课程设计轴承座设施规划.docx
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课程设计轴承座设施规划
1引言
设施布置设计是物流系统分析的重要一环，它受到生产物流系统及其他设计环节的影响，同时也对它们产生影响。
设施是一个有机的整体，由相互关联的子系统组成，因此，必须以设施系统自身的目标作为整个规划设计活动的中心。
设施规划总的是使人力、财力、物力和人流、物流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，即要确保规划的企业能以最小的投入获得最大的收益。
无论新设施的规划还是旧设施的再规划，一致的目标是：
（1）简化加工过程。
（2）有效地利用设备、空间、能源和人力资源。
（3）最大限度地减少物料搬运。
（4）缩短生产周期。
（5）力求投资最低。
（6）为职工提供方便、舒适、安全和复合职业卫生的条件。
上述目标之间往往存在冲突，要用恰当的指标对每一个方案进行综合评价，达到总体目标的最优化。
为达到最优方案有如下考虑：
（1）减少或消除不必要的作业。
（2）以流动的观点作为设施规划的出发点。
（3）运用系统的概念。
（4）重视人的因素。
（5）设施规划设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。
2条件分析
2.1原始给定条件
车间规模：
占地面积2000m2，长为50m，宽为40m。
完成车间的平面布局设计[1]。
产品如图2.1所示。
图2.1轴承座成品图
2.2轴承座的零件分析
轴承座的零件图如下图2.2所示。
图2.2轴承座零件图
3工艺流程分析
该轴承座结构简单，形状普通，属一般的底座类零件。
主要加工表面有Φ120上侧端面，要求其两个端面平行度满足0.06mm，其次就是；φ25和φ26孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。
该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。
由此可见，该零件的加工工艺性较好[2]。
3.1轴承座的加工工艺过程分析
轴承座的加工工艺过程如表3.1所示。
表3.1轴承座加工工艺过程表
工序号
工序名称
工序内容
设备
工件尺寸（mm）
工时（min）
01
检验
外毛坯检验
88×44×59
0.1
02
铣削
铣底面
X5030A铣床
88×44×58.5
0.48
03
铣削
（1）铣82mm两侧面
（2）粗铣前后两端面
X5030A铣床
82×38×52
0.5
04
钻削
（1）钻ф4mm的孔
（2）钻ф30mm的孔
Z3025钻床
82×44×52
1.82
05
车削
（1）铣上表面
（2）铣42mm两侧面
CA6140车床
88×44×52
1.01
06
铣削
铣后端面
X5030A铣床
88×39×52
0.35
07
钻削
（1）钻2个ф8mm的孔
（2）钻2个ф9mm的孔（3）钻2个ф13mm的孔
Z3025钻床
88×39×52
2.16
08
铣削
铣后端面
X5030A铣床
88×38×52
0.11
09
车削
车ф35mm的孔
CA6140车床
82×38×52
1.025
10
钻削
钻ф6mm孔
Z3025钻床
82×38×52
0.5
11
刨削
刨2x1槽
B6050刨床
82×38×52
0.475
12
车削
车1x45倒角
CA614A车床
82×38×52
0.0125
13
去毛刺
82×38×52
0.1
14
总检入库
82×38×52
0.1
3.2绘制工艺流程图
轴承座的加工工艺流程图如图3.1所示。
图3.1轴承座加工工艺流程图
4物流分析
4.1作业单位设定
根据轴承座结构及加工的工艺特点，车间内设立如表4.1所示的作业单位，分别承担零件的铣削、钻削、车削、刨削等各项加工任务[3]。
表4.1作业单位汇总表
单位序号
作业单位名称
用途
单个占地面积（m2）
数量（数量×组）
1
检验区
毛坯检验
10×15
1×1
2
铣床区
机加工
2×3
1×2
3
钻床区
机加工
2×3
1×2
4
车床区
机加工
2×3
1×2
5
刨床区
机加工
3×4
1×2
6
成品区
去毛刺
10×15
1×1
7
仓库
总检入库
20×30
1×1
4.2作业单位物流分析
年需求量为180000件，年工作日300天，每天要生产600件。
毛坯尺寸为88×44×59，单位是mm。
