物流工程课程设计—液压转向器厂总平面布置设计

1、 Yunnan Agricultural University 课程设计 课程名称：物流工程 设计题目：液压转向器厂总平面布置设计 学 院：工程技术学院 专 业：工业工程 年 级：2008 学生姓名：杨绍东 学 号： 20081308 指导教师：唐秀英 日 期： 2011 年10月21日 云南农业大学 课程设计任务书 工程技术 学院 工业工程专业 2008 年级 姓名： 杨绍东学号20081308 课程设计题目：液压转向器厂总平面布置设计 课程设计主要内容： 物流工程课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面 存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。

2、针对给定的 工厂实例，完成下列工作： (1) 产品分析，产品一产量分析，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) 用SLP或关系工作表法绘制二套布置方案并进行评价比较，得出最佳方案。 设计指导教师(签字)： 年 月 日 液压转向器厂总平面布置设计方案 目录 第一章前言 4 第二章课程设计的目的与要求 4 第一节课程设

3、计的目的 4 第二节课程设计要求 5 第三节课程设计的内容 6 第三章物流分析 11 第一节产品工艺过程分析 11 第二节物流强度分析 12 第四章作业单位非物流相关分析 13 第一节整理主因，给出理由编码 13 第二节确定相互关系等级、画出作业相互关系表 14 第五章作业单位综合相关分析 15 第一节综合物流相关等级表 15 第二节作业单位综合相关图 16 第六章作业单位位置相关图分析 17 第一节作业单位综合接近程度排序表 17 第二节绘制作业单位位置相关图 17 第七章作业单位面积相关分析 18 第一节作业单位关系工作表 18 第二节绘制拼块图 19 第八章工厂总平面布置可行方案 20

4、第一节调整面积相关图 20 第二节绘制工厂总平面布置方案图 20 第九章评价方案 21 第十章总结 22 第一章前言 物流工程是工业工程专业一门重要的主干专业课程，是工业工程学科 中公认的重要研究领域和分支之一。特别是其中的设施规划与设计着重研 究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各 组成部分相互关系的分析，进行合理布置，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。 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，整 个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂 布置设计就是一项多因素，多目标的系统优化设计课题。 由于社会需要

5、的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异， 这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计 (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。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 就是直接参与设计工作。 第二章课程设计的目的与要求 第一节课程设计的目的 物流工程课程设计是课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专 业知识，

6、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 业知识分析和解实际技术问题的能力。 第二节课程设计要求 公 路 公路 当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000吊， 厂区南北长为200m，东西宽80m，所处地理位置如图1所示 该厂职工人数为300人，计

7、划改建成年产60000套液压二 转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计 图i待建液压转向器厂图 1 、液压转向器的基本结构及有关参数 液压转向器的基本结构由22个零件构成，每个零件的名称、 材料、单件重量及年需求量见表 1。 2、作业单位划分 根据液压转向器结构及工艺的特点，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。 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 工艺过程可分为零件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存 储等阶段。 (1) 零件制

8、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 生产出的零件经车间检验合格后， 送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均放在半成品库。 (3) 组装 所有零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，试验不合格的的返回组装车间进行修复。一次组装 不合格率估计值为 80%，二次组装合格率为

9、 100%。 (5) 成品存储：所有合格的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。 第三节课程设计的内容 1 、设计内容 物流与设施规划课程设计的主要目标是培养学生如何分析、 发现现有生 产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统 布置设计方法。针对给定的工厂实例，完成下列工作： (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

10、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) 产生二套布置方案并进行评价比较，得出最佳方案。 2、编写课程设计说明书 工厂布置设计说明书应包括各阶段工作数据表格、各布置方案简图及文 字说明，工作量不少于3000字。 3、图样工作量 图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，主要是二张布置方案图。 表1零件明细表 工厂名称：液压转向器厂 共1页 产品名称液压转向器 产品代号 计划年产量60000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 连杆块

11、组件 V 20 60000 0.09 2 、八 Z. 刖盖 V HT250 60000 0.90 3 X型密封圈 V 橡胶 62000 0.04 4 挡环 V 20 60000 0.03 5 滑环 V 20 60000 0.03 6 弹簧片 V 65Mn 420000 0.01 7 拔销 V 65Mn 62000 0.02 8 联动轴 V 45 60000 0.27 9 阀体 V HT250 60000 7.00 10 阀芯 V 45 60000 0.60 11 阀套 V 20 60000 0.56 12 隔盘 V 20 60000 0.32 13 限位柱 V 45 60000 0.01 14

