生产单元布局

精益工厂布局精益布局的应用方法主要抓住“单件流”这一精益化的核心思想。

打破孤岛作战，在可能的地方发展连续流，减少孤岛作业工序和区域。

精益布局的五种模式：串联式布局并联式布局U型布局单元化布局（细胞布局）V型/L型布局1、串联式布局优点：1.物流线路清晰2.方便设备维修3.设备配置按物流路线直线配置4.产量增加时只需增加列数即可5.回收材料与垃圾可用皮带传送缺点：1.对周转方式考虑较少2.对工序之间的联系考虑较少3.场地利用率考虑较少2、并联式布局：1.适合一人操作两台设备2.步行及搬运距离短3.可以随时观察设备运作状态3、U型布局：优点：1.进料和出料口一致，异常信息可以及时传递2.一人操作3台以上的设备3.可以随时观察设备运作状况4.员工操作步行距离较近5.占用空间场地较小3、单元化布局：单元化生产布局，是精益生产的一个模块，是当代最新、最有效的生产线设置方式之一，为日本以及欧美企业所广泛采用。

这种方式使得小批多种生产残酷环境下的生产线几乎比流水线效果还好，因此被誉为“看不见的传送带”。

单元化生产方式单元化生产，是指将设备和厂房以特定的顺序安排，使材料和零件由1个或极少的作业者以最小的搬运完成部分或者全部生产过程。

•把4M进行合理的安排，进行更好的单件流生产；•只要有需要，可以进行单件流操作，1个员工也可以完成整个操作过程；•通常按产品族或者按工艺流程分组；•通常采用“U”型布局。

优点：•更有效的目视化管理；•生产过程头尾相接；•最小化走动的距离；•提高了工序间的平衡；•避免了孤岛操作。

•能够实行单人多工位操作；•加强了员工之间的交流；•更好的发现异常情况；•更容易实现高频率小批量物料补充需求；•适应节拍T/T的变化；•生产计划和人员配备的变化更容易实现。

布局的基本规则1.将设备与工位靠在一起；2.移走工作路径上的障碍物；3.单元里面的宽度大约为1.5m；4.排除可能产生WIP（标准在制品）的环节；5.流程的起点与终点靠得很近；6.在工作场所避免上上下下、前前后后往返传输；7.将一些基本的作业步骤安排在一起。

工厂布置是指在有限的工厂空间内，合理地安排生产设备、工作区域和物流路线，以提高生产效率、降低成本、提升工作环境和安全性。

工厂布置的四种基本形式包括：
1. 工艺布置（Process Layout）：
工艺布置是按照生产工艺流程来安排工厂的布局。

这种布置方式强调的是生产流程的连续性和逻辑性，适合于流程式生产，如化工、炼油等工业。

其优点是生产流程清晰，易于管理和控制，但缺点是灵活性差，不易于适应产品种类的变化。

2. 产品布置（Product Layout）：
产品布置是按照产品的生产顺序来安排工厂的布局。

这种布置方式强调的是产品的流动路径最短，适合于大量生产单一产品或类似产品，如汽车制造等。

其优点是生产效率高，运输距离短，但缺点是生产线一旦建立，不易于更改和适应新产品。

3. 混合布置（Mixed Layout）：
混合布置是工艺布置和产品布置的结合，适用于生产多种产品的情况。

这种布置方式可以兼顾生产效率和灵活性，适合于中小型企业。

其优点是灵活性强，可以适应产品种类的变化，但缺点是管理复杂，需要更多的协调和规划。

4. 单元布置（Cellular Layout）：
单元布置是将工厂划分为若干个独立的工作单元，每个单元负责完成产品的全部或大部分生产过程。

这种布置方式强调的是工作的灵活性和团队的协作，适合于多品种小批量生产，如电子组装等。

其优点是响应速度快，质量控制容易，但缺点是初始投资成本较高。

生产空间布置一、生产空间布置设计工厂进行生产加工活动的空间统称为生产空间。

工厂进行生产空间布局设计的目的是为了合理安排与布置工厂的生产资源、改善生产环境、提高工厂的生产效率、便于工厂管理活动的进行。

生产空间布置的设计根据工厂实际产品的不同分为不同的设计类型。

具体来说，工厂生产空间布置的设计类型如下表5-1所示。

生产空间布置设计类型表二、工厂空间布置方案以下是工厂在对其生产现场进行布置时拟定的空间布置方案，供读者参考。

工厂的车间及各种设施的相对位置，其步骤如下所述。

（1）根据原材料在制品在生产过程中的流向，初步布置各个生产车间和生产服务单位的相对位置，绘出初步物料图。

（2）统计车间之间的物料流量，制定物料运量表，如下表所示。

车间之间物料运量表单位：吨至 从0102030405总计01 6 5 2 3 16 02 6 1 7 03 4 5 2 11 04 7 1 8 05 3 3 合计1018116（3）按运量大小进行初始布置，将生产车间之间运输量大的安排在相邻位置，并考虑其他因素进行改进和调整。

