一种基于SLP和仿真技术的工厂精益布局方法

黄国秋

摘   要：有效工厂布局的首要目标是以最低成本和预期质量开发一个生产系统以实现预定数量的产品制造。物理布局是生产系统的一个重要组成部分，它包括物料搬运、路径规划以及配送。本文通过采用SLP理论和仿真技术结合，对于SF工厂物料搬运进行分析以確定物料流动路线与搬运方式。另外对不同布置方案分别进行仿真分析，根据仿真输出结果对方案进行综合评价与针对性的调整。

关键词：SLP;仿真技术;物流动线

引言

随着外部市场激烈竞争和客户的定制化需求，企业都在积极进行生产方式转变，从大批量小品种转为小批量多品种生产方式。同时在高效率和低成本双重压力下，特别是在全球数字化驱动下，数字化制造被越来越多企业选择作为决胜市场的法宝。随着生产系统越来越复杂，投入的设备、厂房资金也越来越大。工厂生产设施的每一个决策都需要谨慎考虑，措施不当，将会付出极大代价和成本。本文基于上述目前企业面临的痛点和难点，采用SLP方法和仿真技术，对于企业新工厂布局建设和老工厂线体优化改善流程进行有益的探索，解决企业在建设过程中的痛点，特别是在智能制造的大潮流下，各地都在建设智能工厂 ，本文研究可以作为一种尝试，提供一些有益的指导。

工厂布局设计与SLP方法

系统布置设计（SLP）理论是通过分析设施之间的物流量以及非物流关系来对设施进行布局。

工厂布局设计核心在于物流设计。工厂布局设计内容包括工厂 、车间内部的设计与平面布置、设备、物料动线等布局。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。它是在对于工厂生产流程和物流量详尽分析的基础上，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。

布局设计数学模型算法

在制造环境中，布局设计是指在确定的区域内最适宜地安排物理设备，如车间或机器。通常的设计准则是最小化物料搬运费用。这就需要将布局问题建模，然后采用适当的算法对模型求解，称之为设备建模。

仿真技术在布局设计上的应用

系统仿真是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行实验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。利用计算机仿真模型分析可以不需要实际组装现实系统就能够进行物流实验和分析。

布局方案设计

基于SF公司的物流强度相关数据分析，调整各工序布局位置，做出新的布局设计方案如下，见图1、图2。

建立工厂布局仿真模型

基于生产流程和现场收集数据，建立工厂布局仿真模型，见图3。

模型运行及结果分析

从生产仿真模型结果可以看出，新设计的布局大幅减少物料搬运距离，见图4。

结语

面向定制化需求的智能制造生产系统会越来越强大，同时也会越来越复杂。工厂车间的布局设计对于企业智能制造是否可以高效运作起到决定作用。本文从精益战略角度出发，通过用物流系统理论SLP方法和仿真技术结合，对SF公司生产车间进行分析，设计出可行方案，并建立仿真模型，对方案进行动态运行及评价，从中选择出合适的布局方案。新的布局设计让原布局中物料搬运路线距离得到了大幅改善，使得物流更加顺畅，物流效率提高，降低物流成本。

参考文献

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责编/魏晓文