液壓轉(zhuǎn)向器廠總平面設(shè)施布置設(shè)計

1、1.原始給定資料原始給定資料 m 當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有一叉車修理廠，位于一條交叉公路邊上。占地面積為16000，廠區(qū)南北長為200m，東西寬為80m.該廠職工人數(shù)300人，計劃改建成年產(chǎn)60000套液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠。2.液壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)液壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)m m 液壓轉(zhuǎn)向器的基本結(jié)構(gòu)由22個零件構(gòu)成，裝配圖見圖3-2所示，每個零件的名稱、 材料、單件重量及年需求量見表1。3.轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程m轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程m 由于液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)比較簡單，因此其生產(chǎn)工藝過程也很簡單，總的工藝過程可分為零件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗與成品存儲等階段。m（1）零件制作與外購

2、 m 液壓轉(zhuǎn)向器上的標準件、異形件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫保存。m 其它十三個零件由本廠自制，其工藝過程分別見表3表15。m 表中各工序加工前工件重量為：該工序加工后工件重量該工序材料利用率。m（2）標準件、外購件與半成品暫存 m 生產(chǎn)出的零件經(jīng)車間檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協(xié)件均放在半成品庫。m（3）組裝 m 所有零件在組裝車間集中組裝成液壓轉(zhuǎn)向器成品。m（4）性能試驗 m 所有組裝出的液壓轉(zhuǎn)向器均需進行性能試驗，試驗合格的成品送入成品庫，試驗不合格的的返回組裝車間進行修復(fù)。一次組裝合格率估計值為80%，二次組裝合格率為10

3、0%。m（5）成品存儲 m 所有合格的液壓轉(zhuǎn)向器存放在成品庫待出廠。4.自然氣象條件自然氣象條件m 在氣候區(qū)劃上，南京屬于北亞熱帶濕潤氣候。南京處于西風(fēng)環(huán)流控制下，季風(fēng)顯著，四季分明，冬季受歐亞大陸氣團影響較深，天氣晴朗、寒冷、干燥。夏季受歐亞大陸低壓區(qū)影響，天氣炎熱，雨水充沛。春秋兩季是冬、夏交替過程中的季節(jié)，多以干燥涼爽天氣為主。南京的主導(dǎo)風(fēng)向為東北西南向，夏季以東南風(fēng)為主。分析過程1 基本要素分析基本要素分析m產(chǎn)品分析m該公司生產(chǎn)的產(chǎn)品為液壓轉(zhuǎn)向器，年產(chǎn)60000套液壓轉(zhuǎn)向器。該液壓轉(zhuǎn)向器共22個零件，其中自制13個，外購9個。液壓轉(zhuǎn)向器的裝配圖及自制件的工藝流程、物流量均已知。要求根據(jù)

4、所給信息，以成本最小為原則，對該公司的十二個廠房位置進行設(shè)計。m 該公司生產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器產(chǎn)品自制零件種類（13）較多，生產(chǎn)數(shù)量適中，適合按照工藝布置工藝布置原則。工藝布置工藝布置m工 藝 布 置工 藝 布 置 即 按 生 產(chǎn) 工 藝 的 特 點 來 組 織 生m產(chǎn)單位，在一個單位（如 車 間 ） 集 中 同 種 類 型 的 設(shè) 備 及m工人。優(yōu)點：優(yōu)點： 設(shè)備利用率高，個別設(shè)備出現(xiàn)問題，影響不大設(shè)備利用率高，個別設(shè)備出現(xiàn)問題，影響不大 工人固定于一種設(shè)備，有利于專業(yè)技術(shù)的提高工人固定于一種設(shè)備，有利于專業(yè)技術(shù)的提高 可以比較容易適應(yīng)不同類型產(chǎn)品，柔性較大可以比較容易適應(yīng)不同類型產(chǎn)品，柔性較大缺

