設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計

設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計說明書姓名李力工作單位中南大學(xué)指導(dǎo)教師王鉛陳宇答辯時間目錄一概述二基本要素分析1液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)2作業(yè)單位劃分3液壓轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程三物流分析1產(chǎn)品工藝過程分析2各自制零件工藝過程圖3多種產(chǎn)品工藝過程表4物流強(qiáng)度分析四作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析五工廠總平面布置1綜合接近程度計算2作業(yè)單位位置相關(guān)圖3作業(yè)單位面積相關(guān)圖4布置方案5機(jī)加工車間布置圖六總結(jié)一概述現(xiàn)有一叉車修理廠，占地面積為16000m2，廠區(qū)南北長200m，東西寬80m。所處地理位置如圖1所示，該廠職工人數(shù)為300人，計劃改建成年產(chǎn)6000套液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠，需要完成工廠總平面布置設(shè)計。圖1待建液壓轉(zhuǎn)向器廠廠區(qū)圖二基本要素分析1液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)液壓轉(zhuǎn)向器的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，由22個零件，組件構(gòu)成，每個零、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表1中。圖2液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)表1零件明細(xì)表工廠名稱：液壓轉(zhuǎn)向器廠產(chǎn)品名稱液壓轉(zhuǎn)向器序號零件名稱自制外購材料單位成品消耗量單件重量(kg)備注大型號中型號小型號1連接塊組件√20鋼10.090.070.052前蓋√HT25010.90.60.33X型密封圈√橡膠10.040.030.024擋環(huán)√20鋼10.030.020.0255滑環(huán)√20鋼10.030.020.026彈簧片√65Mn70.010.010.017拔銷√65Mn10.020.020.028聯(lián)動軸√45鋼10.270.20.159閥體√HT250175310閥芯√45鋼10.60.40.211閥套√20鋼10.560.40.3612隔盤√20鋼10.320.250.1513限位柱√45鋼10.010.010.0114定子√40Cr11.2010.815轉(zhuǎn)子√45鋼10.600.500.416后蓋√20鋼10.800.600.5017螺栓√45鋼60.020.150.1518O型密封圈√橡膠30.010.010.0119限位螺栓√45鋼10.020.150.1520油堵√塑料50.010.010.0121標(biāo)牌√鋁10.010.010.0122護(hù)蓋√塑料1.10.010.010.012作業(yè)單位劃分根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器機(jī)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，液壓轉(zhuǎn)向器廠設(shè)立如表二所示11個作業(yè)單位，分別承擔(dān)原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗(yàn)、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。表2作業(yè)單位建筑物匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積(m2)結(jié)構(gòu)形式備注1原材料庫存儲鋼材、鑄錠20×30露天2鑄造車間鑄造12×243熱處理車間熱處理12×124機(jī)加工車間車、銑、鉆削18×365精密車間精鏜、磨削12×366標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫存儲外購件、半成品12×247組裝車間組裝轉(zhuǎn)向器12×368性能試驗(yàn)室轉(zhuǎn)向器性能檢驗(yàn)12×129成品庫成品儲存12×1210辦公服務(wù)樓辦公室、食堂等80×6011設(shè)備維修車間機(jī)床維修12×243液壓轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程由于液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)工藝過程也不復(fù)雜，總的工藝過程可分為零、組件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗(yàn)與成品存儲等階段。（1）零、組件制作與外購液壓轉(zhuǎn)向器上的標(biāo)準(zhǔn)件、異形件如塑料護(hù)蓋、鋁制標(biāo)牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫保存。其它零件由本廠自制，其工藝過程分別見表3至表15。表中各工序加工前工件重量為：該工序加工后工件重量/該工序材料利用率。（2）標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)的零、組件經(jīng)車間內(nèi)檢驗(yàn)合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標(biāo)準(zhǔn)件和外協(xié)件均存放在半成品庫。（3）組裝所有零、組件在組裝車間集中組裝成液壓轉(zhuǎn)向器成品。