物流规划与设计之液压转向器厂平面布置

湖南科技大学能源与安全工程学院工业工程设施规划与物流课程设计题 目：液压转向器厂总平面布置设计姓 名：邢 越 学 号： 班 级：工业工程（2）班 指导教师：程晓娟 时 间：2013.5.26_2013.6.8 设施规划与物流课程设计任务书姓名：邢 越 学号： 班级：工业工程（2）班 课程设计题目：液压转向器厂总平面布置设计 一、课程设计目的： 设施规划与物流是工业工程专业的主干专业课程，是工业工程学科的重要研究领域和分支之一。设施规划与物流着重研究设施总平面布置、车间布置及无聊搬运等内容，目标是通过对设施的各组成部分的相互关系分析，合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。 设施规划与物流课程设计是本课程的重要实践教学环节，要求学生综合运用所学专业知识，完成规定的工业实施布置设计的一次基本训练。其目的是： 1、能正确运用工业工程的基本原理及相关知识，学会对工业设施进行系统分析；2、通过对工程设施布置的实际设计，掌握系统布置设计方法的规范程序；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问题的能力。二、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图样的坐标纸一张。 公4、 作业单位面积相关图，相当于A3图样的坐标纸一张。 5、 液压转向器厂总平面布置图三套路，A3图样三张。 路 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。 公 路 三、原始给定条件当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000，厂区南北长200m，东西宽80m，所处地理位置如图。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。评语：成绩： 指导教师： 日 期： 年 月 日 目录摘要5一、基本要素分析61、 液压转向器的结构及有关参数62、 作业单位划分73、 液压转向器生产工艺过程74、 自然气象条件8二、产品工艺过程分析81、产品工艺过程表82、 各个自制零、组件工艺过程图123、 产品的总的工艺过程图16三、物流强度分析161、物流强度从至表162、物流强度汇总表173、 物流强度等级分析174、 作业单位物流相关表19四、作业单位相互关系分析191、 作业单位相互关系分析法192、 根据相互关系等级比例绘制非物流相关表20五、作业单位间物流与非物流相互关系合并221、物流与非物流相互关系分析步骤222、作业单位之间综合相互关系计算223、作业单位综合相互关系等级划分比例243、 根据作业单位之间综合相互关系计算表建立作业单位综合相互关系表24六、绘制作业单位位置相关图251、 综合接近程度计算252、绘制作业单位位置相关图25七、绘制作业单位面积相图27八、绘制工厂总平面布置可行方案28九、评价择优31十、总结32参考文献.32摘 要随着现代系统优化技术的发展和计算机辅助设计技术的应用，工厂布置设计已广泛地采用计算机辅助设计进行设施规划与布置。由于影响设施布置的因素错综复杂，并且因素之间存在着相互影响，相互制约，大多数因素具有不确定性。因此，在设施布置中常以物流分析作为主要内容，大多数计算机辅助设计软件也都是以物流为主线，采用定量分析与定性分析结合的方法分析布置方案，并将定性分析转化为定量分析，以充分发挥计算机擅长于分析问题的优点。掌握与应用计算机辅助设施布置设计的方法和程序已成为必然要求。本次设施规划与物流课程设计将以SLP等方法对液压转向器厂进行总平面布置设计。关键词：设施规划与物流 SLP 物流分析 相互关系分析 平面布置设计AbstractWith modern system optimization technology development and computer aided design technology and the application of the plant layout design has been widely adopted computer aided design planning and arrangement of facilities. Due to the influence of the factors complex facilities layout,and factors exist between mutual influence,and restrict each other,most factors is uncertain.Therefore,in layout design by logistics facilities used as the main content,most analysis of computer aided layout design software is also logistics as the main line,ueing the quantitative analysis,and arrangement for qualitative analysis into quantitative analysis ,so as to give full play to the computer are good at analysis the adventages of the problem.To be familiar with the application of cpmputer auxiliary facilities layout design method and program has become an inevitable requirement.This“facilities planning and logistics course design will give priority to SLP method of hydraulic steering gear plant general layout design.”Keywords: Facilities planning and logistics SLP logistics method the mutual relationship between the plane layout design analysis.