12、 定子 V 40Cr 60000 1.20 15 转子 V 45 60000 0.60 16 后盖 V 20 60000 0.80 17 螺栓 V 45 360000 0.02 18 O型密封圈 V 橡胶 210000 0.01 19 限位螺栓 V 45 60000 0.02 20 油塞 V 橡胶 280000 0.01 21 标牌 V 铝 60000 0.01 22 护盖 V 塑料 66000 0.01 编制(日期) 审核(日期) 表2作业单位建筑汇总表 序号 作业单位名称 用途 建筑面积 结构形式 备注 1 原材料库 储存钢材、铸锭 20 X 30 露天 2 铸造车间 铸造 12X 24

13、3 热处理车间 热处理 12X 12 4 机加工车间 车、铳、钻削 18X 36 5 精密车间 精镗、磨削 12X 36 6 标准件、半成品库 储存外购件、半成品 12X 24 7 组装车间 组装转向器 12X 36 8 性能试验室 转向器性能试验 12X 12 9 成品库 成品储存 12X 12 10 办公、服务楼 办公室、食堂等 80 X 60 11 设备维修车间 机床维修 12X 24 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） 年产总重（kg） 连接块 1 20 0.09 60000 5400 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率

14、（%） 1 原材料库 备料 0.164kg 2 机加工车间 车、镗、压装 55 3 半成品库 暂存 0.09kg 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） 年产总重（kg） 刖盖 2 HT250 0.90 60000 54000 序号1 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 准备铸锭 1.974kg 2 铸造车间 铸造 60 3 机加工车间 粗铳、镗、钻 80 4 精密车间 精镗 95 5 半成品库 暂存 0.9kg 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） 年产总重（kg

15、） 挡环 4 20 0.03 60000 1800 序号1 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.075kg 2 机加工车间 车削 40 3 半成品库 暂存 0.03kg 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） 年产总重（kg） 滑环 6 20 0.03 60000 1800 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.075kg 2 机加工车间 车削 40 3 半成品库 暂存 0.03kg 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

16、） 年产总重（kg） 联动轴 8 45 0.27 60000 16200 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.682kg 2 机加工车间 车、铳 40 3 精密车间 精磨 99 4 半成品库 暂存 0.27kg 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） 年产总重（kg） 阀体 9 HT250 7.00 60000 420000 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 准备铸锭 18.519kg 2 铸造车间 铸造 60 3 机加工车间 粗铳、镗 70 4 精密车间 精镗 90 5

17、 半成品库 暂存 7kg 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） 年产总重（kg） 阀芯 10 45 0.60 60000 36000 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.866kg 2 机加工车间 粗车、钻、铳 70 3 热处理车间 热处理 4 精密车间 精磨 99 5 半成品库 暂存 0.6kg 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） 年产总重（kg） 阀套 11 20 0.56 60000 33600 序号: 作业单位名称 工作内容 工序材料利

18、用率（%） 1 原材料库 备料 0.7kg 2 机加工车间 车削 80 3 半成品库 暂存 0.56kg 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） 年产总重（kg） 隔盘 12 20 0.32 60000 19200 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.4kg 2 机加工车间 车削 80 3 半成品库 暂存 0.32kg 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） 年产总重（kg） 限位柱 13 45 0.01 60000 600 序号 作业单位名称 工

19、作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.014kg 2 机加工车间 车、镗 70 3 热处理车间 热处理 4 精密车间 精磨 99 5 半成品库 暂存 0.01kg 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） 年产总重（kg） 定子 14 40Cr 1.2 60000 72000 序号: 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 2.424kg 2 热处理车间 退火 3 机加工车间 车、钻、插、铳 50 4 热处理车间 调质 5 精密车间 研磨 99 6 半成品库 暂存 1.2kg 表14液压转向器零件加工

20、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） 转子 15 45 0.60 60000 36000 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料 0.866kg 2 热处理车间 正火 3 机加工车间 车、钻、铳 70 4 热处理车间 淬质 5 精密车间 研磨 99 6 半成品库 暂存 0.6kg 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） 年产总重（kg） 后盖 16 20 0.80 60000 48000 序号 作业单位名称 工作内容 工序材料利用率（%） 1 原材料库 备料

