物流与设施规划课程设计说明书

1、1. 产品分析1.1 球阀结构及参数球阀是由旋塞演变而来的，它的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭。 球阀装配图如图1所示图1 球阀装配图球阀零件明细表如表1：表1 球阀零件明细表工厂名称：球阀加工装配厂产品名称球阀(qf100)序号零件名称自制外购材料单位成品消耗量单件重量(kg)备注大型号中型号小型号1阀体ZG25153.

2、522闷盖ZG25121.51.13密封圈聚四氯乙烯20.020.010.0074阀芯40Cr10.80.50.35调整垫聚四氯乙烯10.010.0050.0026螺柱Q23540.090.040.027螺母Q23540.080.050.048填料垫40Cr10.450.20.159中填料聚四氯乙烯10.120.050.0310上填料聚四氯乙烯10.120.050.0311填料压聚套3510.350.20.1512阀杆40Cr10.450.20.0913扳手ZG2510.550.30.161.2 确定生产类型本组要求生产对象为大型号球阀，计划产量为60000。 2. 作业单位划分情况表2 作业

3、单位建筑物汇总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结构形式备注1原材料库存放原材料72*108跨距1277762外购件及标准件库存放标准件及外购件60*72跨距1243203机加工车间对零件进行机加工72*180跨距12129604化工车间对零件进行化学加工60*72跨距1243205热处理车间铸造零件，对零件进行热处理72*180跨距12129606油漆车间对零件油漆60*72跨距1243207总装车间装配成品，并检验成品120*360跨距12432008成品库存放成品72*108跨距1277769办公服务楼管理和服务活动72*108跨距12777610车库停放车辆96*96跨

4、距1292163. 工艺过程分析3.1 球阀生产工艺流程：(1) 零、组件制作与外购 （下表为自制件的工艺过程卡）(2) 组装 所有零、组件在总装车间集中组装为成品。(3) 上漆 组装完成后，至油漆车间，每件成品需用油漆0.13kg。(4) 产品储存 所有上漆产品转运至成品库待出厂。各个零部件的工艺过程卡如以下系列表所示：表3 阀体的工艺过程卡阀体产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg阀体qf101ZG25560000300000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造阀体毛坯903机加工车间粗铣、粗车804热处理车间淬火1005机加工车

5、间精铣、精车90表4 闷盖的工艺过程卡闷盖产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg闷盖qf102ZG25260000120000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造闷盖毛坯903机加工车间粗铣、粗车804热处理车间淬火1005机加工车间精铣、精车90表5 密封圈的工艺过程卡密封圈产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg密封圈qf103聚四氯乙烯0.021200002400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表6 阀芯的工艺过程卡阀芯产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量

6、总重量/kg阀芯qf10440Cr0.86000048000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002机加工车间铣槽、粗车753热处理车间淬火1004机加工车间精车85表7 调整垫的工艺过程卡调整垫产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg调整垫qf105聚四氯乙烯0.0160000600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表8 填料垫的工艺过程卡填料垫产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg填料垫qf10840Cr0.456000027000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率/1原材料库

7、原材料出库1002机加工车间粗车753热处理车间淬火1004机加工车间精车85表9 中填料工艺过程卡中填料产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg中填料qf109聚四氯乙烯0.12600007200序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表10 上填料工艺过程卡上填料产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg上填料qf110聚四氯乙烯0.12600007200序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002化工车间热挤压成型98表11 填料压聚套工艺过程卡填料压聚套产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总

8、重量/kg填料压聚套qf111350.356000021000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002机加工车间粗车753热处理车间淬火1004机加工车间精车85表12 阀杆工艺过程卡阀杆产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg阀杆qf11240Cr0.45 6000027000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造阀杆毛坯953机加工车间粗铣、粗车704热处理车间淬火1005机加工车间精铣、精车80表13 扳手工艺过程卡扳手产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量总重量/kg扳手qf113ZG250.556000

9、033000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1原材料库原材料出库1002热处理车间铸造扳手毛坯953机加工车间粗铣、钻孔754热处理车间淬火1005机加工车间精铣、扩孔、绞孔803.2 分析所给的工艺过程表由于各个部件的年需求量是固定的，即球阀的生产呈现理想状态（即零库存式生产），所以全年的物流量没有必要给出。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统计如下表14所示：表14 各个零件原料重量与成品重量对比产品名称件号材料原始重量（kg）材料利用率（%）成品重量（kg）废料（kg）阀体1ZG257.716064.852.7160 闷盖2ZG253.086464.821.0864

