第三章設施布置1

第一節設施布置的基本概念第二節設施的總體布置第三節設施的詳細布置第四節設備布置

第五節基本流動模式2第一節設施布置的基本概念制造業設施是由建筑物、機器設備、運輸通道等組成。服務設施也是由許多部門組成的，如飯店往往由餐廳、廚房、倉庫等多個部門組成。各種系統內各組成部分相互之間的位置關系又直接決定了系統的運營效率，對系統的各組成部分進行位置布置是設施規劃的中心內容。一、設施布置的定義3設施布置就是通過對設施內部的物流、人流、信息流進行分析，對其內部的各組成部分作出有機的組合與合理配置，達到系統內部布置最優化。設施布置是設施規劃的核心內容。4制造業設施布置服務設施布置倉儲設施布置非傳統設施布置餐廳、醫院、辦公室、圖書館、學校等機場登機門的布置、計算機主板上各元件的布置、鍵盤上按鍵的布置5制造業設施的傳統觀點認為，降低生產成本應主要著眼點于產品的設計和加工工藝方面的改進。但是，據資料統計分析表明，產品制造費用的20%~30%是用作物料搬運的，而物料搬運直接與設施布置情況有關，有效地設施布置大約能減少搬運費用的30%。設施布置的優劣不僅直接影響著整個生產系統的運轉通暢情況，而且也成為了決定產品成本高低的關鍵因素之一。6二、設施布置的內容設施布置主要包括總體布置和詳細布置兩個方面。

總體布置詳細布置設施布置71.總體布置總體布置主要是對設施內的生產車間、物料儲運部門、管理部門和生產服務部門的建筑物、場地和道路等按照各部門之間的相互關系的密切程度做出合理的安排。

8解決設施內各個組成部分，包括生產車間、輔助生產車間、倉庫、動力站、辦公場所等作業單位的相互位置；解決運輸線路、管線、綠化及美化的相互位置；解決物料的流向和流程、廠內外運輸聯接及運輸方式。9101112132.詳細布置詳細布置主要是針對設施內部的某一部門，考慮其產品工藝過程、物流量等因素，對機器設備、運輸通道等做出合理的布局。14解決車間內各生產工段、輔助服務部門、儲存設施等作業單位的相互位置；解決車間內工作、設備、通道、管線間的相互位置；解決車間內物料搬運流程和運輸方式。15161718CAD繪制平面布置圖的基本使用19單擊左上角開始按鈕，選擇下拉菜單中的“圖形實用工具”子菜單單擊“單位”子選項20繪圖區繪圖時，長度精度為小數點后4位。繪圖區繪圖時，長度精度為整數。21繪圖區繪圖時，長度精度為小數時。繪制的線段長度均為更為精確的小數。光標停止位置的坐標顯示也是更精確的小數。22繪圖區繪圖時，長度精度為整數時。繪制的線段長度均為整數光標停止位置的坐標顯示也是整數。23注意在AutoCad繪圖區中繪制的圖形單位為“繪圖單位”。這個“繪圖單位”可以是m，也可以是cm，也可以是mm。24注意繪制的這條長“2210.2069”繪圖單位的線段，單位可以是m，也可以是cm，也可以是mm。25繪圖區繪圖繪圖工具坐標原點所處的位置沒有實際意義。繪圖時不用過多理會。26所繪制圖形與坐標原點的相對位置無需理會。27按絕對坐標畫直線1、將光標放入繪圖區某一位置，單擊鼠標左鍵，確定直線的第一個端點位置坐標。2、在命令欄：輸入一個數字（表示線段下一個頂點的橫坐標），按下“，”鍵，再輸入第二個數字（表示線段下一個頂點的縱坐標），按“回車”鍵，從而完成第二個頂點的坐標；3、采取步驟2的方法分別輸入各頂點的坐標；4、直接按“回車”鍵結束線段繪制。命令欄28按相對坐標畫直線1、將光標放入繪圖區某一位置，單擊鼠標左鍵，確定直線的第一個端點位置坐標。2、按下”@”符號，輸入一個數字（表示線段下一個頂點在水平方向上距離上一個頂點的長度），按下“，”鍵，再輸入一個數字（表示下一個頂點在垂直方向上距離上一個頂點長度），按“回車”鍵，從而完成水平方向上線段的繪制；3、按照步驟2的方法依次繪制；4、直接按“回車”鍵結束線段繪制。