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文檔簡介

1、畢業(yè)設計(論文) graduation project(thesis) ,xian siyuan university 題題 目目 : 企業(yè)組網(wǎng)與分析企業(yè)組網(wǎng)與分析 學學 院院 : : 西安思源學院西安思源學院 專專 業(yè)業(yè) : : 計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡 班班 級級 : 0808 計網(wǎng)統(tǒng)計網(wǎng)統(tǒng) 2 2 班班 姓姓 名名 : 學學 號號 : : 指導教師指導教師 : 西安思源學院教務處制 二零一 一年 摘摘 要要 工廠布置設計是一項多因素、多目標的系統(tǒng)優(yōu)化問題。學習和掌握工廠布 置設計方法最有效的手段就是直接參與設計工作。由于社會需要的多樣性,生 產(chǎn)不同產(chǎn)品的工廠之間必然存在差異,這就給工廠布置設

2、計帶來了難題。系統(tǒng) 布置設計(slp)方法提供了一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關系分析為主線 的規(guī)劃設計方法,采用一套表達極強的圖例符號和簡明表格,通過一系列條理 清晰的設計程序進行工廠布置設計。它是一套實踐性非常強的設計模式和規(guī)范 的設計程序,并且為設施規(guī)劃設計人員與生產(chǎn)管理人員廣泛采用,運用效果良 好。 論文介紹了應用 slp 法對贛州市金瓶開發(fā)區(qū)某磁性材料企業(yè) a 分廠進行平 面布置設計的過程及基本要素分析、物流分析、作業(yè)單位之間非物流相互關系 分析、總平面布置等。 關鍵字:slp;磁性材料廠;平面布置;系統(tǒng)布置設計;作業(yè)單位;物流分析; 工藝流程;相關圖 目目 錄錄 1. 概 述.1

3、 1.1 課題引入 .1 1.2 磁性材料的國內(nèi)外發(fā)展概況 .1 1.3 對磁性材料 a 分廠進行設計的目的和意義 .3 2 系統(tǒng)設計方法及原理.4 2.1 slp 法基本原理 .4 2.2 設計過程 .4 2.3 設計模型 .5 2.4 系統(tǒng)布置設計模式 .6 2.4.1 設計階段的劃分 .6 2.4.2 slp 設計模式 .8 3. lsp 在磁性材料廠設施布置中的應用 .10 3.1 基本要素分析(p、q、r、s、t 及作業(yè)單位).10 3.1.1 產(chǎn)品 p.10 3.1.2 數(shù)量 q.10 3.1.3 加工工藝路線 r.12 3.1.4 廠區(qū)作業(yè)單位的劃分 s.13 主要作業(yè)單位及其功

4、能:.14 3.1.5 時間安排 t.15 3.2 產(chǎn)品產(chǎn)量分析 .15 3.3 產(chǎn)品工藝過程分析 .15 3.3.1 計算物流量 .15 3.3.2 繪制產(chǎn)品的工藝過程圖 .15 3.4 繪制從至表 .16 3.5 劃分物流強度等級 .22 3.6 繪制作業(yè)單位物流相關圖 .23 3.7 作業(yè)單位非物流相互關系分析 .23 3.8 作業(yè)單位綜合相互關系分析 .25 3.9 作業(yè)單位位置相關圖 .28 3.9.1 計算綜合接近程度 .28 3.9.2 繪制作業(yè)單位位置相關圖 .29 3.10 總體布置 .31 4. 總 結(jié).36 5. 致 謝.38 參考文獻.39 1. 概 述 1.1 課題引

5、入課題引入 當今世界的稀土加工已趨成熟,對稀土一類生產(chǎn)資料的加工,主要采用萃取、 熔煉的方法,以最大限度地提取金屬元素。磁性材料廠作為一種新型的稀土產(chǎn)品 加工地,是根據(jù)用戶的需求,對稀土原料進行熔煉加工的、具有相應的倉儲、加 工、裝卸搬運、運輸、貿(mào)易、信息及服務等功能的稀有金屬生產(chǎn)組織。由于稀 土金屬生產(chǎn)加工的復雜,影響因素較多,決定了磁性材料廠的規(guī)劃和設計是一項 比較復雜的工作。 工廠布置設計是一項多因素、多目標的系統(tǒng)優(yōu)化問題。學習和掌握工廠布 置設計方法最有效的手段就是直接參與設計工作。由于社會需要的多樣性,生 產(chǎn)不同產(chǎn)品的工廠之間必然存在差異,這就給工廠布置設計帶來了難題。系統(tǒng) 布置設計

6、(slp)方法提供了一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關系分析為主線 的規(guī)劃設計方法,采用一套表達極強的圖例符號和簡明表格,通過一系列條理 清晰的設計程序進行工廠布置設計。它是一套實踐性非常強的設計模式和規(guī)范 的設計程序,并且為設施規(guī)劃設計人員與生產(chǎn)管理人員廣泛采用,運用效果良 好。 1.2 磁性材料的國內(nèi)外發(fā)展概況磁性材料的國內(nèi)外發(fā)展概況 磁性材料是電子行業(yè)非常重要的材料,在家電、汽車、計算器、通訊、醫(yī) 療、航天、軍事等領域的應用十分廣泛。經(jīng)過 20 多年的建設和發(fā)展,我國已經(jīng) 形成了品種齊全的磁性材料體系,各主要門類磁性材料的產(chǎn)量均居世界第一位。 目前我國磁性材料行業(yè)已經(jīng)形成了一定數(shù)量的大規(guī)

7、模骨干企業(yè),產(chǎn)質(zhì)量量和技 術檔次都有了較大幅度的提升,產(chǎn)品應用范圍正逐步向高檔領域擴展。中國的 磁性材料工業(yè)憑借豐富的資源和勞動力的優(yōu)勢,以及巨大的國內(nèi)外市場支持, 將有一個穩(wěn)定的發(fā)展時期。 由于國情等各方面的因素,國內(nèi)磁性材料行業(yè)落后歐美、日韓,中高端基 本上都控制在國外企業(yè)手中,總體來看,中國的磁體性能還以中低檔為多數(shù), 雖然產(chǎn)量高居世界第一,但產(chǎn)值并不理想。統(tǒng)計顯示,磁材出口均價還不到進 口磁材均價的一半,而這些出口磁材產(chǎn)品還是相對比較高檔的產(chǎn)品。近年來, 國內(nèi)磁性材料產(chǎn)業(yè)得到了很大發(fā)展,年增長率超過 20%,現(xiàn)在,我國磁性材料 工業(yè)在產(chǎn)量方面已經(jīng)初具規(guī)模,中低檔產(chǎn)品占據(jù)了較大的國際市場

