车间设施布置方案分析与优化设计

发动机车间布局优化设计研究摘要车间布局设计是制造系统设计的重要内容之一，车间布局的优劣直接决定着产品质量、生产率和经济效益。

论文阐述了设施布局设计的根本原那么、理论及方法，分析了国内外生产系统中常见的布局设计原理及方法，提出了车间布局优化设计框架。

该框架防止了传统设计方法过于依赖经验、约束过多及复杂难解的缺点，从理论上拓展了布局设计的方法。

本文以该框架为指导，本着理论与实践统一的根本立意，应用SLP法，实现了发动机车间平面布局的优化;并结合计算机建模和仿真技术，应用人因工程、生产线平衡等关于设施布局及工作地优化等相关理论和方法完成了发动机车间三维布局的局部优化工作。

从而验证了车间布局优化设计框架的指导作用，实现了发动机车间布局的优化设计。

关键词: 车间布局建模与仿真发动机生产线平衡Research on Optimal Design of Engine Workshop LayoutAbstractTh ed es ign o fw orkshopl ayoutis o neo ft hei mportantc ontentin the design of manufacturing system, and a good workshop layout or not decided directly the products quality, the productivity and the economy efficiency· This paper expatiates the basic principle, theory and method of the facility layout design, analyses principle and methods of the traditional layout design domestic and overseas, and then provides a frame of optimum design for workshop layout. This frame avoids the demerit of the traditional design method that relying excessively on experience, having over-restriction and being complicated, and thereby, extend the method of the design of layout. Directedb yt hisfr amea ndb asedo nt heu nificationo fth eorya ndp ractice,th e planar engine workshop layout is optimized by using SLP; combining with the development of computer modeling and simulation technology and using correlative theories and methods about facility layout such as ergonomics and line balancing, some optimizing work in three-dimensional engine workshop layoutis im plemented.C onsequently,th ea vailabilityo fth ef ramei sv alidated,and the optimal design of engine workshop layout is completed. keywords: WorkshopL ayout Lin e b al an cin g Modeling and Simulation第一章绪论车间布局设计概述布局设计概述从一般意义上说，布局设计就是将一些物体按一定的要求合理放置在一个空间内，它是一个涉及参数化设计、人工智能、图形学、信息处理、优化、仿真等技术的交叉学术领域，实践证明它还是一个复杂的组合优化问题。

