液压转向器厂设施规划课程设计DOC

液压转向器厂设备规划课程设计DOC液压转向器厂设备规划课程设计DOCPAGE53/53PAGE53液压转向器厂设备规划课程设计DOCPAGE

目录1序言32根本因素剖析3液压转向器的构造及有关参数3作业单位区分5液压转向器生产工艺过程6零件的制作与外购6标准件、外购件与半成品暂存6组装6性能测试7成品储存73物流剖析10产品工艺过程剖析10物流剖析134作业单位互相关系剖析155作业单位间物流与非物流互相关系归并176绘制作业单位地点有关图20综合凑近程度20绘制作业单位地点有关图217绘制作业单位面积有关图248BLOCKPLAN软件优化部署方案25操作步骤25结果剖析279绘制工厂总平面部署可行方案图27工厂部署的目标27考虑因素28设计方案2910评优择优30参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31

1

附录A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32附录B⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33附录C⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34附录D⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35附录E36⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

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序言

物流设备规划与设计是工业工程专业一门重要的骨干专业课程。设备规划是工业

工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。设备规划特别是此中的工厂设计侧重研

究工厂总平面部署、车间部署及物料搬运等内容，其目标是经过对工厂各构成局部相

互关系的剖析，进行合理部署，获取高效运转的生产系统，获取最正确的经济效益和社会

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抵达最高水平。所以，工厂部署设计就是一项多因素，多目标的系统优化设计课题。

因为社会需要的多样性，生产不一样产品工厂的模式必定存在着差别，这就给工厂部署设计带来了难题。此中系统部署设计(SLP)方法供给了一种以作业单位物流与非物流的互相关系剖析为主线的规划设计方法，采纳一套表达力极强的图例符号和简洁表格，

经过一套条理清楚的设计程序进行工厂部署设计的方法。这类方法为设备设计人员与生产管理人员宽泛采纳，实践成效优秀。系统部署设计不是一种严实的设计理论，而是一套实践性特别强的设计模式和标准的设计程序。学习和掌握系统部署设计方法最有效的手段就是直接参加设计工作。

根本因素剖析

此次设计任务为液压转向器厂总平面部署方案设计，题中所规定的原始条件为公司

占地37500m2，厂区成等边三角形，南北底为250m，东西为300m，年产量55000套液

压转向器。经剖析所知，液压转向器由22个零件所构成，此中连结块、前盖、挡环、滑环、联动器、阀体、阀芯、阀套、隔盘、限位柱、定子、转子、后盖等零件为自制件，其余所有为外购件。

液压转向器的构造及有关参数

液压转向器由22个零件构成，装置图见图所示。每个零件、组件的名称、资料单件重量及年需求量均列于表中。

3

图组装图

4

表零件明细表工厂名称：液压转向器厂共1页产品产品名称变速箱代号110方案年产量55000第1页总方案需单件重量序号零件名称自制外购求量/个/kg总重量/kg1连结件组件√5500049502前盖√55000495003X型密封圈√568304挡环√5500016505滑环√5500016506弹簧片√38500038507拨销√568308联动器√55000148509阀体√55000738500010阀芯√550003300011阀套√550003080012隔盘√550001760013限位柱√5500055014定子√550006600015转子√550003300016后盖√550004400017螺栓√3300006600180型密封盖√27591619限位螺栓√55000110020油堵√25666721标牌√5500055022护盖√60500605注：单件外购件总重量为21441kg

作业单位区分

依据液压转向器的构造机及工艺特色，建立如表所示的11个单位，分别担当原

资料储存、备料、热办理、加工与装置、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。

5

表作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积总面积备注〔m×m〕〔m×m〕1原资料库储藏钢材、铸锭30×30900露天2锻造车间锻造25×30750—3热办理车间热办理20×20400—4机加工车间车、铣、钻30×30900—5精细车间精镗、磨销35×351225—6标准件、半成品库储藏外购件、半成品25×25625—7组装车间组装变速器20×30600—8锻造车间锻造15×20300—9成品库成品储藏12×12144—10办公、效力楼办公室、食堂等80×604800—11设备维修车间机床维修20×30600—

