《设施规划与物流分析》课程设计说明书

中国矿业大学 徐海学院 学院 经管 系 工业工程专业 设施规划与物流分析课程设计 说明书 姓 名： 学 号： 指导教师： 开始时间： 结束时间： 成 绩： 设施规划与物流分析课程设计任务书 姓名： 学号： 年（班）级： 工业 10 地点： 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： 液压转向器厂总平面布置设计内容与要求如下： 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 样的坐标纸 1 张。 4、作业单位面积相关图，相当于 样的坐标纸 1 张。 5、液压转向器厂总平面布置图三 个方案 ， 样三张。 6、评价择优，选出最佳总平面 布置图。 7、编写设计说明书，工作量不少于 12000 字。 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 目 录 前 言 .一章 基本要素分析 .始给定条件 .压转向器结构及有关参数 .业单位划分 .压转向器生产工艺过程 . 二 章 物流分 析 . 11 品过程分析 . 11 析给定的工艺过程表 . 11 个自制零部件工艺过程图以及产品总的工艺过程图 . 12 流强度分析 . 15 业单位之间的物流强度 . 15 业单位物流强度分析 . 15 第三章 作业单位非物流相关分析 .业单位相互关系分析 .业单位相互关系等级 .业单位相互关系 . 18 第四章 作业单位 综合相关分析 .合物流相关等级 .业单位综合物流相关评分 . 22 第五章 作业单位位置相关分析 . 24 合接近程度排序 . 24 制作业单位位置相关图 .六章 作业单位面积相关分析 . 27 业单位面积相关图 . 27 第七章 工厂总平面布置可行方案 . 28 第八章 方案的择优与评价 . 33 置方案的评价 . 33 设计总结 . 35 参考文献 . 36 1 前 言 设 施规划与物流分析是工业工程专业的主干专业课程，是工业工程学科的重要研究领域和分支之一。设施规划与设计着重研究设施总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，目标是通过对设施的各组成部分的相互关系分析，合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。 2 第 一 章 基本要素分析 始给定条件 当地现有一叉车修理厂，占地面积为 18000区南北长为 200m，东西宽为 100m，所处地理位置如图 1 所示。该厂职工人数 300 人，计划改建成年产量 6500 套液压 转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。 图 1建液压转向器厂厂区图 压转向器结构及有关参数 液压转向器的基本结构如图 1示，有 22 个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单间重量及年需求量均列于表 1。 3 图 1压转向器结构 4 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 2 所示 12 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。 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，其工艺过程分别见表 1表 1 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。 5 表 1件明细表 工厂名称：液压转向器厂 产品名称 液压转向器 产品代号 计划年产量 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 6500 2 前盖 500 3 X 型密封圈 橡胶 6700 4 挡环 20 6500 5 滑环 20 6500 6 弹簧片 655500 7 拔销 65700 8 联动轴 45 6500 9 阀体 500 10 阀芯 45 6500 11 阀套 20 6500 12 隔盘 20 6500 13 限位柱 45 6500 14 定子 40500 15 转子 45 6500 16 后盖 20 6500 17 螺栓 45 39000 18 O 型密封圈 橡胶 23000 19 限位螺栓 45 6500 20 油堵 塑料 29000 21 标牌 铝 6500 22 护盖 塑料 7000 编制（日期） 审核（日期） 6 （ 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。 自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。 表 1业单位建筑物汇总表 序号 作业单位名称 用途 建筑 长 宽 /m 结构型式 备注 1 原材料库 储存钢材、铸锭 2030 2 铸造车间 铸造 1224 3 热处理车间 热处理 1212 4 机 加工车间 牢、铣、钻削 1836 5 精密车间 精镗、磨削 1236 6 标准件、半成品库 储存外购件、半成品 1224 7 组装车间 组装转向器 1236 8 性能试验室 转向器性能检验 1212 9 成品库 成品储存 1212 10 办公、服务楼 办公室、食堂等 8060 11 设备维修车间 机床维修 1224 12 废料堆存区 堆存加工产生的废料 1212 露天 /每个月处理 1 次 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 连接块组件 1 20 500 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 7 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 前 盖 