物流工程课程设计第一组.docx
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物流工程课程设计第一组
《物流工程学》课程设计
第一组
课题:
液压转向器厂总平面布置设计
班级：
物流工程1102
小组成员：
范丽萍，许晓敏，吴冰娟，
杨月光，杨笛，张超，王小飞
指导老师：
罗建锋
淮阴工学院交通工程学院
2012年12月
编写人员分工
姓名
学号
分工
杨月光
1101508204
计算+绘图+资料整理汇总+排版
吴冰娟
1101508203
计算+绘图
许晓敏
1101508202
查资料+绘图
范丽萍
1101508201
绘图
张超
1101508206
查资料+绘图
王小飞
1101508207
查资料
杨笛
1101508205
查资料
1．课程设计任务
1．1前言
物流工程学是物流工程专业一门重要的主干专业课程。
设施规划是物流工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。
设施规划特别是其中的工厂设计着重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。
工厂作为一个生产系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。
因此，工厂布置设计就是一项多因素，多目标的系统优化设计课题。
由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。
系统布置设计（SLP）方法提供了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。
这种方法为设施设计人员与生产管理人员广泛采用，实践效果良好。
系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。
学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。
1．2课程设计目的、条件和内容
1．2．1课程设计的目的
物流工程学课程设计是物流工程学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。
其目的是：
（1）能正确运用工业工程、物流工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。
（2）通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。
（3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。
（4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解实际技术问题的能力。
1．2．2液压转向器厂总平面布置设计原始给定条件
当地现有一叉车修理厂（或可选择其他工厂），占地面积为16000m2，厂区南北长公为200m，东西宽80m，所处地理位置，如图1所示。
该厂职工人数为300人，计划改建成年产60000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。
1、液压转向器的基本结构及有关参数
液压转向器的基本结构由22个零件构成，每个零件的名称、
材料、单件重量及年需求量见表1。
公路
2、作业单位划分图1待建厂厂区图
表1零件明细表
工厂名称：
液压转向器厂
共1页
产品名称
液压转向器
产品代号
计划年产量
60000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
连杆块组件
√
20
60000
0.09
2
前盖
√
HT250
60000
0.90
3
X型密封圈
√
橡胶
62000
0.04
4
挡环
√
20
60000
0.03
5
滑环
√
20
60000
0.03
6
弹簧片
√
65Mn
420000
0.01
7
拔销
√
65Mn
62000
0.02
8
联动轴
√
45
60000
0.27
9
阀体
√
HT250
60000
7.00
10
阀芯
√
45
60000
0.60
11
阀套
√
20
60000
0.56
12
隔盘
√
20
60000
0.32
13
限位柱
√
45
60000
0.01
14
定子
√
40Cr
60000
1.20
15
转子
√
45
60000
0.60
16
后盖
√
20
60000
0.80
17
螺栓
√
45
360000
0.02
18
O型密封圈
√
橡胶
210000
0.01
19
限位螺栓
√
45
60000
0.02
20
油塞
√
橡胶
280000
0.01
21
标牌
√
铝
60000
0.01
22
护盖
√
塑料
66000
0.01
编制（日期）
审核（日期）
根据液压转向器结构及工艺的特点，液压转向器厂设立如表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。
3、液压转向器生产工艺过程
由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺过程也很简单，总的工艺过程可分为零件制作与外购，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、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。
其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表3～表15。
表中各工序加工前工件重量为：
该工序加工后工件重量÷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件经车间检验合格后，送入半成品库暂存。
定期订购的标准件和外协件均放在半成品库。
（3）组装所有零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进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的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）成品存储所有合格的液压转向器存放在成品库待出厂。
4、自然气象条件
自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。
表2作业单位建筑汇总表
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
储存钢材、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
储存外购件、半成品
12×24
7
组装车间
组装转向器
12×36
8
性能试验室
转向器性能试验
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
