【2022精编】设施规划与物流分析课程实验.docx

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第41页 共41页东 南 大 学设施规划与物流分析课程设计说明书液压转向器生产厂生产设施规划布置设计目录一 实验要求3实验项目3原始参数与条件3二 基本要素分析8产品P-产量Q分析8工艺过程R分析8作业单位划分S的划分9三 物流分析9产品工艺过程分析9工艺过程图10物流分析18统计从至表，汇总物流强度18划分物流强度等级19作物流相关表20四 作业单位相互关系分析21明确各作业单位的特点21明确各作业单位与其他单位之间的重要联系22明确存在环境污染的作业单位对其他作业单位的影响22整理作业单位相互关系影响因素22非物流作业单位相

2、互关系表22作业单位相互关系表23五 作业单位物流与非物流相互关系合并24确定物流与非物流相互关系的相对重要性24作业单位之间综合相互关系表25六 绘制作业单位位置相关图28综合接近程度计算28绘制作业单位位置相关图28七 绘制作业单位面积相关图32八 绘制工厂总平面布置可行方案图32九 方案的评价选优33选择方案评价因素：33计算各个评价指标的权重34计算各个方案的得分34计算各个方案的综合得分值34总结34参考文献35附录36一 实验要求实验项目液压转向器生产厂的设施布置设计原始参数与条件某企业公司现有厂区面积30000m2，厂区南北向长度为300m，东西向宽度为100m。厂区地块位于十字

3、路口的西北角。现计划建成年产60000套液压转向器的生产厂，需要进行工厂总平面布置设计。1、 液压转向器结构图1-1 液压转向器液压转向器的基本结构如下图所示。图1-2 液压转向器2、 液压转向器零件信息液压转向器由22个零件以及组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量参见下表所示。表1-1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110计划年产量/个60000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/个零件图号形状单件重量/kg说明1连接块组件20600000.092前盖HT250600000.93X形密封圈橡胶620000.044挡环20600000.

4、035滑环20600000.036弹簧片65Mn4200000.017拨销65Mn620000.028联动器45600000.279阀体HT25060000710阀芯45600000.611阀套20600000.5612隔盘206000000.3213限位柱456000000.0114定子40Cr6000001.215转子45600000.616后盖20600000.817螺栓453600000.02180形密封圈橡胶3010000.0119限位螺栓45600000.0220油堵塑料2800000.0121标牌铝600000.0122护盖塑料660000.01编制日期审核（日期）3、 作业单位

5、资料表1-2序号作业名称用途建筑面积 /mm结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭3030露天2铸造车间铸造25303热处理车间热处理20204机加工车间车、铣、钻30305精密车间精镗、磨削35356标准件、半成品库储存外购件、半成品25257组装车间组装转向器20308性能实验室转向器性能实验15209成品库成品储存121210办公、服务楼办公室、食堂806011设备维修车间机床维修20304、 液压转向器生产总工艺过程（1） 零件、组件的加工制作与外购零件加工工艺过程表：表1-3产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）123注：

6、表中工序材料利用率为：铸造：60%车削：40 80%铣削：40 80%钻削：50 80%镗削：55 80%精镗：90 95%精磨：99%研磨：99%（2） 标准件、外购件与半成品暂存（3） 组装（4） 性能测试组装后的所有液压转向器均需进行性能测试，试验合格才能入成品库，不合格产品返回组装车间返修后再检验，一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（5） 成品存储二 基本要素分析产品P-产量Q分析由表1-2可知，液压转向器的总重量为12.56千克。根据表2-11,可知此产品属于轻型产品。表2-1 不同行业产品类型划分产品类型零件重量（Kg）轻型零件中型零件重型零件电子工业30.0

7、机床50.0重型机械200.0由于液压转向器的计划年产量为60000套，根据表2-2，可知厂的生产类型可以定为大量生产。表2-2 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中型零件轻型零件1000500050000300100050050005000500001003002005005005000510010200100500510100由于生产的种类较少，生产数量较多，因此采用移动式布置中的产品原则布置。同时，由于物流量大，种类少，采用直达型搬运路线，适合 SLP 分析。工艺过程R分析产品的组成已经由图1-1、1-2和表1-1给出。工艺过程设计由于液压转向器

8、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，性能试验与成品存储等阶段。（1）零、组件制作与外购 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，其工艺过程见后面物流分析当中的工艺过程图。（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存放在半成品库。（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）性能试验 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，试验不合格的返

9、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%。（5）成品存储 所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。作业单位划分S的划分根据液压转向器结构及工艺特点、液压转向器厂设立如表1-2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。表1-2作业单位建筑物汇总表序号作业名称用途建筑面积 /mm结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭3030露天2铸造车间铸造25303热处理车间热处理20204机加工车间车、铣、钻30305精密车间精镗、磨削35356标准件、半成品库储存外购件、半成品25257组装车间组装转向器203

