物流工程课程设计

1、目录课程设计（一）生产车间布置设计11. 设计内容11.1 项目介绍11.2 工厂详细参数11.3 作业单位划分12. 产品产量分析23. 产品工艺过程分析2. 物流强度分析5. 计算物流量5. 绘制从至表6.3 绘制物流强度汇总表6.划分物流强度等级6.5绘制物流强度相关图7.5 作业单位综合相关关系分析7.7工厂总平面布置10课程设计（二）配送中心布局设计121. 设计内容122.堆垛区的面积1321选取叉车132.2货物理论占地面积142.3 叉车最小通道宽度（Wa）142.4 总空间损失142.5确定堆垛区面积153.存储区的面积163.1选择托盘163.2选择货架173.3确定叉车货

2、架作业单元173.3.1叉车最小通道宽度（Wa）173.3.2叉车货架作业单元的面积173.4确定存储区的面积184. 物流关系分析194.1配送中心各作业单位物流流程图194.2绘制从至表194.3物流等级划分204.3.1物流强度等级划分依据204.3.2绘制物流强度汇总表204.3.3绘制物流强度分析表204.3.4作业单位物流强度相关图215.非物流关系分析215.1密切程度等级划分215.2确定评级因素215.3作业单位非物流关系相关图225.4作业单位综合接近程度225.5作业单位综合等级的划分235.6作业单位综合关系相关图246.作业相关图247.平面布置257.1块状区域布置

3、图257.2平面布置图268.设备与设施选用268.1叉车选择268.2托盘选择278.3货架选择27课程设计（一）生产车间布置设计1. 设计内容1.1 项目介绍针对目前市场对于工具箱的热烈欢迎，某公司欲新建一生产车间，从事某两种型号工具箱的生产。由于该两种型号的工具箱除在尺寸上有差别之外，在制造工艺上都是相同的，所以我们将其简化为一种工具箱的生产，因为目前欲采用单天生产的模式，即一天生产一种工具箱。则经简化处理之后可得出两种工具箱的年设计生产能力为100，000个。欲采用单班工作制，一天工作8个小时，全年生产按260个工作日计算。由于该生产属少品种大批量生产，考虑到产品原则生产方式高效率低成

4、本的优势，所以准备采用基于产品原则的生产方式进行生产。并且考虑到某些零部件加工的成本问题，决定向外购买，这些零部件包括铆钉、锁扣、提手压盖、提手、隔盘支架、合页、内折页。1.2 工厂详细参数公司对于新车间的用地规定为不超过35米×80米，采用联合厂房。要求办公室面积不少于120平方米，原材料进货口和产成品出货口位于不同的方向，以便减少进出货的干扰。由于工具箱由三大部件组成，分别为箱体、箱盖和中间隔盘。箱体和箱盖靠中间合页焊接在一起，并且用内折页铆接。中间隔盘直接放在箱体的隔盘支架上。因此，根据加工工艺要求需要设置专门的加工区，包括箱体加工区、箱盖加工区、中间隔盘加工区（隔盘加工区或隔

5、盘区），由于需要很多的原材料包括大块钢板和其它一些外购件，为便于管理设置原料库和中间材料库。对于其它作业单位则根据实际的生产要求进行布置。1.3 作业单位划分根据其生产要求，为保证生产的连续性，控制生产成本，达到高的经济效益和员工关怀度，现将其作业单位划分为以下几个部分，如表1所示。表1 作业单位划分表1、原料库2、中间材料库3、箱体加工区4、箱盖加工区5、隔盘加工区6、装配区7、包装区8、成品库9、工具室10、办公室11、更衣室12、配电室其中：原料库负责原材料的入库和存放购进的大件原材料，主要为钢板，其中划出一块区域专供存放废料；中间材料库存放外购小件如提手、铆钉、锁扣、隔盘支架、油漆等；

6、箱体加工区为箱体加工场所，有剪板机、冲床、弧焊机、油漆喷机等加工机械；箱盖加工区为箱盖加工场所，有剪板机、冲床、弧焊机、油漆喷机等加工机械；隔盘加工区为中间隔盘隔盘加工场所，有剪板机、冲床、弧焊机、油漆喷机等加工机械；装配区完成工具箱总装的任务，靠自动传输装置传送带来进行物料从上一工位到下一工位的传送；包装区负责成品的检验包装，包装内容为产品和说明书；成品库用来存放下线后等待销售出库的产品，并且负责产品的出库作业；工具室用来存放各种修理工具如扳手、标准件等；办公室为车间行政人员办公的场所；更衣室内设置卫生间；配电室放置配电设备。2. 产品产量分析生产的产品的多少及每种产品产量的高低决定了工厂车