液压转向器生产工艺过程

液压转向器构造比较简单，所以，生产工艺过程也比较简单，总的工艺过程可分为：

零、组件的制造与外购；半成品暂存、组转；性能试验与成品储存等阶段。

零件的制作与外购

液压转向器上的标准件、异型件如塑料护盖、铝制标牌等都是采纳外购、外协的方

法获取，入厂后有半成品库保持，其余零件有本厂自制，其工艺过程分别见表～表所示，表中各工序加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/该工序资料利用率。

标准件、外购件与半成品暂存

生产出的零、组件经查验合格后，送入半成品库暂存，按期订购的标准件和外协件

均寄存在半成品库。

组装

所有零件、组件在组转车间集中组装成液压转向器成品。

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性能测试

所有组装出的液压转向器均需进行性能实验，试验合格的成品送入成品库，试验不

合格的返回组转车间进行修复。一次组转合格率预计值为80%，二次组装合格率为

100%。

成品储存

所有合格液压转向器寄存在成品库等候出厂。

表连结块组加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg连结块组件120800007200序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间车、镗、压装553半成品库暂存—

表前盖加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg前盖2HT2508000072000序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库准备铸锭—2锻造车间锻造603机加工车间粗铣，镗，钻804精细车间精铣955半成品库暂存—

表挡环加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg挡环420800002400序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料备料—2机加工车间车削403半成品库暂存—

7

表滑块加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg滑块520800002400序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间车削403半成品库暂存—

表联动器加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg联动器8458000021600序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间车、铣403精细车间精磨994半成品库暂存—

表阀体加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg阀体9HT25080000560000序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2锻造车间锻造603机加工车间精车704精细车间精镗905半成品库暂存—

表阀芯加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg阀芯10458000048000序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间粗铣，镗，钻703精细车间精车—4热办理工车间渗碳淬火—5精细车间精磨996半成品库暂存—

8

表阀套加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg阀套11208000044800序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间车削803半成品库暂存—

表隔盘加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg隔盘12208000025600序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间铣、钻803半成品库暂存—

表限位柱加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg限位柱134580000800序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间车、镗703热办理工车间热办理—4精细车间端磨995半成品库暂存—

表定子加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg定子1440Cr8000096000序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2热办理工车间退火—3机加工车间车、钻、插、铣504热办理工车间调质—5精细车间研磨996半成品库暂存—

9

表转子加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg转子15458000048000序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2热办理工车间正火—3机加工车间车、钻、铣704热办理工车间淬火—5精细车间研磨996半成品库暂存—

表后盖加工工艺过程表产品名称件号资料单件质量/kg方案年产量/套年产总质量/kg后盖16208000064000序号作业单位名称工序内容工序资料利用率〔%〕1原资料库备料—2机加工车间车、钻803半成品库暂存—

物流剖析

在知足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂部署设计中最为重要的目标之一。所以，在实现工厂部署以前一定就生产系统各作业单位之间的物料状态做出深入的剖析。物流剖析是机械制造厂平面部署的根基，只有在进行正确的物流剖析后，才有可能获取切合需要的部署方案。

产品工艺过程剖析

〔1〕剖析给定的工艺过程表，经过对产品加工、组装、查验等各加工阶段及各工艺过

程路线的剖析，计算每个工艺过程的各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量

(以单件产品为计算对象)，为后边的画工艺过程图做准备。产品各自制件的工艺过程分

析见表到。

〔2〕分别绘制各个自制零、组件工艺过程图。如图至图

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前盖加工工艺流程图原资料1连结块组件加工工艺档环加工工艺流程图滑环加工工艺流程图流程图原资料锻造2原资料原资料1机加工4废料114机加工精加工5废料4机加工机加工4废料6废料6废料6废料6图图图阀芯加工工艺流程图阀体加工工艺流程图原资料原资料11联动器加工工艺流程图原资料锻造2机加工413热办理废料4废料机加工机加工4精加工5精加工55废料精加工废料66废料6废料废料图图图定子加工工艺流程图限位柱加工工艺流程图隔盘加工工艺流程图原资料原资料原资料111机加工4热办理3机加工4机加工4热办理3废料63废料精加工5热办理56废料精加工6废料

