液压转向器生产厂的设施布置设计方案

1、重庆理工大学物流工程课程设计任务书液压转向器厂的设施布置设计姓 名：班 级：学 号：成 绩：指导教师：汽车学院工业工程系201312目录一、 绪论31.1系统布置设计（SLP）31.2原始参数与条件31.2.1液压转向器结构41.2.2液压转向器零件信息51.2.3作业单位的划分6二、工艺分析62.1产品P-产量Q分析62.2 液压转向器各自制零件生产工艺过程分析7三、物流分析173.1 物流量汇总173.1.1废料重量173.1.2总工艺过程图183.2 物流强度分析183.2.1计算各产品的物流强度183.2.2根据物流强度绘制产品工艺过程表193.2.3绘制从至表203.2.4作业单位物

2、流相关图213.3作业单位非物流相互关系分析213.3.1 作业单位相互关系评价213.3.2 作业单位综合相互关系分析23四、工厂总平面布置254.1 综合接近程度254.2作业单位相互关系图264.3 作业单位面积相关图274.4 评价304.4.1计算权重314.4.2评选方案31一、 绪论1.1系统布置设计（SLP）SLP设计程序模式如图所示。图1.1 SLP模式图1.2原始参数与条件公司有地30000m2，厂区南北向长度为300m，东西向宽度为100m，该厂预计需要员工400人，计划建成年产60000套液压转向器的生产厂，需要进行工厂总平面布置设计。1.2.1液压转向器结构液压转向器

3、的基本结构如下图所示（图1.2）。图1.2 液压转向器装配图1.2.2液压转向器零件信息液压转向器由22个零件以及组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量参见下表所示。表1.1液压转向器零件信息工厂名称:液压转向器厂共1页产品名称液压转向器产品代号110计划年产量/个60000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/个零件图号形状单件重量/kg说明1连接块组件20600000.092前盖HT250600000.93X形密封圈橡胶620000.044挡环20600000.035滑环20600000.036弹簧片65Mn4200000.017拨销65Mn620000.0

4、28联动器45600000.279阀体HT2500060000710阀芯45600000.611阀套20600000.5612隔盘206000000.3213限位柱456000000.0114定子40Cr6000001.215转子45600000.616后盖20600000.817螺栓453600000.02180形密封圈橡胶3010000.0119限位螺栓45600000.0220油堵塑料2800000.0121标牌铝600000.0122护盖塑料660000.01编制日期审核（日期）1.2.3作业单位划分根据液压转向器的结构及工艺特点，设立如表1.2所示的11个作业单位，分别承担原材料存储

5、、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。表1.2 作业单位建筑汇总表序号作业名称用途建筑面积/m2结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭30×30露天2铸造车间铸造25×303热处理车间热处理20×204机加工车间车、铣、钻30×305精密车间精镗、磨削35×356标准件、半成品库储存外购件、半成品25×257组装车间组装转向器20×308性能实验室转向器性能实验15×209成品库成品储存12×1210办公、服务楼办公室、食堂80×6011设备维修车间机床维修20&

6、#215;30二、工艺分析2.1产品P-产量Q分析由于本实验中只对一种产品进行设施布置设计而且由表1.3可以看出个零件每年的产量固定为60000台（库存为零）不是很多，而且自制零件种类多（12种0，所以益采用工艺原则布置。2.2 液压转向器各自制零件生产工艺过程分析对于表1中自制件可以分析其工艺过程结合工序材料利用率，得到如下零件加工工艺表（表2.1表2.13）和加工工艺图（图2.12.13）。表2.1 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1200.09600005400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库

7、（1）备料2机加工车间（4）车、镗、压装553半成品库（6）暂存表2.2 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2HT2500.906000054000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）准备铸锭2铸造车间（2）铸造603机加工车间（4）粗铣、镗、钻804精密车间（5）精镗955半成品库（6）暂存表2.3 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）挡 环4200.03600001800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加

8、工车间（4）车削403半成品库（6）暂存表2.4 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）滑 环5HT2500.03600001800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车削403半成品库（6）暂存表2.5 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）联动器8450.27600001620序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、铣403精密车间（5）精磨994半成品库（6）暂存图2.5；联动器加工

9、工艺图表2.6 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）阀 体9HT2507.0060000420000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）准备铸锭2铸造车间（2）铸造603机加工车间（4）粗铣、镗704精密车间（5）精镗905半成品库（6）暂存表2.7 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）阀 芯10450.66000036000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）粗车、钻、铣703热处理车间（3）热处理4精密

10、车间（5）精磨995半成品库（6）暂存表2.8 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 套11200.566000033600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车削803半成品库（6）暂存表2.9 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）隔 盘12200.326000019200序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）铣、钻803半成品库（6）暂存表2.10 液压转向器零件加工工艺过程表产品

