实例某液压转向器厂的设施布置设计解读.docx
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实例某液压转向器厂的设施布置设计解读
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课程设计说明书某液压转向器厂的设施布置设计
学院:
机械与车辆学院
专业:
姓名:
指导老师:
机械工程及自动化学号:
职称:
中国·珠海
二○一二年十二月
摘要
随着现代系统优化技术的发展和计算机辅助设计技术的应用,工厂布置设计已广泛地采用计算机辅助设计进行设施规划与布置。
由于影响设施布置的因素错综复杂,并且因素之间存在着相互影响,相互制约,大多数因素具有不确定性。
因此,在设施布置设计中常以物流分析作为主要内容,大多数计算机辅助布置设计软件也都是以物流为主线,采用定量分析与定性分析结合的方法分析布置方案,并将定性分析转化为定量分析,以充分发挥计算机擅长于分析问题的优点。
掌握与应用计算机辅助设施布置设计的方法和程序已成为必然要求。
本次《设施规划与物流》课程设计将以SLP等方法对液压转向器厂进行总平面布置设计。
关键词:
设施规划与物流SLP方法物流分析相互关系分析平面布置设计
目录课程设计任务书
设计任务分解表
一绪论
二输入基本要素分析
2.1液压转向器结构及参数
2.2作业单位划分
2.3液压转向器生产工艺过程
2.3.1零件的制作与外购
2.3.2标准件、外购件与半成品暂存2.3.3组装
2.3.4性能测试
2.3.5产品存储
三产品工艺过程分析
3.1计算物流量
3.2绘制各零件的工艺过程图
3.3绘制产品总工艺过程图
四物流分析
4.1绘制从至表
4.2绘制物流强度总汇表
4.3物流强度等级划分
4.4绘制物流单位相关图
五作业单位非物流相互关系分析
5.1作业单位相互关系的决定因素5.2作业单位相互关系等级的划分5.3作业单位相互关系分析
六作业单位综合相互关系分析
七工厂总平面布置
7.1综合接近程度
7.2作业单位位置相关图
7.3作业单位面积相关图
7.4工厂总平面布置图
八方案的评价与选择
九、总结与展望
绪论
了完成工厂总平面布置设计,需要从拟生产的产品品种和产量出发,对产品组成情况进行分析研究;确定各零件、部件生产类型,制定出各个零件、部件的加工、装配工艺流程;根据工艺流程和各阶段的特点划分出生产车间;根据生产需要设置必要的职能部门以及附属生产和生活服务部门;制定生产计划大纲;根据生产大纲以及约束条件,选择设施布置设计方法;进行布置设计,得出多个可行的方案;选择最优方案,完成工厂布置设计。
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,采用一套表达极强的图例符号和简明表格,通过一系列条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。
系统布置设计(SLP编制如图1所示。
图1系统布置设计(SLP编制图
2
二输入基本要素分析
2.1液压转向器结构及参数
题目:
某液压转向器厂的设施布置设计,公司有地30000m2。
厂区南北为300m,厂区东西宽100m。
该厂预计需要工人400人,计划建成年产60000套液压转向器的生产厂,需要完成工厂总平面布置设计。
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,适合于按产品原则布置,宜采用流水线的组织形式。
液压转向器的基本结构如图2所示,由22个零件以及组件构成,每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。
图2(a液压转向器的结构图
3
图2(b液压转向器的结构图
表1液压转向器明细表
2.2作业单位划分
根据液压转向器的结构及工艺特点,设立如表2所示的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作业单位建筑汇总表
4
2.3液压转向器生产工艺过程
液压转向器结构比较简单,因此,生产工艺过程也比较简单,总的工艺过程可分
为:
零、组件的制作与外购;半成品暂存、组装;性能试验与成品存储等阶段。
2.3.1零件的制作与外购
液压转向器上的标准件、异型件如塑料护盖、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,其他零件由本厂自制,其工艺过程分别见表3~15表所示。
表中各工序加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/该工序材料利用
率。
2.3.2标准件、外购件与半成品暂存
生产出的零、组件经检验合格后,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。
2.3.3组装
所有零件、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。
2.3.4性能测试
所有组装出的液压转向器均需进行性能实验,试验合格的成品送人成品库,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%。
