物流工程课程设计-液压转向器厂总平面布置设计

1、 课 程 设 计课程名称： 物流工程 设计题目： 液压转向器厂总平面布置设计 学 院： 工程技术学院 专 业： 工业工程 年 级： 2010级 学生姓名： 杨江灿 王红燕 学 号： 2010311320 2010311343 指导教师： 唐秀英 日 期： 2013年6月14日星期五 物流工程课程设计指导书1.引言物流工程是工业工程专业一门重要的主干专业课程，是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。特别是其中的设施规划与设计着重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。工厂作

2、为一个生产系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素，多目标的系统优化设计课题。 由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计(SLP)方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。学习和掌握系统布置

3、设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。 2. 课程设计的目的 物流工程课程设计是课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是： （1）能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。 （2）通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。 （3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。（4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解实际技术问题的能力。 3. 给定条件 当地现有一叉车修理厂，占地

4、面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽80m，所处地理位置如图1所示。该厂职工人数为300人，计划改建成年产60000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。 （1）液压转向器的基本结构及有关参数液压转向器的基本结构由22个零件构成，每个零件的名称、材料、单件重量及年需求量见表1。 （2）作业单位划分根据液压转向器结构及工艺的特点，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。 图1 待建液压转向器厂厂区图（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

5、，总的工艺过程可分为零件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。（a）零件制作与外购 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 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。（b）标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零件经车间检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均放在半成品库。（c）组装 所有零件在组装车间集中组装成液压转向器成品。（d）性能试验 所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装

6、车间进行修复。一次组装不合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（e）成品存储 所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。（4）自然气象条件 自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。 4. 课程设计内容 (1)设计内容物流与设施规划课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。针对给定的工厂实例，完成下列工作：(a)产品分析，产品产量分析，确定生产类型。(b)生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。(c)进行物流分析，得到物流相关表。(d)进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。(e)将作业单位物流相关

7、表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。(f)绘制作业单位位置相关图。(g)绘制作业单位面积相关图。(h)产生二套布置方案并进行评价比较，得出最佳方案。（2）编写课程设计说明书工厂布置设计说明书应包括各阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明，工作量不少于3000字。（3）图样工作量图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，主要是二张布置方案图。5. 课程设计进度计划及成绩评定本课程设计计划用二周时间完成，各阶段进度计划如下。（1) 物流分析 3天（2)作业单位相互关系分析、物流与非物流相互关系合并、绘制作业单位位置相 3天（3)绘制布置方案图、编写设计说明书 4天成绩评定：

8、课程设计成绩按优、良、中、及格和不及格记分。表1 零件明细表工厂名称：液压转向器厂共1页产品名称液压转向器产品代号计划年产量60000套第1页序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量零件图号形状尺寸单件重量（kg）说明1连杆块组件20600000.092前盖HT250600000.903X型密封圈橡胶620000.044挡环20600000.035滑环20600000.036弹簧片65Mn4200000.017拔销65Mn620000.028联动轴45600000.279阀体HT250600007.0010阀芯45600000.6011阀套20600000.5612隔盘20600000.3

9、213限位柱45600000.0114定子40Cr600001.2015转子45600000.6016后盖20600000.8017螺栓453600000.0218O型密封圈橡胶2100000.0119限位螺栓45600000.0220油塞橡胶2800000.0121标牌铝600000.0122护盖塑料660000.01编制（日期）审核（日期）表2 作业单位建筑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机加工车间车、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

10、组装车间组装转向器12368性能试验室转向器性能试验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1224表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）年产总重（kg）连接块1200.09600005400序号作业单位名称工作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）年产总重（kg）前 盖2HT2500.906000054000序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材料库准备

11、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）年产总重（kg）挡 环4200.03600001800序号作业单位名称工作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）年产总重（kg）滑 环6200.03600001800序号作业单位名称工作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7 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料

12、单件重量（kg）计划年产量（套）年产总重（kg）联动轴8450.276000016200序号作业单位名称工作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）年产总重（kg）阀 体9HT2507.0060000420000序号作业单位名称工作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）年产总重（kg）阀 芯104

13、50.606000036000序号作业单位名称工作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）年产总重（kg）阀 套11200.566000033600序号作业单位名称工作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半成品库暂存表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）年产总重（kg）隔 盘12200.326000019200序号作业单位名称工作内容工序材料利用率（%）1原材

14、料库备料2机加工车间车削803半成品库暂存表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）年产总重（kg）限位柱13450.0160000600序号作业单位名称工作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精密车间精磨995半成品库暂存表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）年产总重（kg）定 子1440Cr1.26000072000序号作业单位名称工作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99

15、6半成品库暂存表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）年产总重（kg）转 子15450.606000036000序号作业单位名称工作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、钻、铣704热处理车间淬质5精密车间研磨996半成品库暂存表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）年产总重（kg）后 盖16200.806000048000序号作业单位名称工作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半成品库暂存一、产品分析，产品产量分析，确定生产类型。根据以上给

16、出的信息进行产品P产量Q分析 PQ图PQ图中：M区的产品适用于大量生产类型，按产品原则布置；J区属于单件小批生产类型，按工艺原则布置；而介于M区和J区的产品生产类型为成批生产，适宜采用两者结合的成组原则布置。本液压转向器厂品种少，数量大，根据生产类型表中的数据，可将该液压转向器的生产归结为大量生产类型。二、生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。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。（a）零件制作与外购 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。

