G公司型钢生产车间布局优化设计

论文总字数：25724字

摘 要

随着中国钢产量由过去的连年高速增长转入现在的平稳期后，买方逐渐占据市场主导地位，企业必须以更更优质的产品和更低廉的价格去吸引更多的客户。在这种形势下，国内的钢铁制造企业为了适应市场需求并获取更多利润，必须转变生产方式。但许多企业转变生产方式之后却发现现有的设施布置已然无法满足生产要求，因此人们将目光重新转向了设施布局的优化。车间设施布局作为整个生产系统的的基础，对车间的生产效率、物料搬运效率、生产安全、生产成本等方面有着不可忽视的影响，因此运用系统设施布置方法对生产设施布置进行寻优对企业具有重要意义。

本文通过现场调研G公司型钢生产车间的主要设备、设施布局和生产流程，分析并发现其中存在的不足；再运用设施规划中系统布置设计(SLP)的理论和方法，对生产车间内各个作业单位间的相互关系进行分析，综合考虑实际操作中的限制和多种影响因素，完成型钢生产车间设施布局优化设计，并对优化方案进行了评价。最后运用flexsim仿真软件对优化前后的方案进行模拟和检验，经过前后两次模拟结果的对比分析，得到该工厂基础设施布局的最终优化方案。

关键字：轧钢企业；SLP方法；布局优化；flexsim软件

Abstract

As China's steel production has shifted from the rapid growth period in the past years to the current peak period of less volatile, buyers have gradually dominated the market, and companies must attract more customers with better products and lower prices. In this situation, domestic steel manufacturing enterprises must change mode of production in order to adapt to market demand and obtain more profits. However, many companies found that the existing facilities was unable to meet the production requirements after they have changed the mode of production. Therefore, people have attached more importance to the optimization of the layout of the facilities. As the basis of the whole production system, the layout of workshop facilities has a significant influence on the production efficiency, material handling efficiency, production safety and production cost of the workshop. In one word, using the systematic layout design method to optimize the layout of facilities will make great contribution to winning the competition.

Through the on-site investigation of the system composition, facility layout and process flow of G company's steel production workshop, this thesis analyzes and discovers the currently existent deficiency; then uses the theory and method of system layout planning (SLP) in the facility planning to analyze the logistics relationship and non-logistics relationship of the whole production workshop. Comprehensively considering the constraints and interactions in the actual layout, complete the layout optimization design of the steel production workshop and evaluate the optimization scheme. Finally, using flexsim simulation software to simulate and test the two scheme. After the comparison of the statistical statements, the final optimization scheme of the plant infrastructure layout is obtained.

Key words: steel rolling enterprises; SLP method; layout optimization; flexsim software

目 录

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究的目的与意义 2

1.3国内外研究现状 2

1.4相关理论综述 4

1.5研究内容和框架 4

第二章 现场调研与流程分析 6

2.1G公司型钢生产车间设施布局 6

2.2G公司型钢生产车间的系统组成 6

2.3G公司主要生产流程介绍 7

2.4G公司型钢生产车间的作业流程分析 8

2.5G公司型钢生产车间存在的问题 9

第三章 生产车间设施布局优化 11

3.1基本要素分析 11

3.1.1物流对象P分析 11

3.1.2物流量Q分析 12

3.2作业单位物流关系分析 13

3.3作业单位非物流关系分析 15

3.4作业单位综合关系分析 17

3.5作业单位布置线型图 18

3.6作业单位块状布置图 21

3.7生产车间新布局方案评价 21

第四章 仿真检验 23

4.1基于flexsim的仿真模型 23

4.1.1 G公司型钢生产车间设施概念模型的建立 23

4.1.2 G公司型钢生产车间设施仿真模型的建立 25

4.2原仿真模型运行及结果分析 29

4.2.1原仿真模型的运行 29

4.2.2原仿真模型的运行结果分析 30

4.3新仿真模型运行及对比分析 31

4.3.1新仿真模型的运行 31

4.3.2仿真模型的运行结果对比分析 32

第五章 结论 33

5.1结论 33

5.2不足与展望 33

参考文献 35

致 谢 36

第一章 绪论

1.1研究背景

钢铁业是当前备受关注的热门行业。随着市场竞争的加剧，国内大多数企业选择引进世界先进技术和设备，试图依靠技术创新来突破发展瓶颈。前沿技术和成熟设备的广泛应用，使中国的轧钢生产水平有了长足的进步，这对我国的中小钢铁企业的经营也提出了更高的要求。当前，全国范围内的轧钢企业掀起了一场生产模式革命，然而生产方式的改变也暴露了原有的设施布置的不足，这一现象将人们的关注点重新聚焦于设施规划领域。具备一个优良的生产系统对于增强企业的竞争力来说是十分必要的，车间设施布置作为整个生产系统的基石，其重要性不言而喻。车间设施布置的优劣将直接影响运行效率，生产成本和产品质量等实际生产中的方方面面。优秀的车间设施布置能够为企业带来长远的经济效益，对生产系统的科学布局设计能够充分利用原有场地空间，为生产规模的扩大和产品升级打下坚实基础；缩短不同工序间的物料搬运距离，压缩物流成本，缩短生产周期，提高企业的竞争力。研究表明，在制造业中，总生产成本的20％～50％是物料搬运费用，而合理的平面布局可使这一费用节约10％～30％。

客户需求的变化往往影响着市场的走向。随着我国经济发展进入新阶段，钢铁工业的生存环境逐渐恶化，国内钢铁需求疲软致使钢铁产量停止增长，钢铁主业从微利经营转为整体亏损，行业发展陷入瓶颈期。众多钢铁企业必须以更优质的产品和更低廉的价格去留住老客户并吸引新客户，但这样做的结果是企业的利润空间被不断压缩，生存更加艰难。国内的轧钢企业普遍规模较小且存在自身局限性，车间的生产设施布局大多按照经验和使用习惯随意摆放这无形中造成了成本和劳动力的大量浪费，且效率低下，秩序混乱。在目前的形势下，中小型轧钢企业必须做强，才能够生存。首当其冲的任务就是要改变技术装备落后和结构不合理的现状。

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