10、08性能实验室转向器性能实验15209成品库成品储存121210办公、服务楼办公室、食堂806011设备维修车间机床维修2030三 物流分析 物流分析是机械制造厂平面布置的基础，只有在进行准确的物流分析后，才有可能得到合乎需要的布置方案。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各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量，并折算成全年重量。（2）分别绘制各个自制零、组件工艺过程图，图中数据单位为千克。（3）汇总形成产品总的工艺过程图，特别注明各工序(作业单位)之间的全年物流量。工艺过程图任何物料在其加工过程中进行

11、移动时，有五种基本形态。（1）操作 处于成形、处理、装配、拆卸等操作过程中。（2）运输 处于移动或运输中。（3）检验 处于计数、试验、校验或检验中。（4）停滞 等待其它操作完成。（5）储存 处于储存中。用一些标准的符号直观地表示物料在加工过程中的移动状态，就形成了工艺过程图，表示物料形态的基本符号下表所示。物料形态表示符号符号符号名称加工搬运检验等待储存以下就是根据液压转向器各零件加工工艺过程表给出的工艺过程图，图中符号里面的数字表示作业单位序号，对应作业单位已经在前表1-1中已给出。表31 连接块组件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg连接块组件1200.

12、09600005400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、压装553半成品库暂存 表3-2 前盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg前盖2HT2500.96000054000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半成品库暂存表3-3 挡环加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg挡环4200.03600001800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机加工车间车削403半成品库暂

13、存表3-4 滑环加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg滑环5200.03600001800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机加工车间车削403半成品库暂存表3-5 联动器加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg联动器8450.276000016200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、铣403精密车间精磨994半成品库暂存表3-6 阀体加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg阀体9HT2507.0060000420000序号作业单位

14、名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造603机加工车间组铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存表3-7 阀芯加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg阀芯10450.66000036000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半成品库暂存表3-8 阀套加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg阀套11200.566000033600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机加工车间车削803半成品库暂存表

15、3-9 隔盘加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg隔盘12200.326000019200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机加工车间铣、钻803半成品库暂存表3-10 限位柱加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg限位柱13450.0160000600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703热处理车间热处理4精密车间精磨995半成品库暂存表3-11 定子加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg定子1440Cr1.26000072

16、000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热处理车间退火3机加工车间车、钻、插、铣504热处理车间调质5精密车间研磨996半成品库暂存表3-12 转子加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg转子15450.66000036000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热处理车间正火3机加工车间车、钻、铣704热处理车间淬火5精密车间研磨996半成品库暂存表3-13 后盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量/套年产总质量/kg后盖16200.86000048000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%

17、）1原材料库备料2机加工车间车、钻803半成品库暂存物流分析统计从至表，汇总物流强度根据产品总的工艺过程图，将单位换算为吨，统计各作业单位间的物流强度(表314)，得到物流强度汇总表（表315）。表314 从至表单位(t)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性能实验室9成品库10办公服务楼11设备维修车间1原材料库1229.53197.40238.542铸造车间737.723热处理车间197.40146.064机加工车间146.06539.87109.805精密车间634.806标准件,半成品库767.997组装车间921.598性能实验室153

18、.60767.999成品库10办公服务楼11设备维修车间合计1229.53343.461173.66685.93744.60921.59921.59767.99表315 物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度(t)序号作业单位对（路线）物流强度(t)1121229.53745539.87213197.40846109.80314238.54956634.80424737.721067767.99534343.4611781075.19635146.061289767.99划分物流强度等级将各作业单位的物流强度按大小排序，自大到小填入表3-17的物流强度分析表，参考表3-16的物流强度等级

19、划分表划分各作业单位的物流强度等级。表316 物流强度等级划分表物流强度等级符号物流路线比例（%）承担的物流量比例（%）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 根据表3-16对下表进行物流等级评定。表317 物流强度分析表序号作业单位对（物流路线）物流强度（t）物流强度等级11 2A27 8A36 7E48 9E52 4E65 6I74 5I83 4I91 3O101 4O113 5O124 6O作物流相关表根据表3-17，转化得出原始物流相关表318，转化为作业单位物流相关表319。表318 原始物流相关表1原材料库2铸造车间3热

