摘 要

在现代科技的飞速发展之下，3D打印技术逐渐得到了普及。由于这一先进制造技术拥有数控制造，生产快捷，废料少，占地面积小等优点，不少工厂也开始将3D打印技术引入流水线生产之中。但是，目前3D打印技术也存在材料成本高，加工精度不足等缺陷，使得它还无法完全取代传统加工车间。因此目前的3D打印车间大多是由两种技术结合使用。

对于这种特殊的车间设施布置，本文以Q公司为研究对象，分析并归纳3D打印车间的结构与特点，使用SLP法对车间进行进行研究，预计会得到多个不同的方案。最后，用FlexSim软件进行仿真，模拟不同方案下公司在一段时间内的生产数据，并综合考虑了成本、生产效率、物流运输等因素后，选择更加高效的布置方案，并对该方案进行评价。

关键词：3D打印；设施布置；系统布置设计；FlexSim；综合评价

Abstract

With the rapid development of modern technology, 3D printing technology has been widely used. Due to the use of this advanced manufacturing technology, such as CNC manufacturing, the production speed is fast, the waste is less, and the floor area is small. Many factories have begun to introduce 3D printing technology into the assembly line. However, at present, there are still some defects in 3D printing technology, such as high material cost and insufficient processing accuracy, which can not completely replace the traditional processing factory. Therefore, the current 3D printing workshops are mostly combined with two technologies.

For this special arrangement of workshop facilities, this paper takes company Q as the research object to analyze and summarize the structure and characteristics of the 3D printing workshop, conducts logistics intensity analysis and non-logistics relationship analysis on it by using the system layout method, obtains the importance of the mutual relationship between each operation unit, and then carries out location arrangement, and obtains several alternative plans. Finally, the target of the alternative arrangement scheme was selected, and the cost, production efficiency, logistics and transport factors were taken into consideration to select a more efficient arrangement scheme.

KEY WORD: 3D printing; Facility layout; System layout planning; FlexSim；Comprehensive evaluation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的及意义 1

1.3 国内外的研究现状分析 1

1.4研究的基本内容 2

第2章 3D打印在车间应用的特点 3

2.1 3D打印技术的优势 3

2.2 3D打印技术的劣势 3

2.3 基于3D打印设备的车间特点 4

第3章 设施布置相关理论 5

3.1 设施布局理论概述 5

3.1.1设施布局原则 5

3.1.2设施布局考虑角度 5

3.2 SLP理论概述 6

第4章 Q公司现状介绍 7

4.1 Q公司简介 7

4.2 Q公司产品说明 7

4.3作业单位说明 8

第5章 厂区设施布置方法 10

5.1工艺过程分析 10

5.1.1 工艺分析 10

5.1.2 绘制工艺过程图 13

5.2物流分析 14

5.2.1物流量统计计算 14

5.2.2绘制物流从至表 14

5.3物流强度等级划分 15

5.4非物流关系分析 17

5.5非物流关系等级划分 17

5.6综合关系加权分析 20

5.7 制作位置相关图 21

5.8 制作面积相关图 22

5.9 评价两种方案 25

5.10 FlexSim物流仿真对比 25

5.10.1 车间模型优化处理 25

5.10.2 建立仿真模型 26

5.10.3 输入实体参数 28

5.10.4 加入叉车 30

5.10.5 仿真结果对比 31

5.10.6 仿真数据分析 31

5.11 CAD制图 34

第6章 结论与感想 35

参考文献 36

致谢 38

第1章 绪论

1.1研究背景

随着现代科技的发展，制造业的革新也越来越快，3D打印可以说就是现在制造业的领头雁。 世界上第一台工作的3D打印机是在1984年被制造出来，在当时这项技术非常昂贵，在早期对一般市场来说是不可行的。 但是当进入21世纪时，它的成本急剧地下降，这允许3D打印机找到进入许多行业的道路。

在过去的十几年里，3D打印技术正在不断地发展，各个行业使用3D技术的机会大幅增加。3D打印技术在生产模式和制造可能性方面正开辟着新的机遇。

但是值得注意的是，3D打印相对于成熟的传统制造业来说还是不够完善，对于大规模的生产来说，技术还是不够成熟，市场也存在一些规模限制。而对于现有的3D打印装备的生产车间，也存在着一些传统车间常见的布局问题，如设施布局不合理而导致的物料周转问题，造成了人力和物料不必要的损失，间接提高了生产成本。因此需要采用科学的管理方法对其合理的车间设施布局，使3D打印技术与传统生产技术结合，提高车间生产效率。

1.2研究目的及意义

3D打印是近几十年发展起来的先进制造技术。这一技术刚出现就令人们大开眼界，也使传统制造业产生了变革。但是因为目前阶段3D打印还存在材料成本高昂、加工精度不足等问题，无法全面取代传统加工设备，因此现在更多的是将3D打印技术与传统加工技术结合，也就有了对于建立3D打印装备车间的需求。

车间设施的布置是根据系统中的工作移动来配置车间系统的各个区域、工作中心和设备。能够处理各个物流运输的大多数问题。进行设施布置设计改进后的车间拥有更加快捷的物流、信息流，减少成本同时提高生产能力、生产效率，工人安全也可以得到保障。