家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計產(chǎn)能匹配的分析范圍研究

■朱本秋，江敬艷，劉 秀 Zhu Benqiu & Jiang Jingyan & Liu xiu

(1.惠州市高新家居產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)院，廣東惠州 516000；2.深圳職業(yè)技術(shù)學院，廣東深圳 518055；3.廣東省先進家居產(chǎn)業(yè)研究院，廣東廣州 510000）

1 產(chǎn)能匹配研究的意義及現(xiàn)狀

早期的家居工廠以作坊式為主[1]，一般先滿足有生產(chǎn)、也就是能生產(chǎn)，然后根據(jù)訂單、技術(shù)、資金、管理等情況，逐步添加設(shè)備或替換設(shè)備等方式滿足生產(chǎn)，家居生產(chǎn)線規(guī)劃還處于粗曠式發(fā)展階段，幾乎未考慮產(chǎn)能匹配。隨著家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計研究不斷深入，產(chǎn)能匹配也成為了許多學者或技術(shù)人員研究的重點，但多局限于工序間的產(chǎn)能匹配這種單一的匹配分析上，有些甚至于將重點偏向于設(shè)備理論產(chǎn)能的分析，使得生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計的目標產(chǎn)能（設(shè)計產(chǎn)能）和實際產(chǎn)能相差甚遠[2]，在混流式生產(chǎn)線中生產(chǎn)工作都無法正常運行[3]，生產(chǎn)線長期處于技改的“路上”。

生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計是指根據(jù)生產(chǎn)線的定位或目標，對工藝資源進行優(yōu)化配置和合理安排工藝流程的過程，其目的是在規(guī)劃階段解決未來生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題，同時，在有限的前提下以有限的資源實現(xiàn)預(yù)期的目標[4]。生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計是家居工業(yè)投資的重要參考，是家居企業(yè)級工業(yè)園廠房設(shè)計的參考依據(jù)之一，也是投資項目環(huán)境評估報告編制的基本材料。因此，科學、合理、可行的生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計方案尤為重要[5]。

基于現(xiàn)狀，筆者根據(jù)實踐總結(jié)、查閱文獻、現(xiàn)場調(diào)研等方式并結(jié)合家居生產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計的主要工作，分析產(chǎn)能不匹配可能造成的問題，從而得出家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計中廣義的產(chǎn)能匹配分析范圍，以期能為家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計研究提供理論參考依據(jù)。

2 家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計不合理可能造成的問題分析

在實踐中，家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計以《項目投資可行性研究報告》書中的產(chǎn)品定位、產(chǎn)能定位、生產(chǎn)組織方式定位、投資預(yù)算等為基礎(chǔ)，以國家和地方環(huán)境保護法規(guī)及標準為準繩，結(jié)合調(diào)研情況，通過層層分析與計算最終得出科學、合理、可行的生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計方案[6]。家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計主要工作有生產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)能計算與設(shè)備配置、生產(chǎn)線布局設(shè)計、生產(chǎn)管理體系建設(shè)三大板塊。

2.1 生產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)能計算與設(shè)備配置

生產(chǎn)線設(shè)備配置主要有生產(chǎn)設(shè)備配置、環(huán)境保護設(shè)備配置、能源供應(yīng)設(shè)備配置等三類，其中生產(chǎn)設(shè)備配置是后兩者的基礎(chǔ)。

（1）生產(chǎn)設(shè)備配置主要以產(chǎn)品定位、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計、生產(chǎn)組織方式定位、產(chǎn)能分解分析、設(shè)備產(chǎn)能等為基礎(chǔ)。生產(chǎn)設(shè)備匹配主要是前后工序設(shè)備產(chǎn)能匹配，前后工序產(chǎn)能不匹配會造成物料堆積、物料供應(yīng)不足、工序負荷不均衡、線平衡率低等[7]。設(shè)備產(chǎn)能又分為理論產(chǎn)能和實際產(chǎn)能，二者的數(shù)據(jù)來源不同，前者主要根據(jù)設(shè)備參數(shù)進行計算得出，后者主要通過綜合調(diào)研數(shù)據(jù)計算得出，在實際中二者數(shù)據(jù)結(jié)合使用，對于新型設(shè)備或自動化生產(chǎn)線主要以理論產(chǎn)能作為主要規(guī)劃依據(jù)，成熟型的設(shè)備以實際產(chǎn)能作為主要規(guī)劃依據(jù)。在實踐中筆者發(fā)現(xiàn)，調(diào)研的分析數(shù)據(jù)比理論計算數(shù)據(jù)更具代表性。