2 500 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 粗铣、镗、钻 80 4 精密车间 精镗 95 5 半成品库 暂存 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 挡 环 4 20 500 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 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 滑 环 5 500 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 8 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 联动器 8 45 500 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 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 滑 环 9 500 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 粗铣、镗 70 4 精密车间 精镗 90 5 半成品库 暂存 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 阀 芯 10 45 500 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 9 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 阀 套 11 20 500 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 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 隔 盘 12 20 500 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 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 限位柱 13 45 500 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 10 表 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 定 子 14 40500 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 1压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 件 号 材 料 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 转 子 15 45 500 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 99 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 单件重量（ 计划年产量（套） 年产总量（ 后 盖 16 20 500 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 11 第 二 章 物流分析 物流 分析是机械制造厂平面布置的基础，只有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。 品过程分析 析给定的工艺过程表 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。 表 2原料重量与成品重量对比 表 产品名称 件号 材料 原料重量 (材料利用率(%) 成品重量 (废料 (年产总 重量（ 连接块组件 1 20 0 164 55 0 09 0 074 585 前盖 2 97 90 1 07 5850 挡环 4 20 0 075 40 0 03 0 045 195 滑环 5 20 0 075 40 0 03 0 045 195 联动器 8 45 0 682 27 0 412 1755 阀体 9 8 5 00 11 5 45500 阀芯 10 45 0 866 60 0 266 3900 阀套 11 20 0 7 80 0 56 0 14 3640 隔盘 12 20 0 4 80 0 32 0 08 2080 限位柱 13 45 0 0144 01 0 0044 65 定子 14 40 42 20 1 22 7800 转子 15 45 0 866 60 0 266 3900 后盖 16 20 1 80 0 80 0 2 5200 12 146挡 环2 00 . 0 7 50 . 0 3废 料0 . 0 4 5146滑 环H T 2 5 00 . 0 7 50 . 0 3废 料0 . 0 4 个自制零部件工艺过程图以及产品总的工艺过程图 12456前 盖H T 6 5 0废 料废 料0 1 41 4 40 9 60 6 90 7 50 7 51456联 动器4 50 . 6 8 20 . 2 70 . 4 0 9废 料废 料0 . 0 0 30 . 2 7 312456H T 71462 00 . 0 90 . 0 7 4废 料0 . 1 6 4连 接 块 组 件 13 1343转 1343定 子4 0 C r 1 21 2废 料1 2560 2废 料2 42 41 后 阀 14356限 位 14356阀 14 图 2制零部件工艺过程图 (单位： 图 2压转向器总工艺流程图 (单位： 146124561461461456124562 00 . 0 9前 盖H T 6 5 0废 料废 料0 . 