某伺服电控系统维修中心的车间设计本科毕业设计

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1、杭州电子科技大学毕业设计本科毕业设计（2013届）题 目某伺服电控系统维修中心的车间设计学 院管理学院专 业工业工程班 级学 号学生姓名指导教师完成日期2012年5月诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文某伺服电控系统维修中心的车间设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日摘 要工厂布局的好坏直接影响整个生产系统的物料、信息流、生产能力、生产效率、生产成本以及生产安全。优劣不同的工厂布局，在施工费用上可能相差无几，但生产运营的影响会有很大不同。优良的工厂布局可以提高节省物料的搬运费用，缩短生产周期

2、，加快流动资金的周转。因此，优良的工厂布局是提高生产系统效率的重要资源和手段，是改善生产系统整体功能、实现现代化管理和先进生产方式的前提和基础。车间布局(Plant Layout Problem)是制造系统设计中需要解决的重要问题。它研究如何按照一定的原则，在预先给定的车间内部空间约束内，将生产系统所使用的各种制造资源进行合理地组织与布置，以达到某种设计目标的最优。该论文通过对车间现场环境研究,结合自身企业产品的特点,对现有厂房进行改善,说明了现有工业工程技术在车间设计中的作用。并针对车间面积较小的现状，运用SLP-Systematic Layout Planning 法对车间总平面设计与车间

3、布置进行研究。同时本文采用理论与实践相结合的方法，结合工科背景，以车间实地为研究对象，通过了解公司对伺服电控维修中心建设的需求，将维修中心的电控存储，电机检测作为重点，通过运用仓储管理理论、系统布置设计（SLP）、工厂全面改善和CAD技术等，解决了大量电控与电机的仓储设计问题，电机测试车间的设计问题，最终使得伺服电控维修中心成为公司在浙江台州的一个重要支柱点，提高了企业的运作能力。关键词：工厂布局；设施与规划；仓储 ABSTRACTPlant layout a direct impact on the material of the entire production system, info

4、rmation flow, production capacity, production efficiency, production costs, and production safety. Pros and cons of different plant layout, construction costs may be almost the same, but the impact of production operations will be very different. Excellent plant layout can improve the saving materia

5、ls handling costs, shorten the production cycle, accelerate the turnover of liquidity. Therefore, excellent plant layout is to improve the production efficiency of the system resources and means to improve the overall function of the production system, the premise and foundation of modern management

6、 and advanced production methods.The workshop layout (Plant Layout Problem) is one of the important issues that need to be addressed in the manufacturing system design. It AdvantechStudy in accordance with certain principles, workshop interior space within the constraints given in advance of the pro

7、duction systems used by the various Kinds of manufacturing resources and rational organization and arrangement in order to achieve some kind of optimal design goals. .The paper through the shop floor environment, combined with the characteristics of the product of their own enterprises, improve the

8、existing plant, the existing industrial engineering technology in the plant design. And small workshop area of the status quo, the use of SLP-Systematic Layout Planning workshop graphic design shop layout study.In this paper, both the theory and practice of combining methods, combined with engineeri

9、ng background to the workshop site as the research object, by understanding the companys electronically controlled servo-building needs repair center will repair center electrically controlled storage, electrical testing as a priority, through the use of warehouse management theory, system layout de

10、sign (SLP), an overall improvement in the factory, and CAD technology, to solve a large number of electronic control and motor warehousing design issues, motor testing workshop design issues, and ultimately makes the servo electric control repair center became the company in Taizhou, Zhejiang an imp

11、ortant pillar of the point, improve the enterprises operational capability.Key words: Plant layout; facilities and planning; warehousing目 录诚 信 承 诺2摘 要3ABSTRACT41 绪论61.1课题来源61.2 课题目的和意义71.3 公司基本情况81.4新建中心主要职责及相应的需求91.5本设计的主要内容92 车间设计原则、方法与总体要求102.1车间布局设计要求与原则102.2系统化设施布置方法（SLP）112.3厂区路线设计122.4安全设计132

12、.5职业安全设计133 维修中心的车间系统设计143.1车间设计目标143.2车间功能区域划分143.2.1 5S地面区域划分标准143.2.2仓储区域规划163.3布置工厂动力源173.3.1工厂供电的意义和要求173.3.2维修中心供电183.4 SLP法对电机测试车间及作业区规划与设计193.4.1电机测试车间现状193.4.2物流相关表203.4.3车间作业单位相互关系分析203.4.4作业单位综合相互关系223.4.5车间作业单位位置相关图233.4.6车间作业单位面积相关图244 设计方案的实施254.1仓储区域254.2电控箱存放254.3电机存放区域254.4电机测试区域254

