工业工程IE毕业设计某企业LCD线体的SLP分析与改善.docx
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工业工程IE毕业设计某企业LCD线体的SLP分析与改善
摘要
SLP法是企业物流系统设施布置分析的重要方法。
本文通过分析了某LCD生产商生产车间物流系统现状，基于SLP对其生产物流系统设施布置进行分析与规划，提出相应的改善方案，运用AHP分析法进行选优。
通过改善，降低物流强度860.1，减少成本9,390美元每年。
SLP对生产车间布局设计有一定的应用价值和指导意义。
关键词：
SLP；物流分析；改善
Abstract
SLPisaimportantmethodfortheanalysisofenterpriselogistics.TheessayanalyzesthestatusquointheproduceworkshopaboutthelogisticssystemofaLCDmanufacturerswiththewayofSLP.Re-planninganddesigningthelayoutofitsproductionworkshop,proposedcorrespondingimprovementprogramandusedtheAHPforoptimalselection.wereducelogisticsstrengthfor860.1anreducecostsfor9,390USDperyearwithimprovement.SLPcertainapplicationvalueandguidanceoftheproductionplantlayoutdesign.
Keyword:
SLP;Logisticsanalysis;Improvement
1引言
科技发展日新月异，互联网及多媒体普及，功能先进操作简便的个人电脑已成为家庭、商业、工业用户的宠儿，电脑显示器之销量紧随个人电脑之销量，在全球的市场依然兴旺，全世界对于电脑显示器的需求，已超过1亿部，预计未来几年全球电脑显示器需求每年保持12%以上成长，未来数年，中国无疑将成为世界增长最快的销售市场之一，冠捷作为首家于中国从事电脑显示器产销业务的制造商，现时拥有百分之二十三的中国市场，以产量计算，更是全中国最大的显示器制造商。
如今的冠捷，在品质保证的前提下，不断挖掘内部成本潜力，提高效率、降低成本，致力改善生产技术，采取严谨的成本控制措施，确保价格具竞争力，利润稳定增长，使AOC系列产品能够在竞争激烈的国际市场中立于不败之地[4]。
近年来，伴随着我国加入WTO和对外开放程度的进一步加大，企业所面临的国际竞争也日益加大。
在这个优胜劣汰的时代，企业唯有加强自身实力才可立足于世界。
从目前看来，阻碍企业发展的原因主要有：
（1）企业技术水平较低；
（2）企业成本较高，难以控制；（3）企业管理、生产、销售等环节效率太低。
技术水平较低需要企业投入更多的资金研发或者引入技术以提高其产品性能；成本较高或效率较低则需要采用IE的思想对其进行分析及改善[1]。
本文针对冠捷集团福清总厂的实际情况，分析其生产成本及效率并应用物流工程中系统布置设计的方法对其进行改善。
通过改善，车间物流混乱情况得到好转，作业效率显著提高。
系统布置设计（SystematicLayoutPlanning，SLP）理论是RichardMuther于1961年提出的，该方法是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合求得合理布置的技术。
采用SLP对系统进行分析和优化的首要工作是原始资料（主要包括：
P一产品；Q一产量；R一生产路线；S一辅助服务部门；T一时间）收集，然后进行物流分析和非物流分析，经过综合分析得到作业单位相互关系表；根据相互关系表中作业单位之间相互关系密切程度，决定各作业单位的位置，绘制出作业单位位置相关图，形成作业单位面积相关图；通过作业单位面积相关图的修正和调整，得到数个可行的布置方案；最后采用加权因素对各方案进行评价择优，选出最佳的布置方案[2]。
本文主要应用SLP方法对装配车间生产系统进行分析。
