设施规划与物流分析课程设计7531421826696.docx

设施规划与与物流分析析课程设计说说明书姓名李力工作单位中中南大学指导教师 王铅 陈宇答辩时间目录一 概述二 基本要要素分析1液压转向向器结构及及有关参数数2作业单位位划分3液压转向向器生产工工艺过程三 物流分分析1产品工艺艺过程分析析2各自制零零件工艺过过程图3多种产品品工艺过程程表4物流强度度分析四 作业单单位非物流流相互关系系分析五 工厂总总平面布置置1综合接近近程度计算算2作业单位位位置相关关图3作业单位位面积相关关图4布置方案案5机加工车车间布置图图六 总结一概述现有一叉车车修理厂，占占地面积为为160000 m22，厂区南南北长2000m，东东西宽800m。所处处地理位置置如图1所示，该该厂职工人人数为3000人，计计划改建成成年产60000套液液压转向器器的生产厂厂，需要完完成工厂总总平面布置置设计。图1待建液液压转向器器厂厂区图图二基本要素素分析1液压转向向器结构及及有关参数数液压转向器器的基本结结构如图22所示，由由22个零件件，组件构构成，每个个零、组件件的名称、材材料、单件件重量及年年需求量均均列于表11中。图2液压转转向器结构构表1 零件件明细表工厂名称：液压转向向器厂产品名称液压转向器器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连接块组件件20钢10.090.070.052前盖HT250010.90.60.33X型密封圈圈橡胶10.040.030.024挡环20钢10.030.020.02555滑环20钢10.030.020.026弹簧片65Mn70.010.010.017拔销65Mn10.020.020.028联动轴45钢10.270.20.159阀体HT2500175310阀芯45钢10.60.40.211阀套20钢10.560.40.3612隔盘20钢10.320.250.1513限位柱45钢10.010.010.0114定子40Cr11.2010.815转子45钢10.600.500.416后盖20钢10.800.600.5017螺栓45钢60.020.150.1518O型密封圈圈橡胶30.010.010.0119限位螺栓45钢10.020.150.1520油堵塑料50.010.010.0121标牌铝10.010.010.0122护盖塑料1.10.010.010.012作业单位位划分根据液压转转向器机构构及工艺特特点，液压压转向器厂厂设立如表表二所示111个作业业单位，分分别承担原原材料存储储、备料、热热处理、加加工与装配配、产品性性能试验、生生产管理与与服务等各各项生产任任务。表2 作业业单位建筑筑物汇总表表序号作业单位名名称用途建筑面积(m2)结构形式备注1原材料库存储钢材、铸铸锭20×300露天2铸造车间铸造12×2443热处理车间间热处理12×1224机加工车间间车、铣、钻钻削18×3665精密车间精镗、磨削削12×3666标准件、半半成品库存储外购件件、半成品品12×2447组装车间组装转向器器12×3668性能试验室室转向器性能能检验12×1229成品库成品储存12×12210办公服务楼楼办公室、食食堂等80×60011设备维修车车间机床维修12×2443液压转向向器生产工工艺过程由于液压转转向器结构构比较简单单，生产工工艺过程也也不复杂，总总的工艺过过程可分为为零、组件件制作与外外购，半成成品暂存，组组装，性能能试验与成成品存储等等阶段。（1）零、组组件制作与与外购液压转向器器上的标准准件、异形形件如塑料料护盖、铝铝制标牌等等都是采用用外购、外外协的方法法获得，入入厂后由半半成品库保保存。其它它零件由本本厂自制，其其工艺过程程分别见表表3至表15。表中中各工序加加工前工件件重量为：该工序加加工后工件件重量/该工序材材料利用率率。（2）标准准件、外购购件与半成成品暂存生产的零、组组件经车间间内检验合合格后，送送入半成品品库暂存。定期订购的的标准件和和外协件均均存放在半半成品库。（3）组装装所有零、组组件在组装装车间集中中组装成液液压转向器器成品。（4）性能能试验所有组装出出的液压转转向器均需需进行性能能试验，试试验合格的的成品送入入成品库，试试验不合格格的返回组组装车间进进行修复。一一次组装合合格率估计计值为800%，二次次组装合格格率为1000%。（5）成品品存储所有合格液液压转向器器存放在成成品库待出出厂。