学文网摘要：针对机加工车间平面布置设计要点做了分析，并提出机加工车间平面布置设计需要注意的问题。
关键词：机加工车间，平面布置，机群式，流水线式。
中***分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
车间平面布置设计就是根据车间最终功能要求，按照一定的规律，合理的将生产设备、原料存储区、生产辅助部门、办公室布置在一个指定的区域内，使之具备车间的最初设定功能。
通常车间的平面布置设计分为以下几个步骤：确定设计输入条件、总体规划、生产线详细规划、辅助部门设置、车间办公和员工休息区布置，各个阶段既相互***，又相互关联。
确定设计输入条件
设计输入条件即确定本车间的最终目标。包括产品、年产量、生产班次、工艺水平、车间环境档次等。这些都是由企业提供的基础参数，作为平面布置设计的输入条件，是企业根据自身发展的需要提出的，本文不再叙述。
总体规划
总体规划是根据厂区规划确定的车间位置和长宽尺寸，初步确认本车间的总体人流、物流方向。人流包括员工进出车间的出入口，参观人员和客人的和出入口；物流包括毛坯、原材料及生产辅料的入口和存放区域，成品和废弃物的周转区域和出口。根据人流方向要初步确定车间办公区的大致位置，人流出入口的大致方向；根据物流的方向，确定生产线的布置方向，生产辅助区域的大致位置。这将作为后续平面布置设计的总体方向。
生产线详细规划
生产线详细规划是车间平面布置设计的中心，其他的一切都是以此为中心展开的。生产线通常采用两种形式，分别是机群式布置和流水线式布置。这是由产品的类型、批量、工艺流程决定的。下面分别予以介绍。
1.机群式布置是设备按照机床的种类分区布置，零件在不同生产区域之间传递，最终实现工件的加工。此种生产类型多用于多品种且工序相对较少的零件生产，此类零件通常还有较明显的周期性生产，常见的是齿轮类零件的生产。由于每道工序需要多台机床，并且工序之间设备数量相差较大，较难实现单件流的生产。再加上产品品种较多，为了充分发挥每台机床的能力，采用同一类机床集中布置的方式，不同机群之间再按的工艺流程前后布置。
例如齿轮加工设备，分别设置以下几个区域：热处理前外形加工区（通常由车床、铣床、钻床组成）、齿型加工区（通常由滚齿机、插齿机、齿轮倒角机组成）和清洗区（通常由几台通过式清洗机组成）；热处理区（通常有渗氮炉、淬火炉、回火炉等组成）；热后齿形精加工区（通常由剃齿机、磨齿机、齿轮对研机等组成）；不同区域按工艺流程先后布置，区域之间通过物流小车实现工件的传输。
此类布置的优点是充分发挥了同一机群内设备的生产能力，便于根据生产情况协调生产，生产柔性很强。缺点是工序与工序之间没有强制节拍概念，各工序均有大量在制品，零件生产周期加长。这不符合精益生产（JIT）的理念。因此，在现代化生产中已经较少采用此类形式。
机群式布置需要注意考虑不同机群之间的先后关系，尽可能减少工件的迂回，减少工件的搬运次数。同时在布置时要考虑特殊设备对厂房的要求，例如，热处理车间整体环境较差，并且需要多种特殊气体的供应，需要设置相应的站房，因此通常热处理车间尽可能靠近外墙。
2.流水线形式，是指工件按设定的工艺流程，按一定的时间间隔顺序地通过生产线上每台设备，实现零件的加工过程。适合用于单品种或同一产品平台的几个品种的大批量生产线。此类生产线生产设备根据工艺流程相互衔接，零件可以实现一个流，零件的生产周期缩短，生产过程中基本没有在制品的积压。流水线形式需要工序间节拍平衡，否则将会出现部分设备利用率很低的现象，或者出现因为某台设备影响整线生产产能的显现，即瓶颈工序。流水线设备布置的目标是减少零件迂回、停整和搬运，减少面积需求和人力需求，最大化的实现车间面积利用和最大化的释放设备的产能，通过自动化输送设备，减少对人工的依赖。
