物流分析与设施规划课程设计-液压转向器厂平面布置设计.doc

河南科技大学课 程 设 计 说 明 书课程名称 物流分析与设施规划课程设计题 目 液压转向器厂平面布置设计 学 院： 机电工程学院 班 级： 工业工程101班 学生姓名： 指导教师： 日 期： 2014.3.14 目录第一章概述1第二章基本要素分析12.1、液压转向器结构及有关参数12.22、作业单位划分42.33、液压转向器生产工艺过程5第三章物流分析103.1、产品工艺过程分析113.2物流强度分析16第四章作业单位非物流相关分析184.1.作业单位相互关系理由184.2作业单位相互关系等级184.3. 作业单位相互关系19第五章作业单位综合相关分析205.1. 综合物流相关等级205.2.作业单位综合接近程度22第六章作业单位位置相关分析236.1. 绘制作业单位位置相关图23第七章作业单位面积相关分析及工厂总平面布置方案25第八章 评价方案并择优29第九章 总结29第一章 概述当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽为80m，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6000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 待建液压转向器厂厂区图第二章 基本要素分析2.1、液压转向器结构及有关参数液压转向器的基本结构如图2所示，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2-1中。表2-1 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 单件重量（Kg）说明1连接块组件2060000.092前盖HT25060000.903X型密封圈橡胶62000.044挡环2060000.035滑环2060000.036弹簧片65Mn420000.017拔销65Mn62000.028联动轴4560000.279阀体HT25060007.0010阀芯4560000.611阀套2060000.5612隔盘2060000.3213限位柱4560000.0114定子40Cr60001.2015转子4560000.6016后盖2060000.8017螺栓45360000.0218O型密封圈橡胶210000.0119限位螺栓4560000.0220油堵塑料280000.0121标牌铝60000.0122护盖塑料66000.012.2、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2-2 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）结构型式备注1原材料库储存钢材、铸锭2030露天2铸造车间铸造12243热处理车间热处理12124机加工车间牢、铣、钻削18365精密车间精镗、磨削12366标准件、半成品库储存外购件、半成品12247组装车间组装转向器12368性能试验室转向器性能检验12129成品库成品储存121210办公、服务楼办公室、食堂等806011设备维修车间机床维修12242.3、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。3.1 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3至表15。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。3.2 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。3.3 组装所有零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。表2-3 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）连接块组件1200.096000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553半成品库暂存表2-4 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）前 盖2HT2500.906000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603机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精镗955半成品库暂存表2-5 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）挡 环4200.036000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403半成品库暂存表2-6 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）滑 环5HT2500.036000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403半成品库暂存表2-7 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）联动器8450.276000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403精密车间精磨994半成品库暂存表2-8 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）滑 环9HT2507.006000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603机加工车间粗铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存表2-9 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）阀 芯10450.66000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703热处理车间热处理4精密车间精磨995半成品库暂存表2-10 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）阀 套11200.566000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803热处理车间热处理4精密车间精磨5半成品库暂存表2-11 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）隔 盘12200.326000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803半成品库暂存表2-12 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）限位柱13450.016000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703热处理车间热处理4精密车间端磨995半成品库暂存表2-13 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）定 子1440Cr1.206000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504热处理车间调质5精密车间研磨996半成品库暂存表2-14 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）转 子15450.606000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704热处理车间淬火5精密车间研磨996半成品库暂存表2-15 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（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）后 盖16200.806000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803半成品库暂存第三章 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。3.1、产品工艺过程分析3.1.1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。