1、安氏亚太以XX企业为案例进行精益物流研究第1章 绪论1.1 研究背景及意义随着我国铜冶炼企业的逐渐崛起，铜制品流通行业也会随着铜冶炼生产企业的发展而发展，铜冶炼企业也会不断的提升其自身价值，不断发展，去迎接更多的挑战和机遇，当前，冶炼企业正逐步向中国中部地区和西北部转移，是我国铜冶炼行业发展的重要阶段，如何将铜冶炼企业融合到国际这个环境中去，是铜制品流通业需要不断深入研究的重要问题。从产业前景上看，未来铜制品流通业的主要走的是多元化，具体化，小型化的灵活性服务企业，以求最大限度的实现企业价值。无论是矿源，还是加工过程，乃至销售都离不开物流的技术支持，而最终在流通领域上的某一个方面做大做精做专，
2、才能立于铜冶炼之林而不倒。正是如此，我国很多大中型城市都在规划或建设铜冶炼物流基地，铜深加工中心，铜冶炼副产品运输公司，仓储集团等，但是由于我国的铜冶炼方面的物流技术才刚刚开始，大部分的布置规划主要是由外协单位的设计人员主观定性分析来进行，人为影响较大，生硬且缺乏科学分析，因此铜冶炼企业进行精益物流生产的设计规划方法，已逐渐成为人们的研究重点。本课题的研究项目是山东省聊城市某铜冶炼企业（本文为祥光铜业有限公司）的精益物流生产。在该项目与物流配送中心理论研究相结合的基础上，参考其他物流案例和物流配送中心项目规划的资料和经验，以及规划设计铜冶炼企业精益物流生产的方法。研究的目的主要是台套工业工程中
3、的SLP（Systematic Layout Planning,系统布置规划）的方法和思想在铜冶炼精益物流生产中的应用，通过对铜冶炼企业的物流精益化，实现以最低的投入建设满足目前和未来一段时间内的物流需求，并以较低的成本和较高的效率来运作。1.2 物流概述物流(logistics)是指利用现代信息技术和设备，将物品从供应地向接收地准确的、及时的、安全的、保质保量的、门到门的合理化服务模式和先进的服务流程。物流是指为了满足客户的需求，以最低的成本，通过运输、保管、配送等方式，实现原材料、半成品、成品或相关信息进行由商品的产地到商品的消费地的计划、实施和管理的全过程，物流构成：物体的运输、配送、仓
4、储、包装、搬运装卸、流通加工，以及相关的物流信息等环节。 物流活动的具体内容包括以下几个方面：用户服务、需求预测、定单处理、配送、存货控制、运输、仓库管理、工厂和仓库的布局与选址、搬运装卸、采购、包装、情报信息。1.3 精益物流的概念精益生产（Lean Production，LP），又称精良生产，其中“精”表示精良、精确、精美；“益”表示利益、效益等等。精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中提出来的。它们在做了大量的调查和对比后，认为日本丰田汽车公司的生产方式是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式，称
5、之为精益生产，以针对美国大量生产方式过干臃肿的弊病。精益生产综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。1.3.1 改善企业的目标就是在持续不断的提供客户满意产品的同时，追求最大化的利润。在当前很多企业面临多品种小批量的情况下如何有效的满足客户同时低成本的生产的困境。精益生产方式综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求在生产系统中实现多品种少批量高质量低成本的生产 。为了实现精益，许多改进工具及技术已广泛运用，如价值流分析、丰田精益生产方式，看板（拉动系统）、快速换型换线、均衡生产、单件流、7S、TPM等等。在今天面临市场多变，客户需求多样化的情况下
6、，众多企业通过精益生产方式的实施，在以下方面得到显著改善：提高了企业的生产效率、缩短生产周期，提高企业对顾客需求的应变能力； 降低库存，提高库存周转率提高产品质量，降低运作成本我们为企业进行整体精益系统的设计，人员培训与项目改善支持，同时，也可以为企业提供关键流程或工序的改进。包括：精益系统的设计和执行咨询与辅导：企业与远诚咨询公司共同确认精益生产活动的开展方式，目标，范围，时间计划，项目评估等精益系统推行专家证书培训精益大师证书、精益系列培训精益专项辅导： 专题项目指导及改善，如：7S系统建立，看板拉动系统，TPM，生产效率提升，成本降低，降低库存等等专门课题培训和应用： 7S, 全面质量维
