整車廠前期規劃原則

曹迪勛

摘 要：根據企業發展需求，結合產品型譜確認中長期的產品布局和產能規劃。并根據國內的現有情況選擇新增產能制造基地及總圖布置。

關鍵詞：產品布局；工廠選址；總圖布置

近幾年來， 隨著國內汽車市場的熱銷，我司的產能受限，擬開始新建或擴建整車工廠，同時整車廠的總體規劃工作也引起了諸多的重視。筆者多年來一直負責我司的前期規劃工作及整車廠的總圖規劃工作，積累了一定經驗。本文結合某整車廠的前期規劃設計工作，闡述整車廠總圖規劃過程中需特別注意的地方，供同類工程設計時參考。

1 前期規劃與總圖設計的工作流程

1.1 產品布局和產能規劃

整車廠前期規劃的基本條件是產能規劃和產品布局。產能規劃決定了整車廠的生產能力，產品布局決定了擬投放的產品。整車廠的產品和產能是開展工廠工藝規劃和工藝設計的必備條件。

產能規劃的輸入條件是銷量預測，一般企業內部會提供五年的銷量預測作為中、長期規劃的依據。按照銷量預測的能力及現有工廠的產能便能計算出缺口產能。一般整車廠的產能能力計算公式為：生產節拍乘以4000小時（年工作小時數）=年產量。由于銷量預測的數據具備一定的挑戰性和樂觀性，同時產能建設時間周期長，投資大。所以在計算產能時，我們通常使用極限產能作為設計依據。極限產能取年工作小時數為6000，即按照300個工作日，雙班10小時測算。備注：2（班次）*10（小時/單班）*300天（去除必要節假日）=6000小時。同時后續在做產品布局時盡可能保持在90%的產能利用率。

產品布局的輸入條件是車型產品的型譜規劃，型譜規劃一般明確了產品的上市時間、生命周期、中期改款時間、出口車型形式、開發使用的架構或平臺、搭配的動力總成型號等。

根據中、長期的銷量預測和型譜規劃，由前期規劃制定出符合公司戰略發展的產品布局圖。在布置產品布局時需要考慮到新/老車型的上市/下市策略，是垂直切換還是替代切換；需要考慮到各車型的供應商定點策略，盡可能采用相同架構或平臺的車型集中生產，從而降低物流、采購和制造成本。如果某一車型或平臺的產品需求特別大，或現有生產制造基地在產能上無法滿足時，需要通過經濟性及制造成本的模擬測算后，得出異地制造策略，從而確認哪些自制件或外購件需要重新開模或采用駁運的形式達到最精益的生產制造成本。

1.2 前期規劃與總圖設計的工作流程

通過開展整車各制造工藝的設計與規劃，確定了工廠內各子工藝項的工藝方案，進而確定各工藝車間的生產線布局。再綜合考慮生產輔助條件和管理功能的需要，以及生產組織過程的物流規劃，就可以基本確定車間的工藝平面布置圖。

2 工廠的選址

整車廠的選擇首先要基于企業的戰略需要，即企業對于投資地和產品布局的規劃。其次，要選取具備政策優勢和地域發展優勢的地區。第三，所選地塊開發區的投資政策、基礎設施建設條件、產業和生活配套基礎等要具備優勢。第四，開發區的整體規劃、地塊的性質、地形、面積和形狀要符合整車工廠規劃的條件。

2.1 和制造地相關的制造成本

為了便于統計分析，所有相關數據需要能夠量化，所以首先我們需要把和制造地相關的、對于制造成本有影響的因素羅列整理出來，再根據影響的大小逐條分析。通常來說制造成本的構成主要為材料成本、銷售成本、制造費用、人工成本、管理費用和折舊攤銷。其中和制造地相關的影響因素為外購件成本、銷售運輸費用、公用動力能耗、物流費用、制造費用和管理費用等。影響因素中當地工資水平和制造地位置是選址的直接影響因素。

