优化生产线布局提高生产效率

2009年第 11期 (总第 123期 ) 大 众 科 技 DAZHONG KE J No．11。2009 (Cumulatively No．1 23) 优化生产线布局提高生产效率 王大明，谭健祥，姜延冬，胡健斌 (上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007) 【摘 要】生产线布局 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 是制造工程规划设计的重要内容之一，生产线布局的精益程度对于提高生产效率、产品质量、 资源利用率，从而降低运行成本提高经济效益至关重要。文章介绍了上汽通用五菱汽车股份有限公司通过运用精益生产的基本 原则、理论及方法，在发动机工厂对汽缸体、汽缸盖加工线布局的优化过程 中进行实践和创新 ；在保证零件A．．T-制造工艺不改 变、生产人员不增加的情况下，实现减少占地面积、提高生产效率、降低运行成本的成功实例。 【关键词】精益生产；生产线布局 ；柔性制造；生产效率；非增值时间 【中图分类号】U468 【文献标识码】A 【文章编号】1o08—1151(20H09)11～0123—01 我国汽车市场 曰益走向成熟，面对广阔的汽车市场，发 动机产品及产能提升速度明显加快，发动机生产厂家必须考 虑生产线不仅要满足当前生产，而且也要考虑将来新产品生 产线改造及提升产能的可能。如何在最短的时间内以最低的 成本生产出符合市场需求的产品，将是决定企业在激烈的市 场竞争中成败与否的关键。 一 条现代化的发动机生产线，要保证产品的技术要求， 就要做到高精度，高质量；要有效地控制产品精度，就要做 到高可靠性和一致性；要确保生产节拍，就要做到高效率； 要有满足产品改型换代，还要做到高柔性。但以上这些条件 还不够，一条精益生产线还要做到投资合理，运行成本低廉， 开工率高。如何能使新生产线具有高效率、高精度和高质量 的保证能力，成为每一位生产线规划者必须着手解决的课题。 生产线布局优化是提高生产效率的一个重要方面。通过 运行人机工程改善、操作流程优化、物料搬运优化，缩短生 产线的节拍，减少生产线的占地面积，提高生产线的效率。 (一)车间布局设计 布局设计简单地说就是系统中单元的选择及单元的排列 组合。在完成设备选择后就要结合车间场地、空间结构特点 及工艺约束对设备进行合理布局。要充分考虑设备之间在空 间位置上的协调性，以确保生产系统物流畅通及设备的充分 使用，加工设备的合理布局对加工系统中物流的合理性起到 关键性作用 。 加工设备布局原则 1．工艺原则。要求生产工艺过程合理并连续，生产各环 节加工能力相匹配。 2．经济原则。系统的配置和布局确保产品制造成本的最 低化和经济效益的最大化。 3．柔性原则。在多变的市场中，要使加工系统体现最大 的灵活性和柔性，以适应产品品种及产能的变动，为今后的 可持续性发展留出空间。 4．安全原则。设备布置要严格遵循 “安全第一”的原则， 切实保证工人的操作安全，为职工提供方便、舒适、安全、 符合职业卫生的工作环境。 (二)生产线布置 上汽通用五菱汽车股份有限公司发动机工厂于2007年投 产，生产B系统小排量发动机，产能为 35万。工厂投产后， 半年内就完成了三班的产能爬坡，公司的快速发展，对发动 机提出了扩能的要求，如何以最低的成本快速的提升发动机 的产能成为了我们研究的课题。通过对工厂生产线的布局分 析，我们发现缸体、缸盖线通过优化布局可以节省出一个模 块的空间，可以为第三个模块提供场地条件。 原生产线布局是项目引入国外技术专家们的经验布置， 缸体缸盖线的加工中心采用 u型布局方式 (图 1、图 2)，各 分两个模块，每个模块产能为 l7．5万台／年，缸体单模块长 72m， 宽 40m， 面 积 为 2880m~， 单 位 面 积 产 能 为 175o0O／2880=60．76台／年，缸盖单模块长 72m，宽 3O．