第 1 章 绪论
1.1 选题背景
对于制造业来说，随着经济和社会的发展，企业间的竞争日趋激烈，客户对产品的质量、多样性需求以及交货期要求越来越高，使得产品成本大幅度的提升，利润的增长空间不断收窄，企业的生存越来越难。
为了提高自身竞争力，越来越多的企业不断的改善自身生产管理模式，更加注重挖掘企业内部潜力，减少浪费、提高效率，最终提高企业效益。制造业企业特别重视以 JIT 为基础的精益生产[1]方式（lean production[2]）。
精益生产是以追求最低浪费和最高生产效率为目标，以市场需求决定生产的一种方式。通过改进生产流程、优化车间设施布局、精细现场管理等方式，达到平衡生产线，高效生产产品，满足市场需求。
本文以鑫凯机械制造公司作为研究对象，主因是目前该公司产品成本控制以及管理水平较为落后，存在较多的问题，一直未得到有效解决。通过应用精益生产理论，从公司 5S 现场管理、生产设施布局方式上来寻找改善公司内部的浪费、不合理、不均衡现象，最终实现产品利润最大化，增强产品的市场竞争力。
精益生产理论强调消除浪费，而 5S 现场管理是精益生产中最有效、最基础可行的管理，是实践中最易操作的管理方法。
精益生产理论强调拉动、均衡化生产，在设施布局设计时结合这一思想，要求系统考虑各生产环节设施配置、物流运输及路径以及辅助系统的匹配，在设计之初就要系统考虑。
因此，5S 现场管理、车间设施布局是精益生产的实施工具，而车间设施布局的前置性决定了实施精益生产的重要性，为此，本文研究的焦点问题主要是鑫凯机械制造公司生产车间设施布局研究。
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1.2 研究目的和意义
1.2.1 研究目的
本文借鉴精益生产理论，从车间生产设施布局和现场管理上进行系统分析，深挖潜力，用相应的改善方法进行车间布局优化和车间现场管理效能提升，最终实现产品利润最大化，进而增强企业的市场竞争力。论文研究目的如下：
（1）对车间设施布局数据进行采集，寻找存在的问题。
（2）系统优化车间的布局，减少搬运成本，使其更加合理。
（3）减少在制品堆积，缩短生产周期、提高生产效率。
1.2.2 研究的意义
（1）理论意义
精益生产是一种新型、高效的生产方式，核心理念就是彻底消除浪费，以最少的产品消耗来最大程度上满足顾客的需求[3]。5S 管理的运用，可以提高企业的运行效率和质量，为员工创造更加安全高效的生产环境。
好的车间设施布局决定了企业生产活动高效、稳定的进行［4］，反之则会导致物料搬运成本高、在制品积压、生产效率低下以及安全隐患等问题。从目前现状看，我国大量的制造企业大多数是中小型规模，受资金、技术等方面的局限性影响，基本上没有车间设施布局规划，往往凭主观经验随意布置，甚至一直沿用建厂时的设施布局，而且从未改善过，这恰恰造成了成本高、效率低、现场管理混乱的局面，在激烈的市场竞争中没有优势。因此本文优化车间设施布局的方法对众多中小型制造企业具有理论实践意义。
（2）现实意义
车间设施布局是企业生产系统的核心，布局优劣影响企业物流成本与生产效率。本文的研究对象是公司托辊生产车间，通过实地调研和数据采集与分析，找出车间存在的影响成本与效率问题并加以改善，提供科学的车间设施布局方案，从而为企业降低生产成本，提高生产效率，具有重要的现实意义。
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第 2 章 相关理论概述
2.1 精益生产理论
精益生产方式由丰田公司首创，既有单件生产的灵活性，又有大规模生产的低成本。实施精益生产的厂家把目光聚焦于尽善尽美上，不断追求降低成本、零库存，无废品，虽然该目标很难达到，但通过不断追求尽善尽美，最终定会实现优秀向卓越的转变。
2.1.1 精益生产的概念
精益生产，“精”表示精良、精确、完美，“益”表示更加，意即已经好了还要更好。从一般意义上说，精益生产是对一切资源的占用少、利用率高的生产方式。所以精益生产关注的是不断地降低成本，实现效益的提高，利润的源泉在于制造过程和制造方法。制造过程与方法不同，产品的成本就会不同。通过不断地现场改善，降低产品成本，来确保企业利润。
2.1.2 精益生产的主要内容
产品的制造过程中经常存在浪费现象，也存在多种浪费方式，比如：不合格品的浪费，产量过剩的浪费，大库存的浪费以及等待浪费等。而且管理者对这种情况的低重视程度导致企业利润减少。而精益生产的主要内容是减少产品在生产过程和加工方法中所产生的各种浪费。因此，这种生产方式能够有效提高公司整体利润。
由于浪费存在于制造过程和加工方法中，所以需要系统的寻找。根据作业线顺序，丰田生产方式创始人总结出在该过程中的七种不增值浪费：
（1）过量生产浪费：产品产量超出所需要量（2）库存浪费：对企业运营资金造成影响，掩盖了管理不善问题（3）搬运浪费：在搬运产品过程中，搬运是不增值活动（4）加工浪费：要么加工过程不合理，要么加工过于精细（5）等待浪费：因生产线不平衡或者计划不合理等原因造成（6）动作浪费：工作地缺乏组织、布置差、不一致的工作方法（7）缺陷浪费：加工过程中产生次品而造成的浪费
综上，精益生产就是科学系统查找在生产过程中每一步所存在的浪费现象，并通过改进消除浪费，尽大可能增值，从而提高企业利润。
