设施规划与物流分析课程设计说明书

1、设施规划与物流分析课程设计说明书学生姓名学 号专业班级指导教师2010年7月目录1 .设施布置已知条件1.1 原始给定条件1.2 变速箱的结构及有关参数 1.3 作业单位的划分1.4 变速箱生产工艺过程 2 .工艺过程分析2.1 工艺流程图2.2 各零件工艺流程图2.3 总工艺过程图和总工艺过程表3 .物流分析3.1 物流分析介绍3.2 自制零件从至表3.3 从至表汇总3.4 物流强度汇总3.5 物流强度等级划分和分析3.6 原始物流分析3.7 非物流分析3.8 综合相互关系4 .作业单位位置相关图和作业单位面积相关图 4.1 作业单位位置相关图4.2 作业单位面积相关图5 .方案评价与选择5

2、.1 评价方案5.2 方案选择6 .课程设计总结1 .设施布置已知条件1.1 原始给定条件公司有地20000m2,厂区南北为200m,东西为100m,该厂预计需要工人 300人，计 划建成年产100000套变速箱的生产厂。1.2 变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成。每个零件、组件的名称、材料、单位重量及年需求量均列 于表1.1中。表1.1零件相关数据表工厂名称：变速箱厂产品 名称变速箱产品代号110计划年产量100000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 状单件重量39垫圈V65Mn2000000.00438螺母VQ2352000000.01137螺栓VQ

3、2353000000.03236销-V352000000.02235防松垫片VQ2151000000.01034轴端盖圆VQ2351000000.05033螺栓VQ2352000000.02032通气器VQ2351000000.03031视孔盖VQ2151000000.05030垫片V橡胶纸1000000.004X；名称：变速箱1广口口 名称变速箱产品代号110计划年产量100000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 状单件重量29机盖VHT2001000002.50028垫圈V65Mn6000000.00627螺母1VzQ2356000000.01626螺栓VQ23

4、56000000.10325机座VHT2001000003.00024轴承V2000000.45023挡油圈VQ2152000000.00422毡封油圈V羊毛毡1000000.00421键VQ2751000000.08020定距环VQ2351000000.09019密封盖VQ2351000000.05018可穿透端盖VHT1501000000.04017调整垫片V08F2000000.00416螺塞VQ2351000000.03215垫片V橡胶纸1000000.00414游标尺V1000000.05013大齿轮V401000001.00012键VQ2751000000.05011轴VQ2751

5、000000.80010轴承V2000000.4509螺栓VQ23524000000.0258端盖VHT2001000000.0507毡封油圈V羊毛毡1000000.0046齿轮轴VQ2751000001.4005键VQ2751000000.0404螺栓VQ23512000000.0143密封盖VQ2351000000.0202可穿透端盖VHT2001000000.0401调整垫片V08F2000000.0101.3 作业单位的划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表 1.2所示的11个单位，分别承担原材料、备 料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。1.4 变速箱生产工

6、艺过程变速箱的零件较多，但大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，总的工艺过程可 分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、成品储存等阶段。变速箱上的标准件、异型件等都是采用外购、外协的方法获得。入厂后由半成品库保 存，其他零件由本厂自制，其工艺过程分别见表1.3所示。表中各工序加工前的工件重量为：该工序加工后的重量/该工序材料利用率。下面针对自制的零件进行工艺汇总表。表1.3变速箱机盖加工工艺表-L艺表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量年产总质量机盖29HT2002.5100000250000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803机加工车间粗

7、铳，簿钻904精密车间精铳，镇985半成品库暂存表1.4变速箱机座加工工艺表-L艺表产品名 称件号材料单件质量/kg计划产量年产总质量机座25HT2003100000300000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803机加工车间粗铳，簿钻804精密车间精铳，镇985半成品库暂存表1.5变速箱大齿轮加工工艺表-L艺表产品名 称件号材料单件质量/kg计划产量年产总质量大齿轮13401100000100000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803机加工车间粗铳，插齿，钻804热处理车间渗碳淬火985机加工车间磨6半成品库暂存表