2.2 人工成本

由于制造地變化引起的人工成本變化不僅僅會涉及到整車廠的一線操作人員，對于二線管理人員及外購件采購成本、外包運營成本等都會產品變化。此時需要逐條拆分人工成本在整個生產制造條線的影響。圖2所示是筆者對于某緊湊型車型的生產成本拆分，按照60JPH的生產規模進行統計計算得出的結論，供類似項目參考。按此統計分類方法可以通過量化的方式與其他制造成本變化因素進行對比。同時可以通過查詢城鎮平均工資水平等方法，推算出某制造的人工成本變化影響，從而幫助進行決策。

2.3 和制造地相關的運輸成本

與制造地相關的運輸成本主要分為Inbound（入廠物流）和Outbound（出廠物流）。Inbound的主要構成為：供應商園區及當地零部件運輸費用、外物流的干線運輸、零部件供應商的自運及MR（Milk Run）的運輸成本構成。

通過確認零部件供應商體系及近地化定點策略，可以通過詳細計算測算出Inbound的運輸成本。在選址確認之前需要對當地的供應商資源進行調研，并確認近地配套的供應商目錄，原則上按單臺套包裝占用體積較大的零部件進行排序，確認近地配套策略，從而降低Inbound費用。根據我司統計及經驗，優先考慮的零部件有：沖壓自制件、保險杠、座椅、儀表板、地毯、輪胎、新能源電池包總成、排氣管、內飾件（ABCD柱）、底盤車架、四門窗框、頂棚、門飾板、天窗橫梁、天窗總成、車燈、前端模塊、輪罩、前后緩沖梁、制動管路、轉向機總成、踏板總成等。通常這些零部件可以占到整個包裝體積的80%左右。

出廠費用主要是成品車發往各經銷商的物流費用即銷售運輸成本。運輸方式主要有：公路、水路和鐵路。制造地不同、運輸方式不同、運輸距離不同、出廠費用就不同。一般公路運輸成本為1.55元/公里/臺車，水路運輸成本為0.82元/公里/臺車，鐵路運輸成本為1.19元/公里/臺車。各企業可以結合自身的銷售情況，市場占有率等確認不同的運輸策略和占比，從而測算出出廠費用。

2.4 其他評價指標

制造地相關成本的主要因素為人工成本、物流成本，次要因素為公用動力能耗、建廠投資攤銷等；評估制造地同時需兼顧建廠進度需求等時間因素。綜合分析后，制造地考察和選擇原則建議如下：

（1）用工成本：人力成本需要關注當地工資水平、科教資源、汽車工業成熟度、政府招工支持情況，人才落戶/人才公寓/員工宿舍/子女就學/醫療配套等。近可能減少跨地區招工情況，關注當地人員穩定性和可獲取性。

（2）法規標準等：環保、消防等當地政策對于工廠設立的影響?？匾帡l件對建設用地以及建設工程提出的引導和控制依據規劃進行建設的規定性和指導性意見。控制性詳細規劃中對于城市、鄉鎮人民政府城鄉規劃主管部門根據城市、鎮總體規劃的要求，用以控制建設用地性質、使用強度和空間環境的規劃。

（3）城市規劃和區域規劃：城市或開發區的規劃部門會對區域內的地塊進行提前規劃，形成本區域的總體規劃。區域總規一般包括規劃文本、規劃圖紙和說明書三個部門。內容上一般包含區位圖、用地現狀、規劃結構、功能分區、用地規劃、道路交通規劃、河網水系規劃、給水工程規劃、污水工程規劃、電力工程規劃、通信工程規劃、燃氣工程規劃、環衛防災工程規劃等內容。需要關注土地的周邊條件、土地的用地性質、河網水系、給水、污水、電力、通信、燃氣規劃等會影響廠區公用系統的設計方案。

（4）周邊環境：周邊環境有無引起油漆等質量問題源，在國家規定范圍內有無投訴源等。

3 總圖設計

總圖設計在整個項目設計過程中，是一個不斷深化的趨勢。從最初的以物流和工藝廠房定位為目標，逐步的增加了功能性目標。大致分為以下五個階段：（1）方案總圖，形成于項目規劃初期。主要用于確定廠區的基本布局，為開展工藝分析提供基本條件。（2）規劃審批總圖，形成于各單體基本建筑方案完成。主要用于報政府規劃部門審批規劃指標完成情況，也用于物流方案評價。（3）平面施工總圖，形成于各單體建筑平立剖鎖定。主要用于廠區內各建筑物定位放線，需包含各建筑物坐標信息，并體現建筑物邊墻的軸線位置。（4）豎向布置圖，形成于廠區內各單體標高和排水方案確定以后。主要用于設計廠區各建筑物和道路標高。（5）廠區管網總圖，形成于廠區管網圖紙設計完成以后。主要用于分析各類廠區管網的布置方案和交叉點的施工措施；并用于分析后續擴建改造項目的施工條件。

