袁偉怡 賀阿紅

摘要：車間布局是否合理，對(duì)物流效率、生產(chǎn)成本及生產(chǎn)效率等方面有很大影響。文章以M服裝公司生產(chǎn)車間為研究對(duì)象，采用SLP（系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)）方法對(duì)其襯衫生產(chǎn)車間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的物流量及各功能區(qū)的相關(guān)性，從物流因素和非物流因素2個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)性分析，得到該車間作業(yè)單位的相互關(guān)系圖、作業(yè)單位綜合接近程度排序及作業(yè)單位位置相關(guān)圖，并采用路線最優(yōu)的布局原則設(shè)計(jì)2個(gè)改善方案，通過方案評(píng)價(jià)得到了較優(yōu)方案。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了運(yùn)輸效率、車間面積利用率，降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，可為同類企業(yè)開展相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：SLP；設(shè)施布置；作業(yè)流程圖；優(yōu)化；效率

中圖分類號(hào)：F273；F426.86? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1674-0688（2023）03-0123-03

0 引言

在世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的中流砥柱，是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的不竭動(dòng)力。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，不僅要提高銷售能力和產(chǎn)品質(zhì)量，還必須提高生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售周期［1-3］。目前，一些制造業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)管理存在一定問題，例如在前期的建設(shè)中，并沒有注意到設(shè)備的布局，而是按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行布局，但是隨著訂單的增多，車間內(nèi)的材料堆放得越來越亂，生產(chǎn)流程中的反復(fù)操作，以及在生產(chǎn)車間中的人與物之間的交叉，使生產(chǎn)效率越來越低，限制企業(yè)的發(fā)展［4-5］。SLP是一種重要的生產(chǎn)設(shè)施規(guī)劃方法，其通過對(duì)生產(chǎn)流程和物流量的詳細(xì)分析，利用各作業(yè)單元之間的關(guān)系圖車間作業(yè)單元區(qū)域進(jìn)行合理布局［6］，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，達(dá)到優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)體系的目的。本文運(yùn)用SLP方法對(duì) M服裝公司的襯衫生產(chǎn)車間布局展開分析，對(duì)車間設(shè)施進(jìn)行科學(xué)、合理地布置，形成合理的物流系統(tǒng)，提升物流運(yùn)行效率、降低企業(yè)的經(jīng)營成本，達(dá)到對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)物流效率和生產(chǎn)成本的最優(yōu)化，從而提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 襯衫生產(chǎn)線布局及生產(chǎn)流程

M公司生產(chǎn)的襯衣樣式眾多，其中休閑襯衫是主打產(chǎn)品，擁有最大規(guī)模的生產(chǎn)線，其生產(chǎn)流程復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量要求極高。生產(chǎn)襯衫車間里，有平縫機(jī)、案板、燙臺(tái)、熨斗、四線包縫機(jī)、釘扣機(jī)、鎖眼機(jī)等設(shè)備。由于休閑襯衫的流水線是半自動(dòng)化的，所以很多工作必須由人工完成，例如物料的搬運(yùn)、倉庫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸及產(chǎn)品的檢驗(yàn)等。

現(xiàn)有的襯衫加工區(qū)主要包括材料存放區(qū)、剪裁縫紉區(qū)、紐扣縫釘區(qū)、半成品區(qū)、熨燙區(qū)、質(zhì)檢區(qū)、成品區(qū)、包裝區(qū)、倉儲(chǔ)區(qū)，各區(qū)分別承擔(dān)不同的作業(yè)內(nèi)容。本文研究中，區(qū)域間的材料運(yùn)輸主要依賴人工和車輛。具體區(qū)域布局如圖1所示。

[2剪裁縫制區(qū)][1材料存放區(qū)][5熨燙區(qū)][6質(zhì)檢區(qū)][7成品區(qū)][8包裝區(qū)][4半成品區(qū)][3紐扣縫釘區(qū)][9倉儲(chǔ)區(qū)]

圖1 車間布局圖

2 基于SLP的企業(yè)設(shè)施布置分析

2.1 物流分析

物流量是指在某一時(shí)期內(nèi)，2個(gè)物流點(diǎn)之間的物質(zhì)流動(dòng)，而物流強(qiáng)度是指物料移動(dòng)的先后次序和數(shù)量。物流強(qiáng)度分成5個(gè)級(jí)別，從強(qiáng)到弱依次對(duì)應(yīng)以下5個(gè)符號(hào)：A、E、I、O、U，物流量承擔(dān)比例依次為40%、30%、20%、10%、0。

物流強(qiáng)度是通過實(shí)地調(diào)研和計(jì)算不同作業(yè)單元之間的物流量獲得的，即物流強(qiáng)度=物流量/總物流量；根據(jù)表1中的物流強(qiáng)度水平，由大到小對(duì)其進(jìn)行排列，其中A類對(duì)應(yīng)前40%的承載物流的累積份額，E類對(duì)應(yīng)30%，I類對(duì)應(yīng)20%，O類對(duì)應(yīng)10%［7］。襯衫生產(chǎn)車間物流強(qiáng)度及其水平見表1。