8、1.6变速箱轴加工工艺表-L艺表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量年产总质量轴11Q2750.810000080000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机加工车间粗铳，簿钻803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表1.7变速箱齿轮轴加工工艺表-L艺表产品名称件号材料单件质量/kg计划产量年产总质量齿轮轴6Q2751.4100000140000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机加工车间粗铳，簿钻803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表1.8变速箱端盖加工工艺表-L艺表产品

9、名称件号材料单件质量/kg计划产量年产总质量端盖8HT2000.051000005000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603机加工车间精车80生产出的零件经过各车间检验合格后，进入半成品库暂存。外购件与标准件均放在半成品库。所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品所有成品都在组装车间进行性能测试，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入 成品库，既不考虑成品组装不了的情况。所有合格变速箱均放在成品库等待出厂。2 .工艺过程分析2.1 工艺流程图工艺流程图可以用来详细描述产品生产工程中各个工序之间的关系，也可以用来描述 全厂各部门之间的工艺流程。在描述全厂各

10、部门之间产品工艺流程时，用操作符号表示加 工与装配等生产车间；用储存符号表示仓储部门；用检验符号表示检验部门。2.2 各零件工艺流程图为了完成产品的加工，必须制定最佳的加工工艺过程图，本次设计采用的工艺过程图, 他的合理与否直接影响个作业单位之间的分析，物料搬运路线及仓库位置，本厂的各个零 件的工艺过程图和总的工艺过程图如下。6-齿轮轴Q275 187.97t丫粗铳，镇，钻50：13JU428-瑞盖 HT200 10.42tY(1 )铸造边角料57.59tL.25t,47t1. 2 )精车切屑，切屑7.52t1.25t5tm 12.86t1.4t29-机盖HT200 354.3t25-机座HT

11、200 478.32t13-大齿轮40 159.33t11-轴Q275 107.42t13-大齿轮11-轴8-端盖25-机座6-齿轮轴29-机盖1外购件铸造边角料4.17t116粗铳1842切屑铸造边角料边角料边;：48t31.89t70.86t85.93t95切削127.55t283.44t382.66t5t21.25t精车112312粗铳铸造粗铳切屑37.59t85.93t283.44t255.1t70.86t82419精车粗铳切屑2t76.53t切屑102.047.52t306.12t切屑142.86t255.1t25.516.1231794t52042精铳精铳切屑切屑1.63tt切屑2

12、0.41t250t1425.1t62切屑切屑2.04t1.63tt2.86t300t250t70.8t1t100t140t80t21974.9t382.66t 612t31.89t102.04t3精车铸造 粗铳，421540 159.33tHT200 478.32t1HT200 10.42TQ275 187.97t« 6.25t _. 42.91HT200 354.3t15-1t 2834tQ275 107.42t1316 J粗铳修J/ 精铳127.55t .切屑切屑21.48t25.51t813t150.38t表2总工艺过程表3 .物流分析3.1 物流分析介绍从原料进厂，至各生产车

13、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。3.2 自制零件从至表表3.1机盖物流量从至表序号123456789合计序 号作业单位原材料库铸造 车间锻造 车间机加工车间精密 车间热处理车 间半成 品库组装 车间成品 库1原材料库354354.32铸造车间283.44283.443锻造车间04机加工车间255.1255.15精密车

14、间2502506热处理车间07半成品库08组装车间09成品库合计03540283.44255.10250001142.8表3.2机座物流量从至表机座25序号123456789合计序号作业单位加料库铸造 车间锻造 车间机加工车间精密车间热处 理车 间半成 品库组装车间成品 库1原材料库478478.432铸造车间382.66382.663锻造车间X04机加工车间306.1306.125精密车间3003006热处理车间07半成品库K08组装车间09成品库合计04780382.66306.10300001467.2表3.3大齿轮物流量从至表13序号123456789合计序 号作业单位原材 料库铸造

15、车间锻造 车间机加 工车 间精密 车间热处 理车 间半成 品库组装 车间成品 库1原材料库159159.442铸造车间03锻造车间k127.55127.554机加工车间102100202.045精密车间0序号123456789合计序作业单位原材铸造锻造机加精密热处半成组装成品号料库车间车间工车间车间理车间品库车间库6热处理车间102.04102.047半成品库08组装车间X09成品库合计00159229.59010210000591.07表3.4轴物流量从至表轴11序号123456789合计序 号作业单位原材料库铸造 车间锻造 车间机加工车间精密 车间热处理车 间半成 品库组装 车间成品 库1

