某機械工業(yè)廠區(qū)總圖設計與物流運輸研究

【摘要】針對機械工業(yè)廠區(qū)建設，對其總圖設計和物流運輸設計進行深入分析，提出一種先進合理的物流運輸線路線路，即品字形形式，以此為實際的總圖設計工作提供可靠參考借鑒，保證設計的合理性，為后續(xù)的生產及發(fā)展奠定良好的基礎。

【關鍵詞】機械工業(yè)廠區(qū);總圖設計;物流運輸

如今，經濟的發(fā)展在很大程度上促進了機械工業(yè)廠區(qū)建設，在廠區(qū)建設中，總圖設計占據十分重要的地位，其設計和布置是否合理，在很大程度上決定了物流運輸線路能否保持通暢。因此，在實際工作中，有必要對總圖設計及物流運輸予以高度重視和深入分析研究。

1、廠區(qū)總圖設計和物流運輸形式選擇

通過對工廠設計的調查取證和結果分析可以看出，在產成品中，其成本的三成到四成是物流方面的成本，而且在某些比較特殊情況下這部分成本可能更高?；诖耍霚p少成本，提高工廠或企業(yè)的經濟效益，需要認真對待物流線路設計及其管理，對物流線路設計進行全面的優(yōu)化。相關資料顯示，在實行成批生產，而且將金屬的切削加工作為核心的加工制造業(yè)當中，機床上各類工件加工所需時間只占到總流通時間約5%，剩下的時間基本上都花在非生產活動，包括運輸、停滯、等待和存儲等，真正在價值創(chuàng)造過程中使用的時間，基本山不會超過總量5%。可見，在對工廠進行設計，尤其是對機械工廠進行設計的過程中，必須將高效物流這一觀念切實落實到實際設計工作當中，以此盡可能減少由于物流線路欠合理導致的時間浪費或空間浪費[1]。

目前，物流線路形式有很多種，其中最特殊也是最常用的一種就是品字形線路，從字面理解，這種物流線路實際上就是若干存在一定關聯性的生產車間按照品字形進行總圖布置，在保證用地合理性的基礎上，使不同有一定關聯性的生產車間或廠房之間的路線達到最短。以某機械工業(yè)廠為例，其零部件單鍵重量很大，各生產車間之間的物料運輸難度相對較大，在進行總圖設計的過程中，可充分利用過跨平面軌道的形式對各生產空間進行緊密的聯系，得到品字形的空間總體布局，如圖1所示。

圖1 ?品字形總體布局

由圖1可知，粗、細加工車間和銑床裝配車間之間的位置形成了一個品字形的總體結構。細致來說，像圖1的這種品字形結構一共有六個。對于這種形式的空間布置，其主要特點為具有一定關聯性的各生產車間，都通過這種物流線路被十分緊密的聯系到一起[2]。

對機械工廠進行總體設計時，采用品字形的物流線路主要具有以下幾個方面的優(yōu)勢特點：一是與傳統(tǒng)物流線路相比（包括一字型和L字型等），這種物流線路能對生產的各個部分進行充分的組合，形成一個U字型相類似的結構，也就是不同的生產車間都在一個同心圓當中物流，這樣能在很大程度上減小物流長度;二是采用這種形式的組合能大幅減少建設用地;三是采用這種組合能與現階段提倡的精益生產等理念相匹配，為之后的建設與發(fā)展奠定良好基礎。

在當前的機械行業(yè)當中，這種物流線路已經得到十分廣泛的應用。以汽車制造廠為例，在對其進行總圖設計的過程中，將包含總裝、沖壓、焊接和涂裝在內的四個工序其中的三種按照品字形進行實際布置，從效果來看，這種布置方式無論總圖布局的組織還是功能區(qū)域劃分，以及交通線形布置，都十分有效，值得參考借鑒。然而，在采用這種物流線路進行總圖設計的過程中，需要充分考慮生產作業(yè)要求及特點，還要關注自然和氣象等基本條件，防止品字形的物流線路陷入形式化與絕對化，并避免對生產模塊進行的布局設計過于死板，要保障一定的靈活性[3]。

2、某齒輪機床廠的總圖設計及物流運輸

某機床廠將齒輪機床作為主要產品類型，在對廠區(qū)進行總圖設計的過程中，需要滿足下列幾個方面的要求：制定高起點和高目標，提高質量與效率，保證經濟效益。在工藝設計過程中，需要遵循以下幾個基本原則：其一，引入行業(yè)內現階段比較先進且成熟的工藝技術及裝備材料，以此提高企業(yè)自身工藝水平及創(chuàng)新能力，使企業(yè)更具核心競爭力;其二，將市場作為導向，將產品作為龍頭，在總體上遵循專業(yè)化協作這一生產原則開展企業(yè)的生產組織;其三，嚴格落實社會化分工及協作，將精度水平一般的零件與粗加工業(yè)務都進行擴散外協，以此有所為與有所不為[4]。

