汽车密封条A5工位设备布局与仿真.docx

摘 要

伴随着汽车在人们生活中起着越来越重要的作用，使得与汽车相关的产品越来越受到重视。人们对汽车在使用过程中环保、舒适、安全、美观等方面的要求越来越高，这就使得密封条在汽车产业的生产和制造乃至销售和日后的维护中都占有很大比重，使得汽车密封条是汽车的重要部件之一。其主要作用是密封、减震和装饰。密封条的存在能有效防止外部风雨、尘土等有害物质侵入车内，减少汽车在行驶中门、窗等部位产生的震动以保持车内乘坐舒适性和清洁性，并使被密封部位或装置的工作环境得到改善，延长车内零部件的寿命。
本论文主要对密封条在生产过程中有人员是否有效合理的进行工作、物料是否按照最佳路径进行流动以及机械设备利用率是否满足生产等方面进行分析和研究，并在满足生产需求的前提下，对生产设备从工艺流程和物料运输等方面提出改善方案，并利用Flexsim软件对改善后的方案进行仿真，探讨其优劣性与可行性。
关键字：密封条 设备布局 设施规划 仿真与优化

Automotive sealing station A5 pre-layout simulation equipment

Abstract
With the car in people playing an increasingly important role in making and automotive-related products more and more attention. People on the cars in the course of environmental protection, comfort, safety, aesthetics and other aspects of the increasingly high demand, which makes the seal in the automotive industry sales and production and manufacturing as well as all future maintenance of a large proportion, making the car seal is one of important parts of the car. Its main role is to seal, damp and decoration. Seal can prevent the existence of the external wind and rain, dust and other harmful substances penetrated the vehicle, reducing the car is moving in the doors, windows and other parts of the shock to keep the car long life comfort and cleanliness, and to parts or devices to be sealed improve the working environment, to extend the life of the car parts. This thesis focuses on the seal in the process of production staff have effective and rational work, Are materials in accordance with the best path to flow and the utilization of mechanical equipment meets the production aspects of analysis and research, and to meet the production needs of the premise of production equipment and materials from the process and other aspects of transportation improvement program, and improved use of Flexsim software simulation program to investigate the merits and feasibility.

Keywords: seal machine layout simulation and optimization of facilities planning

目录

1.绪论 1
1.1论文选题背景 1
1.2国内外研究现状及发展趋势 1
1.2.1国外研究现状 1
1.2.2国内研究现状 1
1.2.3设施布置与物料搬运的发展趋势 2
1.3论文研究的目的及意义 2
1.3.1论文研究的目的 2
1.3.2论文研究的意义 3
1.4论文的主要研究内容 3
1.5本章小结 4
2.设施布置与物料搬运理论和方法研究 5
2.1车间设施布置设计的内容与目标 5
2.1.1设施布置的内容 5
2.1.2设施布置的目标 5
2.2生产车间设施布置 6
2.2.1车间设施布置定义 6
2.2.2生产车间设施布置原则 6
2.2.3生产设施布置基本形式 7
2.3生产设施系统的物流分析 8
2.3.1物流分析在车间布置的作用 9
2.3.2物流分析方法 9
2.4物料搬运系统分析SHA 10
2.4.1物料搬运方法及选择原则 10
2.5本章小结 12
3.汽车零部件车间设施系统布置分析与改善研究 13
3.1该车间原设施布置分析 13
3.1.1该车间生产设备布局现状介绍 13
3.1.2该车间设施布置的特点分析 14
3.1.3该车间原设施布置问题分析 15
3.2该车间工艺流程改进 15
3.2.1工艺程序分析与改善 15
3.2.2人机作业分析与改善 15
3.2.3车间生产平衡改善 21
3.3该车间相互作业单位相互关系分析 24
3.3.1产品——产量分析 24
3.3.2生产作业单位面积的确定 25
3.3.3 各作业单位之间的物流线路分析 26
3.4本章小结 27
4该生产车间物流搬运系统分析与改善 28
4.1车间物料搬运系统特点分析 28
4.1.1车间生产物流现状分析 28
4.1.2车间生产物料搬运特点分析 29
4.2车间生产物料搬运方法与选择 30
4.3该车间物料搬运系统改善方案设计 30
4.4本章小结 34
5.车间布置及物料搬运系统仿真及分析 35
5.1 flexsem仿真软件介绍 35
5.2车间改善前生产平衡仿真分析 35
5.3车间改善后生产平衡仿真分析 38
5.4结论及改善建议 40
5.5本章小结 41
6.结论 41
致谢 41
参考文献 42

