物流工程课程设计：液压转向器厂总平面布置设计.doc

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1、课 程 设 计课程名称： 物 流 工 程 设计题目： 液压转向器厂总平面布置设计 学 院： 工程技术学院 专 业： 工业工程 年 级： 2008 学生姓名： 杨绍东 学 号： 20081308 指导教师： 唐秀英 日 期： 2011 年 10 月 21 日 目 录第一章前言4第二章课程设计的目的与要求4第一节课程设计的目的4第二节课程设计要求5第三节课程设计的内容6第三章物流分析11第一节产品工艺过程分析11第二节物流强度分析12第四章作业单位非物流相关分析13第一节整理主因，给出理由编码13第二节确定相互关系等级、画出作业相互关系表14第五章作业单位综合相关分析15第一节综合物流相关等级表1

2、5第二节作业单位综合相关图16第六章作业单位位置相关图分析17第一节作业单位综合接近程度排序表17第二节绘制作业单位位置相关图17第七章作业单位面积相关分析18第一节作业单位关系工作表18第二节绘制拼块图19第八章工厂总平面布置可行方案20第一节调整面积相关图20第二节绘制工厂总平面布置方案图20第九章评价方案21第十章总结22第一章前言物流工程是工业工程专业一门重要的主干专业课程，是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。特别是其中的设施规划与设计着重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的

3、经济效益和社会效益。工厂作为一个生产系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素，多目标的系统优化设计课题。 由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计(SLP)方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设

4、计程序。学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。第二章课程设计的目的与要求第一节课程设计的目的物流工程课程设计是课程的重要实践性教学环节，是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： （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，熟悉系统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实际技术问题的能

5、力。 第二节课程设计要求 当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2， 公厂区南北长为200m，东西宽80m，所处地理位置如图1所示 路该厂职工人数为300人，计划改建成年产60000套液压 公路转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。 图1待建液压转向器厂图 1、液压转向器的基本结构及有关参数 液压转向器的基本结构由22个零件构成，每个零件的名称、 材料、单件重量及年需求量见表1。 2、作业单位划分根据液压转向器结构及工艺的特点，液压转向器厂设立如表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。3、液压转向器生产工艺过

6、程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件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。（1）零件制作与外购 液压转向器上的标准件、异形件如塑料护盖、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3表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 生产出的零件经车间检验合格后，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

7、能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的的返回组装车间进行修复。一次组装不合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（5）成品存储：所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。4、自然气象条件：自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。第三节课程设计的内容1、设计内容物流与设施规划课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。针对给定的工厂实例，完成下列工作：(1)产品分析，产品产量分析，确定生产类型。(2)生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。(3)进行物流分析，得到物流相关表。(4)进行作业单位相互关系分析

8、，得到作业单位相互关系表。(5)将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。(6)绘制作业单位位置相关图。(7)绘制作业单位面积相关图。(8)产生二套布置方案并进行评价比较，得出最佳方案。2、编写课程设计说明书工厂布置设计说明书应包括各阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明，工作量不少于3000字。3、图样工作量图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，主要是二张布置方案图。表1 零件明细表工厂名称：液压转向器厂共1页产品名称液压转向器产品代号计划年产量60000套第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连杆块组

9、件20600000.092前盖HT250600000.903X型密封圈橡胶620000.044挡环2060000待添加的隐藏文字内容30.035滑环20600000.036弹簧片65Mn4200000.017拔销65Mn620000.028联动轴45600000.279阀体HT250600007.0010阀芯45600000.6011阀套20600000.5612隔盘20600000.3213限位柱45600000.0114定子40Cr600001.2015转子45600000.6016后盖20600000.8017螺栓453600000.0218O型密封圈橡胶2100000.0119限位螺栓

10、45600000.0220油塞橡胶2800000.0121标牌铝600000.0122护盖塑料660000.01编制（日期）审核（日期）表2 作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭2030露天2铸造车间铸造12243热处理车间热处理12124机加工车间车、铣、钻削18365精密车间精镗、磨削12366标准件、半成品库储存外购件、半成品12247组装车间组装转向器12368性能试验室转向器性能试验12129成品库成品储存121210办公、服务楼办公室、食堂等806011设备维修车间机床维修1224表3 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单

11、件重量（kg）计划年产量（套）年产总重（kg）连接块1200.09600005400序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.164kg 2机加工车间车、镗、压装553半成品库暂存0.09kg 表4 液压转向器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（套）年产总重（kg）前 盖2HT2500.906000054000序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库准备铸锭1.974kg2铸造车间铸造603机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精镗955半成品库暂存0.9kg表5 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（kg）计划

