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物流课程设计说明书

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：

郭言言学号：

0902074102

学院：

机械工程与自动化学院

专业：

工业工程

题目：

液压转向器厂总平面布置设计

指导教师：

职称:

职称:

2012年12月25日

一．概述

现有一处旧厂房，占地面积16000m2，厂区南北长200m，东西宽80m。

所处地理位置如图1所示，现欲其改建成液压转向器的生产厂，需要完成工厂的总平面布置。

图1待建液压转向器厂厂区图

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2所示，由22个零、组件构成，不同型号（大、中、小三种型号）的液压转向器的零、组件的名称、材料、单件重量列于表1中。

我们生产大型号液压转向器，计划产量为8000。

图2液压转向器结构

表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

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

根据液压转向器机构及工艺特点，液压转向器厂设立11个作业单位，（如表2所示），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

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

3．液压转向器生产工艺过程

液压转向器结构比较简单，生产工艺过程也不复杂，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、铝制标牌等都采用外购、外协方法获得，入厂后由半成品库保存。

其他零件由本厂自制，工艺过程分别见表3至表15

（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要进行性能试验，试验合格的产品送入成品库，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）产品储存所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。

表3液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.09

8000

720

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4液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.9

8000

7200

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

表5液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.03

8000

240

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6液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.03

8000

240

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7液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称

件号

材料

单重（kg）

计划年产量（套）

年产总重（kg）

联动轴

8

45钢

0.27

8000

2160

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8液压转向器零件加工工艺过程表

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

7

8000

56000

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

表9液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.6

8000

4800

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

表10液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.56

8000

4480

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11液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.32

8000

2560

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12液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.01

8000

80

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

表13液压转向器零件加工工艺过程表

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

1.2

8000

9600

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14液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.6

8000

4800

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

表15液压转向器零件加工工艺过程表

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

0.8

8000

6400

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

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

1．1分析给定的工艺过程表

由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说液压转向器的生产呈理想状态（零库存生产），所以全年的物流量就没有必要给出。

工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表16所示：

各个零件原料重量与成品重量对比表16

产品名称

件号

材料

原料重量（kg）

材料利用率（%）

成品重量（kg）

废料（kg）

连接块组件

1

20

0.16

55

0.09

0.07

前盖

2

HT250

1.97

45.6

0.9

1.07

挡环

4

20

0．075

40

0.03

0.045

滑环

5

20

0.075

40

0.03

0.045

联动器

8

45

0.68

39.6

0.267

0.413

阀体

9

HT250

18.5

37.8

7

11.5

阀芯

10

45

0.61

99

0.6

0.01

阀套

11

20

0.7

80

0.56

0.14

隔盘

12

20

0.4

80

0.32

0.08

限位柱

13

45

0.014

69.3

0.01

0.004

定子

14

40Cr

2.4

49.5

1.2

1.2

转子

15

45

0.95

63

0.6

0.35

后盖

16

20

1.0

80

0.8

0.2

1.2各个自制零部件工艺过程图（3）

1．3产品总的工艺过程图（4）

总的工艺过程图（4）

2．物流强度分析

2．1作业单位之间的物流强度

各个自主加工的零部件的工艺路线如下：

1.连接块：

1→4→6

2.前盖：

1→2→4→5→6

3.挡环：

1→4→6

4.滑环：

1→4→6

5.联动轴：

1→4→5→6

6.阀体：

1→2→4→5→6

7.阀芯：

1→4→3→5→6

8.阀套：

1→4→6

9.隔盘：

1→4→6

10.限位柱：

1→4→3→5→6

11.定子：

1→3→4→3→5→6

12.转子：

1→3→4→3→5→6

13.后盖：

1→4→6

由于各个部件的年需求量是固定的，所以全年的物流量就没有必要给出，重点是看作业单位之间的物流量，根据上面对工艺流程的分析得到作业单位之间的物流强度汇总表（17），（18）如下：