13、.4办公区265结束语265.1本毕业设计完成的主要工作265.2实施工作进展及主要成效265.3总结27致谢27参考文献：28附录291 绪论1.1课题来源本课题来自上海鲍麦克斯电子科技有限公司，主要是公司为降低成本，在浙江台州租借厂房用于产品维修、电机测试与电控箱和电机的存储，通过对厂房的现有了解与公司的需求，利用工业工程所学知识对厂房布局进行设计。1.2 课题目的和意义车间布局(Plant Layout Problem)是制造系统设计中需要解决的重要问题之一。它研究如何按照一定的原则，在预先给定的车间内部空间约束内，将生产系统所使用的各种制造资源进行合理地组织与布置，以达到某种设计目标的

14、最优。长期的生产实践表明，设备的最终布局结果对于生产系统运行过程中的物料搬运费用、搬运效率，以及系统的实际产能、生产效率等均有重大影响。据统计，在工厂的生产活动中，从原材料进厂到产品出厂，物料真正处于加工检验的时间仅占生产周期的5%10%，而90%95%的时间都处于搬运或停滞状态。一个设计良好的制造系统布局能加快物料处理效率，减少在制品的停留时间，大大提高企业的生产效率。据Francis 与White 研究， 物料搬运费用在生产经营活动总开销中的比例高达20%50%，而高效的设备布局设计可使这一费用每年至少降10%30%。与之相反，不合理的布局设计往往给后续的生产活动造成一系列的问题。例如：设

15、备之间因为缺乏有机联系，增加了停工与不合理使用的时间，从而降低了生产率；设备间物流失衡，延长了在制品的额外停留时间，也增加了搬运费用；设备配置不易补充和扩展，降低了多品种、小批量生产模式下的柔性等等。正因如此，在欧美等发达国家，制造车间的布局设计得到了工业界和学术界的充分重视。在生产管理方面，它被认为是生产率提高和生产成本降低的决定性因素之一；在节约投资方面，被当作是一种仅次于新设备添置的重要技术举措。美国物流行业协会(the Material Handling Institute of America)和它的各赞助团体每两年都要举办一次物流研究座谈会。与会研究者不仅被邀请展示各自在该领域的研

16、究成果，而且被分成任务小组共同探讨物流研究的未来走向。车间布局问题的重要意义由此可见一斑。21 世纪以来，由于经济技术的不断发展以及全球化信息网络和全球化市场的全面形成，制造业正面临着一场新的严峻的挑战。技术的进步、需求的多样化，使得制造业市场出现了一系列新的特征。“卖方市场”已成过去，产品的生命周期日渐短缩，企业间的竞争愈演愈烈。在这种形势下，企业如何应对这一挑战，以提升自身在全球化浪潮中的竞争和生存能力，是摆在全球制造工业面前的一个现实而紧迫的问题，引起了企业界和学术界的广泛关注。大量研究分析表明，企业只有从缩短上市时间(T)、提升产品质量(Q)、降低成本(C)、改善服务(S)等环节不断改

17、进，才能对动态变化的市场做出快速响应，进而在激烈的竞争中立于不败之地。在这样的时代背景下，制造系统的车间布局规划也出现了一系列有别于传统布局问题的新特征。首先，新的制造技术和理念如成组技术(GT)、单元制造系统(CMS)、柔性制造系统(FMS)、敏捷制造(JIT)和工业机器人等已经越来越多地应用到现代制造系统之中。运用了这些技术和理念的生产系统需要有新的布局模型和求解策略来解决它们的设计和使用问题。例如现代制造车间普遍采用的单元布局形式，既需要解决单元内的机器布局问题(Machine Layout Problem)，又需要解决单元间在车间平面上的布局问题。尽管传统的机器布局问题和方块布局问题(

18、Block Layout Problem)分别与之类似，但直接使用那些已有的模型及求解方法要么导致布局结果无法使用，要么难以充分发挥这些新技术的潜能。其次，多品种、小批量的生产模式已经成为现代制造工业的重要特征。竞争的加剧要求企业及时响应市场需求的变化，加快产品开发进程，缩短产品制造周期，从而在竞争中抢得先机。不难想象，当产品品种、批量出现较大变化的时候，维持原有的车间布局很容易导致生产加工的低效，进而增加企业生产运作成本，不利于企业在日益加剧的竞争中取得优势。在这种情况下，新设备的添置、车间布局的调整或重构不可避免地变得更加频繁。据统计，每年美国国民生产总值的8%用在新设备添置上。车间布局的

19、频繁变更又势必带来设备拆装和重定位，以及停工误工等方面的开销。可见，在现代制造工业中，车间布局设计更需要审慎把握，其重要性与以往不可同日而语。近年来，并行工程(CE)的思想在各种设计领域已经获得了愈来愈多的运用，但在布局优化领域却始终未获得足够重视。然而，在车间布局设计中利用并行工程思想进行集成设计的好处是显而易见的。例如，传统上单元系统的布局优化通常放在物流路径设计完成之前进行，因为物流路径只有在单元系统布局给定的前提下才可能得出。然而，在物流路径确定之前，设计者不可能精确地计算出两个单元之间的物料搬运距离，因而使单元系统布局设计失去依据，并极有可能使最终的设计结果偏离全局最优解。而如果能将

