设施规划与物流SLP课程设计

物流工程课程设计任 务 书一、 目的与要求设施规划与物流分析课程设计是物流工程学课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是：1. 能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。2. 通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。3. 通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。4. 通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际技术问题的能力。二、 主要内容课程设计的题目为液压转向器厂总平面布置设计。针对给定的工厂实例，要求学生在教师指导下，独立完成整个设计过程。具体进行下列工作：1. 产品分析，产品-产量分析，确定生产类型。2. 生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。3. 进行物流分析，得到物流相关表。4. 进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。5. 将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。6. 绘制作业单位位置相关图。7. 绘制作业单位面积相关图。8. 参考实际工厂的情况，列出影响布置的修正因素与实际限制条件。9. 产生三套布置方案。10. 布置方案的自我评价，从物流效率、工艺流程要求及生产变化的适应性等方面对各方案进行评价比较，得出最佳方案。11. 以上步骤是应用SLP方法进行工厂设施布置的全部过程要求。另外请利用SLP方法中求出的作业单位综合相互关系表，应用Tompkins关系表技术给出液压转向器厂最满意的总平面格子状的布置图。12. 编写设计报告阶段。要求学生应编写出详细的设计报告书。13答辩阶段。答辩是为了检查学生是否达到了课程设计的基本要求和目的。三、 进度计划设计实践为两周（10天），具体安排建议如下：序号设计内容完成时间备注1物流分析1.5天2作业单位相互关系分析，物流与非物流相互关系合并1天3绘制作业单位位置相关图1天4绘制作业单位面积相关图0.5天5绘制布置方案图和Tompkins关系表技术的应用3天6编写课程设计报告2天7准备答辩与答辩1天四、 设计成果要求课程设计报告应包括各阶段工作数据、各布置方案简图及文字说明。字数不少于12000字，课程设计报告为16开纸（A4纸）。其中SLP方法包括七个表三个图都分别用A4纸表示。表:物流强度汇总表、物流强度分析表、作业单位相关表、作业单位非物流相互关系表、作业单位之间综合相互关系计算表、综合接近程度排序表、作业单位综合相互关系表。图：作业单位位置相关图、作业单位面积相关图、布置方案图（三套）。Tompkins关系表技术包括：关系工作表、拼块图、格子状的布置图也分别用A4纸表示。五、 考核方式课程设计的成绩建议采用五级评分（优秀、良好、中等、及格和不及格）。成绩的评定主要考虑学生的独立工作能力、设计质量、答辩情况和平时表现等几个方面，特别要注意学生独立进行工程技术工作的能力和创新精神，全面衡量学生的真实质量。学生姓名：指导教师： 年 月 日目 录（小三 宋体 加粗 居中）自动生成目录纸张规格为A4，版面上空2.5cm,下空2cm，左空2.5cm,右空2cm（左装订）。页眉是“华北电力大学课程设计报告”小五 宋体；页脚页数用小五号字下居中标明1 课程设计的目的与要求（小三 宋体 加粗）1.1 -（标题小四 宋体 ） 正文为宋体，五号字 行间距为211.2-2 设计正文（小三 宋体 加粗）2.1 -（标题小四 宋体 ） 正文为宋体，五号字 行间距为21 2.2 -3 课程设计总结（小三 宋体 加粗）正文为宋体，五号字 行间距为21 .4 参考文献（小三 宋体 加粗） 1 作者1, 作者2. 书名. 出版单位, 版本. 出版日期附录（设计流程图、程序、表格、数据等）（小三 宋体 加粗）正文为宋体，五号字 行间距为21严格要求格式一致！课程设计资料液压转向器厂总平面布置设计一、 设计题目液压转向器厂总平面布置设计。二、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A4图样一张。4作业单位面积相关图，相当于A4图样一张。5液压转向器厂总平面布置图三套，A4图样三张。6评价择优，选出最佳总平面布置图。7编写课程设计报告书，工作量不少于12000字。三、原始给定条件 当地现有一叉车修理三，占地面积为16000，厂区南北长为200m,东西宽为80m，所处地理位置如图3-1所示。该厂职工人数300人，计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。 1液压转向器结构及有关参数 液压转向器的基本结构如图3-2所示，由22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表3-1中。 2作业单位划分 根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂设立如表3-2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。 3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，总的工艺过程可人为零、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3-3至表3-15。表中各工序加工前工件重量为： （2）标准件、外购件与半成品暂存生产出的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品暂存。定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。表3-1零件明细表工厂名称：液压转厂共1页产品名称液压转向器产品代号计划年产量6000（套）第1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（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插销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） （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修复。一次组装合率估计值为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3-2作业单位建筑物汇总表序号作业作业单位名称用 途建筑面积（）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机加工车间车、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1224表3-3 