8、,在高檔產(chǎn) 品方面開始形成競爭力。 2007 年,磁性材料行業(yè)迎來了又一個高速發(fā)展的機遇期。2007 年比 2006 年需求增長了 15%20%。中國的鐵氧體工業(yè)基本上保持在 20%以上速度增長, 平均每五年產(chǎn)量翻一番。目前磁性材料行業(yè)主要面臨兩大發(fā)展機遇,一是環(huán)保 節(jié)能的機遇,一是國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來的機遇。成本和下游產(chǎn)業(yè)鏈的變化,造成 了世界磁性材料產(chǎn)業(yè)鏈在歐洲美國日本中國的轉(zhuǎn)移,目前國內(nèi)磁性材料 的產(chǎn)量已占世界的 60%。由于世界上尚無其它地區(qū)能夠為磁性材料行業(yè)提供如 此有利的生產(chǎn)環(huán)境,該行業(yè)向國內(nèi)的轉(zhuǎn)移將成為長期的趨勢。我國的磁性材料 工業(yè)憑借豐富的資源和勞動力的優(yōu)勢,以及巨大的國內(nèi)外市場

9、的支持,從微不 足道的產(chǎn)業(yè)一躍成為全球的前列??v觀國際國內(nèi)市場發(fā)展的需求,磁性材料市 場前景十分光明。下游產(chǎn)品數(shù)字化和智能化的趨勢給磁性材料企業(yè)帶來市場空 間。汽車電機、寬帶網(wǎng)絡、信息家電市場的高速增長是磁材行業(yè)面臨的重大機 遇。 目前正值中國磁性材料行業(yè)大變革、大發(fā)展的時代,國內(nèi)磁材行業(yè)具備上 下游優(yōu)勢。原材料和下游兩方面的支撐使得中國磁性材料企業(yè)發(fā)展壯大,成為 日本、歐美廠商以外的磁性材料的主要來源。雖然在工藝、設備、原材料方面 遜于日本 tdk 等領先廠商,但國內(nèi)一些實力較強的企業(yè),如中科三環(huán)等已在子 行業(yè)中成為龍頭,并具備規(guī)模優(yōu)勢和下游議價能力,與全球龍頭廠商的差距也 在縮小。而經(jīng)濟衰

10、退導致國內(nèi)實力不強,管理不力的中小企業(yè)紛紛倒閉,這就 給一些有實力的公司提供了機遇。雖然業(yè)績受到很大的影響,但相比別的行業(yè), 還具有很大的競爭力。 鐵氧體與釹鐵硼在性能和價格方面各有優(yōu)劣,互替代空間不大。但釹鐵硼 由于體積小、重量輕、磁性強的優(yōu)點,在節(jié)能環(huán)保等新領域應用比重更高,成 長性更好。 我國的磁性材料產(chǎn)業(yè)需要通過技術創(chuàng)新,繼續(xù)加強稀土永磁材料的探索、 加強高檔稀土永磁材料的開發(fā),使我國稀土永磁材料能保持持續(xù)發(fā)展。從整體 上看中國磁性材料技術水平接近國際水平,但沒有自已的知識產(chǎn)權和創(chuàng)新的產(chǎn) 品。重點扶植中國專利產(chǎn)品,如釹鐵氮磁體,但必須要全行業(yè)和相關的配套行 業(yè)一起合作。同時還有產(chǎn)業(yè)的結(jié)

11、構調(diào)整,中國的磁性材料企業(yè)一定要有自己特 色的產(chǎn)品,在某一方面(價格、質(zhì)量、市場占有率)領先全行業(yè),使國內(nèi)外其 他企業(yè)無法競爭。中國的磁性材料產(chǎn)品特點要低價優(yōu)質(zhì),才能參于國際競爭。 我國的磁性材料企業(yè),加強自身的整合,不斷提高管理和技術水平,通過與國 外先進磁性材料企業(yè)加強合作,互助互利,使磁性材料產(chǎn)業(yè)更好的扎根于中國, 使中國的磁性材料產(chǎn)業(yè)更好的服務于全球。 預計到 2010 年中國的鐵氧體磁體的產(chǎn)量將全球的產(chǎn)量 60%以上,釹鐵硼磁 占全球的 80%;到 2020 年,中國市場需要永磁鐵氧體 50 萬噸,軟磁鐵氧體 20 萬噸,釹鐵硼磁體 7 萬噸,約占全球市場的 60%、40%和 60%

12、隨著現(xiàn)代系統(tǒng)優(yōu)化 技術的發(fā)展和計算機輔助設計技術的應用,工廠布置設計已廣泛地采用計算機 輔助設計來進行設施規(guī)劃與布置。由于影響設施布置的因素錯綜復雜,并且因 素之間相互影響、相互制約,而且大多數(shù)因素還具有不確定性,因此,在設施 布置設計中常常以物流分析作為其主要的內(nèi)容。大多數(shù)的計算機輔助設施布置 設計軟件也都是以物流分析為主,采用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法,并 將定性分析轉(zhuǎn)化為定量分析。作為現(xiàn)代設施設計人員與生產(chǎn)管理人員,掌握并 應用計算機輔助設施布置設計的方法和程序已成為必然。 1.3 對磁性材料對磁性材料 a 分廠進行設計的目的和意義分廠進行設計的目的和意義 在本次課程設計過程中,我以

13、某磁性材料企業(yè) a 分廠為例進行該廠的總平 面布置。布置中以物流分析和作業(yè)單位間相互關系分析等方面的知識為基礎。 在總布置中充分考慮了工作環(huán)境安全性、物流效率和搬運方便性、工藝流程的 連續(xù)性、人員車輛分流、輔助部門服務、管理方便性、布置方案的可擴展性和 綠化及防污染等因素,最終布置出一種較理想的方案,使企業(yè)在生產(chǎn)中物流、 人員和信息的傳遞效率最佳高,降低生產(chǎn)成本,從而使企業(yè)在激烈的市場競爭 中處于有利的位子。因此我要正確地運用工業(yè)工程基本原理及有關的專業(yè)知識, 對給定的生產(chǎn)系統(tǒng)進行詳細的分析。如果工廠的選址和平面布置不合理,在生 產(chǎn)進行中再來改善的成本和難度更高。平面布置對一個企業(yè)相當重要,對

