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1、第三节基本要素分析 一、产品P产量Q分析企业生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。如表21所示，表中列出了大量生产、成批生产及单件生产情况不的生产特点及设备布置类型。表21生产类型特点大量生产（流水线生产）成批生产单件生产需求条件品种品种较少，产品的品种，规格一般企业自己决定品种较多，产品品种、规格由企业或用户决定品种较多，产品品种、规格多由用户决定，产品功能有某些特殊要求质量质量变动少，要求有互换性质量要求稳定，但每批质量可以改进每种产品都要求有自己的规格和质量标准产量产量大，可以根据国家计划或市场需求预测，预先确定销售（出产）量产量较
2、小，可以分批轮番生产，可以根据市场预测和订货确定出产量产量小，由顾客订货时确定产量技术特点设备多采用专用设备部分采用专用设备采用通用设备工艺装备专用工艺装备部分专用工艺装备通用工艺装备工序能力通过更换程序能够生产多种规格产品，各工序能力要平衡通过更换程序，能够生产许多品种，主要工序能力要平衡通过更换程序，能够生产许多品种，各工序能力不需要平衡运输使用传送带使用卡车、吊车使用吊车、手推车零件互换性互换选配部分钳工修配钳工修配标准化原材料、零件工序和操作要求标准化对规格化，通用化零件要求标准化对规格化、通用化零件要求标准化生产管理特点设备布置产品原则（对象原则）混合原则（成组原则）工艺原则劳动分工
3、分工较细一定分工粗略分工工人技术水平专业操作专业操作多工序多面手计划安排精确比较细致粗略，临时派工库存用库存成品调节产量用在制品调节生产用库存原材料、零部件调节生产维修、保养采用强制的或预防修理保养制度采用预防修理保养制度关键设备采用计划维修制，一般设备可采用事故维修生产周期短较短长劳动生产率高较高低成本低中高生产适应性差较差强机械制造业设备布置的基本形式一般如图25所示，按产品在制造过程中的位置是否变化分为产品移动式和产品固定式两大类。产品移动式布置又可分为产品原则布置、工艺原则布置及成组原则布置三种形式。设备布置形式固定式布置移动式布置产品布置（流水线布置）工艺布置（机群式布置）成组布置单
4、元布置柔性布置图25设备布置基本形式每一种设备布置形式各有特点，分别适应不同的生产类型： （1）产品原则布置(Product Layout)产品原则布置也称为流水线布置或对象原则布置。当产品品种很少而生产数量又很大时，应按产品的加工工艺过程顺序配置设备，形成流水生产线，这是大量生产中典型的设备布置方式。由于产品原则布置是按产品的加工、装配工艺过程顺序配置各道工序所需设备，人员及物料，因此能最大限度地满足固定品种产品的生产过程对空间和时向的客观要求，生产效率非常高，单件产品生产成本低，但生产适应性即柔性差，适用于少品种大量生产。 （2）工艺原则布置(Process Layout) 工艺原则布置也
5、称为机群式布置。这种布置形式的特点就是把同种类型的设备和人员集中布置在一个地方，如车床工段，铣床工段、刨床工段及磨床工段，就是分别把车床，铣床、刨床和磨床集中布置在一个地方。这种布置方式便于调整设备和人员，容易适应产品的变化，生产系统的柔性大大增加。但是，当工件需要多种设备进行加工时，就不得不往返于各工序之间，增加了产品搬运次数与搬运距离，常常带来物料交叉搬运与逆向流动的问题。这种布置形式通常适用于单件生产。 （3）成组原则布置(Group Layout) 成组原则布置又称为混合原则布置。在产品品种较多，每种产品的产量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件
6、用相近的工艺过程进行加工。同时，将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序组合布置成成组制造单元，整个生产系统由数个成组制造单元构成。这种布置方式既有流水线的生产效率，又有机群式布置的柔性，可以提高设备开动率，减少物流量及加工时间，成组原则布置适用于多品种、中小批量的生产类型。 现代成组原则布置包括柔性制造单元(FMC)和柔性制造系统(FMS)两种方式。 （4）固定工位式布置(Fixed Product Layout) 产品固定工位式布置适用于大型设备如飞机、轮船的制造过程。产品固定在一个固定位置上，所需设备、人员、物料均围绕产品布置，这种布置方式在一般场合很少应用。 综上所述，产品
7、品种的多少、产量的高低直接决定了设备布置的形式，图2-6直观反映了产品产量与设备布置形式的关系。因此，只有对产品产量关系进行深入分析，才能产生恰当的设备布置方式。 随着社会的进步，社会需求正向着多样化发展。因而，工厂的生产类型也趋向多品种、中小批量方向发展，只生产单品种产品的工厂不再具有竞争力。对于一个工厂来说，不同的产品的生产也是不均衡的，往往30%的产品品种占去70%的产量，而30%的产量却分散在70%的产品品种中。准确地把握产品产量的关系是工厂布置的基础。一般，产品P产量Q分析分为两个步骤，即1）将各种产品、材料或有关生产项目分组归类；2）统计或计算每一组或类的产品的数量。需要说明的是产