20、单元系统布局设计与物流网络的构建放在一起考虑，上述问题则可迎刃而解。同样的问题也存在于单元构建和单元系统布局、单元内设备布局之间。然而，由于集成布局问题的复杂性，目前该方面的研究成果并不多。车间布局设计的理论研究要转化为现实生产力，需要借助强有力的工具以填补理论与工程应用之间的鸿沟。计算机辅助设计软件的开发正是充任这一角色的最佳选择。目前，成熟的商业化布局设计软件包已经在国外出现。而国内对于设备布局的研究才处于起步阶段，大量实际生产活动中的布局设计还依然沿袭着传统的手工经验布局方法，与西方发达国家相比存在着较大差距。利用电子设计工具进行布局设计有助于减少车间重新设计的时间，并有利于提高最终设计

21、质量。增强（Augmented Reality, 简称AR）技术用于车间的可视化布局设计具有非常明显的优势，但二者结合的机制尚有待深入探索。因此，从这个角度出发，本课题研究工作的开展具有十分明显的现实意义。通过在上海鲍麦克斯电子科技有限公司的实习，了解了公司的现状，现在公司租借新的厂房，要对厂房进行布局规划，达到对各种型号电路板的维修、伺服电机测试与电控和电机的存放，以提高人员的工作效率和厂房的利用率。1.3 公司基本情况上海鲍麦克斯电子科技有限公司创建于2002年，注册在国家级高新技术开发区上海张江高科技园区，是精伦电子股份有限公司（股票代号：600355）的全资子公司。公司是以研发销售工业

22、用缝纫机数控交流伺服系统为主的中型企业，属于上海市创新型企业、上海市高新技术企业，连续七年产销量等经济指标保持国内缝制机械行业前三名、上海地区第一名，是中国缝制机械行业电子电控领域的“排头兵工业企业”单位。目前公司总资产1.1亿元，员工80余人，其中具有本科及以上学历的技术及管理人员占员工总数的60%以上。公司通过了ISO9001质量管理体系认证，是上海市科技小巨人工程培育企业、上海市专利工作培育企业、浦东新区企业技术研发机构和张江高科技园区标准化示范区示范企业；参与20多项国家标准和行业标准的制修订，获得国家专利60多项，承担参与国家级科技项目4项，市、区级科技项目10余项。 随着现代电力电

23、子技术、传感器技术、数控技术的高速发展，缝制设备机电一体化的趋势越来越明显。鲍麦克斯着眼于数字伺服控制技术的发展，目前主要专注于工业缝纫机自动化控制设备的研发、设计及制造，提供缝制设备全套自动化解决方案为企业目标。产品生产采用目前国际上最先进的工艺路线：SMT电子组装贴装工艺技术，通过日本YAMAHA的YV-64DD点胶机、英国SMTECH的100HV丝网印刷机、德国SIEMENS的F5高精度贴片机、美国VITRONICS的820A热风回流焊机和韩国SOLTEC的6621双波峰焊机等小型、快速、紧密型的贴装设备生产制造，年生产能力达到100万套。公司产品符合相关国家、行业标准，通过CE、ROH

24、S等国外标准认证，广泛应用于缝制、服装、皮革、箱包等缝制设备的加工领域，已与国内多家缝制机械行业龙头企业形成战略合作；产品还远销德国、俄罗斯、土耳其、东南亚等全球20多个国家和地区，深受国内外用户信赖。售后服务方面，公司在原有的九大售后服务点的基础上，已在国内三十多个地区授权成立技术服务中心，开创了“服务本地化”的全方位布点建设；在越南、印度和土耳其等国家设立海外营销服务点，参与国际市场竞争。公司的目标是，利用三到五年的时间，使公司成为集科、工、贸于一体，产、学、研相结合的国内缝制机械行业最具实力（竞争力）企业。1.4新建中心主要职责及相应的需求 上海鲍麦克斯电子科技有限公司以上海为总部，所辖

25、部门有财务部、人事部、市场部、研发部与售后服务部，其中售后服务部在国内外有办事处，以处理客户电控问题，新租借的台州厂房为维修中心，主要职责有：（1）维修各地办事处每月退回的电路板（2）进行交流伺服电机检测（3）管理与存放伺服电控和电机（主要）1.5本设计的主要内容（1）基本内容工厂总平面布置工厂总平面布置要对工厂的生产车间、物料储运部门、管理部门和生产服务部门的建筑物、场地和道路等，按照各部门之间相互关系的密切程度做出合理的安排。车间布置车间布置主要是考虑工艺过程、物流量等因素，对机器设备，运输通道等做出合理的布局。（2）需解决的问题本课题是以上海鲍麦克斯电子科技有限公司维修中心工厂为研究对象

