康奈集团生产车间的设施布置与物流系统改进研究

康奈集团生产车间的设施布置与物流系统改进研究来源：砸金花第一章绪论第一节设施规划和物流分析在现代社会中的重要性设施规划的地位和作用，要从全社会固定资产投资的规模来考察。在我国,每年要投入巨额资金用于基本建设和技术改选，国外把我们中国形容为整个一个大工地。“九五”计划中，固定资产投资率按30%来把握，考虑价格因互，五年全社会固定资产投资规模将为13万亿元，也就是平均每年达到26000亿元。能不能用好这巨大的投资，投资决策正确与否是关键的因素，而规划设计也起着决定性的作用，因为每项建设工程无不要经过规划设计。这种决定性的作用，是指它的资源利用是否合理，工厂布置是否得当，工艺设备是否先进适用，能否取得好的投资效果，有着不可取代的作用。它不仅涉及建设过程的成交，而且涉及建成后能否实现企业的科学管理，能否发挥企业的经济效益和社会效益,所以在我国，设施规划被认为是“整个工程灵魂”。然而在过去的实际工作中，仓促地，不周密地进行规划设计，造成企业选址不当，布置不善，物流不佳生产费用高等例子，浪费了资金，甚至长期亏损。设施规划设计的作用不仅体现在新建的工程项目，更体现在已有企业的改造上。当前我国正致力于实现经济增长方式的改变，重要的一个方面是经济增长要从主要依靠扩大建设规模转变到主要依靠对现有企业进行技术改造，改组和扩建。据统计，1984年至1994年，我国技术改造投入1元，产出2元，创利税4～6角，投资只相当于同样规模基本建设的40%，而产出利税要比新建高一倍，建设周期要缩短一半时间。国外统率，机械加工工厂的物料，在生产周期中用于加工的时间只占5%左右，而处于储存，搬运或生产线上等待的时间约占95%左右。在制造企业的总成本中，用于物料搬运的占20%～50%，而优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少10%～30%。至于采用准时制生产方式，更可以导致生产成本的降低，工厂需要的空间也可比常规制造厂减少40%～60%。邹空华副总理说过，技术改造应该成为企业的自觉行为，厂长要有强烈的不断进行技术改造的意识，企业要坚持年年搞技术改造，这从客观上提供了发挥设施规划设施作用的广阔天地。当前我国许多企业，生产效率和经济效益低下，降低消耗和生产成本，改善物流，改进空间的利用，缩短生产周期的潜力很大。改造这些企业固然需要硬投入，但在资金紧缺的情况下，加强软投入，进行内涵式的挖潜创新，无疑更为重要。规划设计的费用是一个小数，在国外，项目设计的费用占总投资的2%～10%，往往比不可预见费还少，我国的取费标准更低，而效果却是事半功倍。因此，在当前努力推动工业工程的应用中，使更多的人认识和理解设施规划技术的意义，使之得到广泛应用，实在是我国发展经济和技术进步的迫切需要。第二节研究内容和研究意义康奈集团创办于1980年，是中国皮鞋行业的龙头企业，主营中高档康奈牌男女系列皮鞋、康奈运动休闲鞋，兼营涉及皮件、服饰、内衣、商贸、自营出口及投资等产业。企业现有员工5000名，占地面积160亩，厂房建筑面积达12.8万平方米。康奈集团现为中国轻工业联合会副会长单位，中国皮革工业协会副理事长单位，中国质量协会常务理事单位，中国质量协会常务理事单位，中国皮鞋、旅游鞋专业委员会主任单位，中国鞋类设计师评审委员会主任单位，全国质量效益型200强企业，全国500强民营企业，向世界名牌进军、具有国际竞争力的中国企业。2001年，康奈集团在中国皮鞋行业中第一个被世界权威鞋类研究机构SATRA吸纳为成员单位。康奈曾先后获得“中国十大鞋业大王”、“中国驰名商标”、“国家免检产品”、“中国出口名牌”等400多项殊荣。2002年、2004年和2006年，康奈集团三次荣获中国皮鞋行业最高荣誉——“中国真皮领先鞋王”，成为中国皮鞋行业的一面光辉旗帜。康奈工业园是一个以鞋类制造为主导，服饰、内衣、皮具、鞋材等产业同步发展的现代生产基地。康奈拥有专业而富有创新精神的设计师团队，世界一流水平的制鞋工艺和设备，注重以高新技术带动传统产业，加速国际化进程，以高效的生产力拓展市场空间。