设施规划与物流分析 课程设计.docx
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设施规划与物流分析课程设计
作业单位的划分
液压转向器的生产工艺过程
自然气象条件
物流分析
作业单位综合相互关系分析
前言
Ⅰ.课程设计的目的
设施规划与物流分析课程设计是设施规划与物料搬运课程的重要实践教学环节，主要是培养学生如何分析、发现现有生产企业布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，是学生综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。
其目的是培养学生：
1．能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。
2．通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。
3.通过课程设计，培养学生如何编写有关技术文件。
4.通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力。
Ⅱ.课程设计内容与要求
1、技术参数和设计要求：
本次设计要求学生根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计，并撰写设计说明书。
学生应在教师的指导下，认真、有计划地按时完成设计任务。
学生必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果，注意理论和实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产中是可行的。
技术参数详见设计指导书。
2、设计内容
⑴液压转向器厂物流分析；
⑵液压转向器厂作业单位相互关系分析；
⑶作业单位位置相关图；
⑷作业单位面积相关图；
⑸液压转向器厂总平面布置图两套；
⑹评价择优选出最佳的总平面布置图。
⑺撰写设计说明书（10000字左右）。
3、工作计划
（1）基本要素分析，明确产品组成和各零件的制作工艺路线，为进一步的物流分析做好准本（时间：
1天）
（2）按照给定的条件进行液压转向器厂物流分析。
（时间：
3天）
（3）液压转向器厂作业单位相互关系分析。
（时间：
2天）
（4）作业单位位置相关图。
（时间：
2天）
（5）作业单位面积相关图（时间：
2天）
（6）液压转向器厂总平面布置图两套，并评价择优选出最佳的总平面布置图。
（时间：
2天）
（7）按照要求撰写说明书（时间：
2天）
（8）参加答辩。
（时间：
1天）
4、概述
当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽为80m，所处地理位置如图1－1所示。
该厂职工300人，计划改建成年产8000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。
图1-1待建液压转向器厂厂区图
第一章基本要素分析
液压转向器结构及有关参数
液压转向器由22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单价重量及年需求量均列于表1-1中。
表1-1零件明细表
工厂名称：
液压转向器厂
产品名称：
液压转向器
产品代号：
计划年产量：
8000（套）
序号
零件：
名称
零件：
代号
自
制
外
购
材料
总计划
零件量
单位重量
（kg）
说明
1
连接块组件
√
20
8000
2
前盖
√
HT250
8000
3
X型密封圈
√
橡胶
8300
4
挡环
√
20
8000
5
滑环
√
20
8000
6
弹簧片
√
65Mn
56000
7
拔销
√
65Mn
8300
8
连动轴
√
45
8000
9
阀体
√
HT250
8000
10
阀芯
√
45
8000
11
阀套
√
20
8000
12
隔盘
√
20
8000
13
限位柱
√
45
8000
续
工厂名称：
液压转向器厂
产品名称：
液压转向器
产品代号：
计划年产量：
8000（套）
序号
零件：
名称
零件：
代号
自
制
外
购
材料
总计划
零件量
单位重量
（kg）
说明
14
定子
√
40Cr
8000
15
转子
√
45
8000
16
后盖
√
20
8000
17
螺栓
√
45
48000
18
O型密封圈
√
橡胶
28000
19
限位螺栓
√
45
8000
20
油储
√
塑料
38000
21
标牌
√
铝
8000
22
护盖
√
塑料
8000
作业单位划分
根据液压转向器结构及其工艺特点，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
作业单位名称
用途
建筑面积（m2）
结构形式
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
20×30
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
续
序号
作业单位名称
用途
建筑面积（m2）
结构形式
备注
6
标准件、半成品库
储存外购件、成品
12×24
7
组装车间
组装转向器
12×36
8
性能试验室
转向性能检验
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
液压转向器生产工艺过程
由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺工程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储阶段。
（1）零、组件制作与外购液压转向器上的标准件、异性件如料护盖、铝制标牌等都采用外购、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1-3至表1-15。
表中各工序加工前工件重量为：
（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）成品储存所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。
表1-3液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