7、间的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式，根据已知条件可知，该布置设计的工具箱生产车间的产品品种单一，产量较大，其年产量为100000，属于大批量生产，适合按产品原则布置，宜采用流水线组织形式。3. 产品工艺过程分析根据各零件的加工工艺流程图绘制工艺过程图，如图3-1、3-2、3-3、3-4所示其中图1中序号分别为：1切料至宽，2切料至长，3冲制铆接孔，4冲压成型，5切料至宽，6切料至长，7冲压成型，8焊接，9焊接，10喷漆。图2中序号分别为：1切料至宽，2切料至长，3冲制铆接孔，4冲压成型，5切料至长，6切料至宽，7冲制铆接孔，8冲压成型，9焊接，10喷漆。图3中序号分别为：1切料至宽，2

8、切料至长，3切料至宽，4切料至长，5冲压成型，6焊接，7切料至宽，8切料至长，9冲压成型，10焊接，11喷漆。图4中序号分别为：1铆接提手，2铆接上锁扣，3铆接下锁扣，4焊接，5铆接，7包装，8成品库。原材料中间材料原材料原材料图1 箱体工艺过程图图2 箱盘工艺过程图图3 隔盘工艺过程图箱体箱盖中间材料中间材料中间材料隔盘中间材料中间材料图4总工艺流程图. 物流强度分析. 计算物流量1块平板可以单独加工4个箱体或8个箱盖或12个中间隔盘。1个托盘可以装载4个箱体或8个箱盖或6个隔盘或4块平板或4个工具箱。1桶油漆可以油漆20个箱体或25个箱盖或30个隔盘。1个托盘可以装载6桶油漆。由于各加工区

9、的焊条运量不大，所以直接在每天早晨上班时由当班车间主任到中间材料库取出。关于废料的处理，在原料库专门划出一块区域专供存放废料。所有废料都需要运至原料库等待处理。所以，在用托盘将所用材料运至个加工区后，转而将废料运走。由于其采用的是单班工作制和托盘搬运，故用每天的托盘数量来表示物流量单位为个/天。有些中间材料每天的物流量一般是固定的且数量不大，在此处对铆钉、上锁扣、下锁扣、提手压盖、提手、合页和内折页的物流量不妨规定为5个/天（参考图4总工艺流程图），以及隔盘支架的物理量为2个/天（参考图1箱体工艺过程图），且在每天的早晨上班时从中间材料库取出。首先，计算出在全年260个工作日中平均的日生产能力

10、，为：100000÷260385个/天。故各个作业单位之间的物流量为：13、14、15的物流量都是平板所占用的托盘数量，分别是：385÷4÷424个/天，385÷8÷412个/天，385÷12÷48个/天。23的物流量包括装载隔盘支架与油漆的托盘数量，故其量为2+385÷20÷65个/天，24和25的物流都是装载油漆的托盘数，分别是：385÷25÷63个/天，385÷30÷62个/天。26的物流量为5个/天。36、46和56的物流量分别是装载箱体、箱盖、隔盘的托盘数

11、量，各自是：385÷496个/天，385÷848个/天，385÷664个/天。67和78的物流量为装载工具箱的托盘数量，都是：385÷496个/天。对于在作业单位3、4、5中产生的废料，应搬运到原料库中专供存放废料的区域，则31、41和51的物流量是：24+3=27个/天，12+3=15个/天，8+2=10个/天。. 绘制从至表.3 绘制物流强度汇总表表3 物流强度汇总表序号作业队物流强度序号作业队物流强度136969141226796105110378961115845664122355464813265631271424371324152528411

12、5.划分物流强度等级物流强度等级划分采用著名的、等级。个等级的密切程度从高到低依次为、。此处对物流等级划分的标准表4所示。表 物流等级划分标准表强度等级AEIOU物流量>80218062015<1物流强度等级划分如表5所示。.5绘制物流强度相关图.5 作业单位综合相关关系分析 序号作业单位对关系综合关系物流关系，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1120U3E3I2133E3E6E3142I3E5I4152I2I4I5160U0U0U6170U0U0U7180U-1X-1X8190U0U0U91100U2I2O101110U0U0U111120U0U0U12231