12、年产量（套）年产总重（kg）挡 环4200.03600001800序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.075kg2机加工车间车削403半成品库暂存0.03kg表6 液压转向器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（套）年产总重（kg）滑 环6200.03600001800序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.075kg2机加工车间车削403半成品库暂存0.03kg表7 液压转向器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（套）年产总重（kg）联动轴8450.276000016200序号作业单位名称

13、工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.682kg2机加工车间车、铣403精密车间精磨994半成品库暂存0.27kg表8 液压转向器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（套）年产总重（kg）阀 体9HT2507.0060000420000序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库准备铸锭18.519kg2铸造车间铸造603机加工车间粗铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存7kg表9 液压转向器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（套）年产总重（kg）阀 芯10450.606000036000序号作业单位名称工作内容工

14、序材料利用率（%）1原材料库备料0.866kg2机加工车间粗车、钻、铣703热处理车间热处理4精密车间精磨995半成品库暂存0.6kg表10 液压转向器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（套）年产总重（kg）阀 套11200.566000033600序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.7kg2机加工车间车削803半成品库暂存0.56kg表11 液压转向器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（套）年产总重（kg）隔 盘12200.326000019200序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0

15、.4kg2机加工车间车削803半成品库暂存0.32kg表12 液压转向器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（套）年产总重（kg）限位柱13450.0160000600序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.014kg2机加工车间车、镗703热处理车间热处理4精密车间精磨995半成品库暂存0.01kg表13 液压转向器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（套）年产总重（kg）定 子1440Cr1.26000072000序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2.424kg2热处理车间退火3机加工车间

16、车、钻、插、铣504热处理车间调质5精密车间研磨996半成品库暂存1.2kg表14液压转向器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（套）年产总重（kg）转 子15450.606000036000序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料0.866kg2热处理车间正火3机加工车间车、钻、铣704热处理车间淬质5精密车间研磨996半成品库暂存0.6kg表15 液压转向器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（套）年产总重（kg）后 盖16200.806000048000序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库备料1k

17、g2机加工车间车、钻803半成品库暂存0.8kg第三章物流分析第一节产品工艺过程分析根据表3-表15所计算出的各零件经相应工序加工前后单件重量及废料重量，绘制出如图（一）所示的液压转向器的工艺流程图：液压转向器工艺流程图第二节物流强度分析根据上面对工艺流程的分析得到单件产品作业单位之间的物流强度，然后乘以年产量得到全年物流强度汇总表16，如下所示：全年物流强度汇总表16序号作业队物流量(全年)合计物流强度等级112(1.974+18.519) *600001229580A278769080+769080*0.2*21076712E389769080769080E467(0.09+0.9+0.0

18、3+0.03+0.27+7+0.6+0.56+0.32+0.01+ 1.2+0.6+0.8)*60000+(0.04*62000+0.01*420000+ 0.02*62000+0.02*360000+0.01*210000+0.02*60000+ 0.01*280000+0.01*260000+0.01*66000)769080I524(1.184+11.11) *60000737640I656(0.9+0.27+7+0.6+0.01+1.2+0.6) *60000634800I745(0.94+0.273+7.728) *60000536460I834(0.606+0.0101+1.212

19、+2.424+0.866+0.606) *60000343446O914(0.164+0.075+0.075+0.682+0.866+0.7+0.4+0.144+1) *60000246360O1013(2.424+0.866) *60000197400O1135(0.606+0.0101+1.212+0.606) *60000146046O1246(0.09+0.03+0.03+0.56+0.32+0.8) *60000109800O根据上表计算出的各作业单位之间全年物流强度，划分出物流强度等级，从而绘制出作业单位物流相关图（二）：第四章作业单位非物流相关分析第一节整理主因，给出理由编码根据

20、液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂的作业单位划分有原材料库、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。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列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，如表17所示： 表17第二节确定相互关系等级、画出作业相互关系表由表17确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定其相互关系等级，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非物流相关图（三）：第五章作业单位综合相关分析第一节综合物流相关等级表根据作业单位物流相关图（二）

21、和非物流相关图（三）可以得出综合物流相关等级表18如下：综合相互关系表18作业对综合相关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1-2A4E37A1-3O1O12I1-4O1O12I1-5U0U00O1-6U0U00O1-7U0U00U1-8U0U00U1-9U0U00U1-10U0O11O1-11U0U00U2-3U0U00U2-4I2I24E2-5U0X-1-1X2-6U0U00U2-7U0U00U2-8U0U00U2-9U0U00U2-10U0X-1-1X2-11U0O11O3-4O1E34E3-5O1O12I3-6U0U00U3-7U0U00U3-