5m，面 积为 2196m2，单位面积产能为 l75o0O／2l96=79．69台／年。 图 1 缸体线布局图 (优化前 ) 一 一 图2 缸盖线布局图 (优化前 ) (三)生产线布局的优化 从以上布置图可看出，原生产线在布局单元间间距过大， 存在较多的空间浪费 (见图中的虚线框)，完全可通过优化现 有生产线布局来减少空间浪费，提高单位面积产能。 根据生产线布局的原则，经过多次论证，我们制订了以 下优化策略： 保持现有工艺流程不变，将 U型的加工中心布置为直线 型。 相邻 CNC加工中心间距不变，以保证足够的维修空间。 在保证人机工程的前提下，适当减少操作单元间的宽度。 减少浪费的空地和设备的纵向间距。 图 3 缸体线布局图 (优化后 ) (下转第86页) 【收稿日期】2009—08～20 【作者简介】王大明(1973一)，男，江西萍乡人，上汽通用五菱汽车股份有限公司制造工程经理，从事发动机制造工艺管 理工作。 ． ． 123．． (4)左江流域地处我国西南喀斯特地区的南缘地带，区 内碳酸盐岩地层分布广泛，喀斯特地貌类型占流域面积的66％ 以上，且山地多平地少，地形地貌破碎，具有典型的亚热带 喀斯特生态脆弱性特征。长期以来，由于人类不合理的资源 开发活动致使流域生态环境受到了很大的破坏。如天然林特 别是岩溶植被破坏严重，局部石漠化现象突出；陡坡开垦、 局部矿产无序开发导致的生态破坏和水土流失严重，土壤肥 力下降等。由于开发利用不当、生态退化这些原因，使农用 地的质量下降，影响了农用地的产出水平，从而导致生态位 的下降。 (四)调控 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 1．提高建设用地的利用集约度 研究区自 1997至 2006年的 9年间，随经济发展以及城 市化程度的提高，农用地与建设用地生态位差较大，并有逐 年加大的趋势。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明非农用地对农用地的捕获力逐年增强， 直接导致非农用地的快速增加和农用地的大量减少。因此， 建设用地今后应着力于土地利用强度，提高土地利用集约度。 随着经济的发展和城市的扩展，建设用地占用农用地是一种 不可避免的趋势，但是这种占用不能无限制的发展下去。现 在农用地建设用地的生态位差已经比较大了，所以今后要减 缓这种占用趋势，采取其他手段满足建设用地的发展。这就 需要提高建设用地的利用集约度，由外延式增长变为内涵式 增长。 2．多途径提高农用地生态位 根据崇左市目前的土地资源现状，通过增加农用地的面 积来提高农业用地的生态位较为困难，农用地生态位的提高 除了依靠土地利用结构的调整，还可以采取合理增加园地和 牧草地的面积、加强对农村闲置土地的利用、提高农业生产 效率等措施。另外，还要针对喀斯特山区独特 自然条件，采 用封山育林和植树造林种草相结合的措施，使裸露石山得到 绿化，从而保持水土，涵养水源，减少旱涝灾害发生的频率。 3．通过宏观调控优化配置土地资源 (上接第 123页) 图 4 缸盖线布局 图 (优化后 ) 图 3、图4是根据以上策略优化布局后的布局图，可以看 出工艺的流程并没有改变，设备之间的距离 (设备维修保养 工作空间，图二中 A箭头所示)也没有改变，操作工工作空 间 (图中 B箭头所示)根据人机工程进行优化，适当进行了 减小，这样的调整使生产线的占地面积有了大幅的缩减，设 备之间的输送线也大地缩短 了，布局优化后缸体线占地长 47m，宽 40m，总面积由原来的 2880m 降为 1880m2，单位面积 年产能由6O．76台／年TIl2提高至93．1台／年 m ，提高了 53％。 缸盖线布局图优化后占地长度缩减为 48m，宽为 3O．5m，总面 积由原来的2196 m 降为 1464m ，单位面积年产能由79．69台 ／年 me提高至 119．54台／年 m。，提高了50％。 