13、O2I3I13241O2I3I14251O2I3I15261O2I3I16270U0U0U17280U0U0U18290U0U0U192100U2I2O202110U0U0U212120U0U0U22340U2I2O23350U2I2O24364A3E7E25370U0U0U26380U0U0U27390U2I2O283100U-1X-1X293110U1O1U303120U0U0U31450U2I2O32463E3E6E33470U0U0U34480U0U0U35490U2I2O364100U-1X-1X374110U1O1U384120U0U0U39563E3E6E40570U0U0U41

14、580U0U0U42590U2I2O435100U-1X-1X445110U1O1U455120U0U0U46674A4A8A47680U0U0U48690U1O1U496100U1O1U506110U1O1U516120U0U0U52784A4A8A53790U1O1U547100U1O1U557110U1O1U567120U0U0U57890U1O1U588100U2I2O598110U1O1U608120U0U0U619100U1O1U629110U0U0U639120U0U0U6410110U0U0U6510120U0U0U6611120U0U0U表6 综合相互关系表由上表，绘出综合关

15、系相关图.7工厂总平面布置该工厂平面总布局规划，首先应根据产品的作业要求选取各类设施，其次应该根据货物的内部作业流程安排这些设施的布局。这些设施的布局决定了各种物料在工厂里的流经路径，一般来说，为了减少物料在工厂中的流程，应将这些设施中有密切关联（两个设施中物流进出量较大）的设施靠近配置。此处选用关联图法来布置工厂平面。第一步：根据图6综合关系相关图做关联线图底稿，见表7。第二步：构建关联线图。选择作业单位6进入关联线图，依照选择标准选作业单位7进入关联图。选择作业单位7进入关联线图，依照选择标准选作业单位8进入关联图。并依照关联度作关联线图。选择作业单位1进入关联线图，依照选择标准选作业单位

16、3进入关联图。选择作业单位3进入关联线图，依照选择标准选作业单位6进入关联图。选择作业单位6进入关联线图，依照选择标准选作业单位4和5进入关联图。并依照关联度做关联线图。·······依次将所有作业区域选人关联线图，并依照关联度作关联线图，如图7所示。911121024678135图7 关联线图第三步：完成最终布局。根据各作业区的物流强度以及其规定（新车间用地面积不超过35m*80m）。依照关联线图，此处以5*5=36平方米为基本单元格，确定最终布局方案，如图8所示。且其各个作业区的面积大小如表8所示。表8 各作业区面积作业

17、单位面积（m2)作业单位面积（m2)1、原料库4007、包装区1502、中间材料库2258、成品库6253、箱体加工区3009、工具室504、箱盖加工区30010、办公室1505、隔盘加工区30011、更衣室506、装配区22512、配电室25下图是个作业单位的平面大小图。课程设计（二）配送中心布局设计1. 设计内容(1)配送中心库房规划面积不低于1800平米，单层结构，有效高度6米。(2)货物特征(3)作业单位划分(4)作业过程及要求各类货物物流量均约为最高库存量的1/3。进出货作业指令和货位安排均由办公区的计算机系统控制，即卸货前根据货物类型通知托盘和叉车到位，辅助区托盘到卸货区物流量约为

18、货物量的1/4。A类货物出货前要先拆包，在进入出货区，拆包后的包装材料（约占货物的1/5）回收到辅料区；而BC类货物则经拣选区再到出货区，出货前它们均需托盘垫底，故辅料区到出货区物流量约为出货量的1/4。(5)设施设备数据货架为重型货位式货架，主要由立式柱片和横梁组合而成，根据库房高度，可安排4到5层，具体层数由所选叉车及库房高度决定。一般要求叉车最大提升高度至少比最上层货架横梁高200，最上层货架放上托盘货物后，最高高度离天花板的距离不少于300，以供叉车作业。立柱高度规格从2000、2500到7500，每隔500一档，宽度规格500、6001200，每隔100一档；横梁截面规格为80高50