1.绪论
1.1论文选题背景
由于市场需求加大和行业的竞争日益激烈，在生产密封条的成本需要不断的进行优化，与国际成熟的汽车密封条企业相比，我国汽车密封条行业尚未形成规模经济，且劳动生产率低、开发能力弱、技术质量差距较大，故针对于生产率低等情况，本论文决定从生产设备的利用率和生产机器在生产过程中的布局俩个方面就行分析，以此探求指导生产的重要意义。
1.2国内外研究现状及发展趋势
目前国内的密封条生产还不能做到与国际上的大型企业一样达到设计、制造和标准化工作和生产。虽然近年来已经作出了多方面的研究与改进，在技术人才方面也有所提高，但是仍旧面临很多的问题需要解决，从材料的选择，到工作人员和机器数量的配置，这些软硬件措施都需要我们从实践中积累经验和知识，最终克服并解决这些问题。
1.2.1国外研究现状
目前国际上较为成熟的汽车密封条生产企业，已经具备较大规模和较为成型的生产模式和人员管理方式，基本上已克服了劳动生产率低，开发能力弱，技术质量差距的问题，基本上已经形成了设计、制造和标准化工作的体系作业模式，能够产出环保化、模块化、轻量化和智能化密封条是未来的发展方向；同步设计将是密封条企业面临的重要任务；在线质量控制和各种防错误技术将进一步得到长足发展；设计开发高质量和低成本的汽车密封条系统将成为我国汽车密封条行业的宗旨和目标。
1.2.2国内研究现状
汽车密封条“十一五”发展重点项目包括推广TPV环保材料的应用，解决基础生产中发泡材料尺寸控制的难题和注射发泡材料的技术问题；推广铝制材料替代钢制材料，解决涂层铝带国产化问题；重点解决材料光老化、密封剂稳定性、表面图层国产化的问题，相信通过国内汽车密封条行业的努力和发展，密封条行业将走向国际市场，比肩国际汽车密封条企业。
1.2.3设施布置与物料搬运的发展趋势
早期的设施布置和物料搬运的确定方法主要是通过调查、实验、测定，更多的依靠经验和定性的方法，随着运筹学、统计学和概率论广泛的应用到生产建设、系统工程、电子计算机普遍得到运用，工厂设计就逐渐用系统工程的概念和系统分析的方法，日益显示出时代的特征,同时工厂设备布置和物料搬运也也逐渐的在生产中起到越来越重要的作用。于是对于设施布置和物料运输也受到越来越高度的重视，设施布置是为了建设、扩建或者改建的生产系统或服务系统综合考虑相关因素进行分析、构思。规划、论证、设计，做出全面安排，使得资源得到合理的配置，使系统能够有效的运行，以达到预期目标。
80年代初期，设施布置技术才开始被引进我国，并在实践中运用，但要缩小与国外的差距还需要经过艰苦的努力。
1.3论文研究的目的及意义
设施的布置和物料的搬运都是有目标的活动，不论是新设施的布置还是旧设施的再布置，必须有本身的目标作为整个规划活动的中心。总的目标使人力、财力、和人流、物流、信息流得到合理、经济、有效的配置和安排。
典型的目标就是：
1）简化加工。
2）有效的利用人员、设备、空间和能源。
3）最大限度的减少物料搬运。
4）缩短生产周期。
5）立求投资最低。
6）为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生条件[1]。
1.3.1论文研究的目的
针对于该工厂目前的生产方式和订单量的大小，从系统工程学的角度对于工厂的设备布置和生产平衡方面就行探究，以求能够优化目前的生产状况，从而使装备，器具，设施，路线及其布置成为一个系统，使其能够集设计、管理、达到物流合理化的综合优化。
1.3.2论文研究的意义
论文研究的理论意义
物流系统直接关系到生产系统效益。物流过程不直接产生价值，但却直接关系到成本。在物流系统运行过程中，管理和控制水平的高低直接关系到产品质量，仅注重加工质量，不注重物流质量，对生产系统危害很大，物流合理化可以降低物流费用，从而达到降低成本的目的。
物流系统中物料的费用直接影响到企业资金周转速度。在一般加工业中。物流时间占生产周期的90%~95%，而纯加工时间仅占5%，企业的在制品和库存物料占用流动资金75%以上。物流系统分析可有效压缩物流系统时间并加速物料转化，从而加快企业资金周转速度，提高企业竞争力。
企业需通过物流合理化提高企业管理水平，物流系统牵涉到信息、运输、存货、仓储、物料搬运和包装等的集成，涉及企业内部的各个领域，在物流系统观的指导下，对物流环节的任何改善都会促进企业管理水平的提高。物流的高效、高质、准时搬运要求企业辅以相应的组织结构。提高物流系统的现代化管理水平，才能实现管理的现代化，才能实现设备布置和物料搬运的合理化，最优化[1]。
论文研究的工程意义
随着密封件行业的竞争日益激烈,企业已进入一个微利的时代，产品的成本和利润也变的非常透明。企业急需采取物流战略来提高自身的竞争力。
通过对北京万元密封件有限公司的密封条生产线生产能力以及设备和人员情况，针对于A5车的各种密封条系列的各个生产车间现状的工艺生产流程及物流搬运系统进行分析，找出并改进其中存在的问题；进而在符合工艺过程需要的同时，重新设计A5生产车间设施布置方案及物料搬运系统，以达到有效利用无尘洁净的生产空间，减少物料搬运费用，降低生产成本，并在不增加生产面积的前提下，提高A5车型密封条的生产能力，使得企业在激烈的竞争中立于不败之地。
1.4论文的主要研究内容
本文研究的主要工作有:
1)调查、分析现有生产设施\生产工艺流程,收集相关数据、信息，对现有工艺流程不合理处进行改进；
2）结合改进后的设施系统布置的约束条件（场地、规模、工艺要求等），应用系统设计和工业工程等相关理论作为指导，建立车间设施布局的改进方案；
3）对物料搬运系统现状进行研究分析，选取合适搬运方法，建立车间物料搬运系统的改进方案；
4）对改进后的设施布局方案及物料搬运系统方案进行系统仿真，对改进的效果及事实前后的效益进行对比分析。
1.5本章小结
本章阐述了本文的选题背景，研究目标以及研究对于本企业的重要性；系统的分析了在设备布局和物料搬运等方面的国内外研究现状；提出了本论文研究的主要内容以及相关的理论方法，为整篇论文的展开做了铺垫，并为论文的整体结构搭建了框架。