表 1 布局 图优化前后数据对比 缸体线 缸盖线 优 化 一 优化后 优化前 优化后 占地面积 (平方米 ) 2880 1880 —35％ 2I96 1464 —33％ 单位面积年产能 (台／平方米) 6O 76 93 08 53％ 79 69 ll9 54 5o％ 物料在滚道上的输送时问(分 l6 23 l1 15 31％ 9 4 7 2 23％ 钟) 通过布局优化，在不改变现有工艺的基础上，生产线宽 一 86一 土地持续利用包括 自然系统和经济系统的持续发展，具 体可表达为通过技术与行政手段使一个区域的土地利用类型 的结构、比例、空间分布与本区域的自然特征和经济发展相 适应，使土地资源充分发挥其生产与环境功能，既能满足人 类经济生活与环境要求，又不断改善资源本身的质量特征， 是一个由行政管理与科学技术相结合的区域综合生态系统工 程。为实现区域社会经济可持续发展，必须对土地利用的综 合生态位进行调控，考虑土地利用的综合生态位，通过经济 手段，制定相关政策和法规，调节土地利用的经济效益、生 态效益和社会效益，从而促进土地利用结构的调整，实现土 地资源的合理利用与优化配置。 (五)结语 本文从生态位角度出发， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了 1997至 2006年崇左市 农用地不断缩减，建设用地逐年扩张的现象，对其产生原因 进行了探讨，并提出促进土地资源合理利用的措施。但是， 如何从生态位角度 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 一个区域的土地利用结构合理性，也 就是说农用地和建设用地的生态位以及 GDP之间的比例达到 何种程度时，土地利用结构才是最优的，仍需进一步探讨。 【参考文献】 ⋯ 李洁，朱金兆，朱清科．生态位理论及其测度研究进展 北 京林业大学学报，2003，25(1)． [2]林开敏，郭玉硕．生态位理论及其应用研究进展Ⅱ】_福建林学 院学报，2001，21(3)． [3】孙儒 泳．动物 生态 学原理 【M】．北 京师 范大学 出版社， 1992，312—321． 【4】邓晶，刁承泰，等．重庆市都市区土地利用结构的生态位分 析及持续发展U1．西南大学学报，2007，29(12)． [5】秦建成，高明．山地城镇土地利用的经济生态位分析及持续 利用一以重庆市为例【J】_山地学报，2003，21(6)． 度不变，在长度方向上有了较大的缩短，提高了工厂单位面 积产能，大大提高了场地利用率，零件从上线到下线的非增 值时问也大幅缩短了，整线的生产效率得到了提高，更为重 要的是为整个工厂节省了 3464m。的空间，为下一步新生产线 规划提供了场地条件，不需要新建厂房，既减少了项目投资 又缩短了项 目周期。 (四)总结 生产线布局问题是现代企业发展中面临的重要的课题之 一 。 设备布局、工作场地布置是否合理化、科学化、最优化， 操作工的搬运动作是否合理，搬运路线是否畅通等，都会影 响工厂今后的发展和管理工作。随着市场经济的高速发展， 顾客需求和市场环境的多元化，新技术、新产品更迭加快， 制造业正面临着越来越激烈的竞争，如何保持较低的生产成 本和较短的交货期更是企业在竞争中取胜的关键法宝。因此， 精益规划生产线设备布局，高效组织并协调各生产要素，是 降低产品的制造成本、提高生产率、提高制造质量、赢在起 跑线上的关键，其优劣对工厂建成后生产能力、效益的高低 起着决定性作用。 【参考文献】 [1】朱光．机加工工厂设计 中的加工设备选择与布局设计[I1．机 械制造，44卷 第 498期 [2】黄斌，周婉婷．精益生产技术在汽车制造业的应用【I1．工业工 程与管理，2004，9f5)． [3】蒋美仙，林李安，张烨．精益生产在 中国企业的应用分析卟 统计与决策．2005(06)． 【4】姚 东方．试谈精益生产 方式的特征与原则U]．天津汽车， 2004(6)