設施規(guī)劃與物流分析課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 液壓轉向器的工作原理及結構特點2</p><p>　　第二章 基本原理2</p><p>　　第三章 系統(tǒng)布置設計（SLP）9</p><p>　　第四章 物流分析19</p><p>　　第五章 作業(yè)單位

2、互利關系分析19</p><p>　　第六章 作業(yè)單位綜合相互關系分析26</p><p>　　第七章 工廠平面布置29</p><p>　　第八章 方案的評價與選擇36</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………………..37</p><p>　　第一章

3、 液壓轉向器的工作原理及結構特點</p><p>　　1.1 液壓轉向器的工作原理</p><p>　　液壓轉向器：即液壓動力式轉向器。轉向器(也常稱為轉向機)是完成由旋轉運動到直線運動(或近似直線運動)的一組齒輪機構，同時也是轉向系中的減速傳動裝置。它是轉向系中最重要的部件。它的作用是：增大轉向盤傳到轉向傳動機構的力和改變力的傳遞方向。</p><p>　　1.

4、2 液壓轉向器的結構特點</p><p>　　液壓轉向器是由隨動轉閥和一幅擺線轉定子副組成的一種擺線轉閥式全液壓轉向器。，它與供油泵、溢流閥（或分流閥）、轉向油缸及其它連接附件組成的全液壓轉向系統(tǒng)，廣泛應用于農(nóng)業(yè)機械、船業(yè)機械、園林機械、道路養(yǎng)護機械、林業(yè)機械、工程機械和礦山機械等低速重載車輛上。</p><p><b>　　基本原理</b></p>

5、<p>　　2.1 設施規(guī)劃(布局設計)設計方法</p><p>　　設施規(guī)劃與設計的核心是工廠布局，必須首先進行。布局設計也是物流系統(tǒng)設計分析的重要一環(huán)，它既受到生產(chǎn)物流系統(tǒng)其他設計環(huán)節(jié)的影響，也對生產(chǎn)物流系統(tǒng)的其他設計環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。布局設計方法主要有以下幾種：</p><p>　　擺樣法 它是最早的布局方法。利用二維平面比例模擬方法，按一定比例制成的樣片在同一比例的平面圖上

6、表示設施系統(tǒng)的組成、設施、機器或活動。通過相關分析，調(diào)整樣片位置可得到較好的布置方案。這種方法使用于較簡單的布局設計，對復雜的系統(tǒng)該法就不能十分準確，而且花費時間較多。</p><p>　　數(shù)學模型法 運用運籌學、系統(tǒng)工程中的模型優(yōu)化技術（如線性規(guī)劃、隨機規(guī)劃、多目標規(guī)劃、運輸問題、排隊論等）研究最優(yōu)布局方案，為工業(yè)工程師提供數(shù)學模型，以提高系統(tǒng)布置的精確性和效率。但是用數(shù)學模型解決布局問題存在兩大困難。首先，

7、當問題的條件過于復雜時，簡化的數(shù)學模型很難得出符合實際要求的準確結果；其次，布局設計最終希望得到布局圖，但用數(shù)學模型得不到。利用數(shù)學模型和CAD相結合的系統(tǒng)布局軟件是解決布局問題的一種好方法。</p><p>　　圖解法 它產(chǎn)生于20世紀50年代，有螺線規(guī)劃法、簡化布置規(guī)劃法及運輸行程圖等。其優(yōu)點在于將擺樣法與數(shù)學模型法結合起來，但在實踐上現(xiàn)在較少應用。</p><p>　　系統(tǒng)布置設計

8、（SLP）法 它是關于工廠布局等五個子系統(tǒng)提出的一套統(tǒng)一化系統(tǒng)化的規(guī)劃設計方法，也是當前工廠布局設計應用最為廣泛的一種方法。SLP法是1961年美國專家繆斯提出的關于工廠布置方法的經(jīng)典理論，是一種條理性實踐性強、條理清楚的布置設計方法，提供一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規(guī)劃師設計方法，采用一套表道理極強的圖例符號和簡明表格，通過一套條理清晰的設計程序進行工廠布置設施設計。</p><p>　　