2.设施布置与物料搬运理论和方法研究
设施主要是由生产系统中的建筑物、机器设备、运输通道等组成的各组成部分之间的位置关系又直接决定了系统之间的运营效率，对系统中各组成部进行位置布置是设施规划与设计的中心内容，就是对系统物流、人流、信息流进行分析，对建筑物机器设备运输通道和场地做出有机的结合与合理的配置，达到系统统内部布置最优化[1]。
据不完全统计分析，产品制造的费用20%~50%是用于物料搬运的，因此现代的管理理论都非常注重物料搬运系统。物料搬运系统设计是对物料搬运路线，运量搬运方法和设备储存场地做出合理的安排，从而完成对物料搬运方法和路线的改进。
2.1车间设施布置设计的内容与目标
车间设施布置设计是根据企业的经营目标和生产纲领，对于各种设备与人员的数量需求最佳组合，以达到最恰当的生产机构；决定各种设备（包括生产设备、物料搬运设备、存取设备、辅助设备等）、物料及人员的作业空间需求；分析各种制造工艺活动的关系，求得各工艺活动空间合理的相关位置；分析物料的接收制造存储出货等整体过程，安排其流程、路径与时序，以期获得良好的物料搬运及人员流通效益。目标就是通过各项设备的妥善安排和规划，不仅可以减少对环境的负面影响，且能对长期的环境和组织发展产生更积极的影响和效益[1]。
2.1.1设施布置的内容
设施布置包括工厂总体布置和车间布置，在这里我们主要研究的是车间布置，其内容就是解决各个生产公布工段，服务辅助部门，储存设施等作业单位及工作地点设备、通道、管线之间的相互位置，同时解决物料搬运的流程和方式的不合理部分。
2.1.2设施布置的目标
设施布置的主要目标是：
1)简化加工过程
2)有效的利用人员、设备、空间和能源。
3)最大限度的减少物料搬运。
4）缩短生产周期
5）立求投资最低
6）为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生条件[1]。
2.2生产车间设施布置
生产车间设施布置是将生产的各种设施按照一定的工作关系合理布置从而使其成为一个有机整体，从而使车间的功能得以实现，要将企业内的各种物质设施进行合理安排，使他们组合成一定的空间形式，从而有效地为企业的生产运作服务，以获得更好的经济效果，确保企业能以最小的投入获得最大的经济利益，防止各生产设备和工序之间存在相互交叉和冲突，不利于生产的目标的完成是整体达到最优化设计[1]。
2.2.1车间设施布置定义
设施布置是指在已经选定的厂址范围内，对厂房、车间、设备、办公室、仓库、公用设施等物质实体进行合理的位置安排。确保系统中工作流（顾客或材料）的畅通，以便以最经济的方式满足生产服务能力和质量的要求，有效的为企业的生产运作服务。目标在于协调生产，减少不合理的生产物流，提高企业生产运作效率。
2.2.2生产车间设施布置原则
1） 减少或消除不必要的作业，是提高企业生产效率和降低消耗的最有效方法之一，只有在时间上缩短生产周期，空间上减少占地，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产成本最低。
2） 以流动的观点作为设施规划的出发点，并贯彻在规划设计的始终。因为生产系统的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化。
3） 运用系统的概念。用系统分析的方法求得系统的整体优化。
4） 重视人的因素，运用人机工程理论进行综合设计，并要考虑环境的条件包括空间的大小、物流配置、色彩、照明、温度、湿度、噪声等因素对人的工作效率和身心健康的影响。
5） 设施布置设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。要先进行总体方案布置设计，在进行详细布置，而详细设计方案又要反馈到总体布置方案中，对总体方案进行修正。
总之，设施布置与是综合考虑各种相关因素，对生产系统或服务系统进行分析、规划、设计，是系统资源得到合理的配置。如果设施布置不合理就会发生无效的搬运或者移动，仓库和作业现场复杂，搬运距离远，搬运成本高，作业场所和过道混乱，等待时间过长，作业效率不高，生产流程均衡性差等问题[1]。
2.2.3生产设施布置基本形式
（1) 产品原则布置：
产品原则布置也称为流水线布置或对象原则布置。当产品品种很少而生产数量又很大时应该按产品加工工艺过程顺序配置设备，形成流水生产线，这是大量生产中典型的设备布置方式。由于产品原则布置是按加工、装配工艺过程顺序配置各道工序所需设备、人员及物料，因此能最大限度的满足固定品种、产品的生产过程对空间和时间的客观要求生产效率较高，单件产品生产成本低，但生活适应性即柔性差，适用于少品种大量生产。