一、 基本要素分析1、 液压转向器的结构及有关参数液压转向器由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下表1中。表一 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单件重量（Kg）总计划质量（Kg）1连接块组件2060000.095402前盖HT25060000.9054003X型密封圈橡胶62000.042484挡环2060000.031805滑环2060000.031806弹簧片65Mn420000.014207拔销65Mn62000.021248联动轴4560000.2716209阀体HT25060007.004200010阀芯4560000.6360011阀套2060000.56336012隔盘2060000.32192013限位柱4560000.016014定子40Cr60001.20720015转子4560000.60360016后盖2060000.80480017螺栓45360000.0272018O型密封圈橡胶210000.0121019限位螺栓4560000.0212020油赌塑料280000.0128021标牌铝60000.016022护盖塑料66000.0166总计767082、 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有11个作业单位，分别承担原材料存储、备热、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。表二 作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积（）备注1原材料库储存钢材、铸锭2030露天2铸造车间铸造12 243热处理车间热处理12 124机加工车间牢、铣、钻削18 365精密车间精镗、磨削12 366标准件、半成品库储存外购件、半成品12 247组装车间组装转向器12 368性能试验室转向器性能检验12 129成品库成品储存12 1210办公、服务楼办公室、食堂等80 6011设备维修车间机床维修12 243、 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、异形件如塑料护壳、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。其他零件由本厂自制，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：该工序加工后工件质量/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（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。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。二、 产品工艺过程分析1、产品工艺过程表表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（%）重量1原材料库备料981.812机加工车间车、镗、压装555403半成品库暂存540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（%）重量1原材料库准备铸锭11842.112铸造车间铸造607105.263机加工车间粗铣、镗、钻805684.214精密车间精镗9554005半成品库暂存5400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（%）重量1原材料库备料4502机加工车间车削401803半成品库暂存180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（%）重量1原材料库备料4502机加工车间车削401803半成品库暂存180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）联动轴8450.2760001620序号作业单位名称工序内容工序材料利用（%）重量1原材料库备料4090.912机加工车间车、铣401636363精密车间精磨9916204半成品库暂存1620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（%）重量1原材料库准备铸锭.112铸造车间铸造6066666.673机加工车间粗铣、镗7046666.674精密车间精镗90420005半成品库暂存42000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（%）重量1原材料库备料5194.812机加工车间粗车、钻、铣703636.373热处理车间热处理3636.374精密车间精磨9936005半成品库暂存3600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（%）重量1原材料库备料42002机加工车间车削8033603半成品库暂存3360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（%）重量1原材料库备料24002机加工车间铣、钻8019203半成品库暂存1920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（%）重量1原材料库备料86.582机加工车间车、镗7060.613热处理车间热处理60.614精密车间端磨99605半成品库暂存60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（%）重量1原材料库备料14545.462热处理车间退火14545.463机加工车间车、钻、插、铣507272.734热处理车间调质7272.735精密车间研磨9972006半成品库暂存7200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（%）重量1原材料库备料5194.812热处理车间正火5194.813机加工车间车、铣、钻703636.364热处理车间淬火3636.365精密车间研磨9936006半成品库暂存3600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（%）重量1原材料库备料60002机加工车间车、铣、钻8048003半成品库暂存48002、各个自制零、组件工艺过程图 