《設(shè)施規(guī)劃與物流課程設(shè)計(jì)-某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《設(shè)施規(guī)劃與物流課程設(shè)計(jì)-某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置設(shè)計(jì).doc（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、12級(jí)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目 某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置設(shè)計(jì)組長(zhǎng)（學(xué)號(hào)）：組員（學(xué)號(hào)）： 學(xué) 院： 安全與環(huán)境工程 班 級(jí)： 工業(yè)1202班 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2015-6-12至6-26 摘 要隨著制造業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，許多制造企業(yè)需要新建廠區(qū)以擴(kuò)大生產(chǎn)，或者需要對(duì)原有的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。越來(lái)越多的企業(yè)管理者和工程技術(shù)人員開(kāi)始重視設(shè)施布置問(wèn)題，設(shè)施布置包括新生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和已有生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化。對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)施布置是否合理，將對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響。因此，對(duì)制造業(yè)設(shè)施布置設(shè)計(jì)及優(yōu)化問(wèn)題的研究具有重要的意義。首先，本文簡(jiǎn)單的闡述了設(shè)施布置設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，著重介紹了系
2、統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法（SLP）。其次，以某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置的設(shè)計(jì)為實(shí)例，應(yīng)用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)的相關(guān)理論知識(shí)對(duì)新工廠的設(shè)施布置進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，得到初步方案。最后基于加權(quán)因素比較法進(jìn)行設(shè)施布置方案的評(píng)價(jià)與選擇，從而得出最優(yōu)方案。關(guān)鍵字：設(shè)施布置；系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)；評(píng)價(jià)與選擇ABSTRACTWith the transformation of manufacturing production mode, many manufacturing enterprises need to build the new plant to expand production, or need to optimize t
3、he original production system. More and more business managers and engineering and technical personnel have begun to pay attention to the facilities layout problem. The facility layout includes the design of the new production system and the optimization of the existing production system. For manufa
4、cturing, facilities layout is reasonable, will have a long-term impact on the operation of the production system. Therefore, it is of great significance to study the layout design and optimization of manufacturing facilities. First, this paper briefly expounds the relevant theory of facility layout
5、design, and emphatically introduces the system layout design method (SLP). Secondly, to a transmission valve deceleration factory facility layout design as an example, the relevant theoretical knowledge of layout design of application system of new plant facility layout of planning and design, the p
6、reliminary scheme. Finally, the evaluation and selection of facility layout scheme is based on the weighted factor comparison method, and the optimal scheme is obtained.Key words: facility layout; system layout design; evaluation and selection目 錄1 前言12 設(shè)施布置設(shè)計(jì)相關(guān)理論22.1 設(shè)施布置設(shè)計(jì)22.2 設(shè)施布置設(shè)計(jì)的原則及基本形式22.3 設(shè)施