11、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13450.0160000600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、镗703热处理车间（3）热处理4精密车间（5）端磨995半成品库（6）暂存表2.11 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）定 子1440Cr1.206000072000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2热处理车间（3）退火3机加工车间（4）车、钻、插、铣504热处理车间（3）调质5精密车间（5）研磨996半成品库（6）

12、暂存表2.12 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）转 子15450.606000036000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2热处理车间（3）正火3机加工车间（4）车、铣、钻704热处理车间（3）淬火5精密车间(5)研磨996半成品库（6）暂存表2.13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）后 盖16200.806000048000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库（1）备料2机加工车间（4）车、钻803半成品库（6）暂存三

13、、物流分析3.1 物流量汇总3.1.1废料重量由工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表所示：表3.1液压转向器自制零件信息表产品名称件号材料原料重量(kg)材料利用率(%)成品重量(kg)废料(kg)连接块组件1200.164 550.090.074 前盖2HT2601.974 45.60.91.074 挡环4200.075 400.030.045 滑环5200.075 400.030.045 联动器8450.682 39.60.270.412 阀体9HT25018.519 37.8711.519 阀芯10450.866 69.30.60.266 阀套11200.725 80

14、0.560.14 隔盘12200.400 800.320.080 限位柱13450.014 69.30.010.004 定子1440Cr2.424 49.51.21.224 转子15450.866 69.30.60.266 后盖16201.000 800.80.200 注：原料重量=成品重量/材料利用率; 废料=原料重量成品重量3.1.2总工艺过程图图3.1 总工艺过程图3.2 物流强度分析3.2.1计算各产品的物流强度表3.2多种产品生产工艺过程零件名称连接块前盖挡环滑环联动器阀体阀芯阀套隔盘限位柱定子转子后盖单件重量/kg0.090.90.030.030.277.00.60.560.320

15、.011.20.60.8年产量×104/套6666666666666物流强度×102/(kg/年)5454018181624200360336192600720360480工艺过程原材料库机加工半成品库原材料库铸造机加工精密车间半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工精密加工半成品库原材料库铸造机加工精密车间半成品库原材料库机加工热处理精密加工半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工半成品库原材料库机加工热处理精密车间半成品库原材料库热处理机加工热处理精密车间半成品库原材料库热处理机加工热处理精密车间半成品库原材料库机加工半成品库3.2.2根据

16、物流强度绘制产品工艺过程表表3.3 产品工艺过程表作业单位连接块前盖挡环滑环联动器阀体阀芯阀套隔盘限位柱定子转子后盖序号名称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标准件、半成品库3.2.3绘制从至表根据工艺过程中物流的流量结合题目要求过程组装后的所有液压转向器均需进行性能测试，试验合格才能入成品库，不合格产品返回组装车间返修后再检验，一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。绘制从至表（表3.4）和物流强度汇总表（表3.5）。表3.4 物流从至表 至从123456789合计原材料库铸造间热处理间机加工精密间半成品组装间性能测试成品库1原材料库1229.46197

17、.4238.5841665.4442铸造间737.7737.73热处理间197.4146.052343.4524机加工间146.052539.48109.8795.3325精密间634.2634.26半成品间767.39767.397组装间767.318153.41920.8688性能测试153.41613.9767.399成品库合计1229.46343.4521173.684685.532745920.86920.868767.316479.218注：以上表格数据单位为吨。表3.5 全年物流强度汇总表序号作业队物流量(全年)/t物流强度等级1121229.46A2781074.218A389

18、767.31E467767.39E524737.7E656634.2E745539.48I834343.4I914238.6I1013197.4I1135146.05O1246109.8O注：物流强度等级由依据表3.6得出表3.6 物流强度等级划分标准物流强度等级 符号 物流路线比例/% 承担的物流量比例/% 超高物流强度 A 10 40 特高物流强度 E 20 30 较大物流强度 I 30 20 一般物流强度 O 40 10 可忽略搬运 U 3.2.4作业单位物流相关图 将办公区和维修车间加入分析，并结合表3.5和表3.6绘制作业单位位置相关图（如图3.2）。图3.2 作业单位位置相关图3.

19、3作业单位非物流相关分析3.3.1作业单位相互关系评价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的划分有原材料库、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，如表所示：表3.3 ：液压转换器厂作业单位相互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信息传递根据表3.3制定液压轴转向器“基准相互关系”（见表3.5），

20、在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图31所示。表3.4：基准相互关系字母 一对作业单位 密切程度的理由 A原材料库与铸造车间，机加工车间组装与性能实验室搬运物料的数量，次数以及类似的搬运问题 E铸造车间与机加工车间性能实验室与成品库维修和精密车间，组装及性能试验搬运物料的数量和形式不可损坏没有包装的物品服务的频繁和紧急程度 I标准件，半成品库和组装机加工和热处理，精密车间设备维修与其他金属加工车间之间办公楼宇成品库，半成品库，原材料搬运物料的数量和频数以及类似的搬运问题服务的频繁程度报表运送方便，管理方便 O办公楼与设备维修车间办公楼与其他加工车间联系频繁程度管理方便 U设备维修与原材

