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
浙江工业大学
《物流设施规划与设计》课程设计
——液压转向器厂
专业：
物流工程
班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
2008-2009学年
1.2课程设计目的...................................................................................................................2
9.1改进意见..........................................................................................................................33
9.2总结..................................................................................................................................34
十、附录................................................................................................................................35
设施规划与物流分析设计
一、设计概述
1.1课程设计题目描述
当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000平方米，厂区南北长为200米，东西宽为80米，所处地理位置如右图所表示。
该厂现有职工300余人为提高经济效益，现在计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂。
因此，需要完成工厂总平面布置设计。
1.2课程设计目的
本次厂房总平面布置采用系统布置设计法进行设计，本任务设计说明书主要包括基本要素分析、物流分析、作业单位相互关系分析、作业单位间物流与非物流相互关系分析、作业单位位置相关图、作业单位面积相关图、工厂总平面布置可行方案图、评价择优。
在具体设计中，应结合工厂已知的生产条件及各方面数据来进行统筹规划，从而得出现实中切实可行的设计方案，为进行下一步工作的建筑设计人员提供厂房布局参考依据。
二、基本要素分析
2.1产品P—产量Q分析
液压转向器的是由22个零、组件构成，各零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均有表2-1列出。
表2-1零件明细表
工厂名称：
液压转向器厂
共一页
产品名称：
液压转向器
产品代号：
计划生产量：
6000（套）
共一页
序号
零件名称
零件代号
自制
外购
材料
总计划需求量
零件图号
形状尺寸
单件重量
说明
1
连接块组件
√
20
6000
0.99
2
前盖
√
HT250
6000
0.90
3
X型密封圈
√
橡胶
6200
0.04
4
挡环
√
20
6000
0.03
5
滑环
√
20
6000
0.03
6
弹簧片
√
65Mn
42000
0.01
7
拔销
√
65Mn
6200
0.02
8
联动轴
√
45
6000
0.27
9
阀体
√
HT250
6000
7.00
10
阀芯
√
45
6000
0.6
11
阀套
√
20
6000
0.56
12
隔盘
√
20
6000
0.32
13
限位柱
√
45
6000
0.01
14
定子
√
40Cr
6000
1.20
15
转子
√
45
6000
0.60
16
后盖
√
20
6000
0.80
17
螺栓
√
45
36000
0.02
18
O型密封圈
√
橡胶
21000
0.01
19
限位螺栓
√
45
36000
0.02
20
油堵
√
塑料
28000
0.01
21
标牌
√
铝
6000
0.01
22
护盖
√
塑料
6600
0.01
编制（日期）
审核（日期）
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
＞1000
300～1000
100～300
5～100
＜5
中型零件
＞5000
500～5000
200～500
10～200
＜10
轻型零件
＞50000
5000～50000
500～5000
100～500
＜100
由表2—1可以看出该厂的自制零件均为轻型零件，且需求量皆为6000件/年，由表2—2知是属于成批生产中的大批生产。
因此，本厂的设备布置采用成组原则布置，将统一生产类型的设备集中到一个操作单元，采用此种布置既有流水线的生产效率，又有机群式布置的柔性，故生产设备应部分采用专用生产设备，部分采用通用生产设备，而操作工人的技术水平相对产品原则布置时要求较高，但有利于提高工人的作业技能，发挥班组合作的精神，但此种布置需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程，因此做好生产计划与控制将会成为本厂的一个重点。
2.2工艺过程R分析
由于液压转向器结构比较简单，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，性能试验与成品储存。
（1）零、组件制作与外购液压转向器上的标准件，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2-3至2-15。
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）性能检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，实验不合格的返回组装车间进行修复。
依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2-3连接块组件加工工艺过程表
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
0.99
6000
5940
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
