《物流设施规划与设计》课程设计液压转向器厂.doc

物流设施规划与设计课程设计 液压转向器厂专 业： 工业工程班 级： 09工业1班学生姓名： 学 号： 指导教师： 目 录设施规划与物流分析设计2一、 设计概述21.1 课程设计题目描述21.2 课程设计目的.2二、 基本要素分析32.1 产品P产量Q分析32.2 工艺过程R分析42.3 作业单位S分析92.4 生产时间T分析9三、 物流分析103.1 零、组件工艺过程分析103.2 液压转向器工艺过程图143.3 物流强度分析143.4 作业单位物流相关图16四、 作业单位相互关系分析184.1 基准相互关系184.2 液压转向器厂作业单位间相互关系等级理由184.3 作业单位相互关系等级194.4 非物流作业单位相互关系19五、 作业单位综合相互关系分析215.1 综合相互关系分析215.2 综合相互关系等级划分245.3 作业单位综合相互关系表25六、 作业单位位置相关图与面积相关图266.1作业单位工作性质符号表和作业单位关系等级表示方式266.2 综合接近程度排序表276.3 作业单位位置相关图286.4 作业单位面积相关图28七、 工厂总平面布置可行方案图307.1 方案一317.2 方案二317.3 方案三32八、 方案的评价与选择328.1方案的评价328.2 方案的选择33九、 总结339.1改进意见.339.2总结.34十、附录.35设施规划与物流分析设计一、 设计概述1.1 课程设计题目描述当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000平方米，厂区南北长为200米，东西宽为80米，所处地理位置如右图所表示。该厂现有职工300余人为提高经济效益，现在计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂。因此，需要完成工厂总平面布置设计。1.2课程设计目的本次厂房总平面布置采用系统布置设计法进行设计，本任务设计说明书主要包括基本要素分析、物流分析、作业单位相互关系分析、作业单位间物流与非物流相互关系综合分析、作业单位位置相关图、作业单位面积相关图、工厂总平面布置可行方案图、评价择优。二、 基本要素分析2.1 产品P产量Q分析液压转向器的是由22个零、组件构成，各零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均有表2-1列出。表2-1 零件明细表工厂名称：液压转向器厂共一页产品名称：液压转向器产品代号：计划生产量：6000（套）共一页序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量零件图号形状尺寸单件重量说明1连接块组件2061090.091092前盖HT25061090.901093X型密封圈橡胶62000.041094挡环2061090.031095滑环2061090.031096弹簧片65Mn420000.011097拔销65Mn62000.021098联动轴4561090.271099阀体HT25061097.10910阀芯4561090.6010911阀套2061090.5610912隔盘2061090.3210913限位柱4561090.0110914定子40Cr61091.2010915转子4561090.6010916后盖2061090.8010917螺栓45360000.0210918O型密封圈橡胶210000.0110919限位螺栓4561090.0210920油堵塑料280000.0110921标牌铝61090.0110922护盖塑料66000.01109编制（日期）审核（日期）表22 生产类型划分产品类型年产量（件）大量生产成批生产 单件生产大 批 中 批 小 批重型零件1000300100010030051005 中型零件500050050002005001020010 轻型零件500005000500005005000100500100由表21可以看出该厂的自制零件均为轻型零件，且需求量皆为6109件/年，由表22知是属于成批生产中的大批生产。因此，本厂的设备布置采用成组原则布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序组合布置成成组制造单元，整个生产系统有数个成组制造单元构成。这种布置方式既有流水线的生产效率，又有机群式布置的柔性，可以提高设备开动率，减少物流量及加工时间，但此种布置需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程，因此做好生产计划与控制将会成为本厂的一个重点。2.2 工艺过程R分析由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺过程也很简单，总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品储存。（1）零、组件制作与外购 液压转向器上的标准件，如塑料护盖，铝制标牌等都是采用外购、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2-3至2-15。表中各工序加工前工件重量为：该工序加工后工件重量/该工序材料利用率（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）性能检验 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，实验不合格的返回组装车间进行修复。依次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。 (5)成品存储 所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。