14、此我 們應有足夠的重視,盡量在開始時做到最好。因此,此次設計的目的和意義是 對磁性材料 a 分廠平面布置做充分的考慮和分析,使工廠的平面布置和設備布 局達到最合理,從而提高企業(yè)在該行業(yè)的競爭力。其中設施設計又包含了:信 息系統(tǒng)設計、物流系統(tǒng)設計、布置設計、建筑設計和公用工程設計。這次課程 設計著重研究工廠總平面布置、車間布置及物料搬運等內(nèi)容,其目標是通過對 工廠各個組成部分相互關系的分析,進行合理的布置,得到高效運營的生產(chǎn)系 統(tǒng),獲得最佳的經(jīng)濟效益。 論文將運用 slp 設計模式對鄭州市開發(fā)區(qū)某磁性材料企業(yè) a 分廠進行平面 布置設計和對其進行基本要素分析、物流分析、作業(yè)單位之間非物流相互關系

15、 分析、總平面布置等。 2 系統(tǒng)設計方法及原理 2.1 slp 法基本原理法基本原理 繆瑟的系統(tǒng)布置設計 slp是一種最早應用于工廠設計的系統(tǒng)布置設計 方法,具有很強的條理性,是一種把物流分析與作業(yè)單元關系的密切程度分析相 結(jié)合、求得合理布置的技術。在布置設計領域獲得極其廣泛的運用。slp 方法 的依據(jù)和切入點是:產(chǎn)品 p、產(chǎn)量 q、工藝過程 r、輔助部門 s、時間 t 這 5 個 基本要素。采用 slp 法進行總平面布置的首要工作是對各作業(yè)單位之間的相互 關系做出分析,包括物流和非物流的相互關系,綜合得到作業(yè)單位相互關系表。 然后,根據(jù)相互關系表中作業(yè)單位之間相互關系的密切程度,決定各作業(yè)單

16、位之 間距離的遠近,安排各作業(yè)單位的位置,繪制作業(yè)單位相關圖,將各作業(yè)單位實際 占地面積與作業(yè)單位位置相關圖結(jié)合起來形成作業(yè)單位面積相關圖;通過作業(yè) 單位面積相關圖的修正和調(diào)整得到數(shù)個可行的布置方案;然后采用一定的評價 方法對各方案進行評價,擇優(yōu)選出最佳方案。 2.2 設計過程設計過程 為了完成工廠總平面布置設計,需要從擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和產(chǎn)量出發(fā),對 產(chǎn)品組成情況進行分析研究;確定各零件、部件生產(chǎn)類型,制定出各個零件、 部件的加工、裝配工藝流程;根據(jù)工藝流程和各階段的特點劃分出生產(chǎn)車間; 根據(jù)生產(chǎn)需要設置必要的職能部門以及附屬生產(chǎn)和生活服務部門;制定生產(chǎn)計 劃大綱;根據(jù)生產(chǎn)大綱以及約束條件,選

17、擇設施布置設計方法;進行布置設計, 得出多個可行的方案;選擇最優(yōu)方案,完成工廠布置設計。其設計過程如圖 2- 1 所示。 制定工藝路線 作業(yè)單位劃分 制定作業(yè)計劃 布置設計方法布置方案 定量約束方法 定性約束方法 。 。 圖 2-1 2.3 設計模型設計模型 在 rmuther 提出的系統(tǒng)布置設計(slp)中,把產(chǎn)品(product)、產(chǎn)量 (quantity)、生產(chǎn)路線(route)、輔助服務部門(serve)及生產(chǎn)時間安排(time) 等作為給定的基本要素或者原始資料來處理,這樣就形成了單純工廠布置模型, 如圖 2-2 所示。 圖 2-2 (1).產(chǎn)品(product)。產(chǎn)品是指待布置工廠

18、將要生產(chǎn)的品種、原材料或加工的零 布置設計方法 定性約束方法 。 定量約束方法 。 布置方案 件和成品等。具體包括品名、品種類型、材料、特性等,主要由生產(chǎn)綱領提供, 它影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的組成及其各作業(yè)單位問的相互關系、生產(chǎn)設備的類型、物 料搬運方式等。 (2).產(chǎn)量(quantity)。產(chǎn)量是指所生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量,可用件數(shù)、重最、體積等來 表示,它影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模、設備的數(shù)量、運輸量、建筑面積的大小等。 (3).生產(chǎn)路線(route)。為了完成產(chǎn)品的加工,生產(chǎn)滿足質(zhì)量要求的合格產(chǎn)品, 必須制定的工藝路線或工藝規(guī)程,它影響著物料搬運路線、倉庫、堆放地的位 置以及各作業(yè)單位之問的關系等。 (4).

19、輔助服務部(serve)。生產(chǎn)系統(tǒng)的組成大體上可以分為基本生產(chǎn)車間、輔助 生產(chǎn)車間、后勤服務、職能管理部門、科室部處、生活服務部門及倉儲部門等。 可以把為了保證基本生產(chǎn)車間和輔助生產(chǎn)車間正常運行所必需的工具、維修、 動力、管理部門、停車場、綠化帶以及后勤保障部門等統(tǒng)稱為輔助服務部門 s,其占地總面積有時甚至大于生產(chǎn)車間所占面積,所以布置設計時應給予足夠 的重視。 (5)時間(time)。時間是指在什么時候、用多少時間生產(chǎn)出產(chǎn)品。在工藝過程設 計中,根據(jù)時間因素確定生產(chǎn)所需各類設備的數(shù)量、占地面積的大小和操作人 員數(shù)量。 2.4 系統(tǒng)布置設計模式系統(tǒng)布置設計模式 任何一種系統(tǒng)設計過程都是反復迭代