图

阀套加工工艺流程图

原资料

1

机加工4

6

图

转子加工工艺流程图

原资料

1

热办理3

机加工4

热办理3废料

精加工5

废料6

图图图图

11

后盖加工工艺流程图

原资料

1

机加工4

废料6

图

〔3〕汇总形成产品总的工艺过程图，特别注明各工序(作业单位)之间的物流量。

(后盖)(限位柱)(定子)(转子)(隔盘)(连结块组件)(前盖)(档环)(滑环)(联动器)(阀芯)(阀套)(阀体)原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料原资料1111111111111444334424444234434646666565533556556666弹簧片660.01*77拨销O型密封圈24×7O型密封圈750×31GB/X型密封圈T859-198777O型密封圈7O型密封圈777O型密封圈77定位螺栓螺栓×6护盖标牌油堵×289

图总工艺过程图

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物流剖析

表作业单位汇总表序号作业单位名称序号作业单位名称1原资料库7组装车间2锻造车间8性能实验室3热办理车间9成品库4机加工车间10办公、效力楼5精细车间11设备维修车间6标准件、半成品库——

〔1〕依据产品总的工艺过程图，画出重量的从—至表，不考虑逆流，把逆流归到正流

去，获取新的从—至表，如表。

表不考虑逆流的从—至表

至1234567891011从

12345678910

11

〔2〕依据表新的从—至表作出物流强度汇总表。

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，统计的结果填入物流强度汇总表。因为直接剖析大批物流数据比较困难，

并且也无必需，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，

其物流强度渐渐减小，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

强度和可忽视搬运5种等级，这里采纳区分等级方法，物流强度等级区分表如表。

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表物流强度等级区分表物流强度等级符号物流路线比率(%)担当的物流量比率(%)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可忽视搬运U——

表物流强度汇总表序号物流路线物流强度〔t〕百分比等级11—218.98%A26—711.83%E37—811.83%E48—911.83%E52—411.39%I65—69.80%I74—58.33%I83—45.30%O91—43.68%O101—33.04%O113—52.25%O124—61.69%O〔3〕将各作业单位对的物流强度按大小排序，自傲到小填入物流强度剖析表，依据放

流强度散布比率区分物流强度等级，见表。

表物流强度剖析表〔单位：质量〕物流强度序号作业单位对51015202530物流强度等级11—2A26—7E37—8E48—9E52—4I65—6I74—5I83—4O91—4O101—3O113—5O124—6O

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〔4〕填写作业单位物流有关表。画出原始物流有关表和作业单位物流有关表。表原始物流有关表至234567891011从11AOOUUUUUUU2UIUUUUUUU3OOUUUUUU4IOUUUUU5IUUUUU6EUUUU7EUUU8EUU9UU10U11表作业单位物流有关表

作业单位互相关系剖析

当物流状况对公司的生产有重要影响时，物流剖析就是工厂部署的重要依照，可是

也不可以忽视非物流因素的影响。特别是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工

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厂部署就不可以依靠于物流剖析。而应当考虑其余因素对各作业单位间互相关系的影响。

按以下步骤进行作业单位互相关系剖析：

明确各作业单位的特色，包含工作内容、工作性质(生产、仓储、管理、生产效力或生活效力等)，有无振动、噪声、烟尘及异味等环境污染。

明确各作业单位与其余单位之间的重要联系，包含工艺流程、物流方面联系和工作性质相像性、生产管理、人员等方面联系。

明确存在环境污染的作业单位对其余作业单位的影响。

(4)整理出作业单位互相关系影响因素，约6到10条，这里作业单位互相关系亲密

程度的影响因素选择9条，如表所示。

表作业单位互相关系亲密程度原因表

编号原因1物料搬运2监察管理方便3工作流程的连续性4安全及污染5人员联系6生产效力公用设备及协助动力源

8精准度9方便维修

确立各个作业单位对之间影响互相关系的因素，依据作业单位互相关系等级，见表

，并初步确立互相关系等级。

表作业单位互相关系等级符号含义说明比率/%作业单位对数A绝对重要—2—52E特别重要—3—105I重要—5—158O一般亲密程度—10—2510U不重要—45—8024X负的亲密程度不希望凑近酌情而定—6

