工厂布局规划案例

背景介绍

青岛xxx智慧电器有限公司位于青岛市黄岛区，主要以生产太阳能热水器、电 热水器为主。随着xxx热水器产品在市场上的销售逐步走高，对产能的需求也相应

加大。为满足新的产能需求，公司启动了中德生态园的新工厂建设项目，规划建 立引领行业的热水器新工厂。

本项目需要完成xxx智慧电器新工厂园区、厂区和生产区域的布局&物流规划

设计及实施咨询服务，项目规划中应充分融入自动化、信息化等智能制造的先进 技术，并在模式引领、性价比间取得平衡，建立综合收益最大化的互联工厂新模 式。

厂房资源

5.2.2 厂房位置

位置：新工厂位于中德生态园，在生态园  22号线与生态园3号线交叉路口；

5.2.2 厂房面积

占地面积：新厂房长度280m，宽度120m， 基底占地面积270*120/32400平方米；

建筑面积：

新厂房为结构：

外围南北辅房为混泥土结构，其中，北面为2层，南面办公区为3层， 外围东西辅房部分及中间厂房部分为钢构厂房，楼层为1层；

总建筑面积：62640平方米

5.1.3 厂房结构

厂房类型：新厂房框架结构混凝土建筑；

层高设置：新厂房建筑总高度13.8米，主体部分为1层，各楼层高度分别设置为：  (单位：mm)

柱网结构：柱网横向26跨、纵向6跨；横间距不等，但呈对称分布：从南向北柱

距分别为1100、1000、9000X22、8900、8700；纵向间距分别为11650、12000、 10000X6，12000、11650如图所示

承重参数：北面：新厂1楼地面荷载标准值载为2吨/m2，2楼地面荷载标准值载

为800公斤/m2；

规划纲领

规划原则

在考虑厂房建筑特点造成的“硬约束”的前提下，我们需要尽可能贯彻如下原则， 对新厂房进行规划和优化。

大原则1、新工厂造智能工厂模式；

①物流智能化； ②生产线体自动化；③生产过程信息化；④生产现场可视化；

大原则2、新工厂生产效率最大化；

①工序之间资源配置，速率配置尽量平衡；②各工序有机结合，相关工序集中放 置原则；③流水化单件流布局；

大原则3、新工厂物流路径最短化；

①物料搬运最短原则；②生产过程物流无交叉迂回；

大原则4、新工厂空间利用最大化； 其他考量原则：

安全：厂区布局考虑安全第一原则；

6.2 产能设置

青岛xxx智慧电器有限公司主要生产五款产品，普通家电热水器，一体太阳能热水

器，夹层胆热水器、集热平板、异型机热水器，根据xxx内部供应链提供预测需求， 在2022年新工厂预计产能达到140万套/年；

布局规划实施路径

规划产品 P-Q 分析

产品数量（P-Q）分析是一个很简单但是非常有用的工具。它可以用来对生 产的产品按照数量进行分类，然后根据分类结果对生产车间进行布局优化。

在组装作业中，可以使用产品数量分析按照物料清单分析零部件的通用性和消耗 数量。零部件的通用性是判断不同的产品是否可以混流生产的一个评估标准，而 零部件的消耗量判断如何组织零部件的供应很有帮助。

没有进行产品数量分析的公司，通常会认为他们的生产不是重复性的，很难利用 精益工具进行优化。实际上，产品数量分析能够找出表面上没有规律的市场需求， 使得生产型企业能够重新组织生产线，来满足客户的实际需求。

产品数量分析通过将成品的客户需求量（通常3-6个月），分成主要的三类产品：  A类产品：这些是很少的几种产品，但是其需求量却大到需要为它们建立专门的 生产线。通过只有5-10种产品却占据了70%的市场需求。

B类产品：这些产品通常是一个产品系列需要一个专门的生产线。其中产品系列 通产是根据技术方面的相似性来分类的。通常有大约1500个B产品，占据大约25% 的需求。

根据表7.1 PQ/R分析得出结论如下：

平板集热器1.8阳台系列占整个业务56%，作为后续主要研究对象，

夹层胆热水器：100L竖式系列占整个夹层胆热水器业务50% 作为后续主要研究对象

普通电热水器：J1系列占整个普通电热水器20% 作为后续主要研究对象;

