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
设施规划与物流分析
课程设计说明书
姓名********
工作单位河北联合大学
指导教师**********
答辩时间2013年1月4日
设施规划与物流分析课程设计任务书
姓名:
赵海川单位:
河北联合大学年日期:
2013年1月4日
课程设计题目:
液压转向器厂总平面布置设计
课程设计内容与要求:
1、液压转向器厂物流分析。
2、液压转向器厂作业单位相互关系分析。
3、作业单位位置相关图,相当于A3图样的坐标纸1张。
4、作业单位面积相关图,相当于A3图样的坐标纸1张。
5、液压转向器厂总平面布置图三套路,A3图样三张。
6、评价择优,选出最佳总平面布置图。
调研实习工厂指导教师
设施规划与物流分析课程设计评语
评语:
成绩:
指导教师:
日期:
年月日
一、概述
设计背景:
当地现有一叉车修理厂,占地面积为6000平方米,厂区南北长为200米,东西宽为80米,所处地理位置如图1-1所示。
该厂职工人数300人,计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂,需完成工厂总平面布置设计。
二、基本要素分析
1.液压转向器结构及参数
液压转向器的基本结构如图3-2所示,由22个零、组件的名称材料、单件重量及年需求量均列于表3-1中。
工厂名称:
液压转向器厂
产品名称
液压转向器
序
号
零件名称
自制
外购
材料
单位成品
消耗量
单件重量(kg)
备注
大型号
中型号
小型号
1
连接块组件
√
20钢
1
0.09
0.07
0.05
2
前盖
√
HT250
1
0.9
0.6
0.3
3
X型密封圈
√
橡胶
1
0.04
0.03
0.02
4
挡环
√
20钢
1
0.03
0.02
0.025
5
滑环
√
20钢
1
0.03
0.02
0.02
6
弹簧片
√
65Mn
7
0.01
0.01
0.01
7
拔销
√
65Mn
1
0.02
0.02
0.02
8
联动轴
√
45钢
1
0.27
0.2
0.15
9
阀体
√
HT250
1
7
5
3
10
阀芯
√
45钢
1
0.6
0.4
0.2
11
阀套
√
20钢
1
0.56
0.4
0.36
12
隔盘
√
20钢
1
0.32
0.25
0.15
13
限位柱
√
45钢
1
0.01
0.01
0.01
14
定子
√
40Cr
1
1.20
1
0.8
15
转子
√
45钢
1
0.60
0.50
0.4
16
后盖
√
20钢
1
0.80
0.60
0.50
17
螺栓
√
45钢
6
0.02
0.15
0.15
18
O型密封圈
√
橡胶
3
0.01
0.01
0.01
19
限位螺栓
√
45钢
1
0.02
0.15
0.15
20
油堵
√
塑料
5
0.01
0.01
0.01
21
标牌
√
铝
1
0.01
0.01
0.01
22
护盖
√
塑料
1.1
0.01
0.01
0.01
2.作业单位划分
根据液压转向器结构及工艺特点,液压转向器厂设立如表3-2所示的11个作业单位,分别承担原材料储存、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。
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
存储钢材、铸锭
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
存储外购件、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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
连接块组件
1
20钢
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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(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
60
3
机加工车间
精铣、镗、钻
80
4
精密车间
精镗
95
5
半成品库
暂存
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
挡环
4
20钢
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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
滑环
5
20钢
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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
联动器
8
45钢
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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(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
60
3
机加工车间
精铣、镗
70
4
精密车间
精镗
90
5
半成品库
暂存
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
阀芯
10
45钢
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
精车、钻、铣
3
热处理
热处理
4
精密车间
精磨
99
5
半成品库
暂存
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
阀套
11
20钢