9、2.2 SLP法的階段結構</p><p>　　系統(tǒng)布置設計是一種邏輯性很強、條理清楚的布置設計方法，它分為確定位置、總體規(guī)劃、詳細布置和安裝四個階段，在總體區(qū)劃和詳細布置兩個階段采用相同的SLP設計程序。</p><p><b>　　階段Ⅰ：確定位置</b></p><p>　　在這個階段中，要首先明確擬建工廠的產(chǎn)品及其計劃生產(chǎn)能力，參考同

10、類工廠確定擬建工廠的規(guī)模，從待選的新地區(qū)或舊有廠房中確定出可供利用的廠址。</p><p><b>　　階段Ⅱ：總體區(qū)劃</b></p><p>　　總體區(qū)劃又叫區(qū)域劃分，就是在己確定的廠址上規(guī)劃出一個總體布局。在這個階段，應首先明確各生產(chǎn)車間、職能管理部門、輔助服務部門及倉儲部門等作業(yè)單位的工作任務與功能，確定其總體占地面積及外形尺寸，在確定了各作業(yè)單位之間的相互關

11、系后，把基本物流模式和區(qū)域劃分結合起來進行布置。</p><p><b>　　階段Ⅲ：詳細布置</b></p><p>　　詳細布置一般是指一個作業(yè)單位內(nèi)部機器及設備的布置。在這個階段，要根據(jù)每臺設備、生產(chǎn)單元及公用、服務單元的相互關系確定出各自的位置。</p><p><b>　　階段Ⅳ：安裝實施</b></p&g

12、t;<p>　　在完成詳細布置設計以后，經(jīng)上級批準后，可以進行施工設計，需繪制大量的詳細施工安裝圖和編制搬遷、施工安裝計劃。必須按計劃進行土建施工、機器、設備及輔助裝置的搬遷、安裝施工工作。</p><p>　　2.3 SLP的地位與作用</p><p>　　于1961年美國的繆斯提出的SLP理論工廠不知方法的經(jīng)典理論，是一種條理性實踐性強、條理清楚的布置設計方法，提供一種

13、以作業(yè)單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規(guī)劃師設計方法，采用一套表道理極強的圖例符號和簡明表格，通過一套條理清晰的設計程序進行工廠布置設施設計。他是一套設計模式和規(guī)范的設計程序，且為設施設計人員與生產(chǎn)管理人員廣泛采用，不僅適合于各種規(guī)模種類的工廠之新建、擴建或改建中對設施或設備的不知或調(diào)整，也適合制造業(yè)中對辦公室、實驗室、倉庫等的布置設計，同時也可用于醫(yī)院、商店等服務業(yè)的布置設計。</p><p>　　SLP

14、分為確定位置、總體規(guī)劃、詳細布置和安裝四個階段，在總體區(qū)劃和詳細布置兩個階段采用相同的SLP設計程序。</p><p>　　SLP的分析模式和方法（圖）</p><p>　　在SLP程序中，首先必須明確給出基本要素——產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、生產(chǎn)工藝過程R、輔助服務部分S和時間安排T等原始資料；然后針對某些以生產(chǎn)流程為主的工廠，用物理強度等級及物流相關圖來分析物流，同時利用量化的關系密級來分析非物

15、流作業(yè)單位間的相互關系；再根據(jù)物流相關圖與作業(yè)單位相互關系圖，繪制作業(yè)單位位置相關圖，計算占地面積后繪制單位面積相關圖；再根據(jù)其他因素進行調(diào)整修正，對面積圖進行調(diào)整，得出數(shù)個有價值的可行工廠布置方案，最后進行技術非中等因素評價，選出的到布置方案圖。</p><p><b>　　2.4基本要素分析</b></p><p>　　液壓轉向器廠自制零件計劃年產(chǎn)量為6000件，

