电机检修车间作业单位相关位置研究

[摘 要]本文以某机械制造公司电机检修车间设施布局为研究对象，详细分析车间布局的基本要素，并对产品检修作业单位之间的物流关系和非物流关系进行了定性分析，得出5个层级的物流密切关系，从而得出产品检修作业单位位置相关图。

[关键词]电机车间作业单位相关位置

中图分类号：TM3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0019-02

1、课题背景

某机械制造公司电机检修车间自1975年建立以来，至今未进行设施布局调整，近年随着公司业务激增，现有车间作业单位之间分区不清晰，物流不合理，，空间利用率低，备品多等问题，本文从系统布置法的思路出发，对电机检修的工艺过程和物流关系进行详细，得出各作业单位的位置相关图，为车间设施布置提供重要依据。

2、电机检修车间基本要素分析

系统布置规划方法的设施布局是将作业单元之间物流关系与非物流关系分析后的综合关系密切等级程度来进行合理布局的技术，车间布局要素主要有产品P、产量Q、工程过程R、辅助部门S、时间T五个方面。

2.1 产品 P

电机检修车间的产品种类多，按照以下方式进行分类：依照电流类型能够分为交流电机和直流电机；按照功率大小可以分为大电机和中小电机【1】；电机产品的检修工艺过程大同小异，需要分别考虑的主要是产品重量。

2.2 产量Q

通过经典时间序列分析法，结合公司的战略规划，测算出车间的产品产量。车间产品能力需求见表1，产品需求曲线如图1所示。

根据经典的理论和表1可以得出基本的布置类型：直流牵引电动机和交流牵引电动机应该按照产品原则来进行布置，启动电动机、励磁发电机机、空气压缩机、牵引发电机适合工艺原则布置，但是对于电机检修车间来说，其检修时各工序需要的设备和工装是不同的，各种设备对环境的要求是不一样的，为了节省基建以及运营成本，我们按照产品原则进行考虑，从而只需详细分析工艺过程。

2.3 工艺过程R分析

本文选取最具有代表性的产品ZD106直流牵引电动机为例分析： ZD106是采用强迫通风的四极串励直流牵引电动机，机座为八方压型焊接结构，定子部分分别有四个主极和四个附极，磁极主要由铁芯和线圈组成，电枢主要有换向器、铁芯和线圈，其他主要结构有刷握系统、端盖、轴承，还有各种安装螺栓[1]。作者结合担任电机检修工艺师的经验，再加上有资深经验的专业电机工程设计和工艺人员的协助，整理出了直流牵引电机的工艺过程。车间布局设计中R指的是生产线路，也是在制品的物流线路，本文的布置根据生产线路进行。电机检修车间的产品按照一台份机车的量同时进出车间，一般每台机车有6个牵引电机，1个牵引发电机，启动电动机、空气压缩机、励磁发电机各1个，直流牵引电动机的检修工艺最成熟也是最复杂。直流牵引电动机的工序流程图如图1所示。

根据对工序的分析结合专业工程技术人员的意见，从使用同一场合、同一组作业人员、同一组工装设备这三个方面将作业单位划分为如表2所示。

2.4 其他

在车间要素分析中，为了满足生产组织的需要，从以下5个方面来考虑的辅助部门S，在车间具体布置时需要将其合理安排，但是在本文中，这些辅助部门与本文研究无关，故不考虑辅助部门的布局安排，同时时间安排也不在本文的研究范围。

3.检修中心位置相关图

3.1 物流关系分析

当产品工艺流程主要由物流移动来推动进行时，物流对车间生产就会产生重大影响，此时物流状况分析应该为工厂布置的重要依据。根据电机检修车间的产品性质，车间流转的大部分零部件和物流基本上都超越人力所为，必须借助起重工具才可以流转，所以物流分析就成了作业单位位置关系分析的主要内容，非物流分析在此处可以忽略。当产品种类少但生产量大时[2，3]，在实行布置设计时选用工艺过程图来进行分析；随着产品类型的增加，就采用多产品工艺过程表来计算物流量的大小。具体到本文的物流分析，电机解体清洗之后，从车间北跨东门用平车运至车间，从此时开始进行物流分析。

第一步，划分物流强度等级；由于不需要直接分析大量的物流数据，且分析大量的物流数据可行性不高，因此在SLP中用A、E、I、O、U 来表示物流强度的五个等级，A最强，U最弱。在车间布置进行物流分析时采用最小原则和避免原则：物流路径和成本最小，避免回旋和十字交叉[4]。

第二步，绘制物流相关表；用相关表简单说明所有作业单元之间的物流相互关系[5]。在实行车间的布局设计时，物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间应该设置为最小距离，等级低的作业单位之间可以安排相对较远的空间，这是从物流系统优化的角度分析得出的结论。

3.2 非物流关系分析

按照车间的实际生产流程，从以下几个方面考虑非物流关系：

（1）工作流程的连续性；（2）生产服务；（3）物料搬运；（4）管理方便；

（5）健康危害；（6）生产干扰（振动、噪声、粉尘、金属屑）；（7）使用同一场合；（8）使用独立的设施系统；

非物流关系密切等级主要从健康危害、生产干扰和工作流程连续性三个角度考虑。根据作业单位间非物流关系分析，得出作业单位之间的非物流关系强度汇总表，如表3。 X为不希望靠近，但是物流强度大的时候用别的办法进行修正。

4、多产品检修中心物流相互关系分析

需要为每一种产品单独绘制工序流程图才能表示所有产品的生产过程，但是遇到产品种类比较多的情况，独立的工艺流程又难以研究所有产品生产过程中间的相关工序，这时就需要把工艺流程图汇总绘制成多产品工艺过程图。根据前面章节介绍的产品种类和相关关系，将产品作为汇总表横轴，把可能涉及到的工序检修中心列出来作为纵轴，最后用图标标出每一种产品需要经过的工艺过程检修作业单位，产品工艺过程表就形成了。

5、结论

本文主要对产品、产量、工艺过程这三个主要要素进行了详细分析，结合产品的特性和生产的经验进行了作业单位之间的物流等级分析，从而得出了电机检修车间的牵引电机的作业单位位置相关图和车间所有产品的多产品检修作业位置相关图，实践表明，本文的结论在电机检修车间改造项目中得到了应用，对公司其他车间的布局或是工艺改造有一定的借鉴和指导作用。

参考文献

[1] 王毓东，电机学[M]，浙江：浙江大学出版社，1999.

[2] 赵景华，现代工业工程[M]，北京：冶金工业出版社，1996.5.

[3] 李旭智等，区域物流中心规划方法[J]，交通运输工程学报，2002年，第1期.