29按相對坐標畫水平、垂直線1、將光標放入繪圖區某一位置，單擊鼠標左鍵，確定直線的第一個端點位置坐標。2、按下”@”符號，輸入一個數字（表示線段在水平方向的長度），按下“，”鍵，再輸入0，按“回車”鍵，從而完成水平方向上線段的繪制；3、按下”@”符號，輸入0，按下“，”鍵，再輸入一個數字（表示線段垂直方向的長度），按“回車”鍵，從而完成垂直方向上線段的繪制；4、采取步驟2和步驟3的方法分別完成各條線段的繪制。30繪圖區顯示網格線是否畫的直線是橫平豎直的是否光標所處位置顯示坐標值31在繪制圖形過程中1、滾動鼠標中軸滾輪，可以放大或縮小圖形顯示；2、按下中軸滾輪的同時上下左右移動鼠標，可以移動圖形畫面顯示。32測量圖像尺寸測量工具33測量結果顯示單位為“繪圖單位”，可以是m、cm、mm等34圖形繪制完成之后進行保存，擴展名為“.dwg”。35繪制圖形在圖紙上的布局單擊“布局”選項單擊“修改“按鈕36在“頁面設置”對話框中進行設置設置繪圖比例，默認為1mm代表1個“繪圖單位”（繪圖單位根據時間情況可以是m，cm或mm）。此處設置需認真計算！設置圖紙大小設置打印機，如果不打印而是生成圖，請選擇“pdfFactoryPro”選項進行虛擬打印，也即生成PDF圖片文件。37單擊“頁面設置”上的確定按鈕，得到默認布局。38利用鼠標左鍵拖動，選中現有布局，按下“Delete”鍵，刪除現有布局。圖紙的頁邊距圖紙的頁邊距虛線內的區域為打印機能夠打印的區域。39刪除完之后的頁面布局為空白頁。40單擊菜單欄中的“插入”菜單下的“插入”按鈕41單擊“瀏覽”按鈕選擇在繪圖區繪制好的圖文件（擴展名為.dwg）單擊“確定”按鈕。42從而得到新的布局圖43單擊開始菜單下的“打印”按鈕44“打印機”選項選擇“pdfFactoryPro”選項，并單擊“確定”按鈕。45單擊“保存”按鈕，即保存圖紙。46進一步說明繪圖比例問題如設置為圖紙1mm代表繪圖區繪制圖形的1個圖形單位，則該圖形的尺寸最大不能超過210圖形單位×297圖形單位（即A4紙的大小）。設置圖紙大小47進一步說明繪圖比例問題如設置為圖紙1mm代表繪圖區繪制圖形的10個圖形單位，則該圖形的尺寸最大不能超過2100圖形單位×2970圖形單位（即A4紙的大小）。設置圖紙大小48第二節設施的總體布置一、總體布置的圖例總體布置中，應采用含義明確且清晰的圖例符號，并遵照有關制圖標準進行設計繪圖。P260的表7-1給出了各種常用的圖例符號，可供參考。課程設計的設施總體布置圖繪制，要參考這些這些圖例符號49二、總體布置的原則1.遵循地區總體規劃要求對于一個地區來說，都有地區總體發展規劃。在總體發展規劃中，對該地區的工業、農業、交通運輸、居住用地等規劃出一個合理的布局。因此，擬建企業的總體布置必須與之適應，使廠區、廠前區、生活居住區與該地區構成一個有機的整體。502.滿足生產工藝流程要求工廠總體布置是其制造系統的靜態空間結構，直接影響生產工藝流程的順暢程度，因此，必須在深入分析生產工藝流程的基礎上進行總體布置，使其適應生產工藝流程要求。513.充分利用地形、地質等自然條件工廠總體布置應充分利用地形、地貌、工程地質、水文地質條件確定各建筑物位置。524.充分考慮氣象、氣候因素的影響對于存在有害煙塵的生產企業，要充分考慮風在全年的變化規律——風象對總體布置的影響。日照也影響工廠總體布置。要盡量考慮使大多數建筑物具有良好的朝向。由于我國大部分地區處于北溫帶，所以從自然采光、日照和自然通風的角度出發，大多數建筑物應朝南方向、東南方向或西南方向。535.滿足防火、防爆要求確定火災危險性大的車間位置。