现代物流与规划资料.docx
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现代物流与规划资料
目录
一、前言------------------------------------------2
二、系统布置设计------------------------------------2
2.1工厂布置----------------------------------------2
2.2物料搬运----------------------------------------2
2.3工厂布置的目标----------------------------------2
2.4工厂布置的基本设计原则---------------------------3
2.4.1车间布置设计原则-----------------------------3
3.1系统布置设计基本要素--------------------------------3
3.2系统布置设计阶段结构--------------------------------4
3.3汽车发动机厂基本要素分析--------------------------5
3.3.1产品P－产量Q分析----------------------------5
3.3.2工艺过程R分析-------------------------------7
3.3.3作业单位的划分-------------------------------9
3.3.4生产工艺过程--------------------------------9
3.3.5产品工艺过程分析----------------------------12
3.3.6发动机厂物流分析----------------------------19
3.3.7发动机厂作业单位相互关系分析----------------23
3.3.8发动机厂总平面布置--------------------------28
三、设计总结与体会---------------------------------36
四、参考文献----------------------------------------37
一、前言
物流系统工程是工业工程专业一门重要的主干专业课程，设施规划是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。
物流工程对国民经济建设具有重要的意义和作用，它能使企业有效地降低成本、提高效益和竞争力，工业发达国家称之为企业获取利润的第三源泉。
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。
对发动机厂总平面布置，主要应用系统布置设计方法，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。
二、系统布置设计
2、1工厂布置
工厂布置主要包括工厂总平面布置和车间布置两个方面。
工厂总平面布置要对工厂的生产车间、物料储运部门、管理部门和生产服务部门的建筑物、场地和道路等，按照各部门之间相互关系的密切程度做出合理的安排。
车间布置主要是考虑工艺过程、物流量等因素，对机器设备，运输通道等做出合理的布局。
工厂布置是工厂设计的核心内容。
2、2物料搬运
工厂内的物料搬运涉及到全厂工艺过程、搬运作业、仓库管理、信息系统等各个方面，现代物料搬运的重要特征是把物料搬运过程中的所有环节（包括运输、装卸，储存，加工，装配和包装等），当作一个整体的物流系统来考虑，并与工厂布置密切结合，使工厂物料流动与转移更趋合理，减少物料和能源消耗，缩短物料流动周期，提高产品质量，节省劳动力，最终实现系统总体效益最优化。
2、3工厂布置的目标
任何一种系统的设计工作必须具备4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。
一家工厂就是一个复杂的生产系统，因此，工厂设计当然应追求这4个目标。
对于工厂布置来说，主要表现在：
a必须满足生产工艺过程的需要（可行性）。
b减少物料搬运（经济性）。
c减少设备投资（经济性）。
d提高在制品的周转率（经济性）。
e充分利用现有空间（经济性）。
f有效发挥人力及设备的生产能力（经济性）。
g生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。
当产品品种变化时，生产系统调整要简便（柔性）。
h维持良好的工作环境，确保操作人员舒适安全地工作（安全性）。
2、4工厂布置的基本设计原则
为了达到上述的工厂布置目标，在根据当地规划要求确定适当的厂址位置的前提下，应根据下列原则进行工厂布置。
2、4、1车间布置设计原则
（1）确定设备布置形式，根据车间的生产纲领，分析产品—产量关系，从而确定生产类型是大量生产、成批生产还是单件生产，由此决定车间设备布置形式是采用流水线式，成组单元式还是机群式。
（2）满足工艺流程要求，车间布置应保证工艺流程顺畅，物料搬运方便，减少或避免往返交叉物流现象。