表3 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）连接块组件件1200.096000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车、镗、压压装553半成品库暂存4性能实验室室检验表4 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）前盖2HT25000.906000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间间粗铣、镗、钻钻804精密车间精镗955半成品库暂存6性能实验室室检验表5 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）挡环4200.036000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车削403半成品库暂存表6 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）滑环5HT25000.036000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车削403半成品库暂存表7 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）联动器8450.276000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车、铣403精密车间精磨994半成品库暂存表8 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）滑环9HT25007.006000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间间粗铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存表9 液压压转向器零零件加工工工艺过程表表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）阀芯10450.66000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间粗车、钻、铣铣703热处理车间间热处理4精密车间精磨995半成品库暂存表10 液液压转向器器零件加工工工艺过程程表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）阀套11200.566000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车削803半成品库暂存表11 液液压转向器器零件加工工工艺过程程表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）隔盘12200.326000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间铣、钻803半成品库暂存表12 液液压转向器器零件加工工工艺过程程表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）限位柱13450.016000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车、镗703热处理车间间热处理4精密车间端磨995半成品库暂存表13 液液压转向器器零件加工工工艺过程程表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）定子1440Cr1.206000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2热处理车间间退火3机加工车间间车、钻、插插、铣504热处理车间间调质5精密车间研磨996半成品库暂存表14 液液压转向器器零件加工工工艺过程程表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）转子15450.606000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2热处理车间间正火3机加工车间间车、铣、钻钻704热处理车间间淬火5精密车间研磨996半成品库暂存表15 液液压转向器器零件加工工工艺过程程表产品名称件号材料单件重量（Kg）计划年产量量（套）年产总量（Kg）后盖16200.806000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率（%）1原材料库备料2机加工车间间车、钻803半成品库暂存三物流分析析物流相关分分析是机械械制造厂平平面布置的的基础，主主要从以下下步骤来进进行分析：1产品工艺艺过程分析析由于各个部部件的年需需求量是固固定的，也也就是说液液压转向器器的生产呈呈理想状态态（零库存存生产），所所以全年的的物流量就就没有必要要给出。