基于康奈产品的品牌形象和市场对康奈产品的需求及该企业现有的各项资源情况，康奈的生产产量每天应该为2万双，但因为各种原因，产量都没有达到这个目标。该企业的物流现状可描述为:生产线上的高效率运转所带来的物料消耗的不准时，造成生产上的瓶颈现象，使企业内物流不均衡，从而降低了系统效率，造成先大浪费。而作为制鞋第一道工序的划裁车间,因为供货不及时，送料不及时，造成了下面车间生产的不衔接。而供货不及时和送料不及时的主要原因是因为设施布置的不合理，因此，就有必要对划裁车间进行重新的布置。第二章设施布置与物流分析方法综述第一节设施布置的相关理念设施布置设计在规划设计中占有重要地位，历来备受重视。工厂布置的好坏,直接影响整个系统的物流、信息流、生产能力、生产率,生产成本以及生产安全。优劣不同的工厂布置,在施工费用上可能相差无几，但对生产运营的影响会有很大不同。正由于优良的平面布置可以使物料搬运费用减少10%～30%，因此在美国，工厂平面布置被认为是提高生产率的决定因素之一。建设一个全新的工厂或其他设施，设施人人员可以按照自己的构思，运用有效方法，为工厂每个组成单位和设备找到合适的位置。但更多的设计工作是对原有设施的再布置，其原因是为了改变产品设计，改进工艺方法，扩大生产能力，增加新产品，降低成本改进管理。由于受原有场地面积和开关的限制，或者受建筑物墙、柱、门、窗、基础、管线的限制，其难度要大于新设施的布置。设施布置设计是通过对系统物流、人流、信息流进行分析，对建筑物、机器、设备、运输通道和场地做出有机的组合与合理配置，达到系统内部布置最优化。一、设施布置的概念“设施”一词源于丁拉丁语“facilis”，意是容易。所以一个设施意味着其中必须是容易自由动作的。设施通常被广泛认为是一种有形的固定资产，在“设施”内，人、物料、机器集合在一起为了实现一个规定的目标,最典型的就是制造一种实实在在的产品或提供某种服务。由于各种内部或外部的原因,当为了满足几个目标时，这些目标包括以最低成本、使顾客满意的质量或用最少的自然资源等来制造产品或提供服务，那么“设施”就必须进行恰当地规划、设计和管理才能达到规定的目的。2002年美国生产与库存控制学会将设施定义为：“设施是物理工厂、配送中心、服务中心和其他的设备”。2001年美国出版的《Maynard工业工程手册》第5版对设施的定义非常简洁，即：“设施是运作能力的物理表达”。但接着又进一步解释为“设施布置是一个设施内处理和支持方面的规划、设计和物理排列。其目的在于生成支持公司与运作战略的设计。一个好的布置能优化资源的利用，同时满足其他的评价标准，如质量控制和许多其他的因素。因为这些因素使设施布置很复杂。”总而言之，对一个工业设施或制造业的工厂来说，设施就是指所占用的土地、各种建筑物、各种生产和辅助设备、各类公用设施等。当投入为原材料、各种辅助材料及配件时,产出各种产品投入市场。各种文献对设施规划定义的表述不尽相同，但在制造业中都是把设施规划定义为对一个生产系统进行全面的、系统的规划和安排，这种规划和安排是有目的，这就是要确定经济合理的投入，使设施得到优化的配置，以支持整个系统实现有效的运行，获得期望的产出。设施规划是有目标的活动，不论是新设施的规划还是旧设施的再规划,必需有本身的目标作为整个规划活动的中心。总的目标是使人力、财、物力和人流，信息流得到合理、经济、有效的配置和安排。典型的具体目标是:1.简化加工过程2.有效地利用人员,设备,空间和能源3.最大限度地减少物料搬运4.缩短生产周期5.力求投资最低6.为职工提供方便,舒适,安全和职业卫生的条件这些目标实际上不可能都达到最佳，有时甚至相互矛盾，要用恰当的指标对每一个方案进行综合评价，达到总体目标最佳。二、设施布置的原则工厂设施布置设计是在生产纲领，工艺路线已确定的条件下，在规定的空间范围内，易地与生产全过程有关的设施、设备、运输通道、物料堆放场地和人员活动空间等作最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。为了达到以上目的，必须遵循一定的原则进行此项工作。