物流管理设施规划与物流分析课程设计.docx
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物流管理设施规划与物流分析课程设计
设施规划与物流分析
课程设计说明书
姓名李力
工作单位中南大学
指导教师王铅陈宇
答辩时间
一概述
二基本要素分析
1液压转向器结构及有关参数
2作业单位划分
3液压转向器生产工艺过程
三物流分析
1产品工艺过程分析
2各自制零件工艺过程图
3多种产品工艺过程表
4物流强度分析
四作业单位非物流相互关系分析
五工厂总平面布置
1综合接近程度计算
2作业单位位置相关图
3作业单位面积相关图
4布置方案
5机加工车间布置图
六总结
一概述
现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长200m，东西宽80m。
所处地理位置如图1所示，该厂职工人数为300人，计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。
图1待建液压转向器厂厂区图
二基本要素分析
1液压转向器结构及有关参数
液压转向器的基本结构如图2所示，由22个零件，组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。
图2液压转向器结构
表1零件明细表
工厂名称：
液压转向器厂
产品名称
液压转向器
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
√
20钢
1
0.09
0.07
0.05
2
前盖
√
HT250
1
0.9
0.6
0.3
3
X型密封圈
√
橡胶
1
0.04
0.03
0.02
4
挡环
√
20钢
1
0.03
0.02
0.025
5
滑环
√
20钢
1
0.03
0.02
0.02
6
弹簧片
√
65Mn
7
0.01
0.01
0.01
7
拔销
√
65Mn
1
0.02
0.02
0.02
8
联动轴
√
45钢
1
0.27
0.2
0.15
9
阀体
√
HT250
1
7
5
3
10
阀芯
√
45钢
1
0.6
0.4
0.2
11
阀套
√
20钢
1
0.56
0.4
0.36
12
隔盘
√
20钢
1
0.32
0.25
0.15
13
限位柱
√
45钢
1
0.01
0.01
0.01
14
定子
√
40Cr
1
1.20
1
0.8
15
转子
√
45钢
1
0.60
0.50
0.4
16
后盖
√
20钢
1
0.80
0.60
0.50
17
螺栓
√
45钢
6
0.02
0.15
0.15
18
O型密封圈
√
橡胶
3
0.01
0.01
0.01
19
限位螺栓
√
45钢
1
0.02
0.15
0.15
20
油堵
√
塑料
5
0.01
0.01
0.01
21
标牌
√
铝
1
0.01
0.01
0.01
22
护盖
√
塑料
1.1
0.01
0.01
0.01
2作业单位划分
根据液压转向器机构及工艺特点，液压转向器厂设立如表二所示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
存储钢材、铸锭
20×30
露天
2
铸造车间
铸造
12×24
3
热处理车间
热处理
12×12
4
机加工车间
车、铣、钻削
18×36
5
精密车间
精镗、磨削
12×36
6
标准件、半成品库
存储外购件、半成品
12×24
7
组装车间
组装转向器
12×36
8
性能试验室
转向器性能检验
12×12
9
成品库
成品储存
12×12
10
办公服务楼
办公室、食堂等
80×60
11
设备维修车间
机床维修
12×24
3液压转向器生产工艺过程
由于液压转向器结构比较简单，生产工艺过程也不复杂，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，其工艺过程分别见表3至表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。
表3液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（Kg）
计划年产量（套）
年产总量（Kg）
连接块组件
1
20
0.09
6000
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
55
3
半成品库
暂存
4
性能实验室
检验
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）
年产总量（Kg）
前盖
2
HT250
0.90
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备铸锭
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
80
4
精密车间
精镗
95
5
半成品库
暂存
6
性能实验室
检验
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）
计划年产量（套）
年产总量（Kg）
挡环
4
20
0.03
6000
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
40
3
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
滑环
5
HT250
0.03
6000
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
40
3
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
联动器
8
45
0.27
6000
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
40
3
精密车间
精磨
99
4
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
滑环
9
HT250
7.00
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备铸锭
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
粗铣、镗
70
4
精密车间
精镗
90
5
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
阀芯
10
45
0.6
6000
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
70
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
精磨
99
5
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
阀套
11
20
0.56
6000
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
80
3
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
隔盘
12
20
0.32
6000
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
80
3
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
限位柱
13
45
0.01
6000
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
70
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
端磨
99
5
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
定子
14
40Cr
1.20
6000
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
50
4
热处理车间
调质
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
转子
15
45
0.60
6000
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、铣、钻
70
4
热处理车间
淬火
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
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）
年产总量（Kg）
后盖
16
20
0.80
6000
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、钻
80
3
半成品库
暂存
三物流分析
物流相关分析是机械制造厂平面布置的基础，主要从以下步骤来进行分析：
1产品工艺过程分析
由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说液压转向器的生产呈理想状态（零库存生产），所以全年的物流量就没有必要给出。
工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表16所示：
表16各个零件原料重量与成品重量对比表
产品名称
件号
材料
原料重量（kg）
材料利用率（%）
成品重量（kg）
废料（kg）
连接块组件
1
20
0.164
55
0.09
0.074
前盖
2
HT260
1.974
45.6
0.9
1.074
当环
4
20
0.075
40
0.03
0.045
滑环
5
20
0.075
40
0.03
0.045
联动器
8
45
0.682
39.6
0.27
0.412
阀体
9
HT250
18.52
37.8
7
11.52
阀芯
10
45
0.866
69.3
0.6
0.266
阀套
11
20
0.7
80
0.56
0.14
隔盘
12
20
0.4
80
0.32
0.08
限位柱
13
45
0.0144
69.3
0.01
0.0044
定子
14
40Cr
2.424
49.5
1.2
1.224
转子
15
45
0.866
69.3
0.6
0.266
后盖
16
20
1
80
0.8
0.2
2各个自制零部件工艺过程图如图3
自制零部件工艺过程图
图4液压转向器生产工艺过程图
3多种产品工艺过程表
按照各种产品的物流强度大小顺序，在多种产品工艺过程表由左到右排列产品工艺过程，即左边的物流强度最大，右边的物流强度最小。
因为产品的年产量为6000，设每年工作300天，即每天生产20件，及20件/班。
（1）计算各产品的物流强度，连接块组件1.8kg/班，前盖18kg/班，挡环0.6kg/班，滑环0.6kg/班，联动器5.4kg/班，阀体140kg/班，阀芯12kg/班，阀套11.2kg/班，隔盘6.4kg/班，限位柱0.2kg/班，定子24kg/班，转子12kg/班，后盖16kg/班。
（2）找出各零件的第一道工序，分别为铣床，车床等。
已经排序的不重复排序，按物流强度大小排序为铣床、车床。
（3）取第二道工序，分别为镗床和钻床等，已经排序的不重复排序，按物流强度大小排序为镗床、钻床。
（4）取第三道工序，分别为检验、插床和压装等，已经排序的不重复排序，按物流强度大小排序为检验、插床、压装。
（5）取后面工序，因均已出现，则不再重复。
至此已得到多种产品工艺过程表，如表17所示，考虑各工序间的物流状况，取不同的加权值经过求和求出物流程度W为500kg。
（6）尝试交换存在物流倒流状况的工序。
尝试交换工序1和2，经计算得知，物流量增大为708.2.
