设施规划课程设计

1、目录一、 原始参数与条件某企业公司现有厂区面积30000m2，厂区南北向长度为300m，东西向宽度为100m。现计划建成年产60000套液压转向器的生产厂，需要进行工厂总平面布置设计。1.1液压转向器结构液压转向器的基本结构如下图所示（图1.2）。图1.2 液压转向器装配图1.2液压转向器零件信息液压转向器由22个零件以及组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量参见下表所示。表1.1液压转向器零件信息工厂名称:液压转向器厂共1页产品名称液压转向器产品代号110计划年产量/个60000第1页序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量/个零件图号形状单件重量/kg说明1连接块组件

2、20600000.092前盖HT250600000.93X形密封圈橡胶620000.044挡环20600000.035滑环20600000.036弹簧片65Mn0.017拨销65Mn620000.028联动器45600000.279阀体HT25060000710阀芯45600000.611阀套20600000.5612隔盘200.3213限位柱450.0114定子40Cr1.215转子45600000.616后盖20600000.817螺栓450.02180形密封圈橡胶0.0119限位螺栓45600000.0220油堵塑料0.0121标牌铝600000.0122护盖塑料660000.01编制日

3、期审核（日期）1.3作业单位资料对与设计过程中的作业单位的规定。表1.2 作业单位资料序号作业名称用途建筑面积/m2结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭3030露天2铸造车间铸造25303热处理车间热处理20204机加工车间车、铣、钻30305精密车间精镗、磨削35356标准件、半成品库储存外购件、半成品25257组装车间组装转向器20308性能实验室转向器性能实验15209成品库成品储存121210办公、服务楼办公室、食堂806011设备维修车间机床维修20301.4设计过程中的约定（1） 标准件、外购件与半成品暂存（2） 组装（3） 性能测试组装后的所有液压转向器均需进行性能测试，试验合格

4、才能入成品库，不合格产品返回组装车间返修后再检验，一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（4） 成品存储（5） 工序材料利用率为：铸造：60%车削：40 80%铣削：40 80%钻削：50 80%镗削：55 80%精镗：90 95%精磨：99%研磨：99%具体材料利用率根据手册和文献查得。二、工艺分析2.1产品P-产量Q分析产品及其产量是指工厂要生产的产品型号、系列、规格、产量和年生产量，这些因素影响到设施的组成及其相互关系、选用设备的类型、物料搬运的方式等。在本次对液压转向器厂的设施布置设计任务中，该厂生产的产品仅有液压转向器一种，且计划建成年产量为60000套成品的生产厂

5、，面对此类产品品种少而生产数量又很大的生产厂，应按产品的加工工艺过程顺序布置车间，能最大限度地满足固定品种的产品的生产过程对空间和时间的客观要求，生产效率非常高，因此采用产品原则布置。2.2工艺过程图任何物料在其加工过程中进行移动时，有五种基本形态。（1）操作 处于成形、处理、装配、拆卸等操作过程中。（2）运输 处于移动或运输中。（3）检验 处于计数、试验、校验或检验中。（4）停滞 等待其它操作完成。（5）储存 处于储存中。用一些标准的符号直观地表示物料在加工过程中的移动状态，就形成了工艺过程图，表示物料形态的基本符号下表所示。物料形态表示符号符号符号名称加工搬运检验等待储存2.3液压转向器各

6、自制零件生产工艺过程分析对于表1中自制件可以分析其工艺过程结合工序材料利用率，得到如下零件加工工艺表（表2.1表2.13）和加工工艺图（图2.12.13）。表2.1 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1200.09600005400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、镗、压装553半成品库（6）暂存表2.2 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2HT2500.906000054000序号作业单位名称工序内容工

7、序材料利用率（%）1原材料库（1）准备铸锭2铸造车间（2）铸造603机加工车间（4）粗铣、镗、钻804精密车间（5）精镗955半成品库（6）暂存表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）挡 环4200.03600001800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车削403半成品库（6）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）滑 环5HT2500.03600001800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料

8、库（1）备料2机加工车间（4）车削403半成品库（6）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）联动器8450.27600001620序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、铣403精密车间（5）精磨994半成品库（6）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）阀 体9HT2507.0060000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）准备铸锭2铸造车间（2）铸造603机加工车间（4）粗铣、镗7

9、04精密车间（5）精镗905半成品库（6）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）阀 芯10450.66000036000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）粗车、钻、铣703热处理车间（3）热处理4精密车间（5）精磨995半成品库（6）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）阀 套11200.566000033600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车削803半

