部装车间布局优化与设计物流工程课程设计Word文档格式.docx
《部装车间布局优化与设计物流工程课程设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《部装车间布局优化与设计物流工程课程设计Word文档格式.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2、更加细化和掌握课本理论知识，做到游刃有余，将课本理论知识同实践相结合。
3、锻炼通过自学与自己探索的方式解决问题的能力。
4、通过此次课程设计将物流工程平面布局设计应用到企业，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。
5、锻炼团队分工合作与协调能力。
1.2课程设计任务
车间布局设计是制造系统设计的重要内容之一,车间布局的优劣直接决定着产品质量、生产率和经济效益。
设计车间布局以及车间物流系统,介绍生产物流的仓储系统、运输系统等。
根据实际的厂房结构与生产线特点,设计生产线布局与仓储、运输系统等物流系统。
基于FLEXSIM系统仿真技术,开发车间布局三维仿真系统,运用本仿真系统,模拟出生产加工车间设备布局、车间物流,便于管理生产设备,在此基础上,结合机械加工仿真系统,实现生产车间仿真系统的集成。
设施布置设计的目的是为了提高生成效率、降低成本，缩短生产周期。
在制造企业，设施布局问题受到越来越多的重视。
进行布局研究的需要也越来越迫切，随着竞争的日益激烈，企业的经营模式逐步转向集团化和国际化，中航工业陕西宝成仪表有限责任公司作为该行业的佼佼者，在生产运作过程中，随着生成车间的扩建，如何对生产车间的布局成为首要解决的问题之一；
与此同时客户对产品的种类、价格、交货期等都提出了更高的要求，中航工业陕西宝成仪表有限责任公司生产的产品有数百余种，企业的生产模式正在从大规模生产向更具有柔性的小规模面向客户行成产模式转变，在原有的生产布局上提出应有的改进，使其满足生产计划的变化。
因此无论是扩大生产新建车间还是在原有车间的基础上进行改进重组，都需要进行快速合理的布局设计。
生产车间是物料转化为成品的场所，是企业最重要的一环，因此本文对加工车间的布局原则，物料路经，搬运系统进行研究，并运用“5W1H”和“6S”进行研究，运用布置与路径图进行分析和改善。
布置和路径分析重点对“搬运”和“移动”的路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到缩短距离和改进不合理流行的目的，便于对产品、零件或人与物的移动路线进行分析。
1.3课程设计要求
设计小组选择一个车间作为分析对象，选择工艺专业化车间、对象专业化车间或混合型车间均可。
（1）了解车间的职能、任务、车间组织机构及组成单元，各机构的职能，各单元的任务；
（2）了解车间的现有设施及其布置现状，并绘制成车间设施布置现状图；
（3）了解车间的产品构成、各产品产量，各产品的工艺流程及所用设备、运输、停放、检验场所；
（4）绘制主导产品、拳头产品的流程序图、线路图；
（5）绘制从至表，通过从至表反映主导产品、拳头产品与各主要设备及各主要作业单位（元）之间的关系及物流强度；
（6）运用5W1H提问技术及ECRS改善原则对车间内各种设施的布置、生产流程的合理性进行分析，提出改善意见；
（7）根据各单位及各设备之间的物流关系强度绘制作业单位相互关系表；
（8）将作业单位（包括设备）物流相关表与非物流相互关系表加权合作，求出作业单位综合相互关系表；
（9）根据从至表、作业单位相互关系表、综合相互关系表及改善意见，设计两套车间内部设施布置规划改善方案；
（10）列出每套方案的优缺点，并从改善物流效率，促进生产流程合理化，有利于提高经济效益，以及投资金额大小及其效果等方面，进行技术、经济评价、选优与可行性论证；
（11）运用FLEXSIM仿真软件，将优化前后的布置方案进行模拟演示，以进一步证实设计结果的合理性。
二.现场调研分析
陕西宝成电子分公司是宝成的一家分公司，公司位于陕西省宝鸡市清姜路70号。
该公司隶属中国航空工业部，是中国航空工业集团公司所属骨干企业，位于陕西省工业重镇——宝鸡市市区。
公司始建于1955年，是国家“一五”期间156项重点建设项目之一。
作为新中国航空工业建立的第一个大型骨干航空代表企业，宝成公司曾成功研制出了我国航空工业第一个航空陀螺仪表，第一套导弹自动驾驶仪，第一套航空航姿导航系统和第一套航空飞行指引系统，公司自主创新、自行研制的航空产品装备了我国所有国产机种。
在中国航空工业集团公司“两融、三新、五化、万亿”发展战略的指引下，宝成公司秉承“聚精会神抓发展，认认真真做企业，全心全意为员工”的经营理念，以全球视野、战略眼光，按照“航空为本，军民结合，科学发展”的战略方针，遵循“立足航空，走向大军工，服务于国民经济”的发展途径，以提升两种能力（核心技术能力、产业化能力）、开发两个系统（组合导航系统、航行安全监测系统）、强化两类核心器件（惯性器件、精密传感器）为发展方向，以航空机载产业为主导、大军工领域为扩展，着力进行市场开拓和新品研发，不断提升宝成的核心竞争力。