7、布置設(shè)計(jì)的方法23 系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)43.1 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法的基本要素43.2 系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)程序模型44 基于SLP的某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置設(shè)計(jì)74.1 基本要素分析74.2 繪制工藝過(guò)程圖104.3 物流相互關(guān)系分析134.4 作業(yè)單位相互關(guān)系分析154.5 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表174.6 作業(yè)單位位置相關(guān)圖194.7 作業(yè)單位面積相關(guān)圖214.8 繪制工廠平面布置215 設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與選擇24參考文獻(xiàn)25致 謝261 前言制造業(yè)是其他行業(yè)的基礎(chǔ)，制造業(yè)的發(fā)展水平在很大程度上決定著一個(gè)國(guó)家的總體經(jīng)濟(jì)狀況。在全球競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，制造類(lèi)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式正逐步想集團(tuán)化和國(guó)際化發(fā)展，
8、生產(chǎn)設(shè)施大規(guī)模興建。與此同時(shí)，制造業(yè)的生產(chǎn)方式從大規(guī)模生產(chǎn)方式開(kāi)始向更具柔性的大批量定制生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，原有的設(shè)施布置漸漸不適應(yīng)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，需要對(duì)原有的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)優(yōu)化。目前，為了順應(yīng)市場(chǎng)的變化和在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下去，越來(lái)越多的制造類(lèi)企業(yè)開(kāi)始關(guān)注設(shè)施布置設(shè)計(jì)及優(yōu)化問(wèn)題。，并且意識(shí)到物流合理化是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)設(shè)施設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在制造業(yè)中，各個(gè)設(shè)施之間物料流動(dòng)是生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)，高效的物流運(yùn)作是降低運(yùn)營(yíng)成本、縮短產(chǎn)品交貨時(shí)間、加強(qiáng)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。無(wú)論是新生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還是舊生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)優(yōu)化，都需要一個(gè)科學(xué)的設(shè)施布置方案，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)物流的合理化，減少不必要的的投資，
9、減少物料搬運(yùn)，減少運(yùn)營(yíng)成本，有效的利用空間、設(shè)備、為職工提供舒適、安全的生產(chǎn)環(huán)境。從而為企業(yè)贏得市場(chǎng)。本課程設(shè)計(jì)是對(duì)制造業(yè)設(shè)施布置問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研與分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，掌握制造類(lèi)企業(yè)內(nèi)部物流的特征及工廠設(shè)施布局存在的普遍問(wèn)題，利用工業(yè)工程理論、系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法等知識(shí)，研究制造業(yè)設(shè)施布置方案的設(shè)計(jì)，利用系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法、物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析方法、加權(quán)因素比較法等知識(shí)探索制造業(yè)設(shè)施布置方案的優(yōu)化模型。對(duì)于制造業(yè)而言，良好的設(shè)施布置是提高生產(chǎn)系統(tǒng)效率、改善生產(chǎn)系統(tǒng)功能的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)。2 設(shè)施布置設(shè)計(jì)相關(guān)理論2.1 設(shè)施布置設(shè)計(jì)設(shè)施布置設(shè)計(jì)（Facility Layout）簡(jiǎn)稱為設(shè)施布置
10、，它是根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和生產(chǎn)計(jì)劃，在已經(jīng)確定的空間場(chǎng)所內(nèi)，按照從原材料的輸入、零部件和產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造，到成品的包裝、運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程，力爭(zhēng)將物料、設(shè)備、人員所需的空間作最適當(dāng)?shù)姆峙?，已獲得最大的生產(chǎn)效益。設(shè)施布置包括作業(yè)單位的總體布置和作業(yè)單位內(nèi)部的局部布置，在制造業(yè)中，他包括工廠總平面布置（簡(jiǎn)稱為工廠布置）和車(chē)間布置。本課程設(shè)計(jì)研究的是工廠總平面布置的設(shè)計(jì)。2.2 設(shè)施布置設(shè)計(jì)的原則及基本形式（1）設(shè)施布置設(shè)計(jì)的原則工藝流程合理，盡量使生產(chǎn)對(duì)象流動(dòng)順暢，重視各作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度，同時(shí)避免工序間的往返、交叉。適應(yīng)廠區(qū)內(nèi)外運(yùn)輸要求，運(yùn)輸路線短捷順直。合理用地，最有效的利用空間。安全生產(chǎn)