2.3.5产品存储
所有合格液压转向器存放在成品库等待出厂。
表3连接块组件加工工艺过程表
5
表4前盖加工工艺过程表
表5挡环加工工艺过程表
表6滑环加工工艺过程表
表7联动器加工工艺过程表
6
表8阀体加工工艺过程表
表9阀芯加工工艺过程表
表10阀套加工工艺过程表
表11隔盘加工工艺过程表
7
表12限位柱加工工艺过程表
表13定子加工工艺过程表
表
14转子加工工艺过程表
表15后盖加工工艺过程表
8
三产品工艺过程分析
3.1计算物流量
通过对产品的加工、组装、检查等加工阶段及各工艺过程路线分析,计算个工艺各工序加工前工件单位质量及产生的废料重量,并根据全年产量计算全年物流量。
具体计算过程如表16所示。
表16各零件物流量计算
9
10
3.2绘制各零件的工艺过程图
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,如图3-图15所示。
图中序号分别是:
1-原材料库,2-铸造车间,3-热处理车间,4-机加车间,5-精密车间,6-半成品库。
图3连接块组件物流量图4前盖物流量
图5挡环物流量图6滑环物流量
11
图7联动器物流量图8阀体物流量
图9阀芯物流量图10阀套物流量
图11隔盘物流量图12限位柱物流量
图13定子物流量图14转子物流量
图15后盖物流量
3.3绘制产品总工艺过程图
液压转向器总的生产过程可以分为零件加工阶段→总装阶段→性能试验阶段,所有零件、组件在组装车间集中组装。
将液压转向器所有工艺过程汇总在一张图中,得到液压转向器总工艺过程图,如图16所示。
该图清楚地表示出液压转向器生产的全过程以及各工序和各作业单位之间的物流情况,为进一步深入的物流分析奠定了基础。
四物流分析
4.1绘制从至表
绘制出液压转向器工艺过程物流从至表,如表17所示。
表17:
液压转向器加工工艺从至表
4.2绘制物流强度总汇表
根据产品的工艺过程和物流从至表,统计各单位之间的物流强度,并将物流强度汇总到物流强度汇总表,如表18所示。
表18物流强度汇总表
4.3物流强度等级划分
在SLP方法中,将物流等级划分为5个等级,用符号A、E、I、O、U分别表示超高物流强度、特高物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运等5种物流状况,各种状况所占据的比例如表19所示。
具体使用时,个作业单位或物流路线的物流强度等级,应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。
表19物流强度等级划分表
针对液压转向器的工艺过程图,利用表18中统计的物流量,按由大到小的顺序绘制物流强度分析表19。
表19中未出现的作业单位之间不存在固定的物流,因此,物流强度等级为U级。
表19物流强度分析表
4.4绘制物流单位相关图
根据以上分析,绘制作业单位物流相关图,如图17所示。
作业单位名称原料车间铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品间组装车间性能试验室成品库办公、服务楼维修设备车间
IO
O
UUUUUUUU
UUUU
U
UUUU
U
UU
UUUU
U
U
U
U
图17作业单位物流相关图
五作业单位非物流相互关系分析
5.1作业单位相互关系的决定因素
作业单位相互关系的影响因素与企业的性质有很大的关系,不同的企业,作业单位的设置不一样,作业单位间的相互影响也不一样。
影响作业单位相互关系密切程度的主要因素有:
1物流量;2工作流程;3作业性质相似;4使用相同的设备;5使用同一场地;6使用相同的文件档案;7使用相同的公用设施;
8使用同一组人员;9工作联系频繁程度;10监督和管理方便;
11噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响;
12服务的频繁和紧急程度等。
5.2作业单位相互关系等级的划分
根据R.Muther在SLP中的建议,每个项目重点考虑的因素不应超过8~10个。
在SLP中作业单位相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X六个等级,各等级的含义及所占比例如表20所示。
表20作业单位相互关系等级
符号
含义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
不希望接近
酌情而定
比例(%2—53—105—1510—2545—80AEIOUX
5.3作业单位相互关系分析
针对液压转向器生产特点,制定各作业单位间相互关系密切理由表,如表21所示。
为了评价作业单位之间的相互关系程度,首先应制定出一套“基准相互关系表”,其他作业单位之间的相互关系,可以通过对照基准相互关系表来确定。
表22给出的基准相互关系可作为实际工作时的参考。
在此基础上建立非物流作业单位相互关系图,如图18所示。
表21作业单位间相互关系密切理由
表22基准相互关系表
17
18
作业单位名称原料车间热处理车间机加工车间精密车间半成品间组装车间性能试验室成品库办公、服务楼维修设备车间
A/3
2E/1
A/1I/1U
X/6
UUUUU
U
UU
O
U
UU
U
U
UUU
UE
U
U
UX/5I/3I/3O/1
I/3X/5
A/1