20、、逐步細化的尋求最優(yōu)解的過程,工 廠布置設計更是如此。設計步驟的正確與否往往是工廠布置設計能否成功的關 鍵。系統(tǒng)布置設計 slp 模式就是一種人們廣為采用的、成功的設計方法。 2.4.1 設計階段的劃分 系統(tǒng)布置設計是一種邏輯性強、條理清楚的布置設計方法,整個設計過程 大體可劃分為確定位置、總體區(qū)劃、詳細布置及實施共 4 個階段。 (1).確定位置(階段 i) 在新建、擴建或改建工廠或車間時,首先應確定出新廠 房坐落的地區(qū)位置。在這個階段中,首先要明確待建工廠的產(chǎn)品、計劃生產(chǎn)能 力,參考同類工廠確定待建工廠的規(guī)模,從待選的新地區(qū)或現(xiàn)有工廠中確定可 供利用的廠址。 確定位置:工廠的確定位置 總體

21、規(guī)劃:初步規(guī)劃基本物流模式和總體布局 詳細布置:確定各作業(yè)單位的具體位置 實施:編制施工計劃,進行施工安裝 階段 時間 圖 2-3 (2).總體區(qū)劃(階段) 總體區(qū)劃又叫區(qū)域劃分,就是在已確定的廠址上規(guī)劃出 一個總體布局。 此階段中,首先應明確各生產(chǎn)車間、職能管理部門、輔助服務 部門及倉儲部門等作業(yè)單位的工作任務與功能,確定其總體占地面積及外形尺 寸。在確定了各作業(yè)單位之間的相互關系后,把基本物流模式和區(qū)域劃分結(jié)合 起來進行布置。 (3).詳細布置(階段) 詳細布置一般是指一個作業(yè)單位內(nèi)機器及設備的布置。 在詳細布置階段,要根據(jù)每臺設備、生產(chǎn)單元及公用、服務單元的相互關系, 確定出各自的位置。

22、 (4).實施 (階段) 在完成詳細布置設計后,經(jīng)上級批準可以進行施工設計, 繪制大量的詳細安裝圖,編制搬遷、安裝計劃,按計劃進行機器設備及輔助裝 置的搬遷、安裝施工工作。 在系統(tǒng)布置設計過程中,上述 4 個階段按圖 2-3 所示的順序交叉進行。在 確定位置階段,就必須大體確定各主要部門的外形尺寸,以便確定工廠總體形 狀和占地面積;在總體區(qū)劃階段,就有必要對某些影響重大的作業(yè)單位進行較 詳細的布置。整個設計過程中,隨著階段的進展,數(shù)據(jù)資料逐步齊全,能發(fā)現(xiàn) 前期設計中存在的問題,通過調(diào)整修正,逐步細化完善。 在系統(tǒng)布置設計 4 個階段中,階段 i 與階段由其他專業(yè)人員負責,系統(tǒng) 布置設計人員應積

23、極參與;階段和階段由系統(tǒng)布置設計人員完成。因此, 可以說工廠布置設計包括工廠總平面布置(總體區(qū)劃)設計及車間布置或車間平 面布置(詳細布置)設計兩項主要內(nèi)容。 2.4.2 slp 設計模式 在系統(tǒng)布置設計的階段和階段,可以采用系統(tǒng)布置設計 slp 程序來完 成。slp 設計程序模式如圖 2-4 所示。 2.4.3 slp 設計步驟 (1).準備原始資料。在系統(tǒng)布置設計開始時,首先必須明確給出基本要素 如產(chǎn)品 p、產(chǎn)量 q、生產(chǎn)工藝過程 r、輔助服務部門 s、及時間安排 t 等這些原 始資料,同時也需要對作業(yè)單位的劃分情況進行分析,通過分解與合并,得到 最佳的作業(yè)單位劃分狀況。所有這些均作為系統(tǒng)

24、布置設計的原始資料。 (2).工藝過程分析。通過零件的生產(chǎn)工藝過程和利用率,計算各工序之間的物流 量,繪制各零件的工藝過程圖,繪制多產(chǎn)品工藝過程圖,繪制各作業(yè)單位對之 間從何單位至何單位物流強度匯總表。 (3).物流分析與作業(yè)單位相互關系分析。以生產(chǎn)流程為主的企業(yè),因為物料移動 是工藝過程的主要組成部分,因此,物流分析是布置設計中最重要的方面;而 對于某些輔助服務部門或某些物流量較小的工廠,雖然物流關系不太密切,但 相互之間的聯(lián)系大,各作業(yè)單位之間的非物流關系對布置設計也就顯得很重要, 因此,需要對非物流關系進行詳細的分析。介于上述兩者之間的情況,在進行 作業(yè)單位相互關系分析時,需要綜合考慮作

25、業(yè)單位之間物流與非物流的相互關 系。物流分析的結(jié)果可以用物流強度等級及物流相關表格來表示。非物流的作 業(yè)單位間的相互關系,可以用關系密級及相互關系表來表示。在需要綜合考慮 作業(yè)單位間物流與非物流的相互關系時,可以采用簡單加權的方法將物流相關 表及作業(yè)單位間相互關系表綜合成綜合相互關系表。 (4).繪制作業(yè)單位位置相關圖。根據(jù)物流相關表與作業(yè)單位相互關系表,考慮每 對作業(yè)單位間相互關系等級的高低,決定兩作業(yè)單位相對位置的遠近,得出各 作業(yè)單位之間的相對位置關系,有些資料上也稱為拓樸關系。這時并未考慮作 業(yè)單位具體的占地面積,從而得到的僅是作業(yè)單位位置相關圖。 原始資料:p、q、r、s、t 及各作

26、業(yè)點 物流相關分析 所需面積 物流相關分析 相互關系圖 面積相關圖 可用面積 擬定幾種布置方案 最佳布置方案 方案評價 修正條件實際制約條件 圖 2-4 slp 設計程序模式 (5).作業(yè)單位占地面積計算。各作業(yè)單位所需占地面積與設備、人員、通道及輔 助裝置等有關,計算出的面積應與可用面積相適應。 (6).繪制作業(yè)單位面積相關圖。把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關 圖,就形成了作業(yè)單位面積相關圖。 (7).修正。作業(yè)單位面積相關圖只是一個原始布置圖,還需要根據(jù)其他因素進行 調(diào)整和修正。此時需要考慮的修正因素包括物料搬運方式、操作方式、儲存周 期等,同時還需要考慮實際限制條件,如成本、安