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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
隔盘
12
20钢
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
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
限位柱
13
45钢
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
端磨
99
5
半成品库
暂存
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(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
50
4
热处理车间
调质
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
转子
15
45钢
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
70
4
热处理车间
淬火
5
精密车间
研磨
90
6
半成品库
暂存
产品名称
件号
材料
单重(kg)
计划年产量(套)
年产总重(kg)
后盖
16
20钢
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
3.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3-3至3-15。
表中各工序加工前工件重量=该工序加工后工件重量/该工序加材料利用率。
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%,二次组装不用检验合格率为100%。
5)成品储存所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。
4.自然气象条件
自然气象条件按学生所在地的条件加以考虑。
三、物流分析
物流相关分析是机械制造厂平面布置的基础,主要从以下步骤来进行分析:
1.产品工艺过程分析
各个自制零部件工艺过程图
产品总的工艺过程图
2.物流强度分析
作业单位之间的物流强度
根据对工艺流程的分析得到作业单位之间的物流强度汇总表(表4)如下:
表4
1
1—2
109260
2
1—3
5220
3
1—4
24996
4
2—4
65520
5
3—5
14628.6
6
4—5
54018
7
4—3
34392.6
8
4—6
11250
9
5—6
63480
10
6—7
76830
11
7—8
76830
12
8—9
61464
作业单位物流强度分析
由物流强度汇总表,可以求出物流强度统计图,并根据物流强度等级划分原则,可形成物流强度分析表如表5所示。
表5
序号
作业单位对(路线)
物流强度(单位:
万)
012345678910
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
O
9
1-4
O
10
1-3
O
12
3-5
O
13
4-6
O
四、作业单位相互关系分析
根据物流强度分析表可得物流相互关系图,如图4所示
图4
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,及加工车间,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。
从物流,工作流程,作业性质相似,使用相同设备,使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素,并给出理由编码,如表6所示:
表6
编号
关系等级的理由
1
工作流程的连续性
2
生产服务
3
物料搬运
4
管理方便
5
安全与污染
6
公共设备与辅助动力源
7
振动
8
人员联系
确定各作业单位对之间影响相互关系的因素,确定非物流作业相互关系表所示
根据作业单位物流相关图和非物流的作业单位作业相互关系图,假定物流与非物流相互关系权重比值为1:
1,可以得出综合物流相关等级表(表7)和作业单位综合相互关系图(图6)。
表7
单位对序号
作业单位对
关系密切程度
综合关系
物流关系(权值1)
非物流关系(权值1)
等级
分值
等级
分值
分值
等级
1
1—2
A
4
A
4
8
A
2
1—3
O
1
I
2
3
I
3
1—4
O
1
I
2
3
I
4
1—5
U
0
U
0
0
U
5
1—6
U
0
I
2
2
I
6
1—7
U
0
U
0
0
U
7
1—8
U
0
U
0
0
U
8
1—9
U
0
U
0
0
U
9
1—10
U
0
U
0
0
U
10
1—11
U
0
O
1
1
O
11
2—3
U
0
I
2
2
I
12
2—4
E
3
E
3
6
E
13
2—5
U
0
E
3
3
I
14
2—6
U
0
U
0
0
U
15
2—7
U
0
U
0
0
U
16
2—8
U
0
U
0
0
U
17
2—9
U
0
U
0
0
U
18
2—10
U
0
X
-1
-1
X
19
2—11
U
0
U
0
0
U
20
3—4
O
1
I
2
3
I
21
3—5
O
1
O
1
2
I
22
3—6
U
0
U
0
0
U
23
3—7
U
0
U
0
0
U
24
3—8
U
0
U
0
0
U
25
3—9
U
0
U
0
0
U
26
3—10
U
0
X
-1
-1
X
27
3—11
U
0
O
1
1
O
28
4—5
I
2
O
1
3
I
29
4—6
O
1
E
3
4
I
30
4—7
U
0
U
0
0
U
31
4—8
U
0
U
0
0
U
32
4—9
U
0
U
0
0
U
33
4—10
U
0
U
1
1
O
34
4—11
U
0
U
1
1
O
35
5—6
I
2
I
2
4
I
36
5—7
U
0
I
2
2
I
37
5—8
U
0
U
0
0
U
38
5—9
U
0
U
0
0
U
39
