小球阀物流课程设计.docx
《小球阀物流课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小球阀物流课程设计.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
小球阀物流课程设计
XX大学
课程设计说明书
学生姓名:
学号：
学院：
专业：
工业工程
题目：
球阀加工厂总平面布置设计
指导教师：
职称:
职称:
2012年12月24日
目录
一、设计产品名称3
二、始给定条件3
1、球阀的结构3
2、球阀的参数3
2.1球阀零件明细表4
2.2作业单位划分情况5
2.3工艺过程分析6
三、产品——产量分析9
四、产品工艺过程分析9
1、计算物流量9
2、绘制各零件的工艺过程图10
3.绘制产品总工艺过程图13
五、物流分析14
1、绘制物流强度汇总表14
2、绘制从至表14
3、划分物流强度15
4、绘制作业单位物流相关表16
六、作业单位非物流相互关系分析17
1、关系密级理由17
2、作业相互关系等级18
七、作业单位综合相互关系等级19
1、选取加权值19
2、相互关系计算19
3、划分关系密级21
4、建立作业单位综合相互关系表24
八、工厂总平面布置24
1、综合接近程度24
2.绘制作业单位位置相关图25
九、评价方案并择优28
1、计算权重28
2、评选方案29
十、总结30
十一、主要参考文献30
一、设计产品名称
球阀加工厂总平面布置设计
二、原始给定条件
1.球阀的结构
图一球阀装配图
2.球阀的参数
球阀是由旋塞演变而来的，它的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。
球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。
球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭。
球阀装配图如图1所示。
2.1球阀零件明细表如下：
表1球阀零件明细表
工厂名称：
球阀加工装配厂
产品名称
球阀（qf100）
序
号
零件名称
自制
外购
材料
单位成品
消耗量
单件重量（kg）
备注
大型号
中型号
小型号
1
阀体
√
ZG25
1
5
3.5
2
2
闷盖
√
ZG25
1
2
1.5
1.1
3
密封圈
√
聚四氯乙烯
2
0.02
0.01
0.007
4
阀芯
√
40Cr
1
0.8
0.5
0.3
5
调整垫
√
聚四氯乙烯
1
0.01
0.005
0.002
6
螺柱
√
Q235
4
0.09
0.04
0.02
7
螺母
√
Q235
4
0.08
0.05
0.04
8
填料垫
√
40Cr
1
0.45
0.2
0.15
9
中填料
√
聚四氯乙烯
1
0.12
0.05
0.03
10
上填料
√
聚四氯乙烯
1
0.12
0.05
0.03
11
填料压聚套
√
35
1
0.35
0.2
0.15
12
阀杆
√
40Cr
1
0.45
0.2
0.09
13
扳手
√
ZG25
1
0.55
0.3
0.16
如果生产大型号球阀，计划产量为60000；如果生产中等型号球阀，计划产量为80000；如果生产小型号球阀，计划产量为100000。
2.2作业单位划分情况
表2作业单位建筑物汇总表
作业单位建筑物汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积
结构形式
备注
1
原材料库
存放原材料
72*108
跨距12
7776
2
外购件及标准件库
存放标准件及外购件
60*72
跨距12
4320
3
机加工车间
对零件进行机加工
72*180
跨距12
12960
4
化工车间
对零件进行化学加工
60*72
跨距12
4320
5
热处理车间
铸造零件，对零件进行热处理
72*180
跨距12
12960
6
油漆车间
对零件油漆
60*72
跨距12
4320
7
总装车间
装配成品，并检验成品
120*360
跨距12
43200
8
成品库
存放成品
72*108
跨距12
7776
9
办公服务楼
管理和服务活动
72*108
跨距12
7776
10
车库
停放车辆
96*96
跨距12
9216
2.3工艺过程分析
球阀生产工艺流程：
（1）零、组件制作与外购（续表为自制件工艺过程卡）
（2）组装所有零、组件在总装车间集中组装为成品。
（3）上漆组装完成后，至油漆车间，每件成品需用油漆0.13kg
（4）产品储存所有上漆产品转运至成品库待出厂。
表3阀体的工艺过程卡
阀体
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
阀体
qf101
ZG25
2
100000
200000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率/﹪
1
原材料库
原材料出库
100
2
热处理车间
铸造阀体毛坯
90
3
机加工车间