16、原材料库107.41107.412铸造车间03锻造车间04机加工车间85.91800885.915精密车间81.681.636热处理车间81.6381.637半成品库X08组装车间09成品库X合计000189.0485.9181.6800001156.6表3.5齿轮轴物流量从至表6序号123456789合计序号作业单位原材料库铸造 车间锻 造 车 间机加工 车间精密车间热处 理车 间半成 品库组 装 车 间成品 库1原材料库187.97187.972铸造车间03锻造车间04机加工车间150.4140290.385精密车间143142.866热处理车间142.86X142.867半成品库08组装

17、车间09成品库X合计000330.83150.414314000764.07表3.6端盖物流量从至表端盖8序号123456789合计序 号作业单位原材料库铸造 车间锻 造 车 间机加工 车间精密 车间热处 理车 间半成 品库21,且麦可成品 库1原材料库X10.410.422铸造车间X6.256.253锻造车间04机加工车间555精密车间06热处理车间08序号123456789合计序 号作业单位原材料库铸造 车间锻造机加工 车间精密 车间热处理车半成 品库2且麦成品 库车 间间车 间7标准件、半成品 库08组装车间09成品库合计010.406.250005021.673.3 从至表汇总将所有外

18、购件和内制件汇总，得到总的从至表。表3.7总的从至表序号123456789合计序 号作业单位原 材 料 库铸造车 间锻造车间机加工车 间精密车 间热处理 车间标准件、半 成品 库组装车 间成品库1原材料库843.04159.44295.381297.862铸造车间672.35672.353锻造车间7127.55127.554机加工车间797.53102.0432051224.575精密车间224.49550774.496热处理车间326.53326.537半成品库1291.21291.28组装车间1296.21296.29成品库合计0843.04159.441421.81797.53326.5

19、38701296.21296.27010.753.4 物流强度汇总根据工艺过程分析，和从至表，做出了物流强度汇总表如下表3.8物流强度汇总表序号作业单位（对）物流强度物流量比例11-2843.0412.02%21-3159.442.27%31-4295.384.21%42-4672.359.59%53-4127.551.82%根据物流 小进行排64-5797.5311.38%强度的大 序。74-6428.576.11%84-73204.56%94-850.07%105-6224.493.20%115-75507.85%127-81291.218.42%138-91296.218.49%表3.9

20、物流强度汇总表序号作业单位（对）物流强度物流量比例18-91296.218.49%27-81291.218.42%31-2843.0412.02%44-5797.5311.38%52-4672.359.59%65-75507.85%74-6428.576.11%84-73204.56%91-4295.384.21%105-6224.493.20%111-3159.442.27%123-4127.551.82%134-850.07%3.5 物流强度等级划分和分析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。表3.10物流强度

21、分析表序号作业单位（对）物流强度物流量比例物流强度等级18-91296.218.49%A27-81291.218.42%A31-2843.0412.02%E44-5797.5311.38%E52-4672.359.59%E65-75507.85%I74-6428.576.11%I84-73204.56%I91-4295.384.21%I105-6224.493.20%O111-3159.442.27%O123-4127.551.82%OI 134-850.07% IO根据物流强度分析表中物流强度等级的计算，承担的物流量比例见下表3.6 原始物流分析为了能表3.11物流强度等级比例划分表够简单明

22、了的表示所有物流强度等级符号物流量比例/%作业单位之问的相互关超高物流强度A36.91%系，仿照从至表结构构造特高物流强度E32.99%一种作业单较大物流强度I22.74%位之间的流一般物流强度O7.37%相互关系表，称之为原始物流相关表，如表所示，在表中各物流移动的起始与终止作业单位，在行与列的相应方格内填入行作业与列作业单位件的物流强度等级。表3.12原始物流相关表序号1234567891011设机相热办原铸锻加处半组成公备序材造造密成装维作业单位工理品服号料车车车车车品车库务修库间间间库间车间间楼间1原材料库EOIUUUUUUU2铸造车间EUEUUUUUUU3锻造车间OUOUUUUUUU