22、8U0U00U3-9U0U00U3-10U0U00U3-11U0O11O4-5I2E35E4-6O1O12I4-7U0U00O4-8U0U00O4-9U0U00U4-10U0X-1-1X4-11U0E33I5-6I2I24E5-7U0U00U5-8U0U00U5-9U0U00U5-10U0X-1-1U5-11U0I22I6-7I2E35E6-8U0U00U6-9U0U00U6-10U0O11O6-11U0O11O7-8E3A47A7-9U0U00U7-10U0U00U7-11U0I22I8-9E3E36E8-10U0U00U8-11U0U00U9-10U0I22I9-11U0O11O10-11

23、U0U00U第二节作业单位综合相关图由作业单位综合相互关系表18归纳总结得出作业单位综合相关图（四）如下：第六章作业单位位置相关图分析第一节作业单位综合接近程度排序表由作业单位综合相关图（四）得出作业单位综合接近程度排序表19作业单位代号1234567891011综合接近程度11681410111085210排 序3971624810115第二节绘制作业单位位置相关图绘制作业单位位置相关图完成后的线形图（五）第七章作业单位面积相关分析 第一节作业单位关系工作表根据作业单位综合相关图（五）得到个作业单位关系工作表20作业单位AEIOUX1原材料库23,45,6,104,5,6,7,8,9,112

24、铸造车间14113,6,7,8,9,5,103热处理车间41,5112,6,7,8,9,104机加工车间2,3,51,6,117,81,7,8,9105精密车间4,63,1111,7,8,9,1026标准件、半成品库5,7410,111,2,3,8,97组装车间861141,2,3,4,5,9,108性能测试车间7941,2,3,4,5,6,10,119成品库810111,2,3,4,5,6,710办公、服务楼961,3,5,7,8,112,411设备维修车间4,5,72,3,6,91,8,10,11第二节绘制拼块图根据关系工作表绘制拼块图，完成后的拼块图（六）第八章工厂总平面布置可行方案第一

25、节调整面积相关图考虑修正因素与实际条件限制因素，修改调整面积相关图。（1） 厂区占地面积。（2） 根据产品特点，确定物料搬运方法：采用托盘搬运产品并用电瓶车来实现车间之间的运输。（3） 确定厂内外运输方式:采用汽车运输。（4） 根据厂区的地理条件选择道路形式及其技术参数。（5） 根据厂外公路情况和收、发货位置，设计数个厂门位置。（6） 考虑盛行风向对作业单位相对位置的影响，避免烟尘、异味等空气污染影响人身健康。第二节绘制工厂总平面布置方案图考虑上述因素，整理出可行方案，绘制出工厂总平面布置方案图。序号作业单位名称建筑面积1原材料库20302铸造车间12243热处理车间12124机加工车间183

26、65精密车间12366标准件、半成品库12247组装车间12368性能试验室12129成品库121210办公、服务楼806011设备维修车间1224第九章评价方案平面布置的原则有：以基本生产为中心复核工艺的要求；运输最优化；适应发展的需要；安全与环保的原则。在此原则下，确定总体区划，然后详细每个作业单位区、每台机器、设备、每条通道。通过以上各步骤的分析与规划，提出了两套液压转向器厂总体布置方案，如上图所示。从各方面对以上两个方案进行综合分析评价和择优：布置时，建筑物应保证道路的直线性与整齐性、建筑物的整齐规范以及公用管理的条理性；厂内道路满足运输任务，还要起到划分厂区、绿化美化厂区等。显然在这

27、些方面方案二要优于方案一。布置时还要考虑工艺过程的连续性、物料搬运路线的合理性等，从以上两个方案可以看出，方案二的厂区布置显然更符合生产流程的要求，并且产成品能够更顺畅的运出成品库，缩短了搬运距离，节约了成本。通过考虑多种方面因素的影响与限制，经过整体分析和综合评价，方案二为最优方案。 第十章总结通过本次的课程设计，我不仅系统的学习了设施规划的相关专业知识，更学会了全面地考虑问题。随着这次课程设计的完成，我已经能够将理论知识运用于实际中。经过一段时间的学习，我能独立正确的运用设计规划与物流分析基本原理及有关专业知识，由产品入手，对工厂生产系统进行分析，通过对液压转向器厂总面积布置设计的实际操作

28、，熟悉了系统布置设计方法中的各种图形符号和表格，掌握了系统布置设计方法的规范设计程序。云南农业大学课 程 设 计 任 务 书 工 程 技 术 学院 工 业 工 程 专业 2008 年级姓 名： 杨绍东 学号 20081308 课程设计题目： 液压转向器厂总平面布置设计 课程设计主要内容：物流工程课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。针对给定的工厂实例，完成下列工作：(1)产品分析，产品产量分析，确定生产类型。(2)生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。(3)进行物流分析，得到物流相关表。(4)进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。(5)将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。(6)绘制作业单位位置相关图。(7)绘制作业单位面积相关图。(8)用SLP或关系工作表法绘制二套布置方案并进行评价比较，得出最佳方案。设 计 指 导 教 师 （签字）： 年 月 日