南京理工大学泰科院物流设施规划结课课程设计

1、1 引言设施布置设计是物流系统分析的重要一环，它受到生产物流系统及其他设计环节的影响，也对生产物流系统及其他设计环节产生影响。一个设施是一个有机的整体，由相互关联的子系统组成，因此，必须以设施系统自身的目标作为整个规划设计活动的中心。设施规划总的是使人力，财力，物力和人流，物流，信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，即要确保规划的企业能以最小投入得到最大的收益。 无论新设设施的规规划还是是旧设施施的再规规划，一一致目标标是：（1）简简化加工工过程（2）有有效地利利用设备备、空间间、能源源和人力力资源（3）最最大限度度地减少少物料搬搬运（4）缩缩短生产产周期（5）力力求投资资最低（6）为

2、为职工提提供方便便、舒适适、安全全和符合合职业卫卫生的条条件上诉目标标之间往往往存在在冲突。要用恰当当的指标标对每一一个方案案进行综综合评价价，达到到总体目目标的最最优化。为达到到最优化化方案由由如下考虑虑：（1）减减少或消消除不必必要的作作业（2）以以流动的的观点作作为设施施规划的的出发点点（3）运运用系统统的概念念（4）重重视人的的因素（5）设设施规划划设计是是从宏观观到微观观，又冲冲微观到到宏观的的反复迭迭代、并并行设计计的过程程1.1 原始始给定条条件本文种原原始给定定条件主主要有：（1）工工厂占地地54000平方方米，南南北900米，东东西600米。（2）计计划年产产量为110000

3、0件。2 基基本要素素2.1 作业业单位明明细表工厂各个个单位部部门的占占地面积积大小与与其建筑筑物外形形尺寸对对布置设设计影响响很大。根据生产产工艺流流程、设设备占地地面积大大小、物物流模式式及其通通道、人人员活动动区域、建筑结结构等因因素加以以确定具具体布局局。根据生产产工艺过过程需要要，本厂厂由如下下表2.1所所示的作作业单位位构成。表2.11 作作业单位位明细表表工厂名称称发动机连连杆活塞塞机构制制造厂产品名称称连杆活塞塞机构计划产量量100000序号零件名称称自制外购材料单件重量量(kgg)生产量1活塞ZL40011.0000 2活塞环合金铸铁铁0.0880 3活塞销20Crr0.0

4、880 4连杆401.5000 1000005连杆螺栓栓ML400Cr0.0225 6连杆轴瓦瓦（含连连杆瓦、盖）铜铅合金金、低碳碳合金钢钢3.0000 2.2 作业业单元的的划分根据连杆杆组的结结构及其其工艺特特点，设设立如表表2.22所示的的8个单单位部门门，分别别承担备备料、锻锻压、特特处理、加工、暂存、装配和和储存成成品等各各项生产产任务。作业单位位建筑汇汇总表22.2如如下： 表2.22 建建筑单位位汇总表表序列作业单位位名称用途建筑面积积（平方方米）1原材料库库储存钢材材与铸锭锭等20 x220=44002锻造车间间锻造10 x220=22003热处理车车间热处理（调质）10 x2

5、20=22004加工车间间车，铣，钻，滚滚齿10 x220=22005精密车间间镗削，磨磨削，剃剃齿10 x220=22006标准件与与半成品品库储存外购购、标准准件、半半成品10 x220=22007装配车间间装配成型型20 x220=44008成品库储存成品品10 x220=22002.3 生产产工艺过过程活塞连杆杆组由活活塞组和和连杆组组两部分分构成。(一)活活塞组由活塞、活塞环环、活塞塞销、活活塞销卡卡环等零零件组成成。1.活塞塞由顶部、头部和和裙部33部分组组成。活塞头部部是活塞塞环槽以以上的部部分，共共有三道道环槽，上面两两道用以以安装气气环，下下面一道道用以安安装油环环。第一一环

