基于SLP方法的K輪胎生產(chǎn)企業(yè)設(shè)施布局規(guī)劃

肖吉軍 湯青援

摘要：基于系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法對(duì)K公司布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)分析子午胎車間產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和相關(guān)數(shù)據(jù)，指出生產(chǎn)布局中存在的問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)約束條件和SLP方法繪制作業(yè)單位相互關(guān)系表、作業(yè)區(qū)域位置相關(guān)圖、作業(yè)區(qū)域面積相關(guān)圖，經(jīng)不斷調(diào)整得到改善后的3個(gè)布局方案。運(yùn)用層次分析法對(duì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，獲得最優(yōu)方案。

Abstract： The layout of Company K is optimized based on System Layout Design. Through the analysis of all-steel radial tire workshop product manufacturing technology and related data， the problems of the production layout are pointed out； Combining the relevant constraints and SLP analysis methods， work units relationship table， the operating units locations correlation graph and operating units area correlation graph are drawed， through continuous adjustment to get the improved three layout plan. The method of analytic hierarchy process are applied to compare and analyze programs form four aspects： work environment safety， logistics efficiency， facility layout flexibility and site utilization rate， then the optimal plan is obtained.

關(guān)鍵詞： 物流分析；系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)；車間布局

Key words： logistics analysis；system layout design；workshop layout

中圖分類號(hào)：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）17-0274-03

0 引言

在汽車行業(yè)快速發(fā)展的大背景下，自動(dòng)化、智能化成為輪胎制造企業(yè)爭(zhēng)相追求的目標(biāo)，而對(duì)車間布局、庫(kù)存優(yōu)化、物料搬運(yùn)大多停留在經(jīng)驗(yàn)水平，缺乏科學(xué)理論的規(guī)劃設(shè)計(jì)。研究表明，在制造企業(yè)中，物流時(shí)間占總生產(chǎn)周期的95%左右，物料搬運(yùn)費(fèi)用約占總成本費(fèi)用的20%～50%[1]，合理的設(shè)施布局能夠降低20%左右的運(yùn)輸成本。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，精確的設(shè)施布置規(guī)劃是企業(yè)提高物流效率、降低運(yùn)營(yíng)成本的關(guān)鍵所在[2]。

K公司是以生產(chǎn)大批量輪胎為主的大型企業(yè)，建廠初期，由于缺乏專業(yè)知識(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，沒(méi)有對(duì)車間布局進(jìn)行系統(tǒng)分析，設(shè)施布置不合理成為子午胎車間當(dāng)下最大的問(wèn)題。為此，公司在進(jìn)行新廠區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，采用SLP法[3-5]，對(duì)車間布局進(jìn)行分析，得到改進(jìn)后的3種布局方案，并運(yùn)用AHP法對(duì)改進(jìn)后的方案進(jìn)行分析，獲得最優(yōu)布局方案。

1 子午胎生產(chǎn)車間物流設(shè)施現(xiàn)狀分析

該輪胎企業(yè)現(xiàn)有員工8000人，以輪胎為主導(dǎo)產(chǎn)品，同時(shí)涉足鋼材、技術(shù)開(kāi)發(fā)等行業(yè)。輪胎年生產(chǎn)能力1500萬(wàn)套，其中，全鋼子午胎500萬(wàn)套。

1.1 車間作業(yè)單位區(qū)域劃分

根據(jù)子午胎生產(chǎn)工藝，將子午胎生產(chǎn)流程分為15個(gè)工作區(qū)域，1-15依次為原材料庫(kù)、鋼絲壓延、帶束層裁斷、內(nèi)襯層壓延、加強(qiáng)層裁斷、胎體裁斷、壓延擠出線、膠芯壓延貼附、鋼絲纏繞區(qū)、膠芯貼合區(qū)、胎胚成型、胎胚庫(kù)、硫化車間、檢驗(yàn)車間、成品暫存區(qū)。

1.2 車間布局存在的問(wèn)題分析

隨著當(dāng)今市場(chǎng)需求多樣化和產(chǎn)品周期換代時(shí)間短，競(jìng)爭(zhēng)加劇，所以需對(duì)車間布局進(jìn)行重新規(guī)劃。通過(guò)分析子午胎車間布局現(xiàn)狀和生產(chǎn)工藝流程圖，發(fā)現(xiàn)車間布局存在以下問(wèn)題：①車間存在過(guò)多的閑置的空間，場(chǎng)地利用率低。②物料移動(dòng)路線長(zhǎng)，折返現(xiàn)象多。例如，原材料庫(kù)與鋼絲纏繞區(qū)過(guò)遠(yuǎn)，增加車間的搬運(yùn)強(qiáng)度。③生產(chǎn)節(jié)拍與搬運(yùn)節(jié)拍不協(xié)調(diào)，造成物料堆積嚴(yán)重。④設(shè)備利用率低。存在處于停機(jī)或待機(jī)狀態(tài)的設(shè)備，浪費(fèi)空閑資源。⑤工作現(xiàn)場(chǎng)和暫存區(qū)擺放雜亂、安排不合理，導(dǎo)致通道擁擠混亂，嚴(yán)重影響到物流的運(yùn)作效率。

