【摘要】針對機(jī)械工業(yè)廠區(qū)建設(shè)，對其總圖設(shè)計(jì)和物流運(yùn)輸設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，提出一種先進(jìn)合理的物流運(yùn)輸線路線路，即品字形形式，以此為實(shí)際的總圖設(shè)計(jì)工作提供可靠參考借鑒，保證設(shè)計(jì)的合理性，為后續(xù)的生產(chǎn)及發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械工業(yè)廠區(qū);總圖設(shè)計(jì);物流運(yùn)輸

如今，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了機(jī)械工業(yè)廠區(qū)建設(shè)，在廠區(qū)建設(shè)中，總圖設(shè)計(jì)占據(jù)十分重要的地位，其設(shè)計(jì)和布置是否合理，在很大程度上決定了物流運(yùn)輸線路能否保持通暢。因此，在實(shí)際工作中，有必要對總圖設(shè)計(jì)及物流運(yùn)輸予以高度重視和深入分析研究。

1、廠區(qū)總圖設(shè)計(jì)和物流運(yùn)輸形式選擇

通過對工廠設(shè)計(jì)的調(diào)查取證和結(jié)果分析可以看出，在產(chǎn)成品中，其成本的三成到四成是物流方面的成本，而且在某些比較特殊情況下這部分成本可能更高?；诖?，要想減少成本，提高工廠或企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，需要認(rèn)真對待物流線路設(shè)計(jì)及其管理，對物流線路設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的優(yōu)化。相關(guān)資料顯示，在實(shí)行成批生產(chǎn)，而且將金屬的切削加工作為核心的加工制造業(yè)當(dāng)中，機(jī)床上各類工件加工所需時(shí)間只占到總流通時(shí)間約5%，剩下的時(shí)間基本上都花在非生產(chǎn)活動(dòng)，包括運(yùn)輸、停滯、等待和存儲(chǔ)等，真正在價(jià)值創(chuàng)造過程中使用的時(shí)間，基本山不會(huì)超過總量5%?？梢姡趯S進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是對機(jī)械工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須將高效物流這一觀念切實(shí)落實(shí)到實(shí)際設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，以此盡可能減少由于物流線路欠合理導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)或空間浪費(fèi)[1]。

目前，物流線路形式有很多種，其中最特殊也是最常用的一種就是品字形線路，從字面理解，這種物流線路實(shí)際上就是若干存在一定關(guān)聯(lián)性的生產(chǎn)車間按照品字形進(jìn)行總圖布置，在保證用地合理性的基礎(chǔ)上，使不同有一定關(guān)聯(lián)性的生產(chǎn)車間或廠房之間的路線達(dá)到最短。以某機(jī)械工業(yè)廠為例，其零部件單鍵重量很大，各生產(chǎn)車間之間的物料運(yùn)輸難度相對較大，在進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)的過程中，可充分利用過跨平面軌道的形式對各生產(chǎn)空間進(jìn)行緊密的聯(lián)系，得到品字形的空間總體布局，如圖1所示。

圖1 ?品字形總體布局

由圖1可知，粗、細(xì)加工車間和銑床裝配車間之間的位置形成了一個(gè)品字形的總體結(jié)構(gòu)。細(xì)致來說，像圖1的這種品字形結(jié)構(gòu)一共有六個(gè)。對于這種形式的空間布置，其主要特點(diǎn)為具有一定關(guān)聯(lián)性的各生產(chǎn)車間，都通過這種物流線路被十分緊密的聯(lián)系到一起[2]。

對機(jī)械工廠進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，采用品字形的物流線路主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢特點(diǎn)：一是與傳統(tǒng)物流線路相比（包括一字型和L字型等），這種物流線路能對生產(chǎn)的各個(gè)部分進(jìn)行充分的組合，形成一個(gè)U字型相類似的結(jié)構(gòu)，也就是不同的生產(chǎn)車間都在一個(gè)同心圓當(dāng)中物流，這樣能在很大程度上減小物流長度;二是采用這種形式的組合能大幅減少建設(shè)用地;三是采用這種組合能與現(xiàn)階段提倡的精益生產(chǎn)等理念相匹配，為之后的建設(shè)與發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

在當(dāng)前的機(jī)械行業(yè)當(dāng)中，這種物流線路已經(jīng)得到十分廣泛的應(yīng)用。以汽車制造廠為例，在對其進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)的過程中，將包含總裝、沖壓、焊接和涂裝在內(nèi)的四個(gè)工序其中的三種按照品字形進(jìn)行實(shí)際布置，從效果來看，這種布置方式無論總圖布局的組織還是功能區(qū)域劃分，以及交通線形布置，都十分有效，值得參考借鑒。然而，在采用這種物流線路進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)的過程中，需要充分考慮生產(chǎn)作業(yè)要求及特點(diǎn)，還要關(guān)注自然和氣象等基本條件，防止品字形的物流線路陷入形式化與絕對化，并避免對生產(chǎn)模塊進(jìn)行的布局設(shè)計(jì)過于死板，要保障一定的靈活性[3]。