7、护TPM，VSM价值流应用，IE工业工程，设置时间降低，看板与拉动系统，单件流，标准工时，SMED快速换模。等等 1.3.2 精确的确定产品的价值精益思想的关键出发点是价值。精确的确定产品的价值是精益生产的重要前提和根本保证。目前，在全球范围内，多数的企业有这样一个思想误区：我们的顾客认为价值是由生产者创造的，生产者的劳动是价值形成的原因，也是生产者之所以存在的理由。在欧洲，尤其是德国，公司的高级管理者们很热衷于提高他们产品的性能和生产工艺的水平（他们认为这是产品的价值所在），然后向他们的顾客去介绍和推销自己的产品，虽然他们产品的功能在用户看来并不实用；到了日本，企业在定义产品的价值时，更注意
8、创造价值的地点，甚至在丰田这个精益生产的先驱企业，为了满足国内社会对于长期雇佣和稳定零部件协作商关系的需要，大多数的高级管理人员在定义价值时，也是先考虑怎样在国内设计和制造产品。抛开世界上这三种最主要的对价值的扭曲不谈，价值的定义到处被现存的组织、技术、未折旧的资产的力量、以及过了时的规模经济的思想歪曲了。1.3.3 识别价值流价值流是使一个特定产品通过任何一项商务活动的三项关键性管理任务时所必须的一组特定活动。这三项任务是：在从概念设想，通过细节设计与工程，到投产的全过程中的解决问题的任务；在从接受订单到制定详细进度到送货的全过程中的信息管理的任务；在从原材料制成最终产品，送到用户手中的物质
9、转化任务。确定每个产品的价值流是精益生产的第二步。特别是，价值流分析几乎总能显示出沿价值流的三种活动方式：(1)有很多明确的创造价值的步骤；(2)有很多虽然不创造价值，但在现有技术和生产条件下不可避免的其他步骤(我们称之为一型浪费)；(3)还有很多不创造价值而且可以立即去掉的步骤(我们称之为二型浪费)。如果用这种方法去检验我们的生产过程，你就会发现，原来在我们习以为常的生产方式中，竟然存在如此多的浪费，更为重要的是：我们对此还是一无所知。 现代社会，企业的外购项目逐渐增加而自制项目逐渐减少，真正需要做的是有共同利益的各方面自愿组成联合，一起查看被分裂开的价值流。这种联合要检验美一个创造价值的步
10、骤，而且要持续到产品的最后。1.3.4 价值流流动这是精益生产中最精彩的阶段：要使保留下来的、创造价值的各个步骤流动起来。而现在的多数管理者仍然认为，各种活动都应该按照类型分组，以便能够有效的运作也易于管理。 在汽车制造业，亨利福特和他的助手们是最先认识到流动潜力的人。1913年，福特把轿车总装生产转变为连续流动生产，使福特的T型车的总装工作量减少了90。同样，福特把这种原理应用到其他生产过程，由此大大提高了整个生产过程的生产率。但是，福特只是发现了特例，而真正的挑战在于：在少量生产时期创造连续流动。 精益的方法是要重新定义职能、部门和企业的作用，使他们能对创造价值做出积极的贡献；是要说明价值
11、流上每一点的员工真正需要，因此，使价值流动起来才真正符合员工的利益。这不仅要求为每种产品建立精益企业，还应该重新思考传统的企业、职能、职业，重新考虑精益战略的发展。1.3.5顾客拉动从“部门”和“批量”转化到“生产团队”和“流动”，第一个可见的效果是：从概念投产、销售到送货以及原材料到用户所需的时间大大的减少了。引进了流动以后，需要几年才能设计出来的产品，在几个月内就可以完成；需要若干天才能办完的订货手续，几小时就可以办完。而且精益系统现在可以使正在生产的所有产品进行任意组合，所以变了的需求可以及时得到满足。 精益生产的这种做法能从库存量下降和投资回收速度加快中一下子节省下大量资金。它确实是一
12、个革命性的成就。因为，一旦有了在客户需要的时候就能设计、排产和制造出用户真正需要的产品的能力，就意味着你可以抛开销售预测，直接按用户告诉你的实际要求生产就行了。这就是说，你可以让用户从你那里按照需求拉动产品，而不是把用户不想要的产品硬推给用户。1.3.6 尽善尽美当各种组织开始精确的确定价值、识别出整个价值流、使得特定产品创造价值的各个步骤连续流动起来并且让用户从企业拉动价值时，奇迹就开始出现了。它表现为，在提供出一个比以往都更加接近用户真正需要的产品时，人们也在无止境地不断减少付出的努力、时间、场地、成本和错误。突然之间，尽善尽美，这个精益思想的第五原则，看起来就不象是一种胡思乱想了。 1.
