摘要：機械工廠工程設計的水平和能力是一個國家和地區機械工業方面創新能力和競爭能力的決定性因素之一，搞好機械工廠工程設計至關重要。

　　關鍵詞：工程設計,流程設計,工藝設計

　　前言

　　工程設計是人們運用科技知識和方法，有目標地創造工程產品構思和計劃的過程，幾乎涉及到人類活動的全部領域，機械工廠工程設計只是其中的一部分。機械工廠工程設計的費用往往只占最終產品成本的一小部分(8 ~15%)，然而它對產品的先進性和競爭能力卻起著決定性的影響,并往往決定70 ~ 80%的制造成本和營銷服務成本。所以說機械工廠工程設計是現代社會工業文明的最重要的支柱之一，是工業創新的核心環節，也是現代社會生產力的龍頭。機械工廠工程設計的水平和能力是一個國家和地區機械工業方面創新能力和競爭能力的決定性因素之一。搞好機械工廠工程設計，可以從以下幾個方面談起：

　　1 遵守機械工廠工程設計的基本原則和要求

　　機械工廠工程設計應當符合國家經濟，社會發展規劃，城鄉規劃和產業政策的要求;符合資源綜合利用，節約能源和環境保護的要求;符合強制性工程建設技術標準的要求;廠區建筑符合美觀，實用和協調的基本要求;注意采用新技術，新工藝，新材料和新設備;重視技術和經濟相結合。

　　編制建設工程勘察文件，應當真實，準確，滿足機械工廠工程規劃，選址，設計，巖土治理和施工的需要。編制方案設計文件，應當滿足編制初步設計文件和控制概預算的需要;編制初步設計文件，應當滿足編制施工招標文件，主要設備材料訂貨和編制施工圖設計文件的需要;編制施工圖設計文件，應當滿足設備材料采購，非標準設備制作和施工的需要，并注明工廠建筑合理使用年限。

　　2 合理的流程設計，是搞好機械工廠工程設計的保證

　　機械工廠建設包括總體規劃，工廠設計、工程實施、改進與驗收、技術培訓與維修服務等主要步驟，是一個全生命周期的不斷改進和完善的過程。合理的流程設計是確保工程設計質量的保證，按流程對擬建項目進行系統分析和規劃制定科學的建設方案，以保證工廠個系統協調運行有序;物資、設備、人員、能源、信息、資金、空間得到充分利用;創造良好的安全環境和衛生條件，使生產工人職業健康得到有效的保障;良好的可擴展與發展余地;較少的日常費用等來實現新建工廠的目標。

　　3 合理的廠址選擇關系到企業長遠發展

　　廠址選擇對機械工廠的建設、生產、經營、長遠發展具有重要影響，必須謹慎決策。

　　3.1 確定選址范圍和建廠地點。側重考慮廠址的外部區域經濟技術條件，包括：距離原材料、燃料動力基地和消費地的遠近;與各地聯系的交通運輸條件;當地的廠際生產協作條件;供水、排水及電源的保證程度;原有城鎮基礎和職工生活條件;有否可供工業進一步發展、工業成組布局和城鎮發展的場地;是否與城鎮規劃及區域規劃相協調;土地使用費用、建筑材料來源及施工力量等。

　　3.2 確定廠址最后具體位置。主要考慮項目設計任務書和廠區總平面布置的有關要求及投資約束條件。包括：廠址場地條件，如建設用地的面積與外形、地勢坡度、工程地質與水文地質狀況、地震裂度、災害性威脅(如洪水、泥石流等)，土地征用的數量、質量及處理難度，廠址下有無礦藏等;距水源地的遠近和給排水的揚程;修建鐵路專用線與廠外公路等交通設施的工程量與投資;供電、供熱設施的工程量及投資;距已有城鎮生活區與公共服務設施的遠近;“三廢”排放對城鎮和周圍環境的影響及環保費用等。廠址一經選定，不僅對所在地區的經濟發展、城鎮建設和環境質量產生重要影響，而且直接關系到新建項目的基本建設投資和建廠速度，并長期影響企業的經營、管理等經濟效果。

　　4 合理的工藝設計是確保產品質量的關鍵

　　4.1 工藝設計重點：結合企業的市場能力及產品定位確定生產規模、技術水平定位;同行業國際先進水平做比較選出對標企業，選擇合理的生產方式和生產工藝;根據優化的工藝流程進行設備選型、以國家規定的年時基數進行工時計算、確定各種設備數量、負荷率、人員數量等，測算各作業單元的組成和面積，合理安排車間布局，確定設備布局方案及預留發展空間。

