三元叶片泵厂总平面布置设计--设施规划与物流分析课设(附CAD图纸).doc

设施规划与物流分析课程设计说明书题目：沈阳三元叶片泵厂总平面布置设计班 级： 学 号： 姓 名： 设计时间： 2013.6.242013.7.4 沈阳理工大学应用技术学院38目 录1 概述12系统布置设计slp模式23基本要素分析33.1基本原始资料33.2产品产量分析43.3工艺过程分析43.4作业单位划分53.5三元叶片泵生产工艺过程53.5.1自制件53.5.2标准件93.5.3组装93.6辅助服务部门分析94 物流分析104.1物流强度等级104.2物流相关表114.3原始物流相关表124.4作业单位物流相关表124.5 物流相互关系表135 非物流分析145.1 作业单位相互关系等级145.2 基准相互关系表155.3作业单位之间相互关系密切理由155.4作业单位非物流相关表165.5作业单位非物流作业关系等级166 综合相互关系分析176.1 综合相互关系等级与划分比例176.2 作业单位之间相互关系计算表176.3 作业单位综合相互关系表206.4 综合相互关系密级等级划分216.5 综合接近程度排序217 位置相关图227.1基本理论227.2位置相关图绘制步骤228面积相关图269平面相关图2710方案评价3011总结31参考文献321 概述设施规划与设计是为新建，扩建或改建生产系统或服务系统。综合考虑相关因素进行分析，构思，规划，设计，做出全面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行以达到预期目标。设施规划与设计是对一个系统或服务系统进行全面系统的规划和安排。设施规划与设计的对象是整个系统而不是其中的别环节。设施规划与设计的范围涉及很广。就工厂设计而言，主要包括厂址选择，工厂平面布置，物料搬运与仓储，能源管理和办公室布置等研究内容。对一个建设项目，资源利用是否合理，工厂布置是否得当，工艺设备是否先进，能否取得好的投资效果，能否实现企业的科学管理，能否发挥企业的经济效益和社会效益，规划设计者们起了决定性作用。沈阳三元叶片泵加工厂加工公司，占地面积6000平方米，公司南北长70米，东西宽135米，所处地理位置如图1.1所示。该公司计划月产量2000个三元叶片泵的公司，需要完成公司平面设计。 图 1.1 待建三元叶片泵公司厂区图2系统布置设计slp模式设施布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题。自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又发展了计算机辅助设施布置。在众多的布置方法中，以r缪瑟提出的系统化布置设计 slp（systematic layout planning）最为著名，应用十分普遍。r缪瑟提出的系统化布置设计 slp 方法，使设施布置由定性阶段发展到定量阶段，相关技术也广泛应用于各种生产系统与服务系统。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。但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设计方法最有效的手段就是直接进行系统布置设计，其设计程序为：图 2.1 slp模式3基本要素分析3.1基本原始资料三元叶片泵的基本结构如图3.1所示，由13种零件组成，每个零件的名称、材料、质量、获得方式、总需求量均在表3.1中。图 3.1 三元叶片泵结构图表 3.1 零件明细表工厂名称沈阳三元叶片泵厂共 页产品名称三元叶片泵产品代号计划年产量第 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说明1泵体ht20-40200025kg2螺钉m4x18a3600010g3转子轴45200020kg4密封环工业毛毡200010kg5压盖a320002kg6衬套ht20-4020000.9kg7垫片工业用纸20001g8泵盖ht15-3320008kg9螺钉m6x16a31800010g10小滑块ht15020002kg11小轴4520001kg12大滑块45200010kg13销3m6x1445200080g编制（日期）审核（日期）3.2产品产量分析产量是指生产的产品数量，也由生产纲领和产品设计提供，可用件数、重量、体积等表示。要进行工厂总平面布局设计，就要根据产品明细表来确定，该产品由13个零件组成，其中自制件10个，外购件3个。零件种类不多但需求量大，一次运输量很大。该厂每月产量为2000件生产类型为大批量生产。3.3工艺过程分析任何物料在其加工过程中都可分为以下五种状态：(1) 加工：处于成型、处理、装配、拆卸等操作过程。(2) 搬运：处于移动或运输过程。(3) 检验：处于计数、检验、校核等过程。(4) 等待：等待其他操作的完成。(5) 储存：处于存储状态。千斤顶的零件不多，但多为自制件，标准件可通过外购。所以，总的工艺过程可分为零件的加工和外购、半成品暂存、标准件暂存、组装、成品检验、产品暂存等。