10、成品库（6）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）隔 盘12200.326000019200序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）铣、钻803半成品库（6）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）限位柱13450.0160000600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、镗703热处理车间（3）热处理4精密车间（5）端磨995半成品库（6）暂存表2.11 液压转

11、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1440Cr1.206000072000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2热处理车间（3）退火3机加工车间（4）车、钻、插、铣504热处理车间（3）调质5精密车间（5）研磨996半成品库（6）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）转 子15450.606000036000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2热处理车间（3）正火3机加工车间（4）车、铣、钻704热处理

12、车间（3）淬火5精密车间(5)研磨996半成品库（6）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）后 盖16200.806000048000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、钻803半成品库（6）暂存注：以上各重量单位均为千克（kg）三、物流分析3.1 物流量汇总（1）由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：表3.1液压转向器自制零件信息表产品名称件号材料材料利用率(%)成品重量(kg)原料重量(kg)废料(kg)连接块组件120550.090.0.

13、前盖2HT26045.60.91.1.挡环420400.030.0750.045滑环520400.030.0750.045联动器84539.60.270.0.阀体9HT25037.8718.5185211.51852阀芯104569.30.60.0.阀套1120800.560.70.14隔盘1220800.320.40.08限位柱134569.30.010.014430.00443定子1440Cr49.51.22.1.转子154569.30.60.0.后盖1620800.810.2注：原料重量=成品重量/材料利用率; 废料=原料重量成品重量（2）总工艺过程图3.2 物流强度分析（1）计算各产品

14、的物流强度表3.2多种产品生产工艺过程零件名称连接块前盖挡环滑环联动器阀体阀芯阀套隔盘限位柱定子转子后盖单件重量/kg0.090.90.030.030.277.00.60.560.320.011.20.60.8年产量104/套6666666666666物流强度102/(kg/年)5454018181624200360336192600720360480工艺过程原材料库机加工半成品库原材料库铸造机加工精密车间半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工精密加工半成品库原材料库铸造机加工精密车间半成品库原材料库机加工热处理精密加工半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工半

15、成品库原材料库机加工热处理精密车间半成品库原材料库热处理机加工热处理精密车间半成品库原材料库热处理机加工热处理精密车间半成品库原材料库机加工半成品库（2）根据物流强度绘制产品工艺过程表表3.3 产品工艺过程表工序号工序阀体阀套阀芯联动器隔盘限位柱转子定子后盖前盖挡环滑环连接块组件1原材料库2铸造车间3热处理车间4机加工车间5精密车间6标准件、半成品库（3）绘制从至表根据工艺过程中物流的流量结合题目要求过程组装后的所有液压转向器均需进行性能测试，试验合格才能入成品库，不合格产品返回组装车间返修后再检验，一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。绘制从至表（表3.4）和物流强度汇总表

16、（表3.5）。表3.4 物流从至表 至从123456789合计原材料库铸造间热处理间机加工精密间半成品组装间性能测试成品库1原材料库1229.46197.4238.5841665.4442铸造间737.7737.73热处理间197.4146.052343.4524机加工间146.052539.48109.8795.3325精密间634.2634.26半成品间767.39767.397组装间767.318153.41920.8688性能测试153.41613.9767.399成品库合计1229.46343.4521173.684685.532745920.86920.868767.316479.

17、218注：以上表格数据单位为吨。表3.5 全年物流强度汇总表序号作业队物流量(全年)/t物流强度等级1121229.46A2781074.218A389767.31E467767.39E524737.7E656634.2E745539.48I834343.4I914238.6I1013197.4I1135146.05O1246109.8O注：物流强度等级由依据表3.6得出表3.6 物流强度等级划分标准物流强度等级 符号 物流路线比例/% 承担的物流量比例/% 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

18、（4）作业单位物流相关图 将办公区和维修车间加入分析，并结合表3.5和表3.6绘制作业单位位置相关图（如图3.2）。图3.2 作业单位位置相关图3.3作业单位非物流相互关系分析3.3.1 作业单位相互关系评价作业单位相互关系的影响因素与企业的性质有很大的关系，不同的企业，作业单位的设置不一样，作业单位间的相互影响也不一样。影响作业单位相互关系密切程度的主要因素有： 1）物流量。 2）工作流程。 3）作业性质相似。 4）使用相同的设备。 5）使用同一场地。 6）使用相同的文件档案。 7）使用相同的公用设施。8）使用同一组人员。 9）工作联系频繁程度。 10）监督和管理方便。 11）噪声、振动、烟

