機加車間平面布置設計要點分析

1、<p>　　機加車間平面布置設計要點分析</p><p>　　摘要：針對機加工車間平面布置設計要點做了分析，并提出機加工車間平面布置設計需要注意的問題。 </p><p>　　關鍵詞：機加工車間，平面布置，機群式，流水線式。 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　車間平面布置設

2、計就是根據車間最終功能要求，按照一定的規(guī)律，合理的將生產設備、原料存儲區(qū)、生產輔助部門、辦公室布置在一個指定的區(qū)域內，使之具備車間的最初設定功能。 </p><p>　　通常車間的平面布置設計分為以下幾個步驟：確定設計輸入條件、總體規(guī)劃、生產線詳細規(guī)劃、輔助部門設置、車間辦公和員工休息區(qū)布置，各個階段既相互獨立，又相互關聯(lián)。 </p><p><b>　　確定設計輸入條件 <

3、;/b></p><p>　　設計輸入條件即確定本車間的最終目標。包括產品、年產量、生產班次、工藝水平、車間環(huán)境檔次等。這些都是由企業(yè)提供的基礎參數，作為平面布置設計的輸入條件，是企業(yè)根據自身發(fā)展的需要提出的，本文不再敘述。 </p><p><b>　　總體規(guī)劃 </b></p><p>　　總體規(guī)劃是根據廠區(qū)規(guī)劃確定的車間位置和長寬尺

4、寸，初步確認本車間的總體人流、物流方向。人流包括員工進出車間的出入口，參觀人員和客人的和出入口；物流包括毛坯、原材料及生產輔料的入口和存放區(qū)域，成品和廢棄物的周轉區(qū)域和出口。根據人流方向要初步確定車間辦公區(qū)的大致位置，人流出入口的大致方向；根據物流的方向，確定生產線的布置方向，生產輔助區(qū)域的大致位置。這將作為后續(xù)平面布置設計的總體方向。 </p><p><b>　　生產線詳細規(guī)劃 </b>

5、</p><p>　　生產線詳細規(guī)劃是車間平面布置設計的中心，其他的一切都是以此為中心展開的。生產線通常采用兩種形式，分別是機群式布置和流水線式布置。這是由產品的類型、批量、工藝流程決定的。下面分別予以介紹。 </p><p>　　1.機群式布置是設備按照機床的種類分區(qū)布置，零件在不同生產區(qū)域之間傳遞，最終實現(xiàn)工件的加工。此種生產類型多用于多品種且工序相對較少的零件生產，此類零件通常還有較

6、明顯的周期性生產，常見的是齒輪類零件的生產。由于每道工序需要多臺機床，并且工序之間設備數量相差較大，較難實現(xiàn)單件流的生產。再加上產品品種較多，為了充分發(fā)揮每臺機床的能力，采用同一類機床集中布置的方式，不同機群之間再按的工藝流程前后布置。 </p><p>　　例如齒輪加工設備，分別設置以下幾個區(qū)域：熱處理前外形加工區(qū)（通常由車床、銑床、鉆床組成）、齒型加工區(qū)（通常由滾齒機、插齒機、齒輪倒角機組成）和清洗區(qū)（通常由

7、幾臺通過式清洗機組成）；熱處理區(qū)（通常有滲氮爐、淬火爐、回火爐等組成）；熱后齒形精加工區(qū)（通常由剃齒機、磨齒機、齒輪對研機等組成）；不同區(qū)域按工藝流程先后布置，區(qū)域之間通過物流小車實現(xiàn)工件的傳輸。 </p><p>　　此類布置的優(yōu)點是充分發(fā)揮了同一機群內設備的生產能力，便于根據生產情況協(xié)調生產，生產柔性很強。缺點是工序與工序之間沒有強制節(jié)拍概念，各工序均有大量在制品，零件生產周期加長。這不符合精益生產（JIT）

8、的理念。因此，在現(xiàn)代化生產中已經較少采用此類形式。 </p><p>　　機群式布置需要注意考慮不同機群之間的先后關系，盡可能減少工件的迂回，減少工件的搬運次數。同時在布置時要考慮特殊設備對廠房的要求，例如，熱處理車間整體環(huán)境較差，并且需要多種特殊氣體的供應，需要設置相應的站房，因此通常熱處理車間盡可能靠近外墻。 </p><p>　　2.流水線形式，是指工件按設定的工藝流程，按一定的時間

9、間隔順序地通過生產線上每臺設備，實現(xiàn)零件的加工過程。適合用于單品種或同一產品平臺的幾個品種的大批量生產線。此類生產線生產設備根據工藝流程相互銜接，零件可以實現(xiàn)一個流，零件的生產周期縮短，生產過程中基本沒有在制品的積壓。流水線形式需要工序間節(jié)拍平衡，否則將會出現(xiàn)部分設備利用率很低的現(xiàn)象，或者出現(xiàn)因為某臺設備影響整線生產產能的顯現(xiàn)，即瓶頸工序。流水線設備布置的目標是減少零件迂回、停整和搬運，減少面積需求和人力需求，最大化的實現(xiàn)車間面積利用和