20、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性能实验室9成品库10办公服务楼11设备维修车间1原材料库AOOUUUUUUU2铸造车间AUEUUUUUUU3热处理车间OUIOUUUUUU4机加工车间OEIIOUUUUU5精密车间UUOIIUUUUU6标准件,半成品库UUUOIEUUUU7组装车间UUUUUEAUUU8性能实验室UUUUUUAEUU9成品库UUUUUUUEUU10办公服务楼UUUUUUUUUU11设备维修车间UUUUUUUUUU表319 作业单位物流相关表四 作业单位相互关系分析明确各作业单位的特点 包括工作内容、工作性质（生产、仓储、管理、生产服务或生活服务等）、

21、有无振动、噪声、烟尘及异味等环境污染。（1）原材料库用于储存钢材、铸锭，属于仓储部门。（2）铸造车间用于铸造，属于生产部门。（3）热处理车间用于材料的热处理，属于生产部门。（4）机加工车间对材料进行车、铣、钻削，属于生产部门。（5）精密车间对材料进行精镗、磨削，属于生产部门。（6）标准件、半成品库用于储存外购件、半成品，属于仓储部门。（7）组装车间用于转向器各零部件的组装，属于生产服务部门。（8）性能实验室对转向器性能进行检验，属于生产服务部门。（9）成品库用于成品储存，属于仓储部门。（10）办公服务楼包括办公室、食堂等，属于生活服务部门。（11）设备维修车间用于机床的维修，属于生产服务部门。

22、明确各作业单位与其他单位之间的重要联系其中包括工艺流程、物流方面联系和工作性质相似性、生产管理、人员等方面联系。（1）原材料库为铸造车间、热处理车间、机加工车间提供材料供给，存在物料搬运关系。（2）铸造车间与机加工车间在工艺过程中紧密相连，存在工艺流程的连续性关系与物料搬运关系。（3）热处理车间与机加工车间、精密车间在工艺过程中紧密相连，存在工艺流程的连续性关系。（4）热处理车间具有重金属及烟尘污染，应远离办公服务楼。（5）设备维修车间为机加工车间提供机床维修服务，存在生产服务的关系。（6）机加工车间为组装车间提供所需组装零部件、性能实验室为机加工车间提供产品检验信息，以便改进生产，所以存在生

23、产服务关系。（7）精密车间与标准件半成品库在工艺过程中相连，存在工艺流程的连续性关系。（8）设备维修车间为精密车间提供机床维修服务，存在生产服务的关系。（9）标准件半成品库为组装车间提供所需组装零部件，存在生产服务关系。（10）性能试验室和成品库、组装车间在工艺过程中紧密相连，存在工艺流程的连续性关系。（11）办公服务楼对铸造车间、机加工车间、精密车间、组装车间、性能实验室、设备维修车间均有管理作用，所以存在管理方面关系。明确存在环境污染的作业单位对其他作业单位的影响 热处理车间具有重金属及烟尘污染，应远离办公服务楼。整理作业单位相互关系影响因素(1)工艺流程 (2)作业性质相似 (3)使用相

24、同的设备 (4)使用同一场所 (5)监督和管理方便 (6)安全、卫生 (7)文件往来、联系频繁程度 (8)躁声、振动、烟尘、危险品的影响 (9)使用相同的公用设施 (10)使用相同的文件档案 （11）物流搬运便捷 （12）服务的频繁和紧急程度非物流作业单位相互关系表根据液压转向器厂作业单位互相关系密级理由（表41），确定各个作业单位对之间影响相互关系的因素，根据作业相互关系等级划分表（表42）初步确定相互关系等级。表41 液压转向器厂作业单位互相关系密级理由编码理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全及污染6公用设备及辅助动力源7振动8人员联系表42 作业相互关系等级划分符号

25、含义说明比例（%）A绝对重要2-5E特别重要3-10I重要5-15O一般密切程度10-25U不重要45-80X负的密切程度不希望接近酌情而定作业单位相互关系表调整相互关系等级比例，结合各作业单位与其他单位之间的重要联系的分析，制定出表4-3的基准相互关系表，最后将作业单位之间的相互关系等级填入作业单位相互关系表（表44），其中上半部分用密切程度等级符号表示密切程度，下半部分用数字表示确定密切程度等级的理由。表43基准相互关系表字母一对作业单位关系密切程度的理由字母一对作业单位关系密切程度的理由A铸造车间与机加工车间热处理与机加工车间性能实验室与成品库工作流程连续工作流程连续工作流程连续O机加工

26、车间与性能试验室性能试验室与办公服务楼生产服务便捷管理方便E原材料库与半成品库机加工与设备维修车间精密车间与办公服务楼精密与设备维修车间组装车间与性能试验室组装车间与办公服务楼管理方便生产服务方便管理便捷生产服务方便工作流程连续管理便捷U原材料库与精密车间原材料库与组装车间原材料库与成品库铸造车间与组装车间成品库与设备维修车间物料搬运不重要物料搬运不重要物料搬运不重要物料搬运不重要生产服务不重要I原材料库与铸造车间原材料库与热处理车间原材料库与机加工车间铸造车间与办公服务楼热处理车间与精密车间物料搬运便捷物料搬运便捷物料搬运便捷管理便捷物料搬运便捷X热处理车间与办公服务楼重金属与烟尘污染应远离