5、點：缺點： 產(chǎn)品（半成品）、原材料運輸路線長產(chǎn)品（半成品）、原材料運輸路線長 產(chǎn)品在加工過程中停放、等待時間長，延長了生產(chǎn)周期產(chǎn)品在加工過程中停放、等待時間長，延長了生產(chǎn)周期 各生產(chǎn)單位之間協(xié)作、往來頻繁，管理較困難各生產(chǎn)單位之間協(xié)作、往來頻繁，管理較困難 根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工藝的特點，液壓轉(zhuǎn)向器廠設(shè)立如表2所示12個作業(yè)單位，分別承擔(dān)原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項生產(chǎn)任務(wù)。2 作業(yè)單位的劃分作業(yè)單位的劃分m對液壓轉(zhuǎn)向器的工藝流程進行分析，繪制工藝流程圖。工藝流程圖可以直觀的體現(xiàn)出液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)工藝流程，方便之后根據(jù)工藝流程對工廠布局進行設(shè)計。m1

6、、計算物流量 m在了解整個產(chǎn)品的工藝過程之前，需要知道產(chǎn)品全年的總物流量及在各個工序上產(chǎn)生的廢品量。物流量及廢品量是對工藝流程進行分析及設(shè)計廠房的很重要的依據(jù)。m2、各個自制零部件工藝過程圖 m在了解整個液壓轉(zhuǎn)向器的工藝過程之前，首先要對各個自制件的工藝流程進行了解并且為其繪制工藝流程圖。m3、繪制產(chǎn)品總工藝過程圖m對整體的液壓轉(zhuǎn)向器工藝流程繪制工藝流程圖。3 生產(chǎn)工藝過程分析生產(chǎn)工藝過程分析全年物流量全年物流量單個構(gòu)件程序流程圖單個構(gòu)件程序流程圖產(chǎn)品總工藝過程圖產(chǎn)品總工藝過程圖1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6零件檢驗車間7標準件、半成品庫8組裝車間9性能試驗室10成品

7、庫4 物流分析物流分析m（1）多項產(chǎn)品程序圖）多項產(chǎn)品程序圖m m為了能夠更加清楚的了解零件的加工路線，繪制初始的多項產(chǎn)品程序圖并且對當(dāng)前的效率進行評價。對以上十三個自制零件的工藝流程圖分析可知，只有4個自制零件的工藝流程圖存在反復(fù)路線，其余9個位順序路線。理想步數(shù)（10-1）*13=117總步數(shù) （10-1）*9+10+10+11+11=123效率評價 117/123=95.122%改進前改進前改進后改進后理想步數(shù)（10-1）*13=117總步數(shù) （10-1）*9+9+9+11+11=121效率評價 117/121=96.694%（2）物流強度匯總表）物流強度匯總表物流強度等級劃分表物流強度

8、等級劃分表（3）從至表）從至表m在之前的產(chǎn)品分析中，已經(jīng)對物流量進行了計算。由于在各個零件生產(chǎn)過程中有損耗，所以同一條生產(chǎn)工藝上的物流量在改變。所以越往后的生產(chǎn)中物流量是減小的，但是由于損耗不是很大，物流量的變化也不會很明顯。m根據(jù)所給作業(yè)單位數(shù)據(jù)及各個單位對應(yīng)的編號做從至表。從從至表中可看出有物流關(guān)系的廠房，物流流動的從至關(guān)系。其中有物流關(guān)系的作業(yè)對為1-2,1-3,1-4,2-4,3-4,4-5,4-6，5-6,3-5,6-7,7-8，8-9,9-10，共13 個作業(yè)單位對。 從至表從至表物流對流量表物流對流量表（4）物流強度分析表）物流強度分析表（5）物流相關(guān)圖）物流相關(guān)圖 物流原始相關(guān)

9、表作業(yè)單位物流相關(guān)圖作業(yè)單位物流相關(guān)圖5作業(yè)單位相互關(guān)系分析作業(yè)單位相互關(guān)系分析m根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工藝特點，液壓轉(zhuǎn)向器廠的作業(yè)單位的劃分有原材料庫、鑄造車間、熱處理車間、機加工車間、精密車間、零件檢驗車間、標準件半成品庫、組裝車間、性能試驗室、成品庫、辦公服務(wù)樓和設(shè)備維修車間。m（1）明確各作業(yè)單位特點，包括各工作內(nèi)容、工作性質(zhì)、有無振動、噪聲、煙塵及異味等環(huán)境污染。各作業(yè)單位特點各作業(yè)單位特點m自然氣象條件的影響m 在氣候區(qū)劃上，南京屬于北亞熱帶濕潤氣候。南京處于西風(fēng)環(huán)流控制下，季風(fēng)顯著，四季分明，冬季受歐亞大陸氣團影響較深，天氣晴朗、寒冷、干燥。夏季受歐亞大陸低壓區(qū)影響，天氣炎熱，雨水

