1、现代物流设施与规划课程设计液压转向器厂的平面布置设计一、基本要素分析. 4二、物流分析. 41首先分析物流路径，统计物流量. 52物流强度汇总和分析. 11三、作业单位非物流相关分析. 13四、作业单位综合相互关系表. 14（1）综合关系计算表. 14（2）综合相互关系表. 17（3）综合接近程度计算表. 17五、作业单位位置相关图. 18六、作业单位面积相关图. 19（1）作业单位面积相关图. 19（2）绘制工厂总平面布置图. 20七、方案评价. 282课题分析课题：现有一叉车修理厂，占地面积16000平方米,厂区东西长200米，南北宽80m。该厂有300名工人，计划改建成年产6000套液压
2、转向器的生产厂并完成工厂总平面布置设计。该液压转向器厂共有22种零件，其中13种自制，9种外购。因此，在计算物流量时，需要对13中自制零件作工艺过程图，9个外购件则放入半成品库，等待自制件完成后一起进入组装站组装成成品放入成品库。制作13种自制零件，需要用到原材料库，铸造车间，热处理车间，机加工车间，精密车间等作业单位。而要完成成品生产，则还需要有标准件、半成品库，组装车间，性能试验室，成品库等作业单位。为了对工厂进行有效管理和对设备的进行定期维护，需要设置办公服务楼和设备维修车间等作业单位。所以该厂总共有11个作业单位，因此接下来的工作是根据物流和非物流等影响因素设置11个作业单位的位置分布
3、及厂区总体布置。具体来说，分析物流因素需要用到工艺流程图来分析各种零件流经各个作业单位的物流量，从而再用从至表来统计个作业单位的总物流量，根据从至表再对物流强度汇总，得出物流强度等级，作业单位的物流相关图。分析非物流因素需要考虑到节约搬运成本、管理维修方便、噪声及灰尘等环境污染问题等。在本课题中本人假设的是工厂设在我国东南沿海的厦门，沿海的海洋性气候及季风，沿海的大风及它的风向都会对工厂的布置的产生影响。最后，根据物流和非物流因素，得出作业单位综合相互关系表，从而得到综合接近程度，据此，画出作业单位位置相关图及作业单位面积相关图。之后，根据上面的基础，画出总平面布置图，设计三套，根据加权因素法
4、，得出最优方案。3一、基本要素分析根据课题所给的数据，对液压转向器厂的13种自制零件作P-Q图分析，从而判断出生产设备的布置形式，现作P-Q分析图如下：分析图45,000.000040,000.000035,000.000030,000.000025,000.000020,000.000015,000.000010,000.00005,000.00000.0000制造业设备布置形式基本上分为：产品原则布置，工艺原则布置，成组原则布置，固定工位是式布置等。产品原则布置的特点是：品种少，数量大；工艺原则布置的特点是：品种多，数量少；成组原则布置的特点是：品种多，数量中等；固定工位式布置的特点是：品
5、种少，数量极少。从图上看出零件种类比较多，数量中等，符合工艺原则布置的特征，所以选用成组原则布置二、物流分析在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的木目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态作深入分析。41首先分析物流路径，统计物流量（1）作工艺流程图如下（注明：1代表原材料库，2代表铸造车间，3代表热处理车间，4代表机加工车间，5代表精密车间，6代表标准件，半成品库，7代表组装车间，8代表性能试验室，9代表成品库，10代表办公服务楼，11代表设备维修车间。）连接块组件（单位：KG）单件重量：0.0931机加工车间利用率：55%机