表3液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
连接块
1
20
0.09
60000
5400
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.164kg
2
机加工车间
车、镗、压装
55
3
半成品库
暂存
0.09kg
表4液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
前盖
2
HT250
0.90
60000
54000
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备铸锭
1.974kg
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
80
4
精密车间
精镗
95
5
半成品库
暂存
0.9kg
表5液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
挡环
4
20
0.03
60000
1800
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.075kg
2
机加工车间
车削
40
3
半成品库
暂存
0.03kg
表6液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
滑环
6
20
0.03
60000
1800
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.075kg
2
机加工车间
车削
40
3
半成品库
暂存
0.03kg
表7液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
联动轴
8
45
0.27
60000
16200
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.682kg
2
机加工车间
车、铣
40
3
精密车间
精磨
99
4
半成品库
暂存
0.27kg
表8液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
阀体
9
HT250
7.00
60000
420000
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
准备铸锭
18.519kg
2
铸造车间
铸造
60
3
机加工车间
粗铣、镗
70
4
精密车间
精镗
90
5
半成品库
暂存
7kg
表9液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
阀芯
10
45
0.60
60000
36000
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.866kg
2
机加工车间
粗车、钻、铣
70
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
精磨
99
5
半成品库
暂存
0.6kg
表10液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
阀套
11
20
0.56
60000
33600
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.7kg
2
机加工车间
车削
80
3
半成品库
暂存
0.56kg
表11液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
隔盘
12
20
0.32
60000
19200
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.4kg
2
机加工车间
车削
80
3
半成品库
暂存
0.32kg
表12液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
限位柱
13
45
0.01
60000
600
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.014kg
2
机加工车间
车、镗
70
3
热处理车间
热处理
4
精密车间
精磨
99
5
半成品库
暂存
0.01kg
表13液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
定子
14
40Cr
1.2
60000
72000
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
2.424kg
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
1.2kg
表14液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
转子
15
45
0.60
60000
36000
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
0.866kg
2
热处理车间
正火
3
机加工车间
车、钻、铣
70
4
热处理车间
淬质
5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存
0.6kg
表15液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称
件号
材料
单件重量（kg）
计划年产量（套）
年产总重（kg）
后盖
16
20
0.80
60000
48000
序号
作业单位名称
工作内容
工序材料利用率（%）
1
原材料库
备料
1kg
2
机加工车间
车、钻
80
3
半成品库
暂存
0.8kg
2．设施选址分析
2．1南京液压转向器生产厂选址的影响因素：
2．1．1成本因素：
①原材料的供应成本：
年计划总产量60000套，100元/套，产品总成本费约600万元
②土地成本和建筑成本：
厂房占地面积为16000平方米。
约合24亩，20万元/亩，土地成本约480万元，建筑面积约为8208平方米，约合12.312亩30万元/亩，建筑成本约为1363.96万元，总成本约为1843.96万元
③劳动力资源的供应量、素质及成本：
南京作为江苏省会城市，劳动力资源充足，且坐落着众多高等院校和科技研发部门，保证的劳动力的知识水平和劳动素养。
我厂大约300人，280人为普通员工，3000元/月，基层管理人员10人，5000元/月，中层管理人员7人，8000元/月，高层管理人员3人，12000元/月，所以年劳动力成本约为98.2万元。
④动力能源和水的供应量及成本：
根据缜密的预算，此项能成本约为80万元
运输费用：
淮安到南京每吨每公里0.35元，一共198公里。
每年需向淮钢购1660吨钢材，所以每年需要外购费11.5万元
2．1．2非成本因素：
①地理环境：
