设施规划与物流分析

1、一.折合纲领的确定 q分析（产量分析） 产量指所生产的产品的数量，也由生产纲领和产品设计提供，可用件数、重量、体积等来表示。产量q这一要素影响着生产系统的规模、设备的数量、运输量、建筑物面积的大小等。为了完成工厂的总平面布置，需要从产品p和产量q出发，首先对产品组成分析，其次确定个零部件的生产类型。根据产品明细表及产量（1000），该厂的生产类型为多品种中批量生产。选定代表产品将被代表的产品折合为代表产品的当量数即 q=aqxqx被代表产品的数量q折合为代表产品的当量数折合系数a可用下式计算 a=a1a2a3 a1 重量折合系数可用下式计算 a1=(wx /w)wx 代表单台产品的重量 w 被

2、代表产品的单台重量产品类型年产量（件）单件生产大量生产成批生产大批中批小批重型零件10001000-300300-100100-55中型零件50005000-500500-300300-1010轻型零件5000050000-50005000-500500-100100 4种齿轮油泵的数量及重量表产品名称型号规格年产数量（台）每台重量(kg)年产重量（t）齿轮油泵kcb-18.312062.157.485齿轮油泵kcb-33.317066.811.365齿轮油泵kcb-5520064.1512.830齿轮油泵kcb-88.320070.1514.030合计690263.2545.71以年产量最大

3、的kcb-200齿轮油泵为代表产品，其他产量见下表。 4种被代表产品的折合产量产品型号重量折合系数批量折合系数复杂性折合系数a3总系数a=a1a2a3折合产量a1n/nxa2kcb-18.30.971000/12051.004.855820kcb-33.30.791000/170121.009.484740kcb-550.711000/20021.001.424260kcb-88.30.651000/2007.51.004.8753900合计24147折合纲领=代表产量+被代表产量=（6000+24147）套=30147套2. 基本要素的分析1. 输入条件：a. p-products 指系统物

4、料的种类 a. q-quantity 指数量 b. r-routing 指路线 c. s-service 指辅助生产与服务过程的部门 d. t-time 指物料流动时间2. slp程序模式图 3. 作业单位明细表 作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积（m*m）结构形式备注1原材料库储存钢材铸锭45*30砖混露天2铸造车间铸造30*24框架3机加工车间车，铣，钻削36*18框架4热处理车间对零件进行热处理24*24框架5半成品库储存半成品件30*24砖混露天6标准件库储存外购件24*18砖混7装配车间组装齿轮油泵36*18排柱8成品库成品储存30*24砖混9服务楼办公室，食堂等60*

5、21框架10设备维修车间机床，设备维修24*18排柱11锻造车间锻压与锻造24*18砖混12变电所调配电力9*9砖混 4.零件工艺过程表和零件工艺过程图 齿轮油泵零部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年产总重泵体6ht20016kg1000件16000kg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铸造车间铸造65%3机加工车间刨，铣，钻削80%4半成品库储存半成品件 齿轮油泵零部件加工工艺过程图 原材料 ht200 1 30.77 kg 2 20/0.65 = 30.77 kg 3 16/0.8 = 20.00 kg 废料10.77 kg 5 16.00 kg

6、 废料4.00 kg 半成品区 齿轮油泵零部件加工工艺过程产品名称件号材料单件重量计划年产量年产总重螺塞 q2750.2 kg1000件200kg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锻造车间锻压与锻造65%3机加工车间铣，削80%4半成品库储存半成品件 原材料 q275 1 0.38 kg 11 0.25/0.65= 0.38 kg 3 0.2/0.8 = 0.25 kg 废料 0.13 kg 5 0.2 kg 废料0.05 kg 半成品区 齿轮油泵零部件加工工艺过程图 齿轮油泵零部件加工工艺过程产品名称件号材料单件重量计划年产量年产总重衬套9zcusn383.2 kg

