1、鍵入文字 鍵入文字 課程設計說明書 某液壓轉向器廠的設施布置設計學院:機 械 與 車 輛 學 院專業:姓名:指導老師: 機 械 工 程 及 自 動 化 學號:職稱:中國·珠海二一二年十二月摘要隨著現代系統優化技術的發展和計算機輔助設計技術的應用, 工廠布置設計已廣 泛地采用計算機輔助設計進行設施規劃與布置。由于影響設施布置的因素錯綜復雜, 并且因素之間存在著相互影響,相互制約,大多數因素具有不確定性。因此,在設施 布置設計中常以物流分析作為主要內容, 大多數計算機輔助布置設計軟件也都是以物 流為主線,采用定量分析與定性分析結合的方法分析布置方案,并將定性分析轉化為 定量分析,以充分發

2、揮計算機擅長于分析問題的優點。掌握與應用計算機輔助設施布 置設計的方法和程序已成為必然要求。本次設施規劃與物流課程設計將以 SLP 等 方法對液壓轉向器廠進行總平面布置設計。關鍵詞:設施規劃與物流 SLP方法 物流分析 相互關系分析 平面布置設計目錄 課程設計任務書設計任務分解表一 緒論二輸入基本要素分析2. 1 液壓轉向器結構及參數2. 2 作業單位劃分2. 3 液壓轉向器生產工藝過程2. 3. 1 零件的制作與外購2. 3. 2 標準件、外購件與半成品暫存 2. 3. 3 組裝2. 3. 4 性能測試2. 3. 5 產品存儲三 產品工藝過程分析3. 1 計算物流量3. 2 繪制各零件的工藝

3、過程圖3. 3 繪制產品總工藝過程圖四 物流分析4. 1 繪制從至表4. 2 繪制物流強度總匯表4. 3 物流強度等級劃分4. 4 繪制物流單位相關圖五 作業單位非物流相互關系分析5. 1 作業單位相互關系的決定因素 5. 2 作業單位相互關系等級的劃分 5. 3 作業單位相互關系分析六 作業單位綜合相互關系分析七 工廠總平面布置7. 1 綜合接近程度7. 2 作業單位位置相關圖7. 3 作業單位面積相關圖7. 4 工廠總平面布置圖八 方案的評價與選擇九、總結與展望緒論了完成工廠總平面布置設計,需要從擬生產的產品品種和產量出發,對產品組成 情況進行分析研究;確定各零件、部件生產類型,制定出各個

4、零件、部件的加工、裝 配工藝流程;根據工藝流程和各階段的特點劃分出生產車間;根據生產需要設置必要 的職能部門以及附屬生產和生活服務部門;制定生產計劃大綱;根據生產大綱以及約 束條件,選擇設施布置設計方法;進行布置設計,得出多個可行的方案;選擇最優方 案,完成工廠布置設計。系統布置設計(SLP 方法提供了一種以作業單位物流與非 物流的相互關系分析為主線的規劃設計方法, 采用一套表達極強的圖例符號和簡明表 格,通過一系列條理清晰的設計程序進行工廠布置設計。系統布置設計(SLP 編制 如圖 1所示。 圖 1系統布置設計(SLP 編制圖2二輸入基本要素分析2. 1 液壓轉向器結構及參數題目:某液壓轉向

5、器廠的設施布置設計,公司有地 30000m 2。 ,廠區南北為 300m , 廠區東西寬 100m 。 ,該廠預計需要工人 400人,計劃建成年產 60000套液壓轉向器的 生產廠,需要完成工廠總平面布置設計。生產的產品品種的多少及每種產品產量的高低,決定了工廠的生產類型.進而影 響著工廠設備的布置形式。根據以上已知條件可知,待布置設計的液壓轉向器廠的產 品品種單一,產量較大,其年產量為 60000臺,屬于大批量生產,適合于按產品原則 布置,宜采用流水線的組織形式。液壓轉向器的基本結構如圖 2所示,由 22個零件以及組件構成,每個零件、組 件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表 1中。 圖

6、 2(a 液壓轉向器的結構圖 3圖 2(b 液壓轉向器的結構圖表 1 液壓轉向器明細表 2. 2作業單位劃分根據液壓轉向器的結構及工藝特點, 設立如表 2所示的 11個作業單位, 分別承擔 原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產品性能試驗、生產管理與服務等各項生 產任務。表 2作業單位建筑匯總表 4 2. 3 液壓轉向器生產工藝過程液壓轉向器結構比較簡單,因此,生產工藝過程也比較簡單,總的工藝過程可分為:零、組件的制作與外購;半成品暫存、組裝;性能試驗與成品存儲等階段。 2. 3. 1零件的制作與外購液壓轉向器上的標準件、異型件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協的 方法獲得,入廠后由半