將其布置在廠區邊緣或最小頻率風向的上風側；使用易燃液體或氣體的車間不宜布置在人多的場所及火源的上風側；易燃液體或氣體倉庫應布置在安全地區；合理布置消防設施，消防通道、車道；確定建筑物之間的合理距離。546.滿足防震、防噪要求在生產過程中，有些設備不可避免地要產生震動和噪聲。震動過大，會對精密車間的生產及精密檢測中心的檢測產生不良影響；噪聲過大，會對人身造成傷害。因此，防震、防噪也是總體布置的一個目標。55（1）防震措施：合理確定震源位置，并采取必要的隔震措施；使震源遠離忌震部門、車間或設備。（2）防噪措施：采用低噪聲工藝設備；采取必要的隔音、消音措施；使人員密集的部門遠離噪聲源；綠化植樹，形成隔音帶。567.適應廠內外運輸要求工廠總體布置要與工廠內部運輸方式相適應。根據生產產品產量特點，可以采用鐵路、公路、帶式、管道等運輸方式，根據選定的運輸方式、運輸設備及技術要求等，合理地確定運輸線路及與之有關的部門的位置。578.合理用地在確保生產和安全的前提下，應盡量合理地節約建設用地：根據運輸、防火、安全、衛生、綠化等要求，合理確定通道寬度以及各部門建筑物之間的距離，力求總體布置緊湊合理。在滿足生產工藝要求的前提下，將聯系密切的生產廠房進行合并，建成聯合廠房。58第三節設施的詳細布置對于制造業設施而言，廠房（車間）是設施內部最具代表性的建筑設施。制造業設施的詳細布也就是針對廠房的內部布置。單層廠房布置聯合廠房布置多層廠房布置59一、單層廠房布置1.單層廠房的適合范圍適于工藝過程為水平布置的、使用重型設備的高大廠房和連續生產的多跨大面積廠房。由于單層廠房造價低廉，施工簡便，因此，廣泛用作各類廠房。602.單層廠房布置（1）

產品分析進行廠房布置時必須對產品進行深入分析，了解產品的技術特點、體積大小、重量大小、數量多少，了解可能采取的儲存和運輸方式、設備等。61（2）工藝分析深入研究產品的工藝過程，了解車間物流狀況、工序工段劃分狀況，掌握各工序工段之間的相互關系，決定物料搬運設備的類型、規格、型號，決定車間出入口位置及車間內通道形式、寬度。62（3）設備分析了解主要設備的特性、外形尺寸、重量、操作方式、布置方式，確定設備所需布置空間，了解設備對環境的影響，確定與其他設備之間的聯系。63（4）廠房平面形式確定根據車間主要設備占地空間、起重運輸設備類型、通道形式及生產設備布置方案確定車間廠房的平面形式。64（5）廠房防火安全設計根據生產的火災危險性進行廠房的防火安全設計，增設防火隔墻及消防通道等。65（6）有害因素處理方案設計分析生產過程中所產生的各種有害因素，如震動、噪聲、輻射、有害射線、易燃易爆、煙霧、粉塵、化學侵蝕、有毒液體或氣體，采取有效的處理措施。66（7）廠房通風采光方案設計根據生產要求、生產者生理和心理要求，結合當地氣候條件布置采光、通風口，選擇天窗形式，防止過度日曬，避免廠房過熱和眩光，使廠房具有良好的采光通風條件。67（8）生活輔助用房設計合理利用廠房內、外空間布置生活輔助用房。（9）輔助設施、管線布置確定動力、電力、給排水、采暖、通風、空調、三廢治理等各種設施、管線在廠房內的位置、所需的面積和標高。68二、聯合廠房布置根據各生產車間的生產性質和特點，將聯系密切的生產廠房進行合并，建成聯合廠房。1.聯合廠房建設的作用聯合廠房可以節約建設用地、節省工程費用、方便生產管理。可以使車間之間的外部物料搬運改為車間之間的內部物料搬運，大大減小物流強度。692.聯合廠房建設應注意的問題聯合廠房一般適用于冷加工車間。聯合廠房在利用自然通風和天然采光不能滿足衛生要求時，可以輔以機械通風。聯合廠房內外均須按標準設置消防通道，廠房內還應分區設立消防設施。70三、多層廠房布置1.多層廠房的適合范圍多層廠房適用于設備、產品較輕且運量不大的企業。當工廠建設地點在市區、廠區基地受到限制或現有企業改擴建時，往往因可用占地面積過小而采用多層廠房。