零件工艺过程计算表原材料库铸造车间机加工车间精密车间标准件半成品库加工前加工后废料加工前加工后废料加工前加工后废料连接块组件单件0.1630.0900.0740.090全年981540441.8540前盖单件1.9741.1840.7901.1840.9470.2370.9470.9000.0470.900全年1184171054736710556841421568454002845400挡环单件0.0750.0300.0450.030全年450180270180滑环单件0.0750.0300.0450.030全年450180270180联动轴单件0.6820.2730.4090.2730.2700.0030.270全年40921638245416381620181620阀体单件18.51911.1117.40811.1117.7783.3337.7787.0000.7787.000全年66667444486666746667199984666742000466842000阀芯单件0.8660.6060.2600.6060.6000.0060.600全年51953636155936363600363600阀套单件0.7000.5600.1400.560全年417033608103360隔盘单件0.4000.3200.0800.320全年240019204801920限位柱单件0.0140.01010.00390.01010.0100.00010.010全年8660.625.460.6600.660定子单件2.4241.2121.2121.2121.2000.0121.200全年145457272727372727200727200转子单件0.8660.6060.2600.6060.6000.0060.600全年51943636155836363600363600后盖单件1.0000.8000.2000.800全年60004800120048003、产品的总的工艺过程图三、 物流强度分析1、物流强度从至表1234561.2219740.2723854.11273771.93319740.2714605.71414605.8153987.241098056348066789676708792049.6815341.67670892、物流强度汇总表根据从至表，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，统计的结果如下表：序号作业单位对（路线）物流强度112.2221319740.2731423854.1142473771.9353434346.0863514605.7174553987.2484610980956634801067767081178.21289767083、物流强度等级分析 由于直接分析大量物流数据比较困难，而且无必要，SLP中将物流强度化成5个等级，分别用符号A、E、I、O、U表示，其物流强度逐渐减小，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种等级，应按物流路线比例或承担物流量比例来确定。物流强度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A(4)1040特高物流强度E（3）2030较大物流强度I (2)3020一般物流强度O（1）4010可忽略物流强度U（0）物流强度等级表作业单位对合计路线比例（%）物流强度比例（%）物流强度等级12.224.418A1319740.274.42.9O1423854.11203.5O2473771.934.410.8E3434346.0813.35I3514605.718.82.1O4553987.246.77.9I461098013.31.6O566348015.69.3I67767082.211.3E78.24.415.8A89767082.211.3E总计.76100100物流强度分析表序号作业单位对物 流 强 度20000 40000 60000 80000 物流强度等级112A278A367E489E524E656I745I834I914O1013O1135O124 6O4、作业单位物流相关表四、 作业单位相互关系分析1、作业单位相互关系分析法相互关系法主要通过研究部门间的相互关系来进行工厂布置。工厂间各部门之间的关系有以下三种情况：生产部门之间的联系；生产部门与辅助、服务部门之间的联系；辅助、服务部门之间的联系。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影响因素有以下一些方面：l 使用公共记录（信息流）；l 共享同样人员（人员关系）；l 共享同一地点(物流)；l 人员联系频繁（人员关系）；l 文件报表联系频率（信息流）；l 工艺流程的顺序（物流）；l 进行类似工作（人员关系）；l 使用同一设备（物流）；l 有噪声、异味、振动等。2、根据相互关系等级比例绘制非物流相关表（1）明确各作业单位的特点：包括工作内容、工作性质（生产、仓储、管理、生产服务或生活服务等），有无振动、噪声、烟尘及异味等环境污染。（2）明确各作业单位间的重要联系，包括工艺流程、物流方面联系和加工性质相似性、生产管理、人员等方面联系。(3) 明确存在环境污染的作业单位对其他作业单位的影响。（4）整理出作业单位相互关系影响因素，约8到10条。