27、全和職工傾向等方面是否允 許。考慮了各種修正因素與實際限制條件后,對面積圖進行調(diào)整,得出數(shù)個有 價值的可行方案。 (8).方案評價與擇優(yōu)。針對得到的數(shù)個方案,需要進行費用及其他因素評價。通 過對各方案的比較評價,選出或修正設計方案,得到布置方案圖。 3. lsp 在磁性材料廠設施布置中的應用 布置一個磁性材料加工分廠 a,a 分廠成立于是 2001 年,地處鄭州市開發(fā) 區(qū),占地 30 畝。該廠自成立以來主營業(yè)務為多種稀有金屬氧化物,稀有金屬及 各種稀有金屬合金的生產(chǎn)加工與銷售。目前該廠主要產(chǎn)品有單一稀土金屬:金 屬釹、金屬鏑、金屬鐠;稀土合金有:鐠釹合金、釓鐵合金、鈥鐵合金等;年 綜合生產(chǎn)能力

28、 1560 噸。 3.1 基本要素分析基本要素分析(p、q、r、s、t 及作業(yè)單位)及作業(yè)單位) 對磁性材料廠的各種生產(chǎn)要素,作業(yè)單位進行計算分析。 3.1.1 產(chǎn)品 p 該廠生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有單一稀土金屬:金屬釹、金屬鏑、金屬鐠;稀土合 金有:鐠釹合金、釓鐵合金、鈥鐵合金等。 3.1.2 數(shù)量 q (1).計算每月各種稀土金屬的生產(chǎn)量 a 廠每月為自己生產(chǎn) 80 噸 nd-fe-b 的原料 產(chǎn)品以及生產(chǎn) 50t 外包產(chǎn)品的原料。其中生產(chǎn) 80 噸 nd-fe-b,需要 32%的稀土, 而稀土中 prnv 合金的含量為 90%;dy 的含量為 10%。為了節(jié)省原材料的成本, 10%的 prnv

29、合金可以用釓鐵合金替代;8%的 dy 可用鈥鐵合金替代。外包的 50 噸中,需要 80%的釓鐵合金、10%的鈥鐵合金、10%的 prnv 合金。各種稀土金屬 及合金的需求量如圖3-1 所示。 (2).計算單個熔煉爐的生產(chǎn)能力 工廠采用三班倒的生產(chǎn)方式,每臺熔煉爐每班 生產(chǎn) 11 塊稀土金屬塊,每塊金屬塊重 2kg。 所以每臺爐子每個月的生產(chǎn)能力為:112330=1980kg=1.98t (3).計算所需熔煉爐的個數(shù) 根據(jù)每臺爐子的月生產(chǎn)能力以及各種稀土金屬的月 需求量,可以計算出各種稀土金屬的生產(chǎn)需要的熔煉爐的個數(shù)。如表3-1所示。 金屬 名稱 每月需求 量/t 每臺爐子每 月產(chǎn)量/t 理論所

30、需爐子數(shù)量 /臺 實際所需爐 子數(shù)量/臺 合計/ 臺 表 3-1 熔煉爐需求表 為自己加工 的80t 32%稀土 90%prnd和 gdfe 10%dy和hofe 90%prnd10%gdfe92%dy8%hofe 外包50t 80%gdfe10%hofe10%prnd prnd25.736thofe5.205tgdfe42.304tdy2.355t 圖 3-1 各稀土金屬及合金的需求量 (4).計算拋光機的臺數(shù) 根據(jù)每臺熔煉爐的生產(chǎn)能力以及拋光機的加工速度可以 計算出所需拋光機的數(shù)量。如表3-2所示。 (5).計算切割機的臺數(shù) 根據(jù)每臺熔煉爐的生產(chǎn)能力以及切割機的加工速度可以 計算出所需切割

31、機的數(shù)量。如表3-2所示。 表 3-2 拋光機和切割機需求表 爐子數(shù) 量/臺 生產(chǎn)能力 (塊/月) 拋光機加工速 度(分鐘/塊) 所需拋光 機數(shù)量/臺 切割機加工速 度(分鐘/塊) 所需切割 機數(shù)量/臺 4039600661010 prnd25.7361.9812.997979813 dy2.355251.981.1895202022 gdfe42.3041.9821.3656565722 hofe5.20481.982.6286868693 40 (6).計算變壓器的數(shù)量 選用 315kv 的變壓器。每臺變壓器能負載 4 臺熔煉爐。 所以需要 40/4=10 臺變壓器。 3.1.3 加工工藝

32、路線 r 加工工藝路線如圖 3-2 和圖 3-3 所示。 溶鹽連續(xù)電解 ref3lif 配置溶鹽 爐氣co、co2等 出爐澆鑄 剝離 金屬pr、nd錠 分析檢驗切碎 合格品 表面拋光 切割機切割成合適 大小、形狀 真空、無氧 包裝 金屬成品 pr、nd 不合格 電解泥渣 廢電解質(zhì) 濕法回收 recl3、kcl 結(jié)晶 重 溶 合格 圖 3-2 稀土金屬加工工藝流程 溶鹽連續(xù)電解 無水ref3kcl 配置電解質(zhì) 爐氣co、co2等 出爐澆鑄 剝離、去皮 稀土金屬錠 清洗 包裝、稱重 稀土金屬成品 電解泥渣 廢電解質(zhì) 濕法回收 recl3、kcl 結(jié)晶 剝離溶鹽 回收cl2 圖 3-3 電解加工流程

33、 3.1.4 廠區(qū)作業(yè)單位的劃分 s 根據(jù)稀土金屬的加工工藝流程,可將其作業(yè)單位劃分為原材料倉庫、生產(chǎn) 車間(包括熔煉加工區(qū)、拋光區(qū)、切割區(qū)、清洗包裝區(qū)) 、檢驗部門、成品倉庫、 輔助服務部門(包括職工宿舍、食堂、值班室、停車場) 、辦公室。分別承擔原 材料的儲存、加工、檢驗、生產(chǎn)管理與服務等各項生產(chǎn)任務。如下表 3-3 所示。 表 3-3 作業(yè)單位及其用途 序 號 作業(yè)單元 名稱 用 途建筑面積 m2結(jié)構形式備注 1 原材料庫儲存原料 1000 2 電解車間電解、鑄造、剝離 3000 3 檢驗車間檢驗分析 600 4 廢品處理 車間 粉碎不合格 產(chǎn)品及切割廢料 200 5 拋光車間拋光、打磨