按照以上指導原則設計而成的總圖平面，因不同工藝和配送中心以及成品庫之間都有十分緊密的聯系，所以在總圖設計過程中，以廠區(qū)范圍內自然地形條件為依據，將其布置成品字形的物流線路，這樣能在順應外部物流的基礎上，避免和廠區(qū)范圍內人流發(fā)生交叉。這種設計真正的對不同生產車間所用生產工藝進行了綜合考慮，能在確定車間自身生產性質的基礎上，充分考慮到實際生產要求，進而形成一種可以在一定范圍之內實現通用的基本生產能力，進而創(chuàng)造出一個柔性的生產體系，全面降低工廠運營成本和風險，以良好應對市場可能發(fā)生的波動[5]。

建設場地中有一定的坡度，為了使按照品字形進行設計的所有生產車間的室內標高都達到一致，盡管會增加一定量的土方工程，但由此增加的成本造價和后期運營可實現的節(jié)約成本相比，將變得微不足道。

3、某工程機械廠的總圖設計及物流運輸

某工程機械廠包含壓路機、推土機與挖掘機等在內的工程建設常用機械作為主要產品類型。在工廠設計過程中，將功能、先進、經濟、可操作和適應等作為基本的指導思想。在這些指導思想當中，功能強調的是廠區(qū)內總平面布局要達到科學合理，且物流要做到順暢，以保證生產的高效性;先進、經濟與可操作三個指導思想是指在保證工藝先進性、可靠性與適用性的基礎上，使管理實現扁平化，以此提高實際的運行效率;而適應是指要建立一個柔性的生產體系，確保生產體系除了可以滿足生產綱領對核心產品提出的要求，還要能為多元化產品實際生產提供良好條件，以此從根本上提高企業(yè)對市場的適應能力[6]。

在對該機械廠進行總圖設計的過程中，由于該企業(yè)產品大多是由結構件構成的，在整個生產工藝當中，備料與焊接兩個工藝在車間當中占據相對較大的面積，生產車間之間的聯系十分緊密，而且裝配與涂裝兩種工藝之間聯系也十分緊密。在這種情況下，將備料與焊接兩個工藝布置為獨立聯合廠房形式，同時將裝配與涂裝兩個車間按照垂直的形式也布置為聯合廠房。與此同時，再將這些聯合的廠房布置成品字形。通過這樣的設計，除了能考慮到廠房物流聯系，還能保證防火分區(qū)與消防疏散。

根據相關設計經驗，當采用品字形的布置方式時，需要解決車間預留方面的問題。與傳統(tǒng)的分成多個車間的布置方式相比，采用這種布置形式要求業(yè)主的資金比較充足，而且為遠期建設所預留的場地空間并不是很多。

4、某農業(yè)機械廠的總圖設計及物流運輸

某企業(yè)設計新建一個機械生產廠，將水稻和聯合收割機作為主要產品類型，廠區(qū)內包含以下生產車間：沖壓、焊接、涂裝、裝配、試驗檢測、外協件與成品庫。對該工廠進行設計的過程中，充分貫徹了精益生產這一理念，而在物流設計過程中主要采用柔性生產體系，不同生產車間之間均按照品字形來組織和布局[7]。

對包含沖壓焊接、裝配、涂裝、試車跑道與成品存放場等在內的部分予以設計研究，可發(fā)現沖壓焊接、裝配和涂裝幾個工藝之間的聯系較為緊密。對此，總圖設計過程中將其按照品字形的形式布置成一個聯合的廠房。在此基礎上結合相關規(guī)范及原則在裝配和沖壓焊接兩個工藝之間還設計了一個露天跨的全新形式。相較于前兩種物流組織，這種物流結構更加緊密。通過這樣的設計，能使物流線路變得更為便捷，能為工人日常操作提供很大的便利，有效提高實際作業(yè)效率。雖然不同生產車間之間的組合等同于垂直形式的聯合廠房，這樣會給采光、通風與排煙都造成一定程度的影響，使這種廠房的危險性比其它高一個等級，然而，從減少物流成本方面考慮，采取這種布置方式帶來的效益完全可以彌補以上弊端[8]。

結語：

綜上所述，對機械工廠進行總圖設計時往往要受到地形和氣象等因素的影響，給工廠內外部物料的正常運輸造成一定影響，而工廠中不同車間之間的聯系存在一定規(guī)律性，如果能夠了解這種規(guī)律，則總圖設計就可以做到游刃有余和因地制宜，確保布置的合理性與靈活性。以上對機械工廠的總圖設計及物流運輸線路設計實施了分析探討，闡述了需要注意的問題，愿為實際的總圖設計工作提供可靠的參考借鑒。

參考文獻：

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[3]劉軍偉，于露.淺論“品”字型物流線路在機械工廠總圖設計中的應用[J].成組技術與生產現代化，2019，36（02）：58-62.

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[8]劉海波，任宇飛.馬來西亞地區(qū)火力發(fā)電廠投標階段總圖設計特點[J].中國工程咨詢，2014，10（07）：38-41.

作者簡介：

劉體國（1964.08.13-），男，漢族，湖南常德，本科，高級工程師，主要工作方向：城市規(guī)劃及總圖。