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2.2 设施布局理论与 SLP 方法
2.2.1 设施布局理论概述
在工业领域中，生产和服务设备/设施布局是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设备的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置[43]。主要包括两部分，即厂区整体布局和车间设施布局。前者主要处理企业所有设施间相互位置，是对企业所有设施的规划；后者主要处理的是车间局部设施间的相互位置。
本文主要研究对象是托辊车间设施布局，对厂区整体布局不作研究。
（1）车间设施布局的定义
车间设施布局是指合理安排企业内部各个生产作业单元和辅助设施相对位置与面积、车间内部生产设施的布置，实现企业的生产目标需求。
降低生产成本、提髙生产效率是车间设施布局的目标，实现生产过程中物料和信息的有效传递，不同的车间设施布局有不同的设计方案，其花费成本对企业生产运营的效率影响巨大[44]。
（2）车间设施规划原则
车间设施布局应该符合生产工艺过程的要求，避免出现路线的相互交叉和物流的迂回运输。因此，要尽可能把生产关系密切的作业单位布局在一起，而把作业关系远的作业单位要尽可能疏远安排。车间设施布局应按照“从大到小，从宏观到微观”的原则，按照“先把握整体布局、再选定生产线布局模式、接着细致规划每个操作层面”的步骤循序渐进的进行。同时，对每个细节都关注到位、毫不遗漏，确保现场布局的全面性和精益化。
（3）车间设施布局的基本形式及优缺点
企业在实际生产中，针对不同产品品种、类型以及生产批量选择不同形式的车间设施布局，常见的设施布局[45]如表 2.1
第 3 章 公司生产车间的现状分析.................. 19
3.1 公司简介及生产概况...............................19
3.1.1 产品的基本信息...........................19
3.1.2 产品生产工艺流程..........................19
第 4 章 公司生产车间设施布局精益化设计研究..................................30
4.1 运用 SLP 方法的生产车间设备布局研究........................... 30
4.1.1 产品工艺分析及作业单位划分...................................30
4.1.2 生产车间设备布局方案设计..................................42
第 5 章 车间设施布局评价与精益化管理实施................................... 50
5.1 层次分析法介绍.......................................... 50
5.1.1 建立层次结构模型.......................................50
5.1.2 分层次构造对比矩阵................................ 51
第 5 章 车间设施布局评价与精益化管理实施
5.1 层次分析法介绍
层次分析法（AHP）是美国运筹学家 T.L.Saaty 在上世纪 70 年代初，为美国国防部研究某课题作的多目标综合评价方法，此后正式提出这种实用的多要素的决策分析方法。
该方法结合了定性分析与定量分析，用数量的形式处理主观判断，适用于处理那些多目标、多层次的复杂大系统问题，是一种简洁的、实用而富有成效的、在系统工程中经常用的评价优化决策的系统方法。
层次分析法是把复杂的多目标决策问题看成一个要达到的总目标，并将目标层层分解为多个准则目标因子，并按照因子间的相互关系分解为若干层次，最终形成多层结构模型，然后求出每一层次对上一层次的权重，最终归结为最底层相对于最高层的权重的确定、相对优劣次序的排定。
层次分析法基本步骤是建立层次结构模型、分层次构造对比矩阵、计算权向量（特征向量归一化）并作层次单排序及检验、计算组合权向量并作层次总排序及检验。
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第 6 章 总结与展望
6.1 研究结论
本文研究的对象是鑫凯机械制造公司托辊车间，通过对该公司托辊车间现状进行分析后，发现其设施布局存在的问题，并使用系统布置设计（SLP）法对其进行设施布局优化，评价择优改善方案，最终得到合理的车间布局方案。本文的主要结论如下：
（1） 整理分析实地调研和现场数据测量采集，找出鑫凯机械制造公司托辊加工车间在现场管理、设备布局现状等存在的问题。
（2）运用 SLP 法对托辊车间设施布置问题进行了优化，得到两种可行的改善方案，相比车间现有的布局方案，改善后的两个方案的物流强度量距积和分别减少了 7163593kg*m、4419334kg*m。
（3）采用层次分析法对现有方案和两个改善方案进行评价,选取最优方案。
（4）定置管理是现场管理的基础，同时，也是开展其他生产活动的基石，定置管理方案的实施使车间的资源和空间都得到了最大程度的利用，消除了车间员工的惰性和随意性，提升了企业生产效率和产品质量。
参考文献（略）