《物流設施規(guī)劃與設計》課程設計液壓轉(zhuǎn)向器廠

1、物流設施規(guī)劃與設計課程設計 液壓轉(zhuǎn)向器廠專 業(yè)： 工業(yè)工程班 級： 09工業(yè)1班學生姓名： 學 號： 指導教師： 目 錄設施規(guī)劃與物流分析設計2一、 設計概述21.1 課程設計題目描述21.2 課程設計目的.2二、 基本要素分析32.1 產(chǎn)品p產(chǎn)量q分析32.2 工藝過程r分析42.3 作業(yè)單位s分析92.4 生產(chǎn)時間t分析9三、 物流分析103.1 零、組件工藝過程分析103.2 液壓轉(zhuǎn)向器工藝過程圖143.3 物流強度分析143.4 作業(yè)單位物流相關圖16四、 作業(yè)單位相互關系分析184.1 基準相互關系184.2 液壓轉(zhuǎn)向器廠作業(yè)單位間相互關系等級理由184.3 作業(yè)單位相互關系等級19

2、4.4 非物流作業(yè)單位相互關系19五、 作業(yè)單位綜合相互關系分析215.1 綜合相互關系分析215.2 綜合相互關系等級劃分245.3 作業(yè)單位綜合相互關系表25六、 作業(yè)單位位置相關圖與面積相關圖266.1作業(yè)單位工作性質(zhì)符號表和作業(yè)單位關系等級表示方式266.2 綜合接近程度排序表276.3 作業(yè)單位位置相關圖286.4 作業(yè)單位面積相關圖28七、 工廠總平面布置可行方案圖307.1 方案一317.2 方案二317.3 方案三32八、 方案的評價與選擇328.1方案的評價328.2 方案的選擇33九、 總結(jié)339.1改進意見.339.2總結(jié).34十、附錄.35設施規(guī)劃與物流分析設計一、 設

3、計概述1.1 課程設計題目描述當?shù)噩F(xiàn)有一叉車修理廠，占地面積為16000平方米，廠區(qū)南北長為200米，東西寬為80米，所處地理位置如右圖所表示。該廠現(xiàn)有職工300余人為提高經(jīng)濟效益，現(xiàn)在計劃改建成年產(chǎn)6000套液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠。因此，需要完成工廠總平面布置設計。1.2課程設計目的本次廠房總平面布置采用系統(tǒng)布置設計法進行設計，本任務設計說明書主要包括基本要素分析、物流分析、作業(yè)單位相互關系分析、作業(yè)單位間物流與非物流相互關系綜合分析、作業(yè)單位位置相關圖、作業(yè)單位面積相關圖、工廠總平面布置可行方案圖、評價擇優(yōu)。二、 基本要素分析2.1 產(chǎn)品p產(chǎn)量q分析液壓轉(zhuǎn)向器的是由22個零、組件構(gòu)成，各零、組

4、件的名稱、材料、單件重量及年需求量均有表2-1列出。表2-1 零件明細表工廠名稱：液壓轉(zhuǎn)向器廠共一頁產(chǎn)品名稱：液壓轉(zhuǎn)向器產(chǎn)品代號：計劃生產(chǎn)量：6000（套）共一頁序號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件圖號形狀尺寸單件重量說明1連接塊組件2061090.091092前蓋ht25061090.901093x型密封圈橡膠62000.041094擋環(huán)2061090.031095滑環(huán)2061090.031096彈簧片65mn420000.011097拔銷65mn62000.021098聯(lián)動軸4561090.271099閥體ht25061097.10910閥芯4561090.6010911閥套2

5、061090.5610912隔盤2061090.3210913限位柱4561090.0110914定子40cr61091.2010915轉(zhuǎn)子4561090.6010916后蓋2061090.8010917螺栓45360000.0210918o型密封圈橡膠210000.0110919限位螺栓4561090.0210920油堵塑料280000.0110921標牌鋁61090.0110922護蓋塑料66000.01109編制（日期）審核（日期）表22 生產(chǎn)類型劃分產(chǎn)品類型年產(chǎn)量（件）大量生產(chǎn)成批生產(chǎn) 單件生產(chǎn)大 批 中 批 小 批重型零件1000300100010030051005 中型零件5000