一个毛坯的物流量为8.8×4.4×5.9÷125≈1.8个玛格数（1个玛格数≈125cm2）[4]。
一天要生产600件，那么一天总的物流量约为1.8×600=1080，同理可得作业单位间的物流量。
1-2物流量为8.8×4.4×5.9÷125×600=1080
2-3物流量为
（1）8.8×4.4×5.85÷125×600=1087
（2）8.8×3.8×5.2÷125×600=778
（3）8.8×3.9×5.2÷125×600=857
总物流量为1087+778+857=2722
2-4物流量为8.8×3.8×5.2÷125×600=835
3-2物流量为8.8×3.9×5.2÷125×600=857
3-4物流量为8.2×4.4×5.2÷125×600=901
3-5物流量为8.2×3.8×5.2÷125×600=778
4-2物流量为8.8×4.4×5.2÷125×600=966
4-3物流量为8.2×3.8×5.2÷125×600=778
4-6物流量为8.2×3.8×5.2÷125×600=778
5-4物流量为8.2×3.8×5.2÷125×600=778
6-7物流量为8.2×3.8×5.2÷125×600=778
将计算结果绘制成物流量从至表如表4.2所示。
表4.2从至表
序号
1
2
3
4
5
6
7
1
1080
2
2722
835
3
857
901
778
4
966
778
778
5
778
6
778
7
SLP中将物流强度分成五个等级，分别用符号A、E、I、O、U来表示，其物流强度逐渐减小，对应着超高物流强度、特稿物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运五种物流强度[5]。
如表4.3所示。
表4.3物流强度划分表
物流强度等级
符号
物流路线比例（%）
承担的物流比例（%）
超高物流强度
A
10
40
特高物流强度
E
20
30
较大物流强度
I
30
20
一般物流强度
O
40
10
可忽略搬运
U
0
0
由从至表得到物流强度汇总表如表4.4所示
表4.4物流强度汇总表
序号
物流强度对
物流强度（t）
1
1-2
10.8
2
2-3
26
3
2-4
8.3
4
3-2
8.5
5
3-4
9.1
6
3-5
7.7
7
4-2
9.5
8
4-3
7.6
9
4-6
7.7
10
5-4
7.6
11
6-7
7.7
由从至表，并根据物流强度等级划分原则[7]，得到物流强度分析表如表4.5所示。
表4.5物流强度分析表
序号
作业单位
对（路线）
物流强度（%）
2.55.07.510.012.515
物流强度等级
1
1-2
E
2
2-3
A
3
2-4
E
4
3-2
I
5
3-4
E
6
3-5
I
7
4-2
E
8
4-3
I
9
4-6
I
10
5-4
I
11
6-7
I
由物流强度分析表得出作业单位的物流相关表如表4.6所示。
表4.6作业单位的物流相关表
4.3作业单位非物流相关分析
（1）确定非物流因素
从物流，工作流程，作业性质，使用设备等因素中整理出影响作业单位相互关系的主要因素[8]，如表4.7所示。
表4.7影响作业单位相互关系因素
编码
关系等级的连续性
1
工作流程的连续性
2
生产服务
3
物料搬运
4
管理方便
5
安全与污染
6
功能设备及辅助
7
人员联系
（2）作业单位相互关系等级
确定了作业单位相互关系的主要因素之后，就可以给出各作业单位间的关系密切程度等级，SLP中将作业单位之间关系密切程度划分为A、E、I、O、U、X六种[9]，其含义及比例如表4.8所示。
表4.8作业单位相互关系等级表
符号
含义
说明
比例（%）
A
绝对重要
2-5
E
特别重要
3-10
I
重要
5-15
O
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
0
调整相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表4.9，如下表所示。
其所标示的意义，仓库和车床的非物流相关关系的确定为E/1：
“E”表示两者之间的关系为重要，“1”表示两者重要的原因是工作流程连续性[10]。
表4.9作业单位的非物流相关表
5综合相互关系分析
5.1综合物流相关等级表的确定
由于作业单位的物流关系和非物流关系之间没有很明显的重要性区别，因此取物流关系和非物流关系的加权值之比为M:
N=1:
1[11]，结合表5.1，表4.6和表4.9的相关数据做出表5.2如下表所示。