7、成品庫保存,其他零件由本廠自制,其工藝過程分別見表 3 15表所示。表中各工序加工前工件重量 =該工序加工后工件的重量/該工序材料利用率。2. 3. 2 標準件、外購件與半成品暫存生產出的零、組件經檢驗合格后,送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協件均存放在半成品庫。2. 3. 3 組裝所有零件、組件在組裝車間集中組裝成液壓轉向器成品。2. 3. 4 性能測試所有組裝出的液壓轉向器均需進行性能實驗,試驗合格的成品送人成品庫,試驗 不合格的返回組裝車間進行修復。 一次組裝合格率估計值為 80%, 二次組裝合格率為100%。2. 3. 5 產品存儲所有合格液壓轉向器存放在成品庫等待出廠。表 3

8、連接塊組件加工工藝過程表 5 表 4 前蓋加工工藝過程表 表 5擋環加工工藝過程表 表 6 滑環加工工藝過程表 表 7聯動器加工工藝過程表6 表 8閥體加工工藝過程表 表 9閥芯加工工藝過程表 表 10閥套加工工藝過程表 表 11隔盤加工工藝過程表7表 12限位柱加工工藝過程表 表 13定子加工工藝過程表 表 14轉子加工工藝過程表 表 15后蓋加工工藝過程表8 三 產品工藝過程分析3. 1計算物流量通過對產品的加工、組裝、檢查等加工階段及各工藝過程路線分析,計算個工藝 各工序加工前工件單位質量及產生的廢料重量,并根據全年產量計算全年物流量。具 體計算過程如表 16所示。表 16 各零件物流量

9、計算 910 3. 2繪制各零件的工藝過程圖根據各零件的加工工藝過程與物流量,繪制各零件的工藝過程圖,如圖 3-圖 15所示。 圖中序號分別是:1-原材料庫, 2-鑄造車間, 3-熱處理車間, 4-機加車間, 5-精密車間, 6-半成品庫。圖 3 連接塊組件物流量 圖 4 前蓋物流量圖 5 擋環物流量 圖 6 滑環物流量 11圖 7 聯動器物流量 圖 8 閥體物流量 圖 9 閥芯物流量 圖 10 閥套物流量 圖 11 隔盤物流量 圖 12 限位柱物流量 圖 13 定子物流量 圖 14 轉子物流量 圖 15 后蓋物流量3. 3繪制產品總工藝過程圖液壓轉向器總的生產過程可以分為零件加工階段總裝階段

10、性能試驗階段,所 有零件、組件在組裝車間集中組裝。將液壓轉向器所有工藝過程匯總在一張圖中,得 到液壓轉向器總工藝過程圖,如圖 16所示。該圖清楚地表示出液壓轉向器生產的全 過程以及各工序和各作業單位之間的物流情況,為進一步深入的物流分析奠定了基 礎。四物流分析4. 1繪制從至表繪制出液壓轉向器工藝過程物流從至表,如表 17所示。表 17:液壓轉向器加工工藝從至表 4. 2繪制物流強度總匯表根據產品的工藝過程和物流從至表,統計各單位之間的物流強度,并將物流強度匯總到 物流強度匯總表,如表 18所示。表 18 物流強度匯總表 4. 3物流強度等級劃分在 SLP 方法中,將物流等級劃分為 5個等級,

11、用符號 A 、 E 、 I 、 O 、 U 分別表示超高物流 強度、特高物流強度、較大物流強度、一般物流強度和可忽略搬運等 5種物流狀況,各種狀 況所占據的比例如表 19所示。具體使用時,個作業單位或物流路線的物流強度等級,應按 物流路線比例或承擔的物流量比例來確定。表 19 物流強度等級劃分表 針對液壓轉向器的工藝過程圖,利用表 18中統計的物流量,按由大到小的順序 繪制物流強度分析表 19。表 19中未出現的作業單位之間不存在固定的物流,因此, 物流強度等級為 U 級。表 19 物流強度分析表 4. 4繪制物流單位相關圖根據以上分析,繪制作業單位物流相關圖,如圖 17所示。作業單位名稱 原

12、料車間 鑄造車間 熱處理車間 機加工車間 精密車間 半成品間 組裝車間 性能試驗室 成品庫 辦公、服務樓 維修設備車間I OOU U U U U U U UU U U UUU U U UUU UU U U UUUUU圖 17 作業單位物流相關圖五作業單位非物流相互關系分析5. 1作業單位相互關系的決定因素作業單位相互關系的影響因素與企業的性質有很大的關系,不同的企業,作業單 位的設置不一樣,作業單位間的相互影響也不一樣。影響作業單位相互關系密切程度 的主要因素有: 1物流量; 2工作流程; 3作業性質相似; 4使用相同的設備; 5使用同一場地; 6使用相同的文件檔案; 7使用相同的公用設施;8

13、使用同一組人員; 9工作聯系頻繁程度; 10監督和管理方便;11噪聲、振動、煙塵、易燃易爆危險品的影響;12服務的頻繁和緊急程度等。5. 2作業單位相互關系等級的劃分根據 R . Muther 在 SLP 中的建議,每個項目重點考慮的因素不應超過 810個。 在 SLP 中作業單位相互關系密切程度等級劃分為 A 、 E 、 I 、 O 、 U 、 X 六個等級,各等 級的含義及所占比例如表 20所示。表 20 作業單位相互關系等級符號含義 絕對重要 特別重要 重要 一般密切程度不重要 負的密切程度不希望接近酌情而定比例(% 2 53 105 1510 2545 80A E I O U X5.

