新厂区合理性规划与布局

张忠鑫

摘 要 本文阐述了新厂区厂房合理性布局所坚持的原则、布局方法以及后续生产物流的规划。

关键词 厂房布局 物流规划 系统布局设计模式

1 前言

新厂区前期规划布局设计应该以制造出质量好的产品为目标，这就要求新厂区的厂房具有一定的发展功能，并拥有合理化的布局规划。新厂区布局时，首先要考虑到产品设备的利用率、制造成本。在此前提下，加工设备选择合理、设备布局优化、各生产单位协调组织，尽可能的提高生产效率、降低产品的制造成本。

2 新厂区设计的基本原则

新厂区厂房设计包括很多因素，将新厂区所涉及到的外部条件、内部条件相互结合，权衡整体利益与局部利益，结合当前利益和长远利益，并结合公司现有产品的产量做定性与定量分析，总结一下四条原则：

1. 厂房规划以及设备布局过程中要严格按照“安全第一”的原则，必须保证工人的操作安全，为员工提供安全舒适的工作环境是极其必要的；

2. 厂房前期的规划过程中，需要考虑设备与生产计划、工艺的关系，设备布局时要保证工艺流程的合理性，同时也要保证物流，人流，信息流的相互结合的方便性，在保证物料进出车间不发生拥堵的情况下，尽可能将物料运输距离降低，更要避免交叉往返运输，从而增加设备利用情况也减少物流费用^[1]；

3. 增加对产品的监控，加速物料周转，减少库存。现场调度通过平衡物流和生产能力的办法，调节生产节拍和物流节拍，极小化制品库存；

4. 厂房的规划充分考虑公司长远发展，在满足现阶段生产的同时也要使厂房具有备速响应能力，能随着生产发展的需要，留下以后的发展空间。

3 现代化布局设计方法

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克服的关键问题^[2]。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。公司的目的是市场竞争力的提高，因此公司要有能力进行产品的快速变化，按市场需求变化进行；特别是当产品需求产生变动，公司要能以较高生产率、较大柔性、较低改造费用实现产品改造。因此，厂房布局中引入现代化的设计方法。

3.1 按工艺布局

这种布局方式适合于产品品种很多，但每一种数量较少，且工艺过程又都是同一类内的生产。因此，广泛用于单件小批生产方式，这种设备布局的特点是所谓的“机群式”布局，即将同一类的设备布局在一起，如磨床组，车床组，铣床组等，如图3-1.1所示。由于同一类设备集中可提高这类设备的利用率。对于某些产品来说加长了生产路线和物流路线，也加大了生产管理的难度。

图3-1.1 按工艺布局（机群式）示意图

3.2 按产品布局

这种布局方式的设备完全按照此产品以及其零部件的产生工艺过程来排列，因此此种布局方式适合用于较少品种且大批量生产的重点产品运用，如齿轮箱，抱轴箱，主从动齿轮等。按产品布局最大限度的缩短了物料搬运距离，同时也方便生产管理。这种方式中，某一环节出问题会影响全局。图3-2.1为按产品布局的图例。

图3-2.1 按产品布局示意图

在实际生产过程中，按工艺布局和按产品布局可以混合使用，适合小批量机加工厂房，既有零件制造又有装配，零件趋向于工艺布局，装配部分则更趋向于按产品布局。

3.3 按固定工位布局

这种布局适用于大型装配车间，可以用于机车的装配生产，这类布局主要适合产品较大不易移动，如电力机车组装等。这种布局主要解决产品不易移动的弊端，不过此布局占居空间以及需要的人力较多。图2-3.1为按固定工位布局的图例。

图3-3.1 按固定工位布局示意图

3.4 U形布局

U形布局又称U形多工序生产线，适用于多品种中小批量生产，比较符合当前公司生产模式的需要。U形布局时，工人容易掌握从毛坯到成品的全工艺过程，合理安排作业程序后可以减少工人各种多余动作，便于工人多工序（多机床）操作，便于生产线的全面管理。图3-4.1为U形布局示意图。 图3-4.1 按U形布局示意图

在不同行业中所注重的方向也是不一样的，制造业强调的是物料的流动，而办公室布则强调的是信息的传递，零售、服务业布局追求的是使单位面积的利润最大。

4 系统布局设计（SLP）模式

为了完成公司的总平面布局和车间布局，需要从产品及产量出发，首先对产品组成进行分析，确定各零部件的生产类型，制定出各个零件的加工、装配工艺流程，根据工艺流程的各阶段的特点，划分到生产车间，并根据生产需要设置必要的职能管理部门及附属的生产与生活服务部门，整个公司就是由生产车间、职能管理部门、附属生产及生活服务部门和为使生产连续进行而设置的仓储部门这几类作业单位所构成的。然后由设施布局设计人员来完成工厂总平面以及车间的布置。

依照系统布局设计（SLP）思想，系统布局设计（SLP）程序

^[3]。如图4-1.1所示。

图4-1.1 SLP设计程序图

1. .准备原始材料。在系统布局设计开始时，首先必须明确给出的基本要素—产品、产量、生产路线、辅助服务部门以及时间等这些原始资料，同时也需要对各设备负责工序进行分析，通过分解与合并，得到最佳的设备划分情况，所有这些均作为系统的原始资料。

2. .物流分析与各设备相互关系分析。针对以生产流程为主的车间，物料移动是工艺过程的主要部分时，如机加工车间，物流分析是布局设计中最重要的方面；对于辅助服务部门或者流量极小的加工产品，各设备的相互关系对布局设计显得更重要；介于上述两者之间的情况，则需要综合考虑各设备之间物流与非物流相互关系。

物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关表来表示。非物流的设备间的相互关系可以用量化的关系密级及相互关系表来表示。在需要综合考虑各设备物流与非物流的相互关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关表及各设备间的相互关系表综合成综合相互关系表。

3. .绘制各设备位置相关图。根据物流相关表与各设备相互关系，在考虑每对设备间的关系等级，决定两设备的相对位置的远或近，从而得到两设备之间的相对位置关系，这时还未考虑各设备所占的占地面积。

4. .设备占地面积计算。各设备所占面积与设备外形最大面积、人员、通道及辅助装置等有关，计算出面积应与可用面积相适应。

5. .绘制设备相关图。把设备最大外形尺寸、地基尺寸、操作台以、踏板以及辅助设备绘制相关图。

6. .修正。设备的相关图只是一个原始布局图，还需要根据其他因素进行调整与修正。主要的修正的因素有设备的使用状态情况、产品物料搬运方式等，同时还需要考虑到实际的限制条件，如成本、安全和员工倾向等方面是否允许。

通过对各种因素以及实际限制条件进行分析，对设备布局图进行调整，就可以得到有价值的厂房布局方案。

7. .方案评价与抉优。针对前面的得到的数个方案，需要从技术、费用以及其他因素评价，通过对各方案比较评价，选出并修正设计方案，得到厂房布局方案图。

5 结论

本文对新厂区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、厂房设备布局方法、系统布局（SLP)模式三方面入手，阐明了新厂区合理性布局的重要性，对公司日后进行新厂区的建设有指导意义。

参考文献

[1] 徐坤，石武.厂房规划的合理性布局[J].湖南长沙，2012（4）.

[2] 朱耀祥，朱立强.设施规划与物流[M].北京；机械工业出版社，2004.

[3] 戢受峰.现代设施规划与物流分析[M].北京；机械工业出版社，2013.

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