通过实际测量，绘制搬运次数从至表、搬运距离从至表、搬运强度从至表、作业强度排序表，分析统计结果，即物流分析[3]；根据经验，分析作业关系对密切关系，对车间进行非物流分析；物流分析及非物流分析后对车间物流状况进行综合分析，绘制作业单位综合相关表、综合接近程度排序表、综合单位登记评定表；根据分析结果，提出改善方案，由于车间线体无法移动，因此，只能提出较为合适的方案；对比各个改善方案，选出最优方案并施行。
通过改善，降低了车间的成本，同时提高了车间生产效率。
1.1LCD1车间SLP现有状况
1.1.1LCD1车间概述
LCD1车间是TVP众多组装车间之一。
该车间以组装LCD显示器为主线（L线），其中点料区、物料区、A线、铁盘区、篮筐回收、拆捆区、PANEL暂存区、成品区等均为辅助组装区域。
L线：
LCD1车间L线分为前段、后段。
前段主要负责显示器的组装；后段主要负责对显示器进行测试并添加包装。
点料区：
主要用于点数较小的物料。
组装过程中需要安装众多小零件，为了消除浪费并方便核算，往往将点好的零件送至各个工位。
点料区往往较小，但是无论量较大。
物料区：
主要用于储存备用物料。
物料主要包括：
显示器前框、后壳、底座、铁盘、PE套等较大的组装配件。
A线：
即铁盘组装线。
铁盘主要用于固定显示器中的PCB板，铁盘线负责将组装好的PCB板用螺丝固定在铁盘上并插入数据线，以便组装线组装整机。
铁盘区：
用于储存加工完的铁盘。
篮筐回收区：
用于储存回收的篮筐。
篮筐为周转容器。
拆捆区：
拆捆区主要用于拆捆外购配件。
拆捆后的配件需送至组装线上，因此拆捆区物流量较大。
PANEL暂存区：
用于储存PANEL，方便PANEL及时配送。
成品区：
用于放置成品。
1.1.2LCD1车间布置图
车间布置图如图1-1所示，LCD1车间长72米，宽52米，共有四条组装线：
L2线、L3线、L9线、L12线。
其中，L2线、L3线、L9线有前、后段；L12线在LCD1车间仅有前段。
图1-1车间布置图
1.1.3LCD1车间存在问题
LCD1车间存在问题较多，主要问题有：
（1）物流不顺畅：
该车间物流以小料搬运、前后框搬运、铁盘搬运为主。
运输路线集中于线体前段，导致物流不顺畅；
（2）5S混乱：
由于车间空间有限，物流量较大，保洁人员较少，工人素质不高等原因，车间5S混乱，一定程度影响生产；（3）物流搬运浪费：
物料搬运过程中距离较长，搬运存在空跑。
以上问题是本次毕业设计解决的重要问题。
1.2本设计要解决的问题及完成的主要内容
本设计主要通过调查、研究某企业LCD生产线，并利用IE知识对其SLP进行一系列分析，发现其潜在的运作问题，从而对其作业方式、作业顺序、物料流动方式、工厂布局等问题进行改善以降低生产车间的运作成本，提高作业效率。
通过改善，车间作业流畅、作业方式便捷、工人作业本职率大大提高，空间利用率有所提高，作业效率提高。
拟解决的关键问题：
（1）旧工艺布局问题的诊断与分析方法和步骤；
（2）新工艺布局方案的设计。
2系统化布置设计（SLP）方法
2.1概述
设施布置是从“工厂设计”发展而来的，其核心内容包括工厂、车间内部的设计与平面布置、设备的布局。
主要目的是通过厂房以及车间的设计，建立简捷的物流以最大限度地减少物料搬运路线；并通过对工位范围的研究，简化加工过程，有效地利用设备、空间、能源和人力资源。
很多学者对其进行了深入的研究。
系统布置设计（SLP）方法通过对企业生产流程、物流量详尽分析的基础上，运用以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的生产设施规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过条理清晰的设计程序进行工厂及厂内设施的布置设计。
系统布置设计（SLP）方法是企业进行布局优化非常实用的方法[5]。
2.2系统化布置设计步骤[5]
2.2.1P（产品）—Q（数量）分析
P—Q分析主要回答用什么样的生产方式，从而采取什么样的基本布置形式。
P—Q图是P—Q分析的基本手段。
2.2.2物流分析（R分析）与物流相关表
物流分析主要是工艺流程分析，是设施布局的前提。
