行准确完整的描述，需盘套半精车区柱头柱塞中缸体粗车区中缸堆焊区圆钢下料区钢管下料区机加工二车间热处理车间下料车间装配车间通道通道图机加工车间布局简图车间布置的基本形式不同类型的生产系统当中，由于生产的产品不同产量不同以及其他方面的些特点，车间的设备布局存在着多种形式，而选择较为普遍的是工艺原则布置产品原则布置成组技术原则布置和定位原则布置。第页中国矿业大学届本科生毕业论文工艺原则布置。按照零件的加工工艺先将相同或相近工艺的人员和设备安排在起，布置在同位置，然后再对其它加工工艺的设备进行布置。如图所示，这种布局方式也称作机群式布置，它般在多品种小批量的情况下使用较多。这种布置方式的优点有有利于进行柔性生产有利于实现专业化生产作业人员从事标准操作，能够减少不必要的浪费降低生产成本。但是这种布局方式也存在缺点，例如不同类型的工艺需要由不同的设备来完成，搬运路线比较复杂而且物流成本比较高，生产管理也相应的复杂。图按工艺原则布置产品原则布置按照具体的产品进行加工装配的过程进行设备的布置，即在工艺过程中，设备的布置依靠特定产品。如图所示，这种布局方式适用于大批量小品种的生产方式，有利于制定生产计划，实现流水线式生产，生产效率比较高，物料搬运路线比较简单，物流成本低。但是这种布局方式不利于柔性生产，当产品品种结构等发生改变时，即顾客需求发生变化时很难适应市场需求，而且台设备发生故障后，生产线会面临整体停工的风险。图按产品原则布置成组技术原则布置将加工产品使用的工艺相同或相似的设备集中起来作为个整体单元，然后与其他单元起构成车间布局。如图所示，这种布局方式在单元内部是按照产品原则布置的，单元之间则是按照工艺原则布置的，它是前面所述两种方式的融合，有利于单元内部的生产效率的提高和柔性生产的需要，但是物料搬运复杂度相比工艺原则布置略微降低，其优缺点结合了前两种方式的优缺点。车床车床车床车床铣床铣床铣床铣床钻床钻床磨床磨床焊接焊接涂漆涂漆装配装配仓库仓库车床车床冲床铣床钻床铣床磨床钻床铣床磨床车床钻床仓库仓库装配第页中国矿业大学届本科生毕业论文图按成组原则布置定位原则布置加工产品位置固定不变，将设备人员等移动到此位置处进行加工，而不是移动零件进行加工。如图所示，这种布局方式适用于产品笨重或占据空间较大的产品如飞机轮船大型设备等。图定位原则布置机加工车间当前布置问题分析由于企业现在正在进行生产流程再造，车间内有部分生产线已经完成重新布置，还有部分正在规划当中。本小节将先对未进行重新布置的生产线存在的问题进行分析，再对已经布置好的生产线进行说明，最后通过对二者进行比较，对车间存在的问题进行概括，并为下文的优化改善提供思路。改善前车间布置问题分析物流交叉往返多在企业被收购之前，机加工车间主要按工艺原则进行布置。由于设计人员在设备布局领域的研究深度不够，在设计的过程中大部分都是依靠自己的经验和少量的定量计算来进行，无法全面考虑到诸多影响因素，这就导致车间组织生产之后逐渐暴露出物流成本过高与管理难度过大等问题。下面以活柱和中缸体两个产品的加工工艺路线和布局来对机加工车间的当前布置进行分析。企业机加工车间活柱的生产工艺路线为拼焊活柱数控车镀车球头数控车柱铣床车床钻床装配冲床磨床钻床车床铣床装配冲床钻床磨床装配装配磨床焊接涂漆仓库仓库钻床车床磨床铣床铣床车床仓库仓库产品第页中国矿业大学届本科生毕业论文塞端槽镗柱头端孔磨镀铬区外圆及转电镀七道工序。如图所示为原活柱加工路线图，在图中能很清晰地看到物流的往返和交叉现象车球头区到车端槽区的物流与车镀区到车球头区的物流存在物流回程车槽区到镗端孔区的物流与磨外圆区到电镀区的物流存在物流回程车端槽区到镗端孔区的物流与磨外圆区到电镀区的物流存在物流交叉。车间内物流的往返和交叉都会造成极大的浪费。拼焊区数控车镀区车球头区电镀区磨镀铬区外圆区镗床镗柱头端孔区电镀区刀位数控车柱塞端槽区刀位数控车柱塞端槽区车球头区电镀区数控车镀区磨镀铬区外圆区镗床镗柱头端孔区图原活柱加工工艺图同样，存在类似现象的还有中缸体的加工路线。中缸体的生产工艺路线为拼焊中缸体普车车卡头数控车镀刀位数控车槽磨镀铬区外圆转电镀。如图所示，中缸体的加工路线中也出现了很多交叉往返的现象车镀区到车槽区的物流与车槽区到磨外圆区的物流存在物流回程拼焊区到普车区的物流与车槽区到磨外圆区的物流存在物流交叉。第页中国矿业大学届本科生毕业论文拼焊区刀位数控车槽区普车车卡头区数控车镀区刀位数控车槽区数控车镀区磨镀铬区外圆区磨镀铬区外圆区刀位数控车槽区数控车镀区磨镀铬区外圆区图原中缸体的加工工艺图设备利用率低车间内对设备的使用也存在许多问题，通过统计得到了活柱和中缸体两种加工过程中天车的使用情况。现有活柱加工天车使用情况如表所示。