10、 密封圈3聚四氯乙烯0.0204980.020.0004 阀芯440Cr1.2549 63.750.80.4549 调整垫5聚四氯乙烯0.0102980.010.0002 填料垫840Cr0.7059 63.750.450.2559 中填料9聚四氯乙烯0.1224 980.120.0024 上填料10聚四氯乙烯0.1224 980.120.0024 填料压聚套11350.5490 63.750.350.1990 阀杆1240Cr0.845953.20.450.3959扳手13ZG250.9649 570.550.4149 3.3 各个自制零部件的工艺过程图图2 阀体工艺过程 图3 闷盖工艺过程

11、图4 密封圈工艺过程 图5 阀芯工艺过程 图6 调整垫工艺过程 图7 填料垫工艺过程图8 中填料工艺过程 图9 上填料工艺过程图10 填料压聚套工艺过程 图11 阀杆工艺过程 图12 扳手工艺过程3.4 球阀总的工艺过程图图13 总工艺过程图4. 物流强度分析4.1 作业单位之间的物流强度各个零部件的工艺路线如下：1. 阀体：1535327682. 闷盖：1535327683. 密封圈：1427684. 阀芯：1535327685. 调整垫：1427686. 填料垫：135327687. 中填料：1427688. 上填料：1427689. 填料压聚套：1353276810. 阀杆：153532

12、76811. 扳手 螺母：276813. 螺栓：276814. 油漆：268序号作业单位对数物流量合计11-31.2549+0.7059+0.54902.509821-40.0204*2+0.0102+0.1225+0.12250.296031-57.7160+3.0864+0.8459+0.964912.613242-75+2+0.02*2+0.8+0.01+0.45+0.12*2+0.35+0.45+0.5510.5752-60.130.1363-25+2+0.8+0.45+0.35+0.45+0.559.673-55.5556+2.2222+0.9412+0.5

13、294+0.4118+0.5625+0.687510.910284-20.02*2+0.01+0.12+0.120.2995-36.9444+2.7778+5.5556+2.2222+0.9412+0.5294+0.4118+0.8036+0.5625+0.9167+0.687522.3527106-810.57+0.1310.70117-610.5710.57由总工艺过程图得各车间之间的物流强度从至表：（以下数据是产量为60000的总物流量）表15 物流强度从至表 强度划分等级按照下表规定所示：表16 物流强度等级分划表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A1

14、040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U汇总并分析各个作业单位对之间的物流强度如下表：表17 物流强度分析表序号路线物流量合计物流强度等级13-51995774A21-5756792E36-8642000I42-7634200I57-6634200I63-2576000O71-3150588O81-417760U94-217400U102-67800U4.2 作业单位之间物流相关原始分析对以上物流量做出定量分析以后，可得各作业单位物流相关图如下：图14 作业单位物流相关图5. 非物流相关分析物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着

15、其他关系，一下就是非物流因素的相关分析。根据球阀的结构及工艺特点，将球阀厂的作业单位划分有原材料库、外购件及标准件库、机加工车间、化工车间、热处理车间、油漆车间、总装车间、成品库、办公服务楼和车库等十个区域。5.1 评级理由一般的评级理由不超过810条。我们从工作流程、作业性质相似、使用相同设备、设施或同一场地、使用相同文件、使用一套人员、噪声、振动、烟尘、易燃、易爆等一系类因素整理出作业单位相互关系的主要因素。5.2 非物流作业单位相互关系非物流关系定性密切程度等级包括A、E、I、O、U和X6种，其比例一般如表18所示：表18 非物流作业单位相互关系等级符号A级E级I级O级U级X级意义绝对重

16、要特别重要重要一般不重要不要靠近颜色红色桔黄绿色蓝色无色棕色量化值43210-1线条数4条3条2条1条无1条折线比例2531051510254580根据需要5.3 确定非物流作业单位相关图调整相互关系等级比例，最终确定作业单位相关图如图15：图15 作业单位非物流相关图其评级理由如表19：表19 球阀作业单位相互关系密度评级理由编码理由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共用设备设施7振动8人员联系6 作业单位综合相关分析6.1 综合物流相关等级表 根据作业单位物流相关图（图14）和作业单位非物流相关图(图15)可以得出：A级1-2条，E级1-5条，I级2-7条，O级

17、5-11条，X级根据实际情况，其余为U级。表20 综合物流相关等级表作业单位对相互关系程度综合关系物流关系 （加权值1）非物流关系 （加权值1）等级分数等级分数等级分数1-2U0E3I31-3O1I2I31-4U0I2O21-5E3I2A51-6U0U0U01-7U0U0U01-8U0U0U01-9U0U0U01-10U0I2O22-3O1U0O12-4U0U0U02-5U0U0U02-6U0U0U02-7I2I2E42-8U0U0U02-9U0U0U02-10U0I2O23-4U0U0U03-5A4A4A83-6U0U0U03-7U0I2O23-8U0U0U03-9U0I2O23-10U0U