⑴整体综合原则:设计时应将对设施布置有影响的所有因素都考虑进去，以达到最佳的折衷方案。⑵移动距离最小原则:产品搬运距离的大小，不仅反映搬运费用的高低，也反映物料流动的通畅程度，因此，,应以搬运距离最小选择最佳方案。⑶流动性原则:良好的设施布置应使在制品在生产过程中流动顺畅，消除无谓停滞，力求生产流程连续化。⑷利用空间原则:无论是生产区域或储存区域的空间安排，都应力求充分有效的利用空间。⑸保持柔性原则:在进行厂房设施规划布置前，应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，以便于以后的扩展和调整。⑹安全满意原则:应考虑使作业人员有安全感、方便、舒适。三、设施布置的基本形式设施规划布置形式受工作流的形式限制，有三种基本类型(工艺原则布置、产品原则布置、定位布置)和一种混合类型(成组技术布置)。⑴工艺原则布置又称机群布置或功能布置，是一种将相似设备或功能相近设备集中布置形式，比如按车床组、磨床组等分区。被加工的零件，根据预先庙宇好的流程顺序，从一个地方转移到另一地方，每项操作都由适宜的机器完成。这种布置形式通常适用于单件生产及多品种小批量生产模式。工艺原则布置的优缺点如表2-1所示。表2-1工艺原则布置的优缺点⑵产品原则布置也称装配线布置、流水线布置或对象原则布置，是一种根据产品制造的步骤安排设备或工作过程的方式。产品流程是一条从原料投入到成品完工为止的连续线。固定制造某种部件或某种产品的封闭车间，其设备、人员按加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。适用于少品种、大批量生产方式，这是大量生产中典型的设备布置方式。产品原则布置的优缺点如表2-2所示。表2-2产品原则布置的优缺点⑶固定工位布置适用于大型设备(如飞机、轮船)的制造过程，产品固定在一个固定位置上，所需设备、人员、物料均围绕产品布置，这种布置方式在一般场合很少应用，飞机制造厂、造船厂、建筑工地等是这种布置方式。固定工位布置的优缺点如表2-3所示。表2-3固定工位布置的优缺点⑷成组技术布置在产品品种较多、每种产品的产量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件用相似的工艺过程进行加工，同时将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序布置，组合成成组制造单元，整个生产系统由数个成组制造单元构成。这种成组原则布置方式适用于多品种、中小批量生产。成组技术布置的优缺点如表2-4所示。表2-4成组技术布置的优缺点四、设施布置的方法由于工厂布置设施是个多目标，多约束的问题，因此，用数学法来决定最优方案是很困难的，甚至是不可能的。传统的方法是经验法，设计者主要依靠个人经验和流程图等定性资料来确定布置方案。从60年代起，美国的R.muther提出了系统布置法(SLP)，把量的概念引入不同方案的比较，特别是相关图与关系密级使各个方案都可以评分，因此布置设计就由定性阶段发展到定量阶段。但是随着生产单元数量的增多，用人工来决定设计方案变得困难撰出现了计算机辅助布置的方法。计算机辅助布置方法，不但能大大改善并加速布置设计中寻优阶段这一过程，而且能迅速生成多种布置方案，以启发设计者的思路，常常获得比常规布置更为优良品种的方案，因此计算机辅助布置发展迅速，在国外已日渐普及，发展了许多算法和程序，较为流行的有CRAFT(位置配置法)，CORELAP(相对位置关系法)，COFAD(计算机辅助设施设计)，ALDEP(自动布置设计法)等，,应用不同的方法可产生不同的方案。第二节系统布置设计(SLP)SLP法是一套系统化的规划设计方法，随着上世纪80年代Muther来我国讲学和访问而传入我国。这是对设计项目进行布置的一套有条理的、循序渐进的、对各种布置都适用的方法。这是一种基本的程序模式，不仅适合于各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布