设施规划与物流分析课程设计论文.docx
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设施规划与物流分析课程设计论文
设计实践报告
课程名称设施规划与物流分析课程设计
专业：
工业工程
班级：
学生姓名：
指导教师：
一.物流分析
1.产品工艺过程分析
（1）各个自制零、组件工艺过程
（2）
图2-1连接块工艺过程图图2-2前盖工艺过程图
图2-3挡环工艺过程图图2-4滑环工艺过程图
图2-5联动器工艺过程图图2-6阀体工艺过程图
图2-7阀芯工艺过程图图2-8阀套工艺过程图
图2-9阀盘工艺过程图图2-10限位柱工艺过程图
图2-11定子工艺过程图图2-12转子工艺过程图
图2-13后盖工艺过程图
（2）汇总形成产品的的工艺过程图
2.物流分析
物流强度汇总表
序号
作业单位对
物流强度（t）
1
1—4
23.85
2
1—2
122.94
3
1—3
19.74
4
2—4
73.77
5
4—5
53.99
6
3—4
34.35
7
3—5
14.61
8
4—6
10.98
9
5—6
63.48
10
7—8
92.05
11
6—7
76.71
12
8—9
76.71
物流强度分析
序号
作业单位对
物流强度（t）
物流强度等级
1
1—2
122.94
A
2
7—8
92.05
A
3
8—9
76.71
E
4
6—7
76.71
E
5
2—4
73.77
E
6
5—6
63.48
I
7
4—5
53.99
I
8
3—4
34.35
I
9
1—4
23.86
O
10
1—3
19.74
O
11
3—5
14.61
O
12
4—6
10.98
O
作业单位序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
作业单位序号
作业单位名称
原材料库
铸铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
组装车间
性能实验室
成品库
办公服务楼
设备维修车间
半成品库
1
原材料库
A
O
O
U
U
U
U
U
U
U
2
铸造车间
A
U
E
U
U
U
U
U
U
U
3
热处理车间
O
U
I
O
U
U
U
U
U
U
4
机加工车间
O
E
I
I
O
U
U
U
U
U
5
精密车间
U
U
O
I
I
U
U
U
U
U
6
半成品库
U
U
U
O
I
E
U
U
U
U
7
组装车间
U
U
U
U
U
E
A
U
U
U
8
性能实验室
U
U
U
U
U
U
A
E
U
U
9
成品库
U
U
U
U
U
U
U
E
U
U
10
办公服务楼
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
11
设备维修车间
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
二.作业单位相互关系分析
作业单位其他相互关系的影响因素：
1.物流
2.作业相似性质
3.工艺流程
4.监督和管理方便
5.工作联系频繁程度
6.使用相同的公共设施
7.服务的；频繁和紧急程度
8.噪声，振动，易燃危险品的影响
作业单位相互关系密切理由表：
编号
理由
1
物料搬运
2
管理方便
3
工作流程的连续性
4
安全及污染
5
人员联系
6
生产服务
非物流作业单位相互关系表：
作业单位序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
作业单位序号
作业单位名称
原材料库
铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
半成品库
组装车间
性能实验室
成品库
办公服务楼
设备维修车间
1
原材料库
I/1
O/1
I/1
U
I/2
U
U
U
U
U
2
铸造车间
I/1
U
E/3
U
U
U
O/6
U
U
O/5
3
热处理车间
O/1
U
A/3
A/3
X/4
U
O/6
U
X/4
O/5
4
机加工车间
I/1
E/3
A/3
A/3
I/6
U
I/6
U
I/6
E/5
5
精密车间
U
U
A/3
A/3
E/3
U
E/
U
U
E/5
6
半成品库
I/2
U
X/4
I/6
E/3
I/6
U
U
U
U
7
组装车间
U
U
U
U
U
I/6
E/3
U
E/2
U
8
性能实验室
U
O/6
O/6
I/6
E/6
U
E/3
A/3
I/2
U
9
成品库
U
U
U
U
U
U
U
A/3
I/2
U
10
办公服务楼
U
U
X/4
I/6
U
U
E/2
I/2
I/2
U
11
设备维修车间
U
O/5
O/5
E/5
E/5
U
U
U
U
U
三、作业单位综合关系分析
1、物流与非物流关系的相对重要性比例
该工件属于轻型，取物流与非物流比例为1：
2.