（2）環(huán)境保護設(shè)備配置主要以生產(chǎn)工藝流程、環(huán)境保護法規(guī)及標準、污染強度、污染處理方式等為基礎(chǔ)。環(huán)保設(shè)施需根據(jù)污染源的排放強度及合適的處理技術(shù)進行匹配，若不匹配可能導(dǎo)致投資成本增加、生產(chǎn)線無法驗收違法生產(chǎn)或影響生態(tài)環(huán)境[8]。家居生產(chǎn)過程中主要的污染源有固廢、液廢、氣廢、噪音等四種，每一類污染源來源不一樣處理方式也不同，如邊角料、粉塵（中央除塵設(shè)備收集）可以收集后循環(huán)綜合利用[9]，油漆廢水收集后由污水處理廠集中處理再排放[10]，噴涂VOCS通過環(huán)保設(shè)施（常見的VOCS技術(shù)有吸收法、吸附法、吸附-催化燃燒處理、低溫等離子體凈化法、光催化法、生物法等[11]）將排放強度降至排放標準后排放等[12]，噪音一般通過配置具有降噪功能的設(shè)備、合理布局、減震措施、設(shè)置消聲器、加強設(shè)備的保養(yǎng)等方式進行降噪處理[13]。

（3）能源供應(yīng)設(shè)備配置主要以生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境保護設(shè)施為基礎(chǔ)。能源供應(yīng)在家居工業(yè)中主要有電能供應(yīng)、壓縮空氣供應(yīng)、熱能供應(yīng)三大類。若不匹配會出現(xiàn)“大馬拉小車”或“小馬拉大車”導(dǎo)致生產(chǎn)組織不能正常開展、能耗高、能源設(shè)備使用壽命短等[14]。電能供應(yīng)主要貫穿整個生產(chǎn)過程，主要考慮變壓器容量與用電負荷的匹配。若已經(jīng)有變壓器，則需要用電功率、功率因素、設(shè)備同時啟動率、平均開機率等來初步判斷已有變壓器的是否匹配。若需增容或新配變壓器，則需重新設(shè)計。壓縮空氣供應(yīng)主要供應(yīng)給需要壓縮空氣輔助的設(shè)備、設(shè)備和工件清潔等主要考慮空壓機氣量、氣壓與用氣技術(shù)要求的匹配。熱能供應(yīng)主要供應(yīng)給需要熱源的工序或設(shè)備，如干燥工序（段）、恒溫恒濕平衡房、油漆干燥房、熱壓機等，主要考慮熱能的壓力和溫度與技術(shù)要求匹配。

2.2 生產(chǎn)線布局設(shè)計

主要的工作有功能分區(qū)設(shè)計、物流路線設(shè)計、設(shè)備布局設(shè)計、人員配置設(shè)計等。功能分區(qū)設(shè)計主要是指根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)能分解、生產(chǎn)線設(shè)備配置、生產(chǎn)組織方式、工序生產(chǎn)要素組成等進行面積匹配計算[15]。功能分區(qū)面積不匹配直接影響產(chǎn)能效益的發(fā)揮以及生產(chǎn)成本增加。家居生產(chǎn)線規(guī)劃的功能分區(qū)原輔材料倉、生產(chǎn)車間、成品倉、能源供應(yīng)區(qū)等四大區(qū)域，需要注意的是，這四大區(qū)域由若干個連片或不連片的小區(qū)域組成。

（1）原輔材料倉：原輔材料倉是家居生產(chǎn)材料倉的統(tǒng)稱，一般根據(jù)不同材料品類及儲存要求進行設(shè)計，比如，家居工廠常見的有木材倉、板材倉、包材倉、油漆倉、皮革倉、布匹倉、配件倉等等。原輔材料倉的庫存能力（面積）與產(chǎn)能耗量匹配，若不匹配影響原輔材料的供應(yīng)，嚴重時可導(dǎo)致局部生產(chǎn)工作無法開展。原輔材料倉在設(shè)計時，一般還需結(jié)合周邊的產(chǎn)業(yè)配套與供應(yīng)鏈體系情況進行綜合分析。