19、尘、易燃易爆危险品的影响。12）服务的频繁和紧急程度等。根据RMuther在SLP中的建议，每个项目重点考虑的因素不应超过810个。在SLP中作业单位相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X六个等级，各等级的含义及所占比例如表所示。表 3.7 作业单位相互关系等级符号 含义 说明 比例/% A 绝对重要 25 E 特别重要 310 I 重要 515 O 一般密切程序 1015 U 不重要 4580 X 负的密切程度 不希望接近或酌情而定 对于表3.7中的相关等级可以对其量化,量化物流强度等级和非物流密切程度等级 A = 4，E = 3，I = 2，O = 1，U = 0， X = -1

20、.表3.8 作业单位相互关系等级理由编码 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 共用设备及辅助动力源7 振动8 人员联系由表3.7及表3.8和各区域之间的实际关系可得作业单位相互关系评价图(图3.3).图3.3 作业单位相互关系评价图3.3.2 作业单位综合相互关系分析在大多数工厂中，各作业单位之间既有物流联系也有非物流联系，两个作业单位之间的相互关系应包括物流关系与非物流关系。因此，要将作业单位物流的相互关系与非物流相互关系合并，求出合成的相互关系，即综合相互关系，然后从各作业单位综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。一般按照以下步骤建

21、立作业单位综合相互关系表：1、一般来说，物流与非物流两者的相互关系比重值应在1/33之间。结合本案例的实际情况，物料的流动（包括原材料向加工车间的搬运、各不同加工工艺车间之间的搬运到最终检验储存）对液压转向器生产的影响较大。同时，部分车间的生产服务关系，办公服务对各单位的管理和人员联系也占了很大一部分比重。所以取物流与非物流比值为1：1。2、量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。一般，取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=1。3、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和，其物流相互关系等级为H，非物流的相互关系密切程度等级为K，则作业单位与之间的综合相互关系密切程度

22、为：=4、综合相互关系等级划分。是一个量值，需要经过等级划分，才能建立与物流相关表相似的、符号化的作业单位综合相互关系表。综合相互关系的等级划分为A、E、I、O、U、X，各级别值逐渐递减，且各级别的作业单位对数应符合一定的比例（如表3.9）。表3.9 综合相互关系等级划分关系密级 符号 作业单位对数比例/% 绝对必要靠近 A 13 特别重要靠近 E 25 重要 I 38 一般 O 515 不重要 U 2085 不希望靠近 X 010 综合关系计算，并绘制出综合相互关系表3.10 。对表3.10的统计得到表3.11,再判断出各作业单位间综合等级。表3.10 作业单位综合相互关系分析表作业单位对关

23、系密级综合关系物流关系加权值：1非物流关系加权值：1等级分数等级分数分数等级12A4I26E13O1I23E14O1I23I15U0U00U16U0E33I17U0U00U18U0U00U19U0U00U110U0U00U111U0U00U23U0U00U24E3A47A25U0U00U26U0U00U27U0U00U28U0U00U29U0U00U210U0I22I211U0U00U34I2A46E35O1I23I36U0U00U37U0U00U38U0U00U39U0U00U310U0X-1-1X311U0U00U45I2I24E46O1I23I47U0I22I48U0O11O49U0U0

24、0U410U0I22I411U0E33I56I2I24E57U0U00U58U0U00U59U0U00U510U0E33I511U0E33I67E3I25E68U0U00U69U0U00U610U0U00U611U0U00U78A4E37A79U0U00U710U0E33I711U0U00U89E3A47A810U0O11O811U0U00U910U0O11O911U0U00U1011U0U00U表3.11 作业单位综合相互关系等级划分总分关系等级作业单位对数百分比（%）12A23.689E47.346I59.123O1221.801U2749.1-1X59.1由表3.10建立作业单位综合相互

25、关系图（图3.4）。图3.4作业单位综合相互关系图四、工厂总平面布置4.1综合接近程度计算利用综合接近程度排序表（表4.1），量化综合相互关系等级，并计算出各作业单位综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序。表4.1 作业单位对综合接近程度计算结果作业单位代号12345678910111EEIUIUUUUU2EUAUUUUUIU3EUEIUUUUXU4IAEEIIOUII5UUIEEUUUII6IUUIEEUUUU7UUUIUEAUIU8UUUOUUAAOU 9UUUUUUUAOU10UIXIIUIOOU11UUUIIUUUUU综合接近度10972112101110594排序4791 243410711 4.2绘制作业单位位置相关图 按A、E、I、O、U、X级顺序，处理各级作业单位对之间的相互位置，同级作业单位对按综合接近