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设施规划与物流分析设施规划与物流分析课程设计题目： 液压转向器厂总平面布置设计 课程设计内容与要求：液压转向器厂总平面布置设计内容与要求如下：1、液压转向器厂物流分析。2、液压转向器厂作业单位相互关系分析。3、作业单位位置相关图，相当于A3图样的坐标纸1张。4、作业单位面积相关图，相当于A3图样的坐标纸1张。5、液压转向器厂总平面布置图三套路，A3图样三张。6、评价择优，选出最佳总平面布置图。7、编写设计说明书，工作量不少于12000字。绪论物流分析与设施规划是工业工程专业一门核心课程。从工业工程的角度考察，设施规划由厂址选择与设施设计两部分组成，设施设计又可分为布置设计、物料搬运系统设计、建筑设计、公用工程设计及信息通信设计五个相互关联的部分。布置设计和物料搬运系统设计也是生产物流系统设计的两个环节。布置设计即传统的工厂布置，重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回、往复现象。物流搬运系统设计传统上是以布置设计为前提，根据所搬运物料的物理特征、数量以及搬运距离、速度频率等，确定合理搬运方法，选择合适的搬运设备，使搬运系统的综合指标达到最优。两者的目标都是力求物流系统合理化。工厂作为一个生产系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，生产不同产品的工厂模式又存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计（Systematic Layout Planning，SLP）方法是以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线，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，如图1.1所示。图1.1 系统布置设计（SLP）流程图SLP有其完善的设计模式和设计程序，是一种设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好的方法。目 录一、概述1二、基本要素分析221、液压转向器结构及有关参数222、作业单位的划分4三、物流分析931、产品工艺过程分析932、物流强度分析14四、作业单位相互关系分析16五、综合相互关系分析18六、作业位置相关图绘制2261、综合接近程度排序2262、作业单位位置相关图23七、面积相关图的绘制24八、总平面布置可行方案图25九、方案评价3091、权重的设定3092、方案的选择30十、总结31十一、参考文献32一、概述当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽为80m，所处地理位置如图1所示。该厂职工人数300人，计划改建成年产量6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。北 图1待建液压转向器厂厂二、基本要素分析21、液压转向器结构及有关参数液压转向器的基本结构如图2所示，有22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单间重量及年需求量均列于表1中。 图2 液压转向器结构表1 零件明细表工厂名称：液压转向器厂产品名称液压转向器产品代号计划年产量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（Kg）说明1连接块组件2060000.092前盖HT25060000.903X型密封圈橡胶62000.044挡环2060000.035滑环2060000.036弹簧片65Mn420000.017拔销65Mn62000.028联动轴4560000.279阀体HT25060007.0010阀芯4560000.611阀套2060000.5612隔盘2060000.3213限位柱4560000.0114定子40Cr60001.2015转子4560000.6016后盖2060000.8017螺栓45360000.0218O型密封圈橡胶210000.0119限位螺栓4560000.0220油堵塑料280000.0121标牌铝60000.0122护盖塑料66000.01编制（日期）审核（日期）22、作业单位的划分根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂设立如表2所示11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理与服务等各项生产任务。表2作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积（m2）结构型式备注1原材料库储存钢材、铸锭2030露天2铸造车间铸造12243热处理车间热处理12124机加工车间牢、铣、钻削18365精密车间精镗、磨削12366标准件、半成品库储存外购件、半成品12247组装车间组装转向器12368性能试验室转向器性能检验12129成品库成品储存121210办公、服务楼办公室、食堂等806011设备维修车间机床维修122423、液压转向器生产工艺过程由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺过程也很简单，总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。（1）零、组件制作与外购液压转向器上的标准件、异形件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表3至表15。表中各工序加工前工件重量为：该工序加工后工件重量/该工序材料利用率。（2）标准件、外购件与半成品暂存生产的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。（3）组装所有零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。（4）性能试验所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（5）成品存储所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。表3 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）连接块组件1200.096000540序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、镗、压装553半成品库暂存表4 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）前 盖2HT2500.9060005400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精镗955半成品库暂存表5 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）挡 环4200.036000180序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车削403半成品库暂存表6 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）滑 环5HT2500.036000180序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车削403半成品库暂存表7 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）联动器8450.2760001620序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、铣403精密车间精磨994半成品库暂存表8 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）阀 体 9HT2507.00600042000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间粗铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存表9 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）阀 芯10450.660003600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、钻、铣703热处理车间热处理4精密车间精磨995半成品库暂存表10 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）阀 套11200.5660003360序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车削803半成品库暂存表11 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）隔 