表5.1综合相互关系密集等级划分表
总分
关系密集
作业单位数
百分比（％）
8
A
2
2.6
7-8
E
3
5.1
4-5
I
4
7.7
2-3
O
11
19.2
0-1
U
36
65.4
表5.2作业单位之间综合相互关系计算表
作业单位对
关系密切程度
综合关系
物流关系加权值：
1
非物流关系加权系数：
1
等级
分数
等级
分数
分数
等级
1-2
E
3
I
0
3
E
1-3
I
2
E
3
5
I
1-4
U
0
O
1
1
U
1-5
A
4
I
2
6
E
1-6
U
0
U
0
0
U
1-7
U
0
U
0
0
U
2-3
U
0
U
0
0
U
2-4
A
4
U
0
4
I
2-5
A
4
U
0
4
I
2-6
U
0
U
0
0
U
2-7
U
0
U
0
0
U
3-4
U
0
U
0
0
U
3-5
U
0
U
0
0
U
3-6
U
0
U
0
0
U
3-7
U
0
U
0
0
U
4-5
U
0
U
0
0
U
4-6
U
0
U
0
0
U
4-7
U
0
X
-1
-1
X
5-6
U
0
O
1
1
U
5-7
U
0
U
0
0
U
6-7
I
2
E
3
5
I
根据作业单位之间综合相互关系计算表，做出综合相互关系表如下表所示。
表5.3综合相互关系表
5.2综合接近程度排序
根据表5.3分析得出综合接近程度排序表如表5.4所示，其中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1[12]。
表5.4综合接近程度排序表
序号
1
2
3
4
5
6
7
1
E/3
I/2
U/0
E/3
U/0
U/0
2
E/3
U/0
I/2
I/2
U/0
U/0
3
I/2
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
4
U/0
I/2
U/0
U/0
U/0
X/-1
5
E/3
I/2
U/0
U/0
U/0
U/0
6
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
I/2
7
U/0
U/0
U/0
X/-1
U/0
I/2
综合接近程度
8
4
2
1
5
2
1
排序
1
3
4
6
2
5
7
5.3位置相关图的绘制
在绘制作业单位位置关系图时，作业单位之间的相互关系用表5.5所示的连线类型来表示，用相应符号来表示作业单位，以便区分作业单位的性质[13]。
表5.5关系密切表示法
符号
系数值
线条数
密切程度等级
颜色规范
A
4
////
绝对必要
红
E
3
///
特别重要
桔黄
I
2
//
重要
绿
O
1
/
一般
蓝
U
0
/
不重要
不着色
X
-1
______
不希望
棕
第一步处理关系密级为A的作业单位对。
按各作业单位综合接近程度的高低排序，找出综合接近程度最高的布置在中心位置；依次处理作业单位对。
第二步处理关系密级为E的作业对[14]。
最后重点调整X级作业单位对的相互位置根据表5.4的相关数据绘制作业单位位置相关图，如图5.1所示。
图5.1作业单位位置相关图
6总平面设计图
根据上述分析,按照两两相互间关系密切程度以及综合接近程度的排序设计其位置如图6.1所示[15]。
图6.1车间总平面规划图
结束语
布置设计的设计工作，我们采用系统布置设计（SPL）方法，使用一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计[13]。
直接参与设计工作让我们进一步学习和掌握了工厂布置设计方法，并且在设计过程中学会了运用VISIO软件和AutoCAD画出各种流程图及平面布置图。
由于影响设施布置设计的因素错综复杂，且各因素之间相互制约、相互影响，所以大多数计算机辅助设计软件也都是以物流为主线，采用定量分析和定性分析结合的方法分析布置方案，并将定性分析转化为定量分析，以充分发挥其优点。
因此，作为物流管理专业的我们也应该掌握与运用计算机辅助设施布置设计的方法和程序。
本次课程设计主要涉及设施规划与物流分析等理论，使我对设施规划的理论有了更深的理解。
相信在以后的工作中如遇到类似的问题，我能够很好的解决。
设施规划的物流分析课程设计作为设施规划与物流分析课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。
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