物流课程设计.docx
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物流课程设计.docx
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物流课程设计
郑州航空工业管理学院
物流工程课程设计报告
08级工业工程
题目
姓名学号
同组成员
指导教师
2011年月日
前言
2011年暑假,我们08级工业工程专业的学生在系领导的组织下集体到##公司进行了为期两周的专业实习。
在实习的过程中,我们还带着物流工程的课设任务进行了实地调研。
物流工程既是工业工程专业的一门重要的主干课程,又是工程学科的重要研究领域和分支之一。
而课程设计是考察同学们对这门的掌握的情况以及对这门课程知识的灵活运用。
与此同时,也锻炼了同学搜集资料的方向以及准确程度。
本次物流课程设计我们小组充分运用物流工程的知识选择空调车间作为研究对象,分析该车间的生产类型及其产品品种。
选择空调车间的原因在于空调车间是我们小组成员的主要实习部门,对于它的车间布置和产品流程等比较熟悉,便于我们更好地完成课程设计任务。
表1课程设计进度计划表
时间
工作项目
备注
8.7
集体讨论,分配任务确定专题
全体成员必须参加
8.8-8.19
深入车间调研,收集数据
各成员分别行动
8.23-8.27
整理和处理数据,
全体成员一起讨论
8.27-9.1
各成员分别完成分配的任务并汇总各自做好的相应部分
9.2
检查课程设计,确定最终版本
在课程设计期间,我们对所要完成的工作进行了以下分工:
1.1现场调研阶段
①产品调查,分析产品构成,详细列出车间主要产品零、部件明细表。
②生产工艺过程调查针对主要产品加工工艺过程绘制详细工艺过程图,并注明各工序间物料搬运量。
③绘制各生产车间、仓储部门间的物料流程图。
④作业单位调查针对各种不同的部门编制相应内容的调查表。
对于生产车间,主要调查产品、产量、设备类型与台数、物料流动模式,占地面积等;对于职能管理部门主要调查职责、人员构成、设备配备、办公室面积等。
⑤绘制工厂现有平面布置图。
1.2设计阶段
①结合现场调研收集到的资料,确定设计工厂(车间)的生产类型及布置形式。
②根据其主要产品的生产工艺过程,进行物流分析,得到各作业单位的物流相关表。
③进行作业单位相互关系分析,得到作业单位相互关系表。
④将作业单位物流相关表与非物流相关表加权合并,求出作业单位综合相关表。
⑤绘制作业单位位置相关图。
⑥参考现场调研的情况,列出影响布置的修正因素与实际限制条件。
⑦结合基础工业工程的相关理论,用加权因素法对方案进行评价分析,得出改善后的方案。
⑧各自完成自己的课程设计心得。
表2任务分配
成员
栗美玲
黄渝崴
程小娟
孟宪岩
刘明伟
调研阶段
①
④
②
④
③
设计阶段
③⑦
①②
⑥⑦
①⑤
③④
1课程设计任务书
1.1课程设计的目的和要求
本课程设计是《物流工程》配套的实践环节之一,是在完成课程理论教学基础上,指导学生综合运用所学专业知识,进行一次全面的实践操作过程。
通过本环节的设计锻炼,实现如下目的:
1.让学生较好地掌握物流系统分析的相关理论和方法,学会由产品(作业流程)入手对企业(仓储系统)生产系统进行调研分析,对设计对象的情况、问题有较好的了解;
2.通过对某企业、仓库等布置设计的实际操作,让学生熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格,掌握设施规划的规范性程序;
3.通过撰写课程设计报告,让学生学会技术文件的编写方法;
4.通过本课程设计,让学生体会本专业课程之间的衔接关系,能够融会贯通,灵活、综合的运用所学理论解决企业面临的实际问题。
1.2课程设计的内容和步骤
(1)了解车间的职能、任务、车间组织机构及组成单元,各机构的职能,各单元的任务;
(2)了解车间的现有设施及其布置现状,并绘制成车间设施布置现状图;
(3)了解车间的产品构成、各产品产量,各产品的工艺流程及所用设备、运输、停放、检验场所;
(4)绘制产品的流程序图、线路图;
(5)绘制从至表,通过从至表反映主导产品、拳头产品与各主要设备及各主要作业单位(元)之间的关系及物流强度;