34、 500 6 切割車間切割產(chǎn)品 500 7 包裝車間充氬真空、包裝 250 8 成品倉庫成品儲存 500 9 辦公 服務樓 辦公室、食堂、休息室等 700 10 備用設備 車間 備用設備儲藏維修處 100 主要作業(yè)單位及其功能: (1).原材料庫 產(chǎn)品金屬釹的原材料金屬釹氧化物、包裝袋都是采用外購的方法 獲得,入廠后由原材料庫保存。 (2).電解車間 將原材料在電解爐中電解,電解出來的產(chǎn)品然后進行鑄造、成型、 剝離。 (3).半成品暫存 電解鑄造生產(chǎn)出來的稀土金屬送入半成品庫進行儲存。 (4).檢驗車間 半成品中的稀土金屬取樣送入檢驗室進行檢驗分析,合格品送入 拋光車間進行表面拋光處理,不合格

35、產(chǎn)品送入廢品處理車間進行粉碎。 (5).拋光車間 對合格產(chǎn)品進行表面拋光處理。 (6).切割車間 將稀土金屬加工成特定規(guī)格大小的金屬塊。 (7).包裝車間 拋光后的產(chǎn)品經(jīng)過切割處理然后進行充氬真空包裝,然后送入成 品庫。 (8).成品倉庫 所有合格稀土金屬及其合金產(chǎn)品存放在成品庫中儲存,等待出廠。 3.1.5 時間安排 t 工廠采取 24 小時分 3 班不間斷生產(chǎn)的生產(chǎn)方式。 3.2 產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)量分析產(chǎn)量分析 生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及產(chǎn)品的產(chǎn)量的高低,決定了工廠的生產(chǎn)的類型, 進而影響著工廠設備的布置形式。根據(jù)以上已知條件可知,待布置設計的 a 廠 的產(chǎn)品品種單一,產(chǎn)量較大,其年產(chǎn)量為 1560

36、 噸,屬于大量生產(chǎn),適合按工藝 原則布置。 3.3 產(chǎn)品工藝過程分析產(chǎn)品工藝過程分析 3.3.1 計算物流量 通過對產(chǎn)品加工、檢驗、包裝等各種加工階段以及工藝過程路線的分析, 計算每個工藝過程各工序加工前產(chǎn)品單件重量以及產(chǎn)生的廢料重量,并根據(jù)生 產(chǎn) 1000t 產(chǎn)品計算物流量。如表 3-4 所示: 表 3-4 稀土金屬及其合金的毛重及廢料 產(chǎn)品名稱毛重/103t廢料/103t 稀土金屬及其合金 1.30.3 3.3.2 繪制產(chǎn)品的工藝過程圖 根據(jù)稀土金屬及其合金的加工工藝過程與物流量,繪制的稀土金屬及其合 金的工藝過程如圖 3-4 所示:單位(103kg) 3.4 繪制從繪制從至表至表 將各個

37、部門、車間的距離以及物流量制成從至表。表 3-5 表示各作業(yè)單 位之間的相互距離,表 3-6 表示稀土金屬及其合金產(chǎn)品每日的搬運量,表 3-7 表示稀土金屬及其合金的搬運總量。將表 3-7 稀土金屬及其合金中的物流強度 按作業(yè)單位對匯總到表 3-8 物流強度匯總表中。 1 儲 23 4 5 6 7 原材料 廢料 廢料 廢料 0.05 0.025 0.025 1 1.3 1.05 1.025 1 1 圖 3-4 稀土金屬及其合金工藝過程圖 1原材料庫 2電解車間 3檢驗車間 4拋光車間 5切割車間 6包裝車間 7成品倉庫 0.05 廢料 0.2 表 3-5 作業(yè)單位距離從至表 序號 123456

38、789 序號 作業(yè)單 位(至) 作業(yè)單 位(從) 原 材 料 庫 電 解 車 間 檢 驗 車 間 廢 品 處 理 拋 光 車 間 設 備 備 用 車 間 切 割 車 間 包 裝 車 間 倉 庫 合 計 1 原材 料庫 6060609080100110120680 2 電解 車間 557550758595390 3 檢驗 車間 154015506070250 4 廢品 處理 75308595105390 5 拋光 車間 50102030110 6 設備 備用 758595255 7 切割 車間 102030 8 包裝 車間 1010 9 倉庫 2115 表 3-6 稀土金屬及其合金搬運數(shù)量從至表

39、 序號 123456789 序號 作業(yè)單位 (至) 作業(yè)單 位(從) 原 材 料 庫 電 解 車 間 檢 驗 車 間 廢品 處理 拋 光 車 間 設 備 備 用 車 間 切 割 車 間 包 裝 車 間 倉 庫 合 計 1 原材料庫 1.31.3 2 電解車間 0.050.21.051.3 3 檢驗車間 0.050.05 4 廢品處理 0.30.3 5 拋光車間 0.0251.0251.05 6 設備備用 0 7 切割車間 0.02511.025 8 包裝車間 11 9 倉庫 0 10 合計 01.60.050.31.0501.025116.025 3-7 稀土金屬搬運總量從至表 序號 1234

40、567 89 序號 作業(yè)單 位(至) 作業(yè) 單位(從) 原 材 料 庫 電 解 車 間 檢驗 車間 廢品 處理 拋光 車間 設 備 備 用 車 間 切割 車間 包 裝 車 間 倉 庫 合計 1 原材料庫 7878 2 電解車間 0.25178.7580 3 檢驗車間 0.750.75 4 廢品處理 1.51.5 5 拋光車間 1.87510.2512.13 6 設備備用 0 7 切割車間 2.1251012.13 8 包裝車間 1010 9 倉庫 0 10 合計 079.50.255.7578.75010.251010194.5 表 3-8 物流強度匯總表 序號(作業(yè)單 位對) 作業(yè)單位對物流