工工艺过程表表计算出各各个工序加加工前后单单件重量及及废料重量量如下表116所示：表16 各各个零件原原料重量与与成品重量量对比表产品名称件号材料原料重量（kg）材料利用率率（%）成品重量（kg）废料（kgg）连接块组件件1200.1644550.090.0744前盖2HT26001.974445.60.91.0744当环4200.0755400.030.0455滑环5200.0755400.030.0455联动器8450.682239.60.270.4122阀体9HT250018.52237.8711.522阀芯10450.866669.30.60.2666阀套11200.7800.560.14隔盘12200.4800.320.08限位柱13450.0144469.30.010.00444定子1440Cr2.424449.51.21.2244转子15450.866669.30.60.2666后盖16201800.80.22 各个自自制零部件件工艺过程程图如图33自制零部件件工艺过程程图图4 液压压转向器生生产工艺过过程图3 多种产产品工艺过过程表 按照各种种产品的物物流强度大大小顺序，在在多种产品品工艺过程程表由左到到右排列产产品工艺过过程，即左左边的物流流强度最大大，右边的的物流强度度最小。 因为产产品的年产产量为60000，设设每年工作作300天天，即每天天生产200件，及220件/班班。（1） 计算各产品品的物流强强度，连接接块组件11.8 kkg/班，前前盖18 kg/班班，挡环00.6 kkg/班，滑滑环0.66 kg/班，联动动器5.44 kg/班，阀体体140 kg/班班，阀芯112 kgg/班，阀阀套11.2 kgg/班，隔隔盘6.44 kg/班，限位位柱0.22 kg/班，定子子24 kkg/班，转转子12 kg/班班，后盖116kg/班。（2） 找出各零件件的第一道道工序，分分别为铣床床，车床等等。已经排序序的不重复复排序，按按物流强度度大小排序序为铣床、车车床。（3） 取第二道工工序，分别别为镗床和和钻床等，已经排序序的不重复复排序，按按物流强度度大小排序序为镗床、钻钻床。（4） 取第三道工工序，分别别为检验、插插床和压装装等，已经排序序的不重复复排序，按按物流强度度大小排序序为检验、插插床、压装装。（5） 取后面工序序，因均已已出现，则则不再重复复。至此已得到到多种产品品工艺过程程表，如表表17所示，考考虑各工序序间的物流流状况，取取不同的加加权值经过过求和求出出物流程度度W为5000kg。（6） 尝试交换存存在物流倒倒流状况的的工序。尝尝试交换工工序1和22，经计算算得知，物物流量增大大为7088.2.（7） 经过进一步步试探，发发现物流顺顺流程度不不再增加，则则得到了最最佳顺序的的多种产品品工艺过程程表18。表17 初初始多种产产品工艺过过程表表18 最最佳顺序多多种产品工工艺过程表表4物流强度度分析（1）作业业单位之间间的物流强强度 通过计计算个单位位之间的物物流强度并并折算到全全年物流强强度，得出出物流强度度汇总表，下下表19。表19 作作业强度汇汇总表序号作业单位对对物流强度物流强度等等级11-21229558A27-8893588A36-7744600E48-9744600E52-4737700E65-6634800I74-5539888I83-4343444.6I91-4238588.4O101-3197400O113-5146044.6O124-6109800O（2）作业业单位物流流强度分析析由前面的物物流强度汇汇总表199 可以以求出物流流强度统计计图21，并根根据物流强强度等级分分划表200得出物流流强度等级级填入物流流强度汇总总表17最最后一列中中。表20物流流强度等级级划分物流强度等等级符号物流路线比比例(%)承担物流量量比例(%)超高物流强强度A1040特高物流强强度E2030较大物流强强度I3020一般物流强强度O4010可忽略搬运运U表21物流流强度分析析表（3）作业业单位物流流相关原始始分析由上面对原原始物流作作定量的分分析后，得得到原始物物流相关表表，表222。