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1设施规划与物流分析设计一.课程说明1.1课程设计的目的设施规划与物流分析课程设计是设施规划与物流分析课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是：1.能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统，进行调研分析的方法。2.通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。3.通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。4.通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际技术问题的能力。1.2设计题目液压转向器厂总平面布置设计。1.3设计内容与要求《液压转向器厂总平面布置设计》内容与要求如下：1.液压转向器厂物流分析。2.液压转向器厂作业单位相互关系分析。3.作业单位位置相关图，相当于A4图样的坐标纸一张。4.作业单位面积相关图，相当于A4图样的坐标纸一张。5.液压转向器厂总平面布置图三套，A4图样三张。6.机加工布置图，相当于A4图样的坐标纸一张。7.评价择优，选出最佳总平面布置图。1.4原始给定条件当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m×m。厂区南北长200m。东西宽为80m，所处地理位置如图，该厂职工人数300人，计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。2公路公路北图1-1待建液压转向器厂厂区图1.液压转向器结构及有关参数液压转向器的基本结构有22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量如表1-2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计划年产量6000(套)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零件图号形状尺寸单件重量（kg）说明1连接块组件√2060000.092前盖√HT25060000.903X型密封圈√橡胶62000.044挡环√2060000.035滑环√2060000.036弹簧片√65Mn420000.017拔销√65Mn62000.028联动轴√4560000.279网体√HT25060007.0010阀芯√4560000.611阀套√2060000.5612隔盘√2060000.3213限位柱√4560000.0114定子√40Cr60001.20315转子√4560000.6016后盖√2060000.8017螺栓√45360000.0218O型密封圈√橡胶210000.0119限位螺栓√4560000.0220油堵√塑料280000.0121标牌√铝60000.0122护盖√塑料66000.01编制（日期）审核（日期）1-2零件明细表2.作业单位划分根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂设立如1-3所示11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能检验、生产管理与服务等各项生产任务。作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积m2结构型式备注1原材料库储存钢材、铸锭20×30露天2铸造车间铸造12×243热处理车间热处理12×124机加工车间车、铣、钻削18×365精密车间精镗、磨削12×366标准件、半成品库储存外构件、半成品12×247组装车间组装转向器12×368性能试验室转向器性能检验12×129成品库成品储存12×1210办公、服务楼办公室、食堂等80×6011设备维修车间机床维修12×24表1-3作业单位建筑物汇总表43.液压转向器生产工艺过程由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺过程也很简单，总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。（1）零、组件制作与外购液压转向器上的标准件、异形件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后有半成品库保存。其他零件由本厂自制，其工艺过程如1-4至1-16表。表中各工序加工前工件重量为：该工序加工后工件重量/该工序材料利用率（2）标准件、外购件与半成品暂存生产出的零、组件经车间检验合格后，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、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。（4）性能检验所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（5）成品存储所有合格液压转向器存放在成品库带出厂。下面表格是液压转向器零件加工工艺过程表产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)连接块组件120钢0.096000540序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、镗、压装553半成品库暂存表1-4连接块组件产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)前盖2HT2500.9060005400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间精铣、镗、钻804精密车间精镗955半成品库暂存表1-5前盖5产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)挡环420钢0.036000180序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车削403半成品库暂存表1-6挡环产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)滑环520钢0.036000180序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车削403半成品库暂存表1-7滑环产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)联动器845钢0.2760001620序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、铣403精密车间精磨994半成品库暂存表1-8联动器6产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