13、3.7 赶快行动当我们具备了精益的理念，向精益转型就成为摆在我们面前的最重要的目标，这也是最具难度的一步。首先从克服现存于灰域组织中的惰性开始起步。为了迅速产生使你的机构不能小视的效果，你需要一位变革代理人，还需要掌握精益知识的精髓（也可由多人掌握），以某种类型的危机作为变革的杠杆、画出一个价值流图，坚定对你的创造价值的活动迅速进行彻底改善的决心。1.4 论文的主要内容本文结合铜冶炼企业的物流特性和现状，针对铜产品精益生产的过程中存在的问题，将工业工程领域中工厂设计的技术系统布置规划SLP（Systematic Layout Planning）应用到铜冶炼企业的精益生产中去，研究SLP方法在铜
14、冶炼企业精益物流生产中的应用，进一步验证SLP方法规划设计布局的可行性和科学性，也为其他铜冶炼企业的布局设计和规划提供一点参考。本文研究的主要内容：（1）介绍该铜冶炼企业的平面布置现状，规划过程，规划方法等。在分析铜冶炼企业精益生产的特性、发展状况的起点上，提出铜冶炼企业精益物流生产的具体功能。（2）分析多种平面设计犯法，重点阐述SLP方法在铜冶炼企业中应用的可行性，基本要素和实施过程。（3）改善内部物流及信息流顺畅，保证必要的生产时间，减少浪费和损失。（4）加强对生产过程中的质量控制能力，保证质检部门在生产过程中所起到作用。（6）实线生产车间的有效利用，同时兼顾科学合理的车间布局。（7）减少
15、不必要的人员流动，增加适当的半成品、成品暂存空间。针对背景项目，根据调研数据和统计资料，在确定企业硬性配置和功能的情况下，运用SLP方法规划祥光铜业的精益物流生产。提出两个方案，并对两个方案进行评价第2章 精益物流概述2.1 精益物流介绍精益物流是起源于日本丰田汽车公司的一种物流管理思想，其核心是追求消灭包括库存在内的一切浪费，并围绕此目标发展的一系列具体方法。它是从精益生产的理念中蜕变而来的，是精益思想在物流管理中的应用。精益物流的内涵：在沿着价值流的各个公司和工厂之间，建立一个能够经常以小批量进行补给的拉动系统。我们假设A公司（一个零售商)直接向顾客销售产品，而且从B公司(一个制造商)大批
16、量、低频率的补给货物。精益物流将会在零售商(A公司)安装一个拉动信号，当他售出若干的货物之后，这个信号就会提示制造商，补充相同数量的货物给A，同时制造商会提示他的供应商补充相同数量的原料或半成品，以此一直向价值流的上游追溯。精益物流需要拉动信号（EDI，看板，网络设备，等等），来保证价值流各工序之间的平衡生产，举个例子，用频繁的小批量装运方法，将零售商、制造商、以及供应商，联成一条“送牛奶”的供应链。2.2 铜冶炼物流概述首先各种铜精矿按一定比例混合，通过皮带输送机运输到蒸汽干燥机干燥后，由气流输送设备输送到炉顶干矿仓，再通过失重仓、给料螺旋振动给料器进入精矿喷嘴，与氧、工艺风混合、瞬间反应进
17、入熔炼炉炉膛，铜、渣分离，冰铜经冰铜水淬，由皮带输送机输送到冰铜仓。冰铜仓的冰铜根据品味按比例混合、磨碎、干燥，由气流输送设备输送到FCF炉顶仓，过程和FSF一样。铜、渣分离，粗铜通过溜槽进入阳极炉，再氧化、还原，经圆盘浇注成380公斤左右的阳极板，去电解车间。熔炼车间阳极炉工段产出的合格阳极板经阳极准备机组整形加工后,与不锈钢阴极同时或分别由电解专用吊车吊入电解槽，电解液为硫酸铜和硫酸的水溶液。经过一个阴极周期，载铜阴极由电解专用吊车送到阴极剥片机组，完成洗涤、剥片、堆垛、称重、打包、排板等功能，阴极铜送阴极铜堆场，不锈钢阴极由电解专用吊车吊回电解槽。经过一个阳极周期，残极经残极洗涤机组进行
18、洗涤、堆垛、称重后由叉车送到熔炼车间。电解液由循环槽经电解液循环泵泵至板式换热器加热至65左右后进入高位槽，经分液槽自流至各个电解槽。电解槽供液采用槽底中央给液方式，由槽面两端溢流出的电解液汇总后返回循环槽。为保证电解液的洁净度，配备了专用的LAROX净化过滤机，循环系统每天抽取电解液循环量的约25%进行净化过滤。根据电解液中杂质的情况，每天抽取部分电解液送净液工段处理，保证电解液中铜、酸及杂质浓度不超过极限值。为保证电解液成分，调节阴极铜的物理性能，需在电解液中加入硫酸、添加剂。出装槽时，上清液流入上清液贮槽，经净化过滤后返回循环系统，阳极泥浆排至阳极泥中间槽，由阳极泥中间泵泵至浓密机，经沉