(6)运用5W1H提问技术及ECRS改善原则对车间内各种设施的布置、生产流程的合理性进行分析,提出改善意见;
(7)根据各单位及各设备之间的物流关系强度绘制作业单位相互关系表;
(8)将作业单位(包括设备)物流相关表与非物流相互关系表加权合作,求出作业单位综合相互关系表;
(9)根据从至表、作业单位相互关系表、综合相互关系表及改善意见,设计两套车间内部设施布置规划改善方案(绘制平面布局图);
(10)以步骤(9)所绘制平面布局图为基础,考虑生产过程中现场工作地的要求,选定车间内部各作业区域物料的存储地点、存储设备和搬运设备的种类和数量,设计合理的车间内部物料搬运路线和方法(绘制车间详细平面布置图)。
(11)列出每套方案的优缺点,并从改善物流效率,促进生产流程合理化,有利于提高经济效益,以及投资金额大小及其效果等方面,进行技术、经济评价、选优与可行性论证;
2现场调研
2.1现场布置调查分析
空调车间,这是一家中德合资分公司,主要研制生产各种军用空调、精密机房空调、铁路用空调、行车空调、中央空调的蒸发器和冷凝器,同时承接各种空调制冷工程。
其中引进德国先进技术,生产以精密空调为代表的各种工业空调设备具有国内先进水平。
该空调车间现有员工130多人,其中现场管理人员20人,设计员2人,基本作业员90人,辅助人员20人,车间现有面积2690平方米,其中生产面积2330平方米,办公面积330平方米。
我们到生产现场,仔细的看了该生产车间,该车间采用的是工艺原则布置,即车间布局按照产品的生产工艺进行设备布置,适用于多品种、小批量的生产方式。
按工艺原则布置其优点是:
1、对产品品种变化的适应能力强;
2、生产系统的可靠性高;
3、工艺设备管理较为方便。
但是,工艺专业化原则也是有缺点的:
1、在制品在加工过程中运输次数较多,运输路线长;
2、各生产单位协作关系复杂,协调任务重;
3、只能使用通用设备,通用工艺,生产效率低;
4、在制品量大,生产周期长。
考虑按照工艺专业化原则,该车间共设置了7个作业单元,原料区,冲压区,胀管区,组装区,焊接区,检漏区,成品区。
车间布局图如下:
检漏区
组装
冲压区
安全通道
成品区
检漏区
胀管区
原料区
侧门
入口
图1车间布局图
2.2主要产品及设备分析
该车间的主要产品是冷凝器,产品结构图如下:
图2冷凝器产品结构图
产品描述:
1、冷凝器芯体为4排,每排两孔,孔距49.65,排距58。
2、翅片形式为波纹片,材料为普通铝箔,此片间距2.3,管径为8。
3、产品不允许有倒片现象。
4、翅片表面应清洁无锈蚀、无烧伤、挡板表面无锈蚀无严重烧伤。
5、性能技术要求应符合GB/T2098-95。
6、产品应充氮保护,充氮压力为0.05MPa。
该车间用到的主要设备有:
冲压机,胀管机,气焊机,下料机,缩口机,叉车,真空炉,检漏器,空气压缩器。
冷凝器生产流程如下:
总检
图3冷凝器生产流程图
检漏区
由以上这些分析,我们可以清楚地认识到按照工艺专业化原则布置生产车间的优越性,因为该车间生产多种产品,而这些产品具有相似的加工工艺,这样各个设备的利用率较高,提高了生产效率;另外,由于各种空调型号、性能多样化,生产批量小,按照工艺专业化原则布置,有利于随时调整产品类型,便于生产计划的适时控制,减少库存,降低成本。
2.3主要产品生产工艺过程流程图
存储
图5冷凝器工艺流程图
图号:
作图的对象:
冷凝器的流程程序
方法:
现行方法
地点:
空调车间
制表人:
审定人:
制表日期:
审定日期:
统计表
活动
次数
时间/min
距离/m
操作
5
搬运
5
等待
0
检查
2
储存
2
说明
符号
1、搬运铝箔
2、冲压
3、用长铜管串铝箔
4、移到胀管区
5、胀管
6、暂时放置
7、移到加工台
8、套弯管
9、移到焊接区
10、焊接
11、移到检漏池
12、检漏
13、胶堵
14、充氮
15、总检
16、搬运
17、保管
共计
5
5
0
2
2
图6流程程序分析图
3物流分析
3.1各作业单位名称及用途
表3作业单位名称及用途
序号
作业单位名称
用途
1
原材料库
原材料存放
2
冲床区
冲压铝箔
3
胀管区
胀管
4
组装区
组装铜管和铝箔
5
焊接区