表22 原原始物流相相关表作业单位序序号1234567891011作业单位序序号作业单位序序号原材料库铸造车间热处理车间间机加工车间间精密车间标准件半成成品库组装车间性能实验室室成品库办公服务楼楼设备维修车车间1原材料库AOOUUUUUUU2铸造车间AUEUUUUUUU3热处理车间间OUIOUUUUUU4机加工车间间OEIIOUUUUU5精密车间UUOIIUUUUU6标准件半成成品库UUUOIEUUUU7组装车间UUUUUEAUUU8性能实验室室UUUUUUAEUU9成品库UUUUUUUEUU10办公、服务务楼UUUUUUUUUU11设备维修车车间UUUUUUUUUU由原始物流流相关表得得到作业单单位物流相相关表，表表23。表23作业业单位物流流相关表四 作业单单位非物流流相互关系系根据液压转转向器结构构及工艺特特点，液压压转向器厂厂的作业单单位的划分分有原材料料库、铸造造车间、热热处理车间间、机加工工车间、精精密车间、标标准件半成成品库、组组装车间、性性能试验室室、成品库库、办公服服务楼和设设备维修车车间1从物流，工工作流程，作作业性质相相似，使用用相同设备备，使用同同一场地等等一系列因因素整理出出影响作业业单位相互互关系的主主要因素，并并给出理由由编码，表表24。表24 液液压转向器器生产作业业单位间相相互关系密密度理由编码理由1工作流程的的连续性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全及污染染6功能设备及及辅助7震动8人员联系2确定各作作业单位对对之间影响响相互关系系的因素，并并初步确定定相互关系系等级，表表25。表25作业业单位相互互关系等级级分符号含义说明比例A绝对重要2-5E特别重要3-10I重要5-15O一般密切程程度10-255U不重要45-800X负的密切程程度不希望接近近酌情而定3调整相互互关系等级级比例，将将最后的作作业单位之之间的相互互关系等级级填入作业业相互关系系表，表226。表26 作作业单位相相互关系表表4 作业单单位间综合合相互关系系（1）选用用加权值。此此加权值的的大小说明明了设施布布置时考虑虑问题的重重点，经过过具体和周周密的调查查研究，对对液压转向向器厂布置置来说，物物流因素的的影响较大大。因此取取加权值：m:n=22:1（2）综合合相互关系系计算，根根据各作业业单位配对对之间物流流和非物流流关系等级级的高低进进行量化并并加权求和和，求出综综合相互关关系，表225。当作业单位位总量为NN时，总的的作业配对对数P可用用下式计算算，即 P=NN (N-1) /2 对对该例题，NN=11, 则 PP=55，因因此表（111）中共共有55个个作业单位位配对，即即55个相相互关系。（3）划分分综合相互互关系密切切程度等级级。在表227中，综合合关系分数数取值范围围为-112，按按表28统计出各各段作业单单位配对比比例，参考考表29划分综合合关系密切切程度等级级。表 27作作业单位之之间综合相相互关系计计算表作业单位对对关系密级综合关系物流关系 加权值：2非物流关系系 加权值值：1等级分数等级分数分数等级1-2A4I210E1-3O1I24O1-4O1I24O1-5U0U00U1-6U0U00U1-7U0U00U1-8U0U00U1-9U0U00U1-10U0I22U1-11U0U00U2-3U0E33O2-4E3I28I2-5U0X-1-1X2-6U0O11U2-7U0U00U2-8U0U00U2-9U0U00U2-10U0O11U2-11U0O11U3-4I2I26I3-5O1X-1-1X3-6U0I22U3-7U0O11U3-8U0U00U3-9U0U00U3-10U0O11U3-11U0O11U4-5I2X-12U4-6O1E33O4-7U0E33O4-8U0U00U4-9U0U00U4-10U0O11U4-11U0O11U5-6I2A48I5-7U0E33O5-8U0U00U5-9U0U00U5-10U0U00U5-11U0O11U6-7E3E39E6-8U0U00U6-9U0U00U6-10U0I22U6-11U0U00U7-8A4A412A7-9U0U00U7-10U0O11U7-11U0E33O8-9E3A410E8-10U0U00U8-11U0U00U9-10U0O11U9-11U0U00U10-111U0U00U表28 综综合相互关关系密切程程度等级分分划分总分关系密切程程度等级作业单位配配对数占总对数百百分比（%）11-122A11.89-10E35.55-8I35.53-4O712.70-2U3970.9-1X23.6总计55100表29 综综合相互关关系等级与与划分比例例关系密级符号 作业单位对对比例（%）就对必要靠靠近A1-3特别重要靠靠近E2-5重要I3-8一般O5-15不重要U20-855不希望靠近近X0-10（4）建立立作业单位位综合相互互关系表。