6、加工后产生废料：0.1693-0.0931=0.0762前盖（单位：KG）单件重量：0.9031铸造利用率:60%产生废料：0.7922机加工利用率：80%产生废料：0.23765精密车间用率：95%产生废料：0.04755挡环（单位：KG）单件重量：0.0331机加工利用率：40%产生废料：0.0497滑环（单位：KG）单件重量：0.0331机加工利用率：40%产生废料：0.04976联动器（单位：KG）单件重量：0.2731精加工利用率：99%产生废料：(0.2731/0.99)-0.2759=0.0028机加工利用率：40%产生废料：(0.2759/0.4)-0.2759=0.4139阀
7、体（单位：KG）单件重量：7.0031精加工利用率90%产生废料：(7.0031/0.9)-7.0031=0.7781机加工利用率：70%产生废料：（7.7812/0.7)-7.7812=3.3348铸造利用率：60%产生废料：（11.1160/0.6）-11.1160=7.4107阀芯（单位：KG）单件重量：0.6031精加工利用率;99%产生废料：(0.6031/0.99)-0.6031=0.0061机加工利用率：70%产生废料：（0.6092/0.7)-0.6092=0.26117阀套（单位：KG）单件重量;0.5631机加工利用率：80%产生废料：0.5631/0.8-0.5631=0
8、.1408隔盘（单位：KG）单件重量：0.3231机加工利用率：80%产生废料：0.4039-0.3231=0.0808限位柱（单位：KG）单件重量：0.0131精加工利用率;99%产生废料：(0.0131/0.99)-0.0131=0.0001机加工利用率;70%产生废料：（0.0132/0.7)-0.0132=0.00578定子（单位：KG）单件重量：1.2031精加工利用率：99%产生废料：(1.2031/0.99)-1.2031=0.0122机加工废料：（1.2153/0.5)-1.2153=1.2153转子（单位：KG）单件重量：0.6031精加工利用率：99%产生废料：(0.603
9、1/0.99)-0.6031=0.0061机加工利用率：70%产生废料：（0.6092/0.7)-0.6092=0.2611后盖（单位：KG）单件重量：0.8033机加工利用率：80%产生废料：0.8033/0.8-0.8033=0.2008911（2）为了对各作业单位之间的物料移动方向和物流量作统计，作从至表如下所示：表2-1物流从至表2物流强度汇总和分析（1）将上述工艺过程图或从至表进行分析汇总，对各物流路线物流量汇总计算，得如下所示的物流强度汇总表：图2-1物流强速汇总图（2）物流强度等级划分对全年物流量从高到低排序根据物流路线比例A级占10%，E20%，I30%，O%40，且承担物流量
10、比例分别为40%，30%，20%，10%，得出如下等级分布：图2-2物流强度等级图（3）为了能够简单明了地表示所有作业单位之间的物流关系，作出如下的物流相关图：图2-3物流相关图三、作业单位非物流相关分析物流分析是工厂布置的重要依据，但是非物流因素的影响也占了很大的比例。在本课13题中本人假设的是工厂设在我国东南沿海的厦门，沿海的海洋性气候及季风等非物流因素都须考虑在内。因为液压转向器的工序流程中涉及热处理，所以需要考虑工作流程的连续性因素，为了节约搬运成本需要考虑物料搬运的因素，以及管理维修方便等问题。最重要的是要考虑到沿海的大风及它的风向对工厂的影响，所以要考虑噪声及灰尘等环境污染问题。综
11、合考虑列出影响液压转向器生产厂的布局的非物流影响因素如下表所示：表3-1非物流影响因素表经过缜密的思考得出液压转向器生产厂作业单位非物流相互关系如下表所示：14表3-2非物流相互关系表四、作业单位综合相互关系表（1）综合关系计算表如前所述，液压转向器的工序流程中涉及热处理，所以需要考虑工作流程的连续性因素，为了节约搬运成本需要考虑物料搬运的因素，以及管理维修方便等问题。最重要的是要考虑到沿海的大风及它的风向对工厂的影响，所以要考虑噪声及灰尘等环境污染问题，因此物流与非物流的因素对工厂布置的影响地位相当。所以取物流和非物流的加权值m:n为1：1得综合相互关系表如下：（分值分布如下：A4分E3分I