11、，減少環(huán)境污染。（2）設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基本形式工藝原則布置。也稱為機(jī)群式布置。這種布置形式的特點(diǎn)就是同種類(lèi)型的設(shè)備和人員集中在一個(gè)地方。它適用于多品種、小批量的生產(chǎn)模式。產(chǎn)品原則布置。也稱為流水線布置，它是一種根據(jù)產(chǎn)品制造的步驟來(lái)安排設(shè)備的方式。固定式布置。該種布置形式適用于特大型設(shè)備（如輪船、飛機(jī)）的生產(chǎn)制造。成組布置原則。成組原則布置又稱為混合原則布置，介于產(chǎn)品原則布置和工藝原則布置之間，它是將不同的機(jī)器組成工作單元來(lái)對(duì)工藝和形狀相似的零部件進(jìn)行加工。適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)類(lèi)型。2.3 設(shè)施布置設(shè)計(jì)的方法設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)發(fā)展至今，設(shè)施布置的設(shè)計(jì)方法主要有一下5類(lèi)。（1）擺樣法。它是指把按
12、照一定比例制成的樣片擺放在同一比例的平面圖上，用來(lái)模擬生產(chǎn)系統(tǒng)的組成，然后通過(guò)各種樣片也就是各作業(yè)單位的相互關(guān)系分析，調(diào)整平面圖上樣片的位置，來(lái)得到不同的布置方案，直到得到較優(yōu)的布置方案為止。（2）數(shù)學(xué)模型法。它是指利用數(shù)學(xué)、系統(tǒng)工程、運(yùn)籌學(xué)的模型和技術(shù)來(lái)研究設(shè)施布置問(wèn)題，從而減弱在設(shè)施布置中的決策的主觀性，提高布置的精確性。（3）圖解法。它是指將擺樣法與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，主要包括螺旋規(guī)劃法、運(yùn)輸行程圖及簡(jiǎn)化布置規(guī)劃法等。（4）系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)法。系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)（Systematic Layout Planning，簡(jiǎn)稱SLP）法是設(shè)施布置的設(shè)計(jì)方法中最具有代表性的，應(yīng)用最廣泛的方法。（5）計(jì)算機(jī)
13、輔助設(shè)施布置技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)慢慢發(fā)展為建立數(shù)學(xué)模型利用特定算法求解最優(yōu)布置方案，人工智能技術(shù)的發(fā)展為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置提供了許多新算法，主要有模擬退火、遺傳算法等。3 系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)在設(shè)施布局設(shè)計(jì)的五大類(lèi)方法中，系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)法是基礎(chǔ)，也是最具有代表性、應(yīng)用最廣泛的方法。美國(guó)布置設(shè)計(jì)權(quán)威之一的R繆瑟在總結(jié)了大量工廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了經(jīng)典的系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)（Systematic Layout Planning，SLP）方法，簡(jiǎn)稱SLP法。SLP法是一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關(guān)系分析為主線的設(shè)施布置設(shè)計(jì)方法，適用于工廠的新建、擴(kuò)建或改建中對(duì)設(shè)施的布置或調(diào)整。3.1 系統(tǒng)布置設(shè)
14、計(jì)方法的基本要素進(jìn)行設(shè)施布置設(shè)計(jì)要考慮眾多因素，在系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)法中，按照R繆瑟的觀點(diǎn)，最基本的要素是產(chǎn)品（Product），產(chǎn)量（Quantity），生產(chǎn)路線（Route）、輔助服務(wù)部門(mén)（Supporting Service）和時(shí)間（Time），一般形象的簡(jiǎn)稱為P、Q、R、S、T，具體說(shuō)明見(jiàn)下表1。表1 設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基本要素設(shè)計(jì)要素具體內(nèi)容P:產(chǎn)品（材料或服務(wù)）是指系統(tǒng)將要生產(chǎn)的商品、原材料、加工的零件和成品等。它影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的組成。生產(chǎn)設(shè)備的類(lèi)型、物料搬運(yùn)方式等。這一要素具體包括種類(lèi)、型號(hào)、零部件、產(chǎn)品特征，主要由生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供。Q：產(chǎn)量（數(shù)量）是指所生產(chǎn)、供應(yīng)或使用的商品量，
