设施规划与物流课程设计.docx
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设施规划与物流课程设计
课程设计目录
绪论2
一设计题目2
二设计内容与要求2
第一章物流分析9
1.1生产类型与布置原则9
1.2产品工艺过程分析9
1.3自制零件工艺过程图10
1.4总工艺过程图13
1.5物流分析15
第二章作业单位相互关系分析20
2.1作业单位非物流相关分析20
2.2非物流作业单位相互关系理由20
2.3制定液压转向器“基准相互关系”表21
2.4建立非物流作业单位相互关系图22
2.5计算作业单位之间的综合关系，绘制作业单位综合相互关系表23
第三章绘制作业单位位置相关图和面积相关图26
3.1作业单位位置相关分析26
3.2作业单位面积相关图28
第四章绘制总平面布置可行方案图29
第五章评价择优32
5.1评价因素的确定32
5.2确定加权值33
5.3评价尺度33
5.4评选方案33
5.5评价结果分析34
第六章机加工车间布置设计34
参考文献34
（备注：
以目录为第一页）
绪论
一、设计题目
液压转向器厂总平面布置设计
2、设计内容与要求
（1）总平面布置设计
1）液压转向器厂物流分析；
2）液压转向器厂作业单位相互关系分析；
3）作业单位位置相关图；
4）作业单位面积相关图；
5）液压转向器厂总平面布置图三套；
6）评价择优选出最佳的总平面布置图。
7）撰写设计说明书（至少12000字）。
（2）机加工车间布置设计
1）设备排序
2）设备流动模式
三、原始给定条件
当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽为80m，所处地理位置如图1－1所示。
该厂职工300人，计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。
公
路
公路
北
图1待建液压转向器厂厂区图
1.液压转向器结构及参数
液压转向器的基本结构如图2所示，有22个零、组件构成，每个零组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。
表1零件明细表
工厂名称：
液压转向器厂
产品名称：
液压转向器
产品代号：
计划年产量：
6000（套）
序号
零件：
名称
零件：
代号
自
制
外
购
材料
总计划
零件量
单位重量
（kg）
说明
1
连接块组件
√
20
6000
0.09
2
前盖
√
HT250
6000
0.90
3
X型密封圈
√
橡胶
6200
0.04
4
挡环
√
20
6000
0.03
5
滑环
√
20
6000
0.03
6
弹簧片
√
65Mn
42000
0.01
7
拔销
√
65Mn
6200
0.02
8
联动轴
√
45
6000
0.27
9
阀体
√
HT250
6000
7.00
10
阀芯
√
45
6000
0.60
11
阀套
√
20
6000
0.56
12
隔盘
√
20
6000
0.32
13
限位柱
√
45
6000
0.01
14
定子
√
40Cr
6000
1.20
15
转子
√
45
6000
0.60
16
后盖
√
20
6000
0.80
17
螺栓
√
45
36000
0.02
18
O型密封圈
√
橡胶
21000
0.01
19
限位螺栓
√
45
6000
0.02
20
油储
√
塑料
28000
0.01
21
标牌
√
铝
6000
0.01
22
护盖
√
塑料
6600
0.01
2作业单位划分
根据液压转向器的结构及工艺特点，设立如表2所示的11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理与服务等各项生产任务。
表2作业单位建筑物汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积（m2）
结构形式
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
20×30
2
铸造车间
铸造
12×24
3
热处理车间
热处理
12×12
4
机加工车间
车、铣、钻削
18×36
5
精密车间
精镗、磨削
12×36
6
标准件、半成品库
储存外购件、成品
12×24
7
组装车间
组装转向器
12×36
8
性能试验室
转向性能检验
12×12
9
成品库
成品储存
12×12
10
办公、服务楼
办公室、食堂等
80×60
11
设备维修车间
机床维修
12×24
3液压转向器生产工艺过程
液压转向器结构比较简单，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
液压转向器上的标准件、异型件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、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3～15表所示。
表中各工序加工前工件重量=该工序加工后工件的重量／该工序材料利用率。
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液压转向器成品。
4）性能测试
所有组装出的液压转向器均需进行性能实验，试验合格的成品送人成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。
一次组装合格率估计值为80％，二次组装合格率为100％。
5）产品存储
所有合格液压转向器存放在成品库等待出厂。
4自然气象条件
自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。
表3液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
连接块组件
1
20
0.09
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车、镗、压装
55
3
半成品库
暂存
表4液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
前盖
2
HT250
0.90