调整互相关系等级比率，将最后的作业单位之间的互相关系等级填入作业单位互相关系表,见表所示。

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表非物流有关表

作业单位间物流与非物流互相关系归并

按以下步骤进行作业单位之间综合互相剖析：

(1)经过产品特色剖析，明确物流对生产的影响大小，确立出物流与非物流互相关系

相对重要性(加权值),加权值选择m:n=1:1。

利用作业单位之间综合互相关系表，量化物流与非物流互相关系等级，计算归并后

的综合互相关系分数，获取综合互相关系表，详细见表。(3)统计各段分数作业单位对的比率，区分综合互相关系等级,参照表。(4)填写作业单位综合互相关系表，见表所示。

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表作业单位综合互相关系计算表关系亲密程度物流关系物流〔加权值1〕序号路线等级分值11-2A421-3O131-4O141-5U051-6U061-7U071-8U081-9U091-10U0101-11U0112-3U0122-4I2132-5U0142-6U0152-7U0162-8U0172-9U0182-10U0192-11U0203-4O1213-5O1223-6U0233-7U0243-8U0253-9U0263-10U0273-11U0284-5I2294-6O1304-7U0314-8U0324-9U0334-10U0344-11U0355-6I2365-7U0

非物流关系〔加权值1〕综合关系等级分值分值等级A48AI23IE34IU00UU00UU00UU00UU00UO11OU00UU00UE35IU00UU00UU00UU00UU00UX-1-1XO11OE34II23IU00UU00UU00UU00UX-1-1XO11OI24II23IU00UU00UU00UX-1-1XO11OE35IU00U

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(续表5.1)375-8U0U00U385-9U0U00U395-10U0X-1-1O405-11U0O11O416-7E3A47E426-8U0U00U436-9U0U00U446-10U0O11O456-11U0U00U467-8E3A47E477-9U0UOOU487-10U0O11O497-11U0U00O508-9E3A47A518-10U0O11O528-11U0O11O539-10U0O11O549-11U0U00U5510-11U0O11O

表区分综合关系等级表总分关系等级作业单位对百分比7A23.64%5--6E47.27%3--4I610.91%1--2O712.73%0U3563.64%-1X11.82%

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表作业单位综合互相关系表

绘制作业单位地点有关图

综合凑近程度

在SLP中，工厂总平面部署其实不直接去考虑各作业单位的占地面积和几何形状，而是从各作业单位间互相关系亲密程度出发，安排各作业单位之间的相对地点，关系密级

高的作业单位之间距离近，关系密级低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位地点有关图。

看作业单位数目许多时，作业单位之间互相关系数目就特别多，一般为作业单位数目的平方量级，所以既使只考虑A级关系，也有可能同时出现好多个，这就给怎样入

手绘制作业单位地点有关图造成了困难。为认识决这个问题，引入综合凑近程度的观点。所谓某一作业单位综合凑近程度，等于该作业单位与其余所有作业单位之间量化后的关系密级的总和，这个值的上下，反应了该作业单位在部署图上是应当处于中心地点仍是应当处于边沿地点。为了计算各作业单位的综合凑近程度，把作业单位综合互相关系表

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变换成右上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，而后量化关系密级，并按行

或列累加关系密级分数，其结果就是某一作业单位的综合凑近程度。

利用综合凑近程度排序表，量化综合互相关系等级，并计算出各作业单位综合凑近

程度，按综合凑近程度分数由高到低排序,如表。表综合凑近程度排序表至1234567891011从1E/3O/1I/2U/0I/2U/0U/0U/0U/0U/02E/3U/0I/2U/0U/0U/0U/0U/0U/0O/13O/1U/0I/2U/0U/0U/0U/0U/0X/-1O/14I/2I/2I/2E/3E/3U/0U/0U/0O/1I/25U/0U/0U/0E/3I/2U/0U/0U/0U/0O/16I/2U/0U/0E/3I/2A/4U/0U/0U/0U/07U/0U/0U/0U/0U/0A/4A/4O/1U/0U/08U/0U/0U/0U/0U/0U/0A/4E/3U/0U/09U/0U/0U/0U/0U/0U/0O/1E/3O/1U/010U/0U/0X/-1O/1U/0U/0U/0U/0O/1U/011U/0O/1O/1I/2O/1U/0U/0U/0U/0U综合凑近程度8631561197515排序4710162358119