15、一般用所生產(chǎn)產(chǎn)品的重量或者體積表示，產(chǎn)量Q影響著設(shè)施規(guī)模、車(chē)間所需設(shè)備數(shù)量、生產(chǎn)系統(tǒng)的物流量等。R：生產(chǎn)路線（工藝過(guò)程）它是工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的成果，是指為了生產(chǎn)出合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的設(shè)備表、工藝過(guò)程圖、工藝過(guò)程卡等。它影響著各設(shè)施間的相互關(guān)系、設(shè)施的位置、物料搬運(yùn)路線等。S：輔助服務(wù)部門(mén)它是指為了保證企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)正常運(yùn)行所必需的工具、維修、動(dòng)力、管理部門(mén)、收費(fèi)、發(fā)運(yùn)、停車(chē)場(chǎng)、綠化帶以及后勤保障部門(mén)等。這些部門(mén)是生產(chǎn)的支持系統(tǒng)。T：時(shí)間（時(shí)間安排）它是指在什么時(shí)候，用多少時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品3.2 系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)程序模型系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)通過(guò)作業(yè)單位相互關(guān)系的等級(jí)劃分，使設(shè)施布置由定性階段發(fā)展到定量階段
16、，是當(dāng)前工廠布局設(shè)計(jì)的主流方法，其設(shè)計(jì)程序模式可表示為下圖1所示。圖1 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)法的基本模式整個(gè)過(guò)程包含以下幾個(gè)方面：（1）準(zhǔn)備原始資料在布置設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須明確給出基本要素產(chǎn)品、產(chǎn)量、工藝流程、輔助服務(wù)部門(mén)及時(shí)間安排等這些原始資料，同時(shí)也需要對(duì)作業(yè)單位的劃分進(jìn)行分析，通過(guò)分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。所有這些均作為系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)的原始材料。（2）物流分析與作業(yè)單位相關(guān)關(guān)系分析針對(duì)某些以生產(chǎn)流程為主的工廠，物料移動(dòng)是工藝過(guò)程的主要部分時(shí)，物流分析是布置設(shè)計(jì)中最重要的方面。物流分析的結(jié)果可以用物流強(qiáng)度等級(jí)及物流相關(guān)系來(lái)表示，非物流的作業(yè)單位間的相互關(guān)系可以用關(guān)系的密切及相互關(guān)系來(lái)表示
17、。在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關(guān)系時(shí)可采用簡(jiǎn)單的加權(quán)法將物流相關(guān)表及作業(yè)單位間相互關(guān)系表綜合成綜合相互關(guān)系表。（3）繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖根據(jù)物流相關(guān)表，考慮每隊(duì)作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)的高低，決定兩作業(yè)單位相對(duì)位置的遠(yuǎn)近，得出各作業(yè)單位之間的相關(guān)位置關(guān)系。（4）作業(yè)單位占地面積計(jì)算各作業(yè)單位所需的占地面積與設(shè)備、人員、通道及輔助裝置等有關(guān)，計(jì)算出的面積應(yīng)與可用面積相適應(yīng)。（5）繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。4 基于SLP的某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置設(shè)計(jì)某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠現(xiàn)有地10800平方米，南北為120米，東西
18、寬90米，預(yù)計(jì)需要工人300人，計(jì)劃建成年產(chǎn)10000套傳動(dòng)閥門(mén)減速器的廠，采用系統(tǒng)化布置設(shè)計(jì)方法對(duì)該廠進(jìn)行設(shè)施布置設(shè)計(jì)。4.1 基本要素分析（1）基本結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)本產(chǎn)品由15個(gè)零件構(gòu)成。每個(gè)零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表2中。表2 零件明細(xì)表產(chǎn)品名稱：XJ系列減速器產(chǎn)品代號(hào)：JSQ計(jì)劃年產(chǎn)量：10000序號(hào)零件名稱零件代號(hào)外購(gòu)自制單位數(shù)量單件重量/Kg總重量/kg1手輪JSQ-0112200002中心齒輪軸JSQ-0211100003端蓋JSQ-0310.550004行星齒輪JSQ-0430.5150005銷(xiāo)GB/T6830.039006內(nèi)齒圈JSQ-0510.0110
19、07連接盤(pán)JSQ-0611100008行星架JSQ-0710.330009軸套JSQ-0810.0550010蝸桿JSQ-09111000011左端蓋JSQ-1010.4400012殼體JSQ-1111.51500013蝸輪JSQ-1210.8800014減速器蓋JSQ-1312.52500015指示盤(pán)JSQ-1410.04400（2）作業(yè)單位劃分根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，設(shè)立如表3所示的10個(gè)單位，分別承擔(dān)原材料存儲(chǔ)、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗(yàn)、生產(chǎn)管理等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。表3 作業(yè)單位建筑物匯總表序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱用途建筑面積（m2）1原材料倉(cāng)庫(kù)外購(gòu)件、原材料及油料存儲(chǔ)2530
