工業(yè)精益布局在生產(chǎn)中的相關(guān)研究

曹澤

摘 要：精益制造的需求在工業(yè)中具有重要作用，尤其在符合生產(chǎn)綱領(lǐng)以及項目需求的前提下，通過設(shè)備的選擇以及工藝布局等幾個具體方面，對生產(chǎn)線路的控制能產(chǎn)生最優(yōu)化的效果。對工藝技術(shù)人員而言，以最低投入獲取最大效益是行業(yè)內(nèi)的長期目標(biāo)，也是工業(yè)建設(shè)以及布局的重點需求。精益制造不僅對當(dāng)下有重要的影響，同時也是未來企業(yè)數(shù)字化智能化的必經(jīng)之路。

關(guān)鍵詞：精益布局；設(shè)計應(yīng)用；基準(zhǔn)原則

中圖分類號：F403 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

社會經(jīng)濟(jì)的影響性以及在市場變化的需求層面上產(chǎn)生的工業(yè)運作差異，已經(jīng)讓企業(yè)以及行業(yè)之間的競爭越發(fā)激烈，保持效率以及質(zhì)量的同時，如何推出更具有個性化更具競爭力的產(chǎn)品，已經(jīng)是當(dāng)下最為顯著的標(biāo)志。從工藝角度而言，擁有高端設(shè)備是一種實力，可以提升競爭力，但擁有對設(shè)備布局以及工藝流程規(guī)劃能力，也是企業(yè)另一個重要實力體現(xiàn)：如果在設(shè)備、工藝、物流等方面進(jìn)行充分合理調(diào)配及運用，開展精益生產(chǎn)，同樣可以提升競爭力。而精益布局是關(guān)鍵。

1 設(shè)備選擇以及產(chǎn)品生產(chǎn)流程設(shè)計

對精益布局最主要的設(shè)計前提就在于產(chǎn)品質(zhì)量與數(shù)量分析，在此基礎(chǔ)上的快速反應(yīng)以應(yīng)對市場多樣化需求，是企業(yè)整體能力的體現(xiàn)。通過設(shè)計設(shè)備布局以及生產(chǎn)流程，能夠?qū)⑸a(chǎn)環(huán)節(jié)以及空間利用達(dá)到最合理的效果。象對于大批量產(chǎn)品可以使用專門的生產(chǎn)單元，保證出產(chǎn)效率以及成品效果。而對于小批量產(chǎn)品可以采用通用產(chǎn)品線進(jìn)行生產(chǎn)，避免影響大批量設(shè)備的生產(chǎn)效率。

在生產(chǎn)布局規(guī)劃中，對于生產(chǎn)項目的使用效果以及加工設(shè)備的匹配效果分析都應(yīng)是精益布局中考慮的因素之一，不同設(shè)備的加工能力以及生產(chǎn)能力都是有所差異的。因此，對于生產(chǎn)設(shè)備以及項目內(nèi)容需求的統(tǒng)合應(yīng)是目前最具有實際討論價值的精益布局問題。

2 技術(shù)進(jìn)步對工業(yè)精益布局的影響

生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在對同類型加工設(shè)備的生產(chǎn)效率提升上，也體現(xiàn)在整體流程布局中的串聯(lián)效率及節(jié)拍最優(yōu)上。這里所說的串聯(lián)，指的是工步、工序間的銜接以及不同批次間的切換，是工件非加工時的流轉(zhuǎn)。數(shù)控設(shè)備能進(jìn)一步提升工序生產(chǎn)效率是顯而易見的，而涉及工序間的串聯(lián)流轉(zhuǎn)技術(shù)如AGV、機(jī)器人等的應(yīng)用，也可實現(xiàn)快速切換、流轉(zhuǎn)，大幅度提高整體生產(chǎn)效率。當(dāng)下，兩者的快速發(fā)展及融合，推動了企業(yè)不斷升級、不斷提升精益效果。在保持一定數(shù)量的自動化數(shù)字工藝設(shè)備的同時，仍舊可以使用一部分的傳統(tǒng)設(shè)備完成相對簡易的操作步驟，對產(chǎn)品生產(chǎn)的效率并不會產(chǎn)生負(fù)面影響，而成本的降低則是大幅度的。

在技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品生產(chǎn)的精益布局上，對設(shè)備的選擇具有不同的標(biāo)準(zhǔn)，一味地追求自動化以及技術(shù)上的先進(jìn)并不完全能夠帶來效率以及收益上的提升，反而可能形成布局上的疏忽與缺漏，影響整體流程的運作效率。

3 精益化布局在工業(yè)生產(chǎn)中的基準(zhǔn)原則

對企業(yè)生產(chǎn)而言，在流程設(shè)計以及精益化的追求目標(biāo)上應(yīng)遵守的原則也是同樣需要注意的部分，首先工藝性原則的保證是對生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成果最關(guān)鍵的影響元素。通過對工藝流程的合理布局能夠避免設(shè)備配置以及人員調(diào)配方面的不平衡性，減少對工程工序中的斷檔時間，并且合理的布局能將工藝標(biāo)準(zhǔn)簡化到符合實際工業(yè)操作需求的程度，減少重復(fù)步驟或者不必要的環(huán)節(jié)，將冗余的生產(chǎn)力投入更高效率的部分。通過生產(chǎn)節(jié)拍的數(shù)字優(yōu)化，能夠有效縮短生產(chǎn)周期，從而對人員、設(shè)備、產(chǎn)品三方面都產(chǎn)生積極影響。

