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湖北文理学院《物流设施与规划》课程设计指导书设计名称：班级：姓名：学号：指导教师：完成时间：2一、课程设计简介物流设施与规划是工业工程专业一门重要的主干专业课程。设施规划是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。设施规划特别是其中的工厂设计着重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳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达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素，多目标的系统优化设计课题。由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计(SLP)方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。二、课程设计的目的《物流设施与规划》课程设计是工业工程物流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）通过应用和掌握AutoCAD等相关软件，培养学生综合运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力，树立系统的设计思想（4）通过课程设计，学会如何编写有关技术文件；三、课程设计内容3（1）产品工艺过程分析（2）工厂物流分析。（3）工厂作用单位相互关系分析。（4）绘制作用单位位置相关图。（5）绘制作用单位面积相关图。（6）工厂总平面布置图。（7）评价最优，选出最佳平面布置图。（8）编写设计说明书。四、课程设计的过程1.设计过程为了完成工厂总平面布置设计，需要从拟生产的产品品种和产量出发，对产品组成情况进行分析研究；确定各零件、部件生产类型，制定出各个零件、部件的加工、装配工艺流程；根据工艺流程和各阶段的特点划分出生产车间；根据生产需要设置必要的职能部门以及附属生产和生活服务部门制定生产计划大纲；根据生产大纲以及约束条件，选择设施布置设计方法；进行布置设计，得出多个可行方案；选择最优方案，完成工厂布置设计。其设施过程如图1所示。制定工艺路线作业单位划分制定作业计划布置设计方法定量约束方法定性约束方法布置方案产品产量图1工厂设计过程2.设计模型在R.Muther提出的系统布置设计（SLP）中，把产品(Product)、产量(Quantity)、生产路线(Route)、辅助服务部门(Serve)、以及生产时间安排(Time)等作为给定的基本要素或者原始资料来处理，这样就形成了单纯工厂布置模型，如图2所示。4布置设计方法定量约束方法定性约束方法布置方案PQRTS图2工厂布置模型（1）产品(Product)产品是指待布置工厂将要生产的品种、原材料或加工的零件和成品等。具体包括品名、品种类型、材料、特性等，主要由生产纲领提供，它影响着生产系统的组成及其各作业单位间的相互关系、生产设备的类型、物料搬运方式等。（2）产量（Quantity）产量是指所生产产品的数量、可用件数、重量、体积等来表示，它影响着生产系统的规模、设备的数量、运输量、建筑面积的大小等。（3）生产路线（Route）为了完成产品的加工，生产满足质量要求的合格产品，必须制定的工艺路线或工艺规程，它影响着物料搬运路线、仓库、堆放地的位置以及各作业单位之间的关系等。（4）辅助服务部门（Serve）生产系统的组成大体上可分为基本生产车间、辅助生产车间、后勤服务、职能管理部门、科室部处、生活服务部门及仓储部门等。可以把为了保证基本车间和辅助生产车间正常运行所必需的工具、维修、动力、管理部门、停车场、绿化带以及后勤保障部门等统称为辅助服务部门S，其占地面积有时甚至大于生产车间所占面积，所以布置设计时应给予足够的重视。（5）时间（Time）时间是指在什么时候、用多少时间生产出产品。在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设施设备的数量、占地面积的大小和操作人员数量。五、系统布置设计模式5任何一种系统设计过程都是反复迭代，逐步细化的寻求最优解的过程，工厂布置设计更是如此。设计步骤的正确与否往往是工厂布置设计能否成功的关键。系统布置设计SLP模式就是一种人们广为采用的、成功的设计方法。（一）设计阶段的划分系统布置设计是一种逻辑性强，条理清楚的布置设计方法，整个设计过程大体可划分为确定位置、总体区划、详细布置以及实施共4个阶段。1.确定位置（阶段Ⅰ）在新建、扩建或改建工厂或车间时，首先应确定出新厂房坐落的地区位置。在这个阶段中，首先要明确待建工厂的产品、计划生产能力，参考同类工厂确定待建工厂的规模，从待选的新地区或现有工厂中确定可供利用的厂址。2.总体区划（阶段Ⅱ）总体区划又叫区域划分，就是在已确定的厂址上规划一个总体布局。此阶段中，首先应明确各生产车间、职能管理部门、辅助服务部门及仓储部门等作业单位等工作任务与功能，确定其总体占地面积及外形尺寸。在确定了各作业单位之间的相互关系后，把基本物流模式和区域划分结合起来进行布置。3.详细布置（阶段Ⅲ）详细布置一般是指一个作业单位内机器及设备的布置。在详细布置阶段，要根据每台设备、生产单位及公用、服务单位的相互关系，确定出各自的位置。4.实施（阶段Ⅳ）在完成详细布置设计后，经上级批准可以进行施工设计，绘制大量的详细安装图，编制搬迁、安装计划，按计划进行机器设备及辅助装置的搬迁、安装施工工作。在系统布置设计过程中，上述4个阶段按图3所示的顺序交叉进行。在确定位置阶段，就必须大体确定各主要部门的外形尺寸，以便确定工厂总体形状和占地面积；在总体区划阶段，就有必要对某些影响重大的作业单位进行较详细的布置。整个设计过程中，随着阶段的进展，数据资料逐步齐全，能发现前期设计中存在的问题，通过调整修正，逐步细化完善。