3.4作业单位划分根据三元叶片泵结构及工艺特点，三元叶片泵公司设立如表3.2所示的13个作业单位，分别承担材料、备料、铸造、锻造、热处理、机械加工、刷漆、上油、性能检测、成产管理与服务等项目生产任务。根据零件明细表中所需要加工的零件加工方法制定作业单位建筑物汇总表。表3.2 作业单位建筑物汇总表序号作业单位及名称用途建筑面积宽x长(m2)结构形式（m）备注1材料库储存9x18砖混室内2机械加工车间加工9x18框架室内3热处理车间加工9x18框架室内4铸造车间加工12x18框架室内5锻造车间加工12x18框架室内6标准、外购件仓库储存12x18砖混室内7初检车间检查12x18框架室内8涂漆车间加工12x18框架室内9上油车间加工12x18框架室内10总装车间加工18x24框架室内11成品库储存10x35砖混室内12办公、服务楼办公8x20框架室内13停车场运输16x18框架室外3.5三元叶片泵生产工艺过程三元叶片泵的组成比较简单，由各个零件组装而成，零件中有标准件和自制件，标准间外购，自制件公司自制。3.5.1自制件自制件工艺过程见表3.3至表3.8。表中更工序加工前工件重量为：工艺过程图见图3.2至图3.7。表3.3泵体工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划月产量（件）年产总重（kg）泵体1ht20-4025kg200024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1材料库备料2铸造车间铸造3机械加工车间钻孔90%4热处理车间热处理表 3.4 转子轴工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划月产量（件）年产总重（kg）转子轴34520kg200024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1材料库备料2机械加工车间铣+粗车85%3热处理车间调试4机械加工车间精车95%图 3.2泵体工艺过程图 图3.3转子工艺过程图表3.5 压盖零件工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划月产量（件）年产总重（kg）压盖5a32开kg200024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1材料库备料2铸造车间铸造3机械加工车间磨+钻孔90%表3.6泵盖零件工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划月产量（件）年产总重（kg）泵盖8ht15-338kg200024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1材料库备料2机械加工车间铣床+钻孔80%图 3.4 压盖零件工艺过程图 图3.5 泵盖零件工艺过程图表 3.7 小滑块零件工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划月产量（件）年产总重（kg）小滑块10ht1502kg200024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1材料库备料2锻造车间锻造3机械加工车间铣+钻70%4热处理车间调试5机械加工车间磨95%表 3.8大滑块零件工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划月产量（件）年产总重（kg）大滑块124510kg200024000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1材料库备料2铸造车间铸造3热处理车间调试4机械加工车间磨90%图 3.7 小滑块零件工艺过程图 图 3.8 大滑块零件工艺过程图将上述所有的工艺过程图组合在一起做出产品的工艺过程图，如图3.8所示。图 3.8 产品工艺过程图3.5.2标准件购买后初步检查合格后送至总装车间生产。3.5.3组装在总装车间将所有零件、标准件组装成三元叶片泵。3.6辅助服务部门分析在实施系统布置工作以前，必须对生产系统的组成情况有一个总体规划，可以大体上分为生产车间、职能管理部门、辅助生产部门、生活服务部门及仓储部门等；除生产车间的所有部门可称为服务部门，包括工具、维修、动力、收货、发运、办公室、食堂等。这些作业单位构成生产支持系统部分。该厂的辅助生产部门包括机修车间、办公服务楼、汽车库。4 物流分析设施规划是工厂平面布置的基础，根据统计资料分析，物流搬运费用占产品制造费用的20%50%，而物料搬运工作量直接与工厂不知情况有关。有效的布置大约能减少搬运费用30%左右。工厂布置的优劣是决定生产成本的关键因素之一。因此，满足生产工艺过程的前提下，减少物料搬运工作是工厂布置设计的重要目标之一。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态作深入分析。