机械加工车间设施规划设计

机械加工车间设施规划设计THEFACILITIESPLANNINGANDDESIGNOFMACHININGWORKSHOP专业：工业工程姓名：指导教师姓名：申请学位级别：学士论文提交日期：学位授予单位：I摘要我国目前正处于扩大内需、加快基础设施建设和产业转型升级的关键时期，对先进装备有着巨大的市场需求。加工车间作为企业的制造中心，设计合理的车间设施规划，对高效生产起着重要作用。本文以江西荣成机械有限公司为对象，探讨了机械加工车间设施规划的基本模型。进入21世纪以来，中国汽车产业飞速发展，同时带动相应的零部件产业迅猛发展。差速器这一汽车核心零部件的生产和制造由于存在生产技术落后、产品生产效率低、质量差、单位产品能耗高等缺点，从而成为汽车行业日趋关注的焦点。本论文主要针对机械加工车间内存在的诸如物流路线不合理、运输时间长、设备布置混乱等若干问题，运用系统布置设计（SLP）方法进行改进，通过对车间作业单位，典型产品的工艺流程的分析比较和产品的物流和非物流相关关系分析，对机械加工车间生产设备进行重新布置，完成了对车间布局的优化，使物流效率得到较大的提高。本论文还应用Flexsim软件，建立了零件作业单元的仿真模型，对加工车间的布局结果进行了仿真评价。关键词：设施规划；机械加工车间；作业单元；仿真IIABSTRACTChinaisnowintheexpansionofdomesticdemand,thecriticalperiodoftheacceleratinginfrastructureconstructionandindustrialtransformation.Sothehugemarketdemandneedalotofadvancedequipment.Processingplantasthemanufacturingcenterofthedesignworkshopfacilitiesplanning,theefficientproductionplaysanimportantrole.FromtheJiangXiRONGCHENGMachineryCompany,Ltd.fortheobjecttoexplorethebasicmodelofamachiningworkshopfacilitiesplanning.Chineseautomotiveindustryhasdevelopedveryrapidlysincethe21century.Itleadstotherapiddevelopmentofthecorrespondingpartsindustry.Vehicletransmissionproductionandmanufacturinghavemanydisadvantagessuchasbackwardproductiontechnology,productionlowefficiency,andpoorquality,highconsumptionofenergyperunitofproductandsoon,whichareincreasinglybecomingthefocusoftheautomotiveindustry.Inthisthesis,suchasunreasonablelogisticsroutes,longerdurationoftransportequipmentlayoutconfusionanumberofissues,theuseoftheSystematicLayoutPlanning(SLP)methodtoimprovetheoperatingunitsoftheworkshop,thetypicalproductsoftheprocessinmainmemoryformachineprocessingworkshopanalysisandproductlogisticsandlogisticsrelatedtore-layout,workshoplayoutoptimization,logisticsefficiencyisgreatlyimproved,machiningworkshopproductionequipment.ThethesisalsoapplicationFlexsimsoftwaresimulationmodelofthepartsoperatingunit,thelayoutoftheresultsoftheprocessingplantsimulation.Keywords：Facilitiesplanning；machiningshop；operatingunit；simulationIII目录第一章绪论.............................................................................................1第一节选题背景及研究意义................................................................1第二节国内外研究状况及发展趋势....................................................2第三节本文的主要研究内容................................................................3第二章设施规划相关原理....................................................................5第一节车间生产组织方式....................................................................5第二节系统化布局设计（SLP）.........................