序号

作业单位对数

物流量

合计

物流强度等级

1

1-2

1.97+18.5

20.47

A

2

1-3

2.4+0.95

3.35

O

3

1-4

0.16+0.075+0.075+0.7+0.4+1.0+0.68+

0.61+0.014

3.714

I

4

2-4

1.182+11.1

12.282

E

5

3-4（4-3）

2.4+0.95+0.01+0.01+1.2+0.665

5.835

I

6

3-5

0.61+0.01+1.2+0.665

2.485

O

7

4-5

0.27+0.946+7.77

8.986

O

8

4-6

0.03+0.09+0.03+0.56+0.32+0.8

1.83

O

9

5-6

0.9+0.267+7+0.6+0.01+1.2+0.6

10.577

I

物流强度汇总表（17）

2．2作业单位物流强度分析

由前面的物流强度汇总表（17）可以求出物流强度统计图（5），并根据物流强度等级分划表（18）得出物流强度等级填入物流强度汇总表（17）最后一列中。

物流强度等级分划表（5）

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

物流强度统计图

物流强度比例统计图

2.3作业单位物流相关分析

四．作业单位非物流相关分析

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。

1．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（19）所示：

2．确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级，如表（20）所示：

表（19）液压转向器产作业单位间相互关系密度理由

编码

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

安全及污染

6

功用设备及辅助

7

振动

8

人员联系

表（20）作业单位相互关系等级

符号

含义

比例

说明

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

酌情而定

不希望接近

3．调整相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表。

如下图所示：

五．作业单位综合相关分析

1.综合物流相关等级表

根据作业单位物流相关表和非物流的作业单位作业相互关系表可以得出综合物流相关等级表（21）如下：

作业对

相互关系程度

综合关系

物流关系加权值：

1

非物流关系加权：

1

等级

分数

等级

分数

分数

等级

1—2

A

4

I

2

6

A

1—3

O

1

I

2

3

I

1—4

I

2

I

2

4

E

1—5

U

0

U

0

0

U

1—6

U

0

U

0

0

U

1—7

U

0

U

0

0

U

1—8

U

0

U

0

0

U

1—9

U

0

U

0

0

U

1—10

U

0

U

0

0

U

1—11

U

0

I

2

2

I

2—3

U

0

E

3

3

I

2—4

E

3

I

2

5

A

2—5

U

0

X

-1

-1

X

2—6

U

0

I

2

2

I

2—7

U

0

O

1

1

O

2—8

U

0

O

1

1

O

2—9

U

0

O

1

1

O

2—10

U

0

I

2

2

I

2—11

U

0

X

-1

-1

X

3—4

I

2

I

2

4

E

3—5

O

1

O

1

2

I

3—6

U

0

U

0

0

U

3—7

U

0

U

0

0

U

3—8

U

0

O

1

1

O

3—9

U

0

O

1

1

O

3—10

U

0

X

-1

-1

X

3—11

U

0

E

3

3

I

4—5

O

1

E

3

4

E

4—6

O

1

U

0

1

O

4—7

U

0

U

0

0

U

4—8

U

0

A

4

4

E

4—9

U

0

O

1

1

O

4—10

U

0

A

4

4

E

4—11

U

0

E

3

3

I

5—6

I

2

A

4

6

A

5—7

U

0

E

3

3

I

5—8

U

0

U

0

0

U

5—9

U

0

U

0

0

U

5—10

U

0

O

1

1

O

5—11

U

0

O

1

1

O

6—7

U

0

A

4

4

E

6—8

U

0

U

0

0

U

6—9

U

0

U

0

0

U

6—10

U

0

I

2

2

I

6—11

U

0

I

2

2

I

7—8

U

0

A

4

4

E

7—9

U

0

U

0

0

U

7—10

U

0

O

1

1

O

7—11

U

0

E

3

3

I

8—9

U

0

A

4

4

E

8—10

U

0

E

3

3

I

8—11

U

0

O

1

1

O

9—10

U

0

E

3

3

I

9—11

U

0

U

0

0

U

10—11

U

0

U

0

0

U

2.作业单位综合相互关系

由作业单位综合相互关系表（21）归纳总结得出作业单位综合相互关系（22）表如下：

六．作业单位位置相关分析

1.综合接近程度排序

由作业单位综合相互关系（22）得出综合接近程度排序表（23）

作业单位号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

\

A/4

I/2

E/3

U/0

U/0

U/0

U/0

U/0

U/0

I/2

2

A/4

\

I/2

A/4

X/-1

I/2

O/1

O/1

O/1

I/2

X/-1

3

I/2

I/2

\

E/3

I/2

U/0

U/0

O/1

O/1

X/-1

I/2

4

E/3

A/4

I/2

\

E/3

I/2

U/0

E/3

O/1

E/3

I/2

5

U/0

X/-1

I/2

E/3

\

A/4

I/2

U/0

U/0

O/1

O/1

6

U/0

I/2

U/0

O/1

A/4

\

E/3

U/0

U/0

I/2

I/2

7

U/0

O/1

U/0

U/0

I/2

E/3

\

E/3

U/0

O/1

I/2

8

U/0

O/1

O/1

E/3

U/0

U/0

E/3

\

E/3

I/2

O/1

9

U/0

O/1

O/1

O/1

U/0

U/0

U/0

E/3

\

I/2

U/0

10

U/0

I/2

X/-1

E/3

O/1

I/2

O/1

I/2

I/2

\

U/0

11

I/2

X/-1

I/2

I/2

O/1

I/2

I/2

O/1

U/0

U/0

\

综合接近程度

11

13

11

23

12

15

12

14

8

12

11

排序

8

4

9

1

5

2

6

3

11

7

10

注：

上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序；

关系等级表示方式如表（24）所示

2.绘制作业单位位置相关图

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）

2．1处理相关程度为A级的作业单位对：

2．1．1从作业单位综合关系表中取出A级关系作业单位对，有1-2，2-4，5-6，共涉及5个作业单位，按综合接近程度排序为8,4，1,5,2。

2．1．2将综合接近程