當生產要求物料垂直運輸或者生產上要求在不同層高上進行操作，需要采用多層廠房。2.多層廠房的作用可以最大限度地減少占地面積。713.多層廠房的特點多層廠房占地面積少，縮短了廠區道路、管線及圍墻等的長度。多層廠房不宜過大，盡可能采用兩側天然采光。多層廠房樓頂一般不設天窗，有利于保溫和隔熱處理。多層廠房一般為梁柱承重，柱網尺寸較小，生產工藝靈活性受到一定限制。724.多層廠房布置原則應保證工藝流程短捷，盡量避免不必要的往返，尤其是上下層的往返。應盡量將運量大、何載重、用水量大的生產工段布置在底層。將生產性質、生產環境相同的工段作水平和垂直的集中布置。合理布置各生產工段的具體位置。合理布置樓間、電梯間、生活間、門廳和輔助用房的位置。73第四節設備布置對于制造業設施而言，詳細布置就是車間布置，而車間布置中最為重要的就是機器設備的布置。一、企業生產類型企業生產的產品品種的多少和每種產品產量的高低，決定了工廠的生產類型。工廠的生產類型直接影響著工廠的總體布置以及生產設備的布置形式。74根據單位時間（一般是一年）內產品的生產量，可以把企業的生產類型分為少品種大批量生產、多品種小批量生產、中品種批量生產、定制生產。生產類型少品種大批量生產多品種小批量生產中等規模品種批量生產定制生產75二、設備布置形式不同的生產類型有著完全不同的工藝特征，其設備布置形式也是不一樣的。按照產品在制造過程中的位置是否變化分為移動式布置和固定式布置。產品原則布置工藝原則布置成組原則布置設備布置移動式布置固定式布置76三、產品原則布置（ProductLayout）1.定義產品原則布置又稱流水線式布置，是指機器設備、人員及物料完全按產品的加工或裝配的工藝過程順序布置，從而形成一定的流水線。772.適合生產類型該布置形式適合少品種大批量生產類型。車床銑床刨床磨床裝配下料783.產品原則布置的優缺點優點缺點符合工藝過程，物流暢通設備發生故障時引起整個生產線中斷上下工序銜接，存放量少產品設計變化將引起布置的重大調整物料搬運工作量少生產線速度取決于最慢的機器可做到作業專業化，對工人技能要求不高，易于培訓生產線有的機器負荷不滿，造成相對投資較大生產計劃簡單，易于控制生產線重復作業，工人易產生厭倦可使用專用設備和機械化、自動化搬運方法維修和保養費用高79四、工藝原則布置（ProcessLayout）1.定義工藝原則布置又稱機群式布置，是指根據工藝特點，把同種類型的一群設備和人員集中布置在一個地方，從而形成一個一個機床群。802.適合生產類型該布置形式適合多品種小批量生產類型。LLLLZZZZMMMMGGGG滾齒機焊接焊接車床組鉆床組銑床組磨床組其他813.工藝原則布置的優缺點優點缺點機器利用率高，可減少設備數量工件需要經過多種設備加工，從而不得不往返與各工序之間，增加了產品搬運次數與搬運距離。便于調整設備和人員，容易適應產品的變化，生產系統的柔性大大增加生產計劃與控制較復雜，要求員工素質的提高操作人員作業多樣化，有利于提高工作興趣和職業滿足感庫存量相對較大82五、成組原則布置（GroupLayout）1.定義成組原則布置又稱混合式布置，是指：首先對零部件進行分類，把加工工藝過程相似的零部件分為同一組，以此為一個單元。在單元內部，設備按機群式布置。同一單元內，各機群之間按工藝過程排列。83車床組銑床組軸類工件加工單元齒輪類工件加工單元箱體類工件加工單元磨床組車床組銑床組刨床組車床組銑床組鉆床組2.適合生產類型該布置形式適合中等規模品種批量生產類型。843.成組原則布置的優缺點優點缺點由于產品成組，設備利用率高需要較高的生產控制水平以平衡各單元之間的生產流程流程通暢，運輸距離較短，搬運量少若單元間流程不平衡，需中間儲存，增加了物料搬運有利于發揮班組合作精神班組成員需掌握所有作業