焊接成品
6
检漏区
检验
7
成品库
储存
3.2绘制从至表
表4冷凝器工艺过程物流从至表
至
从
1
2
3
4
5
6
7
原材料库
冲床区
胀管区
组装区
焊接区
检漏区
成品库
1
原材料库
B623
A437
2
冲床区
B1005
3
胀管区
B335
4
组装区
AB946
5
焊接区
AB516
6
检漏区
AB344
7
成品库
A:
铜管B:
铝箔
3.3绘制物流强度汇总表
根据产品的工艺过程和物流从至表,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。
表5物流强度汇总表
序号
作业单位对(路线)
物流强度/t
1
1—2
623
2
1—4
437
3
2—3
1005
4
3—4
335
5
4—5
946
6
5—6
516
7
6—7
344
3.4划分物流强度等级
将各作业单位对的物流强度按大小排序,自从达填入物流强度分析表中,根据物流强度分别划分物流强度等级。
作业单位对或称为物流路线的物流强度等级,应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。
针对蒸发器的工艺过程图,利用表5中统计的物流量,按由小到大的顺序绘制物流强度分析表6,表5中未出现的作业单位之间不存在固定的物流,因此,物流强度等级为U级。
表6物流强度分析表
序号
作业单位对(路线)
物流强度(单位:
t)
3004506007509001050
物流强
度等级
1
2—3
A
2
4—5
E
3
1—2
I
4
5—6
I
5
1—4
O
6
6—7
O
7
5—4
O
3.5绘制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表,如图所示。
图7-1作业单位物流相关图
4作业单位非物流关系分析
根据制定冷凝器“基准相互关系”,在此基础上建立非物流作业单位相互关系图,如图所示。
表7-1变速箱各作业单位关系密切程度理由
编号
理由
编号
理由
1
工作流程的连续性
5
安全及污染
2
生产服务
6
振动,噪声,烟尘
3
物料搬运
7
人员联系
4
管理方便
8
信息传递
表7-2作业单位基准相互关系等级表
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
图7-2作业单位非物流相关图
5作业单位综合相互关系分析
从图7-1和图7-2可知,空调厂作业单位物流相互关系关与非物流相互关系不一致。
为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度,需要将两表合作后再进行分析判断。
其合并过程如下:
1.选取加权值
加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点,对于变速箱厂来说,物流因素(m)影响并不明显大于其它非物流因素(n)的影响,因此,取加权值m:
n=3:
1
2.综合相互关系的计算
根据该厂各作业单位对之间物流与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。
当作业单位数目为7时,总作业单位对数为:
N=7*(7-1)/2=21,式中,N为作业单位对数。
因此,表8中将有21各作业单位对,即将有21个相互关系。
表8作业单位之间综合相互关系计算表
作业单位对
关系密切
综合关系
物流关系加权值:
1
非物流关系加权值:
1
分数
等级
分数
等级
分数
等级
1—2
6
I
4
A
10
E
1—3
0
U
0
U
0
U
1—4
3
O
0
U
3
O
1—5
0
U
-1
X
-1
X
1—6
0
U
1
O
1
U
1—7
0
U
0
U
0
U
2—3
12
A
3
E
15
A
2—4
0
U
1
O
1
U
2—5
0
U
0
U
0
U
2—6
0
U
0
U
0
U
2—7
0
U
0
U
0
U
3—4
3
O
3
E
6
I
3—5
0
U
2
I
2
O
3—6
0
U
1
O
1
U
3—7
0
U
0
U
0
U
4—5
9
E
2
I
11
E
4—6
0
U