20、2鑄造車(chē)間毛皮鑄造20303熱處理車(chē)間對(duì)個(gè)零件的熱處理機(jī)電鍍22304機(jī)加工車(chē)間對(duì)毛坯及各零件的機(jī)械加工30255半成品庫(kù)對(duì)生產(chǎn)出的零、組件暫時(shí)存儲(chǔ)20206總裝車(chē)間將各部件裝配成型、噴漆20457性能試驗(yàn)室對(duì)成品的測(cè)試及質(zhì)量檢查20358成品倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)成品存儲(chǔ)17359維修車(chē)間設(shè)備及零部件維修202010辦公樓技術(shù)和管理人員辦公室3025（3）生產(chǎn)工藝過(guò)程由于減速器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因此其生產(chǎn)工藝過(guò)程也很簡(jiǎn)單，總的工藝過(guò)程可分為零、組件制作與外購(gòu)，半成品暫存，組裝，性能試驗(yàn)與成品存儲(chǔ)等階段。零、組件制作與外購(gòu)。自制零、組件的生產(chǎn)工藝過(guò)程分別見(jiàn)表410表所示。表中各工序加工前工件重量=該工序加工后工
21、件重量/該工序材料利用率。標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件與半成品暫存。生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)車(chē)間內(nèi)檢驗(yàn)合格后，進(jìn)入半成品庫(kù)暫存。定期訂購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件和外協(xié)件均放在半成品庫(kù)。組裝。所有零、組件在組裝車(chē)間集中組裝成減速器成品。性能試驗(yàn)。所有組裝出的減速器均需進(jìn)行性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格的成品送入成品庫(kù)，試驗(yàn)不合格的返回組裝車(chē)間進(jìn)行修復(fù)。一次組裝合格率估計(jì)值為80%，二次組裝合格率為100%。成品存儲(chǔ)。所有合格減速器存放在成品庫(kù)待出廠。表4 手輪加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg手輪JSQ-01HT20021000020000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率1原材料倉(cāng)庫(kù)準(zhǔn)備鑄錠2鑄造車(chē)間
22、鑄造703熱處理車(chē)間正火4機(jī)加工車(chē)間車(chē)、銑、鉆805熱處理車(chē)間電鍍表5 中心齒輪軸加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg中心齒輪軸JSQ-0245鋼11000010000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率續(xù)表51原材料倉(cāng)庫(kù)備件2熱處理車(chē)間正火3機(jī)加工車(chē)間粗車(chē)、粗銑804熱處理車(chē)間淬火5機(jī)加工車(chē)間精車(chē)、精銑90表6 端蓋加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg端蓋JSQ-03HT2000.5100005000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率1原材料倉(cāng)庫(kù)準(zhǔn)備鑄錠2鑄造車(chē)間鑄造603熱處理車(chē)間正火4機(jī)加工車(chē)間鉆、鏜、銑80表7
23、行星齒輪加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg行星齒輪JSQ-0445鋼0.5100005000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率1原材料倉(cāng)庫(kù)備件2熱處理車(chē)間正火3機(jī)加工車(chē)間粗銑、鉆孔804熱處理車(chē)間淬火5機(jī)加工車(chē)間精銑、精鏜90表8 蝸桿加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg蝸桿JSQ-0945鋼11000010000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率1原材料倉(cāng)庫(kù)備料2機(jī)加工車(chē)間粗車(chē)3熱處理車(chē)間正火804機(jī)加工車(chē)間精車(chē)90表9 殼體加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg殼體JSQ-11HT
24、2001.51000015000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率1原材料倉(cāng)庫(kù)備料2鑄造車(chē)間鑄造753機(jī)加工車(chē)間粗銑、精銑、鉆孔80表10 蝸輪加工工藝過(guò)程卡零件名稱零件代號(hào)材料單件重量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量總重量/kg蝸輪JSQ-12QT5000.8100008000序號(hào)部門(mén)（車(chē)間）名稱工序內(nèi)容材料利用率1原材料倉(cāng)庫(kù)備件2熱處理車(chē)間正火3機(jī)加工車(chē)間粗車(chē)、粗銑704熱處理車(chē)間淬火5機(jī)加工車(chē)間精車(chē)、精銑804.2 繪制工藝過(guò)程圖（1）計(jì)算各零件物流量通過(guò)對(duì)產(chǎn)品加工、組裝、檢驗(yàn)等加工階段以及工藝過(guò)程路線的分析，計(jì)算每個(gè)工藝過(guò)程各工藝加工前工件單件重量及產(chǎn)生的廢料重量，如表11。表11 各零件物流量計(jì)