车间布置策划引言概述：车间布置策划是企业生产经营中不可忽视的一环。

一个合理、高效的车间布置能够提高工作效率，优化生产流程，提升员工的工作舒适度和工作积极性。

本文将从五个方面详细阐述车间布置策划的重要性和具体实施方法。

一、合理规划空间布局1.1 确定车间功能区域：根据生产工艺流程和产品特点，将车间划分为原料存储区、生产作业区、成品仓储区等功能区域，确保各个区域之间的流线顺畅。

1.2 考虑人员流动：合理安排通道和出入口位置，方便员工的进出和物料的运输，减少不必要的行走路程，提高工作效率。

1.3 充分利用空间：通过合理安排设备和工作台的位置，充分利用车间空间，确保每个工作区域都能够得到充分利用，提高生产效率。

二、科学配置设备设施2.1 根据生产需求选择设备：根据生产工艺和产品特点，选择合适的设备，确保设备的功能和性能能够满足生产需求。

2.2 合理安排设备位置：根据工艺流程和设备之间的关联性，合理安排设备的位置，方便操作和维护，减少生产过程中的物料和信息流动。

2.3 提供良好的工作环境：为员工提供舒适的工作环境，包括通风、照明、温度等方面的考虑，提高员工的工作效率和工作质量。

三、优化物料储存和管理3.1 合理划分储存区域：根据物料的属性和使用频率，划分不同的储存区域，方便员工取用物料，减少物料的搬运和堆放时间。

3.2 标识和分类管理：对不同的物料进行标识和分类管理，方便员工快速找到所需物料，减少寻找时间，提高工作效率。

3.3 定期清理和整理：定期对储存区域进行清理和整理，确保物料的有序存放，减少物料损耗和遗失，提高物料管理的效率。

四、考虑人员工作舒适度4.1 合理安排工作站点：根据员工的工作内容和工作强度，合理安排工作站点的高度、角度和距离，减少员工的体力消耗和工作负担。

4.2 提供舒适的工作工具：为员工提供符合人体工程学设计的工作工具，如调节座椅、人机工程学键盘等，减少工作对身体的损伤。

4.3 关注员工的意见和反馈：定期与员工进行沟通和交流，了解他们的工作感受和需求，及时解决问题，提高员工的工作满意度和工作积极性。

车间布置策划引言概述：车间布置是一个重要的生产环节，合理的车间布置不仅能提高生产效率，还能改善员工的工作环境和提升工作质量。

本文将从五个方面介绍车间布置的策划原则和具体内容。

一、空间规划1.1 合理划分区域：根据生产流程和工作要求，将车间划分为原料存放区、生产区、成品存放区等不同功能的区域。

确保各个区域之间的流动性和便捷性。

1.2 设立通道：在车间布置中，要合理设置通道，确保员工的流动和物料的运输不受妨碍。

通道的宽度和长度应根据实际情况进行合理规划。

1.3 考虑安全因素：在车间布置中，要考虑到安全因素，设置紧急出口和安全通道，保证员工的人身安全。

二、设备摆放2.1 考虑工作流程：根据工作流程和操作要求，合理安排设备的摆放位置。

确保操作的联贯性和高效性。

2.2 考虑人机工程学：在设备摆放中，要考虑到人机工程学的原则，使得员工在操作设备时更加舒适和便捷，减少疲劳和错误。

2.3 确保设备安全：设备的摆放要符合安全要求，保证设备的稳定性和可靠性。

同时，要为设备设置防护措施，避免意外事故的发生。

三、照明与通风3.1 充足的照明：车间的照明要充足，确保员工在工作时能够清晰地看到操作对象。

采用合适的照明设备，避免浮现阴影和眩光。

3.2 良好的通风系统：车间布置要考虑到通风系统的设置，确保车间内空气流通，减少粉尘和有害气体的积聚，保护员工的健康。

3.3 考虑环境因素：在车间布置中，要考虑到环境因素，如降低噪音和温度，提供舒适的工作环境，有利于员工的工作积极性和效率。

四、储物和标识4.1 合理的储物空间：车间布置要考虑到储物空间的设置，确保原料和成品的储存有序和方便取用。

4.2 标识的设置：在储物区域和设备上设置标识，方便员工识别和查找物品，减少时间浪费和错误发生。

4.3 定期整理：定期整理储物空间，清理过期物品和废弃物，保持车间的整洁和安全。

五、人员舒适度5.1 考虑工作站点：在车间布置中，要考虑到员工的工作站点，确保工作台面的高度和角度适宜，减少工作疲劳和身体不适。

工厂Layout局部优化四种操作方法如果是局部的LAYOUT改善, 你要考虑的是设备的布局还是装配线的布局,这两者有一些区别的, 做物料供给的话,首先要区分你做的是内物流还是外物流,更多的从VSM角度来改善。

01.方法一1、P-Q分析，确定生产的品种与规格；2、产品族分析；3、工艺分析,确定生产顺序；4、规划生产线的作业品种和确定节拍；5、预计各工序的工时；6、重新设定作业区域和位置(更多的以场地面积来考虑)；7、设定节拍管理；8、设定“安咚" ；9、做产线员工作业熟练度测试,再次评测工时；10、线平衡,作业组合；11、设定标准库存；12、然后就要做TWI的JI了。

做局部的物料供给: 基本为一个小型的拉动系统。

1、对WIP做调查,了解现场的配套情况；2、现场物料的尺寸、包装、器具做调查；3、对物料进行ABC分析；4、对投料频度及时间的明确化和维持管理(这时候往往要重新设定物料的标准,包罗路径,时间,容器,有条件的话可以用看板卡等) ；5、工位器具的改进；6、设定空器具、空托盘的返还流程。