2.2 作業(yè)單位相互關(guān)系分析

2.2.1 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖

確定各個(gè)作業(yè)區(qū)間的物流關(guān)系的同時(shí)還應(yīng)考慮非物流因素對(duì)車間布置的影響。在對(duì)襯衫進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，各區(qū)間除包含上述的物流關(guān)系外，各個(gè)工序間還需考慮相互之間的非物流關(guān)系，作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖繪制步驟如下［8］。

（1）明確對(duì)廠房整體布局有重大影響的物流與非物流因素間的關(guān)系。從表2所示的物流關(guān)系強(qiáng)度中可得各因素之間的相關(guān)性，考慮到作業(yè)流暢度、管理、物料搬運(yùn)等因素的影響［9］，可得到非物流相互關(guān)系。

由于服裝運(yùn)輸路線多、物料數(shù)量大，物流關(guān)系在整體運(yùn)作中起著很大的作用，所以提出一種新的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，即將比值設(shè)為x∶y=3∶1。

（2）對(duì)物流與非物流的強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行量化。一般情況下，將等級(jí) A、E、I、O、U依次賦值4、3、2、1、0，相互關(guān)系中作業(yè)單位所占比例依次設(shè)為1～5、3～6、5～10、8～15、20～85。

（3）對(duì)作業(yè)單元相互關(guān)系進(jìn)行定量計(jì)算。計(jì)算公式為TRij = xMRij+ yNRij。其中，TRij為作業(yè)單元i與j的綜合相互關(guān)系密切程度；MRij為i與j的物流相互關(guān)系等級(jí)；NRij為i與j的非物流相互關(guān)系密切程度等級(jí)［10］。

以綜合相關(guān)關(guān)系為基礎(chǔ)，對(duì)量化后的得分進(jìn)行計(jì)算，依據(jù)作業(yè)區(qū)間對(duì)綜合關(guān)系進(jìn)行分級(jí)（見表2）。

2.2.2 作業(yè)區(qū)域位置相關(guān)圖

綜合接近程度指的是一個(gè)作業(yè)單位與一個(gè)作業(yè)單位之間數(shù)量關(guān)系之和，數(shù)值越大表示這個(gè)工作單元處于整個(gè)規(guī)劃的核心地位；數(shù)值越小，那么它就處于規(guī)劃的邊緣，以各個(gè)作業(yè)單位之間的相互關(guān)系為基礎(chǔ)，從表2可以看出，一個(gè)作業(yè)單元編號(hào)為1，它的綜合接近程度計(jì)算為3+4+0+4+0+0+0+0 =11。

在布局規(guī)劃車間的過程中，既要將各作業(yè)單元整體距離考慮進(jìn)去，還要考慮各單元間的相對(duì)距離，聯(lián)系緊密的作業(yè)單元可以近鄰，親密度低的作業(yè)單元?jiǎng)t可稍微遠(yuǎn)離，由此形成作業(yè)區(qū)域位置相關(guān)圖（如圖2所示），相應(yīng)的工作單元用“○”標(biāo)注；作業(yè)單元間的相關(guān)性用平行線段示意，A為4條線、E為3條線、I 為2條線、等級(jí)O用1條線表示［11］；等級(jí)U不在圖 2中標(biāo)出。

由圖2可知，材料存放區(qū)與紐扣縫釘區(qū)和熨燙區(qū)、剪裁縫制區(qū)與熨燙區(qū)工序作業(yè)區(qū)域之間的聯(lián)系比較緊密，紐扣縫釘區(qū)與半成品區(qū)、半成品區(qū)與熨燙區(qū)、成品區(qū)與包裝區(qū)等作業(yè)單元之間的聯(lián)系也非常緊密，故在優(yōu)化車間布局時(shí)，要盡量選擇靠近位置。

3 生產(chǎn)車間布局方案設(shè)計(jì)

3.1 改進(jìn)后的布局

基于車間各單元的位置關(guān)系，按照每個(gè)工作單元的工作內(nèi)容，與每個(gè)工作單元的占地面積合并起來［12-13］，調(diào)整各作業(yè)單元位置，有以下2個(gè)方案可參考。

方案一：車間內(nèi)包裝區(qū)、倉儲(chǔ)區(qū)無任何變化，主要是將廢料堆放區(qū)移到車間北部靠墻處（圖1中方向?yàn)樯媳?、下南、左西、右東），這樣可以節(jié)省裁剪縫制區(qū)的空間，將質(zhì)檢區(qū)、成品區(qū)移到車間東南部靠墻處，節(jié)省出空間給紐扣縫釘區(qū)和半成品區(qū)，并且各作業(yè)區(qū)域的面積也根據(jù)生產(chǎn)量的不同進(jìn)行調(diào)整，方案一布局圖如圖 3 所示。

