设施规划与物流分析课程设计说明书合肥工业大学 工业工程.docx
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设施规划与物流分析课程设计说明书合肥工业大学工业工程
合肥工业大学
设施规划与物流分析课程设计说明书
姓名：
冯权明
学号：
20071152
班级：
工业工程07-2班
指导老师：
周蓉
设计题目
设施规划与物流分析课程设计
成绩
课
程
设
计
主
要
内
容
1、柴油机机油泵物流分析
2、柴油机机油泵作业单位相互关系分析
3、作业单位位置相关图，相当于A3图样一张
4、作业单位面积相关图，相当于A3图样一张
5、柴油机机油泵总平面图，相当于A2图样一张
6、评价择优，选出最佳总平面图
7、编写设计说明书
指
导
老
师
评
语
签名：
2010年月日
一．概述……………………………………………………………………..……….…3
二．基本要素分析……………………………………………………………..………3
2.1．柴油机机油泵结构及有关参数…………………………………………………3
2.2．作业单位划分……………………………………………………………………4
2.3．柴油机机油泵生产工艺过程………………………………………………………4
三．物流分析…………………………………………………………………………5
3.1产品工艺过程分析…………………………………………………………………5
3.2物流强度等级的划分……………………………………………………………8
四．作业单位非物流相关分析………………………………………………………12
4.1整理主因，给出理由编码………………………………………………………12
4.2．确定相互关系等级………………………………………………………………12
4.3．作业相互关系表…………………………………………………………………13
五．作业单位综合相关分析…………………………………………………………14
5.1综合物流相关等级表………………………………………………………………14
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…………………………………………………………20
6.1综合接近程度排序…………………………………………………………………21
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……………………………………………………………23
八．工厂总平面布置可行方案…………………………………………………………24
九．评价方案并择优……………………………………………………………………26
9.1.计算权重……………………………………………………………………………26
9.2方案评定……………………………………………………………………………26
十．总结…………………………………………………………………………………27
十一.参考文献…………………………………………………………………………27
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8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
2B
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（kg）
说明
1
泵体
√
HT200
10000
1
3
后泵盖
√
HT200
10000
0.42
4
从动齿轮
√
45
10000
0.3
5
齿轮轴
√
45
10000
0.55
10
前套
√
ZQSn5-5-5
10000
0.005
16
轴套
√
粉末冶金
20000
0.01
17
从动轴
√
35
10000
0.25
22
弹簧
Ф1.8×11.6×74
√
65Mn
10000
0.01
总外购件
√
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
80×60＝4800
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（详见指导书P90-P93）
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
计算：
原材料：
10/（0.6*0.8*0.9）=23.17
成型工序后产生的废料：
23.17*（1-0.6）=9.27
剩余：
23。
17-9.27=13.9
工序4后，废料为
13.9*（1-0.8）=2.78
下步加工：
13.9-2.78=11.2
工序6后，废料为：
11.12*（1-0.9）=1.12
剩余：
11.12-1.12=10
图3.1.1泵体工序过程图
计算方同
图3.1.1
图3.1.2从动齿轮工艺过程图
图3.1.3轴套工序过程图
计算方同
图3.1.1
图3.1.5从动轴工序过程图
计算方同
图3.1.1
图3.1.4弹簧工序过程图
计算方同
图3.1.1
计算方同
图3.1.1
图3.1.6后泵盖工序过程图
计算方同
图3.1.1
计算方同
图3.1.1
图3.1.7齿轮轴工序过程图图3.1.8前套工序过程图
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。
表3.2.1物流强度等级划分表
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
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度，得出下表3.2.2
表3.2.2物流强度汇总表
序号
作业单位对
物流强度（t）
1
1-2
32.91
2
1-3
16.9
3
1-5
3.58
4
2-4
19.74
5
3-4
11.83
6