一体太阳能热水器:90L以下型号作为主要分析依据；

异形机热水器：Es60H-PLUS9作为主要分析依据；

根据订单预测量分析普通电热作为新工厂绝对主力产品

7.2 现有工艺分析

产品工艺分析一般采用工艺分析表， 该表是用工序图示符合表示产品或部件 在生产过程中所发生的操作（如搬运、 检验、 停止等） 工序次序的图表。 在

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表中要记录工序加工时间、移动距离等工序分析资料。工艺分析表的式样很多，通

常都在表的中间位置安排工序图示记号， 右侧简要记载作业条件， 左侧记载加 工、 检查等所需时间和搬运距离等。 通过对加工、 搬运、 检验、停滞等四种 工序工艺的调查和分析，研究并提出改进方案。

7.3 新工厂总体资源测算

资源测算目的主要是核算当前规划面积是否能满足未来产能规划的需求，而决定 这个面积的因素是各工序线体需求数和辅助区域需要的面积；

各工序线体需求数输入三个重要因子为未来产能的规划、每段工序实际产能、总 上班时间；

公式如下：

线体需求数=未来产能的规划/（每段工序实际产能*总上班时间）

①产能评估及线体需求测算（表 7-3.1）

表 7-3.1

②生产线面积评估（表 7-3.2）

新工厂总体资源测算，作为新工厂布局的重要环节，其作为布局输入的重要条件

之一，其结果影响着整个新工厂布局的方案。

整体区划

园区大物流规划

入口：见箭头初始位置，并明确人员出入口与货车出入口分离（其中人流路线与 原材料发送路线稍有重叠，通过斑马线标识；

主路径：原料进料物流与成品出货物流同向； 出口：见箭头终点位置，

整体货车一进一出，物流车不掉头倒回。

7.4.2 厂区功能区定义

设计原则： 具备客户参观性，体现新厂工艺、自动化程度先进性，物流的顺畅度；  先决条件：工厂西北角为集热平板立体仓，东面西面两侧为辅房，南面为办公楼，

负一层为成品仓和出货场所；

如下图所示：生产线体5条生产线体，仓储区分为6大块，2块预留区占地多达2000 平方，其具体在厂区分布位置如下图（图 7-4.2 ）：

图 7-4.2

新厂房内部物流规划

主路径：虽然受新厂房原诸多建筑条件的限制，在项目组团队的努力下不断优化， 最终规划下来的方案整体物流仍较流畅，物流贯穿了各制程段，实现流线化物流：

物流路径

因涉及内容比较多，在后面7.7物流配送规划中详细阐述

参观路线

设计方案关键词：互联工厂、工厂产品特色亮点、路线简洁、重点突出、用户体 验感、先进的展示手段；

根据不同参观对象及不同的参观景点，我们制定了3条参观路线

通道设置

车间内主通道的设置非常重要，根据物流量分级设置，物流量大的主通道宽3米保 证载货叉车双向通行。

主通道：W=3000保证两叉车双向通行 次通道：W=3000保证牵引车双向通行

支线通道道：W=1500主要是人员消防通逃生通道

作业环境

焊接环境要求：

焊接环境存在如下安全隐患

①触电危害；②焊接过程中烟尘危害（如重金属中毒、有害气体危害）；③.高频 辐射、噪音危害；④光辐射危害；

布局考虑措施：

焊接尽量采用自动化工艺；2.焊接抽风等环境改善3.个人防护等措施；

ESD环境：部件预装及生产线体装防电墙罩工序要做ESD防护；

工艺规划

工艺规划根据未来四年不同的生产需求设计不同的线体和生产人数投入，线体设 计按照当前世界最先进生产工艺设计；

未来五年产能和线体人员分布（表 7-5.1）

生产线体介绍

普通拉伸胆电热水器生产线

拉伸胆是一种新的工艺，是通过把圆板拉伸成桶型（底部为半圆形），焊接上下盖成型为内 胆储水，减少一道环缝焊接和直缝焊接，漏水率会大大降低！

拉伸胆线（上下盖成型）