)阀体9HT2507.00600042000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库准备铸锭2铸造车间铸造603机加工车间精铣、镗704精密车间精镗905半成品库暂存表1-9阀体产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)阀芯1045钢0.660003600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间精车、钻、铣703热处理热处理4精密车间精磨995半成品库暂存表1-10阀芯产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)阀套1120钢0.5660003360序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车削803半成品库暂存7表1-11阀套产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)隔盘1220钢0.3260001920序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间铣、钻803半成品库暂存表1-12隔盘产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)限位柱1345钢0.01600060序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、镗703热处理车间热处理4精密车间端磨995半成品库暂存表1-13限位柱产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)定子1440Cr1.2060007200序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2热处理车间退火83机加工车间车、钻、插、铣504热处理车间调质5精密车间研磨996半成品库暂存表1-14定子产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)转子1545钢0.6060003600序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2热处理车间正火3机加工车间车、铣、钻704热处理车间淬火5精密车间研磨906半成品库暂存表1-15轴子产品名称件号材料单重(kg)计划年产量(套)年产总重(kg)后盖1620钢0.8060004800序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(%)1原材料库备料2机加工车间车、钻803半成品库暂存表1-16后盖9二.基本要素分析2.1产品P-产量Q分析企业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。机械制造业设备布置的基本形式按产品在制造过程中的位置是否变化分为产品移动式和产品固定式两大类。产品移动式布置又可分为产品原则布置、工艺原则布置及成组布置形式。每一种设备布置形式各有特点，分别适合不同的生产类型。（1）产品原则布置产品原则布置也称为流水线布置或对象原则布置。当产品品种很少而生产数量又很大时，应按产品的加工工艺过程顺序配置设备，形成流水线，这是大量生产中典型的设备布置形式。由于产品原则布置是按产品的加工、装配工艺过程顺序配置各道工序所需设备、人员及物料，因此能最大限度的满足固定品种产品的生产过程对空间和时间的客观要求，生产效率非常高，单件产品生产成本低，但生产适应性即柔性差，适合于少品种大量生产。（2）工艺原则布置工艺原则布置也称为机群式布置。这种布置形式的特点就是把同种类型的设备和人员集中布置在一个地方，如车床工段、铣床工段、刨床工段及磨床工段，就是分别把车床、铣床、刨床和磨床集中布置在一个地方。这中布置方式便于调整设备和人员，容易适应产品的变化，生产系统的柔性大大增加。但是，当工件需要多种设备进行加工时，就不得不往返于各工序之间，增加了产品搬运次数与搬运距离，常常带来物料交叉搬运和逆向流动的问题，这种布置形式通常适用于单件生产。（3）成组原则布置成组原则布置又称为混合原则布置。在生产品种较多、每种产品的产量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件用相近的工艺过程进行加工。同时，将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序组合布置成成组制造单元，整个生产系统由数个成组制造单元构成。这种布置方式既有流水线的生产效率，又有机群式布置的柔性，可以提高设备开动率、减少物流量及加工时间。成组原则布置适用于多品种、中小批量的生产类型。现代成组原则布置包括柔性制造单元和柔性制造系统两种形式。（4）固定工位式布置产品固定工位式布置适用于大型设备如飞机、轮船的制造过程。产品固定在一个固定位置上，所需设备、人员、物料均围绕产品布置，这种布置方式在一般场合很少使用。综上所述，产品品种的多少，产量的高低直接决定了设备布置的形式，图2-1直观的反映了产品-产量与设备布置形式的关系。因此，只有对产品-产量进行深入的分析，才能恰当的设备布置方式。10产量产量产品：产品：ABCMNOQRSABCMNOQRSXYZXYZ种类：少种类：少多多多多少少数量：大数量：大中中少少极少极少产品布置（流水线型）产品布置（流水线型）成组布置成组布置工艺布置工艺布置固定布置固定布置图2-1根据对液压转向器厂的基本要素的分析，该厂生产的零件品种比较多，而且产量也不少，介于这两种情况，得出该厂应采用产品工艺原则布置方式。三.物流分析3.1概述据资料统计分析，产品制造费用的20%-50%是用作物料搬运，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右。工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计最为重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态作出深入的分析。3.2物流分析内容与方法物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度的数量，一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程中按顺序一直不断的向前一定直到完成，中间没有过多的迂回或倒流。当物流移动是工艺过程的主要部分时，物流分析就是工厂布置设计的核心问题。针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法。（1）工艺过程图在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观的反映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只