4-5
31.57
7
4-6
11
8
4-7
11
9
5-6
28.316
10
5-7
0.01
11
6-7
14.45
12
7-8
30.22
13
8-9
36.264
14
8-13
6.044
15
9-10
30.22
16
9-13
6.044
3.2.2物流强度分析表
结合表3.2.1和表3.2.2，完成物流强度分析表表3.2.3如下
表3.2.3物流强度分析表
序号
作业单位对（路线）
物流强度
物流强度等级
1
8-9
A
2
1-2
A
3
4-5
A
4
7-8
E
5
9-10
E
6
5-6
E
7
2-4
I
8
1-3
I
9
6-7
I
10
3-4
I
11
4-6
I
12
4-7
I
13
9-13
O
14
8-13
O
15
1-5
O
16
5-7
O
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
4.3．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
由于作业单位的物流关系和非物流关系之间没有很明显的重要性区别，因此取物流关系和非物流关系的加权值比M:
N=1:
1。
根据作业单位物流相关表3.2.4和非物流的作业单位作业相互关系表4.3可以得出作业单位之间综合相互关系计算表，如下表5.1所示：
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：
1
非物流关系 加权值：
1
等 级
分 数
等 级
分 数
分 数
等 级
1-2
A
4
E
3
7
E
1-3
I
2
E
3
5
I
1-4
U
0
O
1
1
U
1-5
O
1
I
2
3
O
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
U
0
0
U
1-11
U
0
I
2
2
O
1-12
U
0
U
0
0
U
1-13
U
0
U
0
0
U
2-3
U
0
U
0
0
U
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
U
0
0
U
2-8
U
0
U
0
0
U
2-9
U
0
U
0
0
U
2-10
U
0
U
0
0
U
2-11
U
0
X
-1
-1
X
2-12
U
0
O
1
1
U
2-13
U
0
U
0
0
U
3-4
I
2
E
3
5
I
3-5
U
0
U
0
0
U
3-6
U
0
U
0
0
U
3-7
U
0
U
0
0
U
3-8
U
0
U
0
0
U
3-9
U
0
U
0
0
U
3-10
U
0
U
0
0
U
3-11
U
0
X
-1
-1
X
3-12
U
0
O
1
1
U
3-13
U
0
U
0
0
U
4-5
A
4
A
4
8
A
4-6
I
2
E
3
5
I
4-7
I
2
I
2
4
I
4-8
U
0
I
2
2
O
4-9
U
0
U
0
0
U
4-10
U
0
U
0
0
U
4-11
U
0
X
-1
-1
X
4-12
U
0
I
2
2
O
4-13
U
0
U
0
0
U
5-6
E
3
A
4
7
E
5-7
O
1
I
2
3
O
5-8
U
0
E
3
3
O
5-9
U
0
O
1
1
U
5-10
U
0
U
0
0
U
5-11
U
0
I
2
2
O
5-12
U
0
I
2
2
O
5-13
U
0
U
0
0
U
6-7
I
2
I
2
4
I
6-8
U
0
E
3
3
O
6-9
U
0
O
1
1
U
6-10
U
0
U
0
0
U
6-11
U
0
U
0
0
U
6-12
U
0
I
2
2
O
6-13
U
0
U
0
0
U
7-8
E
3
E
3
6
E
7-9
U
0
O
1
1
U
7-10
U
0
U
0
0
U
7-11
U
0
I
1
1
U
7-12
U
0
U
0
0
U
7-13
U
0
U
0
0
U
8-9
A
4
A
4
8
A
8-10
U
0
I
2
2
O
8-11
U
0
I
2
2
O
8-12
U
0
O
1
1
U
8-13
O
1
I
2
3
O
9-10
E
3
A
4
7
E
9-11
U
0
O
1
1
U
9-12
U
0
O
1
1
U
9-13
O
1
O
1
2
O
10-11
U
0
I
2
2
O
10-12
U
0
U
0
0
U
10-13
U
0
O
1
1
U
11-12
U
0
O
1
1
U
11-13
U
0
O
1
1
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
8
A
2
2.6%
7-8
E
4
5.1%
4-5
I
6
7.7%
2-3
O
15
19.2%
0-1
U
48
61.5%
-1
X
3
3.8%
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
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6.2 作业单位工作性质符号
工艺过程图表符号及作用
说明作业单位及区域的扩充符号
颜色区别
黑白图纹
○操作
○成形或处理加工区
绿
○装配，部件装配拆卸
红
运输
与运输有关的作业单位/区域
桔黄
储存
储存作业单位/区域
桔黄
停滞
停放或暂存区域
桔黄
□检验
□检验、测试、检查区域
蓝
服务及辅助作业单位/区域
蓝
办公室或规划面积，建筑特征
棕
（灰）
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
重要
绿
O
1
一般
蓝
U
0
不重要
不着色
X
-1
不希望
棕
XX
-2，-3，-4，？
极不希望
黑
6.2绘制作业单位位置相关图
绘图步骤：
（1）首先定单位距离，我选的Ａ级的长度为３０，Ｅ、Ｉ、Ｏ、Ｕ的距离则分别为60、90、120.