41、強度 1(1-2) 原材料-電解 78.00 2(2-3) 電解-檢驗 0.25 3(2-5) 電解-拋光 78.75 4(5-7) 拋光-切割 10.25 5(7-8) 切割-包裝 10.00 6(8-9) 包裝-倉庫 10.00 7(2-4) 電解廢品 2.50 8(3-4) 檢驗廢品 0.75 9(5-4) 拋光廢品 1.88 10(7-4) 切割廢品 2.13/194.5 表 3-9 各作業(yè)單位按物流強度大小排序 序號 作業(yè)單位 對 物流強度 1 (2-5)78.75 2 (1-2)78.00 3 (5-7)10.25 4 (7-8)10.00 5 (8-9)10.00 6 (2-4)

42、2.50 7 (7-4)2.13 8 (5-4)1.88 9 (3-4)0.75 10 (2-3)0.25/194.5 3.5 劃分物流強度等級劃分物流強度等級 將各作業(yè)單位對的物流強度按大小排序,自大到小填入物流強度分析表中, 根據(jù)物流強度分布劃分物流強度等級。 作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級,應該按照物流路線比例或者 承擔的物流量比例來確定。針對稀土金屬及其合金的工藝過程圖,利用統(tǒng)計的 物流強度,按從小到大的順序繪制物流強度分析表 由于直接分析大量物流數(shù)據(jù)比較困難且沒有必要,我們將物流強度轉(zhuǎn)化為 五個等級,分別用符號 a、e、i、o、u 來表示,其物流強度逐漸減小,對應著 超高物流

43、強度、特高物流強度、較大物流強度、一般物流強度和可忽略搬運五 種物流強度。將表 3-8 所表示的物流強度排序繪制成表 3-10 所示的物流強度分 析表。 表 3-10 物流強度分析表 序號 作業(yè)單位對 (路線) 物 流 強 度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 物流強 度等級 12-5a 21-2a 35-7e 47-8e 58-9e 62-4i 77-4i 85-4i 9 3-4 o 102-3o 3.6 繪制作業(yè)單位物流相關圖繪制作業(yè)單位物流相關圖 根據(jù)以上分析,繪制作業(yè)單位物流相關圖,如下表 3-11 所示。 表 3-11 作業(yè)單位物流相關表 3.7 作業(yè)單位非物流相互

44、關系分析作業(yè)單位非物流相互關系分析 針對稀土金屬及其合金的生產(chǎn)特點,制定各作業(yè)單位之間的相互關系密切 程度理由如下表 3-12 所示,根據(jù)表 3-12 制定稀土金屬及其合金基準相互關系 表,如表 3-13 所示,在此基礎上建立各作業(yè)單位非物流相互關系表,如表 3- 14 所示。 表 3-12 各作業(yè)單位相互關系密切程度理由 編號理由編號理由 原材料倉庫 a u 切割車間 電解車間 o 設備備用車間 u 廢品處理車間 i 檢驗車間 o 拋光車間 u u i a u u u i u u u u u e u 包裝車間 e 成品倉庫 u u u u e u u u u u u u u u 1 工作流程

45、 的連續(xù)性 5 安全與污染 2 生產(chǎn)服務 6 振動、噪 聲、煙塵 3 物料搬運 7 人員聯(lián)系 4 管理方便 8 信息傳遞 表 3-13 基準相互關系 字母一對作業(yè)單位密切程度的理由 a 原材料庫與電解車間 電解車間與鑄造車間 搬運物料的數(shù)量、次數(shù)、 以及類似的搬運問題 e 鑄造車間與檢驗車間 檢驗車間與半成品庫 搬運物料的數(shù)量與形式 服務的頻繁與緊急程度 i 表面加工車間與切割車間 切割車間與包裝車間 包裝車間與成品庫 搬運物料的數(shù)量、次數(shù)、 以及類似的搬運問題 服務的頻繁程度 o 檢驗車間與廢品處理車間 廢品處理車間與電解車間 聯(lián)系頻繁程度 管理方便 u 設備維修與原材料庫,半成品庫,成品庫

46、原 材料庫與半成品庫,成品庫及檢驗車間 接觸不多、不常聯(lián)系 聯(lián)系密切程度不大 x 辦公樓與電解車間,鑄造車間,檢驗車間灰塵、噪聲、振動、異味、 煙塵、濕度 表 3-14 各作業(yè)單位非物流相互關系表 原材料倉庫 a/3 u 切割車間 電解車間 o/4 設備備用車間 u 廢品處理車間 i/3 檢驗車間 o/1 拋光車間 u u i/1 a/3 u u u i/3 u u u u u e/3 u 包裝車間 e/3 成品倉庫 u u u u e/3 u u u u u u u u u 辦公室 o/4 o/8 x/6 o/4 x/6 o/5 i/4 e/8 o/4 3.8 作業(yè)單位綜合相互關系分析作業(yè)單

47、位綜合相互關系分析 從圖 3-11 和圖 3-14 可知,a 廠作業(yè)單位物流相關與非物流相互關系不一 致,為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關系密切程度,需要將兩表合并后再進 行分析判斷。其合并過程如下: 3.8.1 選取加權值 加權值的大小反映工廠布置時考慮因素的側(cè)重點,對于稀土金屬及其合金 來說,物流因素(m)影響大于其他非物流因素(n),因此,取加權值 m:n=3:2。 3.8.2 綜合相互關系的計算及關系表的繪制 根據(jù) a 廠各作業(yè)單位對之間的物流與非物流關系等級的高低進行量比并加 權求和,求出綜合相互關系等級如表 3-15 所示。 當作業(yè)單位數(shù)目為 10 時,總作業(yè)單位對數(shù)為: p=10

48、(10-1)2=45 式中,p 為作業(yè)單位對數(shù)。 因此,表 3-15 中有 45 個作業(yè)單位對,即有 45 個相互關系。表 3-16 為綜 合相互關系表. 表 3-15 綜合相互關系等級表 物流關系加權值:3非物流關系加權值:2綜合關系 作業(yè)單位對 分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級 1-24a4a20a 1-30u0u0u 1-40u0u0u 1-50u0u0u 1-60u0u0u 1-70u0u0u 1-80u0u0u 1-90u0u0u 1-100u1o2o 2-31o1o5o 2-42i2i10i 2-54a4a20a 2-60u0u0u 2-70u0u0u 2-80u0u0u 2-90u0u0