各条路线上的物料移动量就是反映工序或作业单位之间相互关系密切程度的基本衡量标准，一定时间周期内的物料移动量称为物流强度。
物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。
2.2.3物流强度等级[9]
由于直接分析大量物流数据比较困难且没有必要，SLP中将物流强度转化成5个等级，分别用符号A，E，I，O，U来表示，其物流强度逐渐减小，超高物流强度、特高物流强度、较大物流强度、一般物流强度、可忽略搬运5种物流强度。
2.2.4作业单位相互关系分析
对于布置设计，当物流状况对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据，但是物流分析并不是唯一的依据，当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，需要进行作业单位间非物流关系分析。
2.2.5作业单位综合相互关系分析
在大多数工厂中，各作业单位之间既有物流联系，也有非物流的联系，两作业单位之间的相互关系应包括物流关系和非物流关系。
因此在SLP中，要将作业单位间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系——综合相互关系，然后从各作业单位间综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。
综合相互关系，即用图例、符号、数字、颜色画出各个作业单位的相互关系。
2.2.6作业单位位置相关图
在SLP中，工厂总平面布置并不直接考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而是从各作业单位间相互关系的密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。
2.2.7作业单位面积相关图
①面积相互关系图解
把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置。
A。
如果物流很重要而非物流不重要，可以把面积和物流图结合起来画出
B。
如果物流不重要而非物流很重要，可以把面积和作业单位相关图结合起来画出
C。
如果二者都重要，则可把面积和物流及非物流相关图结合起来
②面积相互关系图的调整
A。
修正因素：
a.场址条件或周围情况；b.搬运方法；c.仓库设施；d.建筑特征；e.公用及辅助部门；f.人员的需要。
B。
实际条件限制
2.2.8评价和选择
①加权因素法
每个布置方案都有一些非经济因素，不可能用费用精确地衡量，因此最通用有效的评价方法就是加权因素法。
②层次分析法
运用定性与定量相结合的评价与决策方法。
它将评价主体或决策主体对评价对象进行的思维过程数量化。
其步骤如下：
将评价对象的各种评价要素分解成若干层次；按同一层次的各个要素以上一层次要素为准，进行两两比较、判断和计算；求得这些要素的权重，从而为选择最优方案提供依据。
2.3SLP优化
制造业中，总成本的20%~50%是物料搬运费用，优良的工厂布置设计可使这一费用至少减少10%~30%[6]。
因此，减少搬运费用是削减企业成本最主要的组成部分。
减少搬运费用主要通过两种途径：
a、缩短搬运距离；b、降低搬运强度[2]。
通过位置相关图，并综合考虑物料搬运的效率、工艺流程的连续性、工厂空间可利用率、辅助服务部门的综合效率、管理的方便性、公共设施条件、工作环境安全与舒适等多种因素的影响和限制，以获得优化后的企业设施布局图[7]。
3LCD1车间基于SLP方法的分析
3.1系统化布置设计程序模式
系统布置设计模式见图3-1，它主要从分析原始资料开始，然后按照物流、作业单位关系、物流-作业单位关系图、必要面积、可用面积、面积相互关系图、修正条件、实际制约、制定几种布置方案、评价，10个步骤逐步进行[5]。
图3-1系统布置设计流程图
3.2P-Q分析
TPV是一家大型台资LCD生产商，其年产量8000万台LCD整机，订单量大，产品种类少，适合采用大量生产方式，因此，应采用产品原则布置。
目前工厂布局正是按照产品原则布置，无需修改。