（2）从作业单位综合相互关系表中取出A级关系作业单位对，有4-5，8-9两对，共涉及4个作业单位，按综合接近程度分数排序为4、8、5、9。
（3）将综合接近程度分数最高的作业单位4布置在位置相关图的中心位置，处理作业单位对4-5。
布置综合接近程度分数次高的作业单位8的位置，先将8和4的距离设为的四个单位长度，处理作业单位对8-9至此，A级关系已经大致处理完成。
（4）处理E级关系。
E级的作业单位对有1-2，5-6，7-8，9-10，所涉及到的作业单位排序为8、5、6、7、1、9、10、2。
首先处理和８有关的作业单位７，可将７放在８的下方，距离为60.同理先后处理剩下的作业单位。
需要注意的是，每次欲放置一个作业单位，要综合考虑该作业单位和已放置的作业单位的关系。
（5）同样的道理处理剩下的I、O、U级关系。
（6）注意X级关系，也就是11-2，11-3，11-4，微调11，使得11和2、3、4离得足够远，最后将11放在右下角，如图6.1所示。
（7）完成后最终得到图6.1柴油机油泵厂作业单位位置相关图。
值得说明的是，以下这张图是在初稿完成后多次修改得到的，图6.1把原先大致在一条线上的作业单位都尽量协调到了一条直线上，最终得到一个大致三层的位置相关图。
（8）详细位置相关图见附图1
图6.1柴油机油泵厂作业单位位置相关图
七．作业单位面积相关分析
将图6.1中的作业单位“加上”面积，并加以协调、分析，得到图7.1柴油机油泵厂作业单位面积相关图
详细位置相关图见附图2
图7.1柴油机油泵厂作业单位面积相关图
八．工厂总平面布置可行方案
根据图7.1作业单位面积相关图和工厂实际的地理位置（如下图8.1所示），最终得到3个可行方案：
方案1：
如图8.2所示
图8.2方案一平面布置图
方案二：
如图8.3所示
图8.3方案二平面布置图
方案三：
如图8.4所示
图8.4方案三平面布置图
九．评价方案并择优
9.1.计算权重
列出一些重要影响因素，计算他们的权重如下表所示：
表9.1评价指标权重表
9.2方案评定
表9.2方案评定表
由计算结果可知，方案三的得分最高，因此最终选择方案三作为最终的总平面布置图。
实际上，方案一的优点主要在于综合服务楼的布置，将11放在右下端之后可以很方便的进行服务部门的服务，比如停车厂可以布置得很宽阔，但是造成了7-8，9-10两组作业单位对的远离，使得物流效率相对而言比较低。
方案三是方案二的改进方案，在保证了物流效率的前提之下对服务楼的布局进行了改进，提高了生产管理的方便以及服务部门效率的提高。
最终选择了方案三。
详细总平面布置图见附图3
十．总结
通过这次课程设计，我收获颇丰：
1、复习和运用了物流工程的想过知识，对之前学到过的知识加深了印象。
以前对物流关系和非物流关系的区分并不是很明确，这次课程设计是我对作业单位的关系有了系统的、深刻的认识。
2、切实感受了设施规划与物流理论在实际规划中的指导意义。
通过一步一步的计算结果到最后得出总平面布置图，每一步都有科学理论做依据。
在最后的方案中，先提出三个方案中采用模糊评价的方法，加强了方案的可操作性。
3、切实掌握了AUTOCAD的使用方法。
本次课程设计全部的图表我都是在电脑上操作的，巩固了对计算机制图的使用。
在有CAD作图的时候，我认识到了计算机绘图和手工绘图的区别：
计算机绘图更倾向于模块化。
要想提高计算机绘图的效率，最好一类一类地去做。
而且，事先要做好准备工作，比如说在画图之前要将图层预先设定好，把需要用的块设定好，如此计算机绘图才能有效率，也才能更精确。
参考文献：
1.合肥工业大学工业工程教研室，设施规划与物流分析课程设计指导书，2008.11
2.朱耀祥、朱立强，设施规划与物流，北京：
机械工业出版社，2005
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