9废 料挡 环2 00 . 0 7 50 . 0 3废 料滑 环H T 2 5 00 . 0 7 50 . 0 3废 料联 动器4 50 . 6 8 20 . 2 70 . 4 0 9废 料废 料阀 体H T 2 5 01 8 . 5 18 51 1 . 1 11 17 . 7 7 7 87 . 4 0 7 4废 料3 . 3 3 3 3废 料0 . 7 7 7 8废 料714356阀 芯4 50 . 8 6 60 . 6 0 60 . 2 6废 料0 . 6 0 60 . 60 . 6 0 6废 料1462 00 . 70 . 5 60 . 1 4废 料阀 套1462 00 . 40 . 3 2隔 盘14356限 位 柱4 50 . 0 1 4 40 . 0 1 0 10 . 0 0 4 3废 料0 . 0 1 0 10 . 0 10 . 0 0 0 1废 料1343定 子4 0 C r 1 . 2 1 21 . 2 1 2废 料1 . 2 1 21462 010 . 8后 盖0 . 0 8废 料561 . 20 . 0 1 2废 料1343转 子4 50 . 2 6废 料560 . 60 . 0 0 6废 料0 . 2废 料6 6 6666 66 6X 型 密 封圈橡 胶弹 簧片6 5 M n 拔 销6 5 M n 螺 栓4 5O 型 密封 圈橡 胶4 5限 位螺 栓塑 料油 堵铝标 牌塑 料护 盖0 . 0 40 . 0 10 . 0 2 0 . 0 2 0 . 0 10 . 0 2 0 . 0 10 . 0 17890 . 0 1组 装车 间性能实验室成品库2 0 %0 . 0 0 30 . 2 7 30 . 0 4 50 . 0 4 51 . 9 7 41 . 1 8 4 40 . 7 8 9 60 . 2 3 6 90 . 0 4 7 50 . 9 4 7 50 . 0 7 4废 料0 . 1 6 4连 接 块 组 件0 . 8 6 60 . 8 6 60 . 6 0 60 . 6 0 62 . 4 2 42 . 4 2 4 15 流强度分析 业单位之间的物流强度 根据产品总的工艺过程图，统计各作业单位之间的物流强度。统计的结果填入物流强度汇总表。 表 2流强度汇总表 (单位： t） 序号 作业单位对 （路线） 物流强度 序号 作业单位对 （路线） 物流强度 序号 作业单位对 （路线） 物流强度 1 1 2 5 3 4 9 5 6 1 4 6 3 5 10 6 7 1 3 7 4 5 11 7 8 2 4 8 4 6 12 8 9 2流强度等级划分表 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 较高物流强度 E 20 30 高物流强度 I 30 20 一般物流强度 O 40 10 业单位物流强度分析 由 物流强度汇总表（表 2物流强度等级划分表（表 2以得出物流强度分析表（表 2 表 2流强度分析表 16 序号 作业单位 对（路线） 物 流 强 度 3 6 9 12 5 物流强度 等 级 1 1 2 A 2 7 8 A 3 8 9 E 4 6 7 E 5 2 4 E 6 5 6 I 7 4 5 I 8 3 4 I 9 1 4 O 10 1 3 O 11 3 5 O 12 4 6 O 由 物流强度分析表（表 2到液压转向器厂作业单位物流相关图（图 2 1234567891 01 11 2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 间标 准 件 . 半 成 品 库组 装 车 间性 能 试 验 室成 品 库办 公 . 服 务 楼设 备 维 修 车 间废 料 堆 存 区A I I I E A E O E O O O U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U 17 图 2压转向器厂作业单位物流相关图 第三章 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。 业单位相互关系分析 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 3 表 3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 共用设备及辅助动力源 3 物料搬运 7 振动 4 管理方便 8 人员联系 3业单位相互关系等级 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 3 表 3 18 业单位相互关系 将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业单位相互关系表（表 3如下表所示： 表 3作业单位序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 废料堆存区 1 原材料库 E/3 O/3 O /3 U U U U U O/4 U U 2 铸造车间 E/3 U I /1 X/5 U U U U X /5 O/3 U 3 热处理车间 O/3 U E/1 O/3 U U U U U O/3 U 4 机加工车间 O/3 I /1 E/1 E /1 O /3 U U U X /6 E /2 O/3 5 精密车间 U X/5 O/3 E /1 I /3 U U U X /6 I /2 O/3 6 半成品库 U U U O /3 I /3 E /3 U U O /4 O /2 O/3 7 组装车间 U U U U U E /3 A/1 U U I /2 U 8 性能实验室 U U U U U U A/1 E /3 U U U 9 成品库 U U U U U U U E /3 I /4 O /2 U 相互关系密切程度等级 符号 作业单位对比例 (%) 相互关系密切程度等级 符号 作业单位对比例(%) 绝对必要靠近 A 2 5 一般 O 10 25 特别重要靠近 E 3 10 不重要 U 45 80 重要 I 5 15 不希望靠近 X 酌情而定 19 10 办公服务楼 O/4 X /5 U X /6 X /6 O /4 U U I /4 U U 11 设备维修车间 U O/3 O/3 E /2 I /2 O /2 I /2 U O /2 U U 12 废料堆存区 U U U O/3 O/3 O/3 U U U U U 1234567891 01 11 2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 间标 准 件 . 