宝成电子分公司按照现代企业管理制度，现在公司形成了“事事有标准，人人有专责，件件工作都要受控”的全面质量管理局面。
公司坚持“服务为本，顾客至上”的宗旨，不断完善自身管理机制，强调客户与市场导向，拓宽服务范围，提高服务深度，追求与客户长远、稳定、双赢的合作关系，使企业获得各界客户的信赖与支持。
主要生产品种类型：
各种类型传感器；
各种航空仪表检测设备；
铁道部定点产品，系列轴温报警器；
标准通讯交换机用电源（DC/DC、DC/AC等）；
系列特种电源；
逆变电源等；
汽车防雾灯、铁路信号灯及接触网检测设备等。
车间里生产的传感器是把温度信号转化为电信号的设备，主要应用到系列轴温报警器上面，售给铁道部客户。
轴温报警器安装在火车上面，通过检测火车轮子与铁轨摩擦产生的温度，把热信号转化为电信号，当温度超过正常温度（30度左右）时，报警器就会收到信息并发出报警声。
图1传感器
图2轴温报警器
2.1传感器的结构及有关参数（如下图）
1.车间生产的轴温报警器主要用于铁道客车上，通过检测温度传递信号，温度达到一定程度就会发出报警声，提醒车长应停车检修。
传感器主要由测温元件、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。
表2-1传感器的零件组成
产品名称
传感器
产品编号
110
计划年产量
300000
零件组成
自制
外购
形状
计划需求量
说明
测温元件
√
模块电路
连接件
表头
2.技术参数：
输入响应时间（模块内数据更新率）为1秒同步测量
1路隔离的485,MODBUSRTU通讯协议
采用RS－485二线制输出接口时，具有+15kV的ESD保护功能
速率（bps）可在1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200中选择
可设置的温度上下限报警功能
精度等级：
0.2级
供电电源：
+7.5～30V
功耗小于0．1W
主机工作温度范围为－40℃～+85℃
测量范围为－200℃～+200℃
存贮条件为－40℃～+85℃（RH：
5%～95%不结露）
2.2作业单位的划分
根据温度传感器的结构及工艺特点，设立如表2-1所示的11个单位，分别承担原料储存、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。
表2-2作业单位建筑汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积
/（mxm）
备注
1
原材料库
储存钢材，铸锭
15x20
露天
2
铸造车间
铸造
15x20
3
热处理车间
热处理
10x10
4
机加工车间
车、铣、钻
15x15
5
精密车间
精镗、磨销
10x15
6
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
7
组装车间
组装传感器
8
9
成品库
成品储存
10
办公、服务楼
办公楼、餐厅等
80x60
11
设备维修车间
机床维修
2.3模拟传感器的生产工艺过程
温度传感器结构比较简单，因此，生产工艺过程也比较简单，总的工艺过程可分为：
零组件的制作与外购；
半成品暂存、组装；
性能试验与成品存储等阶段。
1.零件的制作与外购
传感器上的标准件、异型件如模块电路，过程连接件等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存，其他零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-2至表2-4所示。
表中各工艺加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/该工序材料利用率。
表2-2测温元件加工工艺过程表
件号
材料
单件质量/kg
年产总质量
20
LC158
0.500
150000
工序内容
工序材料利用率（%）
备料
80
粗铣、镗、钻
精铣、镗
98
半成品库
暂存
表2-3显示表头加工工艺过程表
显示表头
23
0.200
60000
表2-4表壳加工工艺过程表
表壳
PT100
0.100
30000
锻造
粗铣、插齿、钻
渗碳淬火
磨
2.标准件、外购件与半成品暂存
生产出的零、组件经检验合格后，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
所有零件、组件在组装车间集中组装成模拟温度传感器成品。
4.性能测试
所有组装出的温度传感器均需进行性能试验，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。
5.产品存储
所有合格传感器存放在成品库等待出厂。
三.产品——产量分析
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。
根据以上已知条件可知，待布置设计的厂的模拟温度传感器产品品种单一，产量较大，其年产量为300000，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。
四.产品工艺过程分析
4.1计算物流量