16、單件大批量生產(chǎn)模式，可以歸結為中批量生產(chǎn)方式。</p><p>　　2.5產(chǎn)品工藝過程分析</p><p>　　2.5.1物流量計算</p><p>　　表3-1 零件物流量計算</p><p>　　2.5.2 產(chǎn)品工藝過程圖</p><p>　　2.5.3 繪制總產(chǎn)品工藝過程圖</p><p&

17、gt;　　2.5.4 繪制產(chǎn)品初始工藝過程表</p><p>　　第三章 系統(tǒng)布置設計（SLP）</p><p><b>　　3.1 零件圖</b></p><p>　　圖3—1 液壓轉向器零件圖</p><p>　　液壓轉向器由22個零、組件構成，每個零、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量如下表所示：<

18、/p><p>　　表3—1 液壓轉向器零部件明細表</p><p>　　3.2 工藝過程分析</p><p>　　任何物料在其加工過程中都可以分為以下五種狀態(tài)：</p><p>　　加工：處于成型、處理、裝配和拆卸等操作的過程</p><p>　　搬運：處于移動或運輸過程</p><p>　　檢

19、驗：處于計數(shù)、檢驗、校核等過程</p><p>　　等待：等待其他操作的完成過程</p><p><b>　　儲存：處于存儲狀態(tài)</b></p><p>　　液壓轉向器的零件較多，但大多數(shù)為標準件。標準件全部外購，總的工藝過程可分為零件的加工和外購、半成品暫存、標準件暫存、組裝、成品檢驗、產(chǎn)品儲存等階段。</p><p>

20、;<b>　?。ㄒ唬┳鳂I(yè)單位劃分</b></p><p>　　根據(jù)液壓轉向器的結構工藝特點，共活分11各單位，分別承擔原材料儲存、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品檢驗、生產(chǎn)管理等各項任務。</p><p>　　表3—2 作業(yè)單位建筑匯總表</p><p>　?。ǘ┝慵a(chǎn)工藝過程，繪制工藝過程</p><p>　　表

21、3-3液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　　表3-4液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　　表3-5液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　　表3-6液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　　表3-7 液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　　表3-8 液壓轉向器零件加工工

22、藝過程表</p><p>　　表3-9 液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　　表3-10液壓轉向器零件加工工藝過程表</p><p>　?。ㄈ├L制產(chǎn)品總工藝過程圖</p><p><b>　　3.3輔助服務分析</b></p><p>　　在實施系統(tǒng)布置工作以前，必須對生產(chǎn)系統(tǒng)的組成

23、情況有個總體的規(guī)劃，可以大體上分為生產(chǎn)車間、職能管理部門、生活服務部門及倉庫部門等；可以把除生產(chǎn)車間以外的所有作業(yè)單位統(tǒng)稱為輔助部門，包括工具、維修、動力、收貨、發(fā)運、鐵路專用線路、辦公室、食堂等。這些作業(yè)單位構成生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)支持系統(tǒng)部分，在某種意義上加強了生產(chǎn)能力。有時輔助服務部門的占地面積接近甚至大于生產(chǎn)車間所占面積，所以布置設計時應給予足夠重視。 </p><p><b>　　3.4時間分析&l

24、t;/b></p><p>　　時間要素是指在什么時候、用多少時間生產(chǎn)出產(chǎn)品，包括各工序的操作時間、更換批量的次數(shù)。在工藝過程設計中，根據(jù)時間因素確定生產(chǎn)所需要各類設備的數(shù)量、占地面積的大小及操作人員的數(shù)量來平衡各工序的生產(chǎn)時間。</p><p>　　第四章 物流分析</p><p>　　物流分析是工廠平面布置的基礎，根據(jù)統(tǒng)計資料分析，物流搬運費用占產(chǎn)品制

25、造費用的20%~50%，而物料搬運工作量直接與工廠不知情況有關。有效的布置大約能減少搬運費用30%左右。工廠布置的優(yōu)劣是決定生產(chǎn)成本的關鍵因素之一。因此，滿足生產(chǎn)工藝過程的前提下，減少物料搬運工作是工廠布置設計的重要目標之一。</p><p>　　4.1 確定從至表</p><p>　　當研究產(chǎn)品、零件或物料品種數(shù)量非常多時，用從至表研究物流狀況非常簡單。從至表是一張方格圖，從至表的左邊