7、1000件3200kg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机加工车间刨，铣，钻削80%3半成品库储存半成品件 原材料 zcusn38 1 4.00 kg 2 3.2/0.8 =4.00 kg 5 3.2 kg 废料0.8 kg 半成品区 齿轮油泵零部件加工工艺过程图 齿轮油泵零部件加工工艺过程产品名称件号材料单件重量计划年产量年产总重齿轮11 456kg1000件6000kg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锻造车间锻造与锻压65%3机加工车间刨，铣，钻削80%4半成品库储存半成品 原材料 45 1 11.54 kg 2 7.5/0.65= 1

8、1.54 kg 3 6.0/0.8 = 7.5 kg 废料 4.04 kg 5 6.0 kg 废料1.5 kg 半产品区 齿轮油泵零部件加工工艺过程图 齿轮油泵零部件加工工艺过程产品名称件号材料单件重量计划年产量年产总重中泵体 ht20011.57kg1000件11570kg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铸造车间铸造65%3机加工车间车.钻. 刨.铣80%4装配车间组装100%5半成品车间储存半成品 原材料 ht200 1 22.25 kg 2 14.46/0.65=22.25 kg 3 11.57/0.8=14.46 kg 废料7.79 kg 7 11.57/1

9、=11.57 kg 废料2.89 kg5 11.57 kg 半成品区 齿轮油泵零部件加工工艺过程图 齿轮油泵零部件加工工艺过程产品名称件号材料单件重量计划年产量年产总重轴2454.2kg1000件4200kg序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库下料2锻造锻压80%3热处理车间调质98%4机加工车间车，铣100%5热处理车间表面处理（齿部）100%6机加工车间磨削80%7半成品库暂存 原材料 45 1 6.70 kg 11 5.36/0.8= 6.70 kg 4 5.25/0.98 = 5.36 kg 废料1.34 kg 3 废料0.11 kg 5.25 kg 4 5.25 k

10、g 3 4.2/0.8=5.25 kg 5 4.2 kg 废料1.05 kg 半成品区 齿轮油泵零部件加工工艺过程图 三.物流分析 1.物流强度分析表 据资料统计分析，产品制造费用的20%50%是用作物料搬运的，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右。工厂布置的优劣不公直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成高低的关键因素之一。根据我国一些机械工厂统计，工厂的流动资金有74.9%被原材料、在制品等占用，即物料占压工厂流动资金的3/4，如果减少工厂物资库存的1/3，则可减少流动资金25%。又根据资料统计，在机械加工工

11、厂中，原材料从进厂起，金国加工成为半成品、成品，直至出厂为止，整个生产周期中用于加工的时间只占5%左右，而处于仓库储存、搬运或生产线上等待的时间约占95%左右。物流费用在生产成本中往往占有很大比重，而物流合理化对许多企业来说还是未曾开发的研究领域，因此，通过物流系统的改善将带来难以预料的效益，物流也就被人们称为“企业的第三利润源泉”，“企业脚下的金矿”。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态做出深入的分析。 pq关系决定了所采用的初步物流分析的型式，在采用slp法进行工布置时，不必

12、涉及各作业单位对之间的物流强度，而是通过划分等级的方法研究物流状况。在此基础上，引入物流相关表，以简洁明了的开式表示工厂总体流状况。 从原料进厂，至各生产车间进行加工，由组装到成品出厂，始终都离不开物料的流动，厂内各生产车间形成了物流网络生产过程中依赖于物料的流动进行。一方面企业物流要按照生产工艺流程来组织，与生产同步。另一方面，其范围又超出生产过程，物料是否流畅是生产过程连续进行的前提，而且企业的物流关系的改善可以带来巨大的经济效益，可以提高企业的整体素质。 根据齿轮油泵工艺过程分析，和各作业单位对的物流，做出了物流强度汇总表如下 物流强度汇总表 序号作业单位对物流强度排号1 1- 286.