液压转向器厂作业单位间相互关系密级理由编码关 系 等 级 的 理 由1工作流程的连续性2生产服务是否方便3物料搬运是否流畅4监督管理的方便5安全与污染6使用相似的设备7振动8人员走动的频繁性(5)确定了作业单位相互关系密切程度的影响以后，就可以给出各作业单位的关系密切程度等级，根据缪瑟的观点在SLP作业单位之间相互关系密切程度等级可以分为A、E、I、O、U、X。符号含义说明数值比例（%）A绝对重要425E特别重要3310I重要2515O一般密切程度11025U不重要04580X不能接受不希望接近-1酌情而定（6）调整相互关系等级比例将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业单位相互关系表，表的上半部分用密切程度等级符号标记密切程度，下半部分用数字表示密切关系程度等级的理由。液压转向器厂作业单位非物流相关表五、 作业单位间物流与非物流相互关系合并1、物流与非物流相互关系分析步骤(1)通过产品特点分析，明确物流对生产的影响大小，确定出物流与非物流相互关系相对重要性（加权值）。物流关系：非物流关系=2:1（2）利用作业单位间综合相互关系表，量化物流与非物流相互关系等级，计算合并后的综合相互关系分数。 T=mM+nN（3）统计各段分数作业单位的比例，划分综合相互关系等级。（4）填写作业单位综合相互关系表。2、作业单位之间综合相互关系计算 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切程度综合关系物流关系（加权值：2）非物流关系（加权值：1)等级分值等级分值分值等级112A4A412A213O1O13I314O1O13I415U0U00U516U0E33I617U0U00U718U0U00U819U0E33I9110U0E33I10111U0U00U1123U0U 03I1224E3I 28E1325U0I 22I1426U0U00U1527U0U 00U1628U0U 00U1729U0U 00U18210U0X-1-1X19211U0U00U2034I2A48E2135O1I24I2236U0U00U2337U0U00U2438U0U00U2539U0U00U26310U0U00U27311U0U00U2845I2I26E2946O1O13I3047U0U00U3148U0U00U3249U0U00U33410U0X-1-1X34411U0E33I3556I2I26E3657U0U00U3758U0U00U3859U0U00U39510U0X-1-1X40511U0I22I4167E3E39E4268U0U00U4369U0E00U44610U0O11O45611U0U00U4678A4I210A4779U0U00U48710U0O11O49711U0U01O5089E3I28E51810U0O11O52811U0U00U53910U0O11O54911U0U00U551011U0U00U3、作业单位综合相互关系等级划分比例 液压转向器厂综合相互关系等级划分比例总分关系等级作业单位对数百分比1012A23.64%69E610.91%25I1120%1O59.09%0U2850.91%1X35.45%4、根据作业单位之间综合相互关系计算表建立作业单位综合相互关系表作业单位综合相互关系表 六、 绘制作业单位位置相关图1、综合接近程度计算利用综合接近程度排序表，量化综合相互关系等级，并计算出作业单位综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序。综合接近程度排序表作业单位代号12345678910111AIIUIUUIIU2AIEIUUUUXU3IIEIUUUUUU4IEEEIUUUXI5UIIEEUUUXI6IUUIEEUUOU7UUUUUEAUOO8UUUUUUAEOU9IUUUUUUEOU10IXUXXOOOOU11UUUIIUOUUU综合接近程度1410914111198635排序134122456872、绘制作业单位位置相关图根据物流相关图与作业单位相互关系表，考虑每对作业单位间相互关系等级的高或低，决定俩作业单位相对位置的远或近，得出各作业单位间的相对位置关系。绘制作业单位位置相关图的过程是一个逐步求精的过程，整个过程要条理清楚，系统性强。作业单位间的相互关系接近程度可以用连线来表示，线数越多，彼此越接近，也可以用推荐的颜色来绘制连线，来表示作业单位之间的关系密级，使图更直观。作业单位关系等级表示方式评定等级字母数值线条数颜色绝对必要A4红特别必要E3橘黄重要I2绿一般O1蓝不重要U0无色不能接受X-1粽（灰）X X-2，-3，-4黑作业单位工作性质符号工艺过程图表符号及作用说明作业单位及区域的扩充符号可表示的作业序号操作成型或处理加工区2、3、4、5、7、8、11装配，部件装配拆卸储存储存作业单位/区域1、6、9检验检验、测试、检查区域8办公室或规划面积、建筑特征10液压转向器厂绘制作业单位位置相关图的步骤如下：1. 处理中和相互关系密集级为A的作业单位(1) 从作业单位综合相互关系表中取出A级作业单位对，有1-2、7-8，共设计4个作业单位，按综合接近程度分值排序为1、2、7、8。(2) 将综合接近程度分值最高的作业单位1布置在相关图的中心位置。(3) 处理作业对1-2 ，将作业单位2布置到图中，且与作业单位1之间距离为一个单位距离。处理作业对7-8 ，将作业单位8布置到图中，且与作业单位7之间距离为一个单位距离。(4) 由作业单位综合相互关系图可知1-7、1-8、2-7、2-8的关系都是U级。可以说明他们之间关系不密切。2. 处理综合相互关系密集级为E、I、O、U、X的作业单位。得出最终作业单位位置相关图如下图所示（规定选择单位距离长度为2cm,关系程度为A级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个单位距离长度，依次类推）： 七、 绘制作业单位面积相关图作业单位面积表作业单位序号面积（）作业单位序号面积（）16007432228881443144914446481048005432112886288（1） 按待布置工厂