2、某齒輪機(jī)床廠的總圖設(shè)計(jì)及物流運(yùn)輸

某機(jī)床廠將齒輪機(jī)床作為主要產(chǎn)品類型，在對廠區(qū)進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)的過程中，需要滿足下列幾個(gè)方面的要求：制定高起點(diǎn)和高目標(biāo)，提高質(zhì)量與效率，保證經(jīng)濟(jì)效益。在工藝設(shè)計(jì)過程中，需要遵循以下幾個(gè)基本原則：其一，引入行業(yè)內(nèi)現(xiàn)階段比較先進(jìn)且成熟的工藝技術(shù)及裝備材料，以此提高企業(yè)自身工藝水平及創(chuàng)新能力，使企業(yè)更具核心競爭力;其二，將市場作為導(dǎo)向，將產(chǎn)品作為龍頭，在總體上遵循專業(yè)化協(xié)作這一生產(chǎn)原則開展企業(yè)的生產(chǎn)組織;其三，嚴(yán)格落實(shí)社會(huì)化分工及協(xié)作，將精度水平一般的零件與粗加工業(yè)務(wù)都進(jìn)行擴(kuò)散外協(xié)，以此有所為與有所不為[4]。

按照以上指導(dǎo)原則設(shè)計(jì)而成的總圖平面，因不同工藝和配送中心以及成品庫之間都有十分緊密的聯(lián)系，所以在總圖設(shè)計(jì)過程中，以廠區(qū)范圍內(nèi)自然地形條件為依據(jù)，將其布置成品字形的物流線路，這樣能在順應(yīng)外部物流的基礎(chǔ)上，避免和廠區(qū)范圍內(nèi)人流發(fā)生交叉。這種設(shè)計(jì)真正的對不同生產(chǎn)車間所用生產(chǎn)工藝進(jìn)行了綜合考慮，能在確定車間自身生產(chǎn)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，充分考慮到實(shí)際生產(chǎn)要求，進(jìn)而形成一種可以在一定范圍之內(nèi)實(shí)現(xiàn)通用的基本生產(chǎn)能力，進(jìn)而創(chuàng)造出一個(gè)柔性的生產(chǎn)體系，全面降低工廠運(yùn)營成本和風(fēng)險(xiǎn)，以良好應(yīng)對市場可能發(fā)生的波動(dòng)[5]。

建設(shè)場地中有一定的坡度，為了使按照品字形進(jìn)行設(shè)計(jì)的所有生產(chǎn)車間的室內(nèi)標(biāo)高都達(dá)到一致，盡管會(huì)增加一定量的土方工程，但由此增加的成本造價(jià)和后期運(yùn)營可實(shí)現(xiàn)的節(jié)約成本相比，將變得微不足道。

3、某工程機(jī)械廠的總圖設(shè)計(jì)及物流運(yùn)輸

某工程機(jī)械廠包含壓路機(jī)、推土機(jī)與挖掘機(jī)等在內(nèi)的工程建設(shè)常用機(jī)械作為主要產(chǎn)品類型。在工廠設(shè)計(jì)過程中，將功能、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、可操作和適應(yīng)等作為基本的指導(dǎo)思想。在這些指導(dǎo)思想當(dāng)中，功能強(qiáng)調(diào)的是廠區(qū)內(nèi)總平面布局要達(dá)到科學(xué)合理，且物流要做到順暢，以保證生產(chǎn)的高效性;先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)與可操作三個(gè)指導(dǎo)思想是指在保證工藝先進(jìn)性、可靠性與適用性的基礎(chǔ)上，使管理實(shí)現(xiàn)扁平化，以此提高實(shí)際的運(yùn)行效率;而適應(yīng)是指要建立一個(gè)柔性的生產(chǎn)體系，確保生產(chǎn)體系除了可以滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)對核心產(chǎn)品提出的要求，還要能為多元化產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)提供良好條件，以此從根本上提高企業(yè)對市場的適應(yīng)能力[6]。

在對該機(jī)械廠進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)的過程中，由于該企業(yè)產(chǎn)品大多是由結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的，在整個(gè)生產(chǎn)工藝當(dāng)中，備料與焊接兩個(gè)工藝在車間當(dāng)中占據(jù)相對較大的面積，生產(chǎn)車間之間的聯(lián)系十分緊密，而且裝配與涂裝兩種工藝之間聯(lián)系也十分緊密。在這種情況下，將備料與焊接兩個(gè)工藝布置為獨(dú)立聯(lián)合廠房形式，同時(shí)將裝配與涂裝兩個(gè)車間按照垂直的形式也布置為聯(lián)合廠房。與此同時(shí)，再將這些聯(lián)合的廠房布置成品字形。通過這樣的設(shè)計(jì)，除了能考慮到廠房物流聯(lián)系，還能保證防火分區(qū)與消防疏散。

