点钞机厂总平面布置设计的详细说明书.docx
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点钞机厂总平面布置设计的详细说明书
学号
课程设计任务书
课程设计名称物流系统规划与设计课程设计
（2010年秋季学期）
学院交通与机械工程学院
专业物流工程
班级07-2班
姓名
指导教师
2010年11月15日
物流系统规划与设计课程设计任务书
设计时间
2010年11月15日—2010年12月10日
设计题目
点钞机厂总平面布置设计
设计条件
见调研报告
设计任务
见物流系统规划与设计课程设计任务书（附页1）
设计要求
（1）至少有14个作业单位；
（2）8-10个零件是自制零件与其工艺过程表；
（3）绘制原始物流相关图时，勿需填写逆向物流；
（4）设计1张平面布置图。
进度计划
时间（日期）
设计内容
11月15日
调研报告
11月16日
编写任务书
11月17日
编写任务书
11月18日
编写说明书
12月1日
编写说明书
12月2日
编写说明书
12月3日
绘制面积布置图
12月4日
绘制面积布置图
12月6日
答辩
成绩评定办法（评定考核项目、考核标准、所占比重）
（1）出勤率；
（2）调研报告内容是否符合要求；
（3）说明书内容是否完整；
（4）布置图的准确程度；
（5）整体方案设计的合理性。
参考资料
（1）《物流工程》.伊俊敏等编著.电子工业出版社.2005。
（2）http//:
指导教师（签字）
年月日
教研室主任（签字）
年月日
物流系统规划与设计课程设计任务书（附页1）
设计任务
一调研报告
（1）工厂的自然状况（占地面积、建厂时间、工厂人员情况）；
（2）产品结构图；
（3）零件明细表；
（4）自制零件工艺过程表；
（5）作业单位明细表。
二课程设计说明书
1.基本要素分析
（3）输入条件；
（4）SLP程序模式图；
（5）作业单位明细表；
（6）零件加工工艺过程表及工艺过程图；
（7）产品工艺过程图。
2.物流分析
（1）物流强度分析；
（2）原始物流相关图；
（3）物流强度等级划分表。
3.非物流分析
11、基准相互关系表；
12、作业单位相互关系理由表；
13、作业单位相互关系图。
4.综合相互关系分析
（1）综合相互关系计算表；
（2）综合相互关系图；
（3）综合相互关系等级划分表；
5.位置相关图
6.面积相关图
7.平面布置图
8.结论
9.结束语
第一章
要素分析
SLP是一种条理性很强、物流分析和作业单位关系密切程度分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时也可以用于医院、商店等服务业的布置设计。
SLP把P、Q、R、S及T作为给定的基本要素（原始资料），作为布置设计工作的基本出发点，并称为解决布置问题的钥匙。
§1-1、产品P分析
产品这一要素影响着生产系统的组成及其各作业单位间的相互联系，生产设备的类型，物料搬运方式等方面。
由于在《调研报告》中（参考表1-产品零部件明细表），我们已经就产品的功能、组成、注意事项以及相关概念做了较详细的介绍，在此不再赘言。
§1-2、产量Q分析
产品产量有生产纲领和产品设计方案决定，这一要素影响着生产系统的规模、设备数量、运输量、建筑物面积大小等方面。
该厂属于小型企业，年产量预计1000台/年。
也就是说，该厂并没有较为复杂的生产工艺流程。
§1-3、生产工艺过程R分析
工艺过程指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、物流路线、工序顺序等。
工艺过程的制定影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。
1、产品组成分析
产品的工艺过程必须在深入了解产品组成、各部门的加工要求后，才能制定出。
在机械制造业，产品大多是机器设备，这样的产品的组成是很复杂的，对于每种产品一般由数个部件组成，每个部件又由多个零件组合而成，有些零件可能需要自制，而另一些零件甚至部件则可能需要直接外购。
针对每种需要自制的零件、部件都需要编制加工、装配工艺过程。
见《课程设计调研报告》表1--产品零部件明细表。
2、工艺路线设计
工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以用来描述全厂各部门之间的工艺流程。
任何物料在其加工过程中所进行的移动可以分为以下五种基本形态：
表1.3-1工艺路线基本形态
符号
行动类别
主要结果
加工或装配
处于成形、处理、装配和拆卸等操作过程。
搬运
处于移动或运输过程。
数量检验
处于计数检验过程。
质量检验
处于试验、校验和检验过程。
停放
处于等待其他操作完成状态。
存储
处于存储状态。
流程线
3、产品工艺过程图
将路线卡和装配程序图综合起来可以得到一个显示物料或工件在各个设备中的流程情况完整的结果，即加工工艺过程图。
针对各个零件的加工制作过程，该点钞机厂主要生产工艺调查如下：
表1.3-2、底脚加工工艺过程表
零件名称：
底脚
零件代号：
GJ-01
材料：
塑料
单件重量/Kg：
0.54
计划年产量1000
总重量/Kg：
540
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料库
备料
4
机加工车间
成型调整
55％