产品原则布置的特点：
1) 产品原则设施布置因为常常要采用专用设备，设施费用很高，但人力和设备得到充分利用。
2) 产品和顾客流动速度很快，产量较之工艺原则设置高，因此产品单位费用低；
3) 专门化的劳动分工减少了培训时间和费用，同时使得监督跨度加大；
4) 由于各加工对象都按照相同的加工顺序，物料运输大大简化，单位物料运输费用较低；
5) 采购、库存控制都可以实现程序化。
产品原则布置的缺点：
1） 分工过细导致工作单调，工人容易过度紧张和疲劳；
2） 生产系统对产量变化以及产品或工艺设计变化的适应性差；
3） 上下工序之间依赖性强，个别设备出现故障或工人缺席对整个生产系统的影响极大；
4） 为了保障设备迅速恢复生产，必须具备一定的备用件和专门的维修人员。由于设备的专用性和复杂性。故障点多，出现问题时较难判定原因并及时解决，使得备用件库存量可能很大，因此这方面费用较高。
(2) 工艺原则布置：
工艺原则布置也称为机群式布置。这种布置形式的特点就是把同种类型的设备和人员集中布置在一个地方。这种布置方式便于调整设备和人员，容易适应产品变化，生产系统的柔性大大增加。但是当工件需要经过多种设备进行加工时，工件就不得不往返于各工序之间，增加了产品的搬运次数和搬运距离，常常带来物料交叉搬运和逆向流动的问题，这种布置方式通常适用于单件生产及多品种小批量生产模式。
工艺原则布置的特点：
1） 当产品加工工艺较多，必须进行不断的进行工艺线路选择及进度安排，物流运输效率较低，单位运输费用较高；
2） 如果采用间歇性加工，将导致制品、半成品库存很大；
3） 工艺要求多样性将使得工艺路线选择及进度安排复杂化，导致设备利用率不高（经常小于50%）。
产品布置原则和工艺布置原则的区别就是工作流程的路线不同，在工艺原则布置中，由于工艺要求，物料在其生产周期中要多次送往同一加工间，物流路线是高度变化的，而产品原则是按照工序顺序安排，能够避免物料的迂回，实现物料的直线运动。产品原则布置适用于生产系统涉及一种或少数几种类似的加工对象，且产品或零件的生产量很大的情况。
（3） 固定式布置：
产品固定式布置应用于特大型设备的制造，制造过程中先把装备的基座、机架或主机定位在固定的安装位上，然后再将其他材料和零部件均向固定的安装位流动完成各种制造工序。产品固定在一个固定位置上，所需设备、人员、物料均围绕产品布置，这种布置方式在一般场合很少应用。
（4） 成组原则布置：
成组原则布置又称混合原则布置，在产品品种较多的情况下，每种产品的产量又是中等偏下，将工件按其外型与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件用相近的工艺过程进行加工。同时将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按照工艺过程顺序组合成制造单元，整个生产系统由数个成组单元构成。这种布置方式既有流水生产效率，又有机群式布置的柔性，可以提高设备使用率，减少物流及加工时间。原则布置适用于多品种、中小批量的生产类型[2]。
2.3生产设施系统的物流分析
物流是指物资由供给的一方向需要一方物理性的转移过程。它有两方面的含义:一是空间状态的变化，使物资产生空间效果(如运输)；二是时间转移，使物资产生时间效果(如储存)。所以，通常物流过程中的物不改变性能和形状，只改变时间和空间状态。企业物流是指生产领域中的物流，属微观物流。企业物流系统只局限于某企业内部，通常只是单纯的物质实体的流转，其最大特点是物流与生产过程同步，受生产约束[1]。
2.3.1物流分析在车间布置的作用
1)物流系统直接关系到生产系统效益。无论是社会经济系统还是工厂生产系统，运输与搬运是系统运行的关键部分之一。物流过程不直接产生价值，但却直接关系到成本。在物流系统运行过程中，管理与控制水平的高低直接关系到产品质量，仅注重加工质量，不注重物流质量，对生产系统危害很大，物流合理化可以降低物流费用，从而达到降低成本的目的。
2)物流系统中物料的费用直接影响到企业资金周转速度。在一般加工企业中，物流时间占生产周期的90%-95%，而纯加工时间仅占5%，企业的在制品和库存物料占用流动资金75%以上。物流系统分析可有效压缩物流系统时间占用及加速物料转化，从而加快企业资金周转速度，提高企业竞争能力。