粗铣、粗车
80
4
热处理车间
淬火
100
5
机加工车间
精铣、精车
90
表4闷盖的工艺过程卡
闷盖
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
闷盖
qf102
ZG25
1.1
100000
110000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率/﹪
1
原材料库
原材料出库
100
2
热处理车间
铸造闷盖毛坯
90
3
机加工车间
粗铣、粗车
80
4
热处理车间
淬火
100
5
机加工车间
精铣、精车
90
表5密封圈的工艺过程卡
密封圈
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
密封圈
qf103
聚四氯乙烯
0.007
100000
700
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率/﹪
1
原材料库
原材料出库
100
2
化工车间
热挤压成型
98
表6阀芯的工艺过程卡
阀芯
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
阀芯
qf104
40Cr
0.3
100000
30000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率/﹪
1
原材料库
原材料出库
100
2
机加工车间
铣槽、粗车
75
3
热处理车间
淬火
100
4
机加工车间
精车
85
表7调整垫的工艺过程卡
调整垫
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
调整垫
qf105
聚四氯乙烯
0.002
100000
200
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率/﹪
1
原材料库
原材料出库
100
2
化工车间
热挤压成型
98
表8填料垫的工艺过程卡
填料垫
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
填料垫
qf108
40Cr
0.15
100000
15000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率/﹪
1
原材料库
原材料出库
100
2
机加工车间
粗车
75
3
热处理车间
淬火
100
4
机加工车间
精车
85
表9中填料工艺过程卡
中填料
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
中填料
qf109
聚四氯乙烯
0.03
100000
3000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
1
原材料库
原材料出库
100
2
化工车间
热挤压成型
98
表10上填料工艺过程卡
上填料
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
上填料
qf110
聚四氯乙烯
0.03
100000
3000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
1
原材料库
原材料出库
100
2
化工车间
热挤压成型
98
表11填料压聚套工艺过程卡
填料压聚套
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
填料压聚套
qf111
35
0.15
100000
15000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
1
原材料库
原材料出库
100
2
机加工车间
粗车
75
3
热处理车间
淬火
100
4
机加工车间
精车
85
表12阀杆工艺过程卡
阀杆
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
阀杆
qf112
40Cr
0.09
100000
9000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
1
原材料库
原材料出库
100
2
热处理车间
铸造阀杆毛坯
95
3
机加工车间
粗铣、粗车
70
4
热处理车间
淬火
100
5
机加工车间
精铣、精车
80
表13扳手工艺过程卡
扳手
产品名称
件号
材料
单位重量/kg
年计划产量
总重量/kg
扳手
qf113
ZG25
0.16
100000
16000
序号
作业单位名称
工序内容
工序材料利用率
1
原材料库
原材料出库
100
2
热处理车间
铸造扳手毛坯
95
3
机加工车间
粗铣、钻孔
75
4
热处理车间
淬火
100
5
机加工车间
精铣、扩孔、绞孔
80
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，进而影响工厂布置形式。