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）年产总重（kg）连接块组件1200096000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3-4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（件）年产总重（kg）前盖2HT2500906000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3-5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（件）年产总重（kg）挡环4200036000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3-6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（件）年产总重（kg）滑环5200036000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3-7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（件）年产总重（kg）联动器8450276000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3-8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（件）年产总重（kg）阀体9HT2507006000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3-9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（件）年产总重（kg）阀芯1045066000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3-10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（件）年产总重（kg）阀套11200566000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3-11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（件）年产总重（kg）隔盘12200326000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3-12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（件）年产总重（kg）限位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3-13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（件）年产总重（kg）定子1440Cr1.206000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3-14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（件）年产总重（kg）转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3-15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（件）年产总重（kg）后盖16200806000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 4自然气象条件自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑目 录一、课程设计任务2二、现场调研分析2三、产品产量分析10四、产品工艺过程分析11五、物流分析16六、作业单位非物流相互关系分析17七、作业单位综合相互关系分析20八、工厂总平面布置23九、方案的评价与选择25十、设计体会和心得26十一、参考文献27十二、附录28一 课程设计任务某变速箱厂总平面设施布置设计二 现场调研结果分析公司有地16000m2，厂区南北为200m，东西宽80m，该厂预计需要工人300人，计划建成年产套变速箱的生产厂。（原始给定条件）1. 标准件、外购件与半成品暂存生产出的零、组件经检验合格后，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。2. 组装所有零件、组件在组装车间集中组装成变速箱成品。3. 性能测试所有组装出的变速箱均需进行性能试验，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。4. 产品存储所有合格变速箱存放在成品库等待出厂。三 产品产量分析生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。根据以上已知条件可知，待布置设计的变速箱厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为台，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。四 产品工艺过程分析计算物流量五 通过对产品的加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单位质量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表4-1所示。表4-1全年生产量计算全年物流量产品名称毛重/kg废料/kg铸造废料锻造废料机加工废料精加工废料全年总质量机盖2.500/（0.8*0.8*0.98）=3.98603.9860*0.2=0.79723.9860*0.8*0.2=0.63783.9860*0.8*0.8*0.02=0.05101.486*=机座3.000/(0.8*0.8*0.98)=4.78324.7832*0.2=0.95664.7832*0.8*0.2=0.76534.7832*0.8*0.8*0.02=0.06131.783*=大齿轮1.000/(0.8*0.8*0.98)=1.59441.5944*0.2=0.31891.5944*0.8*0.2+1.5944*0.8*0.8*0.02=0.02040.595*=59440轴0.800/(0.8*0.95*0.98)=1.07411.074*0.2+1.074*0.8*0.95*0.02=0.01631.074*0.8*0.05=0.04300.274*=27410齿轮轴1.400/(0.8*0.95*0.98)=1.87971.8797*0.2+1.8797*0.8*0.95*0.02=0.02861.8797*0.8*0.05=0.07520.480*10000=47970端盖0.050/(0.6*0.8)=0.10420.10424*0.4=0.04170.10424*0.6*0.2=0.01250.0542*=5420(一) 绘制各零件的工艺过程图根据各零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程如图4-1图4-6所示。图中序号分别为： 1原材料库， 2铸造车间， 3热处理车间, 4机加工车间， 5精密车间， 6半成品库， 8锻造车间。2废料16图4-1 机盖物流量45废料废料3.98600.79720.63780.05103.18882.55102.500原材料 2废料16图4-2 机座物流量45废料废料4.78320.95660.76530.06133.82663.06133.000原材料8废料1图4-3 大齿轮物流量43废料1.59440.25511.27551.02046废料0.02041.00044原材料0.3189 44废料1图4-4 轴物流量53废料1.07410.21480.04300.85930.81636废料0.01630.8004原材料图4-6 端盖物流量0.0417原材料4废料1图4-5 齿轮轴物流量53废料1.8797037590.07521.50381.42866废料0.02861.4004原材料 2废料14废料0.10420.01250.06250.050 (二) 绘制产品总工艺过程图变速箱总的生产过程可分为零件的加工阶段总装阶段性能实验阶段，所有零件，组件在组装车间集中组装。将变速箱所有工艺过程汇总在一张图上，得到变速箱总工艺过程如图4-7所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。