白俊峰， 羅東東

（長春工業(yè)大學 機電工程學院，吉林 長春 130012）

0 引 言

據(jù)統(tǒng)計，在工廠的生產(chǎn)活動中，從原材料進廠到成品出廠，物料真正處于加工檢驗的時間只占生產(chǎn)周期的5%～10%，而其余時間都處于停滯和搬運狀態(tài)［1］。在制造業(yè)中，總經(jīng)營費用的20%～50%是物料搬運費用，而優(yōu)良的工廠平面布置可使這一費用至少減少10%～30%［2－3］。然而，許多以離散制造為主的中小型企業(yè)往往忽略了物料搬運在生產(chǎn)物流的重要性。

設施布置目的是要將企業(yè)內(nèi)的各種物質(zhì)設施進行合理安排，使它們組合成一定的空間形式，從而有效地為企業(yè)的生產(chǎn)運作服務，以獲得更好的經(jīng)濟效果。系統(tǒng)化布置設計方法提供了一種以物流設施的物流相互關系分析為主的規(guī)劃設計方法，采用一套表達能力很強的圖例符號和簡明表格，通過一套條理清晰的設計程序進行工廠布置設計［4］。文中以長春一汽四環(huán)汽車泵有限公司的轉(zhuǎn)向泵裝配車間為例，運用SLP方法對原車間的生產(chǎn)物流系統(tǒng)設施布置進行分析與規(guī)劃，提出更加合理的車間設施布局。

1 泵裝配車間布局現(xiàn)狀及物流流程分析

長春一汽四環(huán)汽車泵有限公司主要產(chǎn)品是卡車轉(zhuǎn)向泵，滿負荷產(chǎn)能約1 000臺／d。卡車轉(zhuǎn)向泵的裝配采用的是單元線裝配方式，工位不多，工藝過程中存在搬運路線迂回和物流路線過長等問題。裝配車間各作業(yè)單位代碼見表1。

表1 作業(yè)單位代碼表

裝配車間的設施布局以及物流路線如圖1所示。

圖1 裝配車間原始布局物流路線

2 基于SLP法的車間設施布局設計

2.1 物流與非物流分析

2.1.1 物流強度等級

根據(jù)工藝流程分析，統(tǒng)計存在物料搬運的各作業(yè)單位對之間的物流總量，由于各種型號的卡車泵的裝配工藝路線及零件的種類及質(zhì)量大致相同，為簡化分析，取各種泵對應的零部件的平均質(zhì)量為各零部件的計算質(zhì)量，并把結(jié)果按物流強度等級（從高到底分為A，E，I，O，U 5個等級），表中未列出作業(yè)單位對固定物流強度均為O，物流強度等級為U級，主要的各作業(yè)單位之間及物流強度見表2。

表2 作業(yè)單位對物流強度表

2.1.2 物流相關表

根據(jù)物流強度分析，可得出泵裝配車間各作業(yè)單位物流相關表，如圖2所示。

圖2 作業(yè)單位物流相關表

2.1.3 作業(yè)單位非物流關系分析

在進行車間設施布置時，車間內(nèi)各作業(yè)單位除了考慮物流關系的影響因素外，其非物流因素對車間的設施布局同樣起著至關重要的作用。劃分作業(yè)單位非物流關系密切程度［5］，見表3。

表3 密切程度代號

影響非物流關系密切程度的因素［6］見表4。

表4 影響非物流關系密切程度的因素

采用與物流相關表相同的表格形式建立作業(yè)單位非物流相互關系圖，如圖3所示。

圖3 作業(yè)單位非物流相關表

2.2 作業(yè)單位綜合相互關系分析

作業(yè)單位綜合相互關系分析步驟［7］如下：

1）確定作業(yè)單位對之間物流與非物流相互關系的相對重要性。通過分析，泵裝配車間作業(yè)對之間的非物流關系影響因素比物流因素明顯重要，所以確定出此車間的物流與非物流相互關系的相對重要性的加權(quán)比值為1∶3；

2）量化物流強度等級和非物流的密切程度等級。取A＝4，E＝3，I＝2，O＝1，U＝0，X＝－1，計算量化后的所有作業(yè)單位之間相互綜合關系?？偟淖鳂I(yè)單位對數(shù)由P＝N（N－1）／2來確定，文中作業(yè)單位對P＝11（11－1）／2＝55；