（4）性能試驗(yàn)所有組裝出的液壓轉(zhuǎn)向器均需進(jìn)行性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格的成品送入成品庫，試驗(yàn)不合格的返回組裝車間進(jìn)行修復(fù)。一次組裝合格率估計值為80%，二次組裝合格率為100%。（5）成品存儲所有合格液壓轉(zhuǎn)向器存放在成品庫待出廠。表3液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）連接塊組件1200.096000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車、鏜、壓裝553半成品庫暫存4性能實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)表4液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）前蓋2HT2500.906000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫準(zhǔn)備鑄錠2鑄造車間鑄造603機(jī)加工車間粗銑、鏜、鉆804精密車間精鏜955半成品庫暫存6性能實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)表5液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）擋環(huán)4200.036000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車削403半成品庫暫存表6液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）滑環(huán)5HT2500.036000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車削403半成品庫暫存表7液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）聯(lián)動器8450.276000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車、銑403精密車間精磨994半成品庫暫存表8液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）滑環(huán)9HT2507.006000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫準(zhǔn)備鑄錠2鑄造車間鑄造603機(jī)加工車間粗銑、鏜704精密車間精鏜905半成品庫暫存表9液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）閥芯10450.66000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間粗車、鉆、銑703熱處理車間熱處理4精密車間精磨995半成品庫暫存表10液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）閥套11200.566000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車削803半成品庫暫存表11液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）隔盤12200.326000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間銑、鉆803半成品庫暫存表12液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）限位柱13450.016000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車、鏜703熱處理車間熱處理4精密車間端磨995半成品庫暫存表13液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）定子1440Cr1.206000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2熱處理車間退火3機(jī)加工車間車、鉆、插、銑504熱處理車間調(diào)質(zhì)5精密車間研磨996半成品庫暫存表14液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）轉(zhuǎn)子15450.606000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2熱處理車間正火3機(jī)加工車間車、銑、鉆704熱處理車間淬火5精密車間研磨996半成品庫暫存表15液壓轉(zhuǎn)向器零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件重量（Kg）計劃年產(chǎn)量（套）年產(chǎn)總量（Kg）后蓋16200.806000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間車、鉆803半成品庫暫存三物流分析物流相關(guān)分析是機(jī)械制造廠平面布置的基礎(chǔ)，主要從以下步驟來進(jìn)行分析：1產(chǎn)品工藝過程分析由于各個部件的年需求量是固定的，也就是說液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)呈理想狀態(tài)（零庫存生產(chǎn)），所以全年的物流量就沒有必要給出。