18、0U04-5U0U0U04-6U0U0U04-7U0I2O24-8U0U0U04-9U0U0U04-10U0U0U05-6U0X-1X-15-7U0U0U05-8U0U0U05-9U0X-1X-15-10U0U0U06-7I2I2E46-8I2 U0O26-9U0X-1X-16-10U0U0U07-8U0U0U07-9U0E3I37-10U0I2O28-9U0O1O18-10U0E3I39-10U0I2O26.2 作业单位综合相关图根据作业单位综合物流相关等级表(表20)，总结得出作业单位综合相关图如图16所示：:图16 作业单位综合相关图先按表18将AEIOU关系量化为数值，得10个作业单位

19、的综合接近程度和按分值排序，见表21表21 作业单位综合接近程度排序表作业单位代号12345678910综合接近程度107926211436排序24395101786分值越高，说明作业单位越应靠近布置图的中心位置，越低则越靠近边缘。6.3 绘制作业单位位置相关图位置相关图线形图，它是采用4条1单位长的平行线段表示两作业单位之间的A级关系；3条2单位长的平行线表示E级关系；2条3长的表示I级；1条4长的表示O级；U级不连线；X级用折线表示。最终得位置线形图如图17所示：（其中表示储存区 表示加工区）图17 作业单位线形图7. 作业单位面积相关分析面积相关图主要考虑两个问题，一是将作业单位面积需求

20、汇总，根据场地的要求，确定建筑的基本形状；二是在此形状上按各作业单位的面积需求进行分配，结合上面的位置相关图，做出块状布置图。7.1 关系工作表表22 关系工作表作业单位AEIOUX1原材料库 52，34,106,7,8,92 外购件及标准件库713,104,5,6,8,93 机加工车间512,7,94,6,8,104 化工车间1,72,3,5,6,8,9,105 热处理车间1,32,4,7,8，106,96 油漆车间781,2,3,4,105,97 总装车间2,693,4,101,5,88 成品库106,91,2,3,4,5,79 办公服务楼73,8,101,2,45,610 车库81,2,

21、7,93,4,5,67.2 无面积拼块图拼块摆放时，要注意：先找出关系最重要的，即A最多的，若A级数量相同，再比较E的，以此类推。摆放规则是：A级关系要边靠边，E级关系至少靠角，X级关系不能靠边也不能靠角。方案好坏评级的方法是：如果A级的没有靠近，罚2分；X级的边靠边罚2分；A级的只靠角，为1分；X级角靠角，E级没有角靠角，罚1分。经过评选，得如下三套方案：图18 方案1无面积拼块 图19 方案2无面积拼块 图20 方案3无面积拼块7.3 面积拼块图图21 方案1面积拼块图图22 方案2面积拼块图图23 方案3面积拼块图注释：三种方案中的图标含义如下：图24 图标含义8. 方案评价与选择分析通

22、过对作业单位面积相关图的调整，已经取得了数个可行方案，应该对每个方案进行评价，选择出最佳方案，作为最终的工厂总平面布置方案。一般，常用的布置方案的评价方法有加权因素法与费用对比法，在此我们用加权因素法来评价。厂房的布置方案是虽然有多种，但每一个可行的布置方案可能在某一因素方面比较突出，而在另一因素方面可能并不占优势，因此，我们要对各个布置方案进行综合评价，从而，从中选则最佳的布置方案。加权因素法就是把布置设计的目标分解成若干个因素，并对每个因素的相对重要性评定一个优先级（加权值），然后，分别就每个因素评价各个方案的相对优劣等级，最后加权求和，求出各个方案的得分，得分最高的方案就是最佳方案。采用

23、加权因素法进行方案评价的一般步骤如下：（1）列出所有对于选择布置方案有重要影响的因素。一般应该考虑的因素有：物流效率与方便性、空间利用率、辅助服务部门的综合效率、工作环境安全与舒适性、管理的方便性、布置方案的可扩展性、产品质量及其它相关因素。用表示第i个因素，其中，i=1,2,。（2）评出每个因素之间的相对重要性加权值，其中，i=1，2，。表23 影响因素权重分配序号考虑因素权重1物流效率与方便性102辅助部门效率73工作坏境安全与舒适性44 管理的方便性 85布置方案的可扩展性 56空间利用率3（3）布置方案优劣等级划分。由于布置方案优劣得分难以准确给出，且没有必要给出准确得分，因此，通过优劣等级评定给出某个方案在某项因素方面的优劣分数，等级可以分为非常优秀、很优秀、优秀、一般和基本可行5个等级，并规定等级符号分别取A(4)、E（3）、I（2）O（1）、U（0），括号中的数字为各等级相对分数。（4）评价每个方案在各项因素方面的分数。用表示第j个方案第i项因素的得分，其中i=1,2,。（5）求出各方案的总分。设表示第j个方案的总分，则,式中n为因素数目。（6）取，即为最高的总