13、412 1- 32.8893 1- 411.564 2- 355.625 3- 517.8146 3 -633.237 3- 711.478 4 -517.8159 7- 611.48 根据物流强度汇总表各作业单位队之间的物流量，按物流 路线所占的比例，把物流量从大到小依次划分位a、e、i、o、u对于表中没有列出的作业单位对依次位u级，最后列出物流强度分析表，如下： 物流强度分析表序号作业单位对物流强度 20 40 60 80 100 物流强度等级11-2 a21-3o31-4o42-3e53-5i63-6e73-7o84-5i97-6o2.原始物流相关图 为了能够简单明了地表示所有作业单位之

14、间物流的相互关系，仿照从至表结构造一种作单位之间物流相互关系表，称之为原始物流相关表如下表所示表4-4 原始物流相关表序号作业单位序号123456789101112作业单位名称原材料库铸造车间机加工车间热处理车间半成品库标准件库装配车间成品库服务楼设备维修车间车库变电所1原材料库iiuuuuuuuuu2铸造车间iouuuuuuuuu3机加工车间ioeououuuuu4热处理车间uueuuuuuuuu5半成品库uuouueuuuuu6标准件库uuuuuouuuuu7装配车间uuoueoauuuu8成品库uuuuuuauuuu9服务楼uuuuuuuuuuu10设备维修车间uuuuuuuuuuu11

15、车库uuuuuuuuuuu12变电所uuuuuuuuuuu3. 物流强度等级划分根据物流强度分析表中物流强度等级的计算，物流路线和承担的物流量比例见下表物流强度等级划分物流强度等级等级物流路线比例（%）承担物流量比例（%）超高物流强度a9.1034.8特高物流强度e36.3635.8较大物流强度i27.2714.4一般物流强度o27.27154. 物流相关图在表中不区分物料移动的起始与终止作业单位，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列作业单位间的物流强度等级。因为作业单位与列作业单位排列顺序相同，所以得到的是右上三角矩阵表格与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，舍掉多余的左下三角矩阵表格，将右上

16、三角矩阵变形，就得到了slp中著名的物流相关图四.非物流分析1. 基准相互关系表 在评价作业单位相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系”，其它作业单位之间的相互关系，通过对照“基准相互关系”来确定。根据【n/(n-1)】/2基准相互关系表如下： 基准相互关系表字母作业单位对密切程度的理由a铸造车间和机加车间机加车间和热处理工作流程的连续性工作流程的连续性e机加车间和半成品库半成品库和装配车间标准件库和装配车间装配车间和成品库工作流程的连续性工作流程的连续性工作流程的连续性便于运输i原料库和铸造车间原料库和机加车间机加车间和标准件库机加车间和变电所热处理车间和变电所热处理车间和服务楼便于运输

17、便于运输便于运输便于服务便于运输便于管理o原料库和服务楼机加车间和装配车间机加车间和服务楼热处理车间和半成品库半成品库和服务楼标准件库和服务楼装配车间和服务楼成品库和服务楼服务楼和维修车间服务楼和车库管理方便便于运输人员移动方便便于运输管理方便管理方便管理方便管理方便人员移动方便人员移动方便u原料库和热处理车间原料库和半成品库原料库和标准件库原料库和装配车间原料库和成品库原料库和维修车间原料库和车库原料库和变电所铸造车间和热处理车间铸造车间和半成品库铸造车间和标准件库铸造车间和装配车间铸造车间和成品库机加车间和成品库热处理车间和标准件库热处理车间和装配车间热处理车间和成品库热处理车间和维修车间

18、热处理车间和车库半成品库和标准件库半成品库和成品库半成品库和车库半成品库和维修车间半成品库和变电所标准件库和成品库标准件库和维修车间标准件库和车库标准件库和变电所装配车间和维修车间装配车间和车库装配车间和变电所成品库和维修车间成品库和车库成品库和变电所服务楼和变电所修车间和维车库修车间和变电所车库和变电所机加车间和维修车间没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么