241245624566661616116124434685534645346479720840086001780050008000094800废料637805100废料废料废料废料废料956607653061304170废料废料1250104206250废料废料废料204025510318908593081630废料废料废料2148043001630废料废料废料375907520286079图 4-7 变速箱总工艺过程图注：装配顺序为：齿轮轴轴端盖箱体基座机盖外购件外购件外购件原材料原材料外购件原材料原材料外购件原材料外购件原材料 六 物流分析（一） 绘制从至表根据变速箱较佳工艺过程表5-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表5-1所示 表5-1变速箱加工工艺从至表 ( 单位： t ) 至从123456789合计原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库1原材料库887.3295.4159.51342.22铸造车间707.7707.73热处理车间326.6224.5551.14机加工车间102.0797.5320.0127.61347.15精密车间224.5550.0774.56半成品库1299.21299.27组装车间1299.21299.28锻造车间127.6127.69成品库合计887.3326.51457.31022870.01299.2287.11299.27448.6编制（日期）审核（日期）（二） 绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流从至表，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5-2之中。表5-2物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度/t序号作业单位对（路线）物流强度/t112887.3745797.7214295.4846320.0318159.5948127.6424707.71056550.0534326.611671299.2635224.512791299.2（三） 划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度按大小排序，自从达填入物流强度分析表中，根据物流强度分别划分物流强度等级。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。针对变速箱的工艺过程图，利用表5-2中统计的物流量，按由小到大的顺序绘制物流强度分析表5-3，表5-2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。表5-3物流强度分析表序号作业单位对（路线）物流强度（单位：t） 150 300 450 600 750 900 1050 1200物流强度等级167A279A312E445E524E656I734I846I914O1035O1118O1248O（四） 绘制作业单位物流相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关表，如图5-1所示。图5-1作业单位物流相关图七 作业单位非物流相互关系分析针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表6-1所示。根据表6-2制定变速箱“基准相互关系”（见表6-2），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图6-1所示。表6-1变速箱各作业单位关系密切程度理由编号理由编号理由1工作流程的连续性5安全及污染2生产服务6振动，噪声，烟尘3物料搬运7人员联系4管理方便8信息传递表6-2作业单位基准相互关系等级表符号含义说明比例A绝对重要25E特别重要310I重要515 O一般密切程度1025U不重要4580X负的密切程度不希望接近图6-1作业单位非物流相关图八 作业单位综合相互关系分析从表5-4和表6-3可知，变速箱厂作业单位物流相互关系关与非物流相互关系不一致。为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合作后再进行分析判断。其合并过程如下：1. 选取加权值加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于变速箱厂来说，物流因素（m）影响并不明显大于其它非物流因素（n）的影响，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对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表7-1所示。当作业单位数目为11时，总作业单位对数为：N=11*（11-1）/2=55,式中，N为作业单位对数。因此，表7-1中将有55各作业单位对，即将有55个相互关系。表7-1作业单位之间综合相互关系计算表作业单位对关系密切综合关系物流关系 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123E4A7E130U2I2O141O3E4I150U0U0U160U0U0U170U0U0U181O2I3O190U0U0U 1100U2I2O 1110U0U0U230U0U0U243E3E6E250U0U0U260U0U0U270U0U0U280U0U0U290U0U0U 2100U-1X-1X 2110U1O1O342I2I4I351O0U1U360U0U0U370U0U0U380U0U0U390U0U0U 3100U-1X-1X 3110U1O1U453E3E6E462I3E5I470U0U0U481O0U1U490U0U0U 4100U-1X-1X 4110U1O1U562I2I4I570U0U0U580U0U0U590U0U0U 5100U-1X-1X 5110U1O1U674A4A8A680U0U0U690U0U0U 6100U1O1U 6110U1O1U780U0U0U794A4A8A 7100U3E3O 7110U1O1U890U0U0U 8100U-1X-1X 8110U1O1U 9100U1O1U 9110U0U0U 10110U1O1U3. 划分关系密级在表7-1中，综合关系分数取值范围为 -18，按分数排列得出各分数段所占比例如表7-2所示，在此基础上与表7-3中推荐的综合相互关系密级程度划分比例进行对比，若各等级相差太大，则需要对表7-1中作业单位对之间的关系密切程度作适当的调整，使各等级比例与表7-3中推荐的比例尽量接近。表7-2综合相互关系密级等级划分总分关系等级作业单位对数百分比（%）8A23.667E35.445I47.423O59.101U3665.4-1X59.1表7-3综合相互关系密级与划分比例关系等级符号作业单位对数比例（%）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X0104. 建立作业单位综合相互关系表将图7-1中的综合相互关系总分转化为关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图7-1所示。 图7-1作业单位综合相关关系图九 工厂总平面布置(一) 综合接近程度 由于变速箱厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表8-1所示。综合接近程度分数越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心;分数越低，说明该作业单位应该远离布置图的中心，最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行，即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。 表8-1综合接近程度排序表 至从1234567891011原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库办公服务楼设备维修车间1原材料库E/3O/1I/2U/0U/0U/0O/1U/0O/1U/02铸造车间E/3U/0E/3U/0U/0U/0U/0U/0X/-1O/1 3热处理车间O/1U/0I/2U/0U/0U/0U/0U/0X/-1U/04机加工车间I/2E/3I/2E/3I/2U/0U/0U/0X/-1U/05精密车间U/0U/0U/0E/3I/2U/0U/0U/0X/-1U/06半成品库U/0U/0U/0I/2I/2A/4U/0U/0U/0U/07组装车间U/0U/0U/0U/0U/0A/4U/0A/4O/1U/08锻造车间O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0X/-1U/09成品库U/0U/0U/