O/8O/4O/4X/5I/2
I/2
I/2
E/2E/2
O/7
图18作业单位非物流相关图
六作业单位综合相互关系分析
在大多数工厂中,各作业单位之间既有物流联系也有非物流联系,两个作业单位之间的相互关系应包括物流关系与非物流关系。
因此,在SLP中,要将作业单位物流的相互关系与非物流相互关系合并,求出合成的相互关系,即综合相互关系,然后从各作业单位综合相互关系出发,实现各作业单位的合理布置。
一般按照以下步骤建立作业单位综合相互关系表:
1、确定物流与非物流相互关系的相对重要性。
一般地,物流与非物流相互关系的相对重要性比值nm:
不应超过1:
3~3:
l。
这里选取加权值nm:
=2:
1
2、量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。
一般,取A=4,E=3,I=2,O=1,U=0,X=-1。
3、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iA和jA,其物流相互关系等级为H,非物流的相互关系密切程度等级为K,则作业单位iA与jA之间的综合相互关系密切程度ijR为:
ijR=nKmH。
4、综合相互关系等级划分。
ijR是一个量值,需要经过等级划分,才能建立与物
流相关表相似的、符号化的作业单位综合相互关系表。
综合相互关系的等级划分为A、E、I、O、U、X,各级别
ij
R值逐渐递减,且各级别的作业单位对数应符合一定的比例,如表23所示。
表23综合相互关系密级与划分比例
关系密级绝对必要靠近特别重要靠近重要一般不重要不希望靠近符号
A
E
I
O
U
X
作业单位对数比例(%1-3
2-5
3-8
5-15
20-85
0-10
综合关系计算,并绘制出综合相互表,如表24所示。
表24作业单位之间综合相互计算表
19
20
在表24中,综合关系分数取值范围未-1—12,按分数排序等处各分数段所占比例如表25所示。
表25综合相互关系密级等级划分
将表24中的综合关系总分转化为关系密级等级,绘制成作业单位综合相互关系图,如图19所示。
作业单位名称
原料车间铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品间组装车间性能试验室成品库办公、服务楼维修设备车间A
A
E
E
E
E
I
I
U
I
U
X
U
U
U
U
U
UU
X
U
U
UU
XU
U
UU
U
XUOX
O
U
O
UU
I
UO
U
U
I
U
I
U
U
OU
U
I
E
E
图19作业单位综合相互关系图
七工厂总平面布置
7.1综合接近程度
由于液压转向器厂的作业单位之间的相互关系数目较多,为绘图方便,先计算各
21
作业单位之间的综合接近程度,如表26所示。
综合接近程度分数越高,说明该作业单位越应该靠近布置图的中心;分数越低,说明该作业单位越应该远离布置图的中心。
因此,布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行。
各作业单位布置顺序依次为:
(1机加工车间;(2原材料库;(3组装车间(4设备维修车间;(5标准间、半成品库;(6性能试验室;(7铸造车间;(8精密车间;(9成品库;(10热处理车间;(11办公、服务楼。
表26综合接近程度排序表
作业单位代号1234567891011综合接近程度排序
1234567891011
A
4
A
4
U
A
4
2
105
8
3
10
14
1
7
7
9
5
9
3
7
6
5
9
29411
7.2作业单位位置相关图
在绘制作业单位位置相关图时,作业单位之间的相互关系用表27所示的连线类型来表示。
为了绘图简便,用“○”内标注号码来表示作业单位,而不严格地区分作业单位的性质。
液压转向器厂作业单位位置相关图如图20所示。
表27关系密级表示法
符号系数值线条数密切程度等级颜色范围
AEIOUXXX
4
3
2
1
-1
-2
绝对重要
特别重要
重要
一般
不重要
不希望
极不希望
红桔黄绿蓝不着色棕黑
图20液压转向器厂作业单位位置相关图
7.3作业单位面积相关图
选取绘图比例1:
1000,绘制单位为mm,液压转向器厂作业单位面积相关图,如图21所示。
图21液压转向器厂作业单位面积相关图
7.4工厂总平面布置图
根据液压转向器厂的特点,考虑相关规定以及各方面的限制条件,得到液压转向器厂平面布置方案图,如图22、图23、图24所示。
八方案的评价与选择
运用加权因素法对液压转向器厂进行评价,其评价过程和评价结果如表28所示。
表28加权因素评价表
由综合排序可选出B方案为最佳方案,因此选B方案为液压转向器厂的总体布置方案。
27
九总结与展望28
参考文献1、邹安全.企业物流工程.北京:
中国物资出版社,20052、邹安全.张红波.全春光.设施规划与物流分析课程设计指导书.湖南:
湖南科技大学工业工程系,20063、齐二石等.物流工程.北京:
中国科学技术出版社,20044、程国全等.物流规划与设计.北京,中国物资出版社,20035、汪应洛编.工业工程.沈阳:
东北大学出版社,199729
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- 实例 液压 转向器 设施 布置 设计 解读