8、量的计算单位应该反映出生产过程的重复性，如件数、重量或体积等。二、工艺过程R分析如前所述，不同的生产类型应采取不同的设备布置形式。对于大量生产，多采用专用设备及专用工艺装备，按工艺过程顺序排列设备，形成高效的流水生产线；对于单件小批生产，设备按其类型及功能集中布置，以获得向的适应性，工厂生产车间的划分也是在此基础上实现的；对于成批生产，特别是按成组方式组织生产的情况，设备布置相当复杂，与产品生产工艺过程零部件加工、装配工艺过程密切相关。此外，工厂生产的产品多数情况下都是经网络状的多条工艺过程制造出来的，各条工艺过程往往互不相干，因此常由不同的生产车间来完成。也就是说，工艺过程决定了生产车间的划
9、分状况，其他辅助服务部门的设置也大多受生产工艺过程的影响。产品的工艺过程是由产品的组成、零件的形状与加工精度要求、装配要求、现有加工设备与加工方法等因素决定的，必须在深入了解产品组成、各部分加工要求后，才能制定出切实可行的加工工艺过程。1、 产品组成分析在机械制造业中，产品大多是机器设备，这样的产品组成是很复杂的，一般由多个零部件构成一个产品，因此，产品生产的工艺过程也是因其组成的不同而千变万化。对于每一种产品，都应由产品装配图出发，按加工、装配过程的相反顺序，对产品进行分解。完整的产品可以按其功能结构分解成数个部件（或组件），每个部（组）件又是由多个零件组成；有些零件可能需要自制，而另一些零
10、件甚至部件可能直接外购，只有需要的零部件才需要编制加工、装配工艺过程。2、 工艺过程设计产品的工艺过程与产品的类型密切相关，不同的产品其工艺过程存在着极大的差别，因此，工艺过程的设计需要由专业技术人员来完成。制定出工艺过程后，需填写工艺路线卡，其中需要注明每道工序名称、设备、标准作业时间及计算产量等。3、 设备选择在制定工艺过程时，必须选择加工设备。设备的类型及功能对工艺过程有很大影响，如加工中心可以将分散在多台通机床上的加工工序集中在一起，大大简化了工艺过程。设备选择是建厂工作中极其重要的一个组成部分，而且设备又是企业的一项长期投资，受到企业的普遍重视。设备选择一般应考虑以下因素：（1）可行
11、性所选择的设备必须满足生产需要。根据工艺过程设计要以确定出工厂所需设备的加工范围、加工精度等级及生产能力要求，这些都是设备选择的基本要求。在东路这些基本要求的前提下，适当考虑生产发展的需要选定设备型号及规格。（2）经济性在东路生产需要的前提下，经济性是设备选择的一个重要因素，应在适当考虑技术发展趋势下，以较低资金投入，购买一定性能的设备，以减少设备投资。（3）可维护性企业使用的设备具有较低的故障率，一旦出了故障，应能尽快发现故障原因，并进行维修。另外，设备的生产厂家应能提供完善的技术服务。设备类型确定后，应按下式计算所需同设备数据，即上式中，计划产量为计划周期内计划产量，如件/班或件/日等；单
12、件工时为设备生产一件工件所需时间；工作时间是计划周期内开机时间。考虑负荷率、成品率及故障率后计算出所需设备数量，将所有采用同一设备写成的工序所需设备数量累加后，得出实际所需设备数量。三、作业单位的划分任何一个企业都是由多个生产车间、职能管理部门、仓储部门及其他辅助服务部门组成的，通常把企业的各级组成统称为作业单位。每一个作业单位又可以细分成更小一级的作业单位，如生产车间可细分成数个工段，每个工段又是由多个加工中心或生产单元构成，那么生产单元就是更小一级的作业单位。在进行工厂总平面布置时，作业单位是指转眼间、科室一级的部门。一个好的企业应该有一个良好的组织结构，每个作业单位承担着明确的任务，作业
13、单位之间既相互独立又相互联系，共同为企业整体利益服务。1、 生产车间生产车间也称为生产部门，直接承担着企业的加工、装配生产任务，是将原材料转化为产品的部门。生产车间是企业的基本组成部分。采用SLP法进行工厂总平面布置时，需要估算出每个作业单位的占地面积。对于生产车间来说，明确了工艺过程后，考虑各项因素估算出其占地面积。2，仓储部门 仓储部门包括原材料仓库、标准件与外购件库、半成品中间仓库及成品库等，是企业生产连续进行的保证。由于库存不但占用企业的空间，而且更重要的是占用企业大量的流动资金，因此，现代企业生产都把减小库存作为经营管理方面追求的目标。仓储部门的占地面积与物品储备量及存储方式有关，需
14、要考虑各项因素，估算仓储部门占地面积。 3、辅助服务部门 辅助服务部门一般可分为辅助生产部门（如工具，机修车间），生活服务部门（如食堂）及其它服务部门（如车库、传达室等）。 辅助生产部门承担专用工装，夹具的制造与锥修任务，生产不定型，因此，一般采取机群式设备布置方式，其占地面积的估算方法与一般生产车间相似。 生活服务部门也称为后勤服务部门，其占地面积大小取决于使用人数的多少及设备占地空间的大小。 4、职能管理部门 职能管理部门包括生产，技术，质检、人事、供销等部门，负责生产协调与控制等工作。对于大、中型企业，职能管理机构通常是非常庞大的。在工厂布置设计过程中，必须给各职能管理部门的办公室安排出合理的占地面积，一般考虑办公室人员多少，办公用具，如写字台、文件柜等因素，估算出办公室占地面积大小。 工厂的办公室一般都集中安排在同一个多层办公楼内，这样有利于减小占地面积且方便人员联系。