26、為“從”邊，用作業(yè)單位表示，從上到下按生產(chǎn)順序排列；上邊為“至”邊，也用作業(yè)單位表示，從左到右按生產(chǎn)順序排列。行、列相交互的方格中記錄從起始作業(yè)單位到終止作業(yè)單位的各種物料搬運量總和，有時也注明物料種類代號。</p><p>　　表4—1 從至表</p><p>　　表中數(shù)字分別作業(yè)單位的代號：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—半成品庫，7—

27、裝配車間，8—性能試驗室，9—成品庫,10—辦公樓，11—維修車間</p><p>　　4.2 物流強度分析</p><p>　　4.2.1 計算物流量</p><p>　?。?）計算各作業(yè)單位之間的物流量。根據(jù)產(chǎn)品的總工藝過程圖，統(tǒng)計各作業(yè)單位間的物流強度，當物流方向逆向時，物流強度為正向、逆向物流強度之和。</p><p>　?。?）

28、繪制物流強度匯總表和物流分析表。根據(jù)計算的物流強度，填寫物流強度匯總表，并對作業(yè)單位對間的物流強度大小進行排序，之后按物流強度分布比例劃分物流強度等級</p><p>　　4.2.2 劃分物流強度等級</p><p>　　將各作業(yè)單位對的物流強度按自大到小排序，根據(jù)物流強度分布比例劃分物流強度等級。</p><p>　　作業(yè)單位對或稱為物流線路的物流強度等級，應按

29、物流路線比例或承擔的物流量比例來確定。</p><p>　　表4—2 物流強度等級比例劃分表</p><p>　　經(jīng)統(tǒng)計，公司各作業(yè)單位對的年物流強度數(shù)據(jù)如表4—3</p><p>　　表4—3 液壓轉向器物流強度匯總表</p><p>　　表4—4 液壓轉向器生產(chǎn)物流強度等級比例劃分表</p><p>　

30、　表4-5 物流強度分析表</p><p>　　其中表中未出現(xiàn)的作業(yè)單位對不存在固定的物流，因此物流強度等級為U級。</p><p>　　4.2.3 物流相關表</p><p>　　表4—6 液壓轉向器生產(chǎn)物流強度相關表</p><p>　　第五章 作業(yè)單位互利關系分析</p><p>　　作業(yè)單位相互關系

31、等級的劃分</p><p>　　在制造企業(yè)或工廠中，當物流狀況對生產(chǎn)有很大影響時，物流分析就是工廠布置的重要依據(jù)，但是也不能忽視非物流因素的影響，尤其是當物流對生產(chǎn)影響不大或沒有固定的物流時，工廠布置就不能僅依賴于物流分析，而應考慮非物流因素對設施布置的影響。</p><p>　　不同的企業(yè)作業(yè)單位的設置是不一樣的，作業(yè)單位間的相互關系的影響因素也是不一樣的。作業(yè)單位間相互關系密切程度的典

32、型影響因素一般可以考慮以下方面：</p><p><b>　　1、物流</b></p><p><b>　　2、工藝流程</b></p><p><b>　　3、作業(yè)性質(zhì)相似</b></p><p><b>　　4、使用相同的設備</b></p>

33、;<p><b>　　5、使用同一場所</b></p><p>　　6、使用相同的文件檔案</p><p>　　7、使用相同的公用設施</p><p><b>　　8、使用同一組人員</b></p><p>　　9、工作聯(lián)系頻繁程度</p><p>　　10、監(jiān)

34、督和管理方便</p><p>　　11、噪聲、振動、煙塵、易燃易爆危險品的影響</p><p>　　12、服務的頻繁和緊急程度</p><p>　　據(jù)繆瑟在SLP中建議，每個項目中重點考慮的因素不應該超過8—10個。確定了作業(yè)單位相互關系密切程度的影響因素以后，就可以給出各作業(yè)單位間關系密切程度等級，在SLP中作業(yè)單位間相互關系密切程度等級劃分為A、E、I、O、U、