經(jīng)濟(jì)性原則也是必須看到的部分，任何一個工業(yè)化行業(yè)在生產(chǎn)中的成本投入都會體現(xiàn)在最終的產(chǎn)品售價上，而對于精益布局的需求則在于從有限成本中著力提升單位成本的運營效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價值。這也需要技術(shù)人員從設(shè)備布置包括從型號選擇到空間位置的排布上的選擇、提升工藝流程的運作效率來規(guī)劃，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)運作順暢。

安全性也是必需遵守的，要保證人、機(jī)、料、環(huán)等的安全。結(jié)合人體工程學(xué)來考慮操作動作、操作空間、行動路線及生產(chǎn)節(jié)拍，并不是生產(chǎn)節(jié)拍越快越好，要考慮到人的適應(yīng)性及可持續(xù)工作能力；還要考慮設(shè)備的維修空間、線路是否可行，防止設(shè)備需維護(hù)維修時，不便操作延長停機(jī)時間；現(xiàn)場環(huán)境也很重要，光線、濕度、溫度等因素以及安全通道是否合理，也將對整個布局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。綜合考慮，才能確保人、機(jī)、料、環(huán)的安全、可控。

與此同時，按照當(dāng)前市場的標(biāo)準(zhǔn)化需求，可持續(xù)發(fā)展的基準(zhǔn)要求也逐漸滲透到工業(yè)生產(chǎn)中。因此對于現(xiàn)代化的加工技術(shù)，不能單純重視產(chǎn)品生產(chǎn)效率，工藝設(shè)計人員在精益化布局的同時，也不能僅注重生產(chǎn)效率層面，而是要結(jié)合社會影響尤其是環(huán)境影響層面的因素，做到對產(chǎn)品的產(chǎn)能以及可持續(xù)發(fā)展需求之間的充分協(xié)調(diào)。

4 精益化工業(yè)生產(chǎn)布局的常見形式

對于生產(chǎn)中常見的技術(shù)設(shè)備類型，不同企業(yè)會有不同的規(guī)格以及種類。當(dāng)前對于數(shù)字化設(shè)備的運用雖然比率提升，但是傳統(tǒng)的普通機(jī)床如車銑磨鉆等工業(yè)操作的設(shè)備也有利用價值。不論采用哪種設(shè)備，也都可以進(jìn)行精益布局，數(shù)字化設(shè)備尤為易行，未來將獲得更大的應(yīng)用空間，精益布局會更靈活。當(dāng)前的精益化布局通常會出現(xiàn)以下幾種類型。

串聯(lián)并聯(lián)式布局屬于最為常見的種類。通過對生產(chǎn)設(shè)備的工序銜接作為最基礎(chǔ)的設(shè)計考量因素，從而將設(shè)備的空間排布按照串聯(lián)或者并聯(lián)的形式進(jìn)行擺放，讓生產(chǎn)過程能夠從一個生產(chǎn)單元快速轉(zhuǎn)移至下一個生產(chǎn)單元，節(jié)約了中間環(huán)節(jié)的運輸成本，也同步節(jié)約了生產(chǎn)時間，形成了更高效率的流動性以及工序的整體性，是精益化布局中常見的選擇。

U型布局是日漸普及的一種類型。U型布局在具體思想上與前兩種布局方式并沒有太大差異，主要是在結(jié)構(gòu)形態(tài)上的不同。通過U字形結(jié)構(gòu)將產(chǎn)品流轉(zhuǎn)的過程表現(xiàn)得更為緊密，同樣是為了提升運作效率而進(jìn)行的精益化布局形式。

從這幾種布局類型中我們能夠看出，精益化的需求主要在于對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化以及生產(chǎn)設(shè)備的效率提升方面，無論我們選擇何種技術(shù)或者設(shè)備，都并非最為先進(jìn)的設(shè)備類型才能帶來最佳的生產(chǎn)效率。只有最為適宜的布局形式以及設(shè)計應(yīng)用，才能讓產(chǎn)品的生產(chǎn)流程達(dá)到最優(yōu)化的效果。

5 結(jié)語

精益制造以及布局在工藝方面的設(shè)計應(yīng)用應(yīng)首先注重產(chǎn)品的基礎(chǔ)屬性，尤其是在質(zhì)量層面的要素應(yīng)充分把控好，避免華而不實對企業(yè)設(shè)備布局以及操作流程的環(huán)節(jié)調(diào)整。將產(chǎn)品質(zhì)量作為最基礎(chǔ)的要求，也是對精益制造的基礎(chǔ)需求，也是企業(yè)在生產(chǎn)過程中獲得行業(yè)認(rèn)可以及信譽(yù)的關(guān)鍵因素。

其次，在工業(yè)化操作的過程中，合理的布局才具有最關(guān)鍵的影響因素，首先，在設(shè)計過程中應(yīng)考慮產(chǎn)品生產(chǎn)流程的順暢性，同時減少重復(fù)環(huán)節(jié)以及各道工序之間承接性的問題，避免不相關(guān)步驟連接在一起影響操作效率。同時，應(yīng)在這一環(huán)節(jié)考慮到將成本降低的同時以最合理的人員布局達(dá)到最大的生產(chǎn)效率以及收益標(biāo)準(zhǔn)。

最終，在精益制造的布局中，對于基礎(chǔ)設(shè)備生產(chǎn)使用的注重，應(yīng)同步對新的操作技術(shù)以及工藝的應(yīng)用予以注意，在保證與行業(yè)前景性齊頭并進(jìn)的同時，提升內(nèi)在的進(jìn)步屬性，將工藝設(shè)計應(yīng)用在精益布局中，完整體現(xiàn)。

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