物流工程课程设计

一、设计任务1、 设计题目：某生产车间布置设计2、 课程设计内容项目介绍针对目前市场对于工具箱的热烈欢迎，某公司欲新建一生产车间，从事某两种型号工具箱的生产。由于该两种型号的工具箱除在尺寸上有差别之外，在制造工艺上都是相同的，所以我们将其简化为一种工具箱的生产，因为目前欲采用单天生产的模式，即一天生产一种工具箱。则经简化处理之后可得出两种工具箱的年设计生产能力为100，000个。欲采用单班工作制，一天工作8个小时，全年生产按260个工作日计算。由于该生产属少品种大批量生产，考虑到产品原则生产方式高效率低成本的优势，所以准备采用基于产品原则的生产方式进行生产。并且考虑到某些零部件加工的成本问题，决定向外购买，这些零部件包括铆钉、锁扣、提手压盖、提手、隔盘支架、合页、内折页。工厂详细参数公司对于新车间的用地规定为不超过35米X80米，采用联合厂房。要求办公室面积不少于120平方米，原材料进货口和产成品出货口位于不同的方向，以便减少进出货的干扰。由于工具箱由三大部件组成，分别为箱体、箱盖和中间隔盘。箱体和箱盖靠中间合页焊接在一起，并且用内折页铆接。中间隔盘直接放在箱体的隔盘支架上。因此，根据加工工艺要求需要设置专门的加工区，包括箱体加工区、箱盖加工区、中间隔盘加工区(隔盘加工区或隔盘区)，由于需要很多的原材料包括大块钢板和其它一些外购件，为便于管理设置原料库和中间材料库。对于其它作业单位则根据实际的生产要求进行布置。作业单位划分根据其生产要求，为保证生产的连续性，控制生产成本，达到高的经济效益和员工关怀度，现将其作业单位划分为以下几个部分，如表1所示。表1作业单位划分表1、原料库2、中间材料库3、箱体加工区4、箱盖加工区5、隔盘加工区6、装配区7、包装区8、成品库9、工具室10、办公室11、更衣室12、配电室其中：原料库负责原材料的入库和存放购进的大件原材料，主要为钢板，其中划出一块区域专供存放废料；中间材料库存放外购小件如提手、铆钉、锁扣、隔盘支架、油漆等；箱体加工区为箱体加工场所，有剪板机、冲床、弧焊机、油漆喷机等加工机械；箱盖加工区为箱盖加工场所，有剪板机、冲床、弧焊机、油漆喷机等加工机械；隔盘加工区为中间隔盘隔盘加工场所，有剪板机、冲床、弧焊机、油漆喷机等加工机械；装配区完成工具箱总装的任务，靠自动传输装置传送带来进行物料从上一工位到下一工位的传送；包装区负责成品的检验包装，包装内容为产品和说明书；成品库用来存放下线后等待销售出库的产品，并且负责产品的出库作业；工具室用来存放各种修理工具如扳手、标准件等；办公室为车间行政人员

办公的场所；更衣室内设置卫生间；配电室放置配电设备。二、产品一产量分析生产的产品的多少及每种产品产量的高低决定了工厂车间的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式，根据已知条件可知，该布置设计的工具箱生产车间的产品品种单一，产量较大，其年产量为100000，属于大批量生产，适合按产品原则布置，宜采用流水线组织形式。三、产品工艺过程分析根据各零件的加工工艺流程图绘制工艺过程图，如图3-1、3-2、3-3、3-4所示其中图3-1中序号分别为：1一切料至宽，2—切料至长，3一冲制铆接孔，4一冲压成型，5一切料至宽，6—切料至长，7一冲压成型，8一焊接，9一焊接，10一喷漆。图3-2中序号分别为：1一切料至宽，2—切料至长，3一冲制铆接孔，4一冲压成型，5一切料至长，6一切料至宽，7一冲制铆接孔，8一冲压成型，9一焊接，10一喷漆。图3-3中序号分别为：1一切料至宽，2—切料至长，3一切料至宽，4—切料至长，5—冲压成型，6一焊接，7—切料至宽，8—切料至长，9一冲压成型，10—焊接，11一喷漆。图3-4中序号分别为：1一铆接提手，2一铆接上锁扣，3一铆接下锁扣，4一焊接，5一铆接，7—包装，8一成品库。