（3）实行定置管理，确保工作环境整洁，安全车间布置时，除对主要生产设备安排。
适当位置外，还需对其它所有组成部分包括在制品暂存地，废品废料存放地，检验试验用地、工人工作地，通道及辅助部门如办公室，生活卫生设施等安排出合理的位置，确保工作环境整洁及生产安全。
（4）选择适当的建筑形式根据工艺流程要求及产品特点，配备适当等级的起重运输设备，进一步确定建筑物高度、跨度、形状。
（5）采光、照明、通风，采暖、防尘、防噪声。
（6）具备适当的柔性，适应生产的变化。
3、1 系统布置设计基本要素
一般来讲，工厂布置设计就是在根据社会需要确定出某些待生产的产品及其产量的前提下完成以下列任务：
（1）确定厂址；
（2）工厂总平面布置；
（3）车间布置；
（4）实施布置方案建厂。
产品及产量由决策部门在设计纲领中作出规定；厂址的确定主要由经营决策人员根据某些社会因素，经济因素及自然条件做出决策；建厂工作则主要由土建施工人员来完成。
如图1-1所示，为了完成工厂总平面布置和车间布置，需要从产品户及产量Q出发，首先对产品组成进行分析，确定各零、部件生产类型，制定出各个零部件的加工、装配工艺流程；根据工艺流程各阶段的特点划分出生产车间，并根据生产需要设置必要的职能管理部门及附属生产与生活服务部门。
整个工厂就是由生产车间、职能管理部门、附属生产及生活服务部门以及为使生产连续进行而：
设置的仓储部门这几类作业单位所构成。
然后，由工厂布置设计人员来完成工厂总平面布置及车间布置。
量Q
图1-1工厂设计过程
3.2系统布置设计阶段结构
系统布置设计是一种逻辑性强、条理清楚的布置设计方法，分为确定位置、总体区划、详细布置及实施4个阶段，在总体区划和详细布置两个阶段采用相同的SLP设计程序。
1、确定位置（阶段Ⅰ）2、总体区划（阶段Ⅱ）3、详细布置（阶段Ⅲ）4、安装（阶段Ⅳ）。
时间
在系统布置设计过程中，上述4个阶段按如图1-2的顺序交叉进行。
在确定位置阶段，就必须大体确定各主要部门的外形尺寸，以便确定工厂总体形状柑占地面积；在总体区划阶段，就有必要对某些影响重大的作业单位进行较详细的布置。
整个设计过程中，随着阶段的进展，数据资料逐步齐全，从而能发现前期设计中存在的问题，通过调整修正，逐步细化完善设计。
图1-2工厂布置阶段
在系统布置设计4个阶段中，阶段I与阶段Ⅳ由其它专业人员负责，系统布置设计人员应积极参与；阶段Ⅱ和阶段Ⅲ由系统布置设计人员来完成。
因此，可以说工厂布置包括工厂总平面布置（总体区划）及车间布置或车间平面布置（详细布置）两项内容。
3.3汽车发动机厂基本要素分析
工厂给定条件
公司有地10800㎡厂区南北为180M,东西宽60M,该厂预计需要工人250人,计划建成年产100000台发动机的生产厂。
3.3.1产品P－产量Q分析
企业生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。
如表2－1所示，表中列出了大量生产、成批生产及单件生产情况不的生产特点及设备布置类型。
表1－1 生产类型特点
大量生产（流水线生产）
成批生产
单件生产
需
求
条
件
品种
品种较少，产品的品种，规格一般企业自己决定
品种较多，产品品种、规格由企业或用户决定
品种较多，产品品种、规格多由用户决定，产品功能有某些特殊要求
质量
质量变动少，要求有互换性
质量要求稳定，但每批质量可以改进
每种产品都要求有自己的规格和质量标准
产量
产量大，可以根据国家计划或市场需求预测，预先确定销售（出产）量
产量较小，可以分批轮番生产，可以根据市场预测和订货确定出产量
产量小，由顾客订货时确定产量
技
术
特
点
设备
多采用专用设备
部分采用专用设备
采用通用设备
工艺装备
专用工艺装备
部分专用工艺装备
通用工艺装备
工序能力
通过更换程序能够生产多种规格产品，各工序能力要平衡
通过更换程序，能够生产许多品种，主要工序能力要平衡
通过更换程序，能够生产许多品种，各工序能力不需要平衡
运输
使用传送带
使用卡车、吊车
使用吊车、手推车
零件互换性
互换选配
部分钳工修配
钳工修配
标准化
原材料、零件工序和操作要求标准化
对规格化，通用化零件要求标准化
对规格化、通用化零件要求标准化
生
产
管
理
特
点
设备布置
产品原则（对象原则）
混合原则（成组原则）
工艺原则
劳动分工
分工较细
一定分工
粗略分工
工人技术水平
专业操作
专业操作多工序
多面手
计划安排
精确
比较细致
粗略，临时派工
库存
用库存成品调节产量
用在制品调节生产
用库存原材料、零部件调节生产
维修、保养
采用强制的或预防修理保养制度
采用预防修理保养制度
关键设备采用计划维修制，一般设备可采用事故维修
生产周期
短
较短
长
劳动生产率
高
较高
低
成本
低
中
高
生产适应性
差
较差
强
机械制造业设备布置的基本形式一般如图2－5所示，按产品在制造过程中的位置是否变化分为产品移动式和产品固定式两大类。
产品移动式布置又可分为产品原则布置、工艺原则布置及成组原则布置三种形式。
图1－3 设备布置基本形式
产品品种的多少、产量的高低直接决定了设备布置的形式，图2-6直观反映了产品—产量与设备布置形式的关系。
因此，只有对产品－产量关系进行深入分析，才能产生恰当的设备布置方式。