19、联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系没什么联系x机加车间和锻造车间振动2. 理由表 当物流状况对企业的生产有重影响时，物流分析就是工厂布置重依据。但是，也不能忽视非物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析，而应当考虑其它因素对各作业单位间相互关系的影响。 在slp中，p、q和s是作业单位相互关系分析的基础。作业单位间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，作业单位的设置是不一样的，作业单位间的相互关系的影响因素也是不一样的。作业单位间的相互关系密切程度的典型影响因素，即为作业单位间相互

20、关系密级理由。上海市截止阀生产制造厂作业单位间相互关系密级理由如下表： 作业单位间相互关系密级理由表序号理由1工作流程的连续性2便于服务3便于运输4管理方便5相互监督6人员移动方便7相互干扰8振动3. 等级表确定了作业单位相互关系密切程度的影响因素以后，就可以给出各作业单位间关系密切程度等级，在slp中作业单位间相互关系密切程度等级划分为a，e，i，o，u，x；其含义及比例如下表。作业单位相互关系等级表符号含义说明比例（%）a绝对重要3.03e特别重要6.06i重要9.09o一般密级程度15.15u不重要65.16x负的密切程度不希望接近 1.51 4.作业单位相关图 确定了各作业单位相互关系

21、密切程度后，利用与物流相关图相同的表格形式，建立作业单位相互关系图即（非物流作业单位相互关系图）如下：五.综合相关图2. 综合相互关系计算表 在slp中，要将作业单位关物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系综合相互关系抚顺煤矿电机厂物流和非物流相互关系的重要性基本相同，因此，取1：1加权。当作业单位数为n时，总的作业单位对数可用下式计算。即 p=n（n-1）/2对于本厂，n=12，p=66因此，下表共有66个作业单位对即66个相互关系，作业单位之间综合相互关系计算表如下：作业单位之间综合相互关系计算表作业单位对关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

22、数等级分数分数等级12i2i24i13i2i24i14u0u00u15u0u00u16u0u00u17u0u00u18u0u00u19u0o11o110u0u00u111u0u00u112u0u00u23o1a45e24u2u02o25u0u00u26u0u00u27u0u00u28u0u00u29u0o11o210u0o11o211u0u00u212u0o11o34e3a47a35o1e34i36u0i22o37o1o12o38u0u00u39u0o11o310u0u00u311u0x-1-1x312u0i22o45u0o11o46u0u00u47u0u00u48u0u00u49u0i22o

23、410u0o11o411u0u00u412u0i22o56u0u00u57e3e36e58u0u00u59u0o11o510u0u00u511u0u00u512u0u00u67o1e34i68u0u00u69u0o11o610u0u00u611u0u00u612u0u00u78a4e37a79u0o11o710u0u00u711u0u00u712u0u00u89u0o11o810u0u00u811u0u00u812u0u01o910u0o11o911u0o11o912u0u00u1011u0u00u1012u0u00u1112u0u00u2. 综合相互关系图 综合相互关系表中的综合相互关系转达

24、化为关系密级等级绘制成作业单位综合相互关系图如下：3.综合相互关系等级划分在综合关系相互表中，综合关系分数取值范围为-17，下表统计出各段分数段作业单位对的比例，得出综合相互关系密级等级划分表如下： 综合相互关系密级等级划分表总分关系等级作业单位对数百分比（%）7-8a23.035-6e23.033-4i46.061-2o2030.300u3756.06-1x11.51 总计66100.004.综合接近程度排序表 六绘制位置相关图、面积相关图工厂总平面布置就是对生产车间、管理部门、仓储部门、生产与生活服务部门的建筑物、道路和场地的等，按照相互关系的密切程度做出合理的布局。采用slp法进行工厂总