原材料中间材料原材料原材料图3-1箱体工艺过程图 图3-2箱体工艺过程图原材料中间材料原材料原材料图3-1箱体工艺过程图 图3-2箱体工艺过程图图3-3箱体工艺过程图中间材料中间材料中间材料箱体箱盖中间材料中间材料隔盘图3-4总工艺流程图四、物流强度分析（一）计算物流量年产量为100,000个工具箱，年工作日为260天，则每天需要生产100,000/260=385个工具箱，每天的运量（托盘）说明如下：1块平板可以单独加工4个箱体或8个箱盖或12个中间隔盘。1个托盘可以装载4个箱体或8个箱盖或6个隔盘或4块平板或4个工具箱。1桶油漆可以油漆20个箱体或25个箱盖或30个隔盘。1个托盘可以装载6桶油漆。由于各加工区的焊条运量不大，所以直接在每天早晨上班时由当班车间主任到中间材料库取出。关于废料的处理，在原料库专门划出一块区域专供存放废料。所有废料都需要运至原料库等待处理。所以，在用托盘将所用材料运至个加工区后，转而将废料运走。1-3运量为24。每天加工385套工具箱，需要箱体385个，1块平板可以加工4个箱体，需要385/4=97块平板，1个托盘可以装载4个平板，需要97/4=24个托盘，所以24=（385/4）/4；1-4运量为12。每天加工箱盖385个，需要平板385/8=49块，需要49/4=12个托盘装载；5运量为8。每天加工隔盘385个，需要平板385/12=32块，需要用32/4=8个托盘装载；3运量为5。其中，需要油漆385/20=20桶，则用20/6=4个托盘来装载，另外隔盘支架1托盘；2-4运量为3。其中需要油漆385/25=16桶，用16/6=3个托盘装载；2-5运量为3。其中需要油漆385/30=13桶，用13/6=3个托盘装载；2-6运量为5。其中合页1托盘，内折页和铆钉1托盘，需要铆钉、下锁扣1托盘，铆钉、上锁扣、提手压盖1托盘，提手1托盘；1运量为28。每天运送24托盘的原材料，则产生24托盘的废料，另外会产生20/6=4托盘的空油漆桶，所以为28托盘。3-6运量为97。需要托盘385/4=97个来装载；4-1运量为

15。其中产生12托盘的废料，3托盘的空油漆桶；4-6运量为49。需要385/8=49个托盘来装载;5-1运量为11。其中产生8托盘的废料，3托盘的空油漆桶；5-6运量为65。需要386/6=65个托盘装载；6-7运量为97。需要托盘385/4=97个来装载；7-8运量为97。需要托盘385/4=97。包装完成的成品直接送入成品库。（二）绘制从至表根据工具箱的工艺过程图绘制出工具箱厂的物料运量从至表，如表4-1所示表4-1工具箱厂运量从至表1234567891011121原料库241282中间材料库53353箱体加工区28974箱盖加工区15495隔盘加工区11656装配区977包装区978成品库9工具室10办公室11更衣室12配电室（三）绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流运量从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表中，如4-2所示表4-2物流强度汇总表序号路线物流强度序号路线物流强度17一89791一41223一697105―11136k797111—5845一665122—3554一649132一6563一128142一4371一3241525384—►115（四）划分物流强度等级将同一作业单位对的物流强度合并，然后按物流强度从大到小排序，再按作业单位对物流的强度划分等级，物流强度等级划分采用A、E、I、O、U等级划分，U级代表那些无物流量的作业单位对。如表4-3,表中未出现的作业单位之间不存在固定的物流，因此物流强度等级为U级。作业单位对物流强度（按作业单位对合并后）0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100等级7—897A3—697A6—797A5—665E1—352E6—449E1—4'27I1—519I2—3—5O2—6—5O2—4一3O2—5—3O（五）绘制物流强度相关图根据以上分析，绘制物流强度相关图，如下图4-1所示1原料库k2中间材料库字如3箱体加工区斜f4箱盖加工区uvuvuyexfUMLiouvuvuyexfUMLioii10办公室11更衣室12配电室:图4-1物流强度相关图五、作业单位非物流相互关系分析针对工具箱的生产特点，制定各单位间相互关系密切程度理由，如表5-1所示，根据各单位间相互关系密切程度按A、E、I、O、U、X等级评定，其评定标准按表5-2所示。