3）通过物流合理化提高企业管理水平，物流系统牵涉到信息、运输、存货、
仓储、物料搬运和包装等的集成，涉及企业内部的各个领域。在物流系统观的指
导下，对物流环节的任何改善都会促进企业管理水平的提高。物流的高效、高质、
准时搬运要求企业辅以相应的组织结构。提高物流系统的现代化管理水平，才能
实现管理现代化。
4）物流系统化可以创造顾客价值，使企业获得竞争优势，市场条件下的企业
竞争口趋激烈。物流能力是对厂商能否在尽可能低的总成本下提供了竞争优势的
顾客服务的一种相对的评价。良好的物流工作意味着适应情况变化的灵活性，按
时完成任务，对操作的控制能力和连续工作的能力等特点，尤其是要对完善服务
做出承诺，这是企业获得并维持忠实顾客的关键。十年前，物流(logistic)这个
名词尚不为企业、社会大众所知。然而，今天物流这个名词已普遍受到采用，而运筹办法逐渐浮出台面。
在我国，企业物流是一个明显的薄弱环节。将企业物流看作企业生产关键和
企业形象灵魂的只是各行业的少数龙头企业，总体上“物流还远未被企业领导和业务部门所认识”。企业物流管理不畅，时间、空间浪费大，物料流混乱，重复搬运，流动路径不合理，产品供货周期长，废弃物回收不力，不仅直接阻碍企业生产效率的提高，而且占用大量资金，成为企业发展的包袱。简而言之，物流的发展，已经成为经济脉动与企业管理的一个主流[3]。
2.3.2物流分析方法
物流分析包括确定物料在生产过程中的每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度或数量。一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程内按顺序一直不断地向前移动直至完成，中间没有过多的迂回或倒流。
当物料移动是工艺过程的主要部分时，物流分析就是工厂布置设计的核心问
题。
当针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法。
在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺流程图直观地反映
出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需要在工艺过程图上注明各道工
序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。另外，对十某些规模较小的工厂，不论年产量如何，只要产品比较单一，都可以用工艺过程图进行物流分析。
在多品种目_批量较大的情况下，如产品品种为3至5种左右，各产品的生产工艺流程汇总在一张表中，就形成了多种产品工艺过程表。在这张表上各产品工艺路线并列绘出，可以反映各个产品的物流路径。
当产品品种达到数十种时，若生产类型为中、小批量生产，进行物流分析时就有必要采用成组方法，按产品结构与工艺过程的相似性进行归类分组，然后对每一类产品采用工艺过程图进行物流分析；或者采用多种产品工艺过程表表示各组产品的生产工艺过程，再做进一步的物流分析。
当产品品种很多、产量很小、且零件、物料数量又很大时，可以用一张方阵图表来表示各作业之间的物料移动方向和物流量。表中方阵的行表示物料移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至；行列交叉点标明由源头到目的地的物流量，这就是从至表，从中可以看出各作业单位之间的物流状况[4]。
2.4物料搬运系统分析SHA
2.4.1物料搬运方法及选择原则
物料搬运路线选择
产品生产过程的组织形式不同，生产物料的搬运路线也会随之有所不同。通
常，将物料搬运路线分为直达型、渠道型和中心型三种（如图2-1所示）。
1)直达型。是指物料经由最近路线到达目的地，在直线型路线上各种物料从
起点到终点经过的路线最短。当物流量大、距离短或距离中等时，一般采用这种
形式是最经济的，尤其当物料有一定的特殊性而时间又较紧迫时则更为有利。
2)中心型。指各种物料从起点移动到一个中心分拣处或分发地区，然后再运
往终点。当物流量小而距离中等或较远时，这种形式是非常经济的，尤其当厂区外形基本上是正方形的、管理水平较高时更为有利。
3)渠道型。是指一些物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其它物料一起运到同一个终点。当物流量为中等或少量，而距离为中等或较长时，采用这种形式是很经济的，尤其当布置是不规则的分散布置时则更为有利[5]。