(如果有看板卡的话,别忘记了看板卡) 。

02.方法二第一步：了解产品、产品工艺流程图、车间平面布置图；第二步：绘制生产系统图；第三步：工艺改善、设备改善，条件成熟构建生产线（单元流或一个流方式）；第三步：构建以车间为单位的店铺、容器、物流车、物流通道；第四步：根据改善绘制改善后的车间布局图、车间搬运方式及路径图；第五步：绘制改善后的生产系统图。

03.方法三在施耐德电气使用一种叫LADM（Line Architecture Design Methodology）的方法，非常系统，大致的思路为：1、明确客户的需求和内部企业的目标，确定生产线的产能规划，计算T akt Time。

2、明确约束条件（质量的、空间的、设备的等），通过系统的方法研究工艺流程和操作，并以Tmu为时间单位进行动作分析。

3、以Takt Time作为生产和物流的契约，研究物流和信息流。

某公司生产车间物流设施规划布局某公司生产车间物流设施规划布局一：案例背景车间设施布局对整个生产系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本以及生产安全有很大影响。

合理的车间布局不仅可以优化资源，节省物料搬运费用，降低设施维护及运作成本，缩短生产周期，还可以加快生产流程和流动资金周转。

有统计资料表明，在物料形成产品的总生产时间中，真正的加工时间只占10% ～20%，其余时间消耗在物料运输和等待上，这严重影响了企业的经济效益。

因此，对企业车间设施布置进行分析并改进有着重要的现实意义。

某制造厂主要生产桥梁式起重机和百米钢轨转向架两大类产品，有两个生产加工车间。

其中百米钢轨转向架的产量较大，该生产车间的设施布置很好的解决了生产问题。

二：案例分析1. 车间作业单位划分车间作业单位划分根据百米钢轨转向架的生产工艺流程，可以划分为15 个作业单位( 区域) ，图1 百米钢轨转向架生产工艺过程图3. 运用SLP法对车间设施布局进行分析和设计3.1 物流强度等级根据对工艺过程图分析，统计存在物料搬运的各作业单位对之间的物流总量。

系统布置设计( SystematicLayout Planning，SLP) 中将物流强度转化成五个等级，分别用符号A、E、I、O、U 表示，物流强度逐渐减少，并按照物流路线比例或承担的物流量比例来确定，各作业单位对的物流强度及等级如表1 所示。