绘制作业单位地点有关图

〔1〕办理A级作业单位对

从作业单位综合互相关系表中拿出A级作业单位对。有1—2共波及1个作业，按综合凑近程度分值排序为1、2，先将作业单位1部署到地点有关图中心，地点以下列图。

图A级单位的部署

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〔2〕办理E级作业单位对

从综合互相关系表中拿出拥有E级关系的作业单位对，有6—7、7—8、8—9，波及到的作业单位按综合凑近程度分值排序为8，6，7，9。将综合凑近程度分值最高的作业单位8进行部署，因为作业单位8与作业单位1，2的关系为U，所以先将8放在1，2下方。而后再办理6和7，9的关系，再办理6和7的关系，以下列图。

图E级单位的部署

〔3〕办理I级作业单位对

从综合互相关系表中拿出拥有E级关系的作业单位对，有1—3、1—4、2—4、3—4、

3—5、4—5、4—6、5—6，波及到的作业单位按综合凑近程度分值排序为4，1，6，

2，5，3。第一办理与作业单位4，再办理跟作业单位4有关的作业单位但又没放

置的作业单位3，5。以下列图。

22

图I级单位的部署

〔4〕办理节余的I、O、U级作业单位对

办理节余的I、O、U级作业单位对，X级作业单位对3—10之间距离尽量远

离，最后得出作业单位地点有关图以下图〔大图见附录A〕

10

21

8943

原资料库

锻造车间

热办理车间

机加工车间

精细车间

标准件，半成品库

组装车间

性能试验室

成品库

办公，效力楼

设备维修车间

76511

图作业单位地点有关图

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绘制作业单位面积有关图

作业单位占地面积与外形作业单位的根本占地面积由设备占地面积与人员活动场

地等因素决定，在前文对于作业单位的区分一节中已有阐述。这里要点议论与作业单

位建筑物实质占地面积与外形亲密有关的建筑物构造型式与物料流动模式。

剖析步骤：

按待部署工厂构成的复杂程度，选择图幅大小，工厂越复杂那么图幅越大。

按图样大小与厂区大小比率选择画图比率。

将作业单位地点有关图放大到面积有关图图样上，放大时应使地点有关图居中部署，并在各作业单位之间留有尽量大的空间。

按综合凑近程度上下次序，将各作业单位面积绘入面积有关图中，假定预留空间不够，那么可适合调整，见图所示。〔大图见附录B〕

10

21

原资料库

锻造车间

热办理车间

机加工车间

精细车间

标准件，半成品库

组装车间

性能试验室

成品库

办公，效力楼

89311.设备维修车间4

76511

图作业单位面积有关图

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8BLOCKPLAN软件优化部署方案

利用BlockPlan软件，追求最优方案。这个程序是依据使用者所输入的资料来评估区块式的布局，进而求得最优或较优方案。

操作步骤

1、输入各参数，包含各部门代号以及各部门面积大小。结果以下图，点

击持续。

图

〔2〕输入各部门之间的关系，以下图。

图

〔3〕改正各项加权分值，定义A为4，E为3，I为2，O为1，U为0，X为-1。

以下列图。

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图

〔4〕计算出各部门得分，以下图。

图

5〕选择SingleStoryLayoutMenu的选项4自动搜寻，利用软件自动生成较佳方案，在所有的地点有关图中，选择layoutscore数值最大的为最优解。在本例中，

为最大的数值，所以选择该有关图为最优解，如以下列图所示：

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图

结果剖析

由BlockPlan所生产的相对地点关系矩阵图，比较单位作业相对地点物流图，可得出：作业单位相对地点是依据物流强度A、E、I、O、U来评定的。

由BlockPlan所生产的矩阵图可知，物流强度为A的作业单位1、2地点相对凑近，

物流强度为E的作业单位6、7、8、9也相对凑近，物流强度为I、O、U的作业单位相

对分别，地点要求不高，作业单位互相关系等级X的作业有关单位10、3、4是间隔错

开的。故在设计中，要严格参照物流强度的散布来部署作业。

绘制工