根据以上已知条件可知，待布置设计的球阀厂的产品品种单一，产量较大，其年计划产量为100000件，属于大批量生产，适合于按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。
四、产品生产工艺过程分析
1.计算物流量
通过对产品的各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，通过计算每个工艺过程各工序加工前工件单件重量及产生的废料重量，并根据全年的计划生产量计算全年物流量。
由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说球阀的生产呈理想状态（零库存存），所以全年的物流量就没有必要给出。
工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表14所示：
表14各个零件原料重量与成品重量对比
产品名称
件号
材料
原始重量（kg）
材料利用率（%）
成品重量（kg）
废料（kg）
阀体
1
ZG25
3.0864
64.8
2
1.0864
闷盖
2
ZG25
1.6975
64.8
1.1
0.5975
密封圈
3
聚四氯乙烯
0.0071
98
0.007
0.0001
阀芯
4
40Cr
0.4706
63.75
0.3
0.1706
调整垫
5
聚四氯乙烯
0.00204
98
0.002
0.00004
填料垫
8
40Cr
0.2353
63.75
0.15
0.0853
中填料
9
聚四氯乙烯
0.0306
98
0.03
0.0006
上填料
10
聚四氯乙烯
0.0306
98
0.03
0.0006
填料压聚套
11
35
0.2353
63.75
0.15
0.0853
阀杆
12
40Cr
0.1692
53.2
0.09
0.0792
扳手
13
ZG25
0.2807
57
0.16
0.1207
2.绘制个零件的工艺过程图
由上表2可知1——原材料库，2——外购件及标准件库，3——机加工车间，4——化工车间，5——热处理车间，6——油漆车间，7——总装车间，8——成品库。
由球阀各零件的工艺过程卡及表3到表13中的工序材料利用率可知其工序间的物流量。
故可以绘制个零件的工艺过程图，如下所示：
2.绘制产品工艺总过程图
球阀的在总生产过程可分为零件加工阶段——装配阶段——检查阶段，所有零件在总装车间集中组装。
由此可得产品的总工艺过程简图如下
图2工艺示意图
五、物流分析
1.绘制物流强度汇总表
表15作业单位之间的物流强度汇总表
表15中未出现的作业单位对之间不存在固定的物流
序号
作业单位对数
物流量
合计
1
1-3
0.4706+0.2353+0.2353
0.9412
2
1-4
0.0071+0.0306+0.0306+0.00204
0.07034
3
1-5
3.0864+1.6975+0.1692+0.2807
5.2338
4
3-2
2+1.1+0.3+0.15+0.15+0.09+0.16
3.95
5
3-5
2.2222+1.2222+0.353+0.1765+0.1765+0.1125+0.2
4.4629
6
4-2
0.007+0.002+0.03+0.03
0.069
7
5-3
2.7778+1.5278+2.2222+1.2222+0.353+0.1765+0.1765+0.1607+0.1125+0.2667+0.2
9.1959
总计
23.92314
2.绘制从至表
表16从至表
fromto
1
2
3
4
5
6
7
8
1
0.9412
0.07034
5.2338
2
3
3.95
4.4629
4
0.069
5
9.1959
6
7
8
1——原材料库，2——外购件及标准件库，3——机加工车间，4——化工车间，5——热处理车间，6——油漆车间，7——总装车间，8——成品库
3.划分物流强度等级
表17物流强度等级分划表
物流强度等级
符号
物流路线比例（%）
承担的物流量比例（%）
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
将各作业单位对的物流强度按大小排序，自小到大填入物流强度分析表中，根据物流强度划分物流强度等级。
作业单位对的物流强度等级，应按照物流路线比例或承担的物流量比例来确定，针对球阀的工艺过程图，利用表15统计的物理量由大到小顺序绘制物流强度分析表18。
表18中未出现的作业单位对之间不存在固定的物流，因此物流强度等级为U级。
表18物流强度分析表
序号
作业单位对数
物流量
12345678910
合计
承担的物流量比例%
物流强度等级
1
5-3
9.1959
38.43
A
2
1-5
5.2338
21.88
I
3
3-5
4.4629
18.66
I
4
3-2
3.95
16.51
I
5
1-3
0.9412
3.934
O
6
1-4
.
0.07034
0.293
U
7
4-2
.