26、，主要任务是设计工厂布局，具体任务如下： 划分工厂功能区域 布置工厂动力源 对车间进行规划2 车间设计原则、方法与总体要求总平面设计中考虑了经济、安全、适用、环保四项原则。厂址选择：公司已经把厂址选在浙江台州，其具备有：能接高压线路，交通运输方便。同时水、电、汽、通是厂房选择的四大要素，这些条件都已经考虑在厂址选择中。工厂总平面布置设计，对于安全生产和经济效益有着严格的要求，在设计时考虑了以下要求：工厂总平面布置设计，遵守建筑设计规范和车间建筑安装，生产安全防火和防爆的规定。一将生产区和生活区分开，以免影响人们生活或干扰安全生产。在满足上述安全生产的情况下，物料输送路程尽量缩短，很少或基本没有

27、交叉运行倒回和杜绝绕圈子现象。选定能生产出产品质量优良和产品产率综合性较高的那种工艺流程。本设计通过在上海鲍麦克斯电子科技有限公司实践，结合所学的知识来探讨小型伺服电控维修中心的总平面布置。总平面设计详细内容见附图l。2.1车间布局设计要求与原则（1）要求1）生产设备要按工艺流程的顺序配置，在保证生产要求、安全及环境卫生的前提下，尽量节省厂房面与空间，减少各种管道的长度。2）保证车间尽可能充分利用自然采光与通风条件，使各个工作地点有良好的劳动条件。3）保证车间内交通运输及管理方便。万一发生事故，人员能迅速安全地疏散。4）厂房结构要紧凑简单，并为生产发展及技术革新等创造有利条件。（2）原则1）各

28、工序的设备布置要与主要流程顺序相一致，是生产路线成链状排列而无交叉迂回现象，并尽可能自流输送，力求管线最短。2）注意改善操作条件，对劳动条件差的工段要充分考虑朝向、风向、门窗、排气、除尘及通风设施的安装位置。设备的操作面应迎着光线，使操作人员背光操作。3）辅料制备车间应与适用设备靠近，但如液氮汽化、制漂等有污染和粉尘部分，应有墙与车间隔开，应有通风等必要的设施。4）冬天无严重冰冻地区的工厂可以考虑把不适宜在车间布置的设施，布置在室外。高压容器等有爆炸危险的设备应布置在室外。并有安全报警和事故排空等安全措施。5）设备布置在楼面还是布置在底层，要视楼面载荷及是否利用位差输送等因素而定。一般洗浆设备

29、布置在楼面，黑液槽及浆池布置在底层。6）相互联系的设备在保证正常运行、操作、维修、交通方便和安全条件下，尽可能靠近。7）设备与墙柱之间的间距，无人通过最小500mm，有人通过最小800mm。8) 设备的安装位置不宜骑在建筑物的伸缩缝或沉降缝上。9) 发散有害物质、产生巨大噪音和高温的生产部分应同一般的生产部分适当的隔开，以免互相干扰。10) 要统一安排车间所有操作平台、各种管路、地沟、地坑及巨大的或震动大的设备基础，避免同厂房基础发生矛盾。11) 合理安排厂房的出入口，每个车间出入口不应少于2个，厂房大门的宽度应比所需通过的设备宽度大200mm左右，比满载的运输工具宽度要大6001000mm，

30、总的宽度不应小于20002500mm.12）要考虑必要的堆料面积。13) 遵守国家的有关劳动卫生及防火安全等方面的各项规定，建筑设计防火规范。14）要考虑到厂房扩建的需要。15）在满足生产工艺需要的同时，设备布置要尽量符合建筑结构标准化要求，18m以下，要采用3m的倍数，18m以上采用6m的倍数，多层厂房跨度和柱距均以6m进位，高度应为300mm的倍数。2.2系统化设施布置方法（SLP）系统布置设计(SLP)是由美国R.Muther提出的系统布置设计SLP法提供了一整套具有清晰条理性和严密逻辑性的分析方法。SLP法采用作业单位间关系密级与相互关系表、图来研究各种因素对布置设计的影响，使布置设计

31、由定性阶段发展到了定量阶段，受到广大设计人员的欢迎，在许多领域都得到了广泛应用。2.2.1系统布置设计基本要素一般讲，工厂布置设计就是在根据社会需要确定出某些待生产的产品及其产量以及确定厂址的前提下，完成工厂总平面布置和车间布置，提供布置方案的实施。产品及产量由决策部门在设计纲领中作出规定；厂址的确定主要由经营决策人员根据某些社会因素，经济因素及自然条件做出决策；建厂工作则主要由土建施工人员来完成，与设施布置设计人员直接相关的任务是总平面布置和车间布置。如图2-1所示，为了完成工厂总平面布置和车间布置，需要从电机测试量Q出发，根据工艺流程各阶段的特点划分出生产车间，并根据测试需要设置必要的职能