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备铸锭
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
80
4
精密车间
精镗
95
5
半成品库
暂存
表5液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
挡环
4
20
0.03
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车削
40
3
半成品库
暂存
表6液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
滑环
5
20
0.03
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车削
40
3
半成品库
暂存
表7液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
联动器
8
45
0.27
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车、铣
40
3
精密车间
精磨
99
4
半成品库
暂存
表8液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
阀体
9
HT250
7.00
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备铸锭
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
粗铣、镗
70
4
精密车间
精镗
90
5
半成品库
暂存
表9液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
阀芯
10
45
0.60
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
粗车、钻、铣
70
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
精磨
99
5
半成品库
暂存
表10液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
阀套
11
20
0.56
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车削
80
3
半成品库
暂存
表11液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
隔盘
12
20
0.32
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
铣、钻
80
3
半成品库
暂存
表12液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
限位柱
13
45
0.01
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车、镗
70
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
端磨
99
5
半成品库
暂存
表13液压转向器零件加工工艺过程表
（续）
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
定子
14
40Cr
1.20
6000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
热处理车间
退火
3
机加工车间
车、钻、插、铣
50
4
热处理车间
调质
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
表14液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
转子
15
45
0.60
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
热处理车间
正火
3
机加工车间
车、铣、钻
70
4
热处理车间
淬火
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
表15液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单位重量（kg）
计划年产量（件）
年产总量（kg）
后盖
16
20
0.80
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
机加工车间
车、钻
80
3
半成品库
暂存
第一章物流分析
1.1生产类型与布置原则
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，待布置设计的液压转向器厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为6000台，查课程设计指导书表2-5可得，其属于成批生产中的大批生产，适合于按成组原则布置。
1.2产品的工艺过程设计
通过对产品加工、组装、检验等各加工阶段及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程的各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量，并折算成全年重量，如表1-1所示。
表1-1自制零件工艺过程计算表
原材料
机加工车间
铸造车间
精密车间
加工前
加工后
损耗
加工前
加工后
损耗
加工前
加工后
损耗
连接块组件
单件（kg）
0.16
0.09
0.07
全年（kg）
960
540
420
前盖
单件（kg）
1.19
0.95
0.24
1.98
1.19
0.79
0.95
0.9
0.05
全年（kg）
7140
5700
1440
11880
7140
4740
5700
5400
300
挡环
单件（kg）
0.075
0.03
0.045
全年（kg）
450