25、算產(chǎn)品名稱毛重/kg廢料/kg第一加工區(qū)廢料第二加工去廢料手輪2/（0.7*0.8）=3.5713.571*0.3=1.0713.571*0.7*0.2=0.500中心齒輪軸1/（0.8*0.9）=1.3891.389*0.2=0.2781.389*0.8*0.1=0.111端蓋0.5/（0.6*0.8）=1.0421.042*0.4=0.4171.042*0.6*0.2=0.125行星齒輪0.5/（0.8*0.9）=0.6940.694*0.2=0.1390.694*0.8*0.1=0.056蝸桿1/（0.8*0.9）=1.3891.389*0.2=0.2781.389*0.8*0.1=0.
26、111殼體1.5/（0.75*0.8）=2.52.5*0.25=0.6252.5*0.75*0.2=0.375渦輪0.8/（0.7*0.8）=1.4291.429*0.3=0.4291.429*0.7*0.2=0.200（2）各零件的工藝過(guò)程圖根據(jù)各零件的加工工藝過(guò)程與物流量，繪制各零件的工藝加工圖和傳動(dòng)閥門(mén)減速器生產(chǎn)工藝過(guò)程圖，其中序號(hào)表示為：1原材料倉(cāng)庫(kù)，2鑄造車(chē)間，3熱處理車(chē)間，4機(jī)加工車(chē)間，5半成品庫(kù)，6總裝車(chē)間，7性能試驗(yàn)室，8成品庫(kù)，如圖29所示。圖2 手輪加工工藝過(guò)程 圖3 中心齒輪軸加工工藝過(guò)程圖4 行星齒輪加工工藝過(guò)程 圖5 蝸桿加工工藝過(guò)程圖6 渦輪加工工藝過(guò)程 圖7 端蓋
27、加工工藝過(guò)程圖8 殼體加工工藝過(guò)程圖9 傳動(dòng)閥門(mén)減速器生產(chǎn)工藝過(guò)程圖4.3 物流相互關(guān)系分析（1）物流從至表以特定的排列順序，按“行”排列物料搬運(yùn)的起始作業(yè)單元，以相同的排列順序按“列”排列物料搬運(yùn)的終止作業(yè)單元，記錄從起始作業(yè)單元至終止單元的所有物料搬運(yùn)量總和的行列相交的方陣表格。根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過(guò)程圖，計(jì)算出各作業(yè)之間的物流強(qiáng)度，繪制物流從至表，如表12所示。表12 物流從至表至從12345678910原材料庫(kù)鑄造車(chē)間熱處理車(chē)間機(jī)加工車(chē)間半成品庫(kù)總裝車(chē)間性能試驗(yàn)室成品倉(cāng)庫(kù)維修車(chē)間辦公樓1原材料庫(kù)7.1134.92鑄造車(chē)間3.1251.8753熱處理車(chē)間12.91214機(jī)加工車(chē)間1.389
28、6.35半成品庫(kù)11.696總裝車(chē)間14.0287性能試驗(yàn)室2.33811.698成品倉(cāng)庫(kù)9維修車(chē)間10辦公樓（2）物流強(qiáng)度分析及物流相關(guān)表作業(yè)單位對(duì)物流強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)以承擔(dān)物流量的比例或者物流路線的比例大小為標(biāo)準(zhǔn)，一般分為超強(qiáng)、特強(qiáng)、較大、一般、可忽略搬運(yùn)五種物流路線，以字母A、E、I、O、U表示，物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分參照表13。表13 物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分參照表物流強(qiáng)度等級(jí)符號(hào)物流路線比例（%）承擔(dān)的物流量比例（%）超強(qiáng)A1040特高E2030較大I3020一般O4010可忽略搬運(yùn)U0根據(jù)表12和表13，梳理出作業(yè)單元對(duì)以及其物流強(qiáng)度，進(jìn)而比較各單元的物流強(qiáng)度并對(duì)其大小進(jìn)行排序，并繪制物流強(qiáng)度
29、匯總表14。同時(shí)根據(jù)物流強(qiáng)度的大熊啊劃分作業(yè)單位對(duì)的物流等級(jí)，從而進(jìn)一步展開(kāi)物流分析，最后根據(jù)各作業(yè)單元的物流關(guān)系，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖10。表14 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠物流強(qiáng)度匯總表序號(hào)物流路線物流強(qiáng)度物流強(qiáng)度等級(jí)1127.113E2134.9I3233.125I4241.875O53412.912A6351O7436.3E8451.389O95611.69A106714.028A11762.338O127811.69A圖10 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠作業(yè)單位物流相關(guān)圖4.4 作業(yè)單位相互關(guān)系分析在生產(chǎn)制造企業(yè)中，作業(yè)單元間的相互關(guān)系，包括物流和非物流兩種相互關(guān)系。當(dāng)部分作業(yè)單位對(duì)環(huán)境的要求特別嚴(yán)格、
30、部分單元對(duì)之間物流強(qiáng)度不是很大時(shí)，非物流因素在相互關(guān)系中占主導(dǎo)地位。因此，對(duì)非物流關(guān)系進(jìn)行深入分析，能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估個(gè)各作業(yè)單元對(duì)之間的相互關(guān)系。不同的企業(yè)，作業(yè)單位的設(shè)置是不一樣的，作業(yè)單位間的相互關(guān)系的影響因素也是不一樣的，一般分為：（1）物流；（2）工作流程；（3）使用同種設(shè)備；（4）作業(yè)性質(zhì)相似；（5）共用場(chǎng)地；（6）文件檔案相同；（7）同組人員；（8）公用設(shè)施一致；（9）監(jiān)督、管理方便；（10）工作聯(lián)系頻繁程度；（11）噪音、輻射、振動(dòng)等。根據(jù)R繆瑟的建議，每個(gè)項(xiàng)目重點(diǎn)考慮的非物流因素應(yīng)小于10個(gè)。針對(duì)廠區(qū)實(shí)際情況，非物流因素見(jiàn)表如表15所示，作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)如表16。表15 非