盘12200.3260001920序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间铣、钻803半成品库暂存表12 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）限位柱13450.01600060序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、镗703热处理车间热处理4精密车间端磨995半成品库暂存表13 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）定 子1440Cr1.2060007200序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2热处理车间退火3机加工车间车、钻、插、铣504热处理车间调质5精密车间研磨996半成品库暂存表14 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）转 子15450.6060003600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2热处理车间正火3机加工车间车、铣、钻704热处理车间淬火5精密车间研磨996半成品库暂存表15 液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件 号材 料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（Kg）后 盖16200.8060004800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间车、钻803半成品库暂存三、物流分析物流分析是机械制造厂平面布置的基础，只有进行准确的物流分析后，才有可能得到合乎需要的布置方案。31、产品工艺过程分析 （1）分析给定的工艺过程表，通过对产品加工、组装、检验等各加工阶段及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程的各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量，并折算成全年重量。如表16。表16 全年加工量与废物量表序号零件名称自制外购总计划需求量加工后单件重量（Kg）单件废物重量(Kg）全年加工重量（Kg）全年废物重量（Kg） 1连接块组件60000.090.0745404442前盖60000.901.073540064383X型密封圈62000.042484挡环60000.030.0451802705滑环60000.030.0451802706弹簧片420000.014207拔销62000.021248联动轴60000.270.413162024789阀体60007.0011.518420006910810阀芯60000.60.2263600135611阀套60000.560盘60000.320.0801920600013限位柱60000.010.00446026.414定子60001.201.2247200734415转子60000.600.2663600159616后盖60000.800.24800120017螺栓360000.0272018O型密封圈210000.0121019限位螺栓60000.0212020油堵280000.0128021标牌60000.016022护盖66000.0166（2）各个自制零部件工艺过程图如下（3）汇总形成产品总的工艺过程图，特别注明各工序（作业单位）之间的全年物流量。总的加工工艺流程图如图3。图3 总工艺流程表32、物流强度分析（1）作业单位间物流强度 根据产品总的工艺过程图，统计各作业单位之间的物流强度。当存在逆向物流时，物流强度等于正、逆物流强度之和，统计的结果如表17。表17 物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度序号作业单位对（路线）物流强度序号作业单位对（路线）物流强度1 1 21229466 3 514604.6 7892158.82 1 3197407 4 553988 89767993 1 423864.48 4 610980 4 2 4737709 5663480 5 3 434344.610 6776799 （2）作业单位物流强度分析 将各作业单位的物流强度按大小排序，自大到小填入物流强度分析表，根据物流强度分布比例（如表18）划分物流强度等级，可得物流强度分析表19 。表18 物流强度等级划分表表19 物流强度分析表序号作业单位对（路线）物 流 强 度 单位（100000）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14物流强度等 级112A278E367E489E524E656E745E834I914I1013I1135O1246O（3）作业单位物流相互关系分析 填写作业单位物流相关表 如图4。图4 作业单位物流相关表四、作业单位相互关系分析根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂的作业单位的划分有原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、组装车间、性能试验室、成品库、办公服务楼和设备维修车间。41、从物流，工作流程，作业性质相似，使用相同设备，使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编号，如表20。表20 非物流关系理由表编号关系等级的理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全与污染6公用设备与辅助动力源7振动8人员联系表21 作业单位相互关系等级划分比例关系密切程度等级符号作业单位配对比例绝对必要靠近A5%特别必要靠近E10%重要I10%一般O10%不重要U65%不希望靠近X酌情而定42、确定各作业单位对之间影响相互关系的因素 由表20与表21得非物流作业相互关系表如图5。图5 非物流作业关系相关表 五 综合相互关系分析根据作业单位物流相关图和非物流的作业单位作业相互关系图，假定物流与非物流相互关系权重比值为2：1。由综合相互关系等级划分表（表22）可以得出综合物流相关等级表（表23）。 表22 综合相互关系等级划分关系密切程度等级符号作业单位配对比例绝对必要靠近A5%特别必要靠近E10%重要I15%一般O8%不重要U52%不希望靠近X10%表23 综合物流相关等级表作业单位对关 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12A4E311A13I2I26E14I2A48E15U0U00U16U0I22O17U0U00U18U0U00U19U0U00U110U0U00U111U0U00U23U0E33I24E0A410A25U3E33I26U0U00U27U0U00U28U0U00U29U0U00U210U0U00U211U0E33I34I2E37E35O1X-11I36U0U00U37U0U00U38U0X-1-1X39U0X-1-1X310U0X-1-1X311U0I22O45E3U06E46O1U02O47U0U00U48U0U00U49U0U00U410U0X-1-1X411U0E33I56E3U06E57U0E33I58U0U00U59U0U00U510U0X-1-1X511U0E33I67E3I17E68U0U00U69U0U00U610U0X-1-1X611U0U00U78E3E39A79U0U00U710U0O11O711U0U00U89E3I28E810U0U00U811U0U00U910U0I22O911U0U00U1011U0U00U由综合等级相关表得作业单位综合相互关系表（如图6）图6 作业单位综合关系表六、作业位置相关图绘制61、综合接近程度排序由作业单位综合相互关系可得作业单位综合接近程度排序表，如表24。表24 综合接近程度排序表作业单位代号12345678910111AEEUOUUUUU2AI AIUUUUUI3EIEIUUXXXO4EAEEOUUUXI5UIIEEIUUXI6OUUOEEUUXU7UUUUIEAUOU8UUXUUUAEUU9UUXUUUUEOU10UUXXXXOUOU11UIOIIUUUUU综合接近程度1114714136963-27排序426138591011762、作业单位位置相关图 由作业单位综合接近程度排序表，根据综合相互关系级别高低，先后确定不同级别作业单位位置，形成作业单位位置相关图，如图7。图7 作业单位位置相关图七、面积相关图的绘制由作业位置相关图，结合表3-2中作业单位面积，可做出作业面积相关图，如图8所示：图8 面积相关图八、总平面布置可行方案图首先确定厂区面积200m80m，以托盘的方式搬运物料，并用电瓶车进行物料运输。对物料进行分析，物料首先经过原材料库进入各个生产加工车间，因此，原材料库的选址应当离这些生产车间比较近，而且还要求原材料库的交通要方便，货物进仓要有足够的空间。根据从原材料库的材料搬运量以及产品的工艺过程，把工艺流程联系紧密的几个车间布置在