6、槽镶镶奥氏体体铸铁耐耐磨圈，油环槽槽内有44个4mmm的油孔孔，对称称分布在在活塞销销孔两侧侧。第一一道环槽槽为梯形形槽，第第二道、第三道道环槽为为矩形糟糟。第一一道环槽槽槽口宽宽3. 0mmm，第二二环槽宽宽2.3385mmm，第第三环槽槽(油环环槽)宽宽4mmm。活塞裙部部为鼓形形椭圆，椭圆长长轴(与与活塞销销垂直方方向)与与短轴(与活塞塞销平行行方向)长度相相差为00.355mm，安装在在缸体上上的喷油油嘴喷出出的压力力机油冷冷却活塞塞的裙部部。活塞的材材料为共共晶硅铝铝合金或或铝锌合合金。2.活塞塞环有两道气气环和一一道油环环。第一道活活塞环截截面为梯梯形桶面面环，梯梯形角度度为155

7、，采用用球墨铸铸铁制造造，圆周周表面镀镀铬以提提高耐磨磨性和抗抗拉缸能能力。第第二道活活塞环为为锥面扭扭曲环，顶面有有内斜445切口，外圆呈呈锥面，锥面角角为900。第二二环采用用合金铸铸铁制造造。第三三道环为为胀圈式式组合油油环，其其内设衬衬环，以以提高油油环的弹弹力，油油环本体体采用合合金铸铁铁制造，螺旋衬衬环的材材料为665Mnn弹簧钢钢丝。3.活塞塞销采用低碳碳合金钢钢(200Cr)，内外外圆表面面渗透碳碳淬火活塞销的的装配：活塞销销与活塞塞销座孔孔和连杆杆小头衬衬套的连连接配合合，采用用“全浮式式”，即在在发动机机运转过过程中，活塞销销不仅可可以在连连杆小头头衬套内内，还可可以在销销

8、座孔内内缓慢地地转动，以使活活塞销各各部分磨磨损均匀匀。注意意事项：当活塞塞销直径径超出使使用极限限时，应应更换新新活塞销销。活塞销销与活塞塞装配时时，先将将铝合金金活塞在在水或机机油中加加热至550-700，保温温一段时时间，取取出抹干干净后，将涂抹抹有155W/440润滑滑油的活活塞销用用手掌心心平稳地地推入活活塞销座座孔和连连杆小头头。活塞销销推入锥锥座孔后后，其端端面不得得超过卡卡环槽。活塞、活塞销销、连杆杆装配成成组合件件后，连连杆、活活塞销能能自由摆摆动，活活塞销与与活塞销销座孔之之间，在在工作状状态下呈呈“浮式”，活塞塞销可在在销座孔孔内缓慢慢转动。(二)连连杆组连杆组主主要由连

9、连杆、连连杆轴瓦瓦（含连连杆盖）和连杆杆螺栓组组成。连杆组的的功用是是连接活活塞和曲曲轴，将将活塞承承受的力力传给曲曲轴，并并将活塞塞的往复复直线运运动转变变为曲轴轴的旋转转运动。1.连杆杆(1)工工作条件件及要求求工作时，连杆承承受活塞塞销传来来的气体体作用力力以及连连杆本身身摆动和和活塞组组往复运运动时的的惯性力力，这些些力的大大小和方方向都是是周期性性变化的的。因此此，连杆杆受到压压缩、拉拉伸和弯弯曲等交交变载荷荷的作用用，这就就要求连连杆的质质量尽可可能小并并具有足足够的刚刚度和强强度。如如强度不不足，会会发生连连杆螺栓栓、大头头盖及杆杆身断裂裂，造成成严重事事故。如如刚度不不足，会会

10、使连杆杆大头变变形失圆圆，导致致连杆大大头轴瓦瓦因油膜膜破坏而而烧损；还会使使连杆杆杆身弯曲曲，造成成活塞与与气缸偏偏磨，活活塞环漏漏气和窜窜油等。连杆采用用合金钢钢模锻而而成，断断面是工工字形。(2)结结构连杆由连连杆小头头、杆身身，、连连杆大头头三部分分组成连杆小小头与活活塞销相相连，连连杆通过过小头，用活塞塞销与活活塞连接接，柴油油机工作作时，连连杆与活活塞销可可以相对对自由转转动，连连杆小头头上压入入铜铅双双金属衬衬套，以以提高耐耐磨性。连杆小小头的顶顶上有一一个集油油孔，曲曲轴旋转转激溅起起来的机机油、甩甩到活塞塞内腔的的顶部，冷却活活塞后，落下时时，一部部分机油油通过集集油孔流流入