31、物流密切程度等級(jí)劃分參照表符號(hào)含義說(shuō)明比例（%）A絕對(duì)重要25E特別重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X負(fù)的密切程度不希望接近、酌情而定表16 作業(yè)單位相互關(guān)系等級(jí)理由編號(hào)關(guān)系等級(jí)的理由1工作流程的連續(xù)性2物料搬運(yùn)3生產(chǎn)服務(wù)4公共設(shè)備5安全與污染根據(jù)表15和表16，繪制出傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠單位非物流相互關(guān)系圖11。圖11 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠單位非物流相互關(guān)系圖4.5 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表各作業(yè)單位之間既有物流關(guān)系也有非物流關(guān)系，將作業(yè)單位間的物流與非物流關(guān)系進(jìn)行合并，求出合成的相互關(guān)系，即綜合相互關(guān)系，然后從各作業(yè)單位間綜合相互關(guān)系出發(fā)，實(shí)現(xiàn)各作業(yè)單位的合理化。本設(shè)計(jì)中
32、采用簡(jiǎn)單加權(quán)的方法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)實(shí)際情況，物流影響明顯大于非物流影響，選取加權(quán)值比為2:1。量化物流強(qiáng)度等級(jí)和非物流的密切程度等級(jí)，取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，得到作業(yè)單位綜合相互關(guān)系計(jì)算表17。表17 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系計(jì)算表序號(hào)作業(yè)單位對(duì)關(guān)系密切程度綜合關(guān)系物流關(guān)系（加權(quán)值：2）非物流關(guān)系（加權(quán)值：1）等級(jí)分值等級(jí)分值分值等級(jí)11-2E3E39E21-3I2O15I31-4U0I22O41-5U0U00U51-6U0U00U61-7U0U00U71-8U0U00U81-9U0U00U91-10U0U00U102-3I2I26I112-4O1U02O122-5U0U
33、00U132-6U0U00U142-7U0U00U152-8U0U00U162-9U0I22O172-10U0X-1-1X183-4A4A412A193-5O1I24I203-6U0I22O213-7U0U00U223-8U0U00U233-9U0O11O243-10U0X-1-1X254-5E3I28E264-6U0E33I274-7U0U00U284-8U0U00U續(xù)表17序號(hào)作業(yè)單位對(duì)關(guān)系密切程度綜合關(guān)系物流關(guān)系（加權(quán)值：2）非物流關(guān)系（加權(quán)值：1）等級(jí)分值等級(jí)分值等級(jí)分值294-9U0I22O304-10U0I22O315-6A4I210E325-7U0O11O335-8U0U00U3
34、45-9U0U00U355-10U0U00U366-7A4A412A376-8U0I22O386-9U0U00U396-10U0E33I407-8A4E311E417-9U0U00U427-10U0U00U438-9U0U00U448-10U0I22O459-10U0U00U根據(jù)綜合相互關(guān)系總分，劃分作業(yè)單位間的相互關(guān)系等級(jí)，最終的劃分比例如表18所示。表18 綜合相互關(guān)系等級(jí)劃分比例總分關(guān)系等級(jí)作業(yè)單位對(duì)數(shù)百分比（%）12A24.4711E49.036I511.112O1022.20U2249.9-1X24.4合計(jì)45100從而得到作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，見(jiàn)圖12所示。圖12 作業(yè)單位綜合相
35、互關(guān)系圖4.6 作業(yè)單位位置相關(guān)圖某一作業(yè)單位的綜合解決程度等于該作業(yè)單位與其他所有作業(yè)單位之間量化后的關(guān)系密切程度的總和。為了計(jì)算各個(gè)作業(yè)單位的綜合接近程度，我們把作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表，變換成右三角形矩陣與左三角形矩陣表格對(duì)稱的方陣表格，然后量化關(guān)系密級(jí)，并案列累加關(guān)系密級(jí)分值，其結(jié)果就是某一作業(yè)單位的綜合接近程度，傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的作業(yè)單位綜合接近程度排序表如表19所示。選擇單位距離長(zhǎng)度，規(guī)定關(guān)系密切為A級(jí)的作業(yè)單位對(duì)之間距離為一個(gè)單位距離，E級(jí)為兩個(gè)單位距離長(zhǎng)度，以此類(lèi)推。根據(jù)表19的排序結(jié)果繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖，步驟如下：（1）處理關(guān)系密級(jí)為A級(jí)的作業(yè)單位對(duì)，A級(jí)有3-4，6-7，
36、按綜合接近程度分值排序?yàn)?，6，7，3。4和3先擺在中間，再擺6和7。（2）處理相互關(guān)系為E級(jí)的作業(yè)單位對(duì)，有1-2，4-5，5-6，7-8，按綜合接近程度分值排序?yàn)?，6，5，7，2，1，8。5第一步放好，一次處理2、1、8。（3）、（4）、（5）步處理位置相關(guān)圖中仍未出現(xiàn)的I、O、U級(jí)的作業(yè)單位對(duì)。最后根據(jù)實(shí)際情況做一定的調(diào)整，得出最終作業(yè)單位位置相關(guān)圖，如圖13所示。表19 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的作業(yè)單位綜合接近程度排序表代號(hào)123456789101E/3I/2O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/02E/3I/2O/1U/0U/0U/0U/0O/1X/-13I/2I/2A/4I/2O/1