180
270
滑环
单件（kg）
0.075
0.03
0.045
全年（kg）
450
180
270
联动轴
单件（kg）
0.68
0.27
0.41
0.27
0.27
0.00
全年（kg）
4080
1620
2460
1620
1620
0
阀体
单件（kg）
11.11
7.78
3.33
18.52
11.11
7.41
7.78
7.00
0.78
全年（kg）
66660
46680
19980
111120
66660
44460
46680
42000
4680
阀芯
单件（kg）
0.87
0.61
0.26
0.61
0.60
0.01
全年（kg）
5220
3660
1560
3660
3600
60
阀套
单件（kg）
0.7
0.56
0.14
全年（kg）
4200
3360
840
隔盘
单件（kg）
0.4
0.32
0.08
全年（kg）
2400
1920
480
限位柱
单件（kg）
0.01
0.01
0.00
0.01
0.01
0.00
全年（kg）
60
60
0
60
60
0
定子
单件（kg）
2.42
1.21
1.21
1.21
1.20
0.01
全年（kg）
14520
7260
7260
7260
7200
60
转子
单件（kg）
0.87
0.61
0.26
0.61
0.60
0.01
全年（kg）
5220
3660
1560
3660
3600
60
后盖
单件（kg）
1
0.8
0.2
全年（kg）
6000
4800
1200
1.3绘制自制零件及液压转向器组件的工艺过程图（单位：
kg）
图1-1连接块组件图1-32挡环图1-3滑环
图1-4前盖图1-5联动器图1-6阀体
图1-7限位柱图1-8定子图1-9阀芯
图1-10后盖图1-11阀套图1-12隔盘
图1-13转子
1.4总工艺过程图
1.5物流分析
根据物流强度以及工艺过程，画出初始产品工艺过程表1-2。
表1-2初始产品工艺过程表
作业单位
阀体
定子
前盖
后盖
阀芯
转子
序号
名称
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
1
2
3
4
5
6
原材料库
铸造
机加工
热处理
半成品
精密加工
①
②
③
⑤
④
2
①
③
④②
⑥
⑤
1
①
②
③
⑤
④
2
①
②
③
1
①
②
③
⑤
④
1
①
③
④②
⑥
⑤
1
2
2
1
2
1
1
2
2
-1
1
1
-1
1
-1
-1
-1
-1
-1
60.04*6000=360240
2.43*6000=14580
6.39*6000=38340
1.8*6000=10800
2.1*6000=12600
1.23*6000=7380
序号
阀套
隔盘
联动器
连接块
挡环
滑环
限位柱
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
1
2
3
4
5
6
①
②
③
1
①
②
③
1
①
②
④
③
1
①
②
③
1
①
②
③
1
①
②
③
1
①
②
③
⑤
④
1
1
1
1
1
1
1
2
-1
1
-1
1.26*6000=7560
0.72*6000=4320
0.68*6000=4080
0.25*6000=1500
0.105*6000=630
0.105*6000=630
0.03*6000=180
W
360240+4580+8340+800+600+380+7560+320+80+1500+630+630+0=385660
3和4,5和6交换顺序，可得5和6交换后W的值更大，也就是说流畅度更高，所以5和6顺序交换，最终得到较佳的产品工艺过程表1-3。
表1-3较佳的产品工艺过程表
作业单位
阀体
定子
前盖
后盖
阀芯
转子
序号
名称
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
1
2
3
4
5
6
原材料库
铸造
机加工
热处理
精密加工
半成品
①
②
③
④
⑤
2
①
③
④②
⑤
⑥
1
①
②
③
④
⑤
2
①
②
③
1
①
②
③
④
⑤
1
①
③
④②
⑤
⑥
1
2
2
1
2
1
1
2
2
-1
2
2
-1
2
2
2
2
2
2
序号
阀套
隔盘
联动器
连接块
挡环
滑环
限位柱
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
1
2
3
4
5
6
①
②
③
1
①
②
③
1
①
②
③
④
1
①
②
③
1
①
②
③
1
①
②
③
1
①
②
③
④
⑤
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
绘制物流强度从至表1-4和物流强度汇总表1-5
表1-4物流强度从至表
至
从
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
125400
19740
23820
2
73800
3
19740
14640
4
14640
54000
10980
5
63480
6
76708
7
107391.2
8
15341.6
76708
9
10
11
表1-5物流强度汇总表
序号
作业单位
物流强度（kg）
1
1至2
125400
2
1至3
19740
3
1至4
23820
4
2至4
73800
5
3至4
19740+14640=34380
6
3至5
14640
7
4至5
54000
8
4至6
10980
9
5至6
63480
10
6至7
76708
11
7至8
76708+15341.6*2
=107391.2
12
8至9
76708
物流强度分析表
序号
作业单位对（路线）
物流强度（单位：
10000kg）
0123456789101112131415
物流强度
等级
1
1-2
A
2
7-8
A
3
6-7
E
4
8-9
E
5
2-4
E
6
5-6
I
7
4-5
I
8
3-4
I
9
1-4
O
10
1-3
O
11
3-5
O
12
4-6
O
由表1-4和表1-5可得作业单位物流相互关系表（或称相关图）
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