3.3物流分析（R分析）[9]
物流分析主要是工艺流程分析。
目前，LCD1车间零配件流程包括：
后壳与支架、前框、铁盘、小料。
物流分析过程要尽量使得零配件的移动距离、返回次数、交叉运输、生产费用等最小。
图3-2为LCD1车间物流图，图中蓝色虚线表示后壳与支架物流线路；红色虚线表示前框物流线路；黑色虚线表示铁盘物流线路；紫色虚线表示小料物流线路。
图3-2LCD1车间物流图
3.2.1搬运次数
搬运次数测量方便绘制从至表。
如表3-1，表中为实际测量搬运次数。
其中，搬运次数说明一列，括号内表示：
总量*比例/每次搬运量。
表3-1搬运次数统计
序号
作业单位对
搬运次数
搬运次数说明
1
5—1
11
后壳（4000*0.7/288）;支架（4000*0.3/3520）
2
6—1
45
铁盘（4000/90）
3
6—2
48
铁盘（4000/84）
4
7—2
12
后壳（4000*0.6/288）;支架取整为1
5
8—1
2
小料（1车/工单）
6
8—5
2
小料（1车/工单）
7
8—6
2
小料（1车/工单）
8
9—2
2
小料（1车/工单）
9
9—4
8
（PE袋3次，说明书、附件1次）/工单
10
10—1
23
前框（4000/180）
11
11—2
23
前框（4000/180）
12
12—1
9
后壳（4000*0.3/300）；底盘（4000*0.9/720）
13
12—5
11
后壳（4000*0.7/300）；底盘（4000*0.1/720）
14
13—2
11
后壳（4000*0.4/300）；底盘（4000*0.9/720）
15
13—7
7
后壳（4000*0.6/300）；底盘（4000*0.1/720）
3.2.2搬运次数从至表
表3-2为LCD1车间搬运次数从至表。
从表中可以看出，L02、L03铁盘线至L02、L03前段的搬运次数最多，分别为45、48；L02、L03拆捆区至L02、L03前段搬运次数较多，分别为23、23；其余区域搬运次数较少。
表3-2搬运次数从至表
编码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
L02前段
L03前段
L02后段
L03后段
L02A线
L02，L03
铁
盘
线
L03A线
L02物料区
L03物料区
L02拆捆区
L03拆捆区
L02暂存区
L03暂存区
1
L02前段
2
L03前段
3
L02后段
4
L03后段
5
L02A线
11
6
L02，L03铁盘线
45
48
7
L03A线
12
8
L02物料区
2
2
2
9
L03物料区
2
8
2
2
10
L02拆捆区
23
11
L03拆捆区
23
12
L02暂存区
9
11
13
L03暂存区
11
7
3.2.3距离从至表
表3-3为LCD1车间搬运距离从至表。
表格反映出各个区域之间在制品流动的距离。
如L03前段至L03前段搬运距离为2m；L03物料区至L02A线搬运距离为59.6m。
表3-3距离从至表
编码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
L02前段
L03前段
L02后段
L03后段
L02A线
L02，L03铁盘线
L03A线
L02物料区
L03物料区
L02拆捆区
L03拆捆区
L02暂存区
L03暂存区
1
L02前段
2
L03前段
2
3
L02后段
2.8
1.6
4
L03后段
2
2.8
1.6
5
L02A线
45.8
22.6
20.6
22.6
6
L02，L03铁盘线
21.7
20.1
11.6
13.6
9
7
L03A线
8.8
33.5
8.8
10.8
11.8
2.8
8
L02物料区
16.7
22.4
19
2.5
26.8
28.9
16.7
9
L03物料区
39
33.3
5.7
18.8
59.6
34.4
29
2.7
10
L02拆捆区
2.94
7.6
5.6
7.6
26.8
25.5
2.8
16.7
37.8
11
L03拆捆区
5.6
37.6
18.4
20.4
11.8
30.6
29.4
29.5