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-3、前盖加工工艺过程表
零件名称：
前盖
零件代号：
GJ-02
材料：
塑料
单件重量/Kg：
5.4
计划年产量1000
总重量/Kg：
5400
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备料
1
塑造车间
塑造
60%
4
机加工车间
成型调整
80％
2
热处理车间
热处理
95%
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-4、压轮轴加工工艺过程表
零件名称：
压轮轴
零件代号：
GJ-03
材料：
HT200
单件重量/Kg：
0.18
计划年产量1000
总重量/Kg：
180
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备料
4
机加工车间
成型调整
40％
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-5、导钞板加工工艺过程表
零件名称：
导钞板
零件代号：
GJ-05
材料：
45钢
单件重量/Kg：
1.62
计划年产量1000
总重量/Kg：
1620
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备料
4
机加工车间
成型调整
40％
2
热处理车间
热处理
99％
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-6、引钞板加工工艺过程表
零件名称：
引钞板
零件代号：
GJ-06
材料：
塑料
单件重量/Kg：
42
计划年产量1000
总重/Kg：
42000
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备料
1
塑造车间
塑造
60％
4
机加工车间
成型调整
70％
2
热处理车间
热处理
90%
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-7、引钞主动轴加工工艺过程表
零件名称：
引钞主动轴
零件代号：
GJ-09
材料：
45钢
单件重量/Kg：
3.6
计划年产量1000
总重量/Kg：
3600
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备料
4
机加工车间
粗加工
70％
2
热处理车间
正火
3
油漆车间
喷漆
99%
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-8、限位柱加工工艺过程表
零件名称：
限位柱
零件代号：
GJ-10
材料：
45钢
单件重量/Kg：
0.06
计划年产量1000
总重量/Kg：
60
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备料
4
机加工车间
粗车，粗铣
70％
2
热处理车间
正火
3
油漆车间
喷漆
99％
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-9、镶轴齿轮加工工艺过程表
零件名称：
镶轴齿轮
零件代号：
GJ-11
材料：
45钢
单件重量/Kg：
7.2
计划年产量1000
总重量/Kg：
7200
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备件
2
热处理车间
正火
4
机加工车间
粗车、粗铣
50％
3
油漆车间
喷漆
99％
7
半成品库
暂存半成品
表1.3-10、送钞轮加工工艺过程表
零件名称：
送钞轮
零件代号：
GJ-12
材料：
45钢
单件重量/Kg：
3.6
计划年产量1000
总重量/Kg：
3600
序号
部门（车间）名称
工序内容
材料利用率
6
原材料仓库
备件
2
热处理车间
正火
4
机加工车间
粗车、粗铣
70％
2
热处理车间
淬火
3
油漆车间
喷漆
99％
7
半成品库
暂存半成品
综合以上零件工艺流程图可以得到完整的产品流程图，如下：
§1-4、辅助生产和服务单位的划分S分析
作业单位（Activity）：
是指布置图中各个不同的工作区或存在物，是设施的基本区划，可大至一个建筑物或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机器。
如何划分，须看规划工作所处的阶段或层次。
作业单位的最高层次是要设计的设施（Facility），它包括一系列部门（Departments），部门可以是车间或其他机构。
而部门由工作中心（WorkCenter）组成，若是工厂这些工作中心可以是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造单元（FMS）。
通常部门级的布置指的是块状布置图（BlockLayout），工作中心级的布置是详细布置图（DetailedLayout）。
工作中心由工作站（Workstation）组成。
工作站也称工作地，是最小作业单位，它一般由一台机器和或一个作业人员组成。
总体布置阶段：
指生产车间、管理部门、仓储部门及辅助服务部门等车间、科室一级的部门。
详细布置阶段：
指车间内的工段、加工中心或生产单元。