6、50050002005001020010 輕型零件500005000500005005000100500100由表21可以看出該廠的自制零件均為輕型零件，且需求量皆為6109件/年，由表22知是屬于成批生產(chǎn)中的大批生產(chǎn)。因此，本廠的設備布置采用成組原則布置，即把使用頻率高的機器群按工藝過程順序組合布置成成組制造單元，整個生產(chǎn)系統(tǒng)有數(shù)個成組制造單元構(gòu)成。這種布置方式既有流水線的生產(chǎn)效率，又有機群式布置的柔性，可以提高設備開動率，減少物流量及加工時間，但此種布置需要較高的生產(chǎn)控制水平以平衡各單元之間的生產(chǎn)流程，因此做好生產(chǎn)計劃與控制將會成為本廠的一個重點。2.2 工藝過程r分析由于液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)比

7、較簡單，因此其生產(chǎn)工藝過程也很簡單，總的工藝過程可分為零、組件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗與成品儲存。（1）零、組件制作與外購 液壓轉(zhuǎn)向器上的標準件，如塑料護蓋，鋁制標牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫保存。其它零件由本廠自制，其工藝過程分別見表2-3至2-15。表中各工序加工前工件重量為：該工序加工后工件重量/該工序材料利用率（2）標準件、外購件與半成品暫存 生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)車間內(nèi)檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協(xié)件均放在半成品庫。 (3)組裝 所有零、組件在組裝車間集中組裝成液壓轉(zhuǎn)向器成品。（4）性能檢驗 所有組裝出的液壓轉(zhuǎn)向器均需進行性能試驗

8、，試驗合格的成品送入成品庫，實驗不合格的返回組裝車間進行修復。依次組裝合格率估計值為80%，二次組裝合格率為100%。 (5)成品存儲 所有合格液壓轉(zhuǎn)向器存放在成品庫待出廠。表2-3 連接塊組件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）連接塊組件1200.091096109556.46881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料1011.772582機加工車間車、鏜、壓裝55556.468813半成品庫暫存556.46881表2-4 前蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）前蓋2ht2500.901

9、0961095504.75881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫準備鑄錠12071.811632鑄造車間鑄造607243.074763機加工車間粗銑、鏜、鉆805794.508684精密車間精鏜955504.758815半成品庫暫存5504.75881表2-5 擋環(huán)加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）擋環(huán)4200.031096109189.92881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料474.822032機加工車間車削40189.928813半成品庫暫存189.92881表2-6 滑環(huán)加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材

10、料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）滑環(huán)5200.031096109189.92881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料474.822032機加工車間車削40189.928813半成品庫暫存189.92881表2-7 聯(lián)動器加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）聯(lián)動器8450.2710961091656.08881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料4182.042452機加工車間車、銑401672.816983精密車間精磨991656.088814半成品庫暫存1656.08881表2-8 閥體加工

11、工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）閥體9ht2507.109610943428.881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫準備鑄錠114891.222鑄造車間鑄造6068934.73173機加工車間粗銑、鏜7048254.31224精密車間精鏜9043428.8815半成品庫暫存43428.881表2-9 閥芯加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）閥芯10450.610961093731.9881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料5385.264212機加工車間粗車、鉆、銑70

12、3769.684953熱處理車間熱處理3769.684954精密車間精磨993731.98815半成品庫暫存3731.9881表2-10 閥套加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）閥套11200.5610961093427.69881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料4284.623512機加工車間銑、鉆803427.698813半成品庫暫存3427.69881表2-11 隔盤加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）隔盤12200.3210961091961.53881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工

13、序材料利用率重量1原材料庫備料2451.923512機加工車間銑、鉆801961.538813半成品庫暫存1961.53881表2-12 限位柱加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）限位柱13450.01109610967.74881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料97.761632機加工車間車、鏜7068.433143熱處理車間熱處理68.433144精密車間端磨9967.748815半成品庫暫存67.74881表2-13 定子加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）定子1440cr1.20

14、10961097337.45881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料14823.14912熱處理車間退火14823.14913機加工車間車、鉆、插、銑507411.574564熱處理車間調(diào)質(zhì)7411.574565精密車間研磨997337.458816半成品庫暫存7337.45881表2-14 轉(zhuǎn)子加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）轉(zhuǎn)子15450.6010961093672.05881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料5298.786162熱處理車間正火5298.786163機加工車間車、銑、鉆703709.

