设施规划与物流分析课设案例.docx
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设施规划与物流分析课设案例
一．概述……………………………………………………………………..……….…2
二．基本要素分析……………………………………………………………..………2
2.1柴油机机油泵结构及有关参数…………………………………………………2
2.2作业单位划分……………………………………………………………………3
2.3柴油机机油泵生产工艺过程………………………………………………………3
三．物流分析…………………………………………………………………………9
3.1产品工艺过程分析…………………………………………………………………10
3.2物流强度等级的划分……………………………………………………………11
四．作业单位非物流相关分析………………………………………………………14
4.1整理主因，给出理由编码………………………………………………………13
4.2．确定相互关系等级………………………………………………………………14
4.3．作业相互关系表…………………………………………………………………14
五．作业单位综合相关分析…………………………………………………………15
5.1综合物流相关等级表………………………………………………………………16
5.2作业单位综合等级的划分…………………………………………………………18
六．作业单位位置相关图分析…………………………………………………………19
6.1综合接近程度排序…………………………………………………………………20
6.2绘制作业单位位置相关图…………………………………………………………21
七．作业单位面积相关分析……………………………………………………………21
八．工厂总平面布置可行方案…………………………………………………………22
九．评价方案并择优……………………………………………………………………23
9.1.计算权重……………………………………………………………………………23
9.2方案评定………………………………………………………………………24
十．总结…………………………………………………………………………………25
一、概述
现有一柴油机机油泵厂，占地面积为20000m2。
厂区南北长为200m，东西宽为100m，所处地理位置如图1.1所示。
该厂职工人数300人，计划改建成年产10000件柴油机机油泵的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。
二、基本要素分析
2.1．柴油机机油泵结构及有关参数
柴油机机油泵厂零件共有23种，最终我的任务是完成10种自制件和总外购件，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量如下表2.1所示：
表2.1零件明细表
工厂名称：
柴油机机油泵厂
共1页
产品名称
柴油机机油泵
产品代号
2
计划年产量
10000件
第1页
序号
零件名称
零件代号
自制
外购
材料
总计划
需求量
零件图号
形状
尺寸
单件重量（t）
说明
1
泵体
√
HT200
10000
0.001
3
后泵盖
√
HT200
10000
0.00045
4
从动齿轮
√
45
10000
0.0003
5
齿轮轴
√
45
10000
0.00055
10
前套
√
ZQSn5-5-5
10000
0.0002
16
轴套
√
粉末冶金
20000
0.0002
17
从动轴
√
35
10000
0.0005
18
弹簧
√
65Mn
20000
0.00001
20
22
挡环
拔销
√
√
20
65Mn
20000
10000
0.00003
0.00002
编制（日期）
审核（日期）
2.2．作业单位划分，如下表所示
表2.2作业单位建筑物汇总表
共1页第1页
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
30×40＝1200
2
铸造车间
铸造
12×25＝300
3
锻造车间
锻造
12×25＝300
4
热处理车间
热处理
15×20＝300
5
机加工车间
车、铣、钻、滚齿
20×36＝720
6
精密车间
镗削、磨削、剃齿
20×36＝720
7
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
12×25＝300
8
装配车间
装齿轮泵
15×40＝600
9
性能测试室
测密封、测功率
12×20＝240
10
成品库
成品储存
20×20＝400
11
办公室、服务楼
办公室、食堂等
40×60＝2400
12
设备维修车间
机床维修
12×25＝300
13
调试返修车间
调试及返修
10×10＝100
2.3柴油机油泵生产工艺过程
表2.3零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（件）
年产总量（t）
挡环
1
0.00003
20000
0.6
序号
单位名称
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
5
机加工车间
车、铣
86
7
半成品库
暂存
表2.4零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（件）
年产总量（t）
拨销
2
0.00002
10000
0.2
序号
作业单位名
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
5
机加工车间
车、铣
80
7
半成品库
暂存
表2.5零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（套）
年产总量（t）
弹簧
3
0.00001
20000
0.2
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
5
机加工车间
车、铣，
67
7
半成品库
暂存
表2.6零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（套）
年产总量（t）
前套
4
0.0002
10000
2
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
5
机加工车间
车、铣
65
6
精密车间
精磨
90
7
半成品库
暂存
表2.7零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（套）
年产总量（t）
轴套
5
0.0002
20000
4
