摘 要

随着经济的日益发展，私家车的数量也越来越多，这也对以汽车后桥制造企业提出了更高的要求，在短时间内能否提供大量的后桥成品，本文即通过设施规划对整个后桥厂总装车间进行布局设计，从系统的角度上减少整个制造过程中所存在的浪费，在一定程度上提高了车间内搬运与生产效率。

论文首先介绍了所研究的背景和研究意义，然后通过阅读大量国内外文献综述总结出了设施布局常用的方法，包括SLP，CAFD，遗传算法改进SLP等，结合车桥厂总装车间生产物流的特点，本文采用了系统布置设计（system layout planing，SLP）方法进行了具体的车间内设施布局，设计过程中分别从车间内各作业单位间的物流关系，非物流关系出发，得出作业单位间的综合关系，通过绘制无面积相关图和格子状布置图得出可行方案。由于存在装配线，所以在布局完成后对方案进行了检验。

在做好布局方案后采用系统搬运分析（system handing analysis，SHA）方法对车间内搬运系统进行设计，在做好物料分析，移动分析等基础工作后，对车间内的设备进行了选取以及数量的计算确保能保证生产过程的顺利进行，最后对详细搬运方案进行了设计，并对其做了图示化进行更直观的表达。

关键词：SLP 后桥 SHA 设施规划

Abstact

With the increasing development of the economy, the number of private cars has also increased a lot,which has also put forward higher requirements for manufacturers of rear bridges and Whether it is possible to provide a large number of post-bridge products in a short period of time.this paper plans the layout of the entire post-bridge plant assembly workshop through facility planning, and reduces the waste in the entire manufacturing process from the perspective of the system. To a certain extent, the efficiency of in-workshop handling and production has been improved.

Firstly,this paper introduces the background and research significance of the research.and then summarizes the commonly used methods for facility layout by reading a large number of domestic and foreign literature reviews, including SLP, CAFD, genetic algorithm improvement SLP, etc.and combines the characteristics of the production logistics in the assembly shop of the vehicle and bridge factory.In this paper, the SLP method is used to carry out the specific layout of the facilities in the workshop. In the design process, the comprehensive relationship between the operating units is derived from the logistics relations and non-logistics relations between the working units in the workshop. The feasible scheme is obtained by drawing no area correlation diagram and plaid layout map. Due to the presence of assembly lines, the scheme was tested after the layout was completed.

After the layout plan is completed, the SHA method is used to design the workshop handling system.After doing the basic work of material analysis, mobile analysis, etc., the equipment in the workshop is selected and the quantity is calculated to ensure that the production process can be smoothly carried out. Finally, the detailed handling scheme is designed and illustrated to express more intuitively.