23、4机加工车间IEOEOIOUUU5精密车间UUUEKOIUUUU6热处理车间UUUOOUUUUU7半成品库UUUIIUAUUU8组装车间UUUOUUAAUU9成品库UUUUUUUAUU10办公服务楼UUUUUUUUUU11设备维修车间UUUUUUUUUU表3.13原始物流相关表3.7 非物流分析当物流对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的主要依据。但是， 也不能忽视非物流因素影响，尤其是当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，而应当考虑其他因素对各作业单位间相互关系的影响 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，根据本厂制造过程，物流强度比

24、较大。一般可以考虑：（1）物流；（2）工作联系频繁程度；（3）作业 单位性质；（4）使用相同的公用设施；（5）监督和管理；（6）使用相同设备；（7）服 务的频繁和紧急程度等方面；（8）噪声震动的影响。对作业单位相互关系分析时，首先，制定出基准相互关系表。表3.14基准相互关系表字母一对作业单位关系密切程度的理由A准件、半成品库和组装车间 组装车间和成品库搬运物料的数量、次数以及类似的搬运问题报表运送方便、管理方便E铸造车间与机加工车间维修和精密车间搬运物料的数量和形式 /、可损坏没有包装的物品 服务的频繁和紧急程度I原材料库与铸造车间，机加工 车间精密车间设备维修与其他金属加工车间之间搬运物料

25、的数量和频数以及类似 的搬运问题服务的频繁程度O办公楼与设备维修车间 办公楼与成品库联系频繁程度 管理方便U设备维修与原材料库、半成品、成品库原材料库与半成品、成品库及 组装接触不多、不常联系联系密切程度 不大不常联系X办公楼、服务楼与铸造车间、 热处理车间精密车间灰尘、噪声、振动、异味、烟尘、振动在对各作业单位进行分析后，利用与物流相关表相同的表格形式， 建立非物流作 业单位相互关系表。表3.15非物流相关表序号1234567891011设机热办原铸锻相半组备加处成公序材造造密成装维作业单位工理品服号料车车车品车修车车库务库间间间库间车间间楼间1原材料库NIUIUUUUUUU2铸造车间IUE

26、UUUUUXI3锻造车间UUUUUUUUXI4机加工车间IEUUIUUUXI5精密车间UUUUUUUUXE6热处理车间UUUIUUUUXI7半成品库UUUUUUAUUU8组装车间UUUUUUAAUU9成品库UUUUUUUAOU10办公服务楼UXXXXXUUOO11设备维修车间UIIIEIUUUO表3.16 非物流相关表3.8 综合相互关系各作业单位之间既有物流的联系， 也有非物流的联系，各作业单位之间的相互关 系，应包括物流关系和非物流关系，要将作业单位之间的物流相互关系和非物流相互 关系进行合并求出综合相互关系，然后从各作业单位间的综合关系出发，实现各作业 单位间的合理布置。(1)加权值的选

27、取由于一部分零件是自制的，而且是批量生产在组织和管理生产变化很小， 物流关 系和非物流关系，重要性相差比较大，所以物流关系与非物流关系的加权值2: 1。(2)综合关系相互计算根据各作业单位之间物流与非物流关系等级的高低进行量化计算加权求和，求出综合相互关系表。当作业单位对数目为 N时，总的作业单位对数可用下式计算。P=N (N-1) /2该厂有11个作业单位，则总的作业单位对数为 55,即有55个相互关系。表3.17作业单位之间综合相互关系计算表关系密度综合关系作业单位 对物流关系加权值：2非物流关系：加权值 1等级分数等级分数分数等级1 2E3I28E1 3O1U02O1 4I2I26E1

28、5U0U00U16U0U00U1 7U0U00U1 8U0U00U1 9U0U00U1 10U0U00U1 11U0U00U2 3U0U00U2一4E3E39E2 5U0U00U2 6U0U00U2 7U0U00U2 8U0U00U2 9U0U00U210U0X-1-1X211U0I22O3 4O1U02O3 5U0U00U3 6U0U00U3 7U0U00U3 8U0U00U3 9U0U00U310U0X-1-1X311U0I22O4 5E3U06E4一6O1I24I4一7I2U04I4 8O1U02O4 9U0U00U410U0X-1-1X411U0I22O5 6O1U02O5 7I2U0