流水线形式的生产线常见于发动机生产线，发动机五大自制件，缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆，通常产量较大，并且产品的种类较少，至少是在同一产品平台上的几个系列，工件的定位基准、输送方式都是一样的，这就为他们能够实现共线生产提供了前提条件。随着科技的发展，自动化输送设备和智能机器人的大量使用，部分现代化的发动机机加工车间基本上可以实现无人化生产，工人不再是操作设备，仅仅需要定期巡视即可。
流水线形式的生产线布置需要注意几条生产线之间的相互关系，以及生产线与上下游工段之间的关系。同样以发动机生产车间为例，对于上游工段来说，如果企业自身有铸造车间，则在生产线布置时，缸体、缸盖的毛坯上线要有意识的靠近铸造车间方向，便于毛坯的输送。对于下游工段来说，由于缸体、曲轴的重量较大，且形状不便于运输，因此这两条生产线的成品下线要靠近装配线的上线区域，减少成品件的输送距离。
无论是以上哪种形式的布置方式，不仅仅要满足正常的生产工艺需要，还要满足设备维修、操作安全和消防要求的需要。比如两台设备的间距要满足侧面设备维修的需要，设备与厂房立柱的间距，要满足人员能够通行的需求。车间内布置消防栓的区域，要留出消防栓操作的空间。
当然在生产线布置的同时，要考虑辅助部门以及办公区的布置，两者是相互依存的。
辅助部门布置
生产线不是孤立存在，很多辅助生产部门配合，给其输送原材料、提供动力、更换消耗品、输出成品和废弃物。通常机加工车间常用的辅助生产部门包括以下几种：毛坯、原材料的存放区，成品存放区，变配电间，空压站，循环水泵房，集中过滤系统（或者切削液配制间），三坐标测量间，刀具工具分发室，磨刀间，调刀间，工装夹具存放间，备件库等。这些部门不一定全部需要，可根据实际需求设置。
毛坯和成品的存放区，在总规划时已经有所考虑，此时需要做的就是根据生产线的布置，确定出具体区域，考虑存放方式，核算存放面积，并留出相应的物流工具的空间。
变配电间、空压站和循环水泵房属于动力部分，通常希望布置在负荷中心，这样会减少能源输送过程中的损失，减少车间一次管线的投资。如果本车间与其他部门在同一联合厂房内，还需要结合其他部门统一考虑。但考虑生产线的连续性、厂房建设的需要，往往会只能布置在相对的负荷中心。
集中过滤系统不是必须的，需要根据前期工艺的整体设置，考虑是否需要，如果是采用单机过滤的方式，则需要设置一个***化液配制站即可。集中过滤系统的设置有两种形式：一种是就近布置在对应生产线的附件，采用开放式布置；另一种是布置在车间的一侧，搭建专用的生产辅房，采用封闭式。两种方式各有优缺点，前者供回液管道布置较为简单，且对厂房影响很小；但由于水泵的噪音、***化液的水雾等因素，对车间环境影响较大。后者，则相反。
其他的辅助部门与生产线关系相对不是很密切，没有绝对的相对位置关系。在平面布置时，根据车间空余面积统一考虑，或者在车间生产辅房内给予考虑。
办公及员工休息区布置
近些年，随着生产水平的提高，工人对车间环境的舒适度要求也越来越高，车间环境的好坏会直接影响到招工状况和工人的生产情绪。洗手间、员工休息区、更衣室是员工舒适度密切相关的几个辅助部门。
更衣室是工人上下班的必经之处，位置通常考虑布置在车间人流口的附近，与洗手间相邻，并配备打卡机，便于工人考勤。
洗手间的设置一般要求最远处工人的行走距离不超过80m，并且有合理的蹲位和小便池，避免人员长时间等待；
员工休息区一般根据生产线布置情况穿插布置，区域内要设置相应的饮水机、休息座椅、商品售卖区等。
结束语：车间平面布置设计是工程建设中的重要环节，车间平面布置是否合理，不仅关系到投产后的生产组织、生产管理、安全运营及运营成本，还与建设过程中的施工、安装、安全以及建设投资有密切关系。因此一个好的平面布置设计对工程建设来说至关重要。
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