32、管理部门及附属生产。整个厂房就是由生产车间、职能管理部门、附属生产及生活服务部门以及为使生产连续进行而：设置的仓储部门这几类作业单位所构成。然后，由工厂布置设计人员来完成工厂总平面布置及车间布置。在图2-1所示的工厂设计过程中，基本给定条件(要素)为产品P及产量Q，涉及到了除平面布置设计以外的如制定测试工艺过程等多种专业技术问题，要求多种专业技术人员配合协作来完成。为了突出平面布置设计，可把平面布置前各阶段工作的结果作为给定要素来处理，包括工艺流程R，辅助服务部门S及生产时间安排T，这样就形成了单纯的工厂布置模型，如图2-2所示。在RMuther提出的系统布置设计(SLP)中，把产品P，产量Q

33、，生产路线R、辅助服务部门S及生产时间安排T作为给定的基本要素(原始资料)，成为布置设计工作的基本出发点。(1)产品P 指待布置工厂将生产的商品，原材料或者加工的零件和成品等。这些资料由生产纲领和产品设计提供，包括项目。品种类型，材料、产品特性等。产品这一要素影响着生产系统的组成及其各作业单位间的相互关系、生产设备的类型，物料搬运方式等。(2)产量Q产量指所测试的产品的数量，也由生产纲领和产品设计提供，可用件数，重量、体积等来表示。产量Q这一要素影响着生产系统的规模，设备的数量、运输量、建筑物面积的大小等。 (3)生产路线R为了完成产品的测试，必须制定测试工艺艺流程，形成测试路线（已有测试流程

34、，见图3-2），它影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。(4)辅助服务部门S在实施系统布置工作以前，必须对生产系统的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、职能管理部门、辅助生产部门及仓储部门等；可以把除测试间以外的所有作业单位统称为辅助服务部门S，包括工具，维修、动力、收货、发运、铁路专用路线、办公室等，这些作业单位构成生产系统的生产支持系统部分，在某种意义上加强了测试能力。有时，辅助服务部门的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以布置设计时应给予足够的重视。（5）时间T时间要素是指在什么时候，用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间，更换批量的次

35、数。在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设备的数量，占地面积的大小和操作人员数量，来平衡各工序的生产时间。2.3厂区路线设计要做好伺服电控维修中心车间总平面设计，就是要合理布置生产设备和辅助生产设备以使其发挥互相促进的作用，同时要满足大量伺服电控与电机的存储问题，这需要整体功能完整的表现出来。因此，设计的时候往往需要协调好各种不同的、甚至是彼此对立的外界条件以取得最佳生产效果。测试车间总平面布置不是简单的可以由书本上公式和定理来完成的，在很大程度上需要丰富的经验把许多相互矛盾的外界条件加以协调。是一个创造性的、直观的过程，它首先需要合理的理论的方案，同时必须具备需要丰富的操作实践和设

36、计经验。一个综合的、全能的伺服电控测试与存储车间是由多个系统和部门组成的综合体，它既是实现测试产品的场所，又是劳动者直接参与的工作地方，一般由两大部分组成：主要测试车间和库房。工厂总平面图布置是指厂区范围内的车间、仓库、运输线路、管道及其他。建筑物的空间总体配置。主要目标是把整个厂房作为一个内部紧密联系的系统，根据选择厂区的地形和测试具体产品工艺流程要求，统筹兼顾，合理安排好企业内各建筑物的位置，以利于生产的正常进行和经济效果的提高。其简单化得目标为：单一的流向，减少回流；最短的距离，减少迂回；最大化的利用空间，满足动力、生产、安全、运输、环保及建筑工程的经济、适用和美观等各方面要求。工厂总平

37、面图布置的合理与否是影响企业的生产经济效果的重要因素。合理的布置要满足：生产过程的要求：将辅助车间、材料库尽可能布置在主要车间的附近；按照生产性质、工艺流程、动力需要、货运方向和人行线路等要求，把一些同性质的车间和设施布置在同一个地段内；原料传送的要求：使原料运转线路尽可能为直线，保证运输距离最短，并减少运输线路和工程管道的交叉点；足够的动力供应和合理的上下水连接的要求；地理条件、气候天气等自然环境条件的要求；建筑经济要求。尽可能避免建筑量大而型小的厂房；防火、通风、采光、绿化、卫生和环境保护等要求；企业具长远发展潜力的要求。实习场所上海鲍麦克斯电子科技有限公司坐落在浦东新区，在浙江台州租借新

