液压转向器厂总平面布置设计.docx
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液压转向器厂总平面布置设计
一．原始给定条件
现有一处旧厂房，占地面积16000m2，厂区南北长200m，东西宽80m。
所处地理位置如图1所示，该厂职工人数300人，计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂的总平面布置设计。
比例1:
2000
图1待建液压转向器厂厂区图
二．基本要素分析
1、液压转向器结构及参数
液压转向器的基本结构如图2-1所示，由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2-1中。
图2液压转向器结构
表2-1零件明细表
工厂名称：
液压转向器产
共1页
产品名称
液压转向器
产品代号
计划年产量
6000（套）
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（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
0.6
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型密封圆
√
橡胶
21000
0.01
19
限位螺栓
√
45
6000
0.02
20
油堵
√
橡胶
28000
0.01
21
标牌
√
铝
6000
0.01
22
护盖
√
橡胶
6600
0.01
编制（日期）
审核日期
2．作业单位划分
根据液压转向器机构及工艺特点，液压转向器厂设立如表2-2所示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2-2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
存储钢材、铸锭
20×30
露天
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
存储外购件、半成品
12×24
7
组装车间
组装转向器
12×36
8
性能试验室
转向器性能检验
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，生产工艺过程也很简单，总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。
（1）零、组件制作与外购液压转向器上的标准件、异形件如塑料护盖、铝制标牌等都采用外购、外协方法获得，入厂后由半成品库保存。
其他零件由本厂自制，工艺过程分别见表2-3至表2-15。
表中各工序加工前工件重量为：
该工序加工后重量/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、组件经车间内检验合格后，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、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。
（4）性能试验所有组装出的液压转向器均需要进行性能试验，试验合格的产品送入成品库，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）产品储存所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。
4.自然条件
自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑.
表2-3液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
连接块组件
1
20钢
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2-4液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
前盖
2
HT250
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
准备铸锭
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
精铣、镗、钻
80
4
精密车间
精镗
95
5
半成品库
暂存
表2-5液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
挡环
4
20钢
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2-6液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
滑环
5
20钢
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2-7液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
联动器
8
45钢
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2-8液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（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
精铣、镗
70
4
精密车间
精镗
90
5
半成品库
暂存
表2-9液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
阀芯
10
45钢
0.6
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
精车、钻、铣
70
3
热处理
热处理
4
精密车间
精磨
99
5
半成品库
暂存
表2-10液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
阀套
11
20钢
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2-11液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
隔盘
12
20钢
0.32
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
铣、钻
80
3
半成品库
暂存
表2-12液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
限位柱
13
45钢
0.01
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
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2-13液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（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2-14液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
转子
15
45钢
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
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
90
6
半成品库
暂存
表2-15液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单重（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
后盖
16
20钢
0.80
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、钻
80
3
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：
1．产品工艺过程分析
