浅析某企业木箱包装生产线布局的优化
中图分类号：TS486 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）011-000-02
引言
某企业是大型的机械设备制造商，主要通过木箱对成品机械进行包装，并进行后续的储存和运输。由于现有的生产场地占地面积过大，影响了主业的生产，优化木箱生产线布局成为一个现实问题。沈琦，郑建国（2015）[1]曾经以精益生产方式为目标，基于U型布局和平衡生产原则，对生产线进行过优化设计。
一、某企业木箱生产线布局现状
（一）改造前生产布局图
某企业木箱生产部制造现场总面积约5000平方米，主要生产产品为夹板箱和钢扣箱。每天生产箱体约319个。现有布局是仿装配线来布局（见图一）。木箱生产大批量、同质性生产；产品需求足够稳定；流水作业。
（二）改造前生产布局分析
改造前生产布局布置原则以木箱生产工艺过程为主，从第一道工序依次向后设置紧邻的工序，直至生产出成品或半成品入库。
1.优点：由于上下工序衔接，存放量少，物料搬运工作量少。批次订货，存放量一定。生产速度快，资金流转速度快。可做到作业专业化，对工人技能要求不高，较少的培训费，且易于上手。生产计划简单，易于控制。可使用专用设备和机械化，物流路线短。
2.缺点：生产线上各工序的机器配比没有科学计算，基本是1：1为主，产品生产节拍管理较为粗放，依靠工人岗位更换来调节节拍，加大了管理难度。生产线的速度取决于最慢的部分。部分设备发生故障时会导致整个生产中断。重复作业，易导致工人疲倦。
二、对木箱生产现场布局优化的思路
刘强，任泳圭（2010）[2]提出好的生产线布局要能够随着市场的变化而不断调整的生产节拍，并且在生产淡季可以节省人力资源。根据物流基本原理，场地布局优化思路入下：
（一）分析木箱的生产流程，制作木箱生产流程表，在表中标出各工序名称，及各流程发生先后关系。
（二）根据木箱生产流程表，绘制木箱生产流程图，在图中标出物流的清晰流向。为下一步绘制布局图提供依据。
（三）根据木箱生产流程图，分析物料的流动路线和流量，绘制实际布局图。
（四）针对部分设备进行改进，对劳动量重复大，易出错的打钉工艺进行改造。
三、木箱生产现场优化分析
（一）工艺流程表的制作
1.公司木箱生产工艺流程的文字说明。周家章，朱伟中（2008）[3]曾介绍过框架木箱CAD软件系统的设计与实现。同样的，研究企业的木箱包装分两种，钢扣箱和夹板箱的生产步骤及流程如下：
（1）钢扣箱制作流程：夹板开料――丝印――钢带生产――冲压钢扣――钢带压制――钢扣拼幅――底架制作
（2）夹板箱制作流程：夹板开料――丝印――木方开料――夹板拼幅――底架制作――拼箱
2.公司木箱生产流程中流量的计算。电梯包装箱在流水线上作业，每天需生产319个木箱，去除简易包装，真正生产箱体127个。一个典型的工作日是包括有8个工作小时，正常工作时间就有8*60=480分钟，除去休息时间（40分钟）和整理场地时间（约20分钟），每天生产时间为420分钟。
可根据Ct=每天的工作时间/每天的产量，计算木箱生产的节拍。
箱体I节拍时间：
节拍时间=每天有效时间/每天须生产数 = 420分钟/127个木箱= 3.31分钟/木箱
即所有人同时协作生产，大约3.31分钟生产一个木箱。
换句话说，所有人同时协作，每分钟生产0.302单位的木箱（= 每天生产量127箱/420分钟）。
3.木箱生产工艺表的制作，见表1。
（二）绘制木箱生产流程图
以表1中各个工序为对象，用连线方式把木箱生产流程图画出，箭头代表物流的方向。
四、生产现场布局分析
根据图二：木箱生产的工艺流程图，我们可以绘制实际的生产布局图。生产场地布局分为原料储存区，生产工艺流程区、产品储存区、运输理货区几个大的功能模块。布局时逐一分析如下：
1.原料储存区。主要储存板材和木方，提供生产物料，占地面积大，内部二次分区简有利于大型车辆的停靠和理货，它的位置决定了生产木箱物料的流出方位。
2.生产工艺功能区是主要的机器设备摆放及操作区。由于木箱生产的工艺是独立的，把不同工艺的机械设备放在不同地方，形成各个单元工作站。
（1）第一道工序是A开板和B开木方。由于物料从原料储存区取出，紧邻原料储存区。使用机械设备涉及：马氏锯、推台锯，使用机械少。
（2）同时钢带制作C属于独立工序，钢带的储存就在生产机械旁边，离它的下一个工序的距离最近，及在G/F附近布局。使用机械设备涉及：钢带机，配备数量1。
（3）D丝印属于从属工序，所用丝印板不占地方，可以灵活取用，考虑将其放在上道工序即开板旁边。工艺A开板和D丝印合并，视为一个工艺点，生产线布局同相邻工序A成组摆放，便于物料传送和人员换岗。
（4）木箱生产中，工序E、F、G产品是中间产品，但是由于E、F、G都可以直接入库，以半成品形式进行库存，不影响后续成品箱体H、I的生产，不会形成瓶颈工序。所以E、F、G产品生产的功能区分布ABCD与成品和半成品仓库的中间位置。使用机械设备涉及：冲床、折弯机、液压机等。
（5）H、I属于拼幅制作箱体，没有大型机械，但是需要大的操作场地，位于半成品仓库附近。使用机械设备涉及打钉枪击铁锤，可规划到一起为组装场地。
3.区域内物流路径的划分，大型原料非传送带式，用推车类型传送为主，主通道可以用3米叉车通道。副通道以1.5米为主。
4.木箱生产成品箱装车的理货场地划分。考虑到大型车辆的的大进大出，要设置在物料流入的原料仓和流出的成品仓入口旁边及出口。
四、现场布局图绘制
结合三对木箱生产现场布局的分析，遵循生产物流基本原则：统一原则、最短距离原则、物流顺畅原则、安全满意原则、灵活机动原则，优化后的车间布局思路如下图三。
