服務器生產車間的設施優化

張穎超 許霞 張偉華

【摘? 要】為提高企業的生產效率，優化車間內部物流的流通，最大限度降低企業內部各作業單位間因為工藝流程造成的資源浪費，論文引入系統布局法對車間布局優化進行了概述，針對某服務器生產車間的生產分散，人流、物流混亂的情況，采用多產品工藝過程表對服務器的生產工藝進行分析，系統地優化了混亂的布局結構，主要運用SLP法對車間的布局方案進行優化，根據調查法擇優選擇相近的兩個方案，最后按照最小的物流成本進行分析，選出最優方案。

【Abstract】In order to improve the production efficiency of enterprises， optimize the workshop internal logistics flow， maximum limit reduces the enterprise internal each operation unit between the waste of resources caused by the technological process， the paper introduces system layout method to summarize workshop layout optimization. In view of the situation that the production of a server production workshop is scattered and the flow of people and goods is chaotic， the production process of the server is analyzed by using the multi-product process schedule， and the chaotic layout structure is systematically optimized. SLP method is used to optimize the layout? scheme of workshop， and two similar schemes are selected according to the survey method. Finally， the optimal scheme is selected according to the analysis of minimum logistics cost.

【關鍵詞】生產車間;SLP;優化

【Keywords】production workshop; SLP; optimization

【中圖分類號】F407.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）06-0148-02

1 引言

近年來，我國的制造業升級迅速，但是對于很多中小企業，由于產品本身工藝的成熟使得可優化降成本的方向越來越少，模塊化自動設備的成熟發展，又讓相同制造業的加工規則標準化，這就使得在產品利潤方面的透明度越來越高，競爭的市場讓企業開始考慮如何才能進一步降低產品的加工費用，成為釋放利潤的最后一個環節。我國的很多制造業也意識到了合理規劃生產設施的重要性，也在這幾年產業升級中根據自己的經驗進行著實施，但是依然缺少合理有效的科學技術方法去規范。基于此，本文針對服務器制造車間在科學的物流分析基礎上，根據車間布局原則，運用系統布置SLP方法對服務器車間進行了系統的規劃，最終評價選擇出優秀方案。

2 系統布置法在服務器車間的應用

系統布置設計（SLP）在對制造型的加工企業的工藝流程、作業單位間的物流相互作用承載量進行分析，把物流因素和非物流因素的相互作用的系綜關系加入考量，來實現生產設施的規劃設計方法，系統布局方法運用的關鍵是把作用單位之間的關系度由感性的描述量化更直觀的數值。

系統布置設計提出的雖早，但是在實際的生產活動中運用的較少，在應用中它需要解決如下難點：

①車間或者工廠的模型優化。在運用SLP方法中，為了更加科學地轉化為評價的數學模型，我們需要對模型進行優化，具體表現在實際作業單元之間的距離、相對方向以及作業單位所占的面積可以優化掉，只考慮作業單位間的密切程度劃分。②作業單位間的密切程度的劃分：在方法的運用中密切程度我們根據字母的順序表示，劃分中可以通過問卷調查法，產品工藝加工流程等切入點去考慮。當同級別密切關系相同時，需要考慮綜合密切度，數值最大為最密切。③作業單位之間存在物流因素、非物流因素，兩者針對作業單位之間需要綜合占比權重，進行統一的綜合處理，這是綜合密度量化的兩個重要指標，尤其在兩者綜合因素差不多的情況下，對非物流因素的考察的范圍要適當科學，合理地擴大，按照實際的生產車間需求選擇影響因子。

2.1 車間的物流分析

車間物流流通的最優化是車間布局的目的，一般在車間工作單位的科學布置中，要將車件內眾多產品按照相似性流動，使物料流動沒有過多的迂回或倒流。該服務器廠生產的服務器種類多達15種。在車間內服務器現有的生產比較分散，服務器種類的不同決定了生產作業單位的不同且數量眾多，我們可以把相似工藝進行優化整合如零部件配送、總裝，性能測試，外觀精細化確認，零配件的打包，服務器打包未能集中到一塊，缺乏系統性。在忙季時，由于某些種類的服務器需求較大，該區設備無法滿足生產，不得不互相借用設備，造成了物流、人流的混亂。

從以上的描述中可以看出，該服務器的車間布局柔性不大，物流間的流通存在極大的浪費現象。不同的生產類型有著不同的物流路徑，它所對應的生產物流方式也不同，本文對服務器車間生產的重新布局，清晰地了解服務器的多種種類，雖然種類多但產品的主要工序基本相同。

