一種基于SLP和仿真技術的工廠精益布局方法

黃國秋

摘? ?要：有效工廠布局的首要目標是以最低成本和預期質量開發一個生產系統以實現預定數量的產品制造。物理布局是生產系統的一個重要組成部分，它包括物料搬運、路徑規劃以及配送。本文通過采用SLP理論和仿真技術結合，對于SF工廠物料搬運進行分析以確定物料流動路線與搬運方式。另外對不同布置方案分別進行仿真分析，根據仿真輸出結果對方案進行綜合評價與針對性的調整。

關鍵詞：SLP;仿真技術;物流動線

引言

隨著外部市場激烈競爭和客戶的定制化需求，企業都在積極進行生產方式轉變，從大批量小品種轉為小批量多品種生產方式。同時在高效率和低成本雙重壓力下，特別是在全球數字化驅動下，數字化制造被越來越多企業選擇作為決勝市場的法寶。隨著生產系統越來越復雜，投入的設備、廠房資金也越來越大。工廠生產設施的每一個決策都需要謹慎考慮，措施不當，將會付出極大代價和成本。本文基于上述目前企業面臨的痛點和難點，采用SLP方法和仿真技術，對于企業新工廠布局建設和老工廠線體優化改善流程進行有益的探索，解決企業在建設過程中的痛點，特別是在智能制造的大潮流下，各地都在建設智能工廠 ，本文研究可以作為一種嘗試，提供一些有益的指導。

工廠布局設計與SLP方法

系統布置設計（SLP）理論是通過分析設施之間的物流量以及非物流關系來對設施進行布局。

工廠布局設計核心在于物流設計。工廠布局設計內容包括工廠 、車間內部的設計與平面布置、設備、物料動線等布局。主要目的是通過廠房以及車間的設計，建立簡捷的物流以最大限度地減少物料搬運路線。它是在對于工廠生產流程和物流量詳盡分析的基礎上，通過條理清晰的設計程序進行工廠及廠內設施的布置設計。

布局設計數學模型算法

在制造環境中，布局設計是指在確定的區域內最適宜地安排物理設備，如車間或機器。通常的設計準則是最小化物料搬運費用。這就需要將布局問題建模，然后采用適當的算法對模型求解，稱之為設備建模。

仿真技術在布局設計上的應用

系統仿真是根據系統分析的目的，在分析系統各要素性質及其相互關系的基礎上，建立能描述系統結構或行為過程的、具有一定邏輯關系或數量關系的仿真模型，據此進行實驗或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。利用計算機仿真模型分析可以不需要實際組裝現實系統就能夠進行物流實驗和分析。

布局方案設計

基于SF公司的物流強度相關數據分析，調整各工序布局位置，做出新的布局設計方案如下，見圖1、圖2。

建立工廠布局仿真模型

基于生產流程和現場收集數據，建立工廠布局仿真模型，見圖3。

模型運行及結果分析

從生產仿真模型結果可以看出，新設計的布局大幅減少物料搬運距離，見圖4。

結語

面向定制化需求的智能制造生產系統會越來越強大，同時也會越來越復雜。工廠車間的布局設計對于企業智能制造是否可以高效運作起到決定作用。本文從精益戰略角度出發，通過用物流系統理論SLP方法和仿真技術結合，對SF公司生產車間進行分析，設計出可行方案，并建立仿真模型，對方案進行動態運行及評價，從中選擇出合適的布局方案。新的布局設計讓原布局中物料搬運路線距離得到了大幅改善，使得物流更加順暢，物流效率提高，降低物流成本。

參考文獻

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責編/魏曉文