19、降分离后上清液溢流至阳极泥贮槽，由输液泵泵至手动压滤机压滤；底泥由隔膜泵泵至自动压滤机压滤。压滤机压滤后滤液均流入上清液贮槽，再经净化过滤后返回循环系统，滤渣即为阳极泥，装箱后均送贵金属车间回收提取贵金属。熔炼产生的烟气通过密闭管道输送至烟气制酸系统，在烟气制酸系统首先进行烟气净化，采用稀酸洗涤技术对烟气中的尘进行洗涤脱除，同时除去烟气中带有的酸雾，净化后的烟气在干燥塔脱除水分后由二氧化硫风机送入转化工序，二氧化硫在转化系统被转化成三氧化硫，生成的三氧化硫在干吸系统被吸收成为成品浓硫酸，浓硫酸又通过密闭管道输送至酸库储存、外销。在烟气净化系统产生的稀酸被送至废酸、废水处理系统，经过硫化处理、石
20、膏制造、中和等工序处理成为合格的水，处理水输送至渣选车间的炉渣冷却场作为冷却水使用。选矿车间工艺主流程为炉渣碎磨、浮选、精尾脱水工艺流程，碎磨采用两段破碎、两段磨矿流程，浮选采用两粗两扫三精流程，精尾脱水采用浓密和过滤两段脱水流程，最终产出合格的渣精矿和渣尾矿。2.3 物流设施布置方法平面布置问题就是在一定的诸如物料搬运费用最小目标下的各分区空间位置的设计问题。一般要经过两个步骤，先是分块布置，然后是完成细节设计。分块布置确定了各分区的形状和相对位置，细节设计则要确定各分区所用的主要设备和附属设施与装置等的相对位置。细节设计常常是与具体系统相关联的，因此，目前多数研究都集中在分块布置的优化方法
21、上。 物流设施布置方法源于工厂布局设计，伴随工厂布局设计研究地不断深入，物流设施布局也参照性地选择了一些方法，有工程图表法、流程图法，现代数理上的优化法、近似法等如SLP法、CORELAP法、ALDEP法、CRAFT法和MultiPLE法等。(l)摆样法。利用二维平面比例模拟方法，按一定比例制成的样片在同一比例的平面图上表示设施系统的组成、设施、机器或活动，通过相关的分析，调整样片位置可得较好的布置方案。适用于较简单的布局设计。(2)数学模型法。运用运筹学、系统工程中的模型优化技术(如:线性规划、随即规划、多目标规划、运输问题、排队论等)研究最优布局方案，为工业工程师提供数学模型，以提高系统布
22、置的精确性和效率。但是用数学模型解决布局问题有两大困难，一是当问题的条件过于复杂时，简化的数学模型很难得到符合实际要求的准确结果;二是布局设计最终希望得到布局图，但是用数学模型得不到。利用数学模型和CAD相结合的系统布局软件是解决问题的一种好方法。(3)图解法。产生于20世纪50年代，有螺线规划法、简化布置规划法及运输形成图等。优点是将摆样法与数学模型结合起来，但在实践中较少应用。(4)系统布置设计SLP法。此方法最初由Richard Muther在1961年提出，提出了作业单元相互关系的密级表示法，形成了一种以大量的图表分析为手段，以物流费用最小为目标，物流关系分析与非物流关系分析相结合，求
23、得合理的设施布置的设计技术。(5)自动布置设计程序(Automated Layout Design Program，ALDEP，ALDEP)法。ALDEP基于凑合法的布置设计的算法。工作原理是按照物流系统作业单元之间的密切程度等级进行平面布置。ALDEP是一个构造程序，等于从一张空白的设计纸开始，从所有作业单元中，随机挑选第一个作业单元到空白的设计图中，然后根据密切程度作业单元。先摆放密切程度高的作业单元，然后再选择密切程度稍低的作业单元摆放，直到所有作业单元都摆放完毕为止。(6)计算机化关系布置规划(Computerized Relationship Layout Planning,CORE
24、LAP)法。CORELAP优化算法和ALDEP法一样，也是根据作业单元间的密切程度来选择和摆放作业单元。CORELAP用长方形的作业单元构造布置。根据对作业单元密切程度的权重赋值，从非常重要到不重要分别赋值6到1,用以计算个作业单元总密切程度等级TCR, TCR表示一个作业单元与另一个作业单元之间的彼此可接受性。CORELAP也是从一张白纸开始，先将TCR最大值的作业单元A放在纸上，然后扫描各作业单元密切程度表，将与A有密切关系的作业单元再放在边上，接着再选择其它有密切关系的作业单元摆放，直到应该摆放的作业单元都摆放完毕。与ALDEP方法不同的是，CORELAP使用了摆放等级和边界长度参数，前