25、平面布置的首要工作就是对各作业单位之间的相互关系作出分析，包括物流和非物流的相互关系，经过综合，得到作业单位综合相关关系表.然后,根据综合相互关系表指示的各作业单位之间相互关系密切程度的高或低,决定各作业单位之间距离的近和远,并安排各作业单位的相互位置,绘制作业单位位置相关图.将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关图相结合,就形成了作业单位面积相关图.通过修正和调整,得到数个可行的布置设计方案,最后通过评价择优,选出某个设计方案作为工厂总平面布置图.作业单位位置相关图在slp中,工厂总平面布置并不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状,而是从各作业单位间相互关系密切程度出发,安排各作业单

26、位之间的相对位置,关系密级高的作业单位之间距离近,关系密级低的作业单位之间距离远,由此形成作业单位位置相关图, 在作业单位位置相互关系表中，采用号码表示作业单位如下表： 表7-1 作业单位工作性质符号表工艺过程图表符号及作用说明作业单位及区域的扩充符号 颜色区别黑白图纹操作 成形或处理加工区绿 装配，部件装配拆卸红 运输 与运输有关的作业单位/区域桔黄 库 储存作业单位/区域桔黄 停滞 停放或暂存区域桔黄 实验室 检验，测试，检查区域蓝 办公室或规划面积，建筑特征棕（灰）作业单位之间的关系用相互之间的连线类型表示，含义如下表： 关系密级表示方式表 元音字母系数值线条数密切程度等级a4绝对必要e

27、3特别必要i2重要o1一般u0不重要x-1不希望将综合接近程度分数最高的作业单位（3机加车间）布置在布置图的中心位置。按a、e、i、o、u、x的顺序，布置各作业单位绘制作业单位位置相关图的步骤如下：第一步处理关系密级为a级的作业单位对从作业单位综合相互关系表中取出a级关系作业单位对有3-4，7-8，共涉及4个作业单位，它们按综合接近程度分数排序为1，2.（1） 将综合接近程度分数最高的作业单位4布置在位置相关图的中心位置。（2） 处理作业单位对3-4，将作业单位4布置在图中距离作业单位3为单位距离长度（25mm）的位置上。 （3） 作业单位4已经在图中，则进一步布置作业单位7，8的位置第二步处

28、理关系密级为e级的作业单位。（1）从综合相互关系表中取出具有e级关系的作业单位对，有2-3，5-7，涉及到的作业单位按综合接近程度分数排序为4，5。（2）由于作业单位3已经在图中布置所以首先布置与3相关的作业单位2的位置。第三步，第四步处理关系密级较低的i，o，u作业单位。最后重点调整x级作业单位间的相互位置，得出最终的作业单位位置相关图如下： 作业单位位置相关图将各作业单位的占地面积与空间几何形状结合到作业单位位置相关图上,就得到了作业单位面积相关图，如下图所示： 作业单位面积相关图七.方案评价 通过对作业单位面积相关图的调整，已经取得了三个可行方案，现应用加权因素法，对每个方案进行评价，选

29、出最佳方案，做出最终的工厂总平面布置方案。工厂布置过程是一个目标优化设计过程，某个可行的布置方案可能在某一目标因素方面是非常优秀的，而在另一目标因素方面可能并不突出，其它布置方案可能正好相反，也就是说，各种布置方案各有优缺点，需要进行综合评价，从中选出最优方案。加权因素法就是把布置设计的目标分解或若干个因素，并对每个因素的相对重要性评定一个优先集(加权值)然后，分别就每个因素评价各个方案的相对优劣性，最后加权求和，求出各个得分，得分最高的方案就是最优方案。 本次设计从7个方面来考虑，当然还有别的因素，对工厂生产影响相对较少，故而不考虑。以上几个因素是对工厂设计和建设能体现最终效益的最直接因素，对不同方面因素的相对重要程序采取不同的加权值。 评价方案表范围 评价因素简述加权值内部条件物料搬运效率及方便性物料搬运的方便性直接影响到搬运效率，搬运效率高低也决定物料搬运方便性，二者相互影响，综合考虑10安全生产与设备可靠性设备质量的好坏直接影响到生产的进行，对工人的安全生产也有一定影响,是生产力提高的一重要因素9防止污染工作