10800
2
机加工车间
车、镗、压装
55
5940
3
半成品库
暂存
5940
表2-4前盖加工工艺过程表
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
5400
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
准备铸锭
11842.11
2
铸造车间
铸造
60
7105.26
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
80
5684.21
4
精密车间
精镗
95
5400
5
半成品库
暂存
5400
表2-5挡环加工工艺过程表
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
180
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
450
2
机加工车间
车削
40
180
3
半成品库
暂存
180
表2-6滑环加工工艺过程表
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
20
0.03
6000
180
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
450
2
机加工车间
车削
40
180
3
半成品库
暂存
180
表2-7联动器加工工艺过程表
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
1620
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
4090.91
2
机加工车间
车、铣
40
1636.36
3
精密车间
精磨
99
1620
4
半成品库
暂存
1620
表2-8阀体加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总量（kg）
阀体
9
HT250
7.00
6000
42000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
准备铸锭
111111.11
2
铸造车间
铸造
60
66666.67
3
机加工车间
粗铣、镗
70
46666.67
4
精密车间
精镗
90
42000
5
半成品库
暂存
42000
表2-9阀芯加工工艺过程表
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
3600
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
5194.81
2
机加工车间
粗车、钻、铣
70
3636.36
3
热处理车间
热处理
3636.36
4
精密车间
精磨
99
3600
5
半成品库
暂存
3600
表2-10阀套加工工艺过程表
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
3360
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
4200
2
机加工车间
铣、钻
80
3360
3
半成品库
暂存
3360
表2-11隔盘加工工艺过程表
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
1920
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
2400
2
机加工车间
铣、钻
80
1920
3
半成品库
暂存
1920
表2-12限位柱加工工艺过程表
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
60
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
86.58
2
机加工车间
车、镗
70
60.61
3
热处理车间
热处理
60.61
4
精密车间
端磨
99
60
5
半成品库
暂存
60
表2-13定子加工工艺过程表
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
1.2
6000
7200
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
14545.45
2
热处理车间
退火
14545.45
3
机加工车间
车、钻、插、铣
50
7272.73
4
热处理车间
调质
7272.73
5
精密车间
研磨
99
7200
6
半成品库
暂存
7200
表2-14转子加工工艺过程表
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
4800
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
5194.81
2
热处理车间
正火
5194.81
3
机加工车间
车、铣、钻
70
3636.36
4
热处理车间
淬火
3636.36
5
5精密车间
研磨
99
3600
6
6半成品库
暂存
3600
表2-15后盖加工工艺过程表
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
4800
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
重量
1
原材料库
备料
6000
2
机加工车间
车、钻
80
4800
3
半成品库
暂存
4800
2.3作业单位S分析
由工艺过程R分析可知，液压转向器厂的作业单位可划分为
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）性能试验室
9）成品库
10）办公、服务楼
11）设备维修车间
具体的用途和面积如表2-16所表示
表2-16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、铸造
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