38、的厂房主要是客户近年来集中在台州，其次是主机厂也在台州，且上海房价太贵，考虑到经济性原则，在台州租借厂房比在上海便宜，因而在台州设置维修中心是一个长远的考虑。公司的产品是在武汉生产，然后发往台州仓库，维修中心还有一项工作是检测电机，然后由订单情况发给客户，伺服电控箱在台州的仓储量为15000台，电机为20000台。台州交通较便利，因此在台州设立中心可以满足大量客户的需求。2.4安全设计近些年，各类生产厂安全事故时有发生，安全已成为设计的首要原则。安全生产要考虑的因素有很多，主要从厂区内外两方面着手，考虑卫生防护间距、防火间距、消防设施等。一般来讲厂区外安全在选址过程中根据地形、气象、生产性质等

39、。考虑与周边建筑等的安全间距，对于附近村庄和工厂居住小区等的卫生防护，厂区一定范围内最好无村庄和居住小区。为安全布置平面，需根据提供的各建构筑物类别、建筑等级等，严格且必须按照建筑防火设计规范等各专业规范设计各个建构筑物之间足够的安全间距及布置好厂区的消防设施。台州维修中心的产品主要是伺服电控与电机，其是有纸箱包装且内部有大量泡沫，因此在维修中心内最重要的是做好防火，台州在夏天气温较高，因此用电防火是必不可少的。2.5职业安全设计在维修中心内人员的安全也是要重点考虑的，主要是用电安全。在电机测试过程中，由于电机测试所用的电源有220V与360V，因此在地面铺有橡胶垫，工作人员同时也戴上静电手环

40、，防止对电子产品有损坏。维修中心的设计是以赢利为主要目的，追求的是最大的化利益，在总平面设计中也是如此。用最少的地为企业是达到盈利的愿望，同时这也符合国家节约土地、保护耕地的政策。同时，总图设计中对建构筑物的不同布置影响到其结构基础，影响建设成本。对交通运输线路的组织、管线铺设布置等也影响着运行、维护等的费用。在总图设计中遵循经济实用的原则，在不同方案中进行经济性比较，这也是总图设计很看重的一个环节。综上，总图设计的经济原则、合理原则、环保原则、安全原则是设计中遵循的主要原则，几个原则之间是既是紧密联系又是矛盾冲突，既相互促进又相互制约，如：安全原则与环保原则是很密切联系的，两者之间互相协调，

41、安全原则与经济原则一般情况下是存在矛盾的。尤其是在用地方面，企业为了更多的利益少用地缩小操作安全间距，这也就造成许多安全事故之所以发生的一个重要原因。首先在确保安全原则的基础上，综合考虑余下的原则，是进行总图设计的基本要求。3 维修中心的车间系统设计3.1车间设计目标任何一种系统的设计工作必须具备4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。一家工厂就是一个复杂的生产系统，因此，车间设计当然应追求这4个目标。对于工厂布置来说，主要表现在：（1）必须满足生产工艺过程的需要(可行性)。（2）减少物料搬运(经济性)。（3）减少设备投资(经济性)。（4）提高在制品的周转率(经济性)。（5）充分利用现有空间

42、(经济性)。（6）有效发挥人力及设备的生产能力(经济性)。（7）生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。当产品品种变，化时，生产系统调整要简便（柔性）。（8）维持良好的工作环境，确保操作人员舒适安全地工作(安全性)。3.2车间功能区域划分车间功能区域的划分，是为了满足电机测试需求，伺服电控与电机的仓储需求，和人员工作需求。3.2.1 5S地面区域划分标准（1）地面通道线、区域划分线： 线宽： A类-线宽5cm：所有辅助通道线和区域划分线，中小仓库和小型房间的主通道线，四角定位线； B类-线宽10cm：大型生产车间、大型仓库的主通道线； C类-线宽12cm：厂区交通线。 线型 A类-

43、明黄色油漆实线：大型生产车间、大型仓库（除销售库）主通道线，工作区域的划分线；图例： 5cm10cm12cm B类-明黄色油漆虚线：大型工作区域内部的区域 (为达美观效果，可灵活掌握)以及功能不确定的区域的划分线；图例：C类-红色虚线：不良品摆放区的划分线；15cm15cm图例：5cm15cm5cm D类-明黄色与黑色组成的斜纹斑马线（450）：危险区域的禁入警示线，消防通道线，凸起部位（如：路肩石等）； 图例：5cmE 类-绿色实线：合格品摆放区的划分线和成品仓库的通道线图例：5cm 说明：在所有适宜贴胶带的地面，在能达到相同外观效果的条件下，可用在地面直接贴胶带的方式代替刷油漆。5cm15

