物流与设施规划课程设计.doc

一、 基本要素分析1、 球阀结构及参数球阀是由旋塞演变而来的，它的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭。 球阀装配图如下图所示：图1 球阀装配图球阀零件明细表如下：表1 球阀零件明细表工厂名称：球阀加工装配厂产品名称球阀(qf100)序号零件名称自制外购材料单位成品消耗量单件重量(kg)备注大型号中型号小型号1阀体 ZG25153.522闷盖 ZG25121.51.13密封圈 聚四氯乙烯20.020.010.0074阀芯 40Cr10.80.50.35调整垫 聚四氯乙烯10.010.0050.0026螺柱 Q23540.090.040.027螺母 Q23540.080.050.048填料垫 40Cr10.450.20.159中填料 聚四氯乙烯10.120.050.0310上填料 聚四氯乙烯10.120.050.0311填料压聚套3510.350.20.1512阀杆 40Cr10.450.20.0913扳手 ZG2510.550.30.162、 作业单位划分情况表2 作业单位建筑物汇总表作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积结构形式备注1原材料库存放原材料72*108跨距1277762外购件及标准件库存放标准件及外购件60*72跨距1243203机加工车间对零件进行机加工72*180跨距12129604化工车间对零件进行化学加工60*72跨距1243205热处理车间铸造零件，对零件进行热处理72*180跨距1212960序号作业单位名称用途建筑面积结构形式备注6油漆车间对零件油漆60*72跨距1243207总装车间装配成品，并检验成品120*360跨距12432008成品库存放成品72*108跨距1277769办公服务楼管理和服务活动72*108跨距12777610车库停放车辆96*96跨距1292163、 工艺过程分析球阀生产工艺流程：(1) 零、组件制作与外购 （续表为自制件工艺过程卡）(2) 组装 所有零、组件在总装车间集中组装为成品。(3) 上漆 组装完成后，至油漆车间，每件成品需用油漆0.13kg(4) 产品储存 所有上漆产品转运至成品库待出厂。表3 阀体的工艺过程卡阀体产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg阀体qf101ZG253.580000280000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造阀体毛坯903机加工车间粗铣、粗车804热处理车间淬火1005机加工车间精铣、精车90表4 闷盖的工艺过程卡闷盖产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg闷盖qf102ZG251.580000120000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造闷盖毛坯903机加工车间粗铣、粗车804热处理车间淬火1005机加工车间精铣、精车90表5 密封圈的工艺过程卡密封圈产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg密封圈qf103聚四氯乙烯0.00180000800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表6 阀芯的工艺过程卡阀芯产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg阀芯qf10440Cr0.58000040000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002机加工车间铣槽、粗车753热处理车间淬火1004机加工车间精车85表7 调整垫的工艺过程卡调整垫产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg调整垫qf105聚四氯乙烯0.00580000400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表8 填料垫的工艺过程卡填料垫产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg填料垫qf10840Cr0.28000016000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002机加工车间粗车753热处理车间淬火1004机加工车间精车85表9 中填料工艺过程卡中填料产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg中填料qf109聚四氯乙烯0.05800004000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表10 上填料工艺过程卡上填料产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg上填料qf110聚四氯乙烯0.05800004000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表11 填料压聚套工艺过程卡填料压聚套产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg填料压聚套qf111350.28000016000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002机加工车间粗车753热处理车间淬火1004机加工车间精车85表12 阀杆工艺过程卡阀杆产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg阀杆qf11240Cr0.28000016000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造阀杆毛坯953机加工车间粗铣、粗车704热处理车间淬火100序号作业单位名称工序内容工序材料利用率5机加工车间精铣、精车80表13 