10、充沛。春秋兩季是冬、夏交替過程中的季節(jié)，多以干燥涼爽天氣為主。南京的主導(dǎo)風(fēng)向為東北西南向，夏季以東南風(fēng)為主。m由于作業(yè)單位中的熱處理車間、鑄造車間會產(chǎn)生粉塵，而精密車間和和辦公服務(wù)樓是要求遠離粉塵的。所以在這里需考慮的自然氣象條件主要為東南風(fēng)，要求辦公服務(wù)樓和精密車間不能位于鑄造車間和熱處理的西北方向，并且鑄造車間和熱處理車間盡量靠的近一些。另外，在該廠空地處多種植樹木，以保持空氣中一定的適度，減少粉塵的紛飛。 （2）作業(yè)單位相互關(guān)系理由m從物流，工作流程，作業(yè)性質(zhì)相似，使用相同設(shè)備，使用同一場地等一系列因素整理出影響作業(yè)單位相互關(guān)系的主要因素，并給出理由編碼 編號 理由 編號 理由m1工作流

11、程的連續(xù)性5安全及污染m2生產(chǎn)服務(wù)6共用設(shè)備及輔助動力源m3物料搬運7振動m4管理方便8人員聯(lián)系（3）作業(yè)單位相互關(guān)系等級m 確定各作業(yè)單位對之間影響相互關(guān)系的因素，并初步確定相互關(guān)系等級m作業(yè)單位相互關(guān)系等級劃分比例m相互關(guān)系密切程度等級符號作業(yè)單位對比例(%)m 絕對必要靠近 A 25m 特別重要靠近 E 310m 重要 I 515m 一般 O 1025m 不重要 U 4580m 不希望靠近 X 酌情而定(4)作業(yè)單位相互關(guān)系6作業(yè)單位物流相關(guān)表與非物流相互關(guān)系表加權(quán)合并作業(yè)單位物流相關(guān)表與非物流相互關(guān)系表加權(quán)合并m(1)各單位作業(yè)對綜合關(guān)系 m 采用簡單加權(quán)的方法確定物流和非物流相互關(guān)系

12、的重要性，該廠以產(chǎn)品生產(chǎn)為主，工藝加工較多，所以物料搬運較多，則可說明物流相互關(guān)系較為重要，因此確定物流和非物流相互關(guān)系比例為2:1。m 分別將物流強度等級和非物流的密切程度等級量化，賦予A4，E3，I2，O1，U0，Xl，取值區(qū)間(-1，12) A:11-12 E:9-10 I:6-8 O:3-5 U:0-2 X:-1m 得到作業(yè)單位綜合相互關(guān)系如下表所示：綜合物流相關(guān)等級表綜合物流相關(guān)等級表綜合物流相關(guān)等級與比例劃分表綜合物流相關(guān)等級與比例劃分表作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表(2)作業(yè)單位綜合接近程度作業(yè)單位綜合接近程度排序表m備注：7繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖繪制作業(yè)單位位置相

13、關(guān)圖 關(guān)系等級表示方式表規(guī)定關(guān)系程度為A級的作業(yè)單位對之間距離為一個單位距離長度，E級為兩個單位距離長度，依次類推； （其中 表示儲存區(qū) 表示加工區(qū) 表示辦公區(qū) 表示檢驗區(qū)）作業(yè)單位位置相關(guān)圖8繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖m根據(jù)給定的各作業(yè)單位的面積并按照1:1000的比例，由作業(yè)單位位置相關(guān)圖，以及初始的工藝布局和南京的自然氣候條件我們可以作出作業(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。如下圖所示：9做出初步設(shè)施布置做出初步設(shè)施布置參考實際工廠的情況，列出影響布置的修正因素與實際限制條件如下所示:1 工作流程的連續(xù)性 5 安