方案二：車間內(nèi)的包裝區(qū)、倉儲(chǔ)區(qū)均不做調(diào)整，將紐扣縫釘區(qū)、半成品區(qū)均移到北邊靠墻處，為材料存放區(qū)和熨燙區(qū)預(yù)留足夠的空間，而車間的通道也被重新設(shè)計(jì)，即只保留東西向一條通道，方案二布局圖如圖 4 所示。

3.2 方案評(píng)價(jià)

以 M公司為例，根據(jù)路線最優(yōu)的基本原理，即原料、半成品、成品的運(yùn)輸便捷性，對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。在以上2種方案中，有很大關(guān)聯(lián)的若干作業(yè)單元彼此相鄰且分布較為密集，確保運(yùn)輸路徑較短。從物流線路上看，2種方案均能較好地達(dá)到需求；在運(yùn)輸距離最短的情況下，方案二在車間內(nèi)部進(jìn)行了大幅度改造，從而縮短運(yùn)輸路程，提高工作效率；就空間利用率來說，方案二在整體上考慮了各作業(yè)單元的位置和規(guī)模，因此更合適；從可實(shí)施的角度來看，方案一容易實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

將以上所有指標(biāo)進(jìn)行整合后，再對(duì)方案一和二展開評(píng)估，以10分為基準(zhǔn)，同時(shí)邀請(qǐng)35名車間工人基于生產(chǎn)率、物流路線、搬運(yùn)距離、面積利用率、執(zhí)行力等評(píng)價(jià)因素進(jìn)行打分。通過對(duì)比結(jié)果表明，方案二的總體評(píng)分為39.5分，較方案一（36.8分）高，因此建議企業(yè)采用方案二的布局。

4 結(jié)語

本文運(yùn)用 SLP 方法對(duì)M企業(yè)車間進(jìn)行設(shè)施規(guī)劃分析，將生產(chǎn)單元進(jìn)行分區(qū)，在對(duì)車間內(nèi)部的物流和非物流關(guān)系進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，最終得出作業(yè)區(qū)間綜合關(guān)系等級(jí)，并提出2個(gè)切實(shí)可行的解決方案。通過對(duì)2套可行方案采用打分法進(jìn)行綜合評(píng)估，選出最優(yōu)方案。經(jīng)過優(yōu)化，工序之間的物流路線避免了交叉，從而大幅度降低物流強(qiáng)度、減少物料迂回、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使工作環(huán)境得到改善，提高了工廠的使用效率。

5 參考文獻(xiàn)

［1］陳錚榮，紀(jì)壽文.基于ANYLOGIC的分揀中心作業(yè)流程仿真優(yōu)化［J］.中國儲(chǔ)運(yùn)，2018，209（2）：107-108.

［2］黎水平，張青.一種智能化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案研究［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2019，41（10）：57-61.

［3］王賢，汪惠芬.基于SLP的再生膠廠總體布局設(shè)計(jì)［J］.中國制造業(yè)信息化，2012，41（21）：16-20.

［4］黃芊芊，李雨萌，李成港.基于SLP方法的A公司布局研究［J］.物流工程與管理，2018，40（2）：60-61.

［5］張?jiān)品?，李?基于SLP的物流配送中心布局規(guī)劃研究［J］.物流科技，2019，42（10）：32-33，41.

［6］甘衛(wèi)華，徐綦鶴，黃雯，等.基于SLP和生產(chǎn)物流的F公司車間設(shè)施布局改善［J］.華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，32（3）：55-62，102.

［7］曹陽華，康秀翠.基于SLP思想的車間設(shè)備布置改善研究［J］.現(xiàn)代制造工程，2015，419（8）：75-80.

［8］楊建華，彭麗靜，楊永清.基于SLP和SHA結(jié)合的企業(yè)物流系統(tǒng)平面再布置設(shè)計(jì)［J］.中國市場(chǎng)，2009，530（19）：8-13.

［9］婁慧斌，李坤，陳洋.基于Flexsim的食品加工廠配送中心的布局規(guī)劃與仿真分析［J］.現(xiàn)代制造工程，2018，455（8）：20-26.

［10］王昀睿.基于SLP的某鋼結(jié)構(gòu)公司生產(chǎn)車間布局優(yōu)化研究［J］.現(xiàn)代制造工程，2019，462（3）：31-37.

［11］李建華，陳祥儒，周鵬.基于SLP的采掘裝備殼體車間布局優(yōu)化研究［J］.價(jià)值工程，2020，39（11）：284-288.

［12］陳莎，修毅，李雪飛.基于遺傳算法的服裝大規(guī)模定制生產(chǎn)線平衡優(yōu)化［J］.紡織學(xué)報(bào)，2022，43（12）：144-150，159.

［13］尹忠愷，程陳.基于Flexsim的生產(chǎn)線平衡優(yōu)化［J］.科技促進(jìn)發(fā)展，2021，17（6）：1180-1187.