半 成 品 库组 装 车 间性 能 试 验 室成 品 库办 公 . 服 务 楼设 备 维 修 车 间废 料 堆 存 区E A E O O O U U X U U U U U U I U U U O U U U I U O O O U U U U U U X I O O U E X U O O U U U O X U U U U U U U U U U U 附 图 液压转向器厂作 业单位 非 物流相关图 20 第四章 作业单位 综合相关分析 4合物流相关等级 根据作业单位物流相关图（图 2作业单位非物流相互关系表（表 3 可以得 出综合物流相关等级表（表 4表 4表如下： 确定物流与非物流相互关系的相对重要性。在 实际 生产中， 产品及零件的 物流属性相对比较大，再根据权衡物流与非物流相互关系的相对重要性，选取重要性比值： m:n=2:1 计算量化的作业单位综合相互关系，设任意两个作业单位分别为 j，两者之间物流相互关系等级为 j，非物流的相互关系密切等级为 j，则两单位之间的综合相互关系密切程度为 j： j=j+j 表 4业单位综合相互 关系计算表 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 2） 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 E 3 11 A 2 1 3 O 1 O 1 3 O 3 1 4 O 1 0 1 3 O 4 1 5 U 0 U 0 0 U 5 1 6 U 0 U 0 0 U 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 O 1 1 U 21 10 1 11 U 0 U 0 0 U 11 1 12 U 0 U 0 0 U 12 2 3 U 0 U 0 0 U 13 2 4 E 3 I 2 8 E 续 表 4业单位综合相互关系计算表 14 2 5 U 0 X 1 X 15 2 6 U 0 U 0 0 U 16 2 7 U 0 U 0 0 U 17 2 8 U 0 U 0 0 U 18 2 9 U 0 U 0 0 U 19 2 10 U 0 X 1 X 20 2 11 U 0 O 1 1 U 21 2 12 U O U 0 0 U 22 3 4 I 2 E 3 7 I 23 3 5 O 1 O 2 4 I 24 3 6 U 0 U 0 0 U 25 3 7 U 0 U 0 0 U 26 3 8 U 0 U 0 0 U 27 3 9 U 0 U 0 0 U 28 3 10 U 0 U 0 0 U 29 3 11 U 0 O 1 1 U 30 3 12 U 0 U 0 0 U 31 4 5 I 2 E 3 7 I 32 4 6 O 1 O 1 3 O 33 4 7 U 0 U 0 0 U 34 4 8 U 0 U 0 0 U 35 4 9 U 0 U 0 0 U 36 4 10 U 0 X 1 X 37 4 11 U 0 E 3 3 O 38 4 12 U 0 O 1 1 U 39 5 6 I 2 I 2 6 I 40 5 7 U 0 U 0 0 U 41 5 8 U 0 U 0 0 U 42 5 9 U 0 U 0 0 U 43 5 10 U 0 X 1 X 44 5 11 U 0 I 2 0 U 45 5 12 U 0 O 1 1 U 46 6 7 E 3 E 3 9 E 47 6 8 U 0 U 0 0 U 48 6 9 U 0 U 0 0 U 49 6 10 U 0 O 1 1 U 50 6 11 U 0 O 1 1 U 22 51 6 12 U 0 O 1 1 U 52 7 8 A 3 A 4 10 A 53 7 9 U 0 U 0 0 U 54 7 10 U 0 U 0 0 U 55 7 11 U 0 I 2 2 U 56 7 12 U 0 U 0 0 U 57 8 9 E 3 E 3 9 E 续 表 4业单位综合相互关系计算表 58 8 10 U 0 U 0 0 U 59 8 11 U 0 U 0 0 U 60 8 12 U O U 0 0 U 61 9 10 U 0 I 2 2 U 62 9 11 U 0 O 1 1 U 63 9 12 U O U 0 0 U 64 10 11 U 0 U 0 0 U 65 10 12 U O U O 0 U 66 11 12 U 0 U 0 0 U 进一步统计各级作业单位对综合相互关系比例如下表 4 4合相互关系等级的划分 总分 关系等级 作业单位对 百分比（ %） 10 2 3 4 O 4 49 1 X 4 计 66 100 表 4合相互关系的等级及划分比例 业单位综合物流相关评分 将表（ 4综合相互关系总分转化为关系密切程度等级，再画成作业单位综合相互关系图，如图 4示。有了这个相互关系图，按照前面介绍的方法就很容易画出平面布置图。 关系密切程度等级 符号 作业单位配对比例 绝对必要靠近 A 1%特别重要靠近 E 2%重要 I 3%一般 O 5%不重要 U 20%不希望靠近 X 0% 23 作业单位综合相互关系 图 4234567891 01 11 2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 间标 准 件 . 半 成 品 库组 装 车 间性 能 试 验 室成 品 库办 公 . 服 务 楼设 备 维 修 车 间废 料 堆 存 区A I I I E A E O E