2.2 車間的設備布置優化

在產品工序分析中，產品的基本工藝路線基本相同的工藝進行整合優化，可以把分散的生產區相同的工藝流程、生產設備進行整合，調整后整個車間盡量滿足流水線組織生產形式。同時，在整合后的基礎上，再依據產品的生產工序，我們可以把車間分成9個區，它們之間關系密切程度可以用作業單位相互綜合關系表示，為了平衡物流與非物流的因素，我們取兩者的加權值m：n=1∶1，進而把這兩者進行綜合統一計算。

兩個作業單位之間按照物流關系與非物流關系考慮，并且將兩個單元之間相互作用的關系量化，那么這就是這兩個單位之間的關系密切程度，可以用如下關系來表示：設兩個單位分別為A和B（ij），將單位存在物流和非物流因素等級化，并進行數字的量化，那么作業單位A和B之間相互作用的綜合密切程度可以轉化為用數量值表示，公式如下：

TRij=mMPij+nNPij

在SLP方法的運用中，通常簡化模型，不考慮作業單位的占地面積、作業單位之間的距離等因素，只從各生產單位之間的相互作用的密切程度有多大的角度考慮，依據此來安排各生產單位之間的相對作用的位置，關系最密切的一對生產單位最近。我們可以根據字母順序等級來表示排列相互的作業單位，但是當作業隊之間相同等級較多時，我們制作位置關系圖有些困難，這時候要將其他因素考慮進來形成綜合關系的量化值即綜合接近程度。

各生產單位間的作用位置由綜合接近度確認后，生產單位與其他生產單位最密切的一個，它的分值是最高的，也表示了該生產單位位置越應靠近中心位置，同樣，越低越在邊緣。對于布置的先后順序，我們可以把綜合程度越高的作業單元優先進行布置，如A級作業有5—9，4—5兩對，5作業單位與其他作業單位密切多，因此優先級是作業5，其次4，9作業單位再排序，可以得出對作業單元進行排序為5、9、4或者5、4、9，4和9的優先級也同樣考慮。這樣依次來進行A、E、I、O、U、X級作業隊的放置，最后完成服務器車間單位相關圖。把生產單元的所占面積和優化形狀模型結合到相關圖，經過實際經驗調整和選擇可以得到車間的兩個可行布置方案，按照比例尺1∶1000做出方案一、方案二（見圖1）。

a.方案一? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? b.方案二

圖1? 車間的兩個可行布置方案

3 布置方案評價

此環節是系統布置設計里一個關鍵過程，其中我們往往需要考慮多種因素，顯然，一個物流合理流暢的車間狀況是人們更加希望看到的，因此，基于單元間物流的物流流動情況的綜合判斷，這是方案布置優劣選擇非常重要的指標。所以對物流狀況的綜合評價，一方面是物流的順暢性，車間物流的迂回方案低于流水線的方案，這些是基于現場生產狀況的經驗以及對車間物流系統的認知;另一方面是布局的成本方面考慮，例如，設備安放在某一個位置可能所要付出的安裝費以及后期的維修，與生產的順暢相比較，作出財務分析，按照成本最低化來判斷。在這里我們先僅對方案的物流成本進行評價，設給定布局系統中有n個生產區，每一對生產單元之間的物流量為fij，（i， j=1，2，3，…，n），距離為dij，則兩個作業區之間的物料搬運量公式如下：

Cij=■■fij dij

對兩個方案分析計算可以得知，方案一的總物流費用較方案二低，同時方案一中的3，4，5工作區實現了流水生產，這樣可大大縮短物料搬運路線，提高物流效率，有效利用了人力、設備、空間資源，并且避免了在生產忙季時的工作混亂，為員工提供了更加方便、安全、舒適的環境，更符合車間設計的原則。因此，方案一較方案二的布局更為合理一些。

4 結語

本文的實例是服務器車間的設備平面布置，它應用科學的物流分析，利用多產品工藝過程表將工藝路線捋順。運用SLP法，是將生產單位之間的無論物流因素，還是非物流的因素系統考慮，修正因素的基礎上，采取了分級并賦予量值，做出可行方案，與傳統的自然擺放或者經驗擺放具有顯著的科學性，這表明了SLP法擁有定量的優越性。與原車間相比，改進后的車間總體上按照產品布置原則布置，把原本分散的生產區進行有機整合，增加了車間生產的柔性，同時降低了物流量。對系統布局優化設計方法進行的實際應用，它簡化了車間模型，將作業單位進行了最優組合，這對中小型企業的新建及改造有積極的意義。

【參考文獻】

【1】董海.設施規劃與物流分析[M].北京：機械工業出版社，2005.

【2】胡正華.設施規劃與設計[M].北京：科學出版社，2006.

【3】張新敏，韓天淵.齒輪車間物流分析與設備布置[J].機械設計與制造，2005（04）：124-125.

【作者簡介】張穎超（1984-），女，山東青島人，講師，從事資源經濟與管理、工程項目管理、產品市場與成本分析等研究。