二的布局更為合理一些。

4 結(jié)語

本文的實例是服務(wù)器車間的設(shè)備平面布置，它應(yīng)用科學(xué)的物流分析，利用多產(chǎn)品工藝過程表將工藝路線捋順。運用SLP法，是將生產(chǎn)單位之間的無論物流因素，還是非物流的因素系統(tǒng)考慮，修正因素的基礎(chǔ)上，采取了分級并賦予量值，做出可行方案，與傳統(tǒng)的自然擺放或者經(jīng)驗擺放具有顯著的科學(xué)性，這表明了SLP法擁有定量的優(yōu)越性。與原車間相比，改進(jìn)后的車間總體上按照產(chǎn)品布置原則布置，把原本分散的生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行有機(jī)整合，增加了車間生產(chǎn)的柔性，同時降低了物流量。對系統(tǒng)布局優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行的實際應(yīng)用，它簡化了車間模型，將作業(yè)單位進(jìn)行了最優(yōu)組合，這對中小型企業(yè)的新建及改造有積極的意義。

【參考文獻(xiàn)】

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【3】張新敏，韓天淵.齒輪車間物流分析與設(shè)備布置[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2005（04）：124-125.

【作者簡介】張穎超（1984-），女，山東青島人，講師，從事資源經(jīng)濟(jì)與管理、工程項目管理、產(chǎn)品市場與成本分析等研究。