林德华-设施规划与物流分析课程设计说明书.docx

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1、课程设计说明书福建江夏学院课程设计说明书课 程 名 称： 现代设施规划与物流分析课程设计 项 目 名 称： 柴油机机油泵厂平面布置设计 学 院： 工 程 学 院 指 导 教 师： 王海瑶 杨艳华 专 业（年级）： 12工业工程 学 号： 1631201111081 姓 名： 林德华 I工程学院12工业工程专业设计题目 设施规划与物流分析课程设计成绩课程设计主要内容1柴油机机油泵物流分析。2柴油机机油泵作业单位相互关系分析。3作业单位位置相关图，相当于A3图样的坐标纸一张。4作业单位面积相关图，相当于A3图样的坐标纸一张。5柴油机机油泵总平面图三套，A3图样三张。6评价择优，选出最佳总平面布置图

2、。7. 编写设计说明书，工作量不少于12000字。指导老师评语签名： 年 月 日 II工程学院12级工业工程专业目录一. 概述11.1 课程设计题目11.2 课程设计目的11.3 课程设计内容与要求11.4 原始给定条件1二基本要素分析12.1 柴油机机油泵结构及参数12.2 柴油机机油泵作业单位划分43.3 柴油机机油泵生产工艺过程4三. 物流分析83.1 产品工艺过程分析93.2 物流强度等级的划分13四. 作业单位非物流相关分析174.1 整理主因，给出理由编码184.2 确定相互关系等级184.3 作业相互关系表19五作业单位综合相关分析215.1 选用加权值215.2 综合相互关系计

3、算215.3 柴油机机泵厂作业单位综合相互关系计算表215.4建立作业单位综合相互关系等级划分比例245.5 建立作业单位综合相互关系表25六作业单位位置相关图分析266.1 综合接近程度排序266.2 绘制作业单位位置相关图27七作业单位面积相关分析30八工厂总平面布置可行方案30九评价方案并择优329.1 计算权重329.2 方案评定33十总结34十一参考文献34附十一图表34IV工程学院12级工业工程专业一. 概述1.1 课程设计题目 柴油机机油泵厂总平面布置设计。1.2 课程设计目的设施规划与物流分析是工业工程专业的主干专业课程，是工业工程学科的重要研究领域和分支之一。设施规划与设计着

4、重研究设施总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，目标是通过对设施的各组成部分的相互关系分析，合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。设施规划与物流分析课程设计是本课程的重要时间教学环节，要求学生综合运用所学专业知识，完成规定的工业实施布置设计的一次基本训练。其目的是：1、能正确运用工业工程基本原理及有关知识，学会对工业设施进行系统分析；2、通过对工程设施布置的实际设计，掌握系统布置设计方法的规范程序；3、通过课程设计，培养学生学会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。1.3 课程设计内容与要求柴

5、油机机油泵总平面布置设计内容与要求如下： 1柴油机机油泵物流分析。2柴油机机油泵作业单位相互关系分析。3作业单位位置相关图，相当于A1图样的坐标纸一张。4作业单位面积相关图，相当于A1图样的坐标纸一张。5柴油机机油泵总平面图三套，A1图样三张。6评价择优，选出最佳总平面布置图。7编写设计说明书，工作量不少于12000字。1.4 原始给定条件现有一柴油机机油泵厂，占地面积为20000m2。厂区南北长为200m，东西宽为100m，所处地理位置如图右所示。该厂职工人数300人，计划改建成年产10000件柴油机机油泵的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。二基本要素分析2.1 柴油机机油泵结构及参数 柴

6、油机机油泵的基本结构如图2-1所示，由23个零、组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列在表2-1中。图2-1柴油机机油泵装配图表2-1 零件明细表工厂名称：柴油机机油泵厂共1页产品名称柴油机机油泵产品代号2B计划年产量10000件第1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(kg)说 明1泵体HT2001000012前泵盖HT200100000.43后泵盖HT200100000.424从动齿轮45100000.35齿轮轴45100000.556螺母M161.5A3100000.017垫圈1665Mn100000.0058键518.645

7、100000.0059斜齿轮45100000.310前套ZQSn5-5-5100000.00511垫片纸板200000.000512螺栓M875A3600000.0513垫圈865Mn600000.00514螺母M8A3600000.00615后套ZQSn5-5-5100000.00516轴套粉末冶金200000.0117从动轴35100000.2518销51645400000.00519调节塞A3100000.0120螺母M181.5A3100000.0121垫圈18A3100000.0122弹簧1.811.67465Mn100000.0123钢球7/8”GCr6100000.05编制（日期