11、连杆杆小头内内孔润滑滑活塞销销。此外外，活塞塞冷却喷喷嘴喷出出的机油油冷却活活塞后，其中一一部分机机油也通通过集油油孔流入入连杆小小头内孔孔润滑活活塞销。连杆杆杆身采用用工字形形断面，这样可可以使之之在最小小重量下下具有最最大的强强度和刚刚度。连杆大大头连杆杆通过连连杆大头头与连杆杆轴颈相相连，连连杆大头头为斜切切口(668)分开开式，被被分开的的部分称称为连杆杆盖。2.连杆杆轴瓦采用铜铅铅合金薄薄壁轴瓦瓦，内表表面镀铅铅锡合金金，以提提高其耐耐磨性，外表面面镀锡以以防锈。3.连杆杆螺栓连杆螺栓栓是承受受交变拉拉伸载荷荷的重要要零件。连杆螺螺栓采用用ML440Crr材料制制造。2.4 自制制零

12、件制制造工艺艺过程表2.33 连杆杆生产过过程表连杆生产产过程工序内容容机床设备备作业单位位名称序序号模锻 2调质3粗、精铣铣两平面面立式双头头回转铣铣床4粗、精铣铣结合面面立式双头头回转铣铣床磨两平面面 立轴圆台台平面磨磨床5磨结合面面立轴矩台台平面磨磨床钻、扩、铰小头头孔、孔孔口倒角角 立式五工工位机床床 连杆体两两件粗镗镗大头孔孔，倒角角 卧式三工工位机床床 钻、攻螺螺纹孔，钻、铰铰定位孔孔 卧式五工工位机床床 4精镗定位位孔 5连杆制造造设备过过程以及及作业单单位如表表2.33。连杆制造造过程如如下表22.4。表2.44 连连杆加工工工艺过过程表零件名称称零件序号号材料单件质量量(kg

13、g)年总产量量（件）连杆4451.5000 100000步骤对应单位位序列及及其作业业单位工序大致致内容工序材料料利用率率（%）11原材料料库备料22锻造车车间模锻8033热处理理车间调质44加工车车间粗、精铣铣；攻螺螺纹、铰铰9055精密车车间磨、钻孔孔、倒角角；精镗镗9566标准件件与半成成品库暂存2.5 产品品产量量分析生产的产产品品种种的多少少以及每每种产品品产量的的高低，决定了了工厂的的生产类类型，进进而影响响着工厂厂设备的的布置形形式。根根据以上上已知条条件可知知，待布布置设计计的工厂厂产品品品种单一一，产量量较大，年产量量为1000000台，属属于大批批量生产产，适合合按产品品的

14、原则则布置，宜采用用流水线线的组织织形式。2.6 产品品工艺过过程分析析通过对产产品的加加工、组组装等阶阶段以及及各工艺艺过程路路线的分分析，计计算每个个工艺过过程加工工前工件件的单位位质量以以及产生生的废料料重量。表2.55 全全年生产产量计算算全年废废料物流流量零件名称称毛重（kkg）废料(kkg）锻造废料料机加工废废料精加工废废料总废料全年连杆2.19930.43390.17760.07780.699369300 根据零零件加工工工艺与与物流量量，绘制制工艺过过程如图图2.11所示。图2.11 连连杆物流流量3 物物流分析析3.1 绘制制从至表表当物料移移动式工工艺过程程的主要要部分时时

15、，物流流分析就就是工厂厂布局设设计的核核心工作作，也是是物料搬搬运分析析的开始始。零部部件物流流是该部部件在工工厂内移移动时所所走过的的路线，物流分分析不仅仅腰考虑虑每个零零部件在在工厂内内的路线线，还要要遵循两两个最小小和两个个避免的的原则：两个最最小原则则，即经经过距离离最小和和物流成成本最小小。两个个避免原原则，即即避免迂迂回和避避免十字字交叉。从至表表是以一一定顺序序按行排排列物料料移动的的起始作作业工序序，以相相同顺序序按列排排列物料料移动的的终止工工序，行行列相交交的方格格中记录录从起始始作业单单位到终终止作业业单位的的各种物物料搬运运量的总总和。表3.11 物物流强度度从至表表3