35、X。其具體的含義如下表7-1所示</p><p>　　表5-1 作業(yè)單位相互關系等級</p><p>　　根據(jù)液壓轉向器廠的具體情況我們選擇如下表8-2所示的作業(yè)單位相互關系影響因素。并在此基礎上作出非物流的各作業(yè)單位相互關系圖。</p><p>　　表5-2 作業(yè)單位相互關系影響因素</p><p>　　非物流的各作業(yè)單位相互關系圖&

36、lt;/p><p>　　第六章 作業(yè)單位綜合相互關系分析</p><p>　　從表4--5和表5--3可知，轉向器廠作業(yè)單位物流關系與非物流關系不一致，為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關系密切程度，需要將量表合并再進行判斷分析。</p><p>　　加權值選擇：加權值大小反應工廠布置時考慮因素的側重點，對于本廠加權值選為m:n=2:1</p><p

37、>　　6.1 作業(yè)單位間綜合相互關系計算</p><p>　　經(jīng)計算，本公司各作業(yè)單位間綜合相互關系如下表</p><p>　　表6—1 作業(yè)單位綜合相互關系計算表</p><p>　　表6—2 綜合相互關系等級與劃分比例</p><p>　　表6—3 綜合相互關系等級與劃分比例</p><p>

38、;　　6.2 作業(yè)單位綜合相關表</p><p>　　表6—4 作業(yè)單位綜合相互關系</p><p>　　第七章 工廠平面布置</p><p>　　7.1 綜合接近程度排序表</p><p>　　表7—1 綜合接近程度排序表</p><p>　　7.2 繪制作業(yè)單位位置相關圖</p>

39、<p>　　圖7—1 作業(yè)單位位置相關圖</p><p>　　繪制作業(yè)單位面積相關圖</p><p>　　圖7—2 作業(yè)單位面積相關圖</p><p>　　7.4 繪制工廠總平面布置圖</p><p>　　作業(yè)單位面積相關圖是直接在作業(yè)單位位置相關圖基礎上演變而來的，只能代表一個理論上的布置方案，具體運用時需要考慮修正原

40、因和限制因素對作業(yè)單位面積相關進行調(diào)整。</p><p>　　（1）修正因素：在作平面布置圖時，可以參考一些修正因素，比如物料搬運方法，建筑特征，通道，綠化布置等。</p><p>　?。?）實際限制條件：在作總平面布置圖時，除了考慮修正因素，還要考慮到實際存在的對廠房布置有約束的其他因素，包括成本費用，廠房現(xiàn)有條件，政府限制等因素。</p><p>　　最終通過調(diào)

41、整得到多個可以布置設計方案，采用規(guī)范圖例符號將布置圖繪制成總平面布置圖。本設計共設計三個方案，如附圖所示。</p><p>　　第八章 方案的評價與選擇</p><p>　　首先對場址選擇涉及的非經(jīng)濟因素賦以不同的權重，權重大小為1-10；再對各因素就每個備選場址進行評級，共分為五級，用五個元音字母A、E、I、O、U表示；各個級別分別對應不同的分數(shù)，A=4分、E=3分、I=2分、O=

42、1分、U=0分；最后將某因素的權重乘以其對應級別的分數(shù)，得到該因素所得分數(shù)，將各因素所得分數(shù)相加，分數(shù)最高者為最佳場址方案。 如表11-1：</p><p>　　根據(jù)以上八個因素的加權比較，最終方案確定為方案三，但實際中需要根據(jù)實際情況進行必要的調(diào)整，或者重新附加因素進行進一步的評價和優(yōu)化。對于一個真正的設計考慮的因素不僅僅有這些。還要考慮更多的更專業(yè)的因素，跟當?shù)氐姆煞ㄒ?guī)，地理條件都有很大的關系。在以后的實施