表1 中未出现的作业单位对不存在固定的物流量，因此物流强度等级为U 级。

3.2 作业单位综合相互关系分析根据以上物流强度分析，可得出作业单位物流相关表。

同时，考虑工艺衔接性、公共设施、焊接和油漆的影响，以及工作联系频繁程度等多方面非物流因素，从而建立作业单位非物流相互关系表。

根据生产转向架的工艺流程，物流影响与其他因素的影响基本相当，取物流与非物流相互关系的相对重要性比值为1∶1。

将物流强度等级和非物流的密切程度等级进行量化( 取A = 4，E = 3，I = 2，O = 1，U = 0，X = －1) ，X 表示不希望靠近。

设施布局与设计基础知识在我们的日常生活和工作中，无论是工厂车间、办公室、医院还是商场，设施的布局与设计都起着至关重要的作用。

一个合理的设施布局和精心的设计不仅能够提高工作效率、优化流程，还能提升用户体验、保障安全。

接下来，让我们一起深入了解设施布局与设计的基础知识。

设施布局，简单来说，就是决定设备、工作区域、存储区域等在一个空间内的位置安排。

而设计则包含了更多的方面，比如外观、颜色、材质等的选择。

首先，我们来谈谈设施布局的类型。

常见的有工艺导向布局、产品导向布局和固定位置布局。

工艺导向布局，是按照生产工艺的流程来安排设施。

比如，在一个机械加工厂，车削区、铣削区、磨削区等会根据加工的先后顺序依次排列。

这种布局适合多品种、小批量的生产，灵活性较高，但在物料运输上可能会比较复杂，容易造成运输路线的交叉和迂回。

产品导向布局，则是围绕产品的生产流程来布置设施。

像汽车生产线，就是典型的产品导向布局。

这种布局的优点是生产效率高、物料运输成本低，但对产品的种类变化适应性较差。

固定位置布局，一般用于大型、重型且不易移动的产品生产，比如船舶制造、大型建筑施工等。

生产设施和人员围绕产品的固定位置移动。

在进行设施布局设计时，需要考虑多个因素。

空间的利用是关键之一。

要充分利用每一寸空间，避免浪费，但也要保证有足够的通道和工作区域，不能过于拥挤。

物料的流动也非常重要。

合理规划物料的运输路线，减少运输距离和时间，能够提高生产效率，降低成本。

同时，还要考虑物料的搬运方式，是采用传送带、叉车还是人工搬运，不同的搬运方式对布局有不同的要求。

人员的工作流程和舒适度同样不能忽视。

工作区域的安排要符合人体工程学原理，避免员工长时间处于不舒适的姿势，以减少疲劳和错误的发生。

设施之间的相互关系也需要仔细分析。

比如，某些设施可能会产生噪音、灰尘或热量，需要与其他设施保持一定的距离。

除了布局，设施的设计也有很多讲究。

外观设计要考虑与周围环境的协调性，以及是否符合企业的形象和品牌。

厂房规划的合理性布局摘要：随着经济全球化和市场竞争日益激烈，企业为了在市场上占据有利地位，需要不断地提高自身生产能力。

而工厂建设是实现这一目标的重要手段之一，因此对于工业建筑设计来说，如何进行科学、合理的厂房规划显得尤为重要。

基于此，本文将从多个角度出发，结合实际案例，全面探究厂房规划中各类要素之间的相互作用关系及对整个厂房规划的整体影响效果，以期能够为今后类似工程提供有益的借鉴意义。

关键词：厂房规划；合理性；布局；策略前言：现阶段，各行各业对于生产环境和条件也提出了更高要求。

在工业建筑中，为满足工艺流程、物流运输等需求，需要建设大量不同类型的车间或仓库，这些场所的设计与布置直接关系到企业的生产效率以及安全环保水平。

因此如何进行科学合理的厂房规划成为当前亟待解决的问题之一。

一、厂房规划的合理性布局研究意义随着社会经济的不断发展以及市场竞争日益激烈，企业要想在市场中立于不败之地并获得更多利润，就需要拥有一个高效、节能、环保的现代化工厂。

厂房建筑布局规范要从建筑结构、空间布局、环境保护、设备选型以及消防安全入手，其中厂房的建筑结构应该符合国家相关规定和标准，以确保建筑的安全性和稳定性；厂房的设备选型应该符合生产需要和安全要求。

同时，应该考虑到设备的维护和更新。

基于此，通过对现有工厂进行分析与总结，结合国内外相关领域的最新技术成果，提出一些可行的优化方案，从而达到改善工人工作环境、提升产品质量、增强企业核心竞争力等目标具有重要现实意义。

同时也可为类似工程提供参考依据。

二、厂房规划的合理性布局分析（一）厂房规划的作用在进行工厂建设时，需要对其进行科学合理的规划。

这不仅可以提高生产效率和经济效益，还能够为企业未来发展奠定良好基础。

具体来说，厂房规划具有以下几个方面的作用： (1)有利于降低成本。

通过对厂房进行合理规划，可以有效地减少不必要的开支，从而达到节约成本的目的。

例如，将不同类型、大小、形状的设备分别放置在合适的位置上，可以使得整个厂房看起来更加整洁有序；同时，也可以避免因为设备过多而出现拥挤现象，进而增加运输难度与时间成本等。