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
5
机加工车间
车、铣
73
6
精密车间
精磨
74
7
半成品库
暂存
表2.8零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（套）
年产总量（t）
从动轴
6
0.0005
10000
5
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
5
机加工车间
车，铣
54
6
精密车间
精加工
61
4
热处理车间
热处理
7
半成品库
暂存
表2.9零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（套）
年产总量（t）
后泵盖
7
0.00045
10000
4.5
序号
作业单位名
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
铸造车间
铸造
64
4
热处理车间
调质
5
机加车间
车、钻、、铣
81
6
精密车间
磨
90
7
半成品库
暂存
表2.10零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产（套）
年产量（t）
齿轮轴
8
0.00055
10000
5.5
序号
作业单位名
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
3
锻造车间
锻造
70
4
热处理车间
调质
5
机加车间
车、钻、铣
75
6
4
精密车间
热处理车间
磨
调质
79
7
半成品库
暂存
表2.11零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产（套）
年产量（t）
泵体
9
0.001
10000
10
序号
作业单位名
工序内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2
铸造车间
铸造
66
4
热处理车间
调质
5
机加车间
车、钻、插、铣
71
6
精密车间
磨
83
7
半成品库
暂存
表2.12零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（t）
计划年产量（套）
年产总量（t）
从动齿轮
10
0.0003
10000
3
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
3
锻造车间
锻造
61
4
热处理车间
调质
5
机加车间
车、钻、插、铣
55
6
4
精密车间
热处理车间
磨
调质
50
7
半成品库
暂存
三、物流分析
物流相关分析是机械制造厂平面布置的基础，主要从以下步骤来进行分析：
3.1产品工艺过程分析
3.1．1分析给定的工艺过程表
对每道工序进行工序分析、计算每道工序产生的废料，最终体现在每个零件的工序过程图中。
3.1.2各个自制零部件工艺过程图（单位：
t）
3.1．3产品总的工艺过程图
综合以上的各零件工序过程图，按照零件的装配顺序，得到柴油机机油泵的产品工艺过程图如下
图3.1.9柴油机机油泵厂生产工艺过程图
3.2物流强度等级的划分
根据生产工艺过程图，统计出各作业单位对的物流强度，然后按照从大到小排序。
然后根据下表3.2.1物流强度等级划分表划分物流强度等级，共A、E、I、O、U五个等级。
物流强度等级
符号
物流路线
比例（%）
承担物流量
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
3.2．1根据图3.1.9柴油机机油泵厂生产工艺过程图，统计出各作业单位对的物流强
物流强度汇总表
序号
作业单位（对）
物流强度
物流量比例
物流强度等级
1
1-2
35
8.68%
E
2
1-3
31.4
7.69%
E
3
1-5
27.35
6.7%
I
4
2-4
23
5.7%
I
5
3-4
28.8
6.95%
E
6
4-5
43.3
10.74%
A
7
4-6
13.5
3.35%
I
8
4-7
13.5
3.35%
O
9
5-6
45.8
11.36%
A
10
5-7
1
0.24%
O
11
6-7
20.5
5.08%
I
12
7-8
35
8.68%
A
13
8-9
40
9.92%
A
14
8-13
5
1.24%
O
15
9-10
35
8.68%
E
16
9-13
5
1.24%
O
3.2.3物流强度分析表
3．2．3作业单位物流相关表
作业单位对划分完物流等级之后，就可以得出第一个钻石图——表3.2.4作业单位的物流相关表：
表3.2.4作业单位物流相关表
四、作业单位非物流相关分析
根据柴油机机油泵厂结构及工艺特点，柴油机机油泵厂的作业单位的划分有原材料库、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、装配车间、性能测试室、成品库、办公服务楼、设备维修车间和调试返修车间。
4.1确定主要因素。
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列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，如表4.1所示：
4.2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4.2所示：
表4.1柴油机机油泵厂的单位间
相互关系密级理由
编码
理由
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
安全及污染
6
共用设备及辅助动力源
7
振动
8
人员联系
表4.2作业单位间相互关系等级
符号
含义
比例（％）
A
E
I
O
U
X
绝对重要
特别重要
重要
一般密切程度
不重要
负的密切程度
2~5
3~10
5~15
10~25
45~80
酌情而定
4.3．调整相互关系等级比例，参考课本表5-6基准相互关系，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4.3。
如下表所示：
表4.3作业单位非物流相互关系表
五．作业单位综合相关分析
5.1.综合物流相关等级表
根据作业单位物流相关图和作业单位非物流相互关系表
可以得出综合物流相关等级表和综合物流相关等级与比例划分
表如下：
确定物流与非物流相互关系的相对重要性。
在实际生产中，产品及零件的物流属性相对比较大，再根据权衡物流与非物流相互关系的相对重要性，选取重要性比值：
m:
n=2:
1
计算量化的作业单位综合相互关系，设任意两个作业单位分别为Ai和Aj，两者之间物流相互关系等级为MRij，非物流的相互关系密切等级为NRij，则两单位之间的综合相互关系密切程度为TRij：
