一、设计研究背景与意义

随着经济的发展，汽车普及时代的来临，各种新型汽车对我国汽车市场的影响将越来越大。新一代汽车产品无论从外观、性能和技术含量上，还是从安全、环保、节能等方面，都与传统的汽车有了本质的区别，体现在汽车零部件各个方面上的开发和生产制作工艺上。汽车零件车间生产线的技术现状的好坏直接影响汽车的生产效率和产量;同时，车间优化与设备布局的好坏直接影响整体生产线的效率。

我们都知道企业的生产车间相当于企业的心脏，直接体现了企业的效益和规模化。一个好的车间布局，不仅仅会给生产带来方便以及高效，更直接影响到企业的生产效率，甚至能够影响企业的兴衰！车间的设备布局，它决定了车间物流的方向和速率，因此，车间布局是构造一个车间有效系统的核心项目。我所做的设计是关于汽车零件车间的布局优化，汽车零件间的布局在设计整个布局时需要全力排除工作中不经济和不合理的现象，使我们更加舒适、快捷、高效地生产出高品质的产品，更好地为其下游部门提供服务。在布局方面将工序分析、搬运、布局等手法相结合，来达到我们优化的目的。

在进行布局优化之时能够使生产自动化、环境整齐化， 分析是否有不必要的停滞。搬运的次数是否过多。搬运的距离是否过长，搬运的方法是否正确，加工和检查方法，设备配置和作业顺序等一系列问题。通过布局，我们要达到减少暂时存放区和搬运次数、搬运时间和搬运距离的缩短。使车间现场宽敞明亮、干净整齐。

二、国内外学者对于车间布局优化的研究方向

成产车间作业空间设计的优化，是为了提高生产效益而设计的。是工业工程学科的一个重要组成部分。车间布局设计优化和物流（Logistic）起源于二战时期，真正发展起来是在近十几年间。随着工业化的进程，美国，德国、英国、法国、新加坡、日本、香港等国家和地区的现代综合生产车间作业空间设计的优化和物流业已相当成熟。

现阶段，国外针对企业设施规划与物流系统分析的研究包括了设施选址、设施布置设计（SLP）、物料搬运系统设计（SHA）、物料搬运装备与技术、计算机辅助设计（CAD）、物流系统设计建模与仿真等方面内容，研究比较成熟、深入，形成了各种经典的设施设计理论。而国内对于设施设计与物流系统研究起步比较晚，相对于国外学者的研究比较滞后。不过，近年来国内对这一领域的研究也相对活跃起来，特别是在物流系统的建模和仿真研究上面。但真正运用到企业中，理论和实践能够完美结合的案例却凤毛麟角。 其中，在实际运用中比较普遍的还是系统布置设计（SLP－System Layout Planing），和物料搬运系统设计（SHA－System Handling Analysis）。优良的设施布置是提高生产系统效益的重要源泉和手段,是改善生产系统整体功能、实现现代化管理和先进生产方式的前提和基础。前各个工厂采用传统的车间布置方式，这种方式显然不适合新形势的发展。 工厂布置的方法和技术一直是工业界不断探索的问题。20世纪60年代美国Richard Mu提出的系统布置设计(Systematic Layout Planning),是对设计项目进行布置的一套有条理的、循序渐进的、对各种布置都适用的方法。

从我所浏览的文献来看，车间布局优化的常用的方法是SLP（系统布置设计），常用软件是Flexsim，还有基于C_W算法的设施布局优化，此外还有基于OpenGL技术的三维车间布局的研究。由此可见车间布局优化的重要性。

混流车间的设施布局会直接影响到混流生产的效率。王进和樊树海在《混流生产车间布局研究》中提出了用矩阵运算方法判断混流生产线上各工序的关系，并判断工序冲突的存在，提出了处理工序冲突的方法。定义了混流生产线的工序的时间，节拍，以及工作地时间。结合流水线平衡方法，得出了使混流生产线平衡的方法。根据混流生产的特殊性，提出了混流生产车间布局的方法【1】 。

SLP是在对企业生产流程、物流量详细分析的基础上，运用以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线进行的生产设施规划设计的方案。陈呈频，毕娜，施祺方，兰秀菊在《车间设施优化布置方案》中运用系统布置设计SLP方法对企业现有设施布置进行系统分析，提出优化方案，并对方案进行评价，达到降低物流成本的目的。在对某企业详细调研的基础上，对该企业某车间的物流瓶颈成功运用了该方法【2】。