根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用品字形的布置方式時(shí)，需要解決車間預(yù)留方面的問題。與傳統(tǒng)的分成多個(gè)車間的布置方式相比，采用這種布置形式要求業(yè)主的資金比較充足，而且為遠(yuǎn)期建設(shè)所預(yù)留的場地空間并不是很多。

4、某農(nóng)業(yè)機(jī)械廠的總圖設(shè)計(jì)及物流運(yùn)輸

某企業(yè)設(shè)計(jì)新建一個(gè)機(jī)械生產(chǎn)廠，將水稻和聯(lián)合收割機(jī)作為主要產(chǎn)品類型，廠區(qū)內(nèi)包含以下生產(chǎn)車間：沖壓、焊接、涂裝、裝配、試驗(yàn)檢測、外協(xié)件與成品庫。對該工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，充分貫徹了精益生產(chǎn)這一理念，而在物流設(shè)計(jì)過程中主要采用柔性生產(chǎn)體系，不同生產(chǎn)車間之間均按照品字形來組織和布局[7]。

對包含沖壓焊接、裝配、涂裝、試車跑道與成品存放場等在內(nèi)的部分予以設(shè)計(jì)研究，可發(fā)現(xiàn)沖壓焊接、裝配和涂裝幾個(gè)工藝之間的聯(lián)系較為緊密。對此，總圖設(shè)計(jì)過程中將其按照品字形的形式布置成一個(gè)聯(lián)合的廠房。在此基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)規(guī)范及原則在裝配和沖壓焊接兩個(gè)工藝之間還設(shè)計(jì)了一個(gè)露天跨的全新形式。相較于前兩種物流組織，這種物流結(jié)構(gòu)更加緊密。通過這樣的設(shè)計(jì)，能使物流線路變得更為便捷，能為工人日常操作提供很大的便利，有效提高實(shí)際作業(yè)效率。雖然不同生產(chǎn)車間之間的組合等同于垂直形式的聯(lián)合廠房，這樣會(huì)給采光、通風(fēng)與排煙都造成一定程度的影響，使這種廠房的危險(xiǎn)性比其它高一個(gè)等級，然而，從減少物流成本方面考慮，采取這種布置方式帶來的效益完全可以彌補(bǔ)以上弊端[8]。

結(jié)語：

綜上所述，對機(jī)械工廠進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)時(shí)往往要受到地形和氣象等因素的影響，給工廠內(nèi)外部物料的正常運(yùn)輸造成一定影響，而工廠中不同車間之間的聯(lián)系存在一定規(guī)律性，如果能夠了解這種規(guī)律，則總圖設(shè)計(jì)就可以做到游刃有余和因地制宜，確保布置的合理性與靈活性。以上對機(jī)械工廠的總圖設(shè)計(jì)及物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)實(shí)施了分析探討，闡述了需要注意的問題，愿為實(shí)際的總圖設(shè)計(jì)工作提供可靠的參考借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍超.剛果（金）某銅鈷濕法冶煉改擴(kuò)建工程總圖設(shè)計(jì)實(shí)踐和分析[J].世界有色金屬，2020，11（10）：10-11.

[2]封潤來.總圖設(shè)計(jì)在合理減少石油化工企業(yè)用地中的應(yīng)用[J].化工管理，2019，10（19）：178-179.

[3]劉軍偉，于露.淺論“品”字型物流線路在機(jī)械工廠總圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2019，36（02）：58-62.

[4]竇剛玉.火力發(fā)電廠總圖專業(yè)二維平面向三維PDMS平臺(tái)轉(zhuǎn)化研究[J].吉林電力，2017，45（04）：28-29+35.

[5]杜業(yè)凡.總圖設(shè)計(jì)在合理減少石油化工企業(yè)用地中的應(yīng)用淺析[J].當(dāng)代石油石化，2017，25（03）：38-40+50.

[6]陳平.化工企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理中節(jié)約用地規(guī)劃設(shè)計(jì)策略[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，36（21）：3-4+7.

[7]楊錦平，王安，徐文.總圖設(shè)計(jì)對水泥工廠生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意義[J].中國水泥，2015，11（02）：85-88.

[8]劉海波，任宇飛.馬來西亞地區(qū)火力發(fā)電廠投標(biāo)階段總圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].中國工程咨詢，2014，10（07）：38-41.

作者簡介：

劉體國（1964.08.13-），男，漢族，湖南常德，本科，高級工程師，主要工作方向：城市規(guī)劃及總圖。