44、cm15cm15cm（2）定位线 A 类-设备的定位：所有设备与工作台的定位均用黄色四角定位线，工作台的四角定位线的内空部分注明“工作台”字样；20cm图例： 2cm5cm B 类-不良品区的定位：用红色封闭线； 图例：不合格品区5cmC 类-消防器材、油类、化学药品等危险物品的定位：使用红白警示定位线；20cm图例： 2cm5cm3cm3.2.2仓储区域规划现代仓库规划，就是根据现代仓库总体设计要求，科学地解决生产和生活两大区域的布局问题，如主要业务场所、辅助业务场所、办公场所、生活设施等，在规定的范围内进行统筹规划、合理安排，最大限度地提高仓库的储存和作业能力，并降低各项仓储作业费用。（1

45、） 仓库平面规划的原则适应现代物流生产流程，有利于生产正常进行有利于提高仓库经济效益；有利于安全生产和文明生产。（2）仓库面积的概念现代仓库的种类和规模不同，其面积的构成也不尽相同，因此必须首先明确仓库面积的有关概念，然后再确定仓库的相关面积。仓库总面积：指从仓库外墙线算起，整个围墙内所占的全部面积。若在墙外还有仓库的生活区、行政区或库外专用线，则应包括在总面积之内。仓库建筑面积：指仓库内所有建筑物所占平面面积之和。若有多层建筑，则还应加上多层面积的累计数。仓库建筑面积包括：生产性建筑面积（包括库房、货场、货棚所占建筑面积之和），辅助生产性建筑面积（包括机修车间、车库、变电所等所占的面积之和）

46、和行政生活建筑面积（包括办公室、食堂、宿舍等所占面积之和）。仓库使用面积：指仓库内可以用来存放商品的面积之和，即库房、货棚、货场的使用面积之和。其中库房的使用面积为库房建筑面积减去外墙、内柱、间隔墙及固定设施等所占的面积。仓库有效面积：指在库房、货棚、货场内计划用来存放商品的面积之和。仓库实用面积：指在仓库使用面积中，实际用来堆放商品所占的面积。即库房使用面积减去必须的通道、垛距、墙距及进行收发、验收、备料等作业区后所剩余的面积。（3）仓库的总体规划现代仓库总平面规划一般可以划分为生产作业区、辅助作业区和行政生活区三大部分。现代仓库为适应商品快速周转的需要，在总体规划布置时应注意适当增大生产作

47、业区中收发货作业区面积和检验区面积。（1）生产作业区：是现代仓库的主体部分，是商品仓储的主要活动场所。主要包括储货区、道路、铁路专用线、码头、装卸平台等。储货区是储存保管、收发整理商品的场所，是生产作业区的主体区域。储货区主要由保管区和非保管区两大部分组成。保管区是主要用于储存商品的区域，非保管区主要包括各种装卸设备通道、待检区、收发作业区、集结区等。现代仓库已由传统的储备型仓库转变为以收发作业为主的流通型仓库，其各组成部分的构成比例通常为：合格品储存区面积占总面积的4050；通道占总面积的812；待检区及出入库收发作业区占总面积2030；集结区占总面积的1015；待处理区和不合格品隔离区占总

48、面积的510。（2）辅助作业区：是为仓储业务提供各项服务的设备维修车间、车库、工具设备库、油库、变电室等。值得注意的是，油库的设置应远离维修车间、宿舍等易出现明火的场所，周围须设置相应的消防设施。 3.3布置工厂动力源3.3.1工厂供电的意义和要求工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和

49、动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由与能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大

50、的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。3.3.2维修中心供电维修中心内电机测试与老化需要的电源为330V/10A ，办公区用电为220V，且办公室内电源线沿用以前的，故实际需要重新分配的电源主要是测试区域内需 2根粗电线，如图3所示：图3电机测试车间配备的电

51、源图3.4 SLP法对电机测试车间及作业区规划与设计3.4.1电机测试车间现状上海鲍麦克斯电子科技有限公司是研发伺服电控与驱动电机的一家企业，在台州租赁的厂房作为维修中心，主要是存放伺服电控箱与电机，电机测试原来在武汉测试，现在由于公司策略改变，转到公司自行测试，电机的日测试量约为1000台，且电机要进行老化测试，故在维修中心内须有测试流水线与老化测试设备，电机测试作业区为：IQC抽查、上线待检堆栈区、电机测试台、包装区、老化区、成品库。测试车间的作业单位名称及其功能如表3-1所示。表3-1 电机测试车间作业单位序 号作业单位名称备 注1IQC抽查电机检测前进行的质量抽查2上线待检堆栈区电机运