直达型 渠道型 中心型
图2-1搬运路线
一般可根据距离与物流量指示图来选择其路线形式:直达型用十距离短而物流量大的情况，渠道型和中心型用在距离长而物流量小的情况。
对十物料搬运路线的选择，一般是依据厂区布置、物料搬运距离和搬运量的
大小，选择出适合的搬运路线。
物料搬运单元
搬运单元是指物料搬运时的状态，就是搬运物料的单位。一般来讲，散装搬
运是最简单和最简便的移动物料的方法。当然，物料在散装搬运中必须不被破坏，不受损失，或不对周围环境引起危险，散装搬运通常要求物料数量很大。
除了散装和单件搬运外，大部分的搬运活动都要使用容器或托架。单件物品
可以合并、聚集或分批地用桶、纸盒、箱子、板条箱等组成运输单元。用托盘和
托架、袋、包裹或板条箱叠装以将物品绑扎都是单元化的搬运方式。
标准化的集装单元，其尺寸、外形和设计都彼此一致，这就能节约在每个搬
运终端(即起点与终点)的费用，能标准化还能简化物料分类，从而减少搬运设备的数量及种类[5]。
物料搬运设备按照SHA依据费用分类方式，大致上把物料搬运设备分成四类:
1)简单的搬运设备:距离短，物流量小。
2) 简单的运输设备:距离长，物流量小。
3) 复杂的物流设备:距离短，物流量大。
4) 复杂的运输设备:距离长，物流量大。
所谓搬运方法，实际上是以一定形式的搬运设备，与一定形式的运输单元相
结合，进行一定模式的搬运活动，以形成一定搬运路线的系统。
一个工厂的或仓库的每项搬运活动都可以采用各种方法进行。综合各种作业
所制定的各种搬运方法的组合，就形成了物料搬运系统。
通常对车间内物流而言，当加工工艺及设施位置布置确定后，生产物料的搬
运路线也就大致确定了。物料搬运单元的确定是要根据具体物料特性的不同而不同的，如物料的体积、重量、大小及形状等因素[5]。
2.5本章小结
本章介绍了设施布置设计的内容与目标、生产车间设施布置的原则以及基本形式，并着重论述了系统物流搬运系统分析SHA分类与物流分析的方法，为下文车间设施规划与搬运系统的设计奠定了理论基础。