0.069
0.288
U
总计
23.92314
4.绘制作业单位物流相关图
由上面的原始物流作定量的分析后，得到原始物流相关表。
表19原始物流相关表
根据以上分析，绘制作业单位相关图，如图3所示
图3作业单位物流相互关系图
六、作业单位非物流相互关系分析
当物流状况对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据。
但是，也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能仅依赖于物流分析，而应当考虑其它因素对各作业单位间相互关系的影响。
根据球阀结构及工艺特点，球阀厂的作业单位划分有原材料库、外购件及标准件库、机加工车间、化工车间、热处理车间、油漆车间、总装车间、成品库、办公服务楼和车库。
1、从物流、工作流程、作业性质相似、使用相同设备、使用同一场地等一系类因素制定各作业之间相互关系密切程度理由如下表20所示
表20球阀作业单位相互关系密度理由
编码
理由
编码
理由
1
工作流程的连续性
5
安全及污染
2
生产服务
6
共用设备及辅助能源
3
物流搬运
7
振动
4
管理方便
8
人员联系
2、确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级如表19所示：
表21作业单位相互关系等级
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，酌情而定
图4非物流作业单位相互关系
图中未加分母的是相互关系密度理由不好确定的
七、作业单位综合相互关系分析
从图3、图4可知球阀厂作业单位物流相互关系与非物流相互关系不一致。
为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合并进行分析判断。
其合并过程如下：
1.选取加权值
加权值的大小反应工厂布置时考虑因素的侧重点，对于球阀来说，物流因素影响并不明显大于其它非物流因素的影响，因此将加权值取为1:
1.
2.相互关系计算
根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表23所示。
当作业单位数目为10时，总作业单位对数为
P=10（10-1）/2=45
式中，p为作业单位对数
因此，表23中将有45个作业单位对，即有45个相互关系。
A,E,I,O,U,X的量化值分别为4，3，2，1，0，-1.
表22作业单位之间综合相互关系计算表
作业单位对
相互关系程度
综合关系
物流关系加权值1
非物流关系加权值1
等级
分数
等级
分数
分数
等级
1-2
U
0
E
3
3
E
1-3
O
1
I
2
3
E
1-4
U
0
I
2
2
I
1-5
I
2
I
2
4
E
1-6
U
0
U
0
0
U
1-7
U
0
U
0
0
U
1-8
U
0
U
0
0
U
1-9
U
0
U
0
0
U
1-10
U
0
I
2
2
I
2-3
I
2
U
0
2
I
2-4
U
0
U
0
0
U
2-5
U
0
U
0
0
U
2-6
U
0
U
0
0
U
2-7
U
0
I
2
2
I
2-8
U
0
U
0
0
U
2-9
U
0
O
1
1
O
2-10
U
0
I
2
2
I
3-4
U
0
U
0
0
U
3-5
A
4
A
4
8
A
3-6
U
0
U
0
0
U
3-7
U
0
I
2
2
I
3-8
U
0
I
2
2
I
3-9
U
0
U
0
0
U
3-10
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
I
2
2
I
4-8
U
0
U
0
0
U
4-9
U
0
U
0
0
U
4-10
U
0
U
0
0
U
5-6
U
0
U
0
0
U
5-7
U
0
U
0
0
U
5-8
U
0
U
0
0
U
5-9
U
0
X
-1
-1
X
5-10
U
0
U
0
0
U
6-7
U
0
I
2
2
I
6-8
U
0
U
0
0
U
6-9
U
0
X
-1
-1
X
6-10
U
0
U
0
0
U
7-8
U
0
O
1
1
O
7-9
U
0
E
3
3
E
7-10
U
0
I
2
2
I
8-9
U
0
O
1
1
O
8-10
U
0
E
3
3
E
9-10
U
0
I
2
2
I
3、划分关系密级
在表22中，综合关系分数取值范围为-1~8，按分数排列的数各分数段所占比例如表23所示。
表23综合相互关系密级等级划分
总分
关系密级
作业单位对数
百分比（%）
8
A
1
2.2
3~4
E
5
11.1
2
I
11
24.4
1
O
3
6.7
0
U
23
51.1
-1
X
2
4.4
总和
45
将表23与表21推荐的综合关系密级程度划分比例进行对比，各等级相差太大，则需要对表22中的作业对之间的关系密切程度做适当
升级会员 