（2）生產(chǎn)車間：生產(chǎn)車間功能分區(qū)和物流路線主要根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)能分解、生產(chǎn)線設(shè)備配置、生產(chǎn)組織方式、工序生產(chǎn)要素組成等進行面積匹配計算。生產(chǎn)車間功能分區(qū)主要是工序面積與生產(chǎn)能力匹配，若不匹配，容易造成物料堆積擁堵影響設(shè)備產(chǎn)能最大化。生產(chǎn)車間主要由工序面積、通道面積、材料倉、車間辦公室等等組成。工序（段）面積主要由設(shè)備占地面積（包含設(shè)備面積、同工序設(shè)備與設(shè)備間面積、檢修通道面積等）、工位面積（包含工作面積、待加工和已加工物料堆放面積）、待加工物料堆放面積（包含物料堆放面積、工序內(nèi)部物料運轉(zhuǎn)通道面積）、已加工待交接物料堆放面積、工段辦公面積、耗材堆放面積、轉(zhuǎn)運設(shè)備作業(yè)面積等組成。需要注意的是環(huán)境保護設(shè)施一般布局在戶外或屋面。

（3）成品倉庫：成品倉庫面積匹配一般根據(jù)訂單形式和分解產(chǎn)能進行設(shè)計，如定制類產(chǎn)品、庫存類產(chǎn)品。若成品倉面積與目標產(chǎn)能不匹配會造成倉庫擁堵、成品無處堆放、生產(chǎn)成本增加等。在企業(yè)級工業(yè)園的規(guī)劃設(shè)計中，成品倉的設(shè)計一般還需綜合考慮物流卸貨、裝貨量、常見車型尺寸、裝車方式等設(shè)計合適的物流卸貨平臺。

（4）能源供應(yīng)區(qū)：能源供應(yīng)比較特殊，一般會獨立設(shè)置，比如，配電房、空壓機房、鍋爐房等等。能源供應(yīng)區(qū)的設(shè)計特別是配電房、鍋爐房等一般由有資質(zhì)的設(shè)計機構(gòu)設(shè)計。

（5）物流路線設(shè)計與設(shè)備布局設(shè)計。物流路線設(shè)計與設(shè)備布局設(shè)計主要以功能分區(qū)為基礎(chǔ)。物流路線設(shè)計與設(shè)備布局設(shè)計合理程度影響物料周轉(zhuǎn)順暢程度。物流路線設(shè)計時一般會分生產(chǎn)通道、安全通道（主要指消防）、參觀通道。生產(chǎn)通道的設(shè)計相對復(fù)雜，還需分析同時轉(zhuǎn)運量，以免造成物料轉(zhuǎn)運“撞車”。

（6）生產(chǎn)線人員配置。生產(chǎn)線人員配置主要和設(shè)備配置、設(shè)備操作方式、在制品物料搬運量有關(guān)。人員配置一般由主機手（技術(shù)工）和輔助工（普工）兩類（不含管理人員）組成。人員配置不匹配直接影響生產(chǎn)產(chǎn)能的發(fā)揮[16]。對于重復(fù)簡單和勞動強度比較大的工位，可配置機器人。

3 生產(chǎn)管理體系的建設(shè)

生產(chǎn)管理體系主要是根據(jù)生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計的條件及生產(chǎn)管理模式形成的程式化管理文件[17]，輔助生產(chǎn)線發(fā)揮最大產(chǎn)能[18]。生產(chǎn)管理體系的建設(shè)在建廠初期容易被忽視，直接使得生產(chǎn)線無法實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)定目標[19]。

4 結(jié)語

根據(jù)以上分析可以看到生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計中產(chǎn)能匹配主要分析的范圍有設(shè)備產(chǎn)能的匹配、環(huán)境保護設(shè)施匹配、能源供應(yīng)匹配、面積匹配、人員配置匹配等。由于工業(yè)投資以資金預(yù)算為基礎(chǔ)，因此資金預(yù)算也要與目標產(chǎn)能匹配。同時，我們也可以發(fā)現(xiàn)，工業(yè)投資的產(chǎn)能目標與投資預(yù)算等數(shù)據(jù)最好能結(jié)合生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計方案。因此，家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計工作在工業(yè)投資策劃（立項）階段就已經(jīng)開始，直到生產(chǎn)管理體系建設(shè)完成。

在家居生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計中實現(xiàn)產(chǎn)能匹配是生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計的根本任務(wù)，狹義的產(chǎn)能匹配多指生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)能力（設(shè)備理論產(chǎn)能）匹配，廣義的產(chǎn)能匹配是圍繞產(chǎn)能目標服務(wù)的各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)稱，包含生產(chǎn)設(shè)備與目標產(chǎn)能匹配、能源設(shè)備與目標產(chǎn)能匹配、廠房面積與目標產(chǎn)能匹配、人員配置與目標產(chǎn)能匹配、資金預(yù)算與目標產(chǎn)能匹配等六個方面。因此，在同等條件下，只有滿足廣義的產(chǎn)能匹配才可能使得生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計的目標產(chǎn)能（設(shè)計產(chǎn)能）與實際產(chǎn)能接近。