设备维修车间规划布局方案引言设备维修车间是一个运营企业不可或缺的部分，它提供维护和修理设备的服务，确保生产线高效运转。

设备维修车间的规划布局方案对于提高工作效率、节约成本、保证安全非常关键。

本文将探讨一个理想的设备维修车间规划布局方案，并对不同区域的功能、流程和设施进行详细描述。

布局设计一个优秀的设备维修车间应该具备以下几个要素：合理的工作流程、充足的空间、良好的安全性和高效的物料流动。

基于这些要素，以下是一个理想的设备维修车间布局设计方案。

办公区域设备维修车间的办公区域通常位于车间入口处或中央位置，以方便与其他区域的交流和监督。

办公区域通常包括经理办公室、工程师工作区和文件存档区。

- 经理办公室：经理办公室应位于车间的较安静和私密的地方，以方便进行管理和决策。

办公室应配备必要的设备，如电脑、电话和文件柜，以便经理进行日常工作。

- 工程师工作区：这是工程师、技术人员和设备维修专家的工作区域，他们通常需要进行设备维修方案的设计和技术支持。

工程师工作区应配备必要的工作台、电脑和图纸存储区，以促进工作的高效进行。

- 文件存档区：这是存放设备维修记录、维修手册和其他相关文档的地方。

文件存档区可以根据文件的重要性和使用频率划分为不同的区域，方便存取和整理。

维修区域维修区域是设备维修车间的核心区域，包括设备的维修和保养工作。

为了提高工作效率，维修区域应该被合理地划分为不同的工作区域。

- 维修台区：这是维修员进行具体设备维修的工作区域。

维修台应该配备必要的工具和设备，以方便进行维修和操作。

每个维修台应该留有足够的空间以容纳设备和维修所需的工具。

- 物料和零件存储区：为了保证维修工作的连续进行，物料和零件存储区应与维修台区靠近，并且充分标记和分类。

这样可以减少取料时间，减少维修员的等待时间，提高工作效率。

- 维修区域布局：维修区域的布局应遵循流程和物料的流动，以最小化不必要的移动和交叉。

最好将设备维修车间分为不同的工作分区，根据设备的规模和类型进行布局。

该方法提出了作业单位相互关系密级表示法，使布置设计由定性阶段发展到定量阶段。

在缪瑟提出的系统布置设计(SLP)中，把产品P 、产量Q 、生产路线R 、辅助服务部门S 及生产时间安排T 作为给定的基本要素(原始资料)，作为布置设计工作的基本出发点。

1)产品P产品P 是指待布置工厂将生产的商品、原材料或者加工的零件和成品等。

这些资料由生产纲领和产品设计提供，包括项目、品种类型、材料、产品特征等。

产品这一要素影响着生产系统的组成及其各作业单位间相互关系、生产设备的类型、物料搬运方式等方面。

2)产量Q产量指所生产的产品的数量，也由生产纲领和产品设计方案决定，可以用件数、重量、体积等来表示。

产量Q 这一要素影响着生产系统的规模、设备的数量、运输量、建筑物面积大小等方面。

3)生产路线R为了完成产品的加工，必须制定加工工艺流程，形成生产路线，可以用工艺过程表(卡)、工艺过程图、设备表等表示。

它影响着各作业单位之间的联系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等方面。

4)辅助服务部门S在实施系统布置工作以前，必须就生产系统的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、职能管理部门、辅助生产部门、生活服务部门及仓储部门等。

我们可以把除生产车间以外的所有作业单位统称为辅助服务部门S ，包括工具、维修、动力、收货、发运、铁路专用路线、办公室、食堂等，由这些作业单位构成生产系统的生产支持系统部分，在某种意义上加强了生产能力。

有时，辅助服务部门的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以布置设计时应给予足够的重视。

布置设计方法布置方案定性约束条件P Q R S T在SLP中，S也常用来表示工厂作业单位部门划分情况。

5)时间T时间要素是指在什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数。

在工艺过程设计中，根据时间因素，确定生产所需各类设备的数量、占地面积的大小和操作人员数量，来平衡各工序的生产时间。

1.设施布置设计概述：1.1概念设施布置设计，是根据企业的经营目标和生产纲领，在已确定的空间场所内，按照从原材料的接收、零件和产品的制造，到成品的包装、发运的全过程，将人员、设备、物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以便获得最大的生产经济效益。