物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要工序之间的移动的最有效的顺序及其移动强度或数量，一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程中按顺序一一直不断向前移动直至完成，中间没有过多的迂回或倒流。4.1物流强度等级将物流划分为5个等级。分别用a、e、i、o、u表示，其物流量逐渐减少，对应着超高物流强度、特高物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运5种物流状况。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例比例或承担的物流量比例来确定，可参考表4.1。表4.1物流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（%）超高物流强度a1040特高物流强度e2030较大物流强度i3020一般物流强度o4010可忽略搬运u由表3.3至表3.8以及图3.2至图3.8绘制表4.2物流强度汇总表（单个三元叶片泵）。表4.2物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度（kg）11234.7721441.11315342382.15527426372576100.987835979121071032.91181035129101213101167.94.2物流相关表根据表4.2（物流强度汇总表）和表4.1（物流等级划分表）得出表4.3（物流强度分析表）。表 4.3物流强度分析表4.3原始物流相关表由表4.3（物流强度汇总表）得出表4.4（原始物流相关表）。表 4.4 原始物流相关表作业单位代号12345678910111213作业单位代号作业单位名称材料库机械加工车间热处理车间铸造车间锻造车间标准外购件仓库初检车间涂漆车间上油车间总装车间成品库办公、服务楼停车场1材料库iueouuuuuuuu2机械加工车间iauuueuuuuuu3热处理车间uauuuouuuuuu4铸造车间euuuuuuuuuuu5锻造车间ouuuuuuuuuuu6标准、外购件仓库uuuuuuuuouuu7初检车间ueouuuioiuuu8涂漆车间uuuuuuiuiuuu9上油车间uuuuuuououuu10总装车间uuuuuoiioeuu11成品库uuuuuuuuueuu12办公、服务楼uuuuuuuuuuuu13停车场uuuuuuuuuuuu4.4作业单位物流相关表由表4.4（原始物流相关表）得出4.5作业单位物流相关图。表4.5 作业单位物流相关表4.5 物流相互关系表由图4.1（作业单位物流相关图）得出表4.6（物流相互关系等级表）表4.6物流相互关系等级表物流强度等级符号物流路线比例（%）承担物流量比例（%）超高物流强度a819特高物流强度e2336较大物流强度i3132一般物流强度o4813可忽略搬运u5 非物流分析在制造企业或工厂中，当物流状况对生产有很大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据，但是也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能仅依赖于物流分析，而应考虑非物流因素对设施布置的影响。不同的企业作业单位的设置是不一样的，作业单位间的相互关系的影响因素也是不一样的。作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑以下方面：1、物流2、工艺流程3、作业性质相似4、使用相同的设备5、使用同一场所6、使用相同的文件档案7、使用相同的公用设施8、使用同一组人员9、工作联系频繁程度10、监督和管理方便11、噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响12、服务的频繁和紧急程度将非物流划分为6个等级。分别用a、e、i、o、u、x表示，其物流量逐渐减少，对应着绝对重要、特别重要、重要、一般密切程度、不重要和负的密切程度6种物流状况。5.1 作业单位相互关系等级表 5.1 作业单位相互关系等级符号含义说明比例（%）a绝对重要25e特别重要310i重要515o一般密切程度1025u不重要4580x负的密切程度不希望接近酌情而定5.2 基准相互关系表 表 5.2 基准相互关系表等级一对作业单位密切程度的理由a机械加工车间和热处理车间总装车间和成品库物料搬运数量很大，有搬运问题加工后搬运成品件的工作量较大e材料库和锻造车间 材料库和铸造车间材料库和停车场部分材料的第一部工序 部分材料的第一部工序材料的运送，停车场利于运送i热处理和初检车间机械加工车间和初检车间成品库和停车场物料搬运量较大，有搬运问题物料搬运量较大，有搬运问题利于服务送货上门o涂漆车间和总装车间上油车间和总装车间标准外购件和总装车间成品库和办公、服务楼涂漆后的零件送至总装车间组合上油后的零件送至总装车间组合标准间只运往总装车间利于管理，了解库存x办公服务楼和油漆车间成品库和材料库热处理车间和上油车间甲醛的气味有害有利于运输，单向行驶优势与双向高温和油远离5.3作业单位之间相互关系密切理由表 5.3作业单位之间相互关系密切理由编码理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运4安全污染5方便快捷6管理方面5.4作业单位非物流相关表根据表5.3（基准相互关系表）、表5.2（作业单位之间相互关系密切理由）绘制表5.4（作业单位非物流相关表）。