3）綜合相互關系等級劃分。將物流與非物流相互關系表進行合并時，應該注意X級關系密級的處理，任何一級物流相互關系等級與X級非物流相互關系等級合并時都不應超過O級。

經(jīng)過調(diào)整建立綜合相互關系表，如圖4所示。

圖4 作業(yè)單位綜合相互關系表

2.3 車間作業(yè)單位位置相關圖

在SLP分析中，設施布局依據(jù)各作業(yè)單位間相互關系密切程度來安排其相對位置。綜合接近程度高的作業(yè)單位應處于布置圖的中央位置；反之，應處于邊緣位置。優(yōu)先布置處于中心區(qū)域的作業(yè)單位，也就是說，在SLP分析中，先根據(jù)綜合相互關系級別高低按A，E，I，O，U順序確定不同級別的作業(yè)單位位置，再根據(jù)綜合接近程度分值高低確定同一級別的作業(yè)單位位置。為此，要按照綜合接近程度分值高低順序為作業(yè)單位排序，其結(jié)果見表5。

根據(jù)綜合接近程度排序表和作業(yè)單位位置相關圖中的作業(yè)單位關系等級的表示方式，繪制裝配車間作業(yè)單位位置相關圖，如圖5所示。

表5 車間綜合接近程度排序表

圖5 車間作業(yè)單位位置相關圖

2.4 車間作業(yè)單位面積相關圖

將各作業(yè)單位的占地面積與其建筑物空間幾何形狀結(jié)合到作業(yè)單位位置相關圖上，就得到了作業(yè)單位面積相關圖，如圖6所示。

圖6 作業(yè)單位面積相關圖

3 車間布局的優(yōu)化與評價

3.1 車間布局的優(yōu)化設計

根據(jù)現(xiàn)場實際情況對車間的設施布局進行調(diào)整設計，得到兩套車間布局方案，如圖7和圖8所示。

圖7 方案1車間布局簡圖

圖8 方案2車間布局簡圖

3.2 方案的評價與選擇

方案1：與原始布局相比，調(diào)整了噪聲測試區(qū)，外購件倉庫等作業(yè)單位的相對位置，很好地改善了搬運線路迂回以及物流線路過長等不合理問題。例如，縮短了運輸搬運的距離126m，節(jié)約7min的搬運時間，提高了搬運效率。另外，充分利用了空間資源，擴大了成品庫的面積，提高了車間的儲存率。

方案2：在方案1的基礎上做了局部調(diào)整，除了具備方案1的優(yōu)點外，調(diào)整后布局的物流路線進一步縮短，降低搬運成本的同時，器具室的位置更加方便各個工作單位的使用。此外，方案2的布局增加了員工工作環(huán)境的舒適性。

加權(quán)因素法步驟［8］如下：

1）對涉及的因素賦予不同的權(quán)重，權(quán)重大小為1～10；

2）對各因素就每個方案進行評級，共分5級，用A，E，I，O，U表示。各個級別分別對應不同的分數(shù)，A為4分。E為3分、I為2分、O為1分、U為0分；

3）將某因素的權(quán)重值乘以其對應級別的分數(shù)，得到該因素所得分數(shù)，將各因素所得分數(shù)相加，分數(shù)最高者為最佳布置方案。

采用加權(quán)因素法對2個方案進行評價，評價的因素有物流效率、物料搬運的效率、儲存效率、場地利用率、生產(chǎn)柔性、工作環(huán)境及員工滿意度、安全管理、設備利用率等，最終得出最佳方案為方案2。

4 結(jié) 語

通過運用SLP方法對泵裝配車間的設施布局及作業(yè)單位重新規(guī)劃設計，得到更加合理的布局。優(yōu)化后的布局方案改善了搬運線路迂回以及物流線路過長等若干不合理問題，更加合理有效利用資源和空間的工作環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了降低物流成本的目標。

［1］ 李任江，曹陽.基于賦時有色Petri網(wǎng)離散制造過程建模與仿真［J］.長春工業(yè)大學學報：自然科學版，2015，36（1）：38－43.

［2］ 錢威，鐘佩思，劉梅，等.基于SLP的某紡織機械企業(yè)設施布置分析與優(yōu)化［J］.物流科技，2011（6）：11－14.

［3］ 張瑩.基于SLP法的某廠機加工車間設施布置研究［J］.商場現(xiàn)代化，2009，32：36－37.

［4］ 姚會麗，李冰.基于SLP的鑄鋼廠物流設施布置設計［J］.物流技術(shù)，2012，21：388－391.

［5］ 周鑫.基于SLP和Flexsim的車間設施布置改善設計［J］.機械制造與自動化，2010（3）：42－46，97.

［6］ 方慶琯，王轉(zhuǎn).現(xiàn)代物流設施與規(guī)劃［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

［7］ 李琴，李澤蓉，文忠波.基于SLP的某車間設施布局優(yōu)化設計［J］.煤礦機械，2011（5）：25－27.

［8］ 孫純坡，徐志剛，劉濤濤.SLP在某柴油機機油泵廠布局設計中的應用［J］.組合機床與自動化加工技術(shù)，2012（9）：102－105.