27、服务楼表44非物流作业单位相互关系表五 作业单位物流与非物流相互关系合并确定物流与非物流相互关系的相对重要性一般来说，物流与非物流两者的相互关系比重值应在1/33之间。结合本案例的实际情况，物料的流动（包括原材料向加工车间的搬运、各不同加工工艺车间之间的搬运到最终检验储存）对液压转向器生产的影响较大。同时，部分车间的生产服务关系，办公服务对各单位的管理和人员联系也占了很大一部分比重。所以取物流与非物流比值为1：1。作业单位之间综合相互关系表(1) 利用作业单位之间综合相互关系表，量化物流与非物流相互关系等级，计算合并后的综合相互关系分数。(2) 统计各段分数作业单位对的比例，划分综合相互关系等

28、级（表51）。表51 作业单位之间综合相互关系计算表作业单位对关系密级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12A4I26E13O1I23E14O1I23I15U0U00U16U0E33I17U0U00U18U0U00U19U0U00U110U0U00U111U0U00U23U0U00U24E3A47A25U0U00U26U0U00U27U0U00U28U0U00U29U0U00U210U0I22I211U0U00U34I2A46E35O1I23I36U0U00U37U0U00U38U0U00U39U0U00U310U0X-1-1X311U0U00U45I2I2

29、4E46O1I23I47U0I22I48U0O11O49U0U00U410U0I22I411U0E33I56I2I24E57U0U00U58U0U00U59U0U00U510U0E33I511U0E33I67E3I25E68U0U00U69U0U00U610U0U00U611U0U00U78A4E37A79U0U00U710U0E33I711U0U00U89E3A47A810U0O11O811U0U00U910U0O11O911U0U00U1011U0U00U（3）填写作业单位综合相互关系表（表52）。表52 作业单位综合相互关系表六 绘制作业单位位置相关图综合接近程度计算利用综合接近程度排序

30、表（表61），量化综合相互关系等级，并计算出各作业单位综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序。表61 综合接近度程度排序表作业单位代号12345678910111EEIUIUUUUU2EUAUUUUUIU3EUEIUUUUXU4IAEEIIOUII5UUIEEUUUII6IUUIEEUUUU7UUUIUEAUIU8UUUOUUAAOU 9UUUUUUUAOU10UIXIIUIOOU11UUUIIUUUUU综合接近度10972112101110594排序4791 243410711 绘制作业单位位置相关图 按A、E、I、O、U、X级顺序，处理各级作业单位对之间的相互位置，同级作业单位对按综

31、合接近程度分数的高低顺序，安排各作业单位的位置。在作业单位位置相关图中，采用号码表示作业单位，用如下表所示的符号表示相应的作业单位的工作性质与功能。表62 作业单位符号表符号行动类别 主要结果 操作处于成形、处理、装配、拆卸等操作过程中 运输处于移动或运输中 检验处于计数、试验、校验或检验中 停滞等待其它操作完成 储存处于存储中 作业单位之间的相互关系用相互之间的连线类型来表示，如下表所示：表63 作业单位间连线类型明细表字母系数值线条数密切程度等级颜色规范A4绝对必要红E3特别重要桔黄I2重要绿O1一般蓝U0不重要不着色X-1不希望棕 绘制作业单位位置相关图的过程一般步骤如下：第一步，首先处

32、理综合相互关系密级为A的作业单位对。从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对，有24；78；89，共涉及5个作业单位，按综合接近程度分值排序为4、7、8、2、9。将综合接近程度分值最高的作业单位4布置在相关图的中心位置。处理作业单位对24，将作业单位2布置到图中，且与作业单位4之间距离为一个单位长度，如图6-1。布置综合接近程度分值次高的作业单位7的位置。由于作业单位7与图上已有的作业单位2,4均为非A级关系，则应从综合相互关系表中取出74；72的关系密级，结果分别为I级和U级，U级代表不重要的关系，则只重点考虑7与4的关系，作业单位7和4应为3个单位距离长度，可选择图6-2所示布置作业单位7。处理与作业单位7有关的A级关系78，从综合相互关系表中取出图中已存在的2,4与8的关系，分别为U与O级，因此4与8应为4个单位距离长度，可选择图6-3布置8的位置。处理与作业单位8有关的A级关系89。从综合相互关系表中取出9与2、4、7的关系密级，均为U级，综合考虑的结