8、）审核（日期）2.2 柴油机机油泵作业单位划分根据柴油机机油泵结构及工艺特点，柴油机机油泵设立如表2-2所示13个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能测试、生产管理与服务等各项生产任务。表2-2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304012002铸造车间铸造12253003锻造车间锻造12253004热处理车间热处理15203005机加工车间车、铣、钻、滚齿20367206精密车间镗削、磨削、剃齿20367207标准件、半成品库储存外购件、半成品12253008装配车间装齿轮泵15406009性能测试室测

9、密封、测功率122024010成品库成品储存202040011办公室、服务楼办公室、食堂等8060480012设备维修车间机床维修122530013调试返修车间调试及返修10101003.3 柴油机机油泵生产工艺过程由于柴油机机油泵结构比较简单，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，调试与返修，成品存储等阶段。零、组件制作与外购 柴油机机油泵上的螺母M161.5、垫圈16、键518.6、斜齿轮、垫片、螺栓M875、垫圈8、螺母M8、轴套、销516、螺母M181.5、垫圈18、弹簧、钢球都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。其

10、它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-3至表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柴油机机油泵成品。（4）性能试验 所有组装出的柴油机机油泵均需进行性能试验，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%。成品存储 所有合格柴油机机油泵存放在成品库待出厂。表 2-3 柴油机机油泵零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件

11、重量(kg)计划年产量(件)年产总量(kg)泵 体1HT200110000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铸造车间成型603热处理车间回火4机加工车间铣、粗镗805精密加工车间精镗906半成品库暂存表 2-4柴油机机油泵零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(件)年产总量(kg)前泵盖2HT2000.410000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铸造车间成型603热处理车间回火4机加工车间铣、钻、粗镗805精密加工车间铣、精镗906半成品库暂存表 2-5 柴油机机油泵零件加工工艺过程表产品名称件 号材

12、料单件重量(kg)计划年产量(件)年产总量(kg)后泵盖3HT2000.4210000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铸造车间成型603热处理车间回火4机加工车间铣、钻、粗镗805精密加工车间铣、精镗906半成品库暂存表 2-6 柴油机机油泵零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(件)年产总量(kg)从动齿轮4450.310000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锻压车间成型703热处理车间回火4机加工车间车、钻、滚齿805精密加工车间剃齿906热处理车间淬火7半成品库暂存表 2-7 柴油机机油泵零件加

13、工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量(kg)计划年产量(件)年产总量(kg)齿轮轴5450.5510000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锻压车间成型703热处理车间回火4机加工车间车、滚齿、磨805精密加工车间剃、精磨906热处理车间调质7半成品库暂存表 2-8 柴油机机油泵零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(件)年产总量(kg)前 套6ZQSn5-5-50.00510000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803精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 2-9 柴油机机油泵

14、零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(件)年产总量(kg)后 套7ZQSn5-5-50.00510000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803精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 2-10柴油机机油泵零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(件)年产总量(kg)从动轴8350.2510000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、磨803精密加工精车、精磨904热处理调质5半成品库暂存表 2-11 柴油机机油泵零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件

15、重量(kg)计划年产量(件)年产总量(kg)调节塞9A30.0110000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机加工车外圆、螺纹803半成品库暂存三. 物流分析据资料统计分析，产品制造费用的20%50%是用作物料搬运的，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效地布置大约能减少搬运费用的30%左右。工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流

16、状态做出深入的分析。3.1 产品工艺过程分析（1）分析给定的工艺过程表通过对产品加工，组装，检验等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工序加工前，加工后的工件单件重量以及产生的废料重量，并折算成年产量。见表3-1。表3-1 自制零件工艺过程计算表原材料库铸造车间机加工车间精密车间标准件半成品库加工前加工后废料加工前加工后废料加工前加工后废料泵体单件2.3151.3890.9261.3891.1110.2781.11110.111全年231501389092601389011110278011110100001110前泵盖单件0.9250.5550.3700.5550.4440.