表2-3 连接块组件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）连接块组件1200.091096109556.46881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料1011.772582机加工车间车、镗、压装55556.468813半成品库暂存556.46881表2-4 前盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）前盖2HT2500.9010961095504.75881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库准备铸锭12071.811632铸造车间铸造607243.074763机加工车间粗铣、镗、钻805794.508684精密车间精镗955504.758815半成品库暂存5504.75881表2-5 挡环加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）挡环4200.031096109189.92881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料474.822032机加工车间车削40189.928813半成品库暂存189.92881表2-6 滑环加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）滑环5200.031096109189.92881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料474.822032机加工车间车削40189.928813半成品库暂存189.92881表2-7 联动器加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）联动器8450.2710961091656.08881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料4182.042452机加工车间车、铣401672.816983精密车间精磨991656.088814半成品库暂存1656.08881表2-8 阀体加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）阀体9HT2507.109610943428.881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库准备铸锭114891.222铸造车间铸造6068934.73173机加工车间粗铣、镗7048254.31224精密车间精镗9043428.8815半成品库暂存43428.881表2-9 阀芯加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）阀芯10450.610961093731.9881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料5385.264212机加工车间粗车、钻、铣703769.684953热处理车间热处理3769.684954精密车间精磨993731.98815半成品库暂存3731.9881表2-10 阀套加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）阀套11200.5610961093427.69881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料4284.623512机加工车间铣、钻803427.698813半成品库暂存3427.69881表2-11 隔盘加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）隔盘12200.3210961091961.53881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料2451.923512机加工车间铣、钻801961.538813半成品库暂存1961.53881表2-12 限位柱加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）限位柱13450.01109610967.74881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料97.761632机加工车间车、镗7068.433143热处理车间热处理68.433144精密车间端磨9967.748815半成品库暂存67.74881表2-13 定子加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）定子1440Cr1.2010961097337.45881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料14823.14912热处理车间退火14823.14913机加工车间车、钻、插、铣507411.574564热处理车间调质7411.574565精密车间研磨997337.458816半成品库暂存7337.45881表2-14 转子加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）转子15450.6010961093672.05881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料5298.786162热处理车间正火5298.786163机加工车间车、铣、钻703709.150314热处理车间淬火3709.1503155精密车间研磨993672.0588166半成品库暂存3672.05881表2-15 后盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（套）年产总量（kg）后盖16200.8010961094893.85881序号作业单位名称工序内容工序材料利用率重量1原材料库备料6117.323512机加工车间车、钻804893.858813半成品库暂存4893.85881注：本人的阀体年产总量大于老师设定的值，是因为老师给定的单件重量为“7.00+学号后三位109=7.00109“，而本人的单件产量设定值为7.109，故算出的年产量>正常的年产量。