37、U/0U/0O/1X/-14O/1O/1A/4E/3I/2U/0U/0O/1O/15U/0U/0I/2E/3E/3O/1U/0U/0U/06U/0U/0O/1I/2E/3A/4O/1U/0I/27U/0U/0U/0U/0O/1A/4E/3U/0U/08U/0U/0U/0U/0U/0O/1E/3U/0O/19U/0O/1O/1O/1U/0U/0U/0U/0U/010U/0X/-1X/-1O/1U/0I/2U/0O/1U/0綜合接近程度6611139138532排序76314258910圖13 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠作業(yè)單位位置相關(guān)圖4.7 作業(yè)單位面積相關(guān)圖將各作業(yè)單位的占地面積與其建筑空間幾何形狀結(jié)
38、合到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就得到了作業(yè)單位面積相關(guān)圖，這個(gè)過(guò)程中，首先需要明確個(gè)作業(yè)單位建筑物的實(shí)際占地面積與外形。作業(yè)單位的基本占地面積由設(shè)備占地面積、物流模式及其通道、人員活動(dòng)場(chǎng)地等因素決定。根據(jù)表3作業(yè)單位建筑物匯總表和圖13作業(yè)單位位置相關(guān)圖，得到傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖，如圖14所示。圖14 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖4.8 繪制工廠平面布置（1）影響總平面布置的修正因素與實(shí)際限制條件分析作業(yè)單位面積相關(guān)圖必須通過(guò)調(diào)整修正才能得到可行的布置方案，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，可得到影響該工廠布置的修正因素與實(shí)際限制條件如下：減速器廠受到現(xiàn)有面積的限制，現(xiàn)有地10800平方米，南北為
39、120米，東西寬90米，各作業(yè)建筑物采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與施工。物料流動(dòng)模式采用直線型，入口與出口位置相對(duì)。（2）通過(guò)以上分析，考慮美化、安全、消防等諸多方面的影響與限制，形成了傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠兩個(gè)可行的布置方案，分別是圖15和圖16。圖15 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠平面布置方案1圖16 傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠平面布置方案25 設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與選擇對(duì)于本設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與選擇，采用加權(quán)因素比較法。加權(quán)因素比較法的基本思想是把布置的各種方案的各種影響因素，劃分為等級(jí)，并賦予每個(gè)等級(jí)一個(gè)分值，使之定量化，用等級(jí)或分值來(lái)定量表示該因素對(duì)布置方案的滿意程度；同時(shí)，根據(jù)不同因素對(duì)布置方案取舍的影響重要程度設(shè)定加權(quán)值。從而，能
40、夠統(tǒng)一不同因素對(duì)方案的影響程度，并能計(jì)算出布置方案的評(píng)分值，根據(jù)評(píng)分值的高低來(lái)評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣。對(duì)于每一個(gè)評(píng)價(jià)因素都應(yīng)獨(dú)立地評(píng)價(jià)出該因素對(duì)布置方案的滿意程度，評(píng)價(jià)結(jié)果一般劃分五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，如下表20所示。表20 評(píng)價(jià)等級(jí)及分值等級(jí)符號(hào)含義評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)優(yōu)A進(jìn)于完美4良E特別好3中I達(dá)到主要效果2尚可O效果一般1差U效果欠佳0針對(duì)傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠平面布置方案1和方案2，確定出評(píng)價(jià)因素及其加權(quán)值，制成如表21所示的評(píng)價(jià)表。表21 布置方案加權(quán)因素評(píng)價(jià)表序號(hào)評(píng)價(jià)因素權(quán)重方案等級(jí)及分?jǐn)?shù)方案1方案21物流效率8E（24）A（32）2物料運(yùn)輸效率8E（24）A（32）3儲(chǔ)存效率6E（18）E（18）4生產(chǎn)管理的方
41、便性6O（6）I（12）5場(chǎng)地利用率5I（5）I（5）6輔助部門(mén)的綜合效率4E（12）E（12）7安全管理4E（12）E（12）8工作環(huán)境3E（9）E（9）合計(jì)93132根據(jù)表21可知，方案二得分高于方案一的40%，滿足高于20%的要求，所以選擇方案二為最佳方案。參考文獻(xiàn)1 齊二石，方慶琯.物流工程M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.2 基于制造系統(tǒng)功能的設(shè)施布置設(shè)計(jì)研究D.山東：山東大學(xué)，2008.3 朱耀祥，朱立強(qiáng).設(shè)施規(guī)劃與物流M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.4 方慶琯，王轉(zhuǎn).現(xiàn)代物流設(shè)施與規(guī)劃M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.5 葛靳.G企業(yè)新建廠區(qū)設(shè)施布置設(shè)計(jì)與優(yōu)化D.北京：北京交通大學(xué)， 2013.6 繆瑟.系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，1986.致 謝26
設(shè)施規(guī)劃與物流課程設(shè)計(jì)-某傳動(dòng)閥門(mén)減速器廠的設(shè)施布置設(shè)計(jì).doc