工藝過程表計算出各個工序加工前后單件重量及廢料重量如下表16所示：表16各個零件原料重量與成品重量對比表產(chǎn)品名稱件號材料原料重量（kg）材料利用率（%）成品重量（kg）廢料（kg）連接塊組件1200.164550.090.074前蓋2HT2601.97445.60.91.074當(dāng)環(huán)4200.075400.030.045滑環(huán)5200.075400.030.045聯(lián)動器8450.68239.60.270.412閥體9HT25018.5237.8711.52閥芯10450.86669.30.60.266閥套11200.7800.560.14隔盤12200.4800.320.08限位柱13450.014469.30.010.0044定子1440Cr2.42449.51.21.224轉(zhuǎn)子15450.86669.30.60.266后蓋16201800.80.22各個自制零部件工藝過程圖如圖3自制零部件工藝過程圖圖4液壓轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程圖3多種產(chǎn)品工藝過程表按照各種產(chǎn)品的物流強(qiáng)度大小順序，在多種產(chǎn)品工藝過程表由左到右排列產(chǎn)品工藝過程，即左邊的物流強(qiáng)度最大，右邊的物流強(qiáng)度最小。因?yàn)楫a(chǎn)品的年產(chǎn)量為6000，設(shè)每年工作300天，即每天生產(chǎn)20件，及20件/班。計算各產(chǎn)品的物流強(qiáng)度，連接塊組件1.8kg/班，前蓋18kg/班，擋環(huán)0.6kg/班，滑環(huán)0.6kg/班，聯(lián)動器5.4kg/班，閥體140kg/班，閥芯12kg/班，閥套11.2kg/班，隔盤6.4kg/班，限位柱0.2kg/班，定子24kg/班，轉(zhuǎn)子12kg/班，后蓋16kg/班。找出各零件的第一道工序，分別為銑床，車床等。已經(jīng)排序的不重復(fù)排序，按物流強(qiáng)度大小排序?yàn)殂姶?、車床。取第二道工序，分別為鏜床和鉆床等，已經(jīng)排序的不重復(fù)排序，按物流強(qiáng)度大小排序?yàn)殓M床、鉆床。取第三道工序，分別為檢驗(yàn)、插床和壓裝等，已經(jīng)排序的不重復(fù)排序，按物流強(qiáng)度大小排序?yàn)闄z驗(yàn)、插床、壓裝。取后面工序，因均已出現(xiàn)，則不再重復(fù)。至此已得到多種產(chǎn)品工藝過程表，如表17所示，考慮各工序間的物流狀況，取不同的加權(quán)值經(jīng)過求和求出物流程度W為500kg。嘗試交換存在物流倒流狀況的工序。嘗試交換工序1和2，經(jīng)計算得知，物流量增大為708.2.經(jīng)過進(jìn)一步試探，發(fā)現(xiàn)物流順流程度不再增加，則得到了最佳順序的多種產(chǎn)品工藝過程表18。表17初始多種產(chǎn)品工藝過程表表18最佳順序多種產(chǎn)品工藝過程表4物流強(qiáng)度分析（1）作業(yè)單位之間的物流強(qiáng)度通過計算個單位之間的物流強(qiáng)度并折算到全年物流強(qiáng)度，得出物流強(qiáng)度匯總表，下表19。表19作業(yè)強(qiáng)度匯總表序號作業(yè)單位對物流強(qiáng)度物流強(qiáng)度等級11-2122958A27-889358A36-774460E48-974460E52-473770E65-663480I74-553988I83-434344.6I91-423858.4O101-319740O113-514604.6O124-610980O（2）作業(yè)單位物流強(qiáng)度分析由前面的物流強(qiáng)度匯總表19可以求出物流強(qiáng)度統(tǒng)計圖21，并根據(jù)物流強(qiáng)度等級分劃表20得出物流強(qiáng)度等級填入物流強(qiáng)度匯總表17最后一列中。表20物流強(qiáng)度等級劃分物流強(qiáng)度等級符號物流路線比例(%)承擔(dān)物流量比例(%)超高物流強(qiáng)度A1040特高物流強(qiáng)度E2030較大物流強(qiáng)度I3020一般物流強(qiáng)度O4010可忽略搬運(yùn)U表21物流強(qiáng)度分析表（3）作業(yè)單位物流相關(guān)原始分析由上面對原始物流作定量的分析后，得到原始物流相關(guān)表，表22。表22原始物流相關(guān)表作業(yè)單位序號1234567891011作業(yè)單位序號作業(yè)單位序號原材料庫鑄造車間熱處理車間機(jī)加工車間精密車間標(biāo)準(zhǔn)件半成品庫組裝車間性能實(shí)驗(yàn)室成品庫辦公服務(wù)樓設(shè)備維修車間1原材料庫AOOUUUUUUU2鑄造車間AUEUUUUUUU3熱處理車間OUIOUUUUUU4機(jī)加工車間OEIIOUUUUU5精密車間UUOIIUUUUU6標(biāo)準(zhǔn)件半成品庫UUUOIEUUUU7組裝車間UUUUUEAUUU8性能實(shí)驗(yàn)室UUUUUUAEUU9成品庫UUUUUUUEUU10辦公、服務(wù)樓UUUUUUUUUU11設(shè)備維修車間UUUUUUUUUU由原始物流相關(guān)表得到作業(yè)單位物流相關(guān)表，表23。表23作業(yè)單位物流相關(guān)表四作業(yè)單位非物流相互關(guān)系根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，液壓轉(zhuǎn)向器廠的作業(yè)單位的劃分有原材料庫、鑄造車間、熱處理車間、機(jī)加工車間、精密車間、標(biāo)準(zhǔn)件半成品庫、組裝車間、性能試驗(yàn)室、成品庫、辦公服務(wù)樓和設(shè)備維修車間1從物流，工作流程，作業(yè)性質(zhì)相似，使用相同設(shè)備，使用同一場地等一系列因素整理出影響作業(yè)單位相互關(guān)系的主要因素，并給出理由編碼，表24。表24液壓轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)作業(yè)單位間相互關(guān)系密度理由編碼理由1工作流程的連續(xù)性2生產(chǎn)服務(wù)3物料搬運(yùn)4管理方便5安全及污染6功能設(shè)備及輔助7震動8人員聯(lián)系2確定各作業(yè)單位對之間影響相互關(guān)系的因素，并初步確定相互關(guān)系等級，表25。