17、1110.4440.40.044全年92505550370055504440111044404000440后泵盖单件0.9730.5840.3890.5840.4670.1170.4670.4200.047全年973005840389058404670117046704200470从动齿轮单件0.4160.3330.0830.3330.30.033全年4160333083033303000330齿轮轴单件0.7640.6110.1530.6110.550.056全年76406110153061105500560前套单件0.0070.00560.00140.00560.0050.0006全年70

18、561456506后套单件0.0070.00560.00140.00560.0050.0006全年70561456506从动轴单件0.3480.2780.070.2780.250.028全年3480278070027802500280调节塞单件0.01250.010.0025全年12510025计算方法及过程：总体思路，第一步，以单件重量除以最后一道工序的材料利用率；第二步，将第一步算出结果再除以倒数第二道工序的材料利用率，以此类推，最终算出每个自制件的初始重量。各道工序总的重量再乘以10000件。每个自制件的各道工序的废料等于算出的重量减去初始条件重量。（2）分别绘制各自零、组件工艺过程。(

19、见图3-1至图3-9) 图3-1泵体工艺过程图 图3-2前泵盖工艺过程图 图3-3后泵盖工艺过程图 图3-4从动轴工艺过程图 图3-5后套工艺过程图 图3-6前套工艺过程图 图3-7齿轮轴工艺过程图 图3-8从动齿轮轴工艺过程图 图3-9调节塞工艺过程图 （3）汇总形成产品的工艺过程总图 (见图3-10)图3-10 总工艺过程图3.2 物流强度等级的划分（1）物流强度汇总表见表3-2表3-2 柴油机机泵厂物流强度汇总表序号作业单位对年物流强度（kg）11-24213021-31685031-5374542-42528053-41180064-53708074-71100085-63255095

20、-7100106-411000116-718300127-837470138-937470149-1037470159-1374941613-97494（2）绘制从至表见表3-3表3-3 从至表12345678910111213原材料库铸造车间锻造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库装配车间性能测试室成品库办公室设备维修调试返修车间1原材料库421301685037452铸造车间252803锻造车间118004热处理车间37080110005机加工车间325521006精密车间11000183007半成品库374708装配车间374709性能测试室37470749410成品库11办公室12

21、设备维修车间-13调试返修车间7494-（3）物流强度等级分析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A 10 40特高物流强度E 20 30较大物流强度I 30 20一般物流强度O 40 10可忽略搬运U（4）物流强度分析表由物流强度汇总表3-1、原始物流相关表见表3-2和物流强度等级划分表3-3，可以得出物流强度分析表3-4物流强度分析表3-4序号作业单位对 物流强度物流强度等级123456789101112131415 1-27-88-99-104-55-6 2-4 6-71-39-133-44-76-41-55-7 AA AA E E E E I I I

22、II O O其中表中未出现的作业单位对不存在固定的物流，因此物流强度等级为U级。对上述强度总体划分依据如下表3-5表3-5强度总体划分依据等级物流强度作业单位度A37200-450001-2、7-8、8-9、9-10E18000-372006-7、4-5、2-4、5-6I11000-180003-4、1-3、4-7、4-6、9-13O0-110001-5、5-7U0（5）绘制原始物流相关表柴油机油泵厂原始物流相关表12345678910111213原材料库铸造车间锻造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库装配车间性能测试室成品库办公室设备维修车间调试返修车间1原材料库-AIUOUUUUUUU

23、U2铸造车间A-UEUUUUUUUUU3锻造车间IU-IUUUUUUUUU4热处理车间UEI-EIIUUUUUU5机加工车间OUUE-EOUUUUUU6精密车间UUUIE-EUUUUUU7半成品库UUUIOE-AUUUUU8装配车间UUUUUUA-AUUUU9性能测试室UUUUUUUA-AUUI10成品库UUUUUUUUA-UUU11办公室UUUUUUUUUU-UU12设备维修车间UUUUUUUUUUU-U13调试返修车间UUUUUUUUIUUU-（5）绘制作业单位物流相关图见图3-1图3-1 作业单位物流相关图四. 作业单位非物流相关分析在制造企业或工厂中，当物流状况对生产有很大影响时，物流

24、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，工厂布置就不能仅依赖于物流分析，而应考虑非物流因素对设施布置的影响。作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下方面： 1、物流 2、工艺流程 3、作业性质相似 4、使用相同的设备 5、使用同一场所6、使用相同的文件档案 7、使用相同的公用设施 8、使用同一组人员 9、工作联系频繁程度10、监督和管理方便 11、噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响 12、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。确定了作业单位相互关系密切程度的影

25、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4-1所示表4-1 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4.1 整理主因，给出理由编码根据柴油机机泵厂的具体情况我们选择如下表4-2所示的作业单位相互关系影响因素。并在此基础上作出非物流的各作业单位相互关系图。表4-2 作业单位相互关系影响因素编码关系密切程度的理由编码关系密切程度的理由1工作流程的连续性5安全与污染2生产服务