21、1kg 2 机加工车间 车、钻 80 3 半成品库 暂存 0.8kg 第三章物流分析 第一节产品工艺过程分析 根据表3-表15所计算出的各零件经相应工序加工前后单件重量及废料 重量，绘制出如图（一）所示的液压转向器的工艺流程图: 定子 40 Cr 20 HT250 20 Z. 424 D. 014 a. 8&b 0.07 2. 424 D. 01C 1.212 1.212 0.27 1.2 it OL0OS J.012 .006 0.H 0. 006 * 6 130 4* 0.0001 010 0.01 20 0. 4 0.7 0. 68S 0.32 0.56 0.606 i0.6 0.0TE

22、 . 03 0.M5 1. 184 a. 015 前盖 HT2Sa 20 1.371 0. 1.臥 CkCTH OJOT . 94 O23T 0.606 3 0.606 0.S66 o. see 0.6 *15 组装车间 /&质料 性能 6 实验室 20 20% 0.04 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 01.01 0. 01 1 1 橡胶 65Mn 65Mn 塑料 塑料 寿盖 液压转向器工艺流程图 第二节物流强度分析 根据上面对工艺流程的分析得到单件产品作业单位之间的物流强度, 然后乘以年产量得到全年物流强度汇总表 16，如下所示： 全年物流强度汇总表16 序号

23、作业 队 物流量（全年） 合计 物流 强度 等级 1 1 2 (1.974+18.519) *60000 1229580 A 2 7 8 769080+769080*0.2*2 1076712 E 3 8 9 769080 769080 E 4 6 7 (0.09+0.9+0.03+0.03+0.27+7+0.6+0.56+0.32+0.01 + 1.2+0.6+0.8)*60000+(0.04*62000+0.01*420000+ 0.02*62000+0.02*360000+0.01*210000+0.02*60000 + 0.01*280000+0.01*260000+0.01*6600

24、0) 769080 I 5 2 4 (1.184+11.11) *60000 737640 I 6 5 6 (0.9+0.27+7+0.6+0.01 + 1.2+0.6) *60000 634800 I 7 4 5 (0.94+0.273+7.728) *60000 536460 I 8 3 4 (0.606+0.0101 + 1.212+2.424+0.866+0.606) *60000 343446 O 9 1 4 (0.164+0.075+0.075+0.682+0.866+0.7+0.4+0.144+1) *60000 246360 O 10 1 3 (2.424+0.866) *60

25、000 197400 O 11 3 5 (0.606+0.0101+1.212+0.606) *60000 146046 O 12 4 6 (0.09+0.03+0.03+0.56+0.32+0.8) *60000 109800 O 根据上表计算出的各作业单位之间全年物流强度，划分出物流强度等 级，从而绘制出作业单位物流相关图（二）： 序号作 卩业单位名称 1 原 材料库 2铸 爭造车间1 3热 “处理车间 4 机 1加工车间 5 精 等密车间4 6标 十准间半成品库1 7纟 扌装车间 8 性 r能测试车间 9 成 戈品库1 3 1 2 7 8 9 4 6 第四章作业单位非物流相关分析 第一节

26、整理主因，给出理由编码 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。 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，并给出理由编码，如表 17所示： 表17 编号貳 理由存 工作渍程连续性宀 2心 生产服务心 扣 物料搬运口 4-p 管理方便* 知 烟尘、污染门 振动、噪声宀 人员联系心 共用设备设施点 第二节确定相互关系等级、画出作业相互关系表 由表17确定各作业单位对之间影响相互关系

27、的因素，并初步确定其相 互关系等级，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 等级填入非物流相关图（三）： 骨口 序号 作业单位名称 1丿 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 标准间半成品库 7 组装车间 8 性能测试车间 9 成品库 1 办公服务楼 11 设备维修车间 1 2 E/33 U O/3O/34 5 1/1U 6 E/1X/5U O/3U E/1UU O/3U I/3UU UU 3UU U 7 U 8 V U 9 U U 1 一 U，0/411 u%U U 0/4 U Xl/2 ” I/4U 0/2 U 第五章作业单位综合相关分析