5—10
U
0
O
1
1
O
40
5—11
U
0
U
0
0
U
41
6—7
E
3
I
2
5
E
42
6—8
U
0
U
0
0
U
43
6—9
U
0
U
0
0
U
44
6—10
U
0
U
0
0
U
45
6—11
U
0
U
0
1
O
46
7—8
A
4
A
4
8
A
47
7—9
U
0
U
0
0
U
48
7—10
U
0
U
0
0
U
49
7—11
U
0
U
0
1
O
50
8—9
E
3
O
2
5
E
51
8—10
U
0
U
0
0
U
52
8—11
U
0
U
0
0
U
53
9—10
U
0
O
1
1
O
54
9—11
U
0
U
0
0
U
55
10—11
U
0
U
0
0
U
总分
关系等级
作业单位对数
百分比(%)
(8,12)
A
2
3.64
(5,7)
E
3
5.45
(2,4)
I
11
20
1
O
8
14.55
0
U
29
52.72
-1
X
2
3.64
合计
55
100
图6
五、作业单位位置相关分析
综合接近程度排序
由作业单位综合相互关系可得作业单位综合接近程度排序表,如表8所示
表8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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
性能试验室
办公服务楼
设备维修车间
1
原材料库
A/4
I/2
I/2
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
O/1
2
铸造车间
A/4
I/2
E/3
I/2
U/0
U/0
U/0
U/0
X/-1
U/0
3
热处理车间
I/2
I/2
I/2
I/2
U/0
U/0
U/0
U/0
X/-1
U/0
4
机加工车间
I/2
E/3
I/2
I/2
I/2
U/0
U/0
U/0
O/1
O/1
5
精密车间
U/0
I/2
I/2
I/2
I/2
I/2
U/0
U/0
O/1
O/1
6
标准件半成品库
U/0
U/0
U/0
I/2
I/2
E/3
U/0
U/0
U/0
O/1
7
组装车间
U/0
U/0
U/0
U/0
I/2
E/3
A/4
U/0
U/0
O/1
8
性能试验室
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
A/4
E/3
U/0
U/0
9
性能试验室
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
E/3
O/1
U/0
10
办公服务楼
U/0
X/-1
X/-1
O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
O/1
U/0
11
设备维修车间
O/1
U/0
U/0
O/1
O/1
O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
—
综合接近程度
8
10
7
6
6
4
5
3
1
0
0
—
排序
2
1
2
3
3
5
4
6
9
10
10
作业单位位置相关图
由作业单位综合接近程度排序表,根据综合相互关系级别高低,先后确定不同级别作业单位位置,
规定关系程度为A级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度,E级为两个单位距离长度,依次类推;
(其中表示储存区表示加工区表示办公区)
1.处理相关程度为A级的作业单位对:
2.从作业单位综合关系表中取出A级关系作业单位对,有7-8共涉及2个作业单位,按综合接近程度排序为7,8;
3.将综合接近程度排序最高的作业单位7布置在位置相关图的中心位置;
4.处理作业单位对7-8将作业单位8布置到与作业单位7相距为一个单位距离长度的位置上。
5.依次处理E,I,O,U,X,直至处理完毕,并修改成功,最终的作业单位位置相关图
6.形成作业单位位置相关图,如图7所示。
图7
六、作业单位面积相关分析
由作业位置相关图,结合表3-2中作业单位面积,可做出作业面积相关图。
如图8所示。
图8
七、工厂总平面布置图
首先根据无聊搬运方法对布置方案的影响,由于产品首先经过原材料库进入各个生产加工车间,因此,原材料库的选址应当离这些生产车间比较近,而且还要求原材料库的交通要方便,货物进仓库要有足够的空间。
因此,在原材料库的旁边,开设了通向公路的门以及有一大片的铺砌地面,以方便货物的装卸搬运。
根据从原材料库的材料搬运量以及产品的工艺过程,把工艺流程联系紧密的几个车间布置在距离较近的地方。
如,铸造车间,机加工车间,精密车间,如处理车间。
但是,考虑到热处理车间的气温,故而,又离铸造车间和机加工车间有一定距离。
通过各生产车间的加工,产品零件将进入半成品库,因此半成品库的距离要离最后一道生产工艺较近,这样便于半成品的入库,减少运输距离。
各个零件都要从原材料库吉半成品库中进入组装车间,进行组装,最后生产成品,而在成品生成后,需要检验,故而,性能试验室离组装车间较近,这样便于检验工作的及时进行,及保障生产流程的流畅。
检验合格的产品就要进入成品库,成品库要离组装车间较近,可以减少物品的搬运。
还有就是设备维修车间,要离各个生产车间要近,这样有利于设备的及时维修。
在就是办公服务楼的选址,作为一个工厂的领导核心,代表公司的形象,办公服务楼的选址,应该交通便利,方便人们找到,并且要引人注目。
故而,办公服务楼设在大门前。
厂区内外的交通条件是便利的,工厂地处一个交通的十字路口。
作为一个单位,本场的建筑物及道路的设计秉持应保证道路的直线性与整齐性、建筑物的整齐规划以及公用管线的条理性原则进行设计的。
工厂的绿化带,在工厂的主要出口及厂及办公楼所在的厂前生产设施周围,交通运输线路一侧或双侧,都是厂区绿化设计的重点。
通过考虑多方面的影响和限制,最终形成工厂总平面布置图,如图9所示。
方案一:
方案二:
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