该厂的详细作业单位明细表如下：
表1.4-1作业单位明细表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积
结构
备注
1
塑造车间
塑造
20×32
砖混
2
热处理车间
热处理
10×14
框架
3
油漆车间
喷漆
20×28
框架
4
机加工车间
精密调试
7×20
框架
5
进货仓库
进货
10×20
框架
6
原料库
暂存原料
10×14
框架
7
半成品库
暂存半成品
18×40
砖混
8
中转站
产品中转
7×10
框架
9
维修车间
维修
7×10
框架
10
休息室
员工休息
7×10
框架
11
办公处
办公
7×10
砖混
12
工具室
存放工具
7×10
框架
13
变电所
电力管理
7×20
砖混
14
销售处
销售
7×51.5
砖混
§1-5、物料流动的时间T分析
时间要素是指在什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间，更换批量的次数。
该厂年产量计划为1000台/年。
初步计划每月产80台。
§1-6、产品P-产量Q分析
企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，直接影响着工厂的总体布局及生产设备的布置形式。
在新建、改建、扩建企业时，首先要确定企业未来生产的产品及其生产纲领，，必须对企业未来产品与产量关系--生产类型进行深入分析，进一步优化设计制造系统和确定其最优的工艺过程，这是工厂布置设计的前提。
该厂计划生产1000台/年的点钞机，而在《课程设计调研报告》中，我们知道该厂生产的点钞机有如下规格：
E-500、E-400、E-300、E-200和E-100。
通过折合纲领计算，我们得到以E-100为代表产品，其他为被代表产品的设计方案，得到点钞机的折合纲领为880。
§1-7、系统布置设计SLP程序模式
详细分析P,Q,R,S,T基本要素，取得全面、准确的各项原始数据的基础上，通过绘制各种表格、数学和图形模式，有条理的细致分析和计算，才能最终求得工程布置的最佳方案。
整个SLP设计被划分为4个阶段：
确定位置，总体区划，详细布置，实施。
SLP的程序模式如图：
§1-8、物料搬运系统设计
1、物料搬运概述
物料搬运（MaterialHandling）是制造企业生产过程中的辅助生产过程，它是工序之间、车间之间、工厂之间物流不可缺少的重要环节。
据国外统计：
在中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，物料搬运的费用占全部生产费用的30~40%。
为此，设计合理、高效、柔性的物料搬运系统，对压缩库存资金占用、缩短物流搬运所占时间，是十分必要的。
2、物料搬运活性分析
物料搬运的难易程度称为活性，用活性系数来衡量。
所费的人工越多，活性越低；反之，所需的人工越少，活性越高，但相应的投资费用也越高。
下图直观的表示了物料的搬运活性系数。
通过分析，考虑提高某些作业的活性系数，如活性系数为0的散放，通过放入容器中（活性系数为1）或码放在托盘上（活性系数为2），来提升搬运活性，提高工作效率。
3、物料搬运方程式
5W1H中常见的问题如下：
1）Why为什么，问什么需要搬运？
为什么需要如此操作？
为什么要按此种顺序来做？
为什么物料要这样运输？
2）What什么，要移动的对象是什么？
其特征、数量、种类是什么？
等等。
3）Where哪里，物料应放在什么地方？
什么地方需要物料搬运？
什么地方有物料搬运问题存在？
什么地方的操作可以消除？
4）When什么时候，什么时候需要移动物料？
什么时候需要自动化？
什么时候需要整理物料？
5）How如何，物料如何移动？
如何分析物料搬运问题？
如何取得重要人员的赞同？
如何应对意外情况？
6）Who谁，谁来搬运物料？
谁来参与系统设计？
谁来评价此系统？
谁来安装此系统？
谁来审核此系统？
4、搬运系统分析方法SHA
SHA方法包括：
一种解决问题的方法；一系列一次进行的步骤和一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号。
对于一个搬运设计项目过程分为4各阶段：
第一阶段外部衔接。
第二阶段编制总体搬运方案。
第三阶段编制详细搬运方案。
第四阶段方案的实施。
5、ECRS分析
1、取消（eliminate）
首先考虑该项工作有无取消的可能性。
如果所研究的工作、工序、操作可以取消而又不影响半成品的质量和组装进度，这便是最有效果的改善。
例如，不必要的工序、搬运、检验等，都应予以取消，特别要注意那些工作量大的装配作业；如果不能全部取消，可考虑部分取消。
例如，由本厂自行制造变为外购，这实际上也是一种取消和改善。
取消是改进的最高原则。
具体操作：
对程序图上的每一项工序都加以审查，确认其保留的必要性，凡可以取消者一律取消：
（1）取消所有多余的步骤或动作（包括身体、四肢、手和眼的动作）；
（2）减少工作中的不规则性，比如将工具存放地点固定，形成习惯性机械动作等；
（3）尽量取消或减少手的使用，如抓握、搬运等；
（4）取消笨拙的或不自然、不流畅的动作；尽量减少一切肌肉力量的使用；减少对惯性、动量的克服；
（5）杜绝一观危险动作和隐患；除必要的休息外，取消工作中的一切人员和设备的闲置时间。
2．合并（combine）
合并就是将两个或两个以上的对象变成一个。