单位对序号
作业单位对
关系密切程度
综合关系
物流关系（权值1）
非物流关系（权值2）
等级
分值
等级
分值
分值
等级
1
1—2
A
4
I
2
8
I
2
1—3
O
1
O
1
3
O
3
1—4
I
2
I
2
6
I
4
1—5
U
0
U
0
0
U
5
1—6
U
0
U
0
0
U
6
1—7
U
0
I
2
4
O
7
1—8
U
0
U
0
0
U
8
1—9
U
0
U
0
0
U
9
1—10
U
0
U
0
0
U
10
1—11
U
0
U
0
0
U
11
1—12
U
0
U
0
0
U
12
2—3
U
0
U
0
0
U
13
2—4
E
4
E
4
12
A
14
2—5
U
0
U
0
0
U
15
2—6
U
0
U
0
0
U
16
2—7
U
0
U
0
0
U
17
2—8
U
0
O
1
2
U
18
2—9
U
0
U
0
0
U
19
2—10
U
0
U
0
0
U
20
2—11
U
0
O
1
2
U
21
2—12
U
0
U
0
0
U
22
3—4
I
2
A
4
10
E
23
3—5
O
1
A
4
9
E
24
3—6
U
0
X
-1
-2
X
25
3—7
U
0
U
0
0
U
26
3—8
U
0
O
1
2
U
27
3—9
U
0
U
0
0
U
28
3—10
U
0
X
-1
-2
X
29
3—11
U
0
O
1
2
U
30
3—12
U
0
U
0
0
U
31
4—5
I
2
A
4
10
E
32
4—6
O
1
I
2
5
O
33
4—7
U
0
U
0
0
U
34
4—8
U
0
I
2
4
O
35
4—9
U
0
U
0
0
U
36
4—10
U
0
U
0
0
U
37
4—11
U
0
E
3
6
I
38
4—12
U
0
U
0
0
U
39
5—6
E
3
E
3
9
E
40
5—7
U
0
U
0
0
U
41
5—8
U
0
E
3
6
I
42
5—9
U
0
U
0
0
U
43
5—10
U
0
U
0
0
U
44
5—11
U
0
E
3
6
I
45
5—12
U
0
U
0
0
U
46
6—7
E
3
I
2
7
I
47
6—8
U
0
U
0
0
U
48
6—9
U
0
U
0
0
U
49
6—10
U
0
U
0
0
U
50
6—11
U
0
U
0
0
U
51
6—12
U
0
U
0
0
U
52
7—8
A
4
E
3
10
E
53
7—9
U
0
U
0
0
U
54
7—10
U
0
E
3
6
I
55
7—11
U
0
U
0
0
U
56
7—12
U
0
U
0
0
U
57
8—9
A
4
A
4
12
A
58
8—10
U
0
I
2
4
O
59
8—11
U
0
U
0
0
U
60
8—12
U
0
U
0
0
U
61
9—10
U
0
I
2
4
O
62
9—11
U
0
U
0
0
U
63
9—12
U
0
U
0
0
U
64
10—11
U
0
U
0
0
U
65
10—12
U
0
U
0
0
U
66
11—12
U
0
U
0
0
U
注：
12为外购标准件
总分
关系等级
作业单位对数
百分比（%）
11，12
A
2
3.03
9，10
E
5
7.57
6，7，8
I
7
10.61
3，4，5
O
6
9.10
0，1，2
U
44
66.66
-1，-2
X
2
3.03
合
计
66
100
四、作业单位位置相关图1、综合接近度分析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
原材料库
铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
标准件半成品库
组装车间
性能试验室
性能试验室
办公服务楼
设备维修车间
1
原材料库
I
2
O
1
I
2
U
U
O
1
U
U
U
U
2
铸造车间
I
2
U
A
4
U
U
U
U
U
U
U
3
热处理车间
O
1
U
E
3
E
3
X-1
U
U
U
X
-1
U
4
机加工车间
I
2
A
4
E
3
E
3
O
1
U
O
1
U
U
I
2
5
精密车间
U
U
E
3
E
3
E
3
U
I
2
U
U
I
2
6
标准件半成品库
U
U
X
-1
O
1
E
3
I
2
U
U
U
U
7
组装车间
0
1
U
U
U
U
I
2
E
3
U
I
2
U
8
性能试验室
U
U
U
O
1
I
2
U
E
3
A
4
O
1
U
9
性能试验室
U
U
U
U
U
U
U
A
4
O
1
U
10
办公服务楼
U
U
X
-1
U
U
U
I
2
O
1
O
1
U
11
设备维修车间
U
U
U
I
2
I
2
U
U
U
U
U
综合接近程度
6
6
5
16
13
5
8
11
5
3
4
排序
5
5
7
1
2
7
4
3
7
11
10
2、绘制作业单位位置相关图：
五、作业单位面积相图
方案1
方案2
方案3
比例尺1：
2000
七、评价择优
加权评分法：
评价因素
重要度
方案1
方案2
方案3
1
物料搬运效率及方便性
8
8
64
10
80
9
72
2
扩建可能性
7
3
21
4
28
5
35
3
生产管理的方便性
6
3
18
5
30
5
30
4
安全生产
5
5
25
5
25
4
20
5
环境美观
5
5
25
6
30
4
20
6
辅助服务方便性
5
5
25
5
25
4
20
合计
178
218
197
所以方案2最好.