表-16 原料重量与成品重量对比表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)全年原料重量（kg）全年废料重量(kg)连接块组件1200164550090074984444前盖2HT26019745.6090107118206420挡环4200075400030045450270滑环5200075400030045450270联动器845068239.6027041240922472阀体9HT25018537.870011511100069000阀芯1045086669.3060026651961596阀套112007800560144200840隔盘122004800320082400480限位30010004486.426.4定子1440Cr24249.5120122145207320转子1545086669.3060026651961596后盖162018008002600012003.1.2 各个自制零部件工艺过程图 图3-3 自制零部件工艺过程图(单位：kg)3.1.3 产品总的工艺过程图 图3-4 液压转向器总工艺流程图 (单位：kg)3.2物流强度分析 2.1 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-17 物流强度汇总表序号作业单位对物流量（kg）单位间物流强度(kg)11-21.974+18.51920.49327-812.7847+12.7847*20%*217.89936-712.784712.784748-912.784712.784752-41.184+11.1112.29465-60.9+0.27+7+0.6+0.56+0.01+1.2+0.611.1474-50.94752+0.2728+7.777988.99883-40.6062+0.01008+2.424+1.212+0.866+0.60626.28491-40.164+0.075+0.075+0.682+0.866+0.7+0.4+0.0144+14.106101-32.424+0.8663.29113-50.6062+0.01008+1.212+0.60622.994124-60.0902+0.03+0.03+0.56+0.32+0.81.8302表-18 物流强度等级划分表3.2.2 由物流强度汇总表（表-17）和物流强度等级划分表（表-18）可以得出物流强度分析表（表-19）表-19 物流强度分析表序号作业单位对（路线） 物 流 强 度0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 131415 1617 1819 2021物流强度等 级11-2A27-8A36-7E48-9E52-4E65-6I74-5I83-4O91-4O101-3O123-5O134-6O3.2.3 由物流强度分析表（表-19）得到液压转向器厂作业单位物流相关图（图-5）图-5 液压转向器厂作业单位物流相关图第四章 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。4.1.作业单位相互关系理由从物流，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-20所示：表-20 液压转换器厂作业单位相互关系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4.2作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-21所示：表-21作业单位相互关系等级划分比例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A25一般O1025特别重要靠近E310不重要U4580重要I515不希望靠近X酌情而定4.3. 作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-22）。如下表所示：表-22 作业单位相互关系表作业单位序号1234567891011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 1原材料库I/3I/3I/3UUUUUUO/22铸造车间I/3UE/1X/7UUX/7O/3O/4O/23热处理车间I/3UE/1E/1O/1O/1UUO/4O/24机加工车间I/3E/1E/1I/1E/3E/3UU/3O/4O/25精密车间UX/7E/1I/1A/1E/3UUO/4O/26半成品库UUO/1E/3A/1A/3UUI/4I/47组装车间UUO/1E/3E/3A/3A/1UI/4E/48性能实验室UX/7UUUUA/1A/1E/4O/29成品库UO/3UU/3UUUA/1E/4U10办公服务楼UO/4O/4O/4O/4I/41/4E/4E/4U11设备维修车间O/2O/2O/2O/2O/2I/4E/4O/2UU第五章 作业单位综合相关分析5.1. 综合物流相关等级根据作业单位物流相关图（图-5）和作业单位非物流相互关系表（表-22）可以得出综合物流相关等级表（表-23）和表-24 综合物流相关等级与比例划分表如下：表-23 综合物流相关等级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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表-24 综合物流相关等级与 比例划分表总分关系等级作业单位对数百分比（%）11，12A11.829，10E47.276，7，8I23.643，4，5O916.360，1，2U3767.27-1，-2X23.64合 计551005.2.作业单位综合接近程度将最后的作业单位之间的综合物流相关等级填入作业单位综合接近程度表（表-25）。如下表所示： 表-25 作业单位综合接近程度表1234567891011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E/3O/1O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/02铸造车间 E/3U/0E/3X/-1U/0U/0X/-1U/0U/0U/03热处理车间O/1U/0O/1O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/04机加工车间O/1E/3O/1I/2O/1O/1U/0U/0U/0U/05精密车间U/0X/-1O/1I/2I/2O/1U/0U/0U/0U/06标准件半成品库U/0U/0U/0O/1I/2E/3U/0U/0U/0U/07组装车间U/0U/0U/0O/1O/1E/3A/4U/0U/0U/08性能试验室U/0X/-1U/0U/0U/0U/0A/4E/3O/1U/09性能试验室U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3O/1U/010办公服务楼U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0O/1O/1U/011设备维修车间U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0综合接近程度55395697420排序5591541381011第六章 作业单位位置相关分析6.1. 绘制作业单位位置相关图关系等级表示方式如表-26所示 ：表-26 关系等级表示方式表规定关系程度为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 ）6.1.1 处理相关程度为A级的作业单位对：6.1.1-1 从作业单位综合关系表中取出A级关系作业单位对，有 7-8共涉及2个作业单位，按综合接近程度排序为7,8；6.1.1-2 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；6.1.1-3 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。1.2 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（图-6）如下图所示：图-6 作业单位位置相关图 第七章 作业单位面积相关分析及工厂总平面布置可行方案假设不考虑其他因素，得到如下三个平面布置方案 平面布置方案一平面布置方案二 平面布置方案三第八章 评价方案并择优首先对场址选择涉及的非经济因素赋以不同的权重，权重大小为1-10；再对各因素就每个备选场址进行评级，共分为五级，用五个元音字母A、E、I、O、U表示；各个级别分别对应不同的分数，A=4分、E=3分、I=2分、O=1分、U=0分；最后将某因素的权重乘以其对应级别的分数，得到该因素所得分数，将各因素所得分数相加，分数最高者为最佳场址方案。编码考虑因素相关内容权重各方案等级及分数一二三1物流效率各种物料，文件信息，人员按照流程的流动效率。10A(40)E(30)E(30)2工艺流程的连续性生产工艺过程便利程度8E(24)A(32)E(24)3场地利用率包括建筑面积、通道面积及立体空间的利用程度4A(16)I(8)E(12)4物料运输效率物料出入、路线、方法便利6E(18)E(18)A(24)5车间综合协调各个车间交流沟通程度7A(28)E(21)E(21)6及环境及员工便利程度员工满意度包括工作和上下班5I(14)E(