0
U
0
U
4—7
0
U
1
O
1
U
5—6
6
I
0
U
6
I
5—7
0
U
-1
X
-1
X
6—7
3
O
2
I
5
I
3.划分关系密级
在表9-1中,综合关系分数取值范围为-1—8,按分数排列得出各分数段所占比例如表9-2所示,在此基础上与表9-3中推荐的综合相互关系密级程度划分比例进行对比,若各等级相差太大,则需要对作业单位之间的关系密切程度作适当的调整,使各等级比例与表9-3中推荐的比例尽量接近。
表9-1综合相互关系密级等级划分
总分
关系等级
作业单位对数
百分比(%)
8
A
2
3.6
6—7
E
3
5.4
4—5
I
4
7.4
2—3
O
5
9.1
0—1
U
36
65.4
-1
X
5
9.1
表9-2综合相互关系密级与划分比例
关系等级
符号
作业单位对数比例(%)
绝对必要靠近
A
1—3
特别重要靠近
E
2—5
重要
I
3—8
一般
O
5—15
不重要
U
20—85
不希望靠近
X
0—10
4.建立作业单位综合相互关系图
将表8中的综合相互关系总分转化为关系密级等级,绘制成作业单位综合相互关系图。
图7-3作业单位综合相关关系图
6车间总平面布置
6.1综合接近程度
由于空调厂作业单位之间相互关系数目较多,为绘图方便,先计算各作业单位的综合接近程度。
综合接近程度分数越高,说明该作业单位越应该靠近布置图的中心;分数越低,说明该作业单位应该远离布置图的中心,最好处于布置图的边缘。
因此,布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行,即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。
表10综合接近程度排序表
至
从
1
2
3
4
5
6
7
原材料库
冲床区
胀管区
组装区
焊接区
检漏区
成品库
1
原材料库
E/3
U/0
O/1
X/-1
U/0
U/0
2
冲床区
E/3
A/4
U/0
U/0
U/0
U/0
3
胀管区
U/0
A/4
I/2
O/1
U/0
U/0
4
组装区
O/1
U/0
I/2
E/3
U/0
U/0
5
焊接区
X/-1
U/0
O/1
E/3
I/2
X/-1
6
检漏区
U/0
U/0
U/0
U/0
I/2
I/2
7
成品库
U/0
U/0
U/0
U/0
X/-1
I/2
综合接近程度
3
7
7
6
4
4
1
排序
6
2
1
3
5
4
7
根据表8-1综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为:
3.胀管区,2.冲床区,4.组装区,6.检漏区,5.焊接区,1.原材料库,7.成品库。
6.2作业单位位置相互图
在绘制作业单位位置关系图时,作业单位之间的相互关系用表11所示的连线类型来表示,用相应符号来表示作业单位,以便区分作业单位的性质。
表11关系密切表示法
符号
系数值
线条数
密切程度等级
颜色规范
A
4
////
绝对必要
红
E
3
///
特别重要
桔黄
I
2
//
重要
绿
O
1
/
一般
蓝
U
0
不重要
不着色
X
-1
______
不希望
棕
XX
-2
______
______
极不希望
黑
6
图8作业单位位置相关图
7方案的评价与选择
图9-1改善后厂房平面布局图一
焊接区
运用加权因素法对变速箱厂进行评价,其评价过程和评价结果如表所示。
表12加权因素评价表
评价因素
方案
1
2
相对重要性ai
等级
得分
等级
得分
物流效率与方便性
A
4
E
3
10
空间利用率
E
3
E
3
8
辅助服务部门的综合效率
I
2
I
2
9
工作环境安全与舒适
E
3
I
2
5
管理的方便性
I
2
I
2
8
布置方案的可扩展性
O
1
E
3
7
人员联系
E
3
E
3
7
外观
I
2
I
2
4
环境保护
E
3
I
2
6
信息传递
I
2
I
2
3
是否满足生产能力和需求能力
E
3
E
3
4
是否适应公司的组织结构
I
2
I
2
3
储存效率
E
3
I
2
3
设备利用率
O
1
O
1
3
维修
O
1
O
1
3
产品质量
O
1