3.汽车零部件车间设施系统布置分析与改善研究
3.1该车间原设施布置分析
前门密封条工艺流程图（见图3-1所示）

图3-1前门工艺流程图

后门密封条工艺流程图（见图3-2所示）

图3-2后门工艺流程图

3.1.1该车间生产设备布局现状介绍
该车间属于成品生产车间该车间有四种产品分俩个工位（即冲切和硫化工位）进行生产，其生产设备的原布置情况如下（见图3-3所示）：

图3-3生产车间原布局图
目前该车间的生产流程较为混乱，非生产线式生产，通常是根据订单的量进行自我调节生产效率，如此看来，效率很低，虽然勉强能够满足市场需求，单产起以往的生产方式，必将落后于同类产业，一次做出重大改进，以利于市场需要，增加企业竞争力。
3.1.2该车间设施布置的特点分析
该车间目前的生产设施基本上可以满足市场对于A5密封条的需求，不过在生产过程中有诸多问题需要解决，为了实现流水线作业，使其设备和人员以及加工工艺能够完美的结合，充分利用车间的面积，设备工艺以及工艺流程，使其达到有序化生产，重新对生产设备进行布局，以减少物料搬运距离，按照加工顺序的要求使其衔接为一条生产线，没有在制品积压和在制品倒流现象。从而本质上解决生产上难以解决的问题，使生产线得到优化，更有利于完成生产任务，以满足客户乃至用户对质量和工艺的要求。
3.1.3该车间原设施布置问题分析
针对A5密封条加工车间目前设施布置和人员配置以及生产模式等约束条件，现主要在以下几方面需要改善：
1） 原材料半成品库距离加工成品车间较远，需要大型的机械和大量人员进行搬运，物料搬运过程中，存在往返交叉现象。
2） 分为俩个加工区间基本符合设施规划流动的观点，人流、物流、信息流基本畅车间通，然而自动化程度偏低，物流方面多为人工或者小车搬运，信息流数据为人工采集的，一旦信息流出现问题，不能及时反馈生产信息，导致物流和人流的混乱，设备空闲较多，需要改善。
3） 成品生产结束后，不能及时进行装箱运输，以至于产品堆积，占用大量空间。
4） 在生产车间人员有闲散情况，没有进行合理的安排。
5） 生产流程较长，产品良率等信息不能及时反馈，由于产品量大，采用工艺布置原则生产效率低，可以采取产品原则布置。
6） 车间各工作站之间的平衡率不高，生产不均衡导致人员、设备及其它资源出现闲置浪费。
针对以上问题进行分析后，决定对现状的工艺流程和人员配备以及设备的利用率以及生产线路的优化方面进行改进，然后在改进的基础上结合相关的约束条件对车间布局进行改善和设计。
3.2该车间工艺流程改进
3.2.1工艺程序分析与改善
通过运用工艺程序分析、作业分析等基础IE理论和分析方法对A5密封条车间原有的工艺流程进行诊断，发现半成品原材料到制成成品的过程中有很大的改进空间，再通过对动作时间以及及其机器运行时间的综合整理，可以看出有瓶颈动作不满足生产需要，需要通过ECRS原则进行优化整合，以便于生产线中设备按照优化线路进行布局。
3.2.2人机作业分析与改善
人机作业分析是指通过图表形式分析人与机器之间的组合作业时间，找出并消除其中的人或机器的等待现象。 进行人机配合分析改善的实际意义： 提升作业效率，提高设备运转率；节省人力和设备资源，降低生产成本；提高现有设备的生产能力。
