设施规划与物流分析 课程设计.docx

设施规划与物流分析 课程设计目 录 前言3I 课程设计的目的3II课程设计内容与要求3第一章 基本要素分析61.1 液压转向器结构及有关参数61.2 作业单位的划分71.3 液压转向器的生产工艺过程81.4 自然气象条件13第二章 物流分析142.1产品工艺过程分析142.2物流分析21第三章 作业单位相互关系分析243.1作业单位非物流相互关系分析243.2作业单位综合相互关系分析27第四章 绘制作业单位位置相关图32第五章 绘制作业单位面积相关图36第六章 绘制总平面布置可行方案图38第七章 评价择优40课程设计心得42前言.课程设计的目的设施规划与物流分析课程设计是设施规划与物料搬运课程的重要实践教学环节，主要是培养学生如何分析、发现现有生产企业布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，是学生综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是培养学生：1 能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。2 通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。3 .通过课程设计，培养学生如何编写有关技术文件。4 .通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力。 .课程设计内容与要求 1、技术参数和设计要求：本次设计要求学生根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计，并撰写设计说明书。学生应在教师的指导下，认真、有计划地按时完成设计任务。学生必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果，注意理论和实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产中是可行的。技术参数详见设计指导书。 2、设计内容 液压转向器厂物流分析； 液压转向器厂作业单位相互关系分析；作业单位位置相关图； 作业单位面积相关图； 液压转向器厂总平面布置图两套； 评价择优选出最佳的总平面布置图。 撰写设计说明书（10000字左右）。3、工作计划（1）基本要素分析，明确产品组成和各零件的制作工艺路线，为进一步的物流分析做好准本（时间：1天）（2）按照给定的条件进行液压转向器厂物流分析。（时间：3天）（3）液压转向器厂作业单位相互关系分析。（时间：2天）（4）作业单位位置相关图。（时间：2天）（5）作业单位面积相关图（时间：2天）（6）液压转向器厂总平面布置图两套，并评价择优选出最佳的总平面布置图。（时间：2天）（7）按照要求撰写说明书（时间：2天）（8）参加答辩。（时间：1天）4、概述当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽为80m，所处地理位置如图11所示。该厂职工300人，计划改建成年产8000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。公路公 路北图1-1 待建液压转向器厂厂区图第一章 基本要素分析1.1液压转向器结构及有关参数液压转向器由22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单价重量及年需求量均列于表1-1中。表1-1 零件明细表工厂名称：液压转向器厂产品名称：液压转向器产品代号：计划年产量：8000（套）序号零件：名称零件：代号自制外购材料总计划零件量单位重量（kg）说明1连接块组件2080000.0912前盖HT25080000.9013X型密封圈橡胶83000.0414挡环2080000.0315滑环2080000.0316弹簧片65Mn560000.0117拔销65Mn83000.0218连动轴4580000.2719阀体HT25080007.00110阀芯4580000.60111阀套2080000.56112隔盘2080000.32113限位柱4580000.011续工厂名称：液压转向器厂产品名称：液压转向器产品代号：计划年产量：8000（套）序号零件：名称零件：代号自制外购材料总计划零件量单位重量（kg）说明14定子40Cr80001.20115转子4580000.60116后盖2080000.80117螺栓45480000.02118O型密封圈橡胶280000.01119限位螺栓4580000.02120油储塑料380000.01121标牌铝80000.01122护盖塑料80000.0111.2作业单位划分根据液压转向器结构及其工艺特点，液压转向器厂设立如表1-2所示11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理与服务等各项生产任务。表1-2 作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积（m2）结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭20×302铸造车间铸造12×243热处理车间热处理12×124机加工车间车、铣、钻削18×365精密车间精镗、磨削12×36续序号作业单位名称用途建筑面积（m2）结构形式备注6标准件、半成品库储存外购件、成品12×247组装车间组装转向器12×368性能试验室转向性能检验12×129成品库成品储存12×1210办公、服务楼办公室、食堂等80×6011设备维修车间机床维修12×241.3液压转向器生产工艺过程由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺工程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储阶段。（1）零、组件制作与外购 液压转向器上的标准件、异性件如料护盖、铝制标牌等都采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表1-3至表1-15。表中各工序加工前工件重量为：（2）标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。（3）组装 所有零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。（4）性能试验 所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（5）成品储存 所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。