50
8.6
12
L02暂存区
2.93
7.6
27.7
29.7
54.9
22.7
24.9
38.8
59.9
15.5
6.9
13
L03暂存区
2.28
15.5
31
34.6
42.8
35.3
47.6
59.9
62.3
11.4
4.46
1
3.2.4物流强度从至表
物流强度从至表见附录一。
由表可以看出，送至L02前段、L03前段的物流强度最大，分别为1608.17、2468.36；由L02、L03铁盘线送至其他线的物流量也较大，为1941.25。
其中，物流强度较大的作业单位对有L02A线--L02前段（503.58）、L02、L03铁盘线--L02前段（977.22）、L02、L03铁盘线--L03前段（964.03）、L03A线--L03前段（402.10）、L03拆捆区--L03前段（865.44）、L02暂存区--L02A线（604.44）、L03暂存区--L03A线（333.36）。
物流强度较大的作业单位对需要分析其产生原因，并加以改善。
3.2.5作业强度排序表
物流强度从至表，统计得出作业强度排序表，如下表所示。
根据物流强度等级划分为A、E、I、O、U五个等级[8]。
其中，物流强度大于900为A级；小于900且大于600为E级；小于600且大于300为I级；小于300且大于100为O级；小于100为U级。
表3-4可以看出，物流强度为A、E级的作业单位对，其物流强度总和占整个LCD1车间物流强度的63%。
因此，对这些作业单位对的改善至关重要。
表3-4作业强度排序表
序号
序号（作业单位对）
物流强度
物流强度等级
比例
1
6—1
977.22
A
18%
2
6—2
964.032
A
18%
3
11—2
865.444
E
16%
4
12—5
604.439
E
11%
5
5—1
503.58
I
9%
6
7—2
402
I
7%
7
13—7
333.361
I
6%
8
13—2
170.192
O
3%
9
9—4
150.464
O
3%
10
9—6
68.81
U
1%
11
10—1
67.574
U
1%
12
9—2
67
U
1%
13
9—7
58.06
U
1%
14
8—6
57.79
U
1%
15
8—5
54
U
1%
16
8—1
33
U
1%
17
12—1
26.397
U
0.49%
3.4非物流分析
对于布置设计，物流分析并不是唯一的依据，有时候要进行作业单位间非物流关系分析。
在分析作业单位相互关系是，要区别情况分别对待。
当没有辅助服务部门，即不需要考虑非物流因素时，只用物流分析就可以确定相互关系。
当没有重大物流时，也没必要进行物流分析，而运用“相互关系图”[5]。
3.4.1作业单位相互关系密切理由表
下表说明各个工位作业相关密切理由，作为非物流分析依据。
下表根据理论或者专业人员的经验确定。
表3-5作业单位相互关系密切理由表
编码
理由
1
工作流程连续性
2
管理方便
3
人员联系
4
物料需求
5
安全
3.4.2作业单位非物流相互关系表
非物流相互关系表，即考虑非物流因素的相互关系表。
由表3-6可以看出，线体（包括L02、L03前后段、A线、铁盘线）主要要保证工作流程连续性；物料区、拆捆区及暂存区主要以物料需求为主。
表3-6作业单位非物流相互关系表
编码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
L02前段
L03前段
L02后段
L03后段
L02A线
L02，L03铁盘线
L03A线
L02物料区
L03物料区
L02拆捆区
L03拆捆区
L02暂存区
L03暂存区
1
L02前段
U
I/2
X
E/1
A/1
X
I/4
X
A/4
U/3
E/4
U
2
L03前段
U
X
I/2
X
A/1
E/1
X
I/4
U/3
A/4
U
E/4
3
L02后段
I/2
X
U
U
U
U
O
X/2
U
U
U
U
4
L03后段
X
I/2
U
U
U
U
X
E/4
U
U
U
U
5
L02A线
E/1
X
U
U
I/3
X
I/4
X
U
U
A/4
U
6
L02，L03铁
升级会员 