通过对产品的加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单位质量及产生的废料重量。
表4-1全年生产量计算全年物流量
毛重/kg
0.500/（0.8*0.8*0.98）=0.7972
0.200/（0.8*0.8*0.98）=0.3189
0.100/（0.8*0.8*0.98）=0.1594
废料/kg
铸造废料
0.7972*0.2=0.1594
0.3189*0.2=0.0638
锻造废料
0.1594*0.2
=0.0319
机加工废料
0.7972*0.8*0.2=0.1276
0.3189*0.8*0.2
=0.0510
0.1594*0.8*0.2+0.1594*0.8*0.8*0.02=0.0282
精加工废料
0.7972*0.8*0.8*0.02=0.0102
0.3189*0.8*0.8*0.02=0.004
全年总质量
0.2972*300000=89160
0.1188*300000=35640
0.0601*300000=18030
绘制各零件的工艺过程图
根据各零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程如图4-1——图4-3所示。
图中序号分别为：
1—原材料库，2—铸造车间，3—热处理车间,4—机加工车间，5—精密车间，6—半成品库，8—锻造车间
五.物流分析
5.1绘制从至表
根据传感器较佳工艺过程，绘制出传感器工艺过程物流从至表。
如表5-1所示
表5-1模拟温度传感器加工工艺从至表（单位：
kg）
至
从
合计
锻造车间
380
205
160
745
300
245
180
425
320
220
115
900
275
455
500
865
495
3940
编制（日期）
审核（日期）
5.2绘制物流强度汇总表
根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表5-2之中。
表5-2物流强度汇总表
作业单位对（路线）
物流强度/kg
强度等级
1—2
E
4—5
1—4
O
4—6
I
1—8
4—8
2—4
5—6
3—4
6—7
A
3—5
12
7—9
5.3绘制作业单位物流相关图
根据以上分析，绘制作业单位物流相关表，如图5-1所示。
图5-1作业单位物流相关图
六.作业单位非物流相互关系分析
针对传感器的生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表6-1所示。
根据表6-2制定传感器“基准相互关系”（见表6-2），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图6-1所示。
表6-1传感器各作业单位关系密切程度理由
编号
理由
工作流程的连续性
安全及污染
生产服务
振动，噪声，烟尘
物料搬运
人员联系
管理方便
信息传递
表6-2作业单位基准相互关系等级表
符号
含义
比例
绝对重要
2—5
特别重要
3—10
重要
5—15
一般密切程度
10—25
U
不重要
45—80
X
负的密切程度
不希望接近
图6-1作业单位非物流相关图
七.作业单位综合相互关系分析
量化物流强度等级和非物流的密切程度等级：
取A=4，E=3，I=2,O=1,U=0,X=-1（物流与非物流关系的重要性比值为m:
n=1:
1）
表7-1作业单位之间综合相互关系计算表
序
号
作业单位对
关系密切程度
综合关系
物流关系加权值：
非物流关系加权值：
分数
等级
1—3
1—5
1—6
1—7
1—9
1—10
1—11
2—3
13
14
2—6
15
2—7
16
2—8
17
2—9
18
2—10
-1
19
2—11
21
22
3—6
3—7
24
3—8
25
3—9
26
27
3—11
28
29
30
4—7
31
32
4—9
33
4—10
34
4—11
35
36
5—7
37
5—8
38
5—9
39
5—10
40
5—11
41
42
6—8
43
6—9
44
6—10
45
6—11
46
7—8
47
48
7—10
49
7—11
50
8—9
51
8—10
52
8—11
53
9—10
54
9—11
55
10—11
（一）综合相互关系等级划分比例：
在表7-1中，综合关系分数取值范围为-1—8，按分数排列得出各分数段所占比例如表7-2所示
表7-2综合相互关系密级等级划分
总分
关系等级
作业单位对数
百分比（%）
3.6
5.4
7.4
9.1
0—1
65.4
合计
100
（二）建立作业单位综合相互关系表
将图7-1中的综合相互关系总分转化为关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图7-1所示。
图7-1作业单位综合相关关系图
绘制综合接近程度排序表7-3
根据表7-3综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：
1.机加工车间，2.半成品库，3.组装车间，4.原材料库，5.铸造车间,6.
升级会员 