　　4.2 合理確定機械工廠的規模和生產綱領。機械工廠的建設規模和生產綱領主要取決于市場規模和市場上已有的供應量。如果市場前景廣闊，遠遠超過了工廠的“經濟規模”，原則上講，工廠可以按“經濟規模”進行設計。否則，應根據當時的市場需求，從“滾動發展”到“經濟規模”生產。同時，工廠生產規模需要適應企業的資金籌措計劃、戰略發展規劃，滿足“一次規劃，分布實施，滾動發展“的要求。

　　4.3 精益生產理念與工廠設計相融合：精益生產是一種被時間檢驗行之有效的生產組織體系和方式，被越來越多的企業學習和借鑒。精益生產追求零庫存、準時制、價值流、質量觀等理念。精益生產方式的特點就是把市場看做是生產的起點，用市場拉動裝備、裝備拉動加工、加工拉動原料，按市場需求從后道工序逐次向前道工序下訂單。其核心是使生產要素和資源得到最合理的配置，在恰當的時間將必要數量的零部件送到需要的生產工位，實現“準時化”生產。如何使精益生產和機械工廠工程設計有機結合，把精益生產從機械制造領域應用到機械工廠工程設計當中去，在工廠布局、物流系統，工藝流程、信息系統等環節貫徹精益生產的理念，實現從源頭上消除企業的浪費，避免僅從局部去改善已經出現問題的生產環節，同時還要關注核心工序識別、資源能力匹配、質量在線監測、消除浪費與持續發展。

　　4.4 合理確定生產組織形式

　　生產組織形式是指生產者對所投人的資源要素、生產過程以及產出物的有機、有效結合和運營方式的一種通盤概括，是對生產與運作管理中的戰略決策、系統設計和系統運行管理問題的全面綜合。設計前期階段，應該從以下三個方面考慮外部環境要素對生產組織形式的影響。

　　4.4.1 資源環境的變化對生產組織形式的影響。從資源環境來看，稀缺的經濟資源如土地、原料、資本等等在21世紀將更加緊張，同時人類要求改善生存環境的呼聲也越來越高。因此，經濟的增長不可能更多地寄希望于稀缺的經濟資源之上。而知識資源則相對豐富，在知識經濟時代，它表現為知識生產速度將大大加快，而且，知識借助于信息技術將在全世界得到迅速和廣泛的傳播，知識也將被得到更加合理和有效的應用。因此，企業生產組織正向著節約原料、勞動、資本、空間和時間的方向發展，以應對資源環境變化的挑戰和知識經濟帶來的機遇。

　　4.4.2 技術環境的變化對生產組織形式的影響。隨著人類知識生產的日新月異、產業化進程的加快、高科技在各個產業的滲透以及在全球范圍的迅速擴展，一方面使得企業提供的產品和服務中的知識含量大大增加，加大了企業提供產品和服務的難度以及生產上的復雜性。相應地小批量、多品種、高效靈活和非標準化的柔性生產將取代工業經濟時代的大批量、流水生產和標準化，成為知識經濟時代的主要生產方式。另一方面，高科技尤其是信息技術又為生產組織的變革與發展提供了技術上的可能性和保證。隨著計算機和網絡在企業的普及以及信息科學技術在企業中的應用，對企業的產品設計、生產等都將產生劃時代意義的影響。目前，CAD(計算機輔助設計)、CIMS(計算機集成制造系統)、MIS(管理信息系統)等技術正沖擊著傳統的企業生產組織形式，多種新的生產組織形式正蓬勃發展。

　　4.4.3 市場環境的變化對生產組織形式的影響。①顧客知識素質、知識水平的提高以及選擇范圍的擴大，要求企業改變以往那種注意力主要集中在產品的硬件功能和價格上的做法，必須對顧客需求的迅速變化和多樣性作出及時的反應。②隨之而來的產品迅速更新換代，設計和產品生命周期變短等等都將給企業生產帶來前所未有的壓力。市場競爭在全球經濟一體化的大趨勢下亦將更加激烈和白熱化。激烈的競爭將迫使企業不斷地細分市場，不斷地追尋、理解和滿足顧客的需求，不斷地以“新”、“特”去贏得市場。同時，對企業生產靈活性的要求也越來越高。

　　4.5 合理進行生產車間工藝平面布置

　　生產車間的工藝布局包括廠房布局和設備布局。進行車間工藝布局設計時重點考慮的問題如下：①最大限度的滿足工藝生產，設備維修的要求。②充分有效的利用車間的建筑面積和建筑體積。③為車間的將來的發展和廠房的擴建留有余地。