在系统布置设计的4个阶段中，阶段Ⅰ和阶段Ⅳ由其他专业人员负责，系统布置设计人员应积极参与；阶段Ⅱ和阶段Ⅲ由系统布置设计人员完成。因此，可6以说工厂布置设计包括工厂总平面布置（总体区划）设计及车间布置或车间平面布置（详细布置）设计两项主要内容。阶段Ⅰ确定位置：工厂的总体位置阶段Ⅱ总体区划：初步规划基本物流模式和总体布局阶段Ⅲ详细布置：确定各作业单位的具体位置阶段Ⅳ实施：编制施工计划，进行施工安装时间阶段图3布置设计四阶段（二）SLP设计模式在系统布置设计的阶段Ⅱ和阶段Ⅲ，可以采用系统布置设计SLP程序来完成。SLP设计程序模式如图4所示。图4系统布置设计模式（三）SLP设计步骤7（1）准备原始资料。在系统布置设计开始时，首先必须明确给出基本要素如产品P、产量Q、生产工艺过程R、辅助服务部门S及时间安排T等这些原始资料，同时也需要对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合并，得到最佳的作业单位划分状况。所有这些均作为系统布置设计的原始资料。（2）工艺过程分析。通过零件的生产工艺过程和利用率，计算各工序之间的物流量，绘制各零件的工艺过程图，绘制多产品工艺过程图，绘制各作业对之间从何单位至何单位物流强度汇总表。（3）物流分析与作业单位相互关系分析。以生产流程为主的企业，因为物料移动是工艺过程的主要组成部分，因此，物流分析是布置设计中最重要的方面；而对于某些辅助服务部门或某些物流量较小的工厂，虽然物流关系不太密切，但相互之间的联系大，各作业单位之间的非物流关系对布置设计也就显得很重要，因此，需要对非物流关系进行详细的分析。介于上述两者之间的情况，在进行作业单位相互关系分析时，需要综合考虑作业单位之间物流与非物流的相互关系。物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关表格来表示。非物流的作业单位间的相互关系，可以用关系密级及相互关系表来表示。在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关表及作业单位间相互关系表综合成综合相互关系表。（4）绘制作业单位位置相关图。根据物流相关表与作业单位相互关系表，考虑每对作业单位间相互关系等级的高低，决定两作业单位相对位置的远近，得出各作业单位之间的相对位置关系，有些资料上也称为拓扑关系。这时并未考虑作业单位具体的占地面积，从而得到的仅是作业单位位置相关图。（5）作业单位占地面积计算。各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。（6）绘制作业单位面积相关图。把各作业单位占地面积附加作业单位位置相关图，就形成了作业单位面积相关图。（7）修正。作业单位面积相关图只是一个原始布置图，还需要根据其他因素进行调整和修正。此时需要考虑的修正因素包括物料搬运方式，操作方式、储存周期等，同时还需要考虑实际限制条件，如成本，安全和职工倾向等方面是否允许。8考虑了各种修正因素与实际限制条件后，对面积图进行调整，得出数个有价值的可行方案。（8）方案的评价与择优。针对得到的数个方案，需要进行费用及其他因素评价。通过对各方案的比较评价，选出或修正设计方案，得出布置方案图。六、设计时间本课程设计为期一周。七、课程设计题目本课程设计包括2个题目，可任选其中一个来完成，各设计题的参数及相关条件设置如下。（一）某变速箱厂总平面设施布置设计公司占地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。(1)变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图见图5，6，7所示。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。9图5减速器装配图（1）10图6减速器装配图（2）11图7减速器装配图（3）12表1变速箱零件明细表工厂名称：变速箱厂产品名称变速箱产品编号110计划年产量100000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单件重量/kg说明39垫圈√65Mn2000000.00438螺母√Q2352000000.01137螺栓√Q2353000000.03236销√352000000.02235防松垫片√Q2151000000.01034轴端盖圆√Q2351000000.05033螺栓√Q2352000000.02032通气器√Q2351000000.03031视孔盖√Q2151000000.05030垫片√橡胶纸1000000.00429机盖√HT2001000002.50028垫圈√65Mn6000000.00627螺母√Q2356000000.01626螺栓√Q2356000000.10325机座√HT2001000003.00024轴承√2000000.45023挡油圈√Q2152000000.00422毡封油圈√羊毛毡1000000.00421键√Q2751000000.08020定距环√Q2351000000.09019密封盖√Q2351000000.05018可穿透端盖√HT1501000000.0401317调整垫片√08F2000000.00416螺塞√Q2351000000.03215垫片√橡胶纸1000000.00414游标尺√1000000.05013大齿轮√401000001.00012键√Q2751000000.08011轴√Q2751000000.80010轴承√2000000.4509螺栓√Q23524000000.0258端盖√HT2001000000.0507毡封油圈√羊毛毡1000000.0046齿轮轴√Q2751000001.4005键√Q2751000000.0404螺栓√Q23512000000.0143密封盖√Q2351000000.02