O
1
2
综合得分Tj
173
166
综合排序
1
2
每个布置方案都涉及一些非经济性因素,不可能用费用精确的衡量,由于该装配车间流水线非常多,面积也不是很大,流水线的布置所占空间大,所以要求在进行车间布局时要考虑到
(1)工艺过程的适应性,
(2)灵活性,(3)物流的效率,(4)方便性,(5)空间利用率,(6)辅助服务部门的综合效率,(7)是否易于管理,(8)产品质量,(9)维修,(10)是否满足生产能力和需求能力,(11)安全性,(12)人的流动。
(13)环境保护,(14)是否易于将来的发展,(15)外观,(16)是否适应公司的组织机构,(17)设备利用率,(18)工作条件,(19)储存的效率。
结合方案一和方案二的布局设计,我们给予以下评价:
方案一和方案二比原车间不具有共同的优点。
1,物流路线不存在交叉现象;
2,空间运用更加合理;
3,位置布置清晰合理。
比较方案一和方案二,我们发现:
1,对于方案一,原材料库和成品库里车间出口都比较近,搬运距离短,成品便于及时运出,降低库存成本;方案二则不同,成品库离车间出口较远,搬运距离长不便于及时输送,增加搬运和库存成本。
2,方案为流水线布置,布置方式类似于U型,物料搬运过程中不存在往返和倒流现象,整个路程路线简单,距离又短。
方案二则为S型布置方式,由迂回现象,整个路线流程较长。
3,方案一是和物流方向和安全通道方向是一致的,安全有保证。
而方案二物料搬运和产品流程过程中横穿安全通道现象较多,不够安全且会影响安全通道上其它作业的正常高效进行。
综上所述,方案一为最佳方案,因此选此方案为空调车间的总体布置方案。
8车间布局优化与设计前后仿真结果分析
8.1,仿真原理
在搬运路线上工人的速度相对稳定时,其搬运距离与时间成正比例关系,所以,在仿真时,我们就以时间的改变来反映距离的变化。
由于在Flexsim中没有反映搬运时间的控件,我们就把搬运时间加到其后面的处理器上,这样就能反映:
路线越长,搬运所需时间也越长。
8.2,仿真过程
图10-1优化前的仿真结果
此图为优化前的仿真结果图,我们进行了20000s的仿真,货架的吞吐量为318,即产出量为318。
图10-2改善方案一的仿真结果
此图为改善方案一的仿真结果图,进行的仿真时间是20000s,货架的吞吐量为329,即产出为329。
图10-3改善方案二的仿真结果
此图为改善方案一的仿真结果图,进行的仿真时间是20000s,货架的吞吐量为323,即产出为323。
8.3、仿真结果对比
表13仿真结果对比
仿真时间
仿真结果(产出)
优化前
20000
318
改善方案一
20000
329
改善方案二
20000
323
8.4,总结
从此表可以看出,改善方案一为最优。
9参考文献
【1】易树平郭伏,《基础工业工程》,北京:
机械工业出版社,1995,3
【2】齐二石方庆琯,《物流工程》,北京:
机械工业出版社,1999,12
【3】朱耀祥,《设施规划与物流》,北京:
机械工业出版社,1992,8
10课程设计总结
通过这次的物流工程课程设计,我对物流方面的相关知识有了更深刻的了解。
正所谓“纸上谈兵终觉浅,绝知此事要躬行。
”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不够的,所以物流工程这门课学完之后,紧接着物流工程课程设计是很及时、很必要的。
在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距,书本上的知识很多都是理想化后的结论,忽略了很多实际的因素,或者涉及的不全面,可在实际的应用时这些是不能被忽略的,我们不得不考虑这方的问题,这让我们无法根据书上的理论就轻易得到预想中的结果,有时结果甚至很差别很大。
通过这次实践,我们更体会到实践的重要性。
这次课程设计让我学到了很多。
对于我们在做事过程中发现的问题要冷静的思考,不要盲目的进行。
有一些问题当你好好思考一下时,就会发现是一个很好解决的问题。
盲目的进行,只会是浪费时间没有效果。
在课程设计的过程
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- 物流 课程设计