成组原则布置
图1-4产品——产量与设备布置关系
3.3.2工艺过程R分析
产品的工艺过程是由产品的组成、零件的形状与加工精度要求、装配要求、现有加工设备与加工方法等因素决定的，必须在深入了解产品组成、各部分加工要求后，才能制定出切实可行的加工工艺过程。
1、1、产品组成分析
该发动机由39个零件构成，装配图如图1-3所示。
每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1-1中。
1-2零件明细表
工厂名称：
发动机厂
共1页
产品名称
汽车六缸发动机
产品代号
120
计划年产量/个
100000
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
形状尺寸
单件重量（kg）
说明
1
缸体
√
HT200
100000
80
2
缸盖
√
HT200
100000
50
3
曲轴
√
球墨铸铁
100000
20
4
主轴承
√
GCr15
200000
2
5
主轴瓦
√
45钢
120000
0.2
6
主轴承螺栓
√
Q235
400000
0.4
7
飞轮
√
合金钢
200000
5
8
飞轮壳
√
HT200
100000
3
9
压盘
√
HT200
100000
10
10
离合器
√
HT200
100000
25
11
活塞
√
高硅铝合金
100000
2.5
12
连杆
√
40MnB钢
100000
1.6
13
连杆螺母
√
Q235
400000
0.4
14
凸轮轴
√
45钢
100000
6
15
正时齿轮室座
√
HT200
100000
8
16
正时齿轮室座盖
√
HT200
100000
6
17
减震器
√
合金钢
100000
8
18
摇臂轴
√
45钢
100000
1.4
19
机油泵
合金钢
100000
5
20
机油泵传动轴
√
45钢
100000
1.5
21
喷油器总成
√
合金钢
100000
1.4
22
气缸盖罩
√
HT200
100000
2
23
空压机
√
合金钢
100000
4
24
排气管
√
铝合金
100000
0.5
25
增压器
√
合金钢
100000
4
26
进气管
√
铝合金
100000
0.5
27
水泵
√
HT200
100000
3
28
节温器
√
合金钢
100000
2.5
29
缸盖螺栓
√
Q235
600000
0.4
30
后油封
√
40C
100000
0.2
31
油底壳
√
HT200
100000
2.5
32
曲轴箱通风器
√
塑料
100000
2
33
风扇皮带轮
√
HT150
200000
2.5
34
机冷器
√
合金钢
100000
3
35
放水阀
√
HT150
100000
2.4
编制日期
审核（日期）
3.3.3作业单位的划分
根据生产工艺过程的需要，发动机总装车由如表1-3所示作业单位构成。
表1-3作业单位建筑物汇总表
序号
作业单位
用途
建筑面积/（m×m）
跨距（m）
备注
1
原材料库
储存原材料
20×25
12
露天
2
铸造车间
零件铸造
15×20
12
3
机加工车间
零件切削加工
20×30
12
4
热处理车间
零件热处理
15×15
12
5
标准外购件、半成品库
储存外购件、半成品
15×20
12
6
精加工车间
精镗、磨削
15×18
18
7
工具车间
制造、修复工具
15×12
12
8
总装车间
组装发动机
25×30
12
9
喷漆车间
喷漆
15×12
10
成品库
成品储存
15×15
11
设备维修车间
机床维修
15×18
12
办公、服务楼
办公室、生活服务
80×60
3.3.4生产工艺过程
发动机的零件较多，但是大多数零件采用外购，总的工艺工程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、成品存储等阶段。
1．零件的制作与外购
发动机上的标准件、异型件如飞轮壳、正时齿轮室盖等都采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存，其他零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-3～表2-8所示。
表中个工序加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/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、组件经检验合格后，送入半成品库暂存。
定期订购的标准件和外购件均放在半成品库。
3．组装
所有零件、组件在组装车间集中组装成发动机成品。
4．产品存储
所有合格发动机存放在成品库等待出厂。
1-4发动机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（件）
年产总量（kg）
缸体
1
HT200
80
100000
8000000
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