最后的结果如下图所示，因为部门01和02、部门02和03、部门03和04之间的运量较大，所以应该相邻布置。

运量图2．活动关系图法是通过图解，判明组织各组成部分之间的关系，然后根据关系的密切程度加以布置，从而得出较优的总平面布置方案。

其绘制步骤如下。

01020304051吨运量2吨运量（1）绘制生产活动相关图。

下图是某工厂八个部门之间的生产活动关系图，表示各生产单位之间的联系程度。

生产活动相关图（2）从生产活动相关图可以方便地找到每一部门与其他七个部门单位的关系，图中每个菱形处于从两个部门发出的平行线的交汇区，在菱形对角线的上方填写两个部门的相关程度代号，对角线下方填写的数字表示两部门之间的相关的原因。

（3）图中最右边的菱形表示了材料库和办公室之间的相关关系，代号“I ”表示两者之间关系重要，数字“4”表示两部门间的人员联系密切，数字“5”表示两者之间的文件联系密切。

生产车间如何进行布局一、车间的组成部分车间由哪些部分组成取决于车间的生产性质和生产规模。

一般大型的生产车间由以下六个部分组成：（1）基本生产部分，如炼钢车间的转炉、平炉、电炉；机械加工车间的各种机加工设备。

（2）辅助生产部分，如机修组、电工组、磨刀间等。

（3）仓库部分，如中间库、工具室等。

（4）过道部分，如主要过道、次要过道等。

（5）车间管理部分，如办公室、资料室等。

（6）生产福利部分，如休息室、盥洗室、更衣室等。

二、车间布局的原则1.工艺专业化原则——工艺原则（1）什么是工艺专业化原则。

工艺专业化原则就是按照生产过程中的工艺特点，把同类型的机器设备集中在一起，即机器设备的“机群式”布局，形成一个基本生产单位。

例如，机械工业企业的铸工车间、锻工车间、机械加工车间、装配车间等。

在这些车间内，由于加工的工艺方法相同，因此可以加工多种多样的产品。

（2）工艺专业化原则的优点。

①车间对产品品种的适应性强。

②由于同种设备集中在一起，可以充分利用设备和生产面积，提高设备负荷系数。

③便于工艺管理。

④生产控制灵活性较强，便于生产任务连续进行。

（3）工艺专业化原则的缺点。

①当零件加工工序较多时，需要由不同的车间来完成，因而加工路线长，往返运输多，生产周期长。

②在制品数量增多，流动资金占用量增大。

③各车间之间的联系和协作关系复杂，影响各项管理工作的协调一致。

（4）适用范围。

按工艺专业化原则的车间工艺布局，多用于单件小批生产条件。

2.对象专业化原则——对象原则（1）什么是对象专业化原则。

对象专业化原则就是把加工对象的全部或大部分工艺过程集中在一个生产单位中，组成以产品或零件为对象的生产单位。

例如，机械工业企业的齿轮车间、标准件车间、发动机车间等。

（2）优点。

①机器设备按零件或产品的工艺流程布置，缩短了产品的加工路线，节约了运输费用，减少了仓库和生产面积。

②缩短了生产周期，减少了在制品数量和流动资金的占用量。

③减少了车间之间的联系，便于各项管理工作。

生产与运作管理四生产系统布局生产与运作管理是一个有关于企业如何有效地组织和管理其生产和运作活动的领域。

生产系统布局是生产与运作管理中的一个重要方面，它涉及到如何安排和组织公司的生产设施和资源，以提高生产效率和降低成本。

下面将分别介绍传统生产系统布局、流水线生产系统布局、细胞生产系统布局和恶意生产系统布局。

传统生产系统布局是传统的生产布局方式，通常将不同的设备和工作站按照功能或者产品性质进行划分。

这种布局方式适用于生产种类繁多且工序独立的场景，例如传统的制造企业。

这种布局方式的优点是灵活性较高，容易适应生产需求的变化。

但是缺点是生产效率相对较低，因为产品在不同工作站之间需要频繁地转移，造成了生产的时间浪费和成本浪费。

流水线生产系统布局是一种将生产过程分成一系列有序的连续工位，将产品从一道工序推送到下一道工序的布局方式。

这种布局方式适用于生产需求稳定，产品工序相对简单的场景，例如汽车制造、手机组装等。

流水线生产系统布局的优点是生产效率高，能够实现快速高效的生产。

但是缺点是灵活性较低，不适合生产需求频繁变化的环境。

细胞生产系统布局是一种将生产设备和工作站组织成小型的细胞单元，在一个细胞单元内完成产品的加工和生产。

每个细胞单元是一个相对独立的实体，可以根据生产需求进行灵活组合和调整。

这种布局方式适用于生产小型批量定制的产品，例如家具制造、珠宝加工等。

细胞生产系统布局的优点是灵活性高，能够快速适应客户需求的变化。