表1-3 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)连接块组件1200.091序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、镗、压装583半成品库暂存表1-4 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)前盖2HT2500.901序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造643机加工车间粗铣、镗、钻864精密车间精镗975半成品库暂存表1-5 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)挡环4200.031序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车削503半成品库暂存表1-6 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)滑环5200.031续序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、镗、压装453半成品库暂存表1-7 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)联动器8450.271序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、铣683精密车间精磨994半成品库暂存表1-8 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)阀体9HT2507.001序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造653机加工车间粗铣、镗784精密车间精镗955半成品库暂存表1-9 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)阀芯10450.601续序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、钻、铣673热处理车间热处理4精密车间精磨985半成品库暂存表1-10 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)阀套11200.561序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车削743半成品库暂存表1-11 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)隔盘12200.321序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间铣、钻823半成品库暂存表1-12 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)限位柱13450.011序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料续序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）2机加工车间车、镗703热处理车间热处理4精密车间端磨955半成品库暂存表1-13 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)定子1440Cr1.201序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2热处理车间退火3机加工车间车、钻、插、铣564热处理车间调质5精密车间研磨996半成品库暂存表1-14 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)后盖16200.801序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、钻843半成品库暂存表1-15 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单位重量（kg）计划年产量（件）年产总量(kg)转子15450.601续序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2热处理车间正火3机加工车间车、铣、钻754热处理车间淬火5精密车间研磨966半成品库暂存1.4自然气象条件：大连气候条件： 海洋性的暖温带季风气候 大连市位于北半球的暖温带地区，具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明。年平均气温10.5，极端气温最高37.8，最低-19.13。年降水量550-950毫米，全年日照总时数为2500-2800小时。第二章 物流分析2.1产品工艺过程分析（1）分析给定的工艺过程表 通过对产品各加工阶段及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程的各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量，如表。表2-1 自制零件工艺过程计算表原材料机加工车间铸造车间精密车间加工前加工后损耗加工前加工后损耗加工前加工后损耗连接块组件单件(kg)0.1560.0910.066全年(kg)1248728 520前盖单件(kg)1.0800.9290.1511.6881.0800.6080.9290.9010.028全年(kg)864074321208135048640486474327208224挡环单件(kg)0.0620.0310.031全年(kg)496248248滑环单件(kg)0.0690.0310.038全年(kg)552248304连动轴单件(kg)0.4030.2740.1290.2740.2710.003全年(kg)3224219210322192216824阀体单件(kg)9.4477.3692.07814.5359.4475.0887.3697.0010.368全年(kg)755765895216624133488840964939258952560082944阀芯单件(kg)0.9150.6130.3020.6130.6010.012全年(kg)7320490424164904480896阀套单件(kg)0.7580.5610.197全年(kg)606444881576续原材料机加工车间铸造车间精密车间加工前加工后损耗加工前加工后损耗加工前加工后损耗隔盘单件(kg)0.3910.3210.070全年(kg)31282568560限位柱单件(kg)0.0170.0120.0050.0120.0110.001全年(kg)136964096888定子单件(kg)2.1661.2130.9531.2131.2010.012全年(kg)17328970476249704960896转子单件(kg)1.1180.6260.4920.6260.6010.025全年(kg)89445008393650084808200后盖单件(kg)0.9540.8010.153全年(kg)763264081224（2）绘制自制零件及液压转向器组件的工艺过程图原材料 原材料 11 1.68820.1564640.091 0.066 1.080 0.608 废料 废料 0.929 0.1515 废料 0.901 0.0286 废料 图2-1连接块物流量 图2-2前盖物流量原材料 原材料16160.062 0.069 44 0.031 0.0380.031 0.031 废料 废料 图2-3 挡环物流量 图2-4滑环物流量 1原材料 原材料216 0.403 14.5354 0.274 0.129 9.447 5.00854 废料 废料 0.271 0.003 7.369 2.0785 废料 废料6 7.001 0.368 图2-5联动器物流量 废料原材料 41 3 图2-6 阀体物流量 原材料416 0.9150.613 0.302 0.758 废料 56 0.561 0.197 废料 0.601 0.012 图2-7阀芯物流量 图2-8阀套物流量原材料 原材料356 4141 0.391 0.0176 0.321 0.070 0.012 0.005 废料 废料 0.012 0.011 0.001 废料图2-9隔盘物流量 图2-10 限位柱物流量 原材料6410.90.810 0.099 废料图2-11后盖物流量原材料 原材料31 12.166 1.118 3 0.607 2.166 43 1.118 43 1.213 0.953 0.626 0.492 废料 废料 6 5 0.6261.213 5 0.601 0.025 1.201 0.012 废料6 废料 图2-12定子物流量 图2-13转子物流量自制零部件工艺过程图(单位：kg)（3）绘制工艺过程图液压转向器总的生产过程可分为零件加工阶段总装阶段性能实验阶段，所有零件、组件在组装车间集中组装。