设施规划与物流分析课程实验docx.docx
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设施规划与物流分析课程实验docx
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
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
液压转向器的基本结构如下图所示。
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
√
20
60000
0.09
2
前盖
√
HT250
60000
0.9
3
X形密封圈
√
橡胶
62000
0.04
4
挡环
√
20
60000
0.03
5
滑环
√
20
60000
0.03
6
弹簧片
√
65Mn
420000
0.01
7
拨销
√
65Mn
62000
0.02
8
联动器
√
45
60000
0.27
9
阀体
√
HT250
60000
7
10
阀芯
√
45
60000
0.6
11
阀套
√
20
60000
0.56
12
隔盘
√
20
600000
0.32
13
限位柱
√
45
600000
0.01
14
定子
√
40Cr
600000
1.2
15
转子
√
45
60000
0.6
16
后盖
√
20
60000
0.8
17
螺栓
√
45
360000
0.02
18
0形密封圈
√
橡胶
301000
0.01
19
限位螺栓
√
45
60000
0.02
20
油堵
√
塑料
280000
0.01
21
标牌
√
铝
60000
0.01
22
护盖
√
塑料
66000
0.01
编制日期
审核(日期)
3、作业单位资料
表1-2
序号
作业名称
用途
建筑面积/m×m
结构形式
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
30×30
露天
2
铸造车间
铸造
25×30
3
热处理车间
热处理
20×20
4
机加工车间
车、铣、钻
30×30
5
精密车间
精镗、磨削
35×35
6
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
25×25
7
组装车间
组装转向器
20×30
8
性能实验室
转向器性能实验
15×20
9
成品库
成品储存
12×12
10
办公、服务楼
办公室、食堂
80×60
11
设备维修车间
机床维修
20×30
4、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(%)
1
2
3
注:
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2-1[1],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
<4.0
4.0~30.0
>30.0
机床
<15.0
15.0~50.0
>50.0
重型机械
<100.0
100.0~200.0
>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
>1000
>5000
>50000
300~1000
500~5000
5000~50000
100~300
200~500
500~5000
5~100
10~200
100~500
<5
<10
<100
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/m×m
结构形式
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
30×30
露天
2
铸造车间
铸造
25×30
3
热处理车间
热处理
20×20
4
机加工车间
车、铣、钻
30×30
5
精密车间
精镗、磨削
35×35
6
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
25×25
7
组装车间
组装转向器
20×30
8
性能实验室
转向器性能实验
15×20
9
成品库
成品储存
12×12
10
办公、服务楼
办公室、食堂
80×60
11
设备维修车间
机床维修
20×30
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3—1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
1
20
0.09
60000
5400
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
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
2
HT250
0.9
60000
54000
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
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
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
4
20
0.03
60000
1800
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
5
20
0.03
60000
1800
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
8
45
0.27
60000
16200
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
9
HT250
7.00
60000
420000
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
60
3
机加工车间
组铣、镗
70
4
精密车间
精镗
90
5
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
10
45
0.6
60000
36000
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
11
20
0.56
60000
33600
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
12
20
0.32
60000
19200
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
13
45
0.01
60000
600
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
精磨
99
5
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
14
40Cr
1.2
60000
72000
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
15
45
0.6
60000
36000
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
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
16
20
0.8
60000
48000
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
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3—14),得到物流强度汇总表(表3—15)。
表3—14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
1229.53
197.40
238.54
2铸造车间
737.72
3热处理车间
197.40
146.06
4机加工车间
146.06
539.87
109.80
5精密车间
634.80
6标准件,半成品库
767.99
7组装车间
921.59
8性能实验室
153.60
767.99
9成品库
10办公服务楼
11设备维修车间
合计
1229.53
343.46
1173.66
685.93
744.60
921.59
921.59
767.99
表3—15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)
1
1—2
1229.53
7
4—5
539.87
2
1—3
197.40
8
4—6
109.80
3
1—4
238.54
9
5—6
634.80
4
2—4
737.72
10
6—7
767.99
5
3—4
343.46
11
7—8
1075.19
6
3—5
146.06
12
8—9
767.99
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的物流强度等级划分表划分各作业单位的物流强度等级。
表3—16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
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
根据表3-16对下表进行物流等级评定。
表3—17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
1
1–2
A
2
7–8
A
3
6–7
E
4
8–9
E
5
2–4
E
6
5–6
I
7
4–5
I
8
3–4
I
9
1–3
O
10
1–4
O
11
3–5
O
12
4–6
O
作物流相关表
根据表3-17,转化得出原始物流相关表3—18,转化为作业单位物流相关表3—19。
表3—18原始物流相关表
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
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
表3—19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)、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。
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
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