Keywords: SLP rear bridge SHA facility planning

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2国内外研究概况 2

1.2.1 SLP方法的研究现状 2

1.2.2 SHA方法的研究现状 3

1.3 论文的研究内容及方法 3

第2章 车桥厂总装车间设施布局规划 5

2.1 SLP方法的理论基础 5

2.2车桥厂生产物流特点 6

2.3 后桥制造流程及装配线设计 7

2.3.1后桥及减速器加工工艺简介 7

2.3.2 后桥装配线与减装线工位设计 7

2.4总装车间内作业单位划分 10

2.5作业单位间相互关系分析 10

2.5.1作业单位间物流相互关系分析 10

2.5.2作业单位间非物流关系分析 12

2.5.3作业单位综合相关关系分析 14

2.6设施布局方案 16

2.6.1 位置相关图 17

2.6.2作业单位实际面积图 19

2.6.3详细布置设计 20

2.6.4 布置方案评价 21

第3章 基于SHA的车间搬运系统设计 24

3.1 SHA方法的理论基础 24

3.2物料分析 25

3.3系统搬运分析的移动分析 28

3.4 车间内设备及数量选择 33

3.4.1 搬运车辆选择 33

3.4.2 输送设备选择 35

3.4.3起重设备选择 35

3.5搬运方案的确定 36

3.6搬运方案评价 39

第4章 结语 42

参考文献 43

致谢 44

第1章 绪论

研究背景及意义

随着全球经济的快速发展以及产业结构的不断调整，我国企业的生产方式正面临着从以往的大批量流水线生产到小批量，多品种的准时化生产，运营方式也从粗放式向集中式调整，我国的制造型企业正接受着巨大的冲击，企业内的系统化布置设计已经成为其能否良好工作的关键。根据系统的工作，对系统各部、工作中心和设备进行配置。据估计，车间内总运营成本的30%至60%与物料搬运和布局有关，有效的车间布置可以将这些成本降低20%或更多。而且在企业内部不仅是需要改变设施规划布局，而且对应的物料搬运系统也需要随之进行改变，这样一来所耗费成本更大，所以如今企业必须根据外部变化，采用科学的布置方法，对企业内的设备，人员，物料搬运，仓库货架等做出系统的规划设计，来达到整个企业内的全局最优，企业内物流及设施布局比以往更具有突出的经济性，方法性的重要研究价值。

本文的研究的是车桥厂总装车间内部的设施布局及搬运系统设计，作为大规模计划经济时代下的产物，在那时候工厂只是为了完成每日每月的生产任务，对某种产品进行大批量的生产，大多数企业内部的设施布局都是采用的人工推测的方法进行的，没有采用系统科学的方法进行，更别提搬运系统设计，在许多企业内部就会出现，明明有这么大的厂房，可是实际进行生产的时候总是有诸多不顺，且效率很低，生产线布置区域不恰当，当生产计划变动或者产品种类增加时，不合理的设施布局就会导致在实际搬运物料时出现搬运距离过长，搬运路线交叉，甚至库存在制品数量较大导致停产的问题，本文即针对车桥厂总装车间内的布局及搬运系统进行规划设计，采用优良的平面布置使物料搬运费用得到有效的减少，并通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化厂区的总体布局，合理配置车间内各种生产设施，物流设施，服务设施，避免或减少物流的迂回，交叉以及无效的往复运输，倒流，避免物流过程的混乱，线路过长等现象出现，达到物流短捷，顺畅的效果，还能够大幅度提高效率和降低成本。

本文旨在将设施规划理论与搬运系统设计理论运用在车桥厂总装车间内，运用比较成熟的办法把整个车间内作业单位分为若干单元再进行定量分析规划设计，而不是采取以往的仅仅根据定性分析为主的个人经验传统设计法方法，达到以定量分析与定性分析相结合的方法来完成总装车间的设施规划，使得总目标最优，物流量最小，搬运距离最短，工作效率最高最舒适安全等，其次本文还研究了搬运系统设计，物料搬运系统的设计是总体设施设计的一个重要组成部分。布置设计和物料搬运系统的设计是不可分割的，而且二者不可偏废，根据调查，在一般的工业设施中，物料搬运需要占总人力的25%、55%的工厂空间和87%的生产时间，而物料搬运的成本占总生产成本的约15%至70%。因此，有必要从多个方面改进物料搬运，以大幅降低成本。理想的目标是“完全消除”物料搬运活动，但大多数情况下减少搬运次数才是更为实际的目标。不管怎样，物料搬运过程的改进将会使制造和配送物流过程更加高效。产品搬运次数的减少就会带来物料搬运设备需求的减少，但仅仅考虑搬运次数并不够，物料搬运的目标应当体现在以更高效的物流控制，更低的库存水平和更好地安全性来减少制造成本。虽然仅仅减少搬运并不是最好的答案。一个好的物料搬运系统必须成为总体生产执行策略的主要支柱，物料搬运的意义体现在许多现代制造企业和物流企业上。

1.2国内外研究概况

设施规划是工业工程学科的一个重要分支。通过设施规划将各类设施，人员，物资进行系统规划与设计，以优化人流，物流，信息流，从而有效，经济，安全地达到建设项目的预期目标。