25、者根据准备放上去的新作业单元和已在图上的将分享共同边界的相邻作业单元的权重等级之和来决定选择何者。(7)定量布置程序(CRAFT)法， CRAFT和基于密切程度等级的ALDEP和CORELAP相反，CRAFT使用物流信息或从制表上累加而得出的作业单元物流强度。CRAFT被称为定量布置程序，而前两个方法被称为定性布置程序。CRAFT是一种改进程序，接受一项初始布置设计并用顺序方式成对交换作业单元的位置，试图做出改进。几个设计方案相互比较时，CRAFT用物品搬移或运输成本作为评价标准，这个成本用移动距离的线性函数来表示。(8)多层仓库定量布置程序(MultiPLE)法。MultiPLE是CRAFT
26、的改进型。它可以用于多层楼房设施布置设计，也可以用于单层仓库设计。它与CRAFT一样，MultiPLE使用物流量信息、目标函数和搜索程序，用优化程序产生改进的布置方案。MultiPLE允许任何作业单元位置作双向交换，主要特征是采用空间填充曲线，用于构造布置以及用以表示作业单元布置的空间。(9)最大可平面图布置设计(Maximal planar Graph)法。这是一个基于图论的平面设计方法。像ALDEP和CORELAP一样，图论算法也用不同的密切程度等级的作业单元关系来产生布置方案。同时它也是一种布置设计的构造型算法，算法的目标是在令人满意的毗邻最大化的条件下生成布置。在输入作业单元关系和作业
27、单元要求的空间后，图论方法的设计过程是:首先将最高级的作业单元关系(密切程度)放在一个位置上，其次是所有作业单元连接的图构造成树状图，即没有闭环的图，称之为最大生成树。然后将其余有较高密切程度等级的作业单元继续安放到图上，直到再也不能做出新的边为止。除非要做非平面的三维图。这意味着每条边加上去时不会切割已在图上的各边。这种图称为最大可平面图。在最大可平面图上用各顶点连在一起的方式，将各作业单元连接在一起。由于各作业单元都是具体的面积与形状的，所以进一步要将图论中的图转换为双重图，其中各作业单元已表示成为块状形式。最后，将包含各作业单元需要的空间的双重图变成最终的布置设计块状平面图。2.4 SL
28、P物流分析过程 设施平面布置在设施规划设计中占有重要地位。最初的设施平面布置设计主要是凭经验和感觉。但到了50年代，布置设计从传统的只涉及较小系统发展到大而复杂的系统设计，凭经验已难以胜任。于是，在综合各学科发展的基础上，在平面布置设计中运用起系统工程的概念和系统分析的方法。其中最典型的是Richard. Muther在1961年提出的极具代表性的系统布置设计SLP (SystemLayout Planning)方法。SLP方法是美国的Richard. Muther于二十世纪六十年代在总结了大量工厂布置设计经验的基础上提供的一种以作业单元间物流与非物流的相互关系分析为主线的设施规划方法。采用S
29、LP方法进行工厂总平面布置的首要工作是对各作业单元之间的相互关系做出分析，包括物流和非物流的相互关系，经过综合得到作业单元相互关系表，然后，根据相互关系表中作业单元之间相互关系的密切程度，决定各作业单元之间距离的远近，安排各作业单元的位置，绘制作业单元位置相关图，将各作业单元实际占地面积、可用面积与作业单元位置相关图结合起来，形成面积相关图;通过作业单元面积相关图的修正和调整，得到数个可行的布置方案;最后对各方案进行评价择优，选出最佳布置方案。在SLP方法中，Richard. Muther将研究工厂布置问题的依据和切入点归纳为五个基本要素:P产品;Q产量;R生产路线;S辅助部门;T时间安排。前
30、两个基本要素是一切其他特征或条件的基础。在上述各要素充分调查研究并取得全面、准确的各项原始数据的基础上，通过绘制各种表格和图形，有条理地细致分析和计算，才能最终求得工程布置的最佳方案。随着时代的发展，SLP的不足之处也开始逐渐显现，主要表现在以下方面:(1)激烈的市场竞争迫使企业应用MRP-11, ERP, CIMS等来武装自己，它们信息资源的高度计算机集成化要求设施布局信息的计算机化，同时它们的动态特性要求必须建立设施布置的快速响应，即迅速提供高效可行的新的布置方案。而现在的系统日趋复杂，应用系统布置设计技术手工完成布置和调整十分繁琐，因此既要满足时间性又要满足最优性是不现实的。(2)传统的