2 基于SLP的車間設(shè)施布置設(shè)計(jì)

2.1 作業(yè)單位物流關(guān)系分析

通過(guò)計(jì)算原材料或半成品的重量，再根據(jù)各個(gè)物流量的移動(dòng)距離計(jì)算出物流強(qiáng)度，對(duì)其進(jìn)行排序，按照A、E、I、O、U降序方式，劃分各作業(yè)單元關(guān)系等級(jí)，得到物流強(qiáng)度分析表如表1。

根據(jù)物流強(qiáng)度分析表做出對(duì)應(yīng)的物流相關(guān)圖，如圖1所示。

2.2 作業(yè)單位非物流關(guān)系分析

確定各作業(yè)單位之間的非物流因素主要從以下幾點(diǎn)考慮：安全污染、生產(chǎn)服務(wù)、工作流程的連續(xù)性、物料搬運(yùn)、人員移動(dòng)、管理方便、信息傳遞、噪聲、煙塵。作業(yè)單位的非物流等級(jí)劃分及含義依次為A-絕對(duì)重要、E-特別重要、I-特別重要、O-一般密切程度、U-不重要、X-負(fù)密切程度。依據(jù)非物流等級(jí)評(píng)級(jí)理由和劃分標(biāo)準(zhǔn)，繪制非物流關(guān)系相關(guān)圖如圖2。

2.3 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析

對(duì)于輪胎生產(chǎn)企業(yè)而言，物流關(guān)系的影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非物流關(guān)系，所以，取加權(quán)值m：n=2：1[6]，通通過(guò)計(jì)算，按照A、E、Y、I、O、U確定各作業(yè)單元密切程度等級(jí)，繪制綜合相關(guān)圖，如圖3所示。

2.4 作業(yè)區(qū)域位置相關(guān)圖

基于以上綜合關(guān)系分析，子午胎廠區(qū)各作業(yè)單位位置相關(guān)圖采用線形圖試錯(cuò)生成[7]，如圖4。

3 改進(jìn)的車間布置設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)

結(jié)合位置相關(guān)圖和作業(yè)單位面積，對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行局部調(diào)整，得到改善后的3個(gè)布局方案，采用AHP法對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，需考慮的因素有以下幾點(diǎn)：工作環(huán)境安全性、物流效率、設(shè)施布局的柔性、場(chǎng)地利用率、管理的方便性[8]。通過(guò)對(duì)比分析，得出層次總排序權(quán)重值依次為0.0999、0.1964、0.7037，因此，方案3為最優(yōu)布局方案。其平面布局圖如圖5所示。

改善后將8與10分別位于9兩側(cè)，減少搬運(yùn)的交叉和迂回，節(jié)約物流成本和作業(yè)時(shí)間。各加工區(qū)域按照工藝流程布局，降低物流搬運(yùn)強(qiáng)度，例如8到10、2到6。場(chǎng)地得到最大的利用，減少運(yùn)營(yíng)成本，降低工作強(qiáng)度。工序順暢，生產(chǎn)與搬運(yùn)節(jié)拍相協(xié)調(diào)，有效控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物料存放堆積現(xiàn)象。作業(yè)區(qū)域布局合理，適應(yīng)管理的方便性和組織結(jié)構(gòu)的規(guī)范化。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)運(yùn)用SLP法對(duì)子午胎廠區(qū)各作業(yè)單位進(jìn)行定量的物流強(qiáng)度分析和定性的非物流強(qiáng)度分析，得到綜合關(guān)系圖，繪制位置相關(guān)圖和面積相關(guān)圖，結(jié)合相關(guān)約束條件得到改善后的3種方案，運(yùn)用AHP法對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到最優(yōu)方案。車間布局重新規(guī)劃后，在場(chǎng)地利用率、布局方案可擴(kuò)展性、環(huán)境安全性、管理的方便性等方面得到改善，且最大程度的提高了物流效率，為SLP方法在輪胎制造企業(yè)的應(yīng)用提供參考。

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