29、4I5 8U0U00U5 9U0U00U510U0X-1-1X关系密度综合关系作业单位 对物流关系加权值：2非物流关系：加权值 1511U0E33I6 7U0U00U6 8U0U00U6 9U0U00U610U0X-1-1X611U0I22O7 -8A4A412A7 9U0U00U710U0U00U711U0U00U8 9A4A412A810U0U00U811U0U00U910U0O11U911U0U00U1011U0O11U划分关系等级，统计出各段分数段作业单位对的比例，求出各等级所占的百分比。表3.18综合相互关系等级等级划分总分关系等级作业单位对数百分比（）10 12A23.64%59E

30、47.27%34I47.27%2O814.55%01U3258.18%-1X59.09%建立作业单位综合相互关系表将综合相互关系总分转化为关系等级，最后得出 作业单位综合相关图。表3.19 综合相关表序号1234567891011序 号作业单位原 材 料 库铸 造 车 间锻 造 车 间机 加 工 车 间相 密 车 间执 八、 处理 车 间半 成 品 库组 装 车 间成 品 库办 公 月艮 务 楼设 备 维 修 车 间1原材料库XEOEUUUUUUU2铸造车间EUEUUUUUXO3锻造车间OUOUUUUUXO4机加工车间EEOEIIOUXO5精密车间UUUEOIUUXI6热处理车间UUUIOUU

31、UXO7半成品库UUUIIUXAUUU8组装车间UUUOUUAAUU9成品库UUUUUUUAUU10办公服务楼UXXXXXUUUU11设备维修车 间UOOOIOUUUU表3.20作业单位综合关系表4 .作业单位位置相关图和作业单位面积相关图4.1 作业单位位置相关图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，而且从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对为止关系密级高的作业 单位之间距离近，关系密级远的作业单位之间距离远，因此形成作业单位相关图。本次工厂平面布置设计中由于作业单位较多，即使只考虑A和E级关系也可能同时有多个，这就给如何绘制作业单位位置相关图，造

32、成了困难为了解决这各问题， 引入了综合接近程度这一概念，即该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系 密级的总和，这个值的高低反映了该作业单位在布置图上应该是处于中心位置还是应 该处于边缘位置，为了计算作业单位间的综合接近程度绘制了综合接近程度排序表， 并在表中计算了作业单位之间的综合接近程度表。表4.1综合接近程度排序表序号1234567891011序 号作业单位原材 料库铸造 车间锻造 车间机加工车间精密 车间热处 理车 间半成 品库组装 车间成品 库办公 服务 楼设备 维修 车间1原材料库E/3O/1E/3U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/02铸造车间E/3U/0E/3U/0U/

33、0U/0U/0U/0X/-1O/13锻造车间O/1U/0O/1U/0U/0U/0U/0U/0X/-1O/14机加工车间E/3E/3O/1一E/3I/2I/2O/1U/0X/-1O/15精密车间U/0U/0U/0E/3O/1I/2U/0U/0X/-1I/26热处理车间U/0U/0U/0I/2O/1U/0U/0U/0X/-1O/17半成品库U/0U/0U/0I/2I/2U/0A/4U/0U/0U/08组装车间U/0U/0U/0O/1U/0U/0A/4A/4U/0U/09成品库U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0A/4U/0U/010办公服务楼U/0X/-1X/-1X/-1X/-1X/-1U/0U/0U/0U/011设备维修车间U/0O/1O/1O/1I/2O/1U/0U/0U/0U/0综合接近程度7621573894-56排序4610159328117表4.2评价及评价类型等级符号儿日子母系数值线条数密切程度A4特别必要E3特别重要I2重要O1U0/、重要X-1不希望根据综合接近程度排序表绘制位置相关图图4.111业单位位置相关图4.23位置相关图说明4.2作业单位面积相关图作业单位面积相08-7图形结口55 .方案评价与选择5.1 评价方案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，选出最佳方案，做出最