扳手工艺过程卡扳手产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg扳手qf113ZG250.38000024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造扳手毛坯953机加工车间粗铣、钻孔754热处理车间淬火1005机加工车间精铣、扩孔、绞孔80二、 物流分析 物流相关分析是机械制造厂平面布置的基础，主要从以下步骤来进行分析：1、 产品工艺过程分析1.1 分析给定的工艺过程表 由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说球阀的生产呈理想状态（零库存存），所以全年的物流量就没有必要给出。工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表14所示：表14 各个零件原料重量与成品重量对比产品名称件号材料原始重量（kg）材料利用率（%）成品重量（kg）废料（kg）阀体1ZG255.401264.83.51.9012 闷盖2ZG252.314864.81.50.8148 密封圈3聚四氯乙烯0.0102980.010.0002 阀芯440Cr0.7843 63.750.50.2843调整垫5聚四氯乙烯0.00510980.0050.0001 填料垫840Cr0.062763.750.040.0227中填料9聚四氯乙烯0.05102980.050.00102 上填料10聚四氯乙烯0.2041980.20.0041填料压聚套11350.0784 63.750.050.0284阀杆1240Cr0.0940 53.20.050.044扳手13ZG250.3509570.20.15091.2 各个自制零部件工艺过程图原材料 原材料112.31485.4012铸造铸造550.23150.54012.08334.8611废料粗铣、粗车3粗铣、粗车3原材料废料1.66670.41663.88890.977215 废料淬火淬火50.0102废料热挤压成型41.66673.88890.0002精铣、精车3精铣、精车30.010.1667 3.5 1.50.3889废料222废料废料密封圈组件闷盖组件阀体组件原材料原材料0.0070 0.04700.0157 粗车原材料0.19610.0882废料 0.5废料0.00010 0.5882热挤压成型 0.00510 精车 0.0470 淬火 0.0627 0.04废料废料填料垫组件调整垫组件 0.005 闷芯组件铣槽、粗车废料 精车 0.5882 淬火 0.784323522341 13315铸造350.01750.05010.3334 原材料0.00470.02680.01250.0625 铸造 0.0940精铣、扩孔、铰孔粗铣、钻孔精铣、精车 淬火粗铣、粗车 0.0893废料废料0.0833废料0.2501 淬火0.2501 0.3509废料废料废料 0.062553355111222 填料压聚套组件废料废料0.0088 0.05 粗车 0.0784原材料0.0041上填料组件 0.20.00102 0.05102原材料0.0196 热挤压成型热挤压成型原材料中填料组件 精车0.0588 淬火 0.05880.2041废料废料 0.0535443 原材料113 0.2 0.0522 扳手组件 阀杆组件1.3 产品总的工艺过程图 阀体 闷盖密封圈阀芯填料垫调整垫扳手 检查 装配中填料上填料阀杆填料压聚套787 图3 球阀总的工艺过程图2、 物流强度分析2.1 作业单位之间的物流强度根据表15即可得到表16最后一列表15 物流强度等级分划表物流强度等级符号物流路线比例（%）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U00表16 作业单位之间的物流强度序号作业单位对数物流量合计物流强度等级11-30.7843+0.0627+0.07840.9254O21-40.0102+0.00510+0.05102+0.20410.27042U31-55.4012+2.3148+0.0940+0.35098.1609E43-23.5+1.5+0.5+0.04+0.05+0.05+0.25.6402I53-54.8611+3.8889*2+2.0833+1.6667*2+0.5882*2+0.047*2+0.0588*2+0.0893+0.0625*2+0.3334+0.2501*220.4915A64-20.01+0.005+0.05+0.20.265U2.2 各单位之间物流强度统计图图4 由上面的原始物流作定量的分析后，得到原始物流相关表。表17 原始物流相关表由原始物流相关表（表17）可得作业单位物流相互关系图（图5）如下图序号作业单位名称1O 原材料库2U IU E外购件及标准件库3A 机加工车间4 化工车间5 热处理车间6 油漆车间7 总装车间8 成品库9 办公服务楼10车库图5 作业单位物流相互关系图三、 作业单位非物流相关分析根据球阀结构及工艺特点，球阀厂的作业单位划分有原材料库、外购件及标准件库、机加工车间、化工车间、热处理车间、油漆车间、总装车间、成品库、办公服务楼和车库。