储存外购件、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
2.4生产时间T分析
时间要素是指在什么时候，用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间，更换批量的次数。
在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设备的数量，占地面积的大小和操作人员数量，来平衡各工序的生产时间。
三、物流分析
3.1零、组件工艺过程分析
（1）各个自制零、组件工艺过程
图2-1连接块工艺过程图图2-2前盖工艺过程图
图2-3挡环工艺过程图图2-4滑环工艺过程图
图2-5联动器工艺过程图图2-6阀体工艺过程图
图2-7阀芯工艺过程图图2-8阀套工艺过程图
图2-9阀盘工艺过程图图2-10限位柱工艺过程图
图2-11定子工艺过程图图2-12转子工艺过程图
图2-13后盖工艺过程图
3.2液压转向器工艺过程图
3.3物流强度分析
（1）物流强度汇总表
表3-1物流强度汇总表
序号
作业单位对
物流强度（t）
1
1—4
33.67
2
1—2
122.94
3
1—3
19.74
4
2—4
73.77
5
4—5
53.99
6
3—4
16.16
7
3—5
14.46
8
4—6
15.84
9
5—6
63.48
10
7—8
92.05
11
6—7
76.71
12
8—9
76.71
（2）物流强度分析划分表
表3—2物流强度分析划分表
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
（3）物流强度分析表
参考物流强度分析划分表3—2的强度划分比例，结合物流强度汇总表3—1，得物流强度分析表3—3。
表3—3物流强度分析表
序号
作业单位对
物流强度
20406080100120
物流强度等级
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1-2
7-8
6-7
8-9
2-4
5-6
4-5
1-4
1-3
3-4
4-6
3-5
A
E
E
E
I
I
I
O
O
O
0
0
3.4作业单位物流相关图
表3—4作业单位物流相关表
作业单位序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
作业单位序号
作业单位名称
原原材料库
铸铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
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
I
U
U
U
U
U
U
U
3
热处理车间
O
U
O
O
U
U
U
U
U
U
4
机加工车间
O
I
O
I
O
U
U
U
U
U
5
精密车间
U
U
O
I
I
U
U
U
U
U
6
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
E
U
U
U
8
性能实验室
U
U
U
U
U
U
E
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
图3—1作业单位物流相关图
四、作业单位相互关系分析
4.1基准相互关系
表4—1基准相互关系表
字母
一对作业单位
关系密切程度的理由
A
钢材库和剪切区域
最后检查和包装
清理和油漆
搬运物料的数量
类似的搬运问题
损坏没有包装的物品
使用相同的人员、公共设施、管理方式
相同形式的建筑物
E
接待和参观者停车处
金属精加工和焊接
维修和部件装配
方便、安全
搬运物料的数量和形状
服务的频繁和紧急程度
I
剪切区和冲压机
部件装配和总装配
保管室和财会部门
搬运物料的数量
搬运物料的体积、共用相同的人员
报表运送、安全、方便
O
维修和接收
废品回收和工具室
收发室和厂办公室
产品的运送
共用相同的设备
联系频繁程度
U
维修和自助食堂
焊接与外购件仓库
技术部门和发运
辅助服务不重要
接触不多
不常联系
X
焊接和油漆
焚化炉和主要办公室
冲压车间和工具车间
灰尘和火灾
烟尘、臭味、灰尘
外观、振动
4.2液压转向器厂作业单位间相互关系等级理由
表4—2液压转向器厂作业单位相互关系等级理由表
编码
关系等级的理由
1
工作流程的连续性
2
生产服务的频繁和联系程度
3
物料搬运
4
监督管理方便
5
安全及污染
6
共用设备及辅助动力源
7
噪音、振动等
8
工作和人员联系
4.3作业单位相互关系等级
表4—3作业单位相互关系等级表
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
4.4非物流作业单位相互关系
参考表4—3，结合表4—1、4—2，根据本人的经验，得出表4-1
作业单位序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
作业单位序号
作业单位名称
原材料库
铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
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/3
O/3
O/3
U
E/4
U
U
E/4
O/4
U
2
铸造车间
A/3
U
I/3
I/3
U
U
U
U
X/5
U
3
热处理车间
O/3
U
A/1
I/1
U
U
U
U
U
U
4
机加工车间
O/3
I/3
A/1
I/1
O/3
U
U
U
X/5
E/2
5
精密车间
U
I/3
I/1
I/1
I/3
U
U
U
X/5
I/2
6
半成品库
E/4
U
U
O/3
I/3
E/3
U
E/4
O/4
U
7
组装车间
U
U
U
U
U
E/3
I/1
U
O/4
U
8
性能实验室
U
U
U
U
U
U
I/1
I/1
O/4
U
9
成品库
E/4
U
U
U
U
E/4
U
I/1
O/8
U
10
办公服务楼
O/4
U
U
X/5
X/5
O/4
O/4
O/4
O/8
U
11
设备维修车间
U
U
U
E/2
I/2
U
U
U
U
U
进而得出图4—1。
图4—1非物流作业单位相互关系表
五、作业单位综合相互关系分析
5.1综合相互关
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