21、料库，半成品，成品库原材料库与半成品，成品库及组装性能实验技术部门与成品库接触不多，不常联系联系密切程度不大不常联系 X办公楼，服务楼与铸造车间，热处理车间精密车间，性能实验室灰尘，噪声，振动，异味，烟尘，图31作业单位非物流相互关系图3.3.2、作业单位综合相互关系分析各作业单位之间既有物流联系也有非物流联系，两作业单位之间的相互关系应包括物流关系也包括非物流关系，因此在SLP中将作业单位间的物流相互关系与非物流关系进行合并，求出合成的相互关系综合相互关系，然后由各作业单位间综合相互关系出发进行各作业单位的合理布置。作业单位综合相互关系图的建立步骤如下：1、确定物流与非物流相互关系的相对重要

22、性物流（m）与非物流（m）相互关系的相对重要性的比值m：n不应超过1：33：1之间，把m：n称为加权值。2、量化物流强度等级和非物流强度等级的密切程度等级对于图51、图31，一般取A=4，E=3，I=2。O=1，U=0，X=-1，得出量化以后的物流相关图与非物流相关图。3、计算量化的所有作业单位之间综合相互关系两作业Ai和Aj之间的综合相互关系密切程度数量值：TRij=m.MRij+n.NRij4、综合相互关系等级划分TRij是一个值，需要经过等级划分，才能建立出与物流相关表相似的符号化的作业单位综合相互关系图，综合相互关系的等级划分为A、E、I、O、U、X，各级别TRij值逐渐递减，且各级别

23、对应的作业单位对数应符合一定的比例，如3.2所示表3.2.2：综合相互关系等级及划分比例符号关系等级作业单位对比例（%）A绝对重要13E特别重要25I重要38O一般密切程度515U不重要2085X负的密切程度0105、建立作业单位综合相互关系图例（1）、加权值选取。加权值的大小反映工厂布置时考虑方面的侧重点，对于液压转向器厂来说，物流影响并不明显大于其他因素的影响，因此取加权值m:n=1:1。表3.6 ：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相互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112E3A47A213O1O12O314O1A45E415U0U

24、00U516U0U00U617U0U00U718U0U00U819U0U00U9110U0I22O10111U0U00U1123U0U00U1224I2E35E1325U0X-1-1X1426U0U00U1527U0U00U1628U0X-1-1X1729U0U00U18210U0X-1-1X19211U0I22O2034I2I24I2135O1X-10U2236U0U00U2337U0U00U2438U0X-1-1X2538U0U00U26310U0X-1-1X27311U0I22O2845I2I24I2946O1O12O3047U0O11U3148U0U00U3249U0U00U33410

25、U0O11U34411U0E33I3556I2I24I3657U0U00U3758U0U00U3859U0U00U39510U0O11U40511U0U00U4167E3I25E4268U0U00U4369U0U00U44610U0I22O45611U0E33I4678A4A48A4779U0U00U48710U0O11U49711U0E33I5089E3E36E51810U0O11U52811U0E33I53910U0O11U54911U0U00U551011U0U00U3、划分关系密。在表24中，综合关系分值单位为-18，按统计出各分值段作业单位对所占的比例如表25所示，在此基础上参照表3

26、.6综合相互关系密级与划分比例进行对比。当分值为8时，综合相互关系定为A级，当分值为56时，综合相互关系定为E级，当分值为34时，综合相互关系定为I级，当分值为2时，综合相互关系定为O级，当分值为01时，综合相互关系定为U级，当分值为-1时，综合相互关系定为X级。若各等级相差太大，则需要对表3.4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3.5中推荐的比例尽量接近。进一步统计各级作业单位对综合相互关系密级等级划分如表所示：表3.7：综合相互关系密级等级划分总分关系密级作业单位对数百分比（%）78A23.656E47.334I712.72O610.901U3156.4-1X59

27、.1由表3.10建立作业单位综合相互关系图（图3.4）。图3.4作业单位综合相互关系图四、工厂总平面布置4.1、综合接近程度由于液压转向器厂作业单位之间相互关系众多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表3.2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，说明该作业单位越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即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。根据表4.1综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：机加工车间；原材料库；组装车间；设备维修车间；标准件、半成品库；性能试验；铸造车间；精密车间；成品库；热处理车间；办公、服务楼表4.1 综合接近程度排序表作业单位代号12345678910111AOEUUUUUOU2AUEXUUXUXO3OUIUUUXUXO4EEIIOUUUUI5UXUIIUUUUU6UUUOIEUUOI7UUUUUEAUUI8UXXUUUAEUI9UUUUUUUE