17、其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表3 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。（b）标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零件经车间检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均放在半成品库。（c）组装 所有零件在组装车间集中组装成液压转向器成品。（d）性能试验 所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装不合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（e）成品存储 所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。1、根据以上各表中的数据，画出各个零件的工艺过程图如下： 连接块 前盖 挡环

18、 滑环 联动轴 阀体 阀芯 阀套 隔板 限位柱 定子 转子 后盖2. 产品总的工艺过程图：外购件工艺流程图111111111111113344224444444666666666666665444334335555557982.51210.04812.560.150.1640.0750.0750.70.410.6821.9718.50.8660.01442.420.8660.090.030.030.560.320.80.20.0740.0450.0450.140.080.273定子连接件挡环滑环阀套隔盘后盖联动器前盖阀体阀芯限位柱标准件转子1.180.7880.2360.270.0030.40

19、90.9470.90.04711.117.47.7783.3370.7780.6060.260.60.0060.01010.00430.010.00011.211.211.20.010.6060.260.60.006三、进行物流分析，得到物流相关表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，将统计结果填入物流强度汇总表表 16 物流强度汇总表序号作业单位对物流量（kg）单位间物流量强度（kg）年总物流强度（kg）1121.974+18.51920.49312295827812.7847+12.7847*20%*217.89910739436712.784712.784776708

20、48912.784712.7847767085241.184+11.1112.294737646560.9+0.27+7+0.6+0.01+1.2+0.610.58634807450.94752+0.2728+7.777988.9983539908340.6062+0.01008+2.424+1.212+0.866+0.60625.72448343479140.164+0.075+0.075+0.682+0.866+0.7+0.4+0.0144+13.97642385810132.42+0.8663.291974011350.6062+0.01008+1.212+0.60622.4344814

21、60712430.606+0.0101+1.210+0.6062.43211459313460.0902+0.03+0.03+0.56+0.32+0.81.830210981表 17 物流强度等级划分表物流强度等级符号物流路线比例（%）承担物流量比例（%）特高物流强度A(4)10 40较高物流强度E(3)2030较大物流强度I(2)3020一般物流强度O(1)4010可忽略搬运U(0)由物流强度汇总表（表16）和物流强度等级划分表（表17）可以得到物流强度分析表：表 18 物流强度分析表由物流强度分析表得到液压转向器厂作业单位物流相关图 1.原材料库 2.机加工车间 3.热处理车间 4.铸造车

22、间 5.精密车间 6.标准件、半成品库 7.组装车间 8.性能实验室 9.成品库 AEOOOOEOIAEI液压转向器厂作业单位物流相关图进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。作业单位相互关系分析 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 所示：液压转换器厂作业单位相互关系理由：确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定在、相互关系等级，如表 所示作业单位相互关系等级划分比例：作业单位相互关系将最后的作业之间的单位相互关系等级填入作业单位相互关系表 如下表所示：表 19 作业单位相互关系表

23、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试验室成品库办公服务楼设备维修车间1原材料库1/31/31/3UUUUUUO/22铸造车间1/3UE/1X/7UUX/7O/3O/4O/23热处理车间1/3UE/1E/1O/1O/1UUO/4O/24机加工车间1/3E/1E/11/1E/3E/3UU/3O/4O/25精密车间UX/7E/11/1A/1E/3UUO/4O/26半成品库UUO/1E/3A/1A/3UU1/4E/47组装车间UUO/1E/3E/3A/3A/1U1/4E/48性能试验室UX/7UUUUA/1A/

24、1E/4O/29成品库UO/3UU/3UUUA/1E/4U10办公服务楼UO/4O/4O/4O/41/41/4E/4E/4U11设备维修车间O/2O/2O/2O/2O/21/4E/4O/2UU四、将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。1、作业单位相互关系等级表根据作业单位物流相关图（液压转向器厂作业单位物流相关图）和作业单位非物流相互关系表（表19）可以得出综合物流相关等级表（表20）和（表21）综合物流相关等级与比例划分表如下：表 20 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1）非物流关系（权值2）等级分值等级分值分值等

25、级112A4I210E213O1I24O314O1I24O415U0U00U516U0U00U617U0I22U718U0U00U819U0U00U9110U0U00U10111U0O11U1123U0U00U1224E3E99E1325U0X-1-1X1426U0U00U1527U0U00U1628U0X-1-1X1729U0O11U18210U0O11U19211U0O11U2034O1E35O2135O1E35O2236U0O11U2337U0O11U2438U0U00U2539U0U0U26310U0O11U27311U0O11U2845I2I26I2946O1E35O3047U0E3

26、3O3148U0U00U3249U0U00U33410U0O11U34411U0O11U3556I2A48I3657U0E33O3758U0U00U3859U0U00U39510U0O11U40511U0O11U4167E3A410E4268U0U00U4369U0U00U44610U0I11U45611U0I11U4678A4A412A4779U0U00U48710U0I11U49711U0I11U5089E3A410E51810U0E33O52811U0O20U53910U0E33O54911U0U00U551011U0U00U表 21 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

27、百分比（%）11,12A11.829，10E47.276,7,8I23.683,4,5O916.360,1，2U3767.27-1，-2X23.64合计55100五、将最后的作业单位之间综合物流相关等级填入作业单位综合接近程度表表 22 作业单位综合接近程度表1234567891011原材料铸造车间热处理车间机加工车间精密车间标准件半成品组装车间性能试验室成品库办公服务楼设备维修间1原材料E/3O/1O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/02铸造车间E/3U/OE/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/O9成品库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设备维修间Y/0U/0U/