连接块组件
1
20
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
58
3
半成品库
暂存
表1-4液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
前盖
2
HT250
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
64
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
86
4
精密车间
精镗
97
5
半成品库
暂存
表1-5液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
挡环
4
20
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
50
3
半成品库
暂存
表1-6液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
滑环
5
20
续
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
45
3
半成品库
暂存
表1-7液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
联动器
8
45
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
68
3
精密车间
精磨
99
4
半成品库
暂存
表1-8液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
阀体
9
HT250
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
65
3
机加工车间
粗铣、镗
78
4
精密车间
精镗
95
5
半成品库
暂存
表1-9液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
阀芯
10
45
续
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
67
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
精磨
98
5
半成品库
暂存
表1-10液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
阀套
11
20
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
74
3
半成品库
暂存
表1-11液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
隔盘
12
20
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
82
3
半成品库
暂存
表1-12液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
限位柱
13
45
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
续
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
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
95
5
半成品库
暂存
表1-13液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
定子
14
40Cr
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
56
4
热处理车间
调质
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
表1-14液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
后盖
16
20
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
84
3
半成品库
暂存
表1-15液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
转子
15
45
续
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
75
4
热处理车间
淬火
5
精密车间
研磨
96
6
半成品库
暂存
自然气象条件：
大连气候条件：
海洋性的暖温带季风气候
大连市位于北半球的暖温带地区，具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明。
年平均气温℃，极端气温最高℃，最低℃。
年降水量550-950毫米，全年日照总时数为2500-2800小时。
第二章物流分析
产品工艺过程分析
（1）分析给定的工艺过程表通过对产品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，如表。
表2-1自制零件工艺过程计算表
原材料
机加工车间
铸造车间
精密车间
加工前
加工后
损耗
加工前
加工后
损耗
加工前
加工后
损耗
连接块组件
单件（kg）
全年（kg）
1248
728
520
前盖
单件（kg）
全年（kg）
8640
7432
1208
13504
8640
4864
7432
7208
224
挡环
单件（kg）
全年（kg）
496
248
248
滑环
单件（kg）
全年（kg）
552
248
304
连动轴
单件（kg）
全年（kg）
3224
2192
1032
2192
2168
24
阀体
单件（kg）
全年（kg）
75576
58952
16624
133488
84096
49392
58952
56008
2944
阀芯
单件（kg）
全年（kg）
7320
4904
2416
4904
4808
96
阀套
单件（kg）
全年（kg）
6064
4488
1576
续
原材料
机加工车间
铸造车间
精密车间
加工前
加工后