10、最大化的釋放設備的產能，通過自動化輸送設備，減少對人工的依賴。 </p><p>　　流水線形式的生產線常見于發(fā)動機生產線，發(fā)動機五大自制件，缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸和連桿，通常產量較大，并且產品的種類較少，至少是在同一產品平臺上的幾個系列，工件的定位基準、輸送方式都是一樣的，這就為他們能夠實現(xiàn)共線生產提供了前提條件。隨著科技的發(fā)展，自動化輸送設備和智能機器人的大量使用，部分現(xiàn)代化的發(fā)動機機加工車間基本上可以實現(xiàn)

11、無人化生產，工人不再是操作設備，僅僅需要定期巡視即可。 </p><p>　　流水線形式的生產線布置需要注意幾條生產線之間的相互關系，以及生產線與上下游工段之間的關系。同樣以發(fā)動機生產車間為例，對于上游工段來說，如果企業(yè)自身有鑄造車間，則在生產線布置時，缸體、缸蓋的毛坯上線要有意識的靠近鑄造車間方向，便于毛坯的輸送。對于下游工段來說，由于缸體、曲軸的重量較大，且形狀不便于運輸，因此這兩條生產線的成品下線要靠近裝配

12、線的上線區(qū)域，減少成品件的輸送距離。 </p><p>　　無論是以上哪種形式的布置方式，不僅僅要滿足正常的生產工藝需要，還要滿足設備維修、操作安全和消防要求的需要。比如兩臺設備的間距要滿足側面設備維修的需要，設備與廠房立柱的間距，要滿足人員能夠通行的需求。車間內布置消防栓的區(qū)域，要留出消防栓操作的空間。 </p><p>　　當然在生產線布置的同時，要考慮輔助部門以及辦公區(qū)的布置，兩者是

13、相互依存的。 </p><p><b>　　輔助部門布置 </b></p><p>　　生產線不是孤立存在，很多輔助生產部門配合，給其輸送原材料、提供動力、更換消耗品、輸出成品和廢棄物。通常機加工車間常用的輔助生產部門包括以下幾種：毛坯、原材料的存放區(qū)，成品存放區(qū)，變配電間，空壓站，循環(huán)水泵房，集中過濾系統(tǒng)（或者切削液配制間），三坐標測量間，刀具工具分發(fā)室，磨刀間，調

14、刀間，工裝夾具存放間，備件庫等。這些部門不一定全部需要，可根據實際需求設置。 </p><p>　　毛坯和成品的存放區(qū)，在總規(guī)劃時已經有所考慮，此時需要做的就是根據生產線的布置，確定出具體區(qū)域，考慮存放方式，核算存放面積，并留出相應的物流工具的空間。 </p><p>　　變配電間、空壓站和循環(huán)水泵房屬于動力部分，通常希望布置在負荷中心，這樣會減少能源輸送過程中的損失，減少車間一次管線的投

15、資。如果本車間與其他部門在同一聯(lián)合廠房內，還需要結合其他部門統(tǒng)一考慮。但考慮生產線的連續(xù)性、廠房建設的需要，往往會只能布置在相對的負荷中心。 </p><p>　　集中過濾系統(tǒng)不是必須的，需要根據前期工藝的整體設置，考慮是否需要，如果是采用單機過濾的方式，則需要設置一個乳化液配制站即可。集中過濾系統(tǒng)的設置有兩種形式：一種是就近布置在對應生產線的附件，采用開放式布置；另一種是布置在車間的一側，搭建專用的生產輔房，采

16、用封閉式。兩種方式各有優(yōu)缺點，前者供回液管道布置較為簡單，且對廠房影響很??；但由于水泵的噪音、乳化液的水霧等因素，對車間環(huán)境影響較大。后者，則相反。 </p><p>　　其他的輔助部門與生產線關系相對不是很密切，沒有絕對的相對位置關系。在平面布置時，根據車間空余面積統(tǒng)一考慮，或者在車間生產輔房內給予考慮。 </p><p>　　辦公及員工休息區(qū)布置 </p><p&g

17、t;　　近些年，隨著生產水平的提高，工人對車間環(huán)境的舒適度要求也越來越高，車間環(huán)境的好壞會直接影響到招工狀況和工人的生產情緒。洗手間、員工休息區(qū)、更衣室是員工舒適度密切相關的幾個輔助部門。 </p><p>　　更衣室是工人上下班的必經之處，位置通?？紤]布置在車間人流口的附近，與洗手間相鄰，并配備打卡機，便于工人考勤。 </p><p>　　洗手間的設置一般要求最遠處工人的行走距離不超過8

18、0m，并且有合理的蹲位和小便池，避免人員長時間等待； </p><p>　　員工休息區(qū)一般根據生產線布置情況穿插布置，區(qū)域內要設置相應的飲水機、休息座椅、商品售賣區(qū)等。 </p><p>　　結束語：車間平面布置設計是工程建設中的重要環(huán)節(jié)，車間平面布置是否合理，不僅關系到投產后的生產組織、生產管理、安全運營及運營成本，還與建設過程中的施工、安裝、安全以及建設投資有密切關系。因此一個好的平面