26、6共用设备及辅助动力3物料搬运7振动4管理方便8人员联系4.2 确定相互关系等级其他作业单位之间的相互关系通过对照“基准相互关系”确定。其主要重要程度见表4-34-3 柴油机机泵厂基准相互关系字母一对作业单位密切程度的理由A装配车间与标准件、半成品库装配车间与性能测试室成品库与性能测试室精密车间与标准件、半成品搬运物料的数量比较大搬运物料的数量比较大搬运物料的数量比较大组装完毕之前性能不明确E机加工车间与精密车间热处理和机加工车间原材料库和铸造车间原材料库和机加工车间性能测试车间和调试返修车间精密车间和设备维修车间工艺流程方便管理及一些辅助能源搬运物料的次数比较频繁搬运物料的数量和形状联系的频

27、繁程度服务的频繁和紧急程度I办公室服务楼和成品库组装车间和设备维修车间性能测试车间和办公室、服务楼原材料库和铸造车间铸造车间和热处理车间热处理和标准件、半成品库机加工车间和设备维修车间服务的频繁程度生产服务及设备维修服务的频繁和紧急程度服务的频繁和紧急程度方便管理、共用设备工作流程的连续性生产服务和设备维修O办公室、服务楼和设备维修车间原材料车间和设备维修车间铸造车间和设备维修车间锻造车间和设备维修车间热处理车间和设备维修车间锻造车间和热处理车间联系的频繁程度生产服务和设备维修生产服务和设备维修生产服务和设备维修生产服务和设备维修联系的频繁程度X铸造车间与办公室锻造车间与办公室热处理车间与办公

28、室精密车间和锻造车间精密车间和铸造车间性能测试测试车间和锻造车间性能测试车间和铸造车间热处理和成品库灰尘、烟尘、振动、火灾灰尘、烟尘、振动、火灾 灰尘、烟尘、振动、火灾灰尘、烟尘、振动、火灾灰尘、烟尘、振动、火灾灰尘、烟尘、振动、火灾灰尘、烟尘、振动、火灾灰尘、烟尘、振动、火灾4.3 作业相互关系表（1）将最终的作业单位之间相互关系等级填入作业单位相关关系表见表4-4表4-4 作业单位非物流关系表12345678910111213原材料库铸造车间锻造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库装配车间性能测试室成品库办公室设备维修车间调试返修车间1原材料库-EIUEUUUUUOUO2铸造车间E-U

29、IUXUUXUXOU3锻造车间IU-OUXUUXUXOU4热处理车间UIO-EUIUUXXOU5机加工车间EUUE-EUUUUUIU6精密车间UXXUE-AUUUUEU7半成品库UUUIUA-AUUUUU8装配车间UUUUUUA-AUUIU9性能测试室UXXUUUUA-AIUE10成品库UUUXUUUUA-IUU11办公室OXXXUUUUII-OU12设备维修车间UOOOIEUIUUO-U13调试返修车间OUUUUUUUUEUU-（2）作业单位非物流相互关系图见图4-1图4-1 作业单位非物流相互关系图五作业单位综合相关分析5.1 选用加权值此加权值的大小说明了设施布置时考虑问题的重点，经过具

30、体和周密的调查研究，对柴油机机泵厂布置来说，其车间生产的大部分零件属于轻型零件，并且根据工厂生产原则布置，物流之间影响的相互关系基本上差不多。因此取加权值：m:n=2:15.2 综合相互关系计算根据各作业单位配对之间物流和非物流关系等级的高低进行量化并加权求和，求出综合相互关系，见表5-1。当作业单位总量为N时，总的作业配对数P可用下式计算，即 P=N (N-1) /2对该设计中，N=13, 则 P=78，因此表5-1中共有78个作业单位配对，即78个相互关系。5.3 柴油机机泵厂作业单位综合相互关系计算表 表5-1 柴油机机油泵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物流关系非物流关系等级分值分值等级分值等级11-2A4E311E21-3I2I26I31-4U0U00U41-5O1E35I51-6U0U00U61-7U0U00U71-8U0U00U81-9U0U00U91-10U0U00U101-11U0U00U111-12U0O11O121-13U0U00U132-3U0U00U142-4E3I28I152-5U0U00U162-6U0X-1-1X172-7U0U00U182-8U0U00U192-9U0X-1-1X202-10U0U00R212-11U0X-1-1X222-12U0O11O232-13U0U00U243-4I2O15I253-