举例说明：以阀体年产量的计算为例：1.年总产量43428.881=单件重量7.109X计划年产量6109；2.总备料备料114891.22=年总产量43428.881÷精镗工序材料利用率90%÷粗铣、镗工序材料利用率70%÷铸造工序材料利用率60%；3.各个工序的备料=下一个工序的出产率÷当前工序的材料利用率。2.3 作业单位S分析由工艺过程R分析可知，液压转向器厂的作业单位可划分为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) 标准件、半成品库7) 组装车间8) 性能试验室9) 成品库10) 办公、服务楼11) 设备维修车间 具体的用途和面积如表2-16所表示表2-16 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）备注1原材料库储存钢材、铸造20X30露天2铸造车间铸造12X243热处理车间热处理12X124机加工车间车、铣、钻削18X365精密车间精镗、磨削12X366标准件、半成品库储存外购件、半成品12X247组装车间组装转向器12X368性能试验室转向器性能检验12X129成品库成品储存12X1210办公、服务楼办公室、食堂等80X6011设备维修车间机床维修12X242.4 生产时间T分析时间要素是指在什么时候，用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间，更换批量的次数。在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设备的数量，占地面积的大小和操作人员数量，来平衡各工序的生产时间。三、 物流分析3.1 零、组件工艺过程分析（1） 自制零、组件工艺过程举例：图2-1 连接块工艺过程图 图2-2 前盖工艺过程图 3.2 液压转向器工艺过程图3.3 物流强度分析（1）物流强度汇总表表3-1 物流强度汇总表序号作业单位对物流强度(t)11433.67212122.9431319.7442473.7754553.9963416.1673514.4684615.8495663.48107892.05116776.71128976.71（2）物流强度分析划分表表32 物流强度分析划分表物流强度等级符号物流路线比例（%）承担物流量比例（%）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（3）物流强度分析表 参考物流强度分析划分表32的强度划分比例，结合物流强度汇总表31，得物流强度分析表33。表33物流强度分析表序号作业单位对物流强度 20 40 60 80 100 120物流强度等级1234567891011121-27-86-78-92-45-64-51-41-33-44-63-5AEEEIIIOOO003.4 作业单位物流相关图表34作业单位物流相关表作业单位序号1234567891011作业单位序号作业单位名称原原材料库铸铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间性能实验室成品库办公、服务楼设备维修车间1原材料库AOOUUUUUUU2铸造车间AUIUUUUUUU3热处理车间OUOOUUUUUU4机加工车间OIOIOUUUUU5精密车间UUOIIUUUUU6半成品库UUUOIEUUUU7组装车间UUUUUEEUUU8性能实验室UUUUUUEEUU9成品库UUUUUUUEUU10办公服务楼UUUUUUUUUU11设备维修车间UUUUUUUUUU图31 作业单位物流相关图四、 作业单位相互关系分析4.1 基准相互关系表41 基准相互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清理和油漆搬运物料的数量类似的搬运问题损坏没有包装的物品使用相同的人员、公共设施、管理方式相同形式的建筑物E接待和参观者停车处金属精加工和焊接维修和部件装配方便、安全搬运物料的数量和形状服务的频繁和紧急程度I剪切区和冲压机部件装配和总装配保管室和财会部门搬运物料的数量搬运物料的体积、共用相同的人员报表运送、安全、方便O维修和接收废品回收和工具室收发室和厂办公室产品的运送共用相同的设备联系频繁程度U维修和自助食堂焊接与外购件仓库技术部门和发运辅助服务不重要接触不多不常联系X焊接和油漆焚化炉和主要办公室冲压车间和工具车间灰尘和火灾烟尘、臭味、灰尘外观、振动4.2 液压转向器厂作业单位间相互关系等级理由表42 液压转向器厂作业单位相互关系等级理由表编码关系等级的理由1工作流程的连续性2生产服务的频繁和联系程度3物料搬运4监督管理方便5安全及污染6共用设备及辅助动力源7噪音、振动等8工作和人员联系4.3 作业单位相互关系等级表43 作业单位相互关系等级表符号含义说明比例（%）A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X负的密切程度不希望接近酌情而定4.4 非物流作业单位相互关系 参考表43，结合表41、42，根据本人的经验，得出表4-1作业单位序号1234567891011作业单位序号作业单位名称原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间性能实验室成品库办公服务楼设备维修车间1原材料库A/3O/3O/3UE/4UUE/4O/4U2铸造车间A/3UI/3I/3UUUUX/5U3热处理车间O/3UA/1I/1UUUUUU4机加工车间O/3I/3A/1I/1O/3UUUX/5E/25精密车间UI/3I/1I/1I/3UUUX/5I/26半成品库E/4UUO/3I/3E/3UE/4O/4U7组装车间UUUUUE/3I/1UO/4U8性能实验室UUUUUUI/1I/1O/4U9成品库E/4UUUUE/4UI/1O/8U10办公服务楼O/4UUX/5X/5O/4O/4O/4O/8U11设备维修车间UUUE/2I/2UUUUU进而得出图41。