表25作業(yè)單位相互關(guān)系等級分符號含義說明比例A絕對重要2-5E特別重要3-10I重要5-15O一般密切程度10-25U不重要45-80X負(fù)的密切程度不希望接近酌情而定3調(diào)整相互關(guān)系等級比例，將最后的作業(yè)單位之間的相互關(guān)系等級填入作業(yè)相互關(guān)系表，表26。表26作業(yè)單位相互關(guān)系表4作業(yè)單位間綜合相互關(guān)系（1）選用加權(quán)值。此加權(quán)值的大小說明了設(shè)施布置時考慮問題的重點(diǎn)，經(jīng)過具體和周密的調(diào)查研究，對液壓轉(zhuǎn)向器廠布置來說，物流因素的影響較大。因此取加權(quán)值：m:n=2:1（2）綜合相互關(guān)系計算，根據(jù)各作業(yè)單位配對之間物流和非物流關(guān)系等級的高低進(jìn)行量化并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系，表25。當(dāng)作業(yè)單位總量為N時，總的作業(yè)配對數(shù)P可用下式計算，即P=N(N-1)/2對該例題，N=11,則P=55，因此表（11）中共有55個作業(yè)單位配對，即55個相互關(guān)系。（3）劃分綜合相互關(guān)系密切程度等級。在表27中，綜合關(guān)系分?jǐn)?shù)取值范圍為-1~12，按表28統(tǒng)計出各段作業(yè)單位配對比例，參考表29劃分綜合關(guān)系密切程度等級。表27作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計算表作業(yè)單位對關(guān)系密級綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)等級1-2A4I210E1-3O1I24O1-4O1I24O1-5U0U00U1-6U0U00U1-7U0U00U1-8U0U00U1-9U0U00U1-10U0I22U1-11U0U00U2-3U0E33O2-4E3I28I2-5U0X-1-1X2-6U0O11U2-7U0U00U2-8U0U00U2-9U0U00U2-10U0O11U2-11U0O11U3-4I2I26I3-5O1X-1-1X3-6U0I22U3-7U0O11U3-8U0U00U3-9U0U00U3-10U0O11U3-11U0O11U4-5I2X-12U4-6O1E33O4-7U0E33O4-8U0U00U4-9U0U00U4-10U0O11U4-11U0O11U5-6I2A48I5-7U0E33O5-8U0U00U5-9U0U00U5-10U0U00U5-11U0O11U6-7E3E39E6-8U0U00U6-9U0U00U6-10U0I22U6-11U0U00U7-8A4A412A7-9U0U00U7-10U0O11U7-11U0E33O8-9E3A410E8-10U0U00U8-11U0U00U9-10U0O11U9-11U0U00U10-11U0U00U表28綜合相互關(guān)系密切程度等級分劃分總分關(guān)系密切程度等級作業(yè)單位配對數(shù)占總對數(shù)百分比（%）11-12A11.89-10E35.55-8I35.53-4O712.70-2U3970.9-1X23.6總計55100表29綜合相互關(guān)系等級與劃分比例關(guān)系密級符號作業(yè)單位對比例（%）就對必要靠近A1-3特別重要靠近E2-5重要I3-8一般O5-15不重要U20-85不希望靠近X0-10（4）建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表。將表27的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密切程度等級，再畫成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，如表30所示。有了這個相互關(guān)系圖，按照前面介紹的方法就很容易畫出平面布置圖。表30作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表五工廠總平面布置1綜合接近程度計算量化綜合相互關(guān)系等級，計算出各作業(yè)單位綜合接近程度，按綜合接近程度分?jǐn)?shù)由高到低排序。由作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表30得出綜合接近程度排序表31。表31綜合接近程度排序表作業(yè)單位代號1234567891011121E/30/1O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0--2E/3O/1I/2X/-1U/0U/0U/0U/0U/0U/0--3O/1O/1I/2X/-1U/0U/0U/0U/0U/0U/0--4O/1I/2I/2U/0O/1O/1U/0U/0U/0U/0--5U/0X/-1X/-1U/0I/2O/1U/0U/0U/0U/0--6U/0U/0U/0O/1I/2E/3U/0U/0U/0U/0--7U/0U/0U/0O/1O/1E/3A/4U/0U/0O/1--8U/0U/0U/0U/0U/0U/0A/4E/3U/0U/0--9U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3U/0U/0--10U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0--11U/0U/0U/0U/0U/0U/0O/1U/0U/0U/0--12----------------------綜合接近程度533616107301排序5673941281110注：上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后對表中的作業(yè)單位綜合接近程度進(jìn)行計算并排序。其中關(guān)系密級表示方式，表32表32等級系數(shù)值線條數(shù)密切程度等級顏色規(guī)范A4絕對必要紅E3特別重要橘黃I2重要綠O1一般藍(lán)U0不重要不著色X-1不希望棕2作業(yè)單位位置相關(guān)圖規(guī)定關(guān)系程度為A級的作