生产计划与控制设计实践
一、企业生产的目标和功能
1．点钞机的特点
据称，国家将在钞票中加入某种先进的防伪标志，已由国家科技部门研制出相应的防伪验钞技术。
该项防伪技术属于国际前沿技术，其他企业很难仿制。
为保证点验钞机的质量，国家确定两家企业为新型点验钞机的指定生产企业：
一家为广东的某公司，一家为天津的某公司。
点验钞机的大小与目前银行使用的点验钞机相似，其特点是：
机电一体化、高新技术产品、加工制造及水平要求高、小巧玲珑。
2．点钞机国内市场需求情况分析
据预测，全国对点验钞机的市场年需求量为10万台，价格在1.4万元左右。
3．企业生产目标和功能的确定
有以上分析，该新型的防伪点钞机有着广阔的市场前景，除了银行对点钞机有着大量的需求，各大超市，酒店，商场也有着潜在的需求。
再有国家确定两家企业为指定生产企业，因此竞争性不是很大，但企业还是要制定好的战略政策，为将来赢得市场，做好品牌做准备。
全国对点验钞机的年需求为10万台，两家企业每家大概5万台。
我们计划该企业年生产量为48000台，每月生产4000台，每周1000台。
另外，企业还要做好厂房扩建的准备，为将来打算。
二、企业生产线布置设计及生产线平衡的意义
对生产线布置设计的基本方式进行论述（自己查找相关资料进行总结），同时分析两种布置方式：
1型布置和U型布置方式的特点。
传统意义上的生产线平衡是指各个加工区域的工作负荷相接近，使产品流保持稳定。
面对复杂动态的生产系统，无法保持一个相对均衡的产出流。
我们所说的产线平衡重新定义，即各个加工区域的负荷等于或接近设定的目标值，从而使整个生产线的负荷平稳，波动较小。
因此，维持生产线的动态平衡就是维持整个系统各个加工区域的负荷长期稳定。
也具有较强的操作性，维持生产线的动态平衡。
表1产品零部件明细
序号
类别
构成（数量均按1算）
1
结构主板部分
底脚
侧板
横板
前壳
后壳
上盖
压簧
8
上导钞板部件
上导钞板压轮轴承
上导钞板轮胶套
上导钞板压轮轴
上左导钞板
上右导钞板
13
下导钞板部件
下导钞板压轮轴承
下导钞板轮胶套
下导钞板压轮轴
下左导钞板
下右导钞板
18
导钞轴部件
送钞轮
送钞块
送钞轮轴
引钞轮主动轴
引钞轮从动轴
23
捻钞轮轴部件
捻钞轮
捻钞块
捻钞中轮
捻钞轮轴
捻钞轴套
28
出钞轮轴部件
出钞轮轴
出钞齿轮
镶轴出钞轮
出钞轴套
32
主电机部件
主电机
主电机底板
电磁铁支架
电机上罩板
电机屏蔽板
37
接钞部件
叶轮电机
叶轮轴
叶轮架
接钞轮套
接钞轮芯
42
压钞部件
压钞轴支架
压钞轮支架轴
主压钞轮轴
主压钞轮
46
光码板部件
光码盘
光码连接件
其它
（2）产品装配工艺（见图1）
图1产品装配工艺流程
表3产品总装工时
表2产品总装工时
序号
名称
工时（分）
序号
名称
工时（分）
1
底脚安装
1
10
压钞轴部件安装
1.6
2
电机部件安装
2
11
压簧安装
1.2
3
接钞部件安装
0.8
12
上导钞板部件安装
0.2
4
侧板安装
0.1
13
捻钞轴部件安装
1.5
5
横板安装
0.8
14
后壳安装
0.5
6
出钞轴部件安装
1
15
前壳安装
0.8
7
光码板部件安装
1
16
上盖安装
0.7
8
下导钞板部件安装
0.1
17
整机检测
1.7
9
导钞轴部件安装
0.7
18
表3产品部件加工及采购信息
序号
部件名称
加工时间（分/件）
平均等待时间（分/件）
平均搬运时间（分/件）
批量
B
上导钞板部件
3.8
0.1
0.02
直接批量
C
下导钞板部件
4
0.15
0.02
直接批量
D
导钞轴部件
5
0.2
0.03
直接批量
E
捻钞轮轴部件
8.5
0.1
0.03
直接批量
序号
部件名称
采购周期（周）
采购批量（件）
F
光码板部件
2
1000
G
出钞轮轴部件
1
2000
H
主电机部件
3
500
I
接钞部件
1
5000
J
压钞部件
2
2000
三、1型生产线平衡优化布置方案
假设总装配线的节拍为2分钟，为一班制生产，运用工序同期化法求最佳工作地及工作人员配置方案。
最佳工作地计算：