表5.4作业单位非物流相关表5.5作业单位非物流作业关系等级表 5.5 作业单位相互关系等级符号含义说明比例（%）a绝对重要2e特别重要4i重要4o一般密切程度5u不重要81x负的密切程度不希望接近46 综合相互关系分析综合物流分析与非物流分析得到综合相互关系分析。6.1 综合相互关系等级与划分比例以表6.1中的数据为参照，综合分析物流与非物流。表 6.1 综合相互关系等级与划分比例关系密级符号作业单位对比例（%）绝对必要靠近a13特别重要靠近e25重要i38一般o515不重要u2085不希望靠近x010以表6.2的为参照重新计算物流与非物流的等级。表 6.2参照表等级物流权重：2非物流权重：1综合a441012e3379i2246o1113u000x-1-16.2 作业单位之间相互关系计算表物流量权重为2,非物流量权重为1。作业单位对数为： 作业单位之间综合相互关系计算表如表6.3。表 6.3 作业单位之间综合相互关系计算表序号作业单位对关系密级综合关系物流关系 加权值：2非物流关系 加权值：1等级分数等级分数分数等级112i2u04o213u0u00u314e3e39e415o1e35e516u0u00u617u0u00u718u0u00u819u0u00u9110u0u00u10111u0x-1-1x11112u0u00u12113u0e33i1323a4a412a1424u0u00u1525u0u00u1626u0u00u1727e3i28e1828u0u00u1929u0u00u20210u0u00u21211u0u00u22212u0u00u23213u0u00u2434u0u00u2535u0u00u2636u0u00u2737o1i24i2838u0u00u2939u0x-1-1x30310u0u00u31311u0u00u32312u0u00u33313u0u00u3445u0u00u3546u0u00u（续表6.3）3647u0u00u3748u0u00u3849u0u00u39410u0u00u40411u0u00u41412u0u00u42413u0u00u4356u0u00u4457u0u00u4558u0u00u4659u0u00u47510u0u00u48511u0u00u49512u0u00u50513u0u00u5167u0u00u5268u0u00u5369u0u00u54610o1o13o55611u0u00u56612u0u00u57613u0u00u5878i2u04o5979o1u02o60710i2u04o61711u0u00u62712u0u00u63713u0u00u6489u0u00u65810i2o15i66811u0x00u67812u0u-1-1x68813u0u00u69910o1o13o70911u0u00u71912u0u00u72913u0u00u731011e3a410a741012u0u00u（续表6.3）751013u0o11o761112u0u00u771113u0i22i781213u0u00u6.3 作业单位综合相互关系表由表6.3（作业单位之间综合相互关系计算表）绘制出表6.4（作业单位综合相互关系表）。表 6.4作业单位综合相互关系表6.4 综合相互关系密级等级划分表6.5综合相互关系密级等级划分总分关系密级作业单位对百分比(%)1012a2379e3446i4513o790u5975-1x34总计781006.5 综合接近程度排序表 6.6 综合接近程度排序7 位置相关图7.1基本理论以表7.1（作业单位工作性质）和表7.2（关系密级表示方法）为参考，绘制位置相关图。表7.1 作业单位工作性质表 7.2 关系密级表示方法7.2位置相关图绘制步骤找出a级的作业对23、1011，查表6.6得出各个单位顺序为：10、2、3、11，画出作业单位10，补出a级作业对1011。得关系如表7.3，并画出图7.1。表 7.3 新加作业单位11关系表序号新加作业单位已有作业单位级别11110a图 7.1 在图7.1的基础上加入2作业单位，查表6.6得关系表7.4，并画出图7.2。表 7.4新加作业单位2关系表序号新加作业单位已有作业单位级别1210u2211u图 7.2 补出加入作业单位2的作业对3，查表6.6得关系表7.5，并画出图7.3。表 7.5 新加作业单位3关系表序号新加作业单位已有作业单位级别132a2310u3311u图 7.3找出e级的作业对14、15,27，由表6.6得出各个单位顺序为：7、2、1、5、4，查表6.5的关系表7.6，并画出图7.4。表 7.6 新加作业单位7关系表序号新加作业单位已有作业单位级别172e273i3710o4711u图7.4由于2已在图中，由表6.6得关系表7.7，并画出图7.5。表 7.