1.2.1 SLP方法的研究现状

SLP方法是缪瑟于20世纪60年代提出的一种系统化布置方法，第一次采用了定量分析与定性分析相结合的办法[^[1]]，2014年石鑫将SLP方法运用到生产企业物流设施的布局上[^[2]]，2016年Weiying Chen等人采用了SLP方法实际为一个制作车零件的制造商进行了内部作业单位的布局，并用层次分析法进行了方案的取舍[^[3]]，2012年冯定忠等人不仅采用SLP方法对车间设施进行了布局，还设计其内部的搬运系统并进行仿真，得到了不错的结果[^[4]]，2014年肖配等人将SLP方法运用到变压器生产车间内，同样也进行了仿真优化分析[^[5]]，2010年李亚飞等人将SLP方法运用在生产车间设施的再布局上，也得到了不错的结果[^[6]]，2016年左梦来等人将SLP方法运用在实际建筑工地上，合理的配置了各作业区域的存放地，极大的提高了建筑生产效率[^[7]]，2013年Junhao Xu将SLP方法运用到车门的焊接车间中，提高了焊接车间的安全性及工作质量[^[8]]，2014年LI MA将SLP方法运用到车间物流布局优化与改进研究上，并采用witness进行了车间系统仿真分析[^[9]]。

通过以上分析可知，SLP方法已经成为众多学者进行某项设施规划的经典方法，通过对作业单位的物流分析，非物流分析，作业单位关系密切程度分析及综合位置相互关系分析来寻找合理布置方案，本文通过对车桥厂的整个工作流程进行了分析，确定了总装车间内部及外部的物流关系，再细化到车间内部的作业单位分区，物流量计算等，充分的结合实际生产的各类因素，采用无面积平快图得到最后布局方案。

1.2.2 SHA方法的研究现状

系统处理分析（SHA）是缪瑟提出的一种系统分析方法，适用于所有的物料搬运项目。SHA方法包括：一种解决问题的方法；一系列顺序步骤和一组用于记录、分级和图解的图例符号。1983年王凤林将SHA理论运用到机械工厂的物料搬运系统设计中，涉及到一些大型起重机设备等，得到了较可行的方案[^[10]]，1996年戈北京等人将SHA运用到装配车间中，在装配线的基础上考虑到了物料搬运系统的设计，对本文来说十分具有参考价值[^[11]]，2009年杨建华将SHA运用到企业物流系统平面再布置设计中，得到了一套完整且有效的搬运系统[^[12]]，2005年伊俊敏在物流工程一书中也写到了SHA执行的4个步骤[^[13]]，它分为外部连接、总体运输计划、详细运输计划和最终计划的实施。2006年齐二石也在其编写的物流工程一书中写到SLP与SHA的不可分割，即SLP与SHA相结合的观念[^[14]]，2013年张艳琼在船舶航海方面所涉及的大型物料进行了分析研究，将SHA方法运用到集装箱等大型单元或起重设备上，并对物料搬运路径进行仿真，得到了可行的解决方案[^[15]]。

1.3 论文的研究内容及方法

本文所研究的主题是：车桥厂总装车间的设施规划及搬运系统设计，结合车桥厂的生产物流特点对方法进行了适当的调整，使得最后的布局方案能够实际上满足总装车间的正常生产装配流程，首先，本文运用了文献分析法，查阅了设施规划在国内外的发展概况以及本文所需要用到的方法SLP及SHA在国内外的研究深度及广度，给学者以启发，其次再实际上采用SLP方法对车桥厂内的总装车间进行了详细的布局设计，并采用了可视化图的办法结合车桥厂的实际物流强度特点进行了调整，最后将装配线分为了几个工位以便在进行搬运系统设计时能够更加细致化，并对搬运工具进行了定制化设计使整个搬运系统能够高效的完成每日所分配的工作任务。

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