19、深1.5厚，或100高50深1.5厚，长度规格有1500、1800、2000、2300、2500、2700、3000等(6)叉车选择随意2.堆垛区的面积堆垛区用于分类堆放货物A。21选取叉车对货物A、B、C三种的存货量以及物流量比较分析得出，货物A的量较少，B与C的量较大，故在搬运设备上选取平衡重式叉车，在这儿选取的是三支点电动叉车，其详细参数见附录一。2.2货物理论占地面积由于堆垛区是由于存储货物A的，二货物A箱底自带衬垫，可直接由叉车插起，可堆垛三层，高度为0.7×3=2.1m每层600÷3=200件层故货物的理论占地面积(S理)为200×1×0.6

20、=120m22.3 叉车最小通道宽度（Wa）叉车最小通道宽度，又称基本直角堆垛通道宽度，是指叉车负载额定载荷转过90o时所需的最小通道宽度。此处的叉车的最小通道宽度计算公式如下：参考附录一可知， L6=1200,b12=1000,x=30(货叉的长度为900，可一次采取两件货物A)a=20,R1=1300，将值代入上式得Wa1=3287。2.4 总空间损失此处的库存空间损失（A）主要有通道损失（La）和蜂窝损失E(H)，其各自的计算公式如下：La=WaWa+nd此处，n表示堆垛深度排数，d表示每排堆垛的深度值（一般由托盘宽度和安全间距组成）E'H=13ni=03n-1i3n,(此处的3

21、表示可堆垛3层）由于E'H在此处表示的是蜂窝损失的面积占货物理论占地面积的比率。因此其所占库存面积的比率是EH=E'H×1-La即EH=1-La3n(i=03n-1i3n)所有总的空间损失为A=La+E(H)通过上述的关系可列出仓库空间损失参考表，如表表9 仓库空间损失参考表货架深度（n）123456通道损失（La）73.26%57.80%47.73%40.65%35.39%31.34%蜂窝损失（E(H)）8.91%17.58%23.23%27.20%30.15%32.42%总空间损失（A）82.17%75.38%70.96%67.85%65.54%63.76%注：d

22、=12002.5确定堆垛区面积虽然随着货物深度的增加，总空间的损失随着下降，但是货物深度越深，就越难取出先放进去的货物，因此在此处选择货物深度为2较符合实际情况，根据上述，可以确定堆垛区面积为S'总=S理（1-A）将其相应的值代入关系式得到S'总=487.4m2,还应考虑垂直于叉车通道的通达面积（S垂），其宽度为叉车负载额定载荷时的宽度的2倍（2b12）和安全距离0.3m，总宽度为2×1+0.3=2.3m。其长度由叉车通道条数决定，此处取2条，故长度值为2×3.287+4×0.6=11.374m，取12m。故其面积（S垂）为12×2.3=

23、27.6m2。因而总面积为S总=S'总+S垂即S总=515m2。3.存储区的面积存储区用于存储B、C两类货物。根据要求与2种规格的托盘高度都是150，可以知道货物B的托盘堆码高度是900-150205=3层货物C的托盘堆码高度和900-150180=4层3.1选择托盘B、C货物可以放在两种规格的托盘上，对此应对其托盘总空间利用率（w）进行计算，计算公式为w=各货物所占托盘面积总和托盘面积之和先计算出每种托盘所能装载货物B、C的量如表10。表10 2种托盘所能转载的货物量 托盘规格货物类别120010001501200800150B333=27243=24C424=32224=16注：此

24、处只考虑货物堆垛方向为向上堆垛。以及2种货物所需托盘单元数，见表11。表11 2种货物所需托盘单元数 托盘规格货物类别120010001501200800150B7500÷27=2787500÷24=313C19200÷32=60019200÷16=12002种货物与2种托盘有4种组合方式，每种的组合方式的托盘总空间利用率（w）。则都用托盘12001000150的空间利用率为w1=3×3×04×0.3×278+4×2×0.5×0.28×600（278+600）×1.