整車廠總圖布置主要涉及生產設施、公用設施、倉儲設施、道路、廠區、行政辦公和綠化等方面。

3 整車廠規劃的基本原則和評價指標

根據之前的項目經驗及整車廠的實際運營中遇到的與總圖布置相關的影響因素，筆者整理出了一些基本規劃原則供研習。（1）廠內工藝路徑、物流路徑最短。（2）廠內人流路線、物流路線與成品車路線不交叉。（3）生產區、辦公生活區、物流區和整車發運區，各功能區應相對集中布置。（4）辦公生活區集中化，靠近廠前區。（5）各生產車間之間的工藝流向須暢通，路徑短。（6）廠內物流送件路線短，且物流車輛不掉頭。（7）能源中心靠近油漆車間和車身車間布置。（8）總裝車間靠近LOC、VDC布置。（9）發動機廠靠近總裝底盤線，以縮短物流路徑。（10）沖壓倉庫靠近車身門蓋線和側圍區域。（11）BDC就進車身和涂裝布置，優先考慮涂裝。（12）總圖布置符合國家相關環衛設計標準。（13）工廠建筑物布局緊湊，提高土地面積利用率。（14）充分考慮整個工廠規劃的擴展性，保證整個工廠規劃布局的延續性。（15）預留沖壓、車身和總裝廠房的可擴展性。（16）預留未來車型導入的區域和可能采用的工藝。（17）工廠布局考慮風向，油漆煙囪位置在下風口，遠離辦公區和周邊居民生活區。（18）盡量避免進出廠的主要貨流道路與廠外交通干道的平面交叉。（19）工廠食堂布置原則：廚房集中，餐廳分散布置以提高效率。

同時評價總圖布置的主要經濟性指標有：（1）廠區用地面積：應為廠區圍墻內用地面積，應按圍墻中心線計算。（2）建筑物、構筑物用地面積。（3）建筑系數，建筑物系數=（建筑物、構筑物用地面積+露天設備用地面積+露天堆場及露天操作場用地面積）/廠區用地面積*100%。

（4）容積率=總建筑面積/廠區用地面積。（5）道路及廣場用地面積。（6）綠化用地面積及綠化率，公式為綠化用地面積/廠區用地面積*100%。（7）土石方工程量，在滿足工藝使用需求的前提下盡可能采用廠區內自平衡的方案，從而降低投資強度。（8）投資強度，投資強度=項目固定資產總投資（含廠房、設備和地價款）/項目總用地面積*100%。（9）整車通過時間，整車通過時間是指第一個工序上線之后至下線按照設計標準所需的時間，整車通過實踐越短，OTD越短，制造成本越精益。

對于整車廠布置來說廠內物流也起到決定性的作用。廠內道路及各出入物流門、車間內的道口利用率和飽和度對于提高整車廠的運行效率都需在前期規劃方案的時候予以充分的考慮。首先需要統計和測算出入廠物流及廠內物流的負荷及頻次，同時結合車間工藝的布局進行測算并調整合理的廠內線路及道口位置，經過計算和論證后最終確認總平面圖的布置。

4 總結

在設計前期必須對備選地址所處的地域、周邊環境、當地資源、用地條件、交通條件、生產流程等進行分析，并根據不同的側重點編制多種方案進行對比分析，以取得最佳方案。同時在設計方案時必須重視對工廠物流的分析與計算，才能使工廠得總體布局科學合理、便于生產及管理。

參考文獻：

[1]工業企業總平面設計規范（GB50187-2012）.

[2]張明偉 整車企業總平面布置設計概要.

[3]徐勝兵 淺談汽車廠總圖規劃.