设施布置在生产实际中有着广泛的应用，无论是制造业还是服务业每年都有大量的资金用于对现有厂房、设备等的改进、扩建以及重置。

设施布置设计在设施规划设计中占有重要的地位，它也是先进生产组织优化的重要组成部分。

以工厂布置为例，设施布置设计好坏直接影响到整个系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本及生产安全。

不同的工厂布置在施工费用上可能相差无几，但对生产运营的影响有很大不同。

优良的设施布置可以节省物流搬运费用，缩短生产周期，加快流动资金周转等。

所以说，一个好的设施布置是提高生产系统效益的重要源泉和手段，是改善生产系统整体功能，实现现代化管理和先进生产方式的前提和基础。

1.2目前主要的研究方法：计算机辅助设施布置技术（CRAFT）：这种技术的基本思想是：为简化起见，假定当物料需跨越一个车间时，成本加倍；当物料跨越两个车间时，成本为原来的3倍，以此类推。

从车间的这些输入和最初布置方案开始，计算机辅助设施布置技术试图用布置方案的总物流成本来衡量方案的优劣，并不断改进。

车间之间的物流成本=物流量*车间中心的直线距离*单位距离运输成本。

计算机辅助设施布置技术（CRAFT）以迭代的方式不断交换两个车间的位置来改进布置，直到所得布置方案的物流成本不能再降低为止。

也就是说，计算机辅助设施布置技术要不断计算两个车间位置交换后对总成本的影响；如果总成本降低，则交换位置。

是通过相应的CRAFT软件来进行的。

主要缺陷：虽然以搬运费用最小或相互关系密切度最大为目标，以产生一个好的布局方案，但是它在达到满意方案之前的选择过程未充分考虑其他方案，并对初始布置敏感。

1.3生产系统设施布置设计的目标：(1) 最有效地利用空间。

车间设备布置设计车间设备布置设计是制造企业和工厂之中的一个重要环节，它决定了生产线的排布、设备的摆放位置以及各种设施之间的协调关系。

一个合理的车间设备布置设计能够提高生产效率，减少人员流动，降低生产成本，提高产品质量，优化工作环境等。

下面，我将从以下几个方面进行详细阐述车间设备布置设计的重要性以及一些常用的设计原则。

首先，车间设备布置设计对生产效率有着直接的影响。

生产线的流程优化和设备的合理布置能够减少生产过程中的浪费，提高生产效率。

比如，将相互关联的设备安排在靠近的位置，能够减少材料和产品的运输时间，提高生产效率。

此外，合理的车间设备布置还能够减少设备的闲置时间，降低设备的停机维修率，提高生产效率。

其次，车间设备布置设计对人员流动具有重要影响。

合理的设备布局能够减少人员流动，提高生产效率。

比如，将操作频率较高的设备或工位放置在操作员附近，能够减少操作员的移动距离，提高工作效率。

此外，合理的车间设备布置还能够提高人员的工作舒适度和安全性，减少工作的疲劳感和事故发生率。

第三，车间设备布置设计对生产成本有着直接的影响。

一个合理的车间设备布置能够减少生产过程中的浪费，降低原材料和能源的消耗，从而降低生产成本。

比如，通过合理的设备布置和流程优化，能够减少不必要的材料和能源的浪费。

此外，车间设备布置还能够减少设备的运维成本，比如减少设备的维修周期，降低维修费用等。

最后，车间设备布置设计对产品质量有着重要影响。

合理的车间设备布置设计能够减少生产过程中的人为错误和缺陷，提高产品质量。

通过将各道工序和设备之间的关联度最小化，减少操作员的操作失误。

此外，合理的车间设备布置还能够提高设备的稳定性和可靠性，降低故障率，从而提高产品质量。

在进行车间设备布置设计时，应考虑以下几个原则：1.合理利用空间。

根据生产流程和设备的使用频率，合理利用空间，最大程度地减少生产过程中的材料和产品的运输距离，提高生产效率。

2.确定安全通道。