在此基础上建立非物流相关关系图，如图5-1所示。表5-1评定关系等级理由编号理由编号理由1工作流程的连续性5安全2生产服务6作业性质相似3物料搬运7振动、噪音4管理方便8人员联系符号AEIOUX意义绝对重要特别重要重要一般不重要不要靠近量化值43210-1比例（%）2-53-105-1510-2545-80根据需要1原料库*31原料库*32中间材料库了普3箱体加工区4箱盖加工区*5隔盘加工区6WE7包装区10办公室11更衣室u12配电室六、作业单位综合相关关系分析由图4-1和图5-1可知，工具箱厂生产车间作业单位之间物流关系与非物流关系不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两图合并后再进行分析判断，其合并过程如下：1、 选取加权值加权值的大小反应工厂布置时考虑因素的侧重点，对于该工具箱厂来说，物流因素m）不明显大于非物流因素（n），因此取加权值m:n=1:12、 综合相互关系的计算根据该厂各作业单位之间的物流关系与非物流关系等级的高低进行量化，并取加权求和，求出综合相互关系如表6-1所示当作业单位数为12时，总作业单位对数N=12*（12-1）/2=66，式中N为作业单位对数。因此表6-1中有66个作业单位对，即有66个相互关系。序号作业单位对关系综合关系物流关系，加权值1非物流关系，加权值1分数等级分数等级分数等级11—20U3E3I21—33E3E6E31—42I3E5I41—52I2I4I51—60U0U0U61—70U0U0U71—80U-1X-1X81—90U0U0U91—100U2I2O101—110U0U0U111—120U0U0U122—31O2I3I132—41O2I3I142—51O2I3I152—61O2I3I162—70U0U0U172—80U0U0U182—90U0U0U192—100U2I2O202—110U0U0U212—120U0U0U223—40U2I2O233—50U2I2O243—64A3E7E253—70U0U0U263—80U0U0U--273—90U2I2O283—100U-1X-1X293—110U1O1U303—120U0U0U314—50U2I2O324—63E3E6E334—70U0U0U344—80U0U0U354—90U2I2O364—100U-1X-1X374—110U1O1U384—120U0U0U395—63E3E6E405—70U0U0U415—80U0U0U425—90U2I2O435—100U-1X-1X445—110U1O1U455—120U0U0U466—74A4A8A476—80U0U0U486—90U1O1U496—100U1O1U506—110U1O1U516—120U0U0U527—84A4A8A537—90U1O1U547—100U1O1U557—110U1O1U567—120U0U0U578—90U1O1U588—100U2I2O598—110U1O1U608—120U0U0U619—100U1O1U629—110U0U0U639—120U0U0U6410—110U0U0U6510—120U0U0U6611—120U0U0U3、划分作业关系等级在表中综合关系分数取值范围为-1〜8,按分数排列得出各分数段所占比例如表6-2,在此基础上与表6-3中推荐的综合等级关系密度程度划分比例进行对比。若等级相差太大，则需对表6-1中作业单位对之间的关系密切程度作适当调整，使各等级比例与表6-3中推荐比例尽量接近。