地区长江三角区交通方便，高速公路网发达。
水路运输便利，通过长江能将货物运到内陆。
②气候条件：
南京气候宜人，属亚热带湿润季风气候，四季分明
③社会因素及科技发展水平：
坐落许多世界性跨国公司和科研机构，科技发展水平遥遥领
④政策法规：
南京的经济政策宽松，可以满足各式各样的，多层次，宽领域的经济发展。
2．2淮安液压转换器厂选址的影响因素：
2．2．1成本因素：
①原材料的供应成本：
年计划总产量60000套，100元/套，产品总成本费约600万元
②土地成本和建筑成本：
厂房占地面积为16000平方米。
约合24亩，18万元/亩，土地成本约423万元，建筑面积约为8208平方米，约合12.312亩，150万元/亩，建筑成本约为1546.8万元，总成本约为8746.8万元
③劳动力资源的供应量、素质及成本：
淮安地处南北交接，且淮安及其周围人口众多教育发达，劳动力资源充足，保证的劳动力的知识水平和劳动素养。
我厂大约300人，280人为普通员工，2600元/月，基层管理人员10人，4000元/月，中层管理人员7人，6000元/月，高层管理人员3人，8000元/月，所以年劳动力成本约为84万元。
④动力能源和水的供应量及成本：
根据缜密的预算，此项能成本约为78万元
运输费用：
淮安到南京每吨每公里0.35元，一共198公里。
每年需向南京运送60000个液压转换器，每年共需运送769吨的货物，所以每年需要外购费5.33万元
2．2．2非成本因素：
①地理环境：
淮安位于江苏省中部，拥有淮钢钢铁企业原材料可就地采购；距离南京很近，且对外交通便利。
②气候条件：
淮安气候宜人，属亚热带湿润季风气候，四季分明。
③社会因素及科技发展水平：
民风淳朴位于江苏教育大省境内，科技发展水平先进。
④政策法规：
淮安的经济政策宽松，政府鼓励在此投资给予各种优惠，可以满足各式各样的，多层次，宽领域的经济发展。
根据优缺点比较法很明显得出在淮安建厂土地成本和建筑成本都比较低，而且年运费也比较低，工作人员的工资也比较低，因此将厂址选在淮安比较好。
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，进而影响着工厂设备的布置形式。
根据以上已知条件可知，待布置设计的液压转向器厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为60000台，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。
4．1各零件的加工过程废料
分析给定的工艺过程表通过对产品加工、组装、检验等各加工阶段及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程的各工序中加工前工件单件重量及产生的废料重量，并折算成全年重量。
产品名称
毛重/kg
废料/kg
铸造废料
锻造废料
机加工废料
精加工废料
全年总质量
连接块
0.09/0.55=0.1636
0.1636*0.45=0.0736
0.0736*60000=4417
前盖
0.90/（0.6*0.8*0.95）=1.9736
1.9736*0.4=0.7894
1.9736*0.6*0.2
=0.2368
1.9736*0.6*0.8*0.05=0.0474
1.0736*60000=64416
挡环
0.03/0.4=0.075
0.075*0.6=0.045
0.045*60000=2700
滑环
0.03/0.4=0.075
0.075*0.6=0.045
0.045*60000=2700
联动轴
0.27/（0.4*0.99）=0.6818
0.6818*0.6=0.4091
0.6818*0.4*0.01=0.003
0.4117*60000=24703
阀体
7.00/（0.6*0.7*0.9）=18.5185
18.5185*0.4=7.4074
18.5185*0.6*0.3=3.3334
18.5185*0.6*0.7*0.1=0.7778
11.5186*60000=691116
阀芯
0.60/（0.7*0.99）=0.8658
0.8658*0.3=0.2598
0.8658*0.7*0.01=0.006
0.2658*60000=15951
阀套
0.56/0.8=0.7
0.7*0.2=0.14
0.14*60000=8400
隔盘
0.32/0.8=0.4
0.4*0.2=0.08
0.08*60000=4800
限位柱
0.10/（0.7*0.99）=00.144
0.0144*0.3=0.0043
0.0144*0.
7*0.01=0.0001
0.0044*60000=264
定子
1.2/（0.5*0.99）=2.4242
2.4242*0.5=1.2121
2.4242*0.5*0.01=0.012
1.2242*60000=73453
转子
0.60/（0.7*0.99）=0.8658
0.8658*0.3=0.2598
0.8658*0.7*0.01=0.006
0.2658*60000=15951
后盖
0.80/0.8=1
1*0.2=0.2
0.2*60000=12000
表4-1单位质量及产生的废料重量
4．2各零件的工艺流程
根据各零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程。
（图中序号分别为：
1—原材料库，2—铸造车间，3—热处理车间,4—机加工车间，5—精密车间，6—半成品库。
）
原材料
原材料
原材料
0.03
0.09
0.03
原材料
原材料
原材料
原材料
原材料
原材料
原材料
原材料
原材料
5
5
原材料
原材料
0.32
0.8
原材料
4．3产品总工艺过程图
将分别绘制各个自制零、组件工艺过程图汇总形成产品总的工艺过程图，特别注明各工序（作业单位）之间的物流量。
液压转向器的工艺流程图
5..物流分析
5．1物流量分析
根据上面对工艺流程的分析得到单件产品作业单位之间的物流量，然后乘以年产量得到全年物流量汇总表5-1
表5-1全年物流量汇总
序号
作业队
物流量（全年）
合计
1
1—2
（1.974+18.519）*60000
1229580
2
7—8
769080+769080*0.2*2
1076712
3
8—9
769080
769080
4
6—7
（0.09+0.9+0.03+0.03+0.27+7+0.6+0.56+0.32+0.01+1.2+0.6+0.8）*60000+（0.04*62000+0.01*420000+0.02*62000+0.02*360000+0.01*210000+0.02*60000+0.01*280000+0.01*260000+0.01*66000）
769080
5
2—4
（1.184+11.11）*60000
737640
6
5—6
（0.9+0.27+7+0.6+0.01+1.2+0.6）*60000
634800
7
4—5
（0.94+0.273+7.728）*60000
536460
8
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