31、SLP技术不太适合企业流程再造(BPR)。企业为适应市场变化，需进行企业流程再造，即聚焦于核心增值流程，恰当地把弱势业务向外分包2210在现代制造企业中，产品物流密度占整个物流的比例越来越小，主要物流趋向于运输、配送、堆垛和包装等事情上。当物料搬运系统中含有大量的回收车、容器和堆垛机时，非产品物流(次流)和产品物流(主流)的分离导致两张不同的轮廓图，而含有所有设施SLP方法会导致变形的轮廓图。(3)缺少物流战略规划。战略规划比任何其他因素对现代企业设施布置设计的影响都要大。布置设计各项问题的分析都要基于企业经营战略、以实现战略规划为目标。传统的设施布置方法缺少战略规划，影响现代企业持续发展(4
32、)系统布置设计技术提供的布置方案太少。在初步方案确定后，设计者要根据约束条件自己调整方案。限于自身知识及能力的局限，设计者最终提供给决策者的方案较少，可供决策者选择的余地太小，很难形成优秀的、令人满意的方案。有鉴于此，威廉.温拿等工厂设计师们在实践中不断对其进行发展和完善，其核心思想主要表现为以下两点：(1)把设施布置设计提升至战略高度，通过一次根本性的再聚焦以及精益原则来提高企业整体生产力。实施的关键是运用企业流程再造原理:即首先进行业务流程重组，然后将主次流分离(产品物流与非产品物流分离)，最终的布置由主流的轮廓图发展而来，次流伴随着主流被调整至剩余空地、头上和地下空间。这样，顾客愿意付钱
33、的产品的价值增值速度加快，企业竞争能力加强。(2)新的战略设施规划融合了优良的计算机辅助设施布置方法，一定程度上实现了设施布置的快速响应、布局信息的计算机化和较丰富的设计方案，以供决策者选择。由于设施布置项目向大型化、复杂化方向发展，需要考虑时效性，计算机辅助设施布置的方法己逐渐成为设施布置设计的主流。虽然人们在设施布置设计领域作了众多的探索，取得不小的成果，但由于布置问题确是一个复杂并且富含矛盾的优化问题，所以至今仍未真正建立起完善的、得到大家一致公认的软件模型，其算法也有诸多问题要解决。因此，设施布置设计未来发展的总趋势就是:一方面继续发展完善Richard Muther的系统布置设计和温
34、拿的战略设施规划，把它们的精髓更完整地渗透、集成到计算机辅助设施布置设计中去;另一方面根据现实情况构建更为完整的布置模型，并结合最新的人工智能技术的发展，提出功能更强大、更为迅捷快速的新算法，最终开发出更通用的计算机辅助设施布置软件。2.5 SLP应用可行性SLP最初主要应用于工厂设计领域，根据Richard Muther提出的系统布置设计，把产品P、产量Q、生产路线R、辅助服务部门S以及生产时间安排T作为给定的基本要素，作为布置设计工作的基本出发点，其中产品、产量是主要因素。物流园区与工厂之间存在差异，在工厂设计时，产品的设计决定了制造、装配工序和工艺，在物流上反映为物流作业的顺序和线路;而
35、产量的大小反映了生产类型，在物流上反映为物流量的大小。在物流园区中，不同的产品在存储、装卸等物流作用方面的要求是不同的，最终决定了物流作业线路的不同。同时，采用不用的存储、装卸、搬运等设备和技术，决定了物流作业时间的长短;而物流园区的作业量反映了各作业单元的物流强度;物流线路、距离和物流强度对平面布置的影响直接反映在物流成本和运作效率上，物流技术对物流时间和作业流程的影响直接反映在平面布置上，是影响物流园区布局的重要因素。在运用SLP对物流园区进行平面布置时，将决定物流园区系统布置设计的基本要素同样分为5个，需要从物流对象P、物流量Q、物流作业路线R、辅助服务部门S、物流作业技术水平T这几方面