28、第一节综合物流相关等级表 根据作业单位物流相关图（二）和非物流相关图（三）可以得出综合 物流相关等级表18如下： 综合相互关系表18 作业对 综合相关程度 综合关系 物流关系加权值：1 非物流关系加权值：1 等级 分数 等级 分数 分数 等级 1-2 A 4 E 3 7 A 1-3 O 1 O 1 2 I 1-4 O 1 O 1 2 I 1-5 U 0 U 0 0 O 1-6 U 0 U 0 0 O 1-7 U 0 U 0 0 U 1-8 U 0 U 0 0 U 1-9 U 0 U 0 0 U 1-10 U 0 O 1 1 O 1-11 U 0 U 0 0 U 2-3 U 0 U 0 0 U

29、2-4 I 2 I 2 4 E 2-5 U 0 X -1 -1 X 2-6 U 0 U 0 0 U 2-7 U 0 U 0 0 U 2-8 U 0 U 0 0 U 2-9 U 0 U 0 0 U 2-10 U 0 X -1 -1 X 2-11 U 0 O 1 1 O 3-4 O 1 E 3 4 E 3-5 O 1 O 1 2 I 3-6 U 0 U 0 0 U 3-7 U 0 U 0 0 U 3-8 U 0 U 0 0 U 3-9 U 0 U 0 0 U 3-10 U 0 U 0 0 U 3-11 U 0 O 1 1 O 4-5 I 2 E 3 5 E 4-6 O 1 O 1 2 I 4-7

30、U 0 U 0 0 O 4-8 U 0 U 0 0 O 4-9 U 0 U 0 0 U 4-10 U 0 X -1 -1 X 4-11 U 0 E 3 3 I 5-6 I 2 I 2 4 E 5-7 U 0 U 0 0 U 5-8 U 0 U 0 0 U 5-9 U 0 U 0 0 U 5-10 U 0 X -1 -1 U 5-11 U 0 I 2 2 I 6-7 I 2 E 3 5 E 6-8 U 0 U 0 0 U 6-9 U 0 U 0 0 U 6-10 U 0 O 1 1 O 6-11 U 0 O 1 1 O 7-8 E 3 A 4 7 A 7-9 U 0 U 0 0 U 7-10 U

31、 0 U 0 0 U 7-11 U 0 I 2 2 I 8-9 E 3 E 3 6 E 8-10 U 0 U 0 0 U 8-11 U 0 U 0 0 U 9-10 U 0 I 2 2 I 9-11 U 0 O 1 1 O 10-11 U 0 U 0 0 U 第二节作业单位综合相关图 由作业单位综合相互关系表18归纳总结得出作业单位综合相关图（四） 如下： F业单位名称| 1原 材料库“ 2铸 F造车间1 3热 处理车间1 4机 L加工车间1 5精 亍密车间弋 6标 :准间半成品库1 7纟 1装车间1 8性 能测试车间1 9 成 2品库 10 办公服务楼1 11 殳备维修车间1 1 2 3 4

32、 6 1011 7 8 第六章作业单位位置相关图分析 第一节作业单位综合接近程度排序表 由作业单位综合相关图（四）得出作业单位综合接近程度排序表19 作业单位代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 综合接近程度 11 6 8 14 10 11 10 8 5 2 10 排序 3 9 7 1 6 2 4 8 10 11 5 第二节绘制作业单位位置相关图 绘制作业单位位置相关图完成后的线形图（五） 第七章作业单位面积相关分析 第一节作业单位关系工作表 根据作业单位综合相关图（五）得到个作业单位关系工作表20 作业单位 A EI O U X 1 原材料库 2 3,4 5,6,10 4,5

33、,6,7,8,9,11 2 .铸造车间 1 4 11 3,6,7,8,9, 5,10 3 .热处理车间 4 1,5 11 2,6,7,8,9,10 4 .机加工车间 2,3,5 1,6,11 7,8 1,7,8,9 10 5.精密车间 4,6 3,11 1 1,7,8,9,10 2 6.标准件、半成品库 5,7 4 10,11 1,2,3,8,9 7.组装车间 8 6 11 4 1,2,3,4,5,9,10 &性能测试车间 7 9 4 1,2,3,4,5,6,10,11 9 .成品库 8 10 11 1,2,3,4,5,6,7 10 .办公、服务楼 9 6 1,3,5,7,8,11 2,4 11.设备维修车间 4,5,7 2,3,6,9 1,8,10,11 第二节绘制拼块图 根据关系工作表绘制拼块图，完成后的拼块图（六） MW 8 Tt/ fl X二无 X二无 96 10 11 1 10 11 了 Q 9 8 0 6 I 6 C * 十无 X二无 X=2 d 11 4 3, 111 O 2, 33 (?) X二上