14、3作業單位相互關系分析針對液壓轉向器生產特點,制定各作業單位間相互關系密切理由表,如表 21所 示。為了評價作業單位之間的相互關系程度,首先應制定出一套“基準相互關系表” , 其他作業單位之間的相互關系,可以通過對照基準相互關系表來確定。表 22給出的 基準相互關系可作為實際工作時的參考。在此基礎上建立非物流作業單位相互關系 圖,如圖 18所示。表 21 作業單位間相互關系密切理由 表 22基準相互關系表 1718 作業單位名稱 原料車間 熱處理車間 機加工車間 精密車間 半成品間 組裝車間 性能試驗室 成品庫 辦公、服務樓 維修設備車間A/32E/1A/1I/1UX/6U U U U UUU

15、 UOUU UUUU U UU EUUU X/5I/3I/3O/1I/3X/5A/1O/8O/4O/4X/5I/2I/2I/2E/2E/2O/7圖 18 作業單位非物流相關圖六作業單位綜合相互關系分析在大多數工廠中,各作業單位之間既有物流聯系也有非物流聯系,兩個作業單位 之間的相互關系應包括物流關系與非物流關系。因此,在 SLP 中,要將作業單位物流 的相互關系與非物流相互關系合并,求出合成的相互關系,即綜合相互關系,然后從 各作業單位綜合相互關系出發,實現各作業單位的合理布置。一般按照以下步驟建立 作業單位綜合相互關系表:1、確定物流與非物流相互關系的相對重要性。一般地,物流與非物流相互關系

16、 的相對重要性比值 n m :不應超過 1:33:l 。這里選取加權值 n m :=2:12、量化物流強度等級和非物流的密切程度等級。一般,取 A=4, E=3, I=2, O=1, U=0, X=-1。3、計算量化的作業單位綜合相互關系。設任意兩個作業單位分別為 i A 和 j A ,其 物流相互關系等級為 H ,非物流的相互關系密切程度等級為 K ,則作業單位 i A 與 j A 之 間的綜合相互關系密切程度 ij R 為:ij R =nK mH 。4、綜合相互關系等級劃分。 ij R 是一個量值,需要經過等級劃分,才能建立與物流相關表相似的、 符號化的作業單位綜合相互關系表。 綜合相互關

17、系的等級劃分為 A 、 E 、 I 、 O 、 U 、 X ,各級別ijR 值逐漸遞減,且各級別的作業單位對數應符合一定的比例, 如表 23所示。表 23 綜合相互關系密級與劃分比例關系密級 絕對必要靠近 特別重要靠近 重要 一般 不重要 不希望靠近 符號AEIOUX作業單位對數比例(% 1-32-53-85-1520-850-10綜合關系計算,并繪制出綜合相互表,如表 24所示。 表 24 作業單位之間綜合相互計算表 1920 在表 24中,綜合關系分數取值范圍未 -1 12,按分數排序等處各分數段所占比 例如表 25所示。表 25 綜合相互關系密級等級劃分 將表 24中的綜合關系總分轉化為

18、關系密級等級,繪制成作業單位綜合相互關系 圖,如圖 19所示。作業單位名稱原料車間 鑄造車間 熱處理車間 機加工車間 精密車間 半成品間 組裝車間 性能試驗室 成品庫 辦公、服務樓 維修設備車間 AAEEEEIIUIUXUUUUUU UXUUU UX UUU UUX U O XOUOU UIU OUUIUIUUO UUIEE圖 19 作業單位綜合相互關系圖七 工廠總平面布置7. 1 綜合接近程度由于液壓轉向器廠的作業單位之間的相互關系數目較多,為繪圖方便,先計算各21作業單位之間的綜合接近程度,如表 26所示。綜合接近程度分數越高,說明該作業 單位越應該靠近布置圖的中心; 分數越低, 說明該作

19、業單位越應該遠離布置圖的中心。 因此,布置設計應該按綜合接近程度分數高低順序進行。各作業單位布置順序依次為:(1 機加工車間; (2 原材料庫; (3 組裝車間 (4 設備維修車間; (5標準間、半成品庫; (6性能試驗室; (7鑄造車間; (8精密 車間; (9成品庫; (10熱處理車間; (11辦公、服務樓。表 26 綜合接近程度排序表作業單位代號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11綜合接近程度 排序A4A4UA421058310141779593765929 4 117. 2 作業單位位置相關圖在繪制作業單位位置相關圖時,作業單位之間的相互關系用表 27所示的連線類 型來表示。為了繪