表现有活柱加工天车使用次数表工序大天车使用次数平板车使用次数半龙门使用次数焊周转路口最少次次次路口车镀区最少次次次车镀区车槽最少次次次车槽车球头次次次车球头镗孔次次次镗孔磨镀区最少次次次共计最少次次次在这个区域共有台大天车，台半龙门。由表可知，大天车在活柱的加工过程中，最少需要使用次，半龙门需要使用次，由此可得知大天车使用频率过高，人车待机频繁，生产效率低。现有中缸体天车使用情况如表所示。表现有中缸体天车使用次数表工序大天车使用次数平板车使用次数半龙门使用次数焊路口次次次路口修卡头次次次修卡头车镀区次次次车镀区车槽次次次车槽磨镀区次次次共计次次次此区域共有台大天车，大天车的使用频率也过高，同样存在大量人工待机的时间，影响了生产的效率。第页中国矿业大学届本科生毕业论文由活柱和中缸体加工流程及天车使用情况，可以看出工件转序过多，导致车间天车使用频率过大，大大影响了工件加工时等待天车的时间，阻碍了工件的生产周期平板车等待时间般在分钟左右，天车等待时间基本都在分钟左右。改善后车间布置问题分析在卡特比勒收购企业之后，改变了其生产方式，企业根据订单进行拉动式生产，同时卡特彼勒也引进了更加专业的设计人员，重新对车间设备布局做了优化设计。在进行布局优化后，车间内的物流显得更加精简，管理难度也相对减小了很多。举外缸的条生产线为例，如图所示，整个加工路线和物流都是从右至左依次为平头倒角焊接头等粗推修倒角滚压开架高车缸口钻孔焊缸底焊小件，没有回程的现象。焊小件焊小件焊缸底焊缸底钻孔车缸口车缸口开架高开架高滚压滚压修倒角粗推粗推平头倒角焊接头等图外缸生产线在该种车间布局的情况下，生产状况的统计如表所示。表外缸生产状况工序名称下料平头倒角焊接头吊环滚压车架窝精车钻孔焊缸底焊小件出货总数工序周期时间分钟每周期时间生产零件数量班次数量每班可利用时间分钟第页中国矿业大学届本科生毕业论文加工的时间周期柱状图如图所示。图外缸加工时间周期柱状图由表可以看出，各个工序的全局设备效率都在以上，设备利用率较高，生产成本低。显然车间在经过优化改善之后，其生产成本降低，生产率得到了提升。车间布置问题综述通过对企业尚未布置的生产线与已经完成重新布置的生产线进行比较，发现企业当前还未布置的生产线存在以下几方面的问题在产品的加工过程中，物流的交叉往返较多，导致物流成本过高同道工序的存在多个加工区域，且距离比较远，这对生产的流畅性有较大影响，而且也增加了物设计企业设施的系统布置设计法系统布置设计法系统布置设计过程缸体基本分析缸体基本参数作业单位划分零件加工工艺过程分析产品工艺过程物流分析作业单位非物流相互关系分析作业单位综合相互关系分析第页中国矿业大学届本科生毕业论文工厂总平面布置方案综合接近程度作业单位位置相关图作业单位面积相关图本章小结第四章基于仿真建立模型建模与仿真在模型层添加对象全局变量设置从至表数据处理仿真建模思路建立模型优化布置参数设计本章小结第五章优化布置设计原方案与依据法提出的方案仿真最小面积优化最小物流量优化组合优化方案选择本章小结第六章结论与展望结论进步研究展望参考文献翻译部分致谢第页中国矿业大学届本科生毕业论文第章绪论研究背景及意义现代制造业面临着越来越激烈的竞争与挑战，为了在持续多变无法预测的全球化竞争中存活下去，制造企业不得不根据市场需求，调整其生产模式和产品结构。比如在生产类型上，现代制造业开始改变以往的大批量推动式的生产方式，调整为以多品种小批量生产为主的按订单拉动式生产，企业之间的竞争多数体现在市场适应性强市场需求响应速度快交货及时等方面在生产特点上，现代制造业开始根据客户的订单进行适时适量生产，避免产能过剩，从而达到有效减少人员设备库存等方面费用的目标在管理决策与资源配置上，现代制造业综合考虑未来市场环境和相关政策的多变性，开始更加重视资源配置的合理性。怎样在复杂多变的全球化市场中脱颖而出，成为各个企业必然要面对的问题。应对这个问题，降低成本和提高生产率无疑是所有企业的首要选择，而生产设施布局是降低企业生产成本和提高生产率的个重要因素。布局的好与坏在投资方面可能相差不多，但是在实际生产中的成本效率和产品质量方面，车间中生产设备或制造单元摆放是否合理物流路线规划的好坏在很大程度上会有影响。对车间设施布局的合理规划设计或改善，可以有效削减生产所需的面积，有利于企业扩大生产规模和产品的多样化发展同时，有效提升生产中物料搬运的效率，减少加工区之间的物料搬运时间，削减生产周期，减少制造成本，使不同加工区间的物流得以简化，实现连续流生产，减少等待均衡负荷提升效率，达到提升企业的综合竞争力的目标。根据研究资料表明在些发达国家，大约有的生产或服务区域需要重新进行布置而在生产过程中，机加工设备上零件的加工时间只占整个生产过程总时间的至，剩余的大部分消耗在物料输送停滞等过程中在制造业中，物料运输所消耗的运营费用占总费用将