三、人机配合的种类：
1）一人操作一台机器；
2）一人操作多台机器；
3）多人操作一台机器；
4）多人操作多台机器；
四、如何进行人机作业分析与改善
进行预备调查：搜集现在的生产状况、设备状况、工序流程等基本信息； 明确、分析操作员及设备的周期作业：明确作业员和设备在每个周期之内完成的动作； 明确作业的先后顺序和同时关系：作业员有哪些动作是和设备共同完成的，每个动作的先后次序怎么样？ 测算个作业的标准时间； 使时间达成一致：着眼于作业人员与机器的同时作业，找出使他们保持一致的地方；绘制作业员－机器配合分析图：通过图面的形式来显示作业员和设备的动作关系； 整理分析结果：通过作业员－机器配合分析图找出人员等待或者设备停机/空转的地方，作为进行改善的方向 [6]。
体力劳动负荷的大小可以用劳动强度来计量，劳动强度是指作业者在作业过程中体能消耗及紧张程度，也即劳动量的支出和劳动时间的比率。劳动强度是用来计量单位时间劳动消耗的一个指标。劳动强度不同，单位时间内消耗的能量也不同。劳动等级划分标准见表3-4所示
表3-4
劳动强度分级
能量代谢率RMR
作业的特点
工种举例
极轻劳动
0~1.0
1) 手指作业
2) 精神作业
3) 坐位姿势多变，立位时身体重心不移动
4) 属于精神或者姿势方面的疲劳
电话交换员
电报员
修理仪表
制图
轻劳动
1.0~2.0
1) 手指作业为主以及上肢作业
2) 以一定的速度可以长时间连续工作
3) 局部产生疲劳
驾驶员
在桌上修理器具
打字员
中劳动
2.0~4.0
1) 几乎立位，身体水平移动为主，速度相当普通步行
2) 上肢作业用力
3) 可持续数小时
油漆工
木工
电焊工
重劳动
4.0~7.0
全身作业为主，全身用力
全身疲劳，10~20min想休息
炼钢、炼铁工
土建工
极重劳动
7.0以上
短时间内全身强力快速作业
呼吸困难，2~5min就想休息
伐木工
大锤工

由于车间内基本为轻中型劳动，所以用动作时间与动作周期的比率来表示劳动强度。现根据A5密封条生产线上人员以及设备的生产情况，对工序的劳动强度进行计算（见表3-5所示）。
表3-5
人员编号
工作地点
控制机器数
动作时间
动作周期（/人/件）
劳动强度
1
前门顶条精切
1
30.901s
53.3s
0.5625
2
前门第一道冲切冲切
1
39.515s
36s
0.8333
3
前门第二道冲切
1
37.515s
75.03s
0.5000
4
前门A柱冲切
1
43.287s
57.716s
0.7500
5
前门B柱冲切
1
81.837s
109.116s
0.7500
6
前门A柱硫化
1
118.156s
141.79s
0.8333
7
前门B柱硫化
1
118.156s
177.225s
0.6667
8
后门顶条精切
1
30．901s
34.762s
0.8889
9
后门第一道精切
1
39.515s
44.454s
0.8889
10
后门第二道精切
1