中小型机械加工车间设施布置的优化策略

摘要：物流成本是企业运营成本的重要组成部分，而车间的设施布置是影响物流成本最重要的因素之一，然而众多的中小型机械加工企业片面的追求技术进步和设备更新，而忽略了车间设施布置对企业竞争力的影响。本文主要分析中小型机械加工企业车间设施布置存在的问题，提出相应的优化措施，最后结合实例进行论证，旨为企业车间设施布置实践提供参考。

关键词：机械加工 设施布局 工艺布置 成组布置

1、引言

企业之间的竞争开始向基于时间竞争和客户需求竞争方向发展，在满足客户个性化需求的同时，保持较低的生产成本和较短的交货期更是企业在竞争中取胜的制胜法宝。然而，随着机械加工设备的自动化、智能化程度越来越高，提高单机效率来降低成本的空间越来越小。统计数据显示：机械加工生产加工时间仅5%―10%,检验时间约占3%，而搬运和等待时间高达90%；直接的生产成本在我国企成本中只占10%，物流成本为总成本的40%。车间设施布置是影响物流时间和成本的重要因素，合理、科学的车间设施布置对机械加工企业提高生产效率、降低生产成本、提高市场竞争力具有重要意义。

2、中小型机械加工企业的设施布置现状分析

纵观众多中小型机械加工企业，虽然在过去几年国家宏观经济形式一片大好和政府强有力的经济政策调控下赢得了良好的发展契机，取得了可观的经济效益，但随着竞争的加剧，车间设施布置不合理带来的问题逐渐被放大。而造成这种局面的原因又是多方面的：

(1)管理体制、方法落后 很多中小型机械加工企业体制建设缺乏有效的论证，长期以来形成了纵向的垂直的组织架构，横向联系严重不足，部门之间协调困难，扯皮现象严重，对企业内外反应迟缓，很多先进的管理方法和理念难以推行。

(2)企业人力资源质量不高 中小型机械加工企业发展前期往往因为资金实力、管理体制等各种原因造成招人难、留人难的被动局面，而企业对员工的培训不足也是人力资源质量普遍不高的一个重要原因。

(3)企业战略缺乏 多数中小机械加工企业缺乏对相关行业系统的分析论证，在发展之初就没能制定出适合企业发展的战略规划。车间设施布置没有充分考虑车间重构的可能性，对未来产品的品种和批量变化预计不足。

(4)搬运设施落后 由于机械加工行业固定资产投入大、回报率低，企业创建之初往往资金投入不足，特别是对物流搬运设备投入不予以重视，严重的制约了车间设施的布置和重构。

(5)缺少对物料储存需求预测 由于企业缺少对物料储存需求进行合理预测，对车间内各个功能区划分缺乏有效信息的支持，车间内有效面积使用率较低。

(6)缺乏有效的信息支持系统 虽然很多企业配备了电脑，但还没有形成有效的系统。对加工设备、搬运设备、产品信息、人力资源缺等相关因素乏有效的分析和分类，无法为决策提供可靠的信息支持。

3、车间设施布置的概念和原则

3.1 车间设施布置的概念

设施布局设计指在一定的生产环境下，制造系统设计人员根据生产目标对生产单元内部的设备、通道、物料出入口位置进行详细的布置。目的是达到生产过程物料运输工作量最小化从而实现高效率、低成本的生产目标。设备布局设计中的设备包括加工设备、物料传输设备、检测设备和计算机系统。设施布置的基本形式有工艺布置、产品布置、成组布置和固定位置布置。上述各种布置方式的特点比较如表1.