将液压转向器所有工艺过程汇总在一张图中，得到液压转向器总工艺过程图。其装配过程是：阀体 定子 后盖 转子 前盖 阀芯 阀套 隔盘 联动器 滑环 挡环 连接块 限位柱 外购件。 图2-14总工艺过程图(单位：kg)2.2物流分析（1）绘制物流强度从至表和物流强度汇总表绘制物流强度从至表当产品品种品种很多，产量很小且零件、物料数量又很大时，可以用一张方阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量，表中方阵的行表示物料移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至，行列交叉点标明由源到目的地的物流量。这样一张表就是从至表，从中可以看出各作业单位之间的物流状况，其目的是为了工作方便。当然在物流分析时应根据具体情况选择恰当的分析方法。根据液压转向器较佳产品工艺过程表，绘制出液压转向器工艺过程物流从至表。研究的零件部件品种数量非常多时用从至表研究物流状态非常方便。根据 图2-14总工艺过程图 中的物流量计算绘制下表表2-2 物流强度从至表123456789总计114069626272298001967682842168421632627219712459844197126857614688102976584696846966102692.6102692.67123231.12123231.12820538.52102692.6123231.1290总计0140696459841402888829899384123231.12123231.12102692.6863794.84表中数字分别作业单位的代号：1原材料库，2铸造车间，3热处理车间，4机加工车间，5精密车间，6半成品库，7装配车间，8性能试验室，9成品库,10办公楼，11维修车间绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流强度从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表，标注出物流强度等级。由于分析大量物流数据比较困难SLP中将物流强度转化成五个等级分别用符号A、E、I、O、U其物流强度逐渐减小，作业单位对的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。表2-3液压转向器生产物流强度等级比例划分表物流强度等级符号物流线路比例（%） 承担的物流量比例（%）超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U表2-4物流强度汇总表序号作业单位对物流强度物流强度等级112140696A21326272O31429800O42484216I53445984I63519712O续序号作业单位对物流强度物流强度等级74568576I84614688O95684696I1067102692.6E1178143769.64A1289102692.6E作业单位物流相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关图。物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间的距离应尽量缩小，既彼此相互接近而物流强度等级低的作业单位之间的距离可以适当增大。下面是液压转向器厂各车间的物流相关表。作业单位名称1原材料库2铸造车间3热处理车间4机加工车间5精密车间6半成品车间7组装车间8性能9成品库10办公服务楼11设备维修车间UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUEAUUUUUUEUUUUUUUUOIIIOUUIEOOUA表2-5物流相关表第三章 作业单位相互关系分析当物流状况对企业的生产的重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据;但是也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，而当考虑其他因素对各作业单位间互相关系的影响。3.1作业单位非物流相互关系分析1.作业单位相互关系的决定因素既相互关系分析根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂的作业单位的划分有原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、组装车间、性能试验室、成品库、办公服务楼和设备维修车间。 明确各作业单位的特点：原材料库、标准件半成品库、成品库属于存储单位，机加工车间、精密车间、组装车间、性能试验室、设备维修车间、铸造车间、热处理车间属于存储单位，办公、服务楼属于服务单位。分析其作业特点：原材料库、机加工车间、精密车间、组装车间、标准件半成品库、性能试验室、设备维修车间属于无污染作业单位。铸造车间、热处理车间属于有噪声有污染作业单位。办公、服务楼属于服务单位应远离污染区。设备维修车间应靠近作业部门。确定作业单位相互关系影响因素：在SLP分析中，产品P、产量Q、工艺过程R、辅助部门S及时间安排T是影响车间布置的基本要素。划分作业单位间的相互关系密切程度的典型非物流影响因素有以下几类：1.工艺衔接要求。2.作业性质相似。3.使用同种工位器具。4.使用相同的加工设备。5.使用同种公用设施和文件档案。6.同一个人员操作。7.震动、烟尘的影响，环保、消防及保安要求。8.工作联系频繁程度。9.便于监督管理。10.服务的频繁和紧急程度。据缪瑟在SLP中建议，每个项目中重点考虑的因素不应该超过810个。由上述分析，精简确定以下5条作业单位相互关系影响因素：表3-1 作业单位相互关系影响因素编码理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全及污染确定了作业单位相互关系密切程度的影响因素以后，就可以给出各作业单位间关系密切程度等级，在SLP中作业单位间相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X。其具体的含义如下表所示。表3-2作业单位相互关系等级符号含义说明比例（%）符号含义说明比例（%）A绝对重要25O一般密切程度1025E特别重要310U不重要4580I重要515X负的密切程度不希望接近2.作业单位的非物流关系相互关系表选择作业单位非物流相互关系影响因素。在评价作业单位之间的相互关系通过对照“基准相互关系”来确定。下表给出的基准相互关系可供实际工作中参考。表3-3作业单位基准关系表字母一对作业单位关系密切程度的理由A钢材库和剪切区域最后检查和包装半清理和涂装搬运物料的数量类似的搬运问题损坏没有包装的物品包装完毕以前检查单不明确使用相同的