14、全及污染2 生產(chǎn)服務(wù) 6 共用設(shè)備及輔助動力源3 物料搬運 7 振動4 管理方便 8 人員聯(lián)系 根據(jù)以上的綜合分析結(jié)果，對該工廠進行設(shè)計，設(shè)計過程中考慮了各個作業(yè)單位之間的綜合關(guān)系。其中包括一定要緊密相連的等級很高的作業(yè)單元，同時也要兼顧不能靠近的廠房。所給材料中，辦公區(qū)所占區(qū)域最大。故除了設(shè)計出辦公樓外，也設(shè)計了一些供員工休息鍛煉的場地，豐富員工的生活。由于工廠面積較大，除了各個作業(yè)單元外還有許多空地。為了將工廠的土地充分利用，在設(shè)計時加入了人工湖，草坪，樹林等區(qū)域，可以提高工廠的綠化程度并且可以起到清除噪音，粉塵等效果。方案一平面圖方案一平面圖 比例尺：比例尺：1:1000 注：該方案中的

15、作業(yè)單元面積按照比例尺繪制，各個作業(yè)單元之間的道路，較寬的道路為10米，較窄的為5米。有“+”的區(qū)域為綠化帶。方案二平面圖方案二平面圖 比例尺：比例尺：1:1000 注：該方案中的作業(yè)單元面積按照比例尺繪制，各個作業(yè)單元之間的道路，較寬的為10米，較窄的為5米。有“+”的區(qū)域為綠化帶。方案三平面圖方案三平面圖 比例尺：比例尺：1:1000 注：該方案中的作業(yè)單元面積按照比例尺繪制，各個作業(yè)單元之間的道路為5米。有“+”的區(qū)域為綠化帶。評價與選擇單指標評價單指標評價m1、流量、流量-距離分析評價距離分析評價 m m 從流量距離角度分析知方案三的物流量及距離乘積和最小，其次是方案二，方案一的最大。

16、從該方面考慮首選方案三。方案一物流方案一物流-距離表距離表 搬運工作總量 S=1229532*5+197400*10+238536*22.4+737718*5+343464*10+146064*10+539874*32+109800*10+634830*34+744600*11.2+767080*5+1073916*5+767080*5=78770304方案二物流方案二物流-距離表距離表S=1229532*5+197400*18+238536*7.1+737718*5+343464*10+146064*10+539874*10+109800*10+634830*38+744600*5+7670

17、80*5+1073916*5+767080*5=67361996方案三物流方案三物流-距離表距離表S=1229532*5+197400*18+238536*5+737718*5+343464*5+146064*5+539874*5+109800*5+634830*12.1+744600*5+767080*5+1073916*5+767080*5=421567632、F-D圖圖m 從F-D圖的分析來看，方案三最優(yōu)，其次是方案二，最后為方案一。方案一的方案一的F-D圖圖根據(jù)方案一的F-D圖可以看出，其中的有兩個流量最大的在第四區(qū)域，顯然不是很合理。但是在一三區(qū)域的最多，總體來說比較合理。 方案二的

18、方案二的F-D圖圖根據(jù)方案二的F-D圖可以看出，其中的有一個流量最大的在第四區(qū)域，顯然不是很合理。但是其他都在一區(qū)域，總體來說比較合理。方案三的方案三的F-D圖圖方案三的F-D圖看起來很合理，所有的作業(yè)單位組都在一區(qū)域。m3、物流簡圖分析、物流簡圖分析方案三在物流布置這方面為最優(yōu)方案，其次方案二、方案一。方案一的物流簡圖方案一的物流簡圖由圖可見方案一的整體物流布局比較混亂，而且有兩個大物流所走路程比較遠，所以在物流路線這方面方案一不是很好。方案二的物流簡圖方案二的物流簡圖從圖可知該方案二的物流設(shè)計較為整齊，只是從精密車間到零件檢驗車間跨度有些大，其他的都很整齊，清晰。方案三的物流簡圖方案三的物流簡圖通過對方案三的物流簡圖分析，物流量較大的作業(yè)單位之間的距離較近且從箭頭可看出整體物流較整齊有序。綜合評價綜合評價m點評估法點評估法 m用以上單指標分析過后，將以上的分析為也納入綜合評價指標中，經(jīng)過討論后確定了各項因素，并且對每個方案進行了評估打分，對評估因素進行了權(quán)重分析，得到下表 評估因素權(quán)重分析評估因素權(quán)重分析方案評估表方案評估表m方案三優(yōu)點為：m （1）物流-距離搭配、F-D分析比較、物流簡圖分析這三項得分均為最高，可知整體布局物流最為順暢，從原材料入庫到組裝成成品都是一條線，無折回的