3.2 车间设施布置的原则

(1)工艺性原则 明确设备与工艺，设备与生产计划的关系。保证工艺流程的合理运行，同时兼顾物流关系的合理配置，确保物料运行畅通且距离最短，避免交叉往返。

(2)经济性原则 设施的布置确保产品的综合成本最低和企业最终效益最大。

(3)可持续性原则 保证加工系统最大的柔性和灵活性，以适应产品品种和产能的变动，为以后的可持续性发展留出空间。

(4)安全性原则 严格遵循“安全第一”的原则，保证工人的操作安全，为职工提供安全、舒适、方便的工作环境。

4、中小型机械加工企车间设施布置的优化

对机械加工企业而言，生产工艺流程优化是车间设施布置优化的重点。优化的目标是建立高效的生产工艺流程系统，降低生产物料搬运量，提高搬运速度，减少加工准备时间，从而提高加工设备的利用效率，提高生产率，从整体上降低企业的生产和运用成本，提高企业的竞争力。因此，机械加工企业生产车间设施布置优化主要涉及生产工艺、生产管理、物流检测等相关内容。

4.1 生产工艺优化

企业应该根据自身的实际情况，如加工设备、搬运设备、人力资源等相关因素，由销售部门、技术部门、管理部门深度合作，寻找更为科学、先进、合理的生产加工工艺，并在以后的生产加工实践过程中不断的提炼和完善。

4.2 强化生产管理

生产流程是机械加工企业的生产运营的重要环节，对生产流程进行强化管理，合理安排生产计划，严格控制各生产环节，实施科学的生产调度，加强现场管理和人员组织，努力做到安全、高效、文明生产对企业设施布置具有指导意义。

4.3 物流系统考察

本文所述的物流特指工序物流，即各加工工序之间的物料流动。主要应注意以下三点：

(1)应确保物料能畅通无阻并沿最短路线流动，避免无谓的交叉和往返。

(2)应有利于岗位设置及员工之间的交流与协作。物流设计要为岗位设置提供最大的灵活性，以确保在不同的需求下，实现不同的一岗多机配置中人员的流动和参与。

(3)物流路线的安排应确保人员的安全，避免可能发生的物损，应符合消防、劳动卫生等有关法规或条例。

(4)加强企业信息化建设。建立高效的信息传递系统，确保各部门能及时获得相关信息。加强对信息的分析和反馈，为管理层的决策提供依据。

(5)开展战略研究和预测机制 。加强对相关行业系统的分析论证，制定出适合企业发展的战略规划。对物料储存要加强物质需求预测，努力减少库存，加速库存周转。通过物流节拍与生产节拍相协调，平衡生产力和物流，使在制品的库存极小化。

(6)开展培训，提高人力资源质量。开展相关培训，帮助全体员工树立正确的物流观念，掌握必要地物流知识，为企业生产物流系统再造扫清观念和技术层面的障碍。

5、案例分析

5.1 企业介绍

某企业成立于1997年，是一家占地面积60亩，资产总额2亿元，员工200余人的专业的机械加工配套企业。企业拥有大型数控车床、数控铣床、数控镗床、加工中心、电火花、等离子切割机等先进设备。但由于建厂初期资金不足、管理落后，对车间设施布置缺乏系统、科学的分析论证，在生产当中经常遇到车间混乱、物料停滞、搬运路径长、生产效率低、废品率高、空间浪费严重、在制品积压、流动资金被占用等一系列问题，严重制约了该企业的战略实现（设施布置见图1）。

图1 车间设施布置平面图

5.2 车间设施布置的优化

针对存在的以上问题，可以从以下几个方面着手，改善企业生产流程现状，优化车间设施布局（见图2）。

图2 车间设施布置优化方案平面图

首先，此布置方案，建了在对企业大量产品信息的分析之上，打破原有单一的工艺布置方案，借鉴成组技术和精益生产理论，对车间设施进行重新布局，形成以成组布置为主，工艺布置为辅的布局方案。在保证了企业生产柔性的同时，大大的降低了设备的调整时间，提高了车间效率。其次，对车间通道进行优化，规划出产品、刀具、废料等运输专用通道。改变了以往车间内物流、人流混乱无序状况，同时也大大缩短了运输距离，提高了物流效率。最后，划分了了废料区、在制品区、成品区和预留区，并就近开通了门。大大的提高车间内面积使用效率和物流效率，也为企业未来的发展预留了空间。

6、结语

分析中小机械加工企业车间设施布置存在的问题，针对其存在的问题提出优化的措施，使企业的车间设施布局更加合理、科学，从而大幅降低企业的生产运营成本，凸显企业的核心竞争了，在日益激烈的市场竞争中取得竞争优势。

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