基于SLP_法的某变速箱厂总平面设施布置设计.pdf

1、中国科技论文在线基于SLP法的某变速箱厂总平面设施布置设计冯懿辽宁工程技术大学工业工程系,阜新(123000E-mail:fengyi0713摘要:设施布置设计在实施规划设计中占有重要地位,它的好坏直接影响整个系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本以及生产安全。对于工厂总体布置,它主要考虑工厂各个组成部分包括生产车间、辅助生产车间、仓库等,系统布置设计法(SLP是当前工厂布局设计主要应用的方法,本案例尝试使用SLP 法对某变速箱厂各基本设施进行布置,尽量减少声场过程中的物流量。关键词:产品产量分析;物流强度;位置相关图中图分类号:TB211.引言设施布置设计是物流系统设计分析的重要一

2、环,它既受到生产物流系统其他设计环节的影响,也对生产物流系统的其他设计环节产生影响。当前设施布置设计方法可以分为以下几种1:(1摆样法摆样法是指利用二维平面比例模拟方法,按一定比例制成的样片在同一比例的平面图上标示设施系统的组成、设施、机器或活动,通过相互关系的分析,调整样片位置可以得到较好的布置方案。但这种方法适合于较简单的布局设计。(2数学模型法数学模型法是指利用系统工程、运筹学中的模型优化技术研究最优布局方案,以提高系统布置的精确性和效率。此方案操作起来相对繁琐,周期长,不常利用。(3图解法图解法产生于20 世纪50 年代,有螺旋规划法、简单布置规划法及运输行程图等。优点在于将摆样法与数

3、学模型法结合起来,但实践上应用不广。系统布置设计(SLP法作为当前工厂布局设计的主要方法,它综合考虑了工厂布局的主要目标如工艺过程要求、空间占用、搬运费用、生产柔性、组织机构、工作环境等要求,以实现布局的科学化。2. 原始给定条件本例中原始给定条件主要有工厂占地面积约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100000 套变速箱的生产厂。同时对变速箱的有关结构参数如下:变速箱由39 个零件构成,每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表2-1 中。 说明形状单件重量/kg0.0040.0110.0320.022中国科技论文在线 0.

4、010中国科技论文在线3. 作业单位的划分根据变速箱的结构及工艺特点,设立如表 3-1 所示的 11 个单位,分别承担原料储存、 备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务2。 4. 确定变速箱的生产工艺过程变速箱结果比较简单,因此,生产工艺过程也比较简单,总的工艺过程可分为:零、组 件的制作与外购;半成品暂存、组装;性能试验与成品存储等阶段。1. 零件的制作与外购变速箱上的标准件、异型件如塑料护盖、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,其他零件由本厂自制,其工艺过程分别见表 3-2 至表 3-7 所示。表 中各工艺加工前工件重量=该工序加工后工件

5、的重量/该工序材料利用率。 98 工序材料利用率(%8080中国科技论文在线 2. 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。3. 组装所有零件、组件在组装车间集中组装成变速箱成品。4. 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。5. 产品存储所有合格变速箱存放在成品库等待出厂。- 4 -中国科技论文在线5. 产品产量分析3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

6、设计的变速箱厂的产品品种单一,产量较大,其年产量为100000 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。6. 产品工艺过程分析46.1计算物流量通过对产品的加工、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6-1 所示。量。具体计算过程如表6-1 所示。Array=0.1042 0417 125 0=5420 6.2绘制各零件的工艺过程图5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6-1图6-6 所示。图中序号分别为:1原材料库,2铸造车间,

7、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。- 5 -中国科技论文在线 原材料 1 3.9860 4.7832 原材料 1 2 3.1888 0.7972 3.8266 2 0.9566 废料 0.6378 4 2.5510 4 3.0613 废料 0.7653 5 6 2.500 废料 0.0510 废料 3.000 5 6 废料 0.0613 废料 图 6-1 机盖物流量 图 6-2 机座物流量 原材料 1 1.5944 原材料 1 1.0741 8 1.2755 0.3189 0.8593 废料 0.2551 4 0.2148 废料 0.0430 4 5 3 1.0

8、204 废料 0.8163 3 废料 4 0.0204 6 1.000 废料 4 0.0163 6 0.800 -6废料 图 6-3 大齿轮物流量 图 6-4 轴物流量 中国科技论文在线 原材料 1 1.8797 4 1.5038 废料 03759 原材料 1 0.1042 0.0752 废料 0.0625 0.0417 5 3 1.4286 2 废料 0.0125 废料 4 0.0286 6 1.400 废料 0.050 4 图 6-5 齿轮轴物流量 图 6-6 端盖物流量 6.3 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

9、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。 7. 物流分析 7.1 绘制从至表 根据变速箱较佳工艺过程表 7-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表 5-1 所示 表 7-1 变速箱加工工艺从至表 2 3 4 铸造 车间 887.3 热处 理车 间 机加 工车 间 295.4 707.7 326.6 102.0 224.5 ( 5 精密 车间 6 半成 品库 7 组装 车间 8 锻造 车间 159.5 707.7 1 至 单位： t 9 成品 库 合计 原材 料库

10、从 1 2 3 4 原材料库 铸造车间 热处理车间 机加工车间 1342.2 551.1 224.5 797.5 320.0 550.0 127.6 774.5 1347.1 1299.2 1299.2 127.6 7448.6 5 6 7 8 9 精密车间 半成品库 组装车间 1299.2 1299.2 127.6 887.3 326.5 审核（日期） 1457.3 1022 870.0 1299.2 287.1 1299.2 锻造车间 成品库 合计 编制（日期） -7- 中国科技论文在线 7.2 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

11、到 物流强度汇总表 7-2 之中。 表 7-2 物流强度汇总表 物流强度/t 序号 作业单位对（路线） 887.3 7 45 295.4 8 46 159.5 9 48 707.7 10 56 326.6 11 67 224.5 12 79 序号 1 2 3 4 5 6 作业单位对（路线） 12 14 18 24 34 35 物流强度/t 797.7 320.0 127.6 550.0 1299.2 1299.2 7.3 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 7-2 中统计的物流量，按由小到大的顺序绘制物 流强度分析表，表 7-2 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。 7.4 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 7-1 所示。 作业单位名称 原材料库