如工序或工作的合并、工具的合并等。
合并后可以有效地消除重复现象，能取得较大的效果。
当工序之间的生产能力不平衡，出现人浮于事和忙闲不均时，就需要对这些工序进行调整和合并。
有些相同的工作完全可以分散在不同的部门去进行，也可以考虑能否都合并在一道工序内。
例如，合并一些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作，改为由一个人或一台设备来完成。
具体操作：
对程序图上的操作及检验项目，考虑相互合并的可能性，凡能合并者，在保证质量、提高效率的前提下予以合并：
（1）把必须改变方向的各个小动作合并成为一个连续的曲线动作。
（2）把几种工具合并成为一种多功能的工具。
（3）把几道分散的工序合并成为一道工序。
（4）合并可能同时进行的工作
3．重排（rearrange）
经过取消、合并后，可再根据“何人、何处、何时”三项提问原则进行重排，重排也称为替换。
就是通过改变工作程序，使工作的先后顺序重新组合，以达到改善工作的目的。
例如，前后工序的对换、手的动作改换为脚的动作、生产现场机器设备位置的调整等。
具体操作：
对程序图上的作业序列进行宏观分析，考虑重新排列的必要性及可行性，有时仅仅通过重排就可以显著提高效率：
（1）重新排列工序流程，使程序优化。
（2）重新布置工作场所，使物流线缩短，重排
（3）流水线工位，消除薄弱环节。
（4）重新安排作业组的分工，使工作量均衡。
4．简化（simple）
经过取消、合并、重排后保留的必要工作，就可以考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间及费用。
即通过提问技术，首先考虑取消不必要的工作（工序、动作、操作）；其次是将某些工序（动作）合并，以减少处理的手续；再次，是将工作台、机器以及储运处的布置重新调整，以减少搬运的距离。
最后，可以用最简单的设备、工具代替复杂的设备、工具，或用较简单、省力、省时的工作代替繁重的工作。
具体操作：
简化包括将复杂的流程加以简化，也包括简化每道工序的内容：
（1）减少各种繁琐的程序，减少各种复杂性。
（2）使用最简单的动作来完成工作。
（3）简化不必要的设计结构，使工艺更合理,力求作业方法的简化。
（4）运送路线、信息传递路线力求缩短.
5.ECRS分析原则的适用性:
（1）ECRS原则针对每一道工序流程都引出四项提问。
任何作业或序流程，都可以运用ECRS改善四原则来进行分析和改善。
通过分析，简化工序流程，从而找出更好的效能、更佳的作业方法和作业流程。
（2）ECRS也可以在管理等其领域里使用，ECRS不仅是一种改善的方法，也是一种理念、是一种思维模式。
第二章物流分析
§2-1物流强度汇总表
物料流动分析是确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。
根据系统类型的不同，流动的对象可以是物料，即生产与物流系统的原材料、零部件、在制品、成品和各种工装夹模具等，也可以是人员、信息等对象。
综合点钞机的每天搬运次数、产品工艺路线、作业单位距离，以及产品运量从至表，可以得到产品搬运总量从至表，如下：
表2.1-1物料强度从至表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
合计
序号
至
从
塑造车间
热处理车间
油漆车间
机加工车间
进货仓库
原料库
半成品库
中转站
维修车间
休息室
办公处
工具室
变电所
销售处
1
塑造车间
300
165
52
320
155
255
72
1319
2
热处理车间
238
144
66
74
169
35
726
3
油漆车间
312
57
369
4
机加工车间
179
123
263
244
67
32
908
5
进货仓库
200
200
6
原料库
150
113
73
65
39
42
482
7
半成品库
8
中转站
9
维修车间
182
166
348
10
休息室
234
234
11
办公处
12
工具室
159
159
13
变电所
166
166
14
销售处
合计
300
403
462
344
787
320
310
296
328
299
208
450
404
4911
根据这些数据，可以对它们进行分级，以便于对作业单位之间的关系密切程度进行比较。
，用这种关系密切程度等级制成物流相关表，以便于进行进一步布置。
表2.1-2物料强度提样表
序号
路线
物流强度
序号
路线
物流强度
1
1-2
300
18
4-7
263
2
1-3
165
19
4-8
244
3
1-5
52
20
4-9
67
4
1-6
320
21
4-13
32
5
1-9
155
22
5-6
200
6
1-10
255
23
6-4
150
7
1-14
72
24
6-5
113
8
2-3
238
25
6-10
73
9
2-6
144
26
6-11
65
10
2-8
66
27
6-12
39
11
2-9
74
28
6-13
42
12
2-12
169
29
9-13
182
13
2-13
35
30
9-14
166
14
3-4
312
31
10-11
234
15
3-7
57
32
12-13
159
16
4-5
179
33
13-14
166
17
4-6
123
§2-2物流强度分析
1、物流强度等
升级会员 