表6-2综合相互关系密切程度等级划分总分关系等级作业单位对数百分比％8A23%6-7E46%3-5I69.1%1-201015.2%0U4060.6%-1X46.1%表6-3综合相互关系密切程度等级与比例划分符号AEIOUX意义绝对重要特别重要重要一般不重要不要靠近量化值43210-1比例（％）1-32-53-85-1520-85根据需要4、建立作业单位间综合相互关系表将表6-1中的综合相互关系总分转化为密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图6-1所示11更衣室11更衣室12配电室1原料库2中间材料库3箱体加工区4箱盖加工区5隔盘加工区图6-1作业单位综合相互关系图七、影响布置的修正因素及实际限制工厂生产车间的布置要考虑多方面的因素，包括工作环境的安全与舒适，管理的方便性，空间利用率，外部交通条件，作业单位面积及建筑物外形，物流效率及方便性，对周围环境的影响，信息的传递，生产变化的适应性，工艺流程的要求等。八、工厂总平面布置1、绘制关系工作表根据作业单位综合相互关系图做出关系工作表，如表7-1所示

作业单位AEIOUX132,4,5106,7,9,11，12821,3,4,5,6107,8,9,11,1231,624,5,97,8,11,1210461,23,5,97,8,11,1210561,23,4,97,8,11,1210673,4,521,8,9,10,11,1276,81,2,3,4,5,9,10，11,1287102,3,4,5,6,9,11,12193,4,51,2,6,7,8,10,11,12101,2,86,7,9,11,123,4,5,111,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12121,2,3,4,5,6,7,8,9,10,112、作业单位位置相互图根据关系工作表绘制无面积拼块图，如图7-1所示459123678121110(a)101149167823512(b)145236781291110(c)图7-1无面积拼块图3、方案的评价与选择从工艺流程要求上来看，方案a、b、c都满足要求，但方案c中原料库1离箱体加工区3,箱盖加工区4,隔盘加工区5距离较近，且它们之间的物流量也较大，因此物流效率要高于方案a和b。方案c中生产区和非生产区是分离的，作业性质相似的作业单位安排在一起更便于管理，综合考虑方案c更为合理。4、面积图由于新车间的用地规定为不超过35米*80米，以6米*6米=36平方米为基本单元格，则总共有65个单元格，各作业单位的面积及单元格数按各作业单位面积需要设定的大小如表7-2所示，可以算出，总需求为2160平方米，圆整为2400平方米。表7-2各作业单位面积需求代号名称面积单元格数代号名称面积单元格数1原料库26087包装区12042中间材料库14048成品库420123箱体加工区28089工具室3014箱盖加工区280810办公室15045隔盘加工区280811更衣室3616装配区200612配电室201根据图7-1c的无面积拼块图拼出的面积拼块图有多种拼块方式，如图7-2所示需要的面积常受到实际可能或其他因素的限制，因此必须对所需面积进行适当调整，使之可行，即既符合建筑物的整体外形，又符合各作业单位面积的需要，经修正后块状布置图如7-3所示1〔1]111〔444 4444 45W、 55555A08888Q Q Q Q2 2 = 266566677888888；2 212911口1C:c需要的面积常受到实际可能或其他因素的限制，因此必须对所需面积进行适当调整，使之可行，即既符合建筑物的整体外形，又符合各作业单位面积的需要，经修正后块状布置图如7-3所示，最终工具箱厂的生产车间布置图见附录原料库4箱盖加工区3隔盘加工区8成品库W箱体加工区5装配区包装区£中间材料库止配电室:工具室--更衣室一。办公室图7-3修正后块状布置图九、设计小结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程.每一次的课程设计都有着丰富的收获，这次也不例外。两周的课程设计很快就结束了，但做的过程