52、到测试流水线3电机测试台电机进行人工测试4包装区电机测试完毕后纸箱包装5老化区抽样的电机进行老化测试（48h）6成品库测试合格的电机放入成品区电机测试过程中，电机是主体，其中没有其他的零件设备，其检测流程如图3-2所示。图3-2电机检验流程根据主要物流路线（作业单位对）对应于一台电机的物流强度，进而划分出物流强度等级。主要作业单位对及物流强度如图3-3所示。表3-3 主要作业单位对物流强度汇总表序 号作业单位对（物流路线）物流强度物流强度等 级11-21.275I22-30.24O32-50.528E43-40.03O54-62.01A65-62.025A注：表中未列出作业单位对之间的物流强度

53、为0，物流强度等级均为U级。3.4.2物流相关表为了能够更好的简明地表示所有作业单位之间的物流相互关系，下面绘制作业测试车间作业单位间的物流相关表（见表3-4），在进行车间布置时，物流相关表中的物流强度等级高的作业单位之间的距离应该尽量缩小，反之物流强度等级低的作业单位之间的距离可以适当加大。表3-4电机测试车间作业单位物流表3.4.3车间作业单位相互关系分析 在制造业或工厂中，当物流状况对生产有很大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据，但是也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流点时，工厂布置就不能依赖于物流分析，而应考虑非物流因素对设施布置的影响。 不同的企

54、业作业单位的设置时不一样的，作业单位间的相互关系的影响因素也是不一样的。作业单位相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下方面： 工艺衔接要求。 作业性质相似。 使用同种工位器具。 使用相同的加工设备。 使用同种公用设施和文件档案。 同一人员操作。 振动、烟尘的影响，环保、消防及安保要求。 工作联系频繁程度。 便于监督和管理。 服务的频繁和紧急程度。根据分析电机测试车间作业单位相互关系密切程度的非因素影响以后，划分出各作业单位间的非物流关系密切程度等级，如图3-5所示。表3-5电机测试车间非物流强度汇总表序 号作业单位对（物流路线）非物流密切程度等级理由因素 代 码11-2E 22-3O3

55、2-5O43-4E 54-6X65-6X根据上表可做出电机测试车间作业单位非物流因素相互关系表，如图3-6所示。表3-6电机测试车间作业单位非物流因素相互关系表3.4.4作业单位综合相互关系（1）由于作业单位对之间物流与非物流相互关系的重要性一般，即非因素影响不是很大，所以，在电机测试车间的物流与非物流相互关系的相对重要性比值取m:n=1:1 。（2）量化物流强度等级和非物流的密切程度等级，取A=4、E=3、I=2、O=1、U=0、X=-1，得出各等级的量化分，计算量化以后的所有作业单位之间的综合相互关系，如图3-7所示。表3-7电机测试车间作业单位综合相互关系计算表序号作 业单位对关系密切程

56、度物流关系（加权值：1）非物流关系（加权值：1）等级分值 等级分值综合关系分值 等级11-2I2E35E22-3O1O12I32-5E3O14E43-4O1E34E54-6A4X-13I65-6A4X-13I经过调整后，建立综合相互关系表，如图3-8所示。表3-8电机测试车间作业单位综合相互关系表3.4.5车间作业单位位置相关图在SLP分析中，工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外部几何形状，而是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置。综合接近程度分值越高，说明该作业单位越靠近布置图的中心位置；综合接近程度分值越低，说明该作业单位越应该处于布置图

57、的边缘位置。处于中央区域的作业单位应该优先布置，也就是说，在SLP分析中，根据综合相互关系级别高低按A、E、I、O、U级别顺序先后确定不同级别的作业位置，同一级别的作业单位按综合接近程度分值高低顺序为作业单位排序，其结果如图3-9所示。表3-9电机测试车间作业单位综合接近程度排序表作业单位代号1234561E/3U/0U/0U/0U/02E/3I/2U/0E/3U/03U/0I/2E/3U/0U/04U/0U/0E/3U/0I/25U/0E/3U/0U/0I/26U/0U/0U/0I/2I/2综合接近程 度385554排 序612345由表所示可以找出各级别的作业单位对E：1-2,2-5,3-

58、4I：2-3,3-4,4-6,5-6作业单位位置图如3-10所示：463512图3-10电机测试作业单位位置图由图分析可知，由于电机运到后首先是IQC抽查，然后进入检测环节，而整个过程后都是到达成品库，故可将电机检测作业单位之间的布置采用直线布置。3.4.6车间作业单位面积相关图经过多次调整合重绘，得到作业单位面积相关图如图3-11.256134图3-11电机测试车间作业单位面积相关图根据现场的实际情况对电机测试车间的布局设计调整，得到电机测试车间的布局图（附图1），从整个测试流程与物流来看，这使得整个流程更具柔性，同时也减少了物流强度，从而提高了测试效率。4 设计方案的实施4.1仓储区域车间的总面积为1056（44m*24m），其中电控箱堆放：区