将将表27的综合相相互关系总总分转化为为关系密切切程度等级级，再画成成作业单位位综合相互互关系图，如如表30所示。有有了这个相相互关系图图，按照前前面介绍的的方法就很很容易画出出平面布置置图。表30 作作业单位综综合相互关关系表五 工厂总总平面布置置1综合接近近程度计算算 量化综合合相互关系系等级，计计算出各作作业单位综综合接近程程度，按综综合接近程程度分数由由高到低排排序。由作作业单位综综合相互关关系表300得出综合合接近程度度排序表331。表31 综综合接近程程度排序表表作业单位代代号1234567891011121E/30/1O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0-2E/3O/1I/2X/-1U/0U/0U/0U/0U/0U/0-3O/1O/1I/2X/-1U/0U/0U/0U/0U/0U/0-4O/1I/2I/2U/0O/1O/1U/0U/0U/0U/0-5U/0X/-1X/-1U/0I/2O/1U/0U/0U/0U/0-6U/0U/0U/0O/1I/2E/3U/0U/0U/0U/0-7U/0U/0U/0O/1O/1E/3A/4U/0U/0O/1-8U/0U/0U/0U/0U/0U/0A/4E/3U/0U/0-9U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3U/0U/0-10U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0-11U/0U/0U/0U/0U/0U/0O/1U/0U/0U/0-12-综合接近程程度533616107301排序5673941281110注：上表中中A=4，EE=3，II=2，OO=1，UU=0，XX=-1，然然后对表中中的作业单单位综合接接近程度进进行计算并并排序。其中关系密密级表示方方式，表332表32等级系数值线条数密切程度等等级颜色规范A4绝对必要红E3特别重要橘黄I2重要绿O1一般蓝U0不重要不着色X-1不希望棕2作业单位位位置相关关图规定关系程程度为A级级的作业单单位对之间间距离为一一个单位距距离长度，EE级为两个个单位距离离长度，依依次类推； （其其中 表表示储存区区 表示加加工区）（1） 处理相关程程度为A级级的作业单单位对a从作业单单位综合关关系表中取取出A级关关系作业单单位对，有有7-8，共共涉及两个个作业单位位。b其接近程程度排序为为7,8。将将接近程度度最高的作作业单位77排在中心心位置。C处理7-8作业单单位对，将将作业单位位8排在与与作业单位位7距离110厘米的的距离上。依次处理EE，I，OO，U，XX，直至处处理完毕，并并修改成功功，最终的的作业单位位位置相关关图（附图图1）。3作业单位位面积相关关图有了作业单单位建筑物物的占地面面积与外形形后，可以以绘制作业业单位面积积相关图。选择适当比比例，1:10000。按接近近程度大小小顺序依次次把个作业业单位布置置到图上。绘绘图时以作作业单位符符号为中心心，绘制作作业单位建建筑外形。4 布置方方案通过对作业业单位面积积相关图的的调整，得得到三个可可行方案（附附图3、44、5），作作为最终的的工厂总平平面布置方方案。应用加权因因素法对三三种方案进进行评价。（1） 计算权重评价指标得分权重物料搬运效效率533.3%生产管理方方便性426.7%扩建可能性性320.0%生产安全213.3%辅助服务方方便性16.7%空间利用率率00（2）方案案评选评价方案物搬运效率率生产管理方方便性扩建可能性性生产安全辅助服务方方便性空间利用率率得分方案一2213121.8666方案二3222232.3333方案三2212322.2权重33.3%26.7%20.0%13.3%6.7%0由上表知道道，其中方方案二的得得分最高，因因此最佳布布置方案为为二方案。5机加工车车间布置图图取负荷率为为96%，成成品率为990%，故故障率为33%，可计计算出所需需机器数量量为5，绘绘制机加工工车间设备备布置图（附附图 6）。六 总结通过这次课课程设计，使使自己受益益匪浅：1. 进一步加强强了制作课课程报告的的能力；2. 切实感受了了设施规划划与物流理理论在实际际规划中的的指导意义义；3. 知道了在工工厂布局时时需要考虑虑的主要影影响因素；（定性的的非物流因因素分析和和定量的物物流因素分分析） 总之之，一方面面，复习和和运用了所所学知识；另一方面面，也得到到了如何做做一份好的的分析报告告的能力；。