TRij=mMRij+nNRij
表5.1作业单位之间综合相互关系计算表
作业单位对
关系密级
综合关系
物流关系 加权值：
2
非物流关系 加权值：
1
等 级
分 数
等 级
分 数
分 数
等 级
1-2
E
3
E
3
9
E
1-3
E
3
E
3
9
E
1-4
U
0
U
0
0
U
1-5
I
2
I
2
6
I
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
X
-1
-1
X
1-11
U
0
U
0
0
U
1-12
U
0
U
0
0
U
1-13
U
0
U
0
0
U
2-3
U
0
I
2
2
O
2-4
I
2
E
3
7
I
2-5
U
0
U
0
0
U
2-6
U
0
U
0
0
U
2-7
U
0
I
2
2
O
2-8
U
0
O
1
1
U
2-9
U
0
U
0
0
U
2-10
U
0
X
-1
-1
X
2-11
U
0
0
1
1
U
2-12
U
0
U
0
0
U
2-13
U
0
U
0
0
U
3-4
E
3
E
3
9
E
3-5
U
0
E
3
3
O
3-6
U
0
U
0
0
U
3-7
U
0
I
2
2
O
3-8
U
0
U
0
0
U
3-9
U
0
U
0
0
U
3-10
U
0
X
-1
-1
X
3-11
U
0
O
1
1
U
3-12
U
0
U
0
0
U
3-13
U
0
U
0
0
U
4-5
A
4
A
4
12
A
4-6
I
2
I
2
6
I
4-7
O
1
U
0
1
U
4-8
U
0
U
0
0
U
4-9
U
0
O
1
1
U
4-10
U
0
X
-1
-1
X
4-11
U
0
U
0
0
U
4-12
U
0
U
0
0
U
4-13
U
0
U
0
0
U
5-6
A
4
A
4
12
A
5-7
O
1
E
3
5
I
5-8
U
0
I
2
2
O
5-9
U
0
U
0
0
U
5-10
U
0
X
-1
-1
X
5-11
U
0
O
1
1
U
5-12
U
0
U
0
0
U
5-13
U
0
U
0
0
U
6-7
I
2
I
2
6
I
6-8
U
0
E
3
3
O
6-9
U
0
I
2
2
O
6-10
U
0
X
-1
-1
X
6-11
U
0
O
1
1
U
6-12
U
0
U
0
0
U
6-13
U
0
U
0
0
U
7-8
A
4
A
4
12
A
7-9
U
0
I
2
2
O
7-10
U
0
U
0
0
U
7-11
U
0
U
0
0
U
7-12
U
0
U
0
0
U
7-13
U
0
U
0
0
U
8-9
A
4
E
3
11
E
8-10
U
0
E
3
3
O
8-11
U
0
U
0
0
U
8-12
U
0
U
0
0
U
8-13
O
1
O
1
3
O
9-10
E
3
U
0
5
O
9-11
U
0
U
0
0
U
9-12
U
0
U
0
0
U
9-13
O
1
O
1
3
O
10-11
U
0
U
0
0
U
10-12
U
0
U
0
0
U
10-13
U
0
U
0
0
U
11-12
U
0
U
0
0
U
11-13
U
0
U
0
0
U
12-13
U
0
U
0
0
U
5.2.作业单位综合等级的划分
由表5.1划分综合相互关系密级等级，如下表5.2
表5.2综合相互关系密级等级划分
总分
关系密级
作业单位数
百分比
12
A
3
3.85%
9-11
E
4
5.13%
6-8
I
5
6.41%
2-5
O
12
15.38%
0-1
U
48
61.54%
-1
X
6
7.69%
将关系密级填入表5.1
最后得出作业单位综合相互关系表5.3
表5.3作业单位综合相互关系表
六．作业单位位置相关分析
6.1综合接近程度排序
由作业单位综合关系表5.3分析得出综合接近程度排序表6.1
表6.1作业单位的综合接近程度排序表
作业单位代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
E/3
E/3
U/0
I/2
U/0
U/0
U/0
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
2
E/3
O/1
I/2
U/0
U/0
O/1
U/0
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
3
E/3
O/1
E/3
O/1
U/0
O/1
U/0
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
4
U/0
I/2
E/3
A/4
I/2
U/0
U/0
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
5
I/2
U/0
O/1
A/4
A/4
I/2
O/1
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
6
U/0
U/0
U/0
I/2
A/4
I/2
O/1
O/1
X/-1
U/0
U/0
U/0
7
U/0
O/1
O/1
U/0
I/2
I/2
A/4
O/1
U/0
U/0
U/0
U/0
8
U/0
U/0
U/0
U/0
O/1
O/1
A/4
E/3
O/1
U/0
U/0
O/1
9
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
O/1
O/1
E/3
O/1
U/0
U/0
O/1
10
X/-1
X/-1
X/-1
X/-1
X/-1
X/-1
U/0
O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
11
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
12
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
13
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
综合接近程度
7
6
8
10
13
9
11
11
7
-4
0
0
2
排序
7
9
6
4
1
5
2
3
8
13
12
11
10
注：
上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序；
表6.3关系密级表示方式
元音字母
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
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