49、u 2-100u3e6i 3-41o1o5o 3-50u0u0u 3-60u0u0u 3-70u0u0u 3-80u0u0u 3-90u0u0u 3-100u2i4o 4-52i2i10i 4-60u0u0u 4-72i2i10i 4-80u0u0u 4-90u0u0u 4-100u1o2o 表 3-16 綜合相互關系表 5-60u0u0u 5-73e3e15e 5-80u0u0u 5-90u0u0u 5-100u-1x-2x 6-70u0u0u 6-8ou0u0u 6-90u0u0u 6-100u1o2o 7-83e3e15e 7-90u0u0u 7-100u-1x-2x 8-93e3e15

50、e 8-100u1o2o 9-100u1o2o 原材料倉庫 a u 切割車間 電解車間 o 設備備用車間 u 廢品處理車間 i 檢驗車間 o 拋光車間 u u i a u u u i u u u u u e u 包裝車間 e 成品倉庫 u u u u e u u u u u u u u u 辦公室 o o x o x o o i o 3.9 作業(yè)單位位置相關圖作業(yè)單位位置相關圖 對作業(yè)單位綜合相關程度進行分析并繪制作業(yè)單位位置相關圖 3.9.1 計算綜合接近程度 由于 a 分廠的作業(yè)單位之間相互關系數(shù)目較多,為繪圖方便,先計算各作 業(yè)單位的綜合接近程度,如表 3-17 所示。綜合接近程度分數(shù)越

51、高,說明該作業(yè) 單位越要靠近布置圖的中心,分數(shù)越低,說明該作業(yè)應該遠離布置圖的中心, 最好處于布置圖的邊緣。因此,布置設計應該按綜合接近程度分數(shù)高低順序進 行,即按綜合接近程度分數(shù)高低順序來布置作業(yè)單位順序。 表 3-17 綜合接近程度排序表 作業(yè)單 位代號 12345678910 1a/4u/0u/0u/0u/0u/0u/0u/0o/1 2a/4o/1i/2a/4u/0u/0u/0u/0i/2 3u/0o/1o/1u/0u/0u/0u/0u/0o/1 4u/0i/2o/1i/2u/0i/2u/0u/0o/1 5u/0a/4u/0i/2u/0e/3u/0u/0x/-1 6u/0u/0u/0u/

52、0u/0u/0u/0u/0o/1 7u/0u/0u/0i/2e/3u/0e/3u/0x/-1 8u/0u/0u/0u/0u/0u/0e/3e/3o/1 9u/0u/0u/0u/0u/0u/0u/0e/3o/1 10o/1i/2o/1o/1x/-1o/1x/-1o/1o/1 綜合接 近程度 51338817746 排序 71923104586 3.9.2 繪制作業(yè)單位位置相關圖 表 3-18 密切程度等級表 序號系數(shù)值線條數(shù)密切程度等級顏色規(guī)范 a4/ 絕對必要紅 e3/ 特別重要桔黃 i2/ 重要綠 o1/ 一般藍 u0 不重要不著色 x-1- 不希望棕 xx-2 - - 極不希望黑 在繪制作

53、業(yè)單位位置關系圖時,作業(yè)單位之間的相互關系用表 3-18 所示的 連線類型來表示,為了繪制簡便,用內(nèi)標注號碼來表示作業(yè)單位,而不嚴格 的區(qū)分作業(yè)單位的性質(zhì)。位置相關圖如圖 3-5 所示。 圖 3-5 作業(yè)單位位置相關圖 10 6 3 1 2 5 4 7 8 9 3.10 總體布置總體布置 變壓器 配電室 90 90 90 90 停車場 2500.00 2000.00 廁 所 職工宿舍 綠化帶 原材料 倉庫 拋光切割車間 包裝車間 成品倉庫 公路 運動場 半成 品區(qū) 原料區(qū) 爐 區(qū) 爐 區(qū) 衛(wèi)生間 設備備 用車間 貨梯 向上 廢料加 工區(qū) 貨梯 圖 3-6 總布置圖 半成 品區(qū) 原料區(qū) 衛(wèi)生間

54、設備備 用車間 貨梯 向上 廢料加工 區(qū) 貨梯 操 作 區(qū) 操 作 區(qū) 配電器熔煉爐 圖 3-7 一樓布置圖 貨梯 衛(wèi)生間 向上 檢驗區(qū) 辦公區(qū) 休息區(qū) 廢料堆 放區(qū) 貨梯 圖 3-8 二樓布置圖 衛(wèi)生間 貨梯 向上 爐 區(qū) 爐 區(qū) 半成 品區(qū) 原料區(qū) 廢料處理 區(qū) 休息區(qū) 操 作 區(qū) 操 作 區(qū) 配電器熔煉爐 貨梯 圖 3-9 三樓布置圖 衛(wèi)生間 向上 辦公區(qū) 食堂 休息區(qū) 貨梯 圖 3-10 四樓布置圖 4. 總 結(jié) 設施規(guī)劃與物流分析作為我們的主要專業(yè)課之一,我從一開始就對其有了 濃厚的興趣,這次課程設計,又使我對其在實際中的應用步驟有了深刻了解。 這次設施規(guī)劃與物流系統(tǒng)分析課程設計我們

55、歷時半個月,經(jīng)過半個月的奮 戰(zhàn)我的課程設計終于完成了。在做課程設計以前我覺得課程設計只是對所學知 識的單純總結(jié),但是通過這次做課程設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程設 計不僅是對前面所學知識的一種檢驗,而且也是對自己能力的一種提高。通過 這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多, 以前老是覺得自己什么東西都會,什么東西都懂,有點眼高手低。通過這次課 程設計,我才明白學習是一個長期積累的過程,在以后的工作、生活中都應該 不斷的學習,努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。它不僅僅讓我們綜合那些理論知 識來運用到設計和創(chuàng)新,還讓我們知道了一個團隊凝聚在一起時所能發(fā)揮出的 巨大潛能! 半個月前我們六個人還在為到底怎么下手開始設計而煩惱,最后還是在吳 老師的耐心分析講解才使我們初步了解了設計的步驟,但是隨之而來的問題卻 遠比我們想想的要困難的多。沒想到這項看起來不需要多少技術的工作卻是非

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