损耗
加工前
加工后
损耗
加工前
加工后
损耗
隔盘
单件（kg）
全年（kg）
3128
2568
560
限位柱
单件（kg）
全年（kg）
136
96
40
96
88
8
定子
单件（kg）
全年（kg）
17328
9704
7624
9704
9608
96
转子
单件（kg）
全年（kg）
8944
5008
3936
5008
4808
200
后盖
单件（kg）
全年（kg）
7632
6408
1224
（2）绘制自制零件及液压转向器组件的工艺过程图
原材料原材料
废料
废料
废料
废料
图2-1连接块物流量图2-2前盖物流量
原材料原材料
废料
废料
图2-3挡环物流量图2-4滑环物流量
原材料原材料
废料
废料
废料废料
图2-5联动器物流量废料
原材料
图2-6阀体物流量
原材料
废料
废料
图2-7阀芯物流量图2-8阀套物流量
原材料原材料
废料废料
废料
图2-9隔盘物流量图2-10限位柱物流量
原材料
废料
图2-11后盖物流量
原材料原材料
废料废料
废料
废料
图2-12定子物流量图2-13转子物流量
自制零部件工艺过程图（单位：
kg）
（3）绘制工艺过程图
液压转向器总的生产过程可分为零件加工阶段→总装阶段→性能实验阶段，所有零件、组件在组装车间集中组装。
将液压转向器所有工艺过程汇总在一张图中，得到液压转向器总工艺过程图。
其装配过程是：
阀体—定子—后盖—转子—前盖—阀芯—阀套—隔盘—联动器—滑环—挡环—连接块—限位柱—外购件。
图2-14总工艺过程图（单位：
kg）
物流分析
（1）绘制物流强度从至表和物流强度汇总表
①绘制物流强度从至表
当产品品种品种很多，产量很小且零件、物料数量又很大时，可以用一张方阵图表来表示各作业单位之间的物料移动方向和物流量，表中方阵的行表示物料移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至，行列交叉点标明由源到目的地的物流量。
这样一张表就是从至表，从中可以看出各作业单位之间的物流状况，其目的是为了工作方便。
当然在物流分析时应根据具体情况选择恰当的分析方法。
根据液压转向器较佳产品工艺过程表，绘制出液压转向器工艺过程物流从至表。
研究的零件部件品种数量非常多时用从至表研究物流状态非常方便。
根据图2-14总工艺过程图中的物流量计算绘制下表
表2-2物流强度从至表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
总计
1
140696
26272
29800
196768
2
84216
84216
3
26272
19712
45984
4
19712
68576
14688
102976
5
84696
84696
6
7
8
9
0
总计
0
140696
45984
140288
88298
99384
表中数字分别作业单位的代号：
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—半成品库，7—装配车间，8—性能试验室，9—成品库,10—办公楼，11—维修车间
②绘制物流强度汇总表
根据产品的工艺过程和物流强度从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表，标注出物流强度等级。
由于分析大量物流数据比较困难SLP中将物流强度转化成五个等级分别用符号A、E、I、O、U其物流强度逐渐减小，作业单位对的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。
表2-3液压转向器生产物流强度等级比例划分表
物流强度等级
符号
物流线路比例（%）
承担的物流量比例（%）
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2-4物流强度汇总表
序号
作业单位对
物流强度
物流强度等级
1
1—2
140696
A
2
1—3
26272
O
3
1—4
29800
O
4
2—4
84216
I
5
3—4
45984
I
6
3—5
19712
O
续
序号
作业单位对
物流强度
物流强度等级
7
4—5
68576
I
8
4—6
14688
O
9
5—6
84696
I
10
6—7
E
11
7—8
A
12
8—9
E
③作业单位物流相关图
根据以上分析，绘制作业单位物流相关图。
物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间的距离应尽量缩小，既彼此相互接近而物流强度等级低的作业单位之间的距离可以适当增大。
下面是液压转向器厂各车间的物流相关表。
表2-5物流相关表
第三章作业单位相互关系分析
当物流状况对企业的生产的重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据;但是也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，而当考虑其他因素对各作业单位间互相关系的影响。
作业单位非物流相互关系分析
1.作业单位相互关系的决定因素既相互关系分析
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。
明确各作业单位的特点：
原材料库、标准件半成品库、成品库属于存储单位，机加工车间、精密车间、组装车间、性能试验室、设备维修车间、铸造车间、热处理车间属于存储单位，办公、服务楼属于服务单位。
分析其作业特点：
原材料库、机加工车间、精密车间、组装车间、标准件半成品库、性能试验室、设备维修车间属于无污染作业单位。
铸造车间、热处理车间属于有噪声有污染作业单位。
办公、服务楼属于服务单位应远离污染区。
设备维修车间应靠近作业部门。
确定作业单位相互关系影响因素：
在SLP分析中，产品P、产量Q、工艺过程R、辅助部门S及时间安排T是影响车间布置的基本要素。
划分作业单位间的相互关系密切程度的典型非物流影响因素有以下几类：
1.工艺衔接要求。
2.作业性质相似。
3.使用同种工位器具。
4.使用相同的加工设备。
5.使用同种公用设施和文件档案。
6.同一个人员操作。
7.震动、烟尘的影响，环保、消防及保安要求。
8.工作联系频繁程度。
9.便于监督管理。
10.服务的频繁和紧急程度。
据缪瑟在S
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