该总装配线时间=1+2+0.8+0.1+0.8+1+1+0.1+0.7+1.6+1.2+0.2+1.5+0.5+0.8+0.7+1.7=15.7
节拍=2分钟最佳工作地=15.7/2=7.85为八个。
由该图可知，工作地为九个。
Q1（1,3）Q2
（2）Q3（4,5,7）Q4（6,8,9）Q5（10）Q6（11,12）Q7（13,14）Q8（15,16）Q9（17）
工人效率利用率=15.7/18=87.22%
流水线的平面布置设计
下图为双列直线布置
生产线平衡性分析：
该生产总装线的工人时间利用率为87.22%，对于直线型流水线生产线布置来说还算不错，选节拍为2分钟也较合理，可以说很好地利用了时间。
四、U型生产线平衡优化布置方案
1.初步工序同期化设计方案及平衡性分析
使用U形生产线，能使生产更加平衡，用一个工人在生产线入口与出口处做这两道工序。
由于第一道工序为2分，最后一道工序为0.7分钟，经过权衡，取生产节拍为2.8分钟。
生产线布置方案如下图：
工人效率利用率=15.7/（2.8*6）=93.45%
2.第二次工序同期化设计方案及平衡性分析
表三种方案平衡指标对比
五、三次生产线优化布置方案分析
通过对表三种方案平衡指标对比，首先从总产量的对比，1型布置平衡为30个每小时，换成年常量=30*8*20*12=57600个/年，对比与U型平衡指标为21.43个/小时，年产量=480*20*12/2.8=41143个/年.若只有一条生产线，则1型总产量最大。
从人均产量来看，1型布置平衡为3.33个/小时/人，对比与U型平衡指标为3.57/小时/人，从生产线的负荷率1型布置平衡为87.22%，对比与U型平衡指标为93.45%，U型平衡更好一点。
综合考虑，我们选取U型平衡生产线来生产，按一年12个月，每个月4个星期，每星期5天，每天八小时算，一天要生产41143/（12*4*5）=171台,一周生产=171*5=855台，取每周生产850台。
U型一次平衡与二次平衡相比较，后者在位子安排上更合理，更安全，所以我们选取U型二次平衡生产线来生产产品。
项目
1型布置平衡指标
U型一次平衡指标
U型二次平衡指标
总产量
30PCS/H
21.43PCS/H
21.43PCS/H
人均产量
3.33/hr/人
3.57/hr/人
3.57/hr/人
生产线负荷率
87.22％
93.45％
93.45％
单件产品工时消耗
2/pcs/人
2.8/pcs/人
2.8/pcs/人
六、企业计划系统（总装车间MRP系统）
通过以上分析，总装车间月生产能力为3400台，每星期为850台。
A生产时间=850*2.8/480=4.96天生产提前期为一周
B生产时间=850*3.92/480=6.94天生产提前期为两周…
表五提前期计算
编号
名称
月需求
单件工时（分钟）
生产时间（天）
提前期（周）
A
点验钞机
3400
2.8
4.96
1
B
上导钞板部件
3400
3.92
6.94
2
C
下导钞板部件
3400
4.17
7.38
2
D
导钞轴部件
3400
5.23
9.26
2
E
捻钞轮轴部件
3400
8.63
15.28
4
编号
名称
月需求
批量
提前期（周）
F
光码板部件
3400
1000
2
G
出钞轮轴部件
3400
2000
1
H
主电机部件
3400
500*2
3
I
接钞部件
3400
5000
1
J
压钞部件
3400
2000
2
3．画出产品结构树
4．制定8月份每周的MRP计划
表六MRP计划
项目
周期
7
8
1
2
3
4
1
2
3
4
A总需求量
850
850
850
850
可用库存
0
0
0
0
0
00
0
0
净需求
850
850
850
850
计划交货量
850
850
850
850
计划投入量
850
850
850
850
B总需求量
850
850
850
850
可用库存
0
0
0
0
0
0
0
净需求
850
850
850
850
计划交货量
850
850
850
850
计划投入量
850
850
850
850
C
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