36、出发开始考虑的。其中物流对象P、物流量Q、物流作业路线R是影响平面布置的最重要因素。因此以物流产品类别和物流作业量以及其他因素为基础，SLP是可以对物流园区的布局进行布置的。第3章X企业精益生产物流设计规划3.1 X企业背景介绍X企业有限公司位于素有江北水城美誉的山东省聊城市，武松打虎的地方-阳谷县，是正在筹建的现代化大型有色金属合资冶炼企业。将走自主创新和引进技术相结合的道路，集中国际上领先的铜冶炼技术和装备,充分体现了集成化创新，高效、节能、环保的科技发展战略。祥光铜业年产40万吨（一期20万吨）阴极铜工程项目，总投资29.88亿元，铜矿全部进口，项目建设采用新技术、新工艺、新设备，建成后
37、整体装备水平和各项工艺指标均为世界先进，一期工程达产后，年可生产阴极铜20万吨、硫酸67万吨、黄金6.5吨、白银195吨及粗硫酸铜、液氧、液氩等多种副产品，年销售收入可达到71亿元，利税11亿元。 祥光铜业的建设符合国家鼓励类产业政策；已经获得国家发展和改革委员会、山东省发展和改革委员会、财政部、国家环境保护总局的有关批准；并被山东省人民政府列为省重点建设项目。X企业项目集中了国际上一流的铜冶炼技术和装备，采取先进的闪速熔炼、闪速吹炼技术。 X企业坐落在山东省阳谷县石佛镇南，是世界上一次建成的规模最大的铜冶炼厂，是继美国肯尼柯特公司之后的世界上第二座采用闪速熔炼和闪速吹炼“双闪速炉”工艺的铜冶
38、炼厂，是当今世界上技术最先进、环保、节能、高效的现代化铜冶炼厂。项目总投资56亿元。一期工程达产后，年可生产阴极铜（含99.9935%）20万吨、硫酸（含98%）70万吨、金（含99.99%）10吨、银（含99.99%）300吨；二期工程全部达产后，年可生产40万吨阴极铜、20吨黄金、600吨白银、140万吨硫酸及相关产品。 项目立足发展循环经济，创建资源节约型企业，以资源循环带动经济循环，特别是废水重复利用、废气回收制酸、废渣提取稀散金属的综合利用，有效解决了“三废”问题，实现了经济效益、环境效益和社会效益的协调发展。一是环保。冶炼过程中产生的烟气，在密封的烟道内回收造酸，其中SO2转化率为
39、99.8%，SO3吸收率为99.99%，尾气中硫的总固化率达99.9%；水的循环利用率达到99%，外排废水仅0.9%，且无重金属排放。项目还投资建立了配套的污水处理中心，将企业和周边的工业和生活废水处理后，集中送往X企业作为工业用水，可大大保护和改善当地的生态环境。二是节能。项目采用了世界上先进的电解工艺，降低了能耗。对尾气余热进行回收发电，每年可发电约1.4亿度。一系列先进的技术和工艺使全厂总能耗指标仅为570kg标煤/t阴极铜，比国家规定的铜行业准入指标低31.74%。三是高效。“双闪速炉”工艺实现了铜冶炼的持续运行，较传统的“PS转炉”分炉次冶炼可大大提高生产效率。同时该项目还引进国外先
40、进的卡尔多炉贵金属回收技术，对金、银等金属进行回收，大大提高了资源的利用率。该项目还可从废弃渣中进一步回收铜，最终废渣按照工业生态链原理，采取就近、互补、分类、共生等方式，成为其他下游企业的优等原材料。另外，项目建设过程中通过引进、消化、吸收国内外先进技术，走自主创新之路，大大节约了建设资金和缩短了建设周期。 项目以其先进的技术和环保优势，顺利获得了国家发展和改革委员会、山东省发展和改革委员会、财政部、国家环境保护总局的有关批准，并被山东省政府列为省重点建设项目；该项目符合国家产业政策，属于国家鼓励类发展项目，进口设备享受免关税政策；同时，国家发改委还同意X企业利用北欧投资银行贷款4500万美
41、元用于项目建设；2006年6月15日，北欧投资银行董事会按照世界银行的环保标准，一致通过该项目。 X企业地处冀、鲁、豫三省地缘，有着得天独厚的市场区位优势，他的建成，将改变中国铜冶炼行业南北发展不均的态势，以其国际一流的技术、设备和工艺，将在世界铜冶炼行业占有重要一席。3.2精益生产设计原则不论是社会物流还是企业物流及其系统，都应对其现状进行分析，分析的目的是使物流及其系统合理化。使各种物料的运输路线最短、运输方式最佳、运输效率最高，而物流费用为最少，从而使物流系统取得最高的经济效益，也防止物流系统在原先设计时由于主观武断或经验不足所造成的错误。首先是要搜集原始数据和物料分类，图3-1反映了物