15、150314熱處理車間淬火3709.1503155精密車間研磨993672.0588166半成品庫暫存3672.05881表2-15 后蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（kg）后蓋16200.8010961094893.85881序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率重量1原材料庫備料6117.323512機加工車間車、鉆804893.858813半成品庫暫存4893.85881注：本人的閥體年產(chǎn)總量大于老師設定的值，是因為老師給定的單件重量為“7.00+學號后三位109=7.00109“，而本人的單件產(chǎn)量設定值為7.109，故算出的年產(chǎn)量正常的年產(chǎn)量。

16、舉例說明：以閥體年產(chǎn)量的計算為例：1.年總產(chǎn)量43428.881=單件重量7.109x計劃年產(chǎn)量6109；2.總備料備料114891.22=年總產(chǎn)量43428.881精鏜工序材料利用率90%粗銑、鏜工序材料利用率70%鑄造工序材料利用率60%；3.各個工序的備料=下一個工序的出產(chǎn)率當前工序的材料利用率。2.3 作業(yè)單位s分析由工藝過程r分析可知，液壓轉(zhuǎn)向器廠的作業(yè)單位可劃分為1) 原材料庫2) 鑄造車間3) 熱處理車間4) 機加工車間5) 精密車間6) 標準件、半成品庫7) 組裝車間8) 性能試驗室9) 成品庫10) 辦公、服務樓11) 設備維修車間 具體的用途和面積如表2-16所表示表2-1

17、6 作業(yè)單位建筑物匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積（m2）備注1原材料庫儲存鋼材、鑄造20x30露天2鑄造車間鑄造12x243熱處理車間熱處理12x124機加工車間車、銑、鉆削18x365精密車間精鏜、磨削12x366標準件、半成品庫儲存外購件、半成品12x247組裝車間組裝轉(zhuǎn)向器12x368性能試驗室轉(zhuǎn)向器性能檢驗12x129成品庫成品儲存12x1210辦公、服務樓辦公室、食堂等80x6011設備維修車間機床維修12x242.4 生產(chǎn)時間t分析時間要素是指在什么時候，用多少時間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括各工序的操作時間，更換批量的次數(shù)。在工藝過程設計中，根據(jù)時間因素確定生產(chǎn)所需各類設備的數(shù)量，占地面

18、積的大小和操作人員數(shù)量，來平衡各工序的生產(chǎn)時間。三、 物流分析3.1 零、組件工藝過程分析（1） 自制零、組件工藝過程舉例：圖2-1 連接塊工藝過程圖 圖2-2 前蓋工藝過程圖 3.2 液壓轉(zhuǎn)向器工藝過程圖3.3 物流強度分析（1）物流強度匯總表表3-1 物流強度匯總表序號作業(yè)單位對物流強度(t)11433.67212122.9431319.7442473.7754553.9963416.1673514.4684615.8495663.48107892.05116776.71128976.71（2）物流強度分析劃分表表32 物流強度分析劃分表物流強度等級符號物流路線比例（%）承擔物流量比例（%

19、）超高物流強度a1040特高物流強度e2030較大物流強度i3020一般物流強度o4010可忽略搬運u（3）物流強度分析表 參考物流強度分析劃分表32的強度劃分比例，結(jié)合物流強度匯總表31，得物流強度分析表33。表33物流強度分析表序號作業(yè)單位對物流強度 20 40 60 80 100 120物流強度等級1234567891011121-27-86-78-92-45-64-51-41-33-44-63-5aeeeiiiooo003.4 作業(yè)單位物流相關圖表34作業(yè)單位物流相關表作業(yè)單位序號1234567891011作業(yè)單位序號作業(yè)單位名稱原原材料庫鑄鑄造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品庫