1．1分析给定的工艺过程表
由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说液压转向器的生产呈理想状态（零库存生产），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3-1所示：
各个零件原料重量与成品重量对比表3-1
产品名称
件号
材料
原料重量（kg）
材料利用率（%）
成品重量（kg）
废料（kg）
连接块组件
1
20
0.164
55
0.09
0.74
前盖
2
HT260
1.974
45.6
0.90
1.074
挡环
4
20
0.075
40
0.03
0.045
滑环
5
20
0.075
40
0.03
0.045
联动器
8
45
0.682
39.6
0.27
0.412
阀体
9
HT250
18.519
37.8
7.00
11.519
阀芯
10
45
0.866
69.3
0.6
0.266
阀套
11
20
0.70
80
0.56
0.14
隔盘
12
20
0.400
80
0.32
0.080
限位柱
13
45
0.014
69.3
0.01
0.004
定子
14
40Cr
2.424
49.5
1.2
1.224
转子
15
45
0.866
69.3
0.60
0.266
后盖
16
20
1.000
80
0.80
0.200
1.2各个自制零部件工艺过程图3
自制零部件工艺过程图3
1．3产品总的工艺过程图4
总的工艺过程图4
2．物流强度分析
2．1作业单位之间的物流强度
由于各个部件的年需求量是固定的，所以全年的物流量就没有必要给出，重点是看作业单位之间的物流量，根据上面对工艺流程的分析得到作业单位之间的物流强度从至表和汇总表3-2，3-3如下：
表3-2物流强度汇从至表
单位名称
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
组装车间
性能试验室
成品库
单位名称
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
合计
原材料
库
1
122958
19740
23856
166554
铸造
车间
2
73770
73770
热处理
车间
3
19740
14605
34345
机加工
车间
4
14605
53988
10980
79573
精密
车间
5
63480
63480
标准件半
成品库
6
76708
76708
组装
车间
7
92050
92050
性能试
验室
8
15342
76708
92050
成品
库
9
0
合计
0
122958
34345
117366
68593
74460
92050
92050
76708
678530
表3-3作业单位之间物流强度汇总表
序号
作业单位对（物流路线）
物流强度
占总物流强度比例
物流强度等级
1
1—2
122958
18.12%
A
2
1—3
19740
2.90%
O
3
1—4
23856
3.52%
O
4
2—4
73770
10.87%
E
5
3—4
34345
5.06%
I
6
3—5
14605
2.15%
O
7
4—5
53988
8.00%
I
8
4—6
10980
1.63%
O
9
5—6
63480
9.36%
I
10
6—7
76708
11.28%
E
11
7—8
107392
15.83%
A
12
8—9
76708
11.28%
E
合计
678530
100%
2．2作业单位物流强度分析
由前面的物流强度汇总表3-2，3-3可以求出物流强度统计图3-5，并根据物流强度等级分划表3-4得出物流强度等级填入物流强度汇总表3-3最后一行中。
表3-4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
表3-5物流强度分析表
序号
作业单位对
物流强度
20000400006000080000100000120000
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
2．3根据物流强度分布比例划分物流强度等级，填写成作业单位物流相关表。
如表3-6
表3-6作业单位物流相关表
四.作业单位相互关系分析
根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器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、组装车间、性能试验室、成品库、办公服务楼和设备维修车间。
1．明确各作业单位的特点，包括工作内容、工作性质（生产、仓储、管理、生产服务或生活服务等），有无震动、噪声、烟尘及异味等环境污染。
2．明确个作业单位与其他作业单位之间的重要联系，包括工艺流程，物流方面联系和工作性质相似性、生产管理、人员等方面联系。
3．明确存在环境污染的作业单位对其他作业单位的影响。
4．整理出作业单位相互关系影响因素，5条。
如表4-1所示
表4-1液压转向器厂作业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
物料搬运
3
管理方便
4
生产服务
5
安全及污染
5．确定了作业单位相互关系密切程度的影响因素以后，就可以给出各作业单位的关系密切程度等级，在SLP作业单位之间相互关系密切程度等级可以分为A、E、I、O、U、X。
见表4-2。
表4-2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
不希望靠近
酌情而定
6．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单位相互关系表，表的上半部分用密切程度等级符号标志密切程度，下班部分用数字表示密切关系程度等级的理由。
如图4-3所示。
五．作业单位间物流与非物流相互关系合并
1.选用加权值。
此加权值的大小说明了设施布置时考虑问题的重点，经过具体和周密的调查研究，对液压转向器厂布置来说，物流因素的影响较大。
因此取加权值：
m:
n=2:
1
2.综合相互关系计算，根据各作业单位配对之间物流和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，见表5-1。
当作业单位总量为N时，总的作业配对数P可用下式计算，即
P=N（N-1）/2
对该例题，N=11,则P=55，因此表5-1中共有55个作业单位配对，即55个相互关系。
3.划分综合相互关系密切程度等级。
在表5-1中，综合关系分数取值范围为-1~12，按表5-2统计出各段作业单位配对比例，参考表5-3划分综合关系密切程度等级。
表5-1作业单位之间综合相互关系计算表
序号
作业单位
对
关系密切程度
综合关系
物流关系（加权值：
2）
非物流关系（加权值：
1）
等级
分值
等级
分值
分值
等级
1
1—2
A
4
A
4
12
A
2
1—3
O
1
O
1
3
I
3
1—4
O
1
O
1
3
I
4
1—5
U
0
U
0
0
U
5
1—6
U
0
U
0
0
I
6
1—7
U
0
U
0
0
U
7
1—8
U
0
U
0
0
U
8
1—9
U
0
U
0
0
U
9
1—10
U
0
I
2
2
O
10
1—11
U
0
U
0
0
U
11
2—3
U
0
E
3
3
I
12
2—4
E
3
A
4
10
A
13
2—5
U
0
U
0
0
U
14
2—6
U
0
U
0
0
U
15
2—7
U
0
U
0
0
U
16
2—8
U
0
U
0
0
U
17
2—9
U
0
U
0
0
U
18
2—10
U
0
X
-1
-1
X
19
2—11
U
0
O
1
1
O
20
3—4
I
2
O
1
5
I
21
3—5
O
1
O
1
3
I
22
3—6
U
0
U
0
0
U
23
3—7
U
0
U
0
0
U
24
3—8
U
0
U
0
0
U
25
3—9
U
0
U
0
0
U
26
3—10
U
0
X
-1
-1
X
27
3—11
U
0
O
1
1
O
28
4—5
I
2
I
2
6
E
29
4—6
O
1
I
2
4
I
30
4—7
U
0
U
0
0
U
31
4—8
U
0
U
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