图41 非物流作业单位相互关系表五、 作业单位综合相互关系分析5.1 综合相互关系分析 液压转向器属轻型零件，搬运并不费力，但过程繁杂，因此物流因素有一定的重要度。而非物流因素虽然数量不多，但有些因素对作业影响比较大。得出在液压转向器厂的日常生产过程中，物流与非物流因素都占据着重要的位置，因此在本次设计中将物流与非物流相互关系的相对重要性取加权值m：n=1：1。量化物流强度等级和非物流的密切程度等级，一般取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1。计算量化的所有作业单位之间综合相互关系。具体方法如下：设任意两个作业单位分别为Ai和Aj(ij)，其量化的物流相互关系等级为MRij，量化的非物流的相互关系密切程度等级为NRij，则作业单位Ai和Aj之间综合相互关系密切程度数量值TRij=m*MRij+n*NRij，得出作业单位综合相互关系计算表51。表51 液压转向器厂作业单位综合相互关系计算表序号作业单位对关系密切程度综合关系单位1-单位2物流关系（加权值1）非物流关系（加权值1）等级分值等级分值分值等级11-2A4A 48A21-3O1O12O31-4O1O12O41-5U0U00U51-6U0E33I61-7U0U00U71-8U0U00U81-9U0E33I91-10U0O11O101-11U0U00U112-3U0U00U122-4I2I24I132-5U0I22O142-6U0U00U152-7U0U00U162-8U0U00U172-9U0U00U182-10U0X-1-1X192-11U0U00U203-4O1A45E213-5O1I23I223-6U0U00U233-7U0U00U243-8U0U00U253-9U0U00U263-10U0U00U273-11U0U00U284-5I2I24I294-6O1O12 O304-7U0U00U314-8U0U00U324-9U0U00U334-10U0X-1-1X344-11U0E33I355-6I2I24I365-7U0U00U375-8U0U00U385-9U0U00U395-10U0X-1-1X405-11U0I22O416-7E3E36E426-8U0U00U436-9U0E33I446-10U0O11O456-11U0U00U467-8E3I25E477-9U0U00U487-10U0O11O497-11U0U00U508-9E3I25E518-10U0O11O528-11U0U00U539-10U0O11O549-11U0U00U5510-11U0U00U5.2 综合相互关系等级划分表52 综合相互关系等级划分表总 分关系等级作业单位对数百分比（%）78A1256E4834I81612O10200U2448-1X36合 计501005.3 作业单位综合相互关系表六、 作业单位位置相关图与面积相关图6.1作业单位工作性质符号表和作业单位关系等级表示方式在SLP中，工厂总平面布置并不直接去考虑个作业单位的建筑物占地面积极其外形几何形状，而是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业之间的相对位置，关系密级高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成了作业单位位置相关图。其作业单位工作性质符号表和作业单位关系等级表示方式如下两表。表61 作业单位工作性质符号表62 作业单位关系等级表示方式6.2 综合接近程度排序表表63 综合接近程度排序表作业单位代号12345678910111A/4O/1O/1U/0I/2U/0U/0I/2O/1U/02A/4U/0I/2O/1U/0U/0U/0U/0X/-1U/03O/1U/0E/3I/2U/0U/0U/0U/0U/0U/04O/1I/2E/3I/2O/1U/0U/0U/0X/-1I/25U/0O/1I/2I/2I/2U/0U/0U/0X/-1O/16I/2U/0U/0O/1I/2E/3U/0I/2O/1U/07U/0U/0U/0U/0U/0E/3E/3U/0O/1U/08U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3E/3O/1U/09I/2U/0U/0U/0U/0I/2U/0E/3O/1U/010O/1X/-1U/0X/-1X/-1O/1O/1O/1O/1U/011U/0U/0U/0I/2O/1U/0U/0U/0U/0U/0综合接近程度11661071177823排序29837165411106.3 作业单位位置相关图图61 作业单位位置相关图6.4 作业单位面积相关图作业单位位置相关图确定之后 ,再结合各作业单位的占地面积与其建筑物几何形状,就可以得到作业单位面积相关图.这个过程中,首先需要确定各作业单位建筑物的实际占地面积与形状。作业单位的基本占地面积由设备占地面积，物流模式及其通道，人员活动场地等因素决定。图62 作业单位面积相关图七、 工厂总平面布置可行方案图根据作业单位面积相关图，综合考虑其他影响布置的因素得出以下三个可行方案图。表7-1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、铸造20*30露天2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*366标准件、半成品库储存外购件、半成品12*247组装车间组装转向器12*368性能试验室转向器性能检验12*129成品库成品储