（7）经过进一步试探，发现物流顺流程度不再增加，则得到了最佳顺序的多种产品工艺过程表18。
表17初始多种产品工艺过程表
表18最佳顺序多种产品工艺过程表
4物流强度分析
（1）作业单位之间的物流强度
通过计算个单位之间的物流强度并折算到全年物流强度，得出物流强度汇总表，下表19。
表19作业强度汇总表
序号
作业单位对
物流强度
物流强度等级
1
1-2
122958
A
2
7-8
89358
A
3
6-7
74460
E
4
8-9
74460
E
5
2-4
73770
E
6
5-6
63480
I
7
4-5
53988
I
8
3-4
34344.6
I
9
1-4
23858.4
O
10
1-3
19740
O
11
3-5
14604.6
O
12
4-6
10980
O
（2）作业单位物流强度分析
由前面的物流强度汇总表19可以求出物流强度统计图21，并根据物流强度等级分划表20得出物流强度等级填入物流强度汇总表17最后一列中。
表20物流强度等级划分
物流强度等级
符号
物流路线比例（%）
承担物流量比例（%）
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
表21物流强度分析表
（3）作业单位物流相关原始分析
由上面对原始物流作定量的分析后，得到原始物流相关表，表22。
表22原始物流相关表
作业单位序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
作业单位序号
作业单位序号
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
性能实验室
成品库
办公服务楼
设备维修车间
1
原材料库
A
O
O
U
U
U
U
U
U
U
2
铸造车间
A
U
E
U
U
U
U
U
U
U
3
热处理车间
O
U
I
O
U
U
U
U
U
U
4
机加工车间
O
E
I
I
O
U
U
U
U
U
5
精密车间
U
U
O
I
I
U
U
U
U
U
6
标准件半成品库
U
U
U
O
I
E
U
U
U
U
7
组装车间
U
U
U
U
U
E
A
U
U
U
8
性能实验室
U
U
U
U
U
U
A
E
U
U
9
成品库
U
U
U
U
U
U
U
E
U
U
10
办公、服务楼
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
11
设备维修车间
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
由原始物流相关表得到作业单位物流相关表，表23。
表23作业单位物流相关表
四作业单位非物流相互关系
根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂的作业单位的划分有原材料库、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
1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，表24。
表24液压转向器生产作业单位间相互关系密度理由
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
功能设备及辅助
7
震动
8
人员联系
2确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级，表25。
表25作业单位相互关系等级分
符号
含义
说明
比例
A
绝对重要
2-5
E
特别重要
3-10
I
重要
5-15
O
一般密切程度
10-25
U
不重要
45-80
X
负的密切程度
不希望接近
酌情而定
3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作业相互关系表，表26。
表26作业单位相互关系表
4作业单位间综合相互关系
（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，经过具体和周密的调查研究，对液压转向器厂布置来说，物流因素的影响较大。
因此取加权值：
m:
n=2:
1
（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，表25。
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
对该例题，N=11,则P=55，因此表（11）中共有55个作业单位配对，即55个相互关系。
（3）划分综合相互关系密切程度等级。
在表27中，综合关系分数取值范围为-1~12，按表28统计出各段作业单位配对比例，参考表29划分综合关系密切程度等级。
表27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：
2
非物流关系加权值：
1
等级
分数
等级
分数
分数
等级
1-2
A
4
I
2
10
E
1-3
O
1
I
2
4
O
1-4
O
1
I
2
4
O
1-5
U
0
U
0
0
U
1-6
U
0
U
0
0
U
1-7
U
0
U
0
0
U
1-8
U
0
U
0
0
U
1-9
U
0
U
0
0
U
1-10
U
0
I
2
2
U
1-11
U
0
U
0
0
U
2-3
U
0
E
3
3
O
2-4
E
3
I
2
8
I
2-5
U
0
X
-1
-1
X
2-6
U
0
O
1
1
U
2-7
U
0
U
0
0
U
2-8
U
0
U
0
0
U
2-9
U
0
U
0
0
U
2-10
U
0
O
1
1
U
2-11
U
0
O
1
1
U
3-4
I
2
I
2
6
I
3-5
O
1
X
-1
-1
X
3-6
U
0
I
2
2
U
3-7
U
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