但是缺点是相对复杂，需要较高的管理和协调能力。

恶意生产系统布局是一种将生产过程分成多个相互竞争的小组，每个小组都是一个完整的生产系统。

每个小组之间保持一定的独立性，通过竞争来提高生产效率和质量。

这种布局方式适用于生产需求高度个性化、追求创新和竞争的场景，例如时尚服装、高科技产品等。

恶意生产系统布局的优点是能够激发员工的创造力和竞争意识，促进产品质量和效率的提高。

但是缺点是管理难度较大，需要较高的协调和沟通能力。

单元生产方式摘要：伴随着科学技术的发展，当今的企业面对的市场环境也是瞬息万变。

企业的生产运作需要更高的柔性来面对市场随时变化的需求环境，所以越来越多的企业采用了多品种小批量的生产方式。

本文就单元布局产生的背景；单元布局的优缺点；单元布局所采用的成组技术，特别是基于工艺流程的顺序聚类方法进行介绍。

关键字：单元布局；生产方式；成组技术；排序聚类法目录1.生产方式的演变 (2)1.1.基于工艺原则的单件生产 (2)1.2.基于标准化流水线的大量生产 (2)1.3.基于单元布局的多品种小批量生产方式 (2)2.单元生产方式介绍 (3)2.1.单元生产的几种常见形式 (3)2.1.1.屋台式 (3)2.1.2.逐兔式 (3)2.1.3.分割式 (3)2.2.单元生产的优缺点 (4)3.实现单元生产的成组技术 (4)3.1.基于生产流程分析的排序聚类法 (4)3.2.生产流程分析的排序聚类法实例 (5)4.结论 (7)生产方式主要经历了三个发展阶段：单件手工作业，大批量生产，柔性化、系统化和智能化的生产方式。

制造业被大批量生产方式主导了将近百年，其间世界各国工业化进程得到了极大发展，进而促进市场经济的形成。

随着科学技术的飞速发展、市场的高速变化和产品需求的多样化，市场对产品的需求已经从传统的刚性需求向高度定制化的柔性需求转化，这使得大批量生产方式的规模经济优势遭遇了前所未有的挑战。

1.生产方式的演变[1]1.1.基于工艺原则的单件生产单件生产方式是按照用户的要求进行生产,采用手动操作的通用机床。

由于无标准的计量系统,所以生产出来的产品规格只能达到近似要求,可靠性和一致性不能得到保证。

生产效率不高,产量很低,例如当时的汽车产量每年不超过1000辆,而且生产成本很高,也不随产品产量的增加而下降。

从业者通晓和掌握产品设计、机械加工和装配等方面的知识和操作技能,大多数人从学徒开始,最后成为制作整台机器的技师或作坊业主。

单元式布局在生产车间的运用传统的制造型加工车间，在布局上往往会按照设备或工位的功能来进行安排，这种布局将所有相同功能的设备或加工工位都集中在一起，并且摆放整齐，规模化效应非常明显。

在这种布局下，产品的生产流程严格按照各步骤的功能来设计，同一批次的产品在不同的功能区域之间移动后最终完成加工，并且在加工过程中只有当同一批次的所有数量的产品全部完成加工后才会被一起转移到下一道加工工序。

另外，为了在加工过程中减少设备换模的次数，通常采取大批量加工的方式，设备要几天甚至于几周才换一次模。

按照功能来布局的生产模式，不仅被广泛地运用在传统的机加工车间，甚至于也被应用于一些新兴的高科技产品生产车间。

例如，笔者所在的m公司，即为一家专业从事生命科学领域实验室仪器制造和经营的高科技企业，m公司在全球各地设有销售机构，并在中国和欧洲拥有较大规模的制造基地。

在实验室仪器生产车间，过去十几年以来一直采用按照功能布局的生产模式，把整个生产过程分成预装配、总装、测试、包装四个独立的环节。

按照功能来设计制造流程的车间布局存在以下的缺点：首先，为了减少设备换模频次，在这种生产方式下往往采用大批量生产的模式，由此导致在制品数量或库存数量非常大，每个功能区域都堆积了大量的在制品；其次，质量问题不能及时被发现。

因为其中一道工序发现有质量问题之前，前一道工序已经生产好了大量的半成品，由此造成大量不良品库存，也给管理带来了巨大的挑战；再次，由于大量的在制品堆积在现场，车间现场显得格外拥挤，车间的占地面积被迫增加，甚至带来安全隐患；另外，由于采用大批量加工的生产模式，产品在生产线上各功能区域间的转移需要等到该工序完成所有数量的加工以后才发生，因此单件产品完成整个加工流程需要很长的时间，由此导致针对客户的交货时间拉长。

而从生产计划角度，也需要相应地安排足够长的原材料采购提前期，进而导致整个制造链上产生大量的原材料库存。

最后，由于布局按照功能划分，生产区域扩大，产品在每一道工序之间的移动距离非常长，同时也需要配备额外的人员负责在制品的移动。