25、2×1=92.27%都用托盘1200800150的空间利用率为w2=2×4×0.4×0.3×313+2×2×0.5×0.28×1200（313+1200）×1.2×0.8=66.95%如果用托盘1200800150装载货物B，用托盘12001000150装载货物C的空间利用率为w3=2×4×0.4×0.3×313+4×2×0.5×0.28×600313×1.2×0.8+600×

26、1.2×1=95.29%如果用托盘12001000150装载货物B，用托盘1200800150装载货物C的空间利用率为w4=3×3×0.4×0.3×278+2×2×0.5×0.28×1200278×1.2×1+1200×1.2×0.8=65.44%虽然w3的空间利用率较高，但是为了采购以及管理方便一般在实际情况下，采购一种规格的托盘，因此只选择12001000150规格的托盘。3.2选择货架货架选择为重型货架。每货格放2托盘，按托盘货架尺寸要求，确定货格单元尺寸长为

27、1200×2+100×3+50=2750，其中（50为立柱宽度），深1000，高1000（含横梁高度）。由于叉车的最大作业高度为4300，所以可安排货格的层数（包含底层）为4300-2001000+1=5层所以货架的长度为2750，高度为5×1000=5000，深度为1000。3.3确定叉车货架作业单元叉车货架作业单元包括叉车的作用通道和货架。3.3.1叉车最小通道宽度（Wa）根据课程设计（二）2.3节可知，此处L6=1000，叉车的最小通道宽度Wa=2932，取3m。3.3.2叉车货架作业单元的面积有题目可知叉车货架作业单元的长度就是货架的长度2750，宽度为3

28、000+1000×2+100=5100具体可见图11。面积为S货架=2.75×5.1=14.025m23.4确定存储区的面积确定存储区的面积，需要先确定叉车货架作业单元的个数（q），为q=278+6002×5×244个因此存储区的面积为S'存=q×S货架=44×14.025=617.1m2考虑垂直与叉车通道的通道面积（S垂），其面积大小随着叉车通道数的增加而增加。此处采用4通道，故垂直通道的长度为4×5.1=20.4m，通道宽度参考2.5节，b12=1200，宽度为2.7m，且有2条垂直通道。所以S垂=20.4

29、15;2.7×2=110.16m2故而S总=S'存+S垂=727.26m24. 物流关系分析4.1配送中心各作业单位物流流程图根据各作业单元的物流关系，绘制物流流程图（图12）4.2绘制从至表4.3物流等级划分4.3.1物流强度等级划分依据表13 物流强度等级划分依据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可忽略物流强度U4.3.2绘制物流强度汇总表表14 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11289006132002258900734

30、200356890084620047166759474057622754.3.3绘制物流强度分析表4.3.4作业单位物流强度相关图5.非物流关系分析物流分析所得到的是定量的相互关系，得是各作业单位之间还存在着其他关系。因此，在分析作业单位相互关系时，除了物流关系外，还要考虑非物流的相互关系。它们一般不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法。这时相关图每个菱形格子不但要表示两两之间的密切程度等级，还要加上评级的理由。5.1密切程度等级划分表16 确定作业单位相互关系等级符号AEIOUX意义绝对重要特别重要重要一般不重要不要靠近量化值43210-1线条数4条3条2条1条无1条折线比例（%）2-5

31、3-105-1510-2545-80根据需要5.2确定评级因素表17 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使用一套人员2流通服务6共用设备设施3物料搬运7振动、噪音4管理方便8联系频繁程度5.3作业单位非物流关系相关图5.4作业单位综合接近程度综合考虑物流和非物流关系，根据两者的相对重要性，取物流关系和非物流关系的加权比值M:N=2:1.根据作业单位物流强度相关图13和作业单位非物流关系相关图14可以得出作业单位之间的综合相互关系计算表，如表18所示。当作业单位数为8时，总作业单位对数为：Q = 8 ×（8-1）2 = 28式中，Q为作业单位对数。因此表18

32、中将有28个作业单位对，即有28个相互关系。5.5作业单位综合等级的划分表18 作业单位之间综合相互关系计算表作业单位对关系密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 数等 级分 数分 数等 级12A4E34 A13I2E33 E14U0O11 O15U0O11 O16U0U00 U17E3I23 E18U0A42 I25A4A44 A23U0U00 U24U0U00 U26U0U00 U27U0I21 O28U0U00 U34I2A43 E35U0U00 U36U0U00 U37U0O11 O38U0U00 U45U0U00 U46I2O12 I47O1O11 O48U0U00 U56A4O13 E57U0I21 O58U0U00 U67I2I22 I68U0E32 I78U0U00 U在表18中，综合关系等级分数取值范围为012，按分数排列得出各分数段所占比例。在此基础上与表16