20、組裝車間性能實驗室成品庫辦公、服務樓設備維修車間1原材料庫aoouuuuuuu2鑄造車間auiuuuuuuu3熱處理車間ouoouuuuuu4機加工車間oioiouuuuu5精密車間uuoiiuuuuu6半成品庫uuuoieuuuu7組裝車間uuuuueeuuu8性能實驗室uuuuuueeuu9成品庫uuuuuuueuu10辦公服務樓uuuuuuuuuu11設備維修車間uuuuuuuuuu圖31 作業(yè)單位物流相關圖四、 作業(yè)單位相互關系分析4.1 基準相互關系表41 基準相互關系表字母一對作業(yè)單位關系密切程度的理由a鋼材庫和剪切區(qū)域最后檢查和包裝清理和油漆搬運物料的數(shù)量類似的搬運問題損壞沒有包

21、裝的物品使用相同的人員、公共設施、管理方式相同形式的建筑物e接待和參觀者停車處金屬精加工和焊接維修和部件裝配方便、安全搬運物料的數(shù)量和形狀服務的頻繁和緊急程度i剪切區(qū)和沖壓機部件裝配和總裝配保管室和財會部門搬運物料的數(shù)量搬運物料的體積、共用相同的人員報表運送、安全、方便o維修和接收廢品回收和工具室收發(fā)室和廠辦公室產(chǎn)品的運送共用相同的設備聯(lián)系頻繁程度u維修和自助食堂焊接與外購件倉庫技術(shù)部門和發(fā)運輔助服務不重要接觸不多不常聯(lián)系x焊接和油漆焚化爐和主要辦公室沖壓車間和工具車間灰塵和火災煙塵、臭味、灰塵外觀、振動4.2 液壓轉(zhuǎn)向器廠作業(yè)單位間相互關系等級理由表42 液壓轉(zhuǎn)向器廠作業(yè)單位相互關系等級理由

22、表編碼關系等級的理由1工作流程的連續(xù)性2生產(chǎn)服務的頻繁和聯(lián)系程度3物料搬運4監(jiān)督管理方便5安全及污染6共用設備及輔助動力源7噪音、振動等8工作和人員聯(lián)系4.3 作業(yè)單位相互關系等級表43 作業(yè)單位相互關系等級表符號含義說明比例（%）a絕對重要25e特別重要310i重要515o一般密切程度1025u不重要4580x負的密切程度不希望接近酌情而定4.4 非物流作業(yè)單位相互關系 參考表43，結(jié)合表41、42，根據(jù)本人的經(jīng)驗，得出表4-1作業(yè)單位序號1234567891011作業(yè)單位序號作業(yè)單位名稱原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品庫組裝車間性能實驗室成品庫辦公服務樓設備維修車間1原材

23、料庫a/3o/3o/3ue/4uue/4o/4u2鑄造車間a/3ui/3i/3uuuux/5u3熱處理車間o/3ua/1i/1uuuuuu4機加工車間o/3i/3a/1i/1o/3uuux/5e/25精密車間ui/3i/1i/1i/3uuux/5i/26半成品庫e/4uuo/3i/3e/3ue/4o/4u7組裝車間uuuuue/3i/1uo/4u8性能實驗室uuuuuui/1i/1o/4u9成品庫e/4uuuue/4ui/1o/8u10辦公服務樓o/4uux/5x/5o/4o/4o/4o/8u11設備維修車間uuue/2i/2uuuuu進而得出圖41。圖41 非物流作業(yè)單位相互關系表五、 作業(yè)

24、單位綜合相互關系分析5.1 綜合相互關系分析 液壓轉(zhuǎn)向器屬輕型零件，搬運并不費力，但過程繁雜，因此物流因素有一定的重要度。而非物流因素雖然數(shù)量不多，但有些因素對作業(yè)影響比較大。得出在液壓轉(zhuǎn)向器廠的日常生產(chǎn)過程中，物流與非物流因素都占據(jù)著重要的位置，因此在本次設計中將物流與非物流相互關系的相對重要性取加權(quán)值m：n=1：1。量化物流強度等級和非物流的密切程度等級，一般取a=4，e=3，i=2，o=1，u=0，x=-1。計算量化的所有作業(yè)單位之間綜合相互關系。具體方法如下：設任意兩個作業(yè)單位分別為ai和aj(ij)，其量化的物流相互關系等級為mrij，量化的非物流的相互關系密切程度等級為nrij，則