16、.2 物流流强度等等级划分分表3.22 物流强强度等级级划分表表物流等级级强度符号含义物流比例例（%）承担物流流量比例例（%）超高物流流量A绝对重要要1040特高物流流量E特别重要要2030较大物流流量I重要3020一般物流流量O一般密切切程度4010可忽略物物流量U不重要-3.3 物流流相关图图依照从至至表构造造一种表表示所有有作业单单位相关关系的关关系表，在行与与列相交交方格中中填入单单位间物物流强度度等级。图3.33 物物流相关关图4 非非物流分分析4.1 作业业单位非非物流相相关影响响因素表4.11 作业单单位相关关理由表表序列理由1工作流程程连续性性2生产服务务3物料搬运运4管理方便

17、便5安全与污污染6公共设备备设施7振动8人员联系系确定各个个作业之之间影响响相互的的因素，做出表表4.22表4.22 作业业单位间间相互关关系等级级对应符号号含义比例（%）A绝对重要要2122E特别重要要10220I重要15330O一般密切切程度20440U不重要358804.2 非物物流相关关图图4.11 非非物流相相关图5 综综合相互互关系分分析在SLPP中，要要将作业业单位物物流间的的相互关关系与非非物流进进行合并并，求出出合成的的相互关关系综综合相互互关系，然后由由各个作作业单位位综合相相互关系系出发，实现各各作业单单位的合合理布置置。5.1 综合合相互关关系计算算表由以上给给出的自自

18、行车厂厂作业单单位物流流相关图图与作业业单位非非物流相相关图，为了确确定作业业单位之之间综合合相互关关系密切切程度，需要合合并。(1)加加权值选选取加权值的的大小反反应出布布置时考考虑因素素的侧重重点，对对于连杆杆来说，物流因因素(MM)的影影响并不不明显大大于其他他非物流流因素(N)的的影响，因此，取加权权值M:N=11:1(2)综综合关系系计算根据工厂厂各个作作业单位位对之间间物流与与非物流流关系等等级的高高低进行行量化，并加权权求和，求出综综合相互互关系。表5.11 作业业单位综综合相互互关系计计算表序号作业单位位对关系密切切程度综合关系系物流关系系非物流关关系等级分值等级分值总分值等级

19、112A4A48A213U0U00U314U0U00U415U0U00U516U0U00U617U0U00U718U0U00U823E3E36E924U0U00U1025U0U00U1126U0U00U1227U0U00U1328U0U00U1434E3E36E1535U0U00U1636U0U00U1737U0U00U1838U0U00U1945E3E36E2046U0U00U2147U0U00U2248U0U00U2356E3E36E2457U0U00U2558U0U00U2667A4A48A2768U0U00U2878A4A48A对表5.1的数数据整理理统计，得到表表5.22如下：表5.

20、22 综合合相互关关系等级级划分总分对应符号号含义作业单位位对数百分数78A绝对重要要31156E特别重要要41434I重要0002O一般密切切程度000U不重要2175合计281005.2 综合合相互关关系图图5.11 综综合相互互关系图图6 综综合相关关关系在SLPP中，工工厂总平平面布置置并不直直接去考考虑各作作业单位位的建筑筑物占地地面积以以及其形形状，而而使从各各个作业业单位间间相互关关系密切切程度出出发，安安排各个个作业单单位之间间相对位位置。关系密切切极高的的作业单单位之间间距离近近，关系系密切极极低的作作业单位位之间距距离远。由此形形成作业业单位位位置相关关图。 依据SSLP思

21、思想，首首先根据据综合相相互关系系级别高高低按AA,E,I,OO,U级级别顺序序先确定定不同级级别作业业单位位位置，而而同一级级别的作作业单位位按综合合接近程程度分值值高低顺顺序来进进行布置置。 为此，要按综综合接近近程度分分值高低低顺序为为作业单单位排序序，其结结果如表表6.11所示：表6.11 综综合接近近程度排排序表 根据综综合接近近程度排排序表，可以看看出各个个作业单单元的重重要程度度，并作作出作业业单元相相关图。图6.11 各各单元综综合相关关图7 工工厂总平平面布置置图 根据图图6.11和各种种方案进进行全面面评价，得出了了最佳方方案如图图7.11所示。 我们这这种将车车间安排排在一起起的联合合厂房是是当