................................6第三节设施布置的基本要素..............................................................11第四节系统布置设计（SLP）流程模式...........................................12第三章车间设施布置设计概述..........................................................14第一节车间设施的基本生产布置......................................................14第二节车间设施的布置设计..............................................................16第四章机械加工车间设施布局设计..................................................18第一节机械加工车间的产品简介......................................................18第一节机械加工车间的设施布置设计..............................................19第五章基于Flexsim的系统布置设计...............................................36第一节系统建模与仿真的简介..........................................................36第二节基于Flexsim的系统建模与仿真...........................................39第六章总结和展望..............................................................................46参考文献致谢天津科技大学2012届本科生毕业设计1第一章绪论第一节选题背景及研究意义随着市场经济的发展，为适应卖方市场向买方市场的转变，企业的生产模式发生了变化，即从大批量少品种向多品种小批量或大规模定制生产转换。从20世纪末开始到今后一段时间，制造业竞争的焦点将不仅仅是价格的竞争，而是适应市场需求，客户快速反应，准时供货等方面的竞争。然而据统计，在工厂的生产活动中，从原材料到成品出厂，物料真正处于加工检验的时间只占生产周期的5%~10%。而其余时间都处于停滞和搬运状态。在制造业中，总经营费用的20%~50%都是物料搬运费用，而优良的工厂布置可使这一费用至少减少10%~30%。设施规划设计是工业工程的一个重要组成部分，其任务是对建设项目的各类设施、人员、物质进行系统规划与设计，优化人流、物流、信息流，从而有效、经济、安全到达建设项目的预期目标。[1]从其定义可以看出，设施规划设计的对象是整个制造系统或服务系统而不是其中一个环节，包括设计规划的前期工作、确认设施位置、总体规划设计、详细设计、施工组织设计等。设施规划设计的目的是使设施得到优化布置，支持系统实现高效的运营，以便在合理的经济投入下获得最大的产出。设施规划设计被认为是科学管理系统的开端，决策者和领导者关于系统管理的各种设想都要体现在设施规划与设计中。一个建设项目，资源利用是否合理，工厂布置是否得当，工艺设备是否先进适用，能否取得好的投资效果，能否实现企业的科学管理，能否发挥企业的经济效益和社会效益，规划设计起着决定性的作用。因此，设施规划与设计被认为是整个建设工程的灵魂，是工程项目在建设过程中首先需要解决的问题，从而提高生产力，减低成本，提高运作效率，避免不必要的改扩建，提高对客户的服务能力，提高企业间合作能力。[2]美国知名的设施规划专家理查德·缪瑟和李·海尔斯在其专著中指出：工业设施规划就是设计或确定怎样具体把一个工厂建造出来，使之运行或生产。设施规划人员的工作，是为一个工业公司有效实现其产品的设计程序、制造或改装及分发其产品，提出所需的工厂面积、构筑物、机器和设备。[3]因此，高效的设施布局被看做是企业提高生产率，缩短生前提前期，降低生产运作成本的关键。工厂布局是设施规划与设计的核心，也是物流系统设计分析的重要环节。从工业工程的角度考察，设施规划由场址选择和设施设计两个部分组成，设施规划切实在企业中起到了它应有的作用，它使企业的人力、财力、物天津科技大学2012届本科生毕业设计2力和人流、物流、信息流得到合理、经济、有效的配置和安排。尤其机械加工车间是企业生产的主要生产车间，它直接影响到整条生产线的效率，如有差错便会造成产品交货延误，无形中增加了企业的成本。所以进行设施规划与仿真业务，各车间的设置与物流进行完善，通过对企业生产流程的现状调查，发现企业内存在设施规划方面的问题需要改善。一般认为设施规划的范围指实体建筑完成之后，在厂房或建筑内所作的布局，此种看法仅能视为厂内布局，并非整体的设施规划。因设厂建厂后的布局，会受既定空间的限制，往往不能配合实际需要，为求勉强适应，其布局难免有削足适履之嫌，且也大大减低了工厂功能。所以，良好的设施规划，除了既定的建厂目标和生产项目外，对所使用的机器设备、动力系统、人力资源、法定限制等都需要通盘考虑，然后才设厂建厂，从事厂内布局。根据调研及查阅到的文献资料，在工厂设施规划及物流系统分析领域中，对生产线上的工序间微观物流研究较多，采用系统仿真方法对工厂总体布局及物流运输体系合理性的研究较少。近年来，我国制造业发展很快，新建厂区和旧厂区的改扩建项目均较多，但缺乏有效的手段对物流系统进行全面分析和方案比选。本课题拟以中盐物流企业为例，综合考虑各种相关因素，对生产系统或服务系统进行分析、规划、建模和仿真研究、设计，使系统资源得到合理的配置，具有重要的理论意义和实用价值。第二节国内外