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        基于SBM、SLP方法的機(jī)械加工車間布局研究

        2019-04-15 08:37:08陳云雷
        關(guān)鍵詞:機(jī)加分枝布局

        楊 杰 陳云雷 池 力

        中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 北京 100120

        一 引言

        高效性、高柔性、易于重構(gòu)已成為車間布置設(shè)計(jì)的主要趨勢,對(duì)于提高制造企業(yè)的競爭力意義重大。生產(chǎn)系統(tǒng)的物流設(shè)計(jì)逐漸成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn),物流設(shè)計(jì)本質(zhì)上屬于生產(chǎn)系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)。良好的布置設(shè)計(jì)不僅能提高物流效率,而且能夠簡化加工過程,有效利用設(shè)備、空間、能源以及人力資源。

        因此,本文以某機(jī)械加工車間(以下簡稱機(jī)加車間)為研究對(duì)象,首先采用SBM劃分加工單元,然后基于加工單元,運(yùn)用SLP優(yōu)化布置設(shè)計(jì),通過綜合運(yùn)用SBM、SLP,增加設(shè)備利用率,提高生產(chǎn)效率。

        二 基于SBM的單元?jiǎng)澐盅芯?/h2>

        1 工藝流程分析

        機(jī)加車間典型零件工藝流程如表1。

        2 分枝-并枝

        1)分枝

        分枝需將全部零件按工藝流程判別,得出零件工藝編碼,根據(jù)工藝編碼分為若干分級(jí)分枝組,劃入分級(jí)分枝組的零件主要工序數(shù)量一致,形成典型零件分枝。

        2)并枝

        并枝需按照分枝組間的相似、包容的原則合并分枝組,分枝組級(jí)別取最高分枝組級(jí)別,形成典型零件并枝結(jié)果。

        表1 典型零件工藝流程

        3 作業(yè)單元及設(shè)備配備

        根據(jù)生產(chǎn)大綱、零件工藝等要素,配置作業(yè)單元及設(shè)備,形成加工單元及設(shè)備配置如表2。

        表2 加工單元及設(shè)備配備

        三 基于SLP的布局設(shè)計(jì)研究

        SLP方法分析嚴(yán)密,步驟規(guī)范,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,是車間布局設(shè)計(jì)的主流方法,主要流程如下:

        1 物流分析

        物流分析的原則是成本最小、避免回流與路徑交叉。物流強(qiáng)度能夠反映單元間的密切程度,機(jī)加車間作業(yè)單元包括加工單元1、加工單元2、加工單元3、下料區(qū)、刀具庫、鉗工區(qū)、檢驗(yàn)中心(編號(hào)1~7),分析物流強(qiáng)度關(guān)系,進(jìn)而形成物流關(guān)系。

        2 非物流分析

        非物流分析亦是車間布局的重要因素,綜合考慮共用設(shè)備、信息交流頻繁度、管理方便、同組人員、同類設(shè)備維護(hù)等因素,形成非物流關(guān)系。

        3 綜合相關(guān)關(guān)系

        綜合相關(guān)關(guān)系兼顧物流與非物流關(guān)系,確定物流與非物流的權(quán)重,數(shù)值化物流與非物流關(guān)系等級(jí),數(shù)值加權(quán)物流與非物流關(guān)系,數(shù)值等級(jí)化物流與非物流關(guān)系,形成作業(yè)單元綜合相關(guān)關(guān)系。

        4 位置相關(guān)圖

        根據(jù)綜合相互關(guān)系密切程度,確定作業(yè)單元相對(duì)位置,形成作業(yè)單元位置相關(guān)圖如圖1。

        圖1 作業(yè)單元位置相關(guān)圖

        5 布局有效性分析

        綜合考慮設(shè)備占地、使用面積,兼顧通道設(shè)計(jì)與美觀,設(shè)計(jì)并優(yōu)化形成機(jī)加車間布局。采用與原車間布局對(duì)比的方法,分析SBM、SLP布局設(shè)計(jì)方法的有效性,設(shè)備綜合利用率提升8.1%,物料搬運(yùn)次數(shù)減少 10.5%、等待次數(shù)減少12.2%、儲(chǔ)存次數(shù)減少9.6%,機(jī)加車間生產(chǎn)效率顯著提升。

        四 結(jié)論與展望

        本文以機(jī)加車間為研究對(duì)象,采用SBM劃分、優(yōu)化加工單元,提高設(shè)備的利用率;基于加工單元,運(yùn)用SLP設(shè)計(jì)布局,優(yōu)化車間的布置。通過綜合運(yùn)用SBM、SLP方法,增加了機(jī)加設(shè)備的利用率,提高機(jī)加車間的物流效率、生產(chǎn)效率,證明該方法的有效性。

        未來可研究深度運(yùn)用SBM、SLP的特點(diǎn),挖掘兩者在布置設(shè)計(jì)的優(yōu)勢,由機(jī)加車間布置設(shè)計(jì)延伸至鈑金、裝配等車間的布置設(shè)計(jì),提升制造企業(yè)的整體物流效率、生產(chǎn)效率。

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