80
3
机加工车间
粗车、磨、铣、钻等
90
4
精加工车间
精车、磨、铣等
95
5
半成品库
暂存
2-5发动机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）
缸盖
2
HT200
50
100000
5000000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备料
2
铸造车间
铸造
80
3
机加工车间
粗车、磨、铣、钻等
90
4
精加工车间
精车、磨、铣等
95
5
机加工车间
加工（铰阀座倒角等）
98
6
半成品库
暂存
1-6发动机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）
曲轴
3
球墨铸铁
20
100000
2000000
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
80
3
机加工车间
粗车、磨、铣、钻等
90
4
热处理车间
渗碳淬火
5
机加工车间
粗车、磨、铣、钻等
90
6
精加工车间
精车、磨、铣等
95
7
半成品库
暂存
1-7发动机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）
离合器
10
40
25
100000
2500000
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
80
3
机加工车间
粗车、磨、铣、钻等
90
4
精加工车间
精车、磨、铣等
95
5
半成品库
暂存
1-8发动机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）
活塞
11
高硅铝合金
2.5
100000
250000
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
80
3
机加工车间
粗车、磨、铣、钻等
90
4
热处理车间
渗碳淬火
5
精加工车间
精车、磨、铣等
95
6
半成品库
暂存
1-9发动机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）
连杆
12
40MnB钢
1.6
100000
160000
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
80
3
机加工车间
粗铣、镗、钻等
90
4
热处理车间
渗碳淬火
5
机加工车间
粗铣、镗、钻等
95
3
精加工车间
精车、磨、铣等
98
7
半成品库
暂存
1-10发动机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）
凸轮轴
14
45钢
6
100000
600000
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
80
3
机加工车间
粗铣、车、磨等
90
4
热处理车间
渗碳淬火
5
机加工车间
粗铣、车、磨等
95
3
精加工车间
精车、磨、铣等
98
7
半成品库
暂存
3.3.5产品工艺过程分析
3.3.5.1.计算物流量
通过对产品加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单件重量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。
具体计算过程如表1-11所示。
表1-11各零件物流量计算
产品名称
毛重/kg
废料/kg
铸造废料
机加工废料
精加工废料
全年总质量
缸体
80/（0.8×0.9×0.95）
=116.96
116.96×0.20
=23.39
116.96×0.10×0.8
=9.36
116.96×0.05×0.8×0.9
=4.21
36.96×100000
=3696000
缸盖
50/（0.8×0.9×0.95×0.98）=74.6
74.6×0.2
=14.92
74.6×0.8×（0.1+0.02×0.9×0.95）
=6.99
74.6×0.05×0.8×0.9
=2.69
24.6×10000
=246000
曲轴
20/（0.8×0.9×0.9×0.95）=32.49
32.49×0.2
=6.50
32.49×0.8（0.1+0.1×0.9）
=4.94
32.49×0.05×0.8×0.9×0.9
=1.05
12.49×100000
=1249000
离合器
25/（0.8×0.9×0.95）=36.55
36.55×0.2
=7.31
36.55×0.8×0.1=2.92
36.55×0.8×0.9×0.05=1.32
11.55×100000
=1155000
活塞
2.5/（0.8×0.9×0.95）=3.65
3.65×0.2
=0.73
3.65×0.8×0.1=0.29
3.65×0.8×0.9×0.05=0.13
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