1、 从物流、工作流程、作业性质相似、使用相同设备、使用同一场地等一系类因素整理出作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码如表18所示：表18 球阀作业单位相互关系密度理由编码理由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6功用设备及辅助7震动8人员联系2、 确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级如表19所示：表19 作业单位相互关系等级符号含义比例（%）A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般1025U不重要4580X不要靠近根据需要3、 调整相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表（图6）：图6 非物流作业单位相互关系图四、 作业单位综合相关分析1、 综合物流相关等级表根据作业单位物流相互关系图（图5）和非物流作业单位相互关系图(图6)可以得出综合物流相关等级表(表20):表20 综合物流相关等级表作业单位对相互关系程度综合关系物流关系 加权值1非物流关系 加权值1等级分数等级分数分数等级1-2U0E33E1-3O1I23E1-4U0I22I1-5E3I25A1-6U0U00U1-7U0U00U1-8U0U00U1-9U0U00U1-10U0I22I2-3I2U02I2-4U0U00U2-5U0U00U2-6U0U00U2-7U0I22I2-8U0U00U2-9U0U00U2-10U0I22I3-4U0U00U3-5A4A48A3-6U0U00U3-7U0I22I3-8U0U00U3-9U0I22I3-10U0U00U4-5U0U00U4-6U0U00U4-7U0I22I4-8U0U00U4-9U0U00U4-10U0U00U5-6U0U00U5-7U0U00U5-8U0U00U5-9U0X-1-1X5-10U0U00U6-7U0I22I6-8U0U00U6-9U0X-1-1X6-10U0U00U7-8U0U00U7-9U0E33E7-10U0I22I8-9U0O11O8-10U0E33E9-10U0I22I2、 作业单位综合关系 由作业单位综合物流相关等级表(表20)归纳总结得出作业单位综合关系(图7)如下:图7 作业单位综合相关图五、 作业单位相关分析1、 综合接近程度排序 由作业单位综合关系图（图7）得到综合接近程度排序表（表21）表21 综合接近程度排序表作业单位代号12345678910综合接近程度14913471134611排序152861039742. 绘制作业单位位置相关图关系等级表示方式如下：表22 关系等级表示方式等级符号系数值线条数绝对重要A4/特别重要E3/重要I2/一般重要O1/不重要U0不希望X-1规定关系程度为A级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个单位距离长度，I级为三个单位距离长度，O级为四个单位距离长度,U级为五个单位距离长度,X级为六个单位距离长度。（其中 表示储存区, 表示加工区)2.1 处理相关程度为各标标记的作业单位对 2.1.1 从作业单位综合关系图（图7）中取出各级关系作业单位对列表如下：作业单位AEIOUX1.原材料库52，34，106，7，8，92.外购件及标准件库13，7，104，5，6，8，93.机加工车间512，7，94，6，8，104.化工车间1，72，3，5，6，8，9，105.热处理车间1，32，4，6，7，8，106.油漆车间71，2，3，4，5，89作业单位AEIOUX7.总装车间92，3，4，6，101，5，88.成品库1091，2，3，4，5，6，7 9.办公服务楼73，1081，2，45，610.车库81，2，7，93，4，5，6 2.1.2 将综合接近程度排序最高的作业单位1布置在位置相关图的中心位置。 2.1.3 处理作业单位对1-5，将作业单位5与作业单位1相距为单位距离长度（1cm）的位置上。最终的作业单位位置相关图（图8）如下：2 81053 16794图8 作业单位位置相关图六、 作业单位面积相关分析 1、 作业单位面积相关图由作业单位位置相关图（图8）可以作出作业单位面积相关图（图9）如下：球阀加工厂长710m,宽460m七、 工厂总平面布置可行方案 假设不考虑其他因素，得到如下三个平面布置方案（比例尺1:100）：方案一:球阀加工厂长518m,宽464m方案二：球阀加工厂长518m,宽464m方案三：球阀加工厂长518m,宽464m八、 评价方案并择优1、 计算权重列出一些重要影响因素，计算它们的权重如下表：表23 评价指标分数得分权重物料搬运效率及方便性533.33%生产管理的方便性426.67%扩建可能性320.00%安全生产213.33%辅助服务方便性 16.67%空间利用率002、 评选方案方案评价指标物料搬运效率及方便性生产管理的方便性扩建可能性安全生产辅助服务方便性空间利用率得分方案一3212332.2方案二2113231.6666方案三2112231.5333权重33.33%26.67%20.00%13.33%6.67%0由上表可知方案一得分最高，因此最佳方案为方案一。九、 总结 这次课程设计的主要目的是学习运用SLP方法，即系统设施布置规划方法。它是由美国的缪瑟提出的，它不仅适合于各种规模的工厂的新建，扩建或改建中对设施的布置或调整，也适合制造业中对办公室，实验室，仓库等的布置设计，同时也可用于医院，商店等服务业的布置设计。我们运用它来中规格球阀的生产进行分析，找出各个车间部门的联系，找出作业单位之间综合相互关系，绘制出作业单位位置相互图，作业单位面积相关图和工厂总平面布置方案。 在课程设计中我们也遇到了不少难题。由于距离物流与设施规划的学习时间有点长，有很多知识已经遗忘，而课程设计的时间很短，所以我们是时间短任务重。我们是一边复习着课本中的知识，一边做着课程设计。遇到不太懂的内容时，我就主动询问蛇年的同学。最终，完成了这次的课程设计。在这个过程中，进一步加强了制作课程报告的能力；切实感受了设施规划与物流理论在实际规划中的指导意义；知道了在工厂布局时需要考虑的主要影响因素；总之，一方面，复习和运用了所学知识；另一方面，也得到了如何做一份好的分析报告的能力。十、 主要参考文献1伊俊敏.物流工程.北京：电子工业出版社，20052蔡临宁.物流系统规划. 北京：机械工业出版社，20033程国全.物流设施规划与设计. 北京：中国物资出版社，2003 4齐二石. 物流工程.北京：中国科学技术出版社，20015. 王家善. 设施规划与设计. 北京：机械工业出版社，1995