42、流费用与各种原始数据的密切关系以及相互影响。图中P指物料种类，Q为物料数量，R为物流移动路程，S指物流服务，T指物料运送的时间要求。图中C为物流费用，即为物流成本顺便协调一致一般特殊紧急CCCCCOOOO特殊一般固有常用物料种类P数量（运量）Q行程费用终端费用运输距离R服务S有计划时间性TOC 图 3-1物流费用与原始数据关系3.2.1 原始给定条件厂区面积为80.28万平方米，该厂员工约为1500人，计划一期工程达产后，年可生产阴极铜（含99.9935%）20万吨、硫酸（含98%）70万吨、金（含99.99%）10吨、银（含99.99%）300吨；二期工程全部达产后，年可生产40万吨阴极铜、
43、20吨黄金、600吨白银、140万吨硫酸及相关产品。3.2.2作业单位划分据铜冶炼企业的结构及工艺特点，设立如表3-1所示10个单位，分别承担原材料存储、配料仓、皮带输送系统、闪速熔炼系统、闪速吹炼系统、阳极精炼、电解、阳极泥处理、渣精矿处理，烟气制酸系统等各项生产任务表3-1 作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积/(m2)备注1铜精矿仓储存铜精矿20*30露天2配料仓为闪速炉配料12*243皮带输送系统运输配料12*124闪速熔炼系统闪速熔炼FCF12*365闪速吹炼系统闪速吹炼FSF12*366阳极精炼阳极板精炼12*247电解车间制作阴极铜12*368阳极泥处理车间提取贵金属1
44、2*249渣精矿处理车间铜铁矿回收再利用12*1210烟气制酸系统提取硫酸等化工产品80*6011成品储存区存放高纯阴极铜及附属产品80*6012办公服务区食堂，办公相关80*7013设备维修车间相关机器维修80*70表4-1 作业单位建筑汇总表3.2.3生产工艺过程图3-2是该铜冶炼企业的主要工艺物流走向图，显示了从进货到成品的整个流程。图3-2主要工艺物流走向3.2.4产品工艺过程分析祥光铜业采用澳大利亚进口的铜精矿，进行铜冶炼，该铜精矿的含铜量约为30%左右。年需求量约为67万吨。基本数工艺过程表为下列表3-2冰铜工艺表，3-3贵金属工艺表，3-4阴极铜工艺表，3-5硫酸工艺表，3-6渣
45、矿工艺表. 表3-2冰铜工艺表产品名称年产总质量67wt冰铜序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库储存2配料仓配料993皮带输送系统运输994闪速熔炼系统熔炼98 表3-3贵金属工艺表产品名称年产总质量620t贵金属序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1阳极泥处理车间加工95 表3-4阴极铜工艺表产品名称年产总质量40wt阴极铜序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1闪速吹炼系统吹炼982阳极精炼精炼983电解车间电解95表3-5硫酸工艺表产品名称年产总质量140硫酸序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1闪速熔炼系统提取烟气902闪速吹炼系统提取烟气903
46、烟气制酸系统制酸90 表3-6渣矿工艺表产品名称年产总质量67wt渣矿序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库渣选2配料仓渣选903皮带输送系统运输904渣精矿处理车间熔炼98 产品 名称毛重/t废料t配料仓皮带输送系统熔炼吹炼阳极精炼电解车间阳极泥处理车间渣精矿处理车间烟气制酸系统全年总质量t 冰铜粉67w0.67w0.66w1.31w2.64w 贵金属620589589 阴极铜40w0.8w0.78w1.92w3.5w 硫酸1401412.611.3437.94 渣矿9W0.9w0.81w0.15w1.86w表3-7 全年废料物流量总表通过对产品运输、冶炼、存储等各种任务阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前物料重量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表3-7所示由以上工艺