25、作業(yè)單位ai和aj之間綜合相互關系密切程度數(shù)量值trij=m*mrij+n*nrij，得出作業(yè)單位綜合相互關系計算表51。表51 液壓轉(zhuǎn)向器廠作業(yè)單位綜合相互關系計算表序號作業(yè)單位對關系密切程度綜合關系單位1-單位2物流關系（加權(quán)值1）非物流關系（加權(quán)值1）等級分值等級分值分值等級11-2a4a 48a21-3o1o12o31-4o1o12o41-5u0u00u51-6u0e33i61-7u0u00u71-8u0u00u81-9u0e33i91-10u0o11o101-11u0u00u112-3u0u00u122-4i2i24i132-5u0i22o142-6u0u00u152-7u0u00u

26、162-8u0u00u172-9u0u00u182-10u0x-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-1-1x405-11u0i22o416-7e3e36

27、e426-8u0u00u436-9u0e33i446-10u0o11o456-11u0u00u467-8e3i25e477-9u0u00u487-10u0o11o497-11u0u00u508-9e3i25e518-10u0o11o528-11u0u00u539-10u0o11o549-11u0u00u5510-11u0u00u5.2 綜合相互關系等級劃分表52 綜合相互關系等級劃分表總 分關系等級作業(yè)單位對數(shù)百分比（%）78a1256e4834i81612o10200u2448-1x36合 計501005.3 作業(yè)單位綜合相互關系表六、 作業(yè)單位位置相關圖與面積相關圖6.1作業(yè)單位工作性質(zhì)符

28、號表和作業(yè)單位關系等級表示方式在slp中，工廠總平面布置并不直接去考慮個作業(yè)單位的建筑物占地面積極其外形幾何形狀，而是從各作業(yè)單位間相互關系密切程度出發(fā)，安排各作業(yè)之間的相對位置，關系密級高的作業(yè)單位之間距離近，關系密級低的作業(yè)單位之間距離遠，由此形成了作業(yè)單位位置相關圖。其作業(yè)單位工作性質(zhì)符號表和作業(yè)單位關系等級表示方式如下兩表。表61 作業(yè)單位工作性質(zhì)符號表62 作業(yè)單位關系等級表示方式6.2 綜合接近程度排序表表63 綜合接近程度排序表作業(yè)單位代號12345678910111a/4o/1o/1u/0i/2u/0u/0i/2o/1u/02a/4u/0i/2o/1u/0u/0u/0u/0x/

29、-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綜合接近程度116

30、61071177823排序29837165411106.3 作業(yè)單位位置相關圖圖61 作業(yè)單位位置相關圖6.4 作業(yè)單位面積相關圖作業(yè)單位位置相關圖確定之后 ,再結(jié)合各作業(yè)單位的占地面積與其建筑物幾何形狀,就可以得到作業(yè)單位面積相關圖.這個過程中,首先需要確定各作業(yè)單位建筑物的實際占地面積與形狀。作業(yè)單位的基本占地面積由設備占地面積，物流模式及其通道，人員活動場地等因素決定。圖62 作業(yè)單位面積相關圖七、 工廠總平面布置可行方案圖根據(jù)作業(yè)單位面積相關圖，綜合考慮其他影響布置的因素得出以下三個可行方案圖。表7-1序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積（m2）結(jié)構(gòu)形式備注1原材料庫儲存鋼材、鑄造20*30露天2鑄造車間鑄造12*243熱處理車間熱處理12*124機加工車間車、銑、鉆削18*365精密車間精鏜、磨削12*366標準件、半成品庫儲存外購件、半成品12*247組裝車間組裝轉(zhuǎn)向器12*368性能試驗室