12、2分O1分 U0分X-1分）取作业单位对之间的物流与非物流的权值为1，将物流与非物流的分值相加等到综合的分值，当分值为7-8时，综合等级为A，当分值为4-6时，综合等级为E，当分值为2-3时，综合等级为I，当分值为1时，综合等级为O，当分值为0时，综合等级为U。如下表所示：15表4-1作业单位综合相互关系表（1）16表4-3作业单位综合综合关系计算表（2）17（2）综合相互关系表经过上面综合关系计算表的计算统计，得如下的液压转向器生产厂综合相互关系表：表4-3作业单位综合相互关系表（3）综合接近程度计算表将上面的综合相互关系表转化成综合接近程度计算表如下所示：18（分值分布如下：A4分E3分I
13、2分O1分 U0分X-1分）表4综合接近程度计算五、作业单位位置相关图在本课题中，针对液压转向器厂，绘制作业单位位置相关图步骤如下：第一步是处理关系密切程度为A的作业单位对。从上面的综合接近程度计算表看出A级关系的作业单位对只有一个7-8，按分数排序将7排在作业单位位置相关图的中心位置。第二步，处理相互关系为E级的作业单位对有1-2，1-4，2-3，2-4，3-4，3-5，4-5，5-6，6-7，8-9。涉及到的作业单位按综合接近程度排序为：4，5，1，3，6，7，8，2，11。首先处理与8有关系的5，1，3，2。依此方法处理剩余作业单位。经过调整，最终结果如下图所示：19图5作业单位位置相关
14、图六、作业单位面积相关图（1）作业单位面积相关图将各作业单位的占地面积与空间几何形状结合到作业单位位置相关图上，就得到了作业单位面积相关图。按课题要求原材料库占地面积20*30，铸造车间12*24，热处理车间12*12，机加工车间18*36，精密车间12*36，半成品库12*24，组装车间12*36，性能试验室12*12，成品库12*12，办公服务楼80*60，设备维修车间12*24（单位：米），用CAD绘图软件按一定的比例，画出结果图如下：20图6作业单位面积相关图（2）绘制工厂总平面布置图按课题要求，液压转向器厂的总占地面积为16000平方米，长200米，宽80米。而原材料库占地面积20*
15、30，铸造车间12*24，热处理车间12*12，机加工车间18*36，精密车间12*36，半成品库12*24，组装车间12*36，性能试验室12*12，成品库12*12，办公服务楼80*60，设备维修车间12*24（单位：米），总和才7704平方米，剩余8296平方米。所以，要合理的设置和利用剩余的面积。本人按照作业单位面积相关图设置了三套总平面布置的方案，现将三套方案的设计思路陈述如下：21方案一：总图设为三排，第一排除去车间1、2和办公楼10的长度还剩78米，用作为两块绿地和4条道路，绿地长度分别为27米，道路宽为6米。第二排除去车间4、6、7、8及办公楼10的长度还剩72米，用作为2块绿
16、地和6条道路，绿地长度为18米，道路宽度为6米。第一排除2号车间外，宽度都为20，所以第一排的宽度基本上看做是20米，第二排7号车间宽度为36米，所以为了让道路整齐，将4、6、8号车间及绿地的宽度看做36，不足36米的，如4号、6号、8号车间，补上绿地，让它与7号车间平齐。第三排，减掉3、5、11、9这4个车间的长度还剩116米，为了满足作业单位位置相关图要求，需要把9号作业单位靠近8号作业单位，所以，116还需减掉办公楼的80米，剩36米，用作为一块绿地和4条道路，绿地宽12米，道路宽6米。剩余在东面的地面设置一个停车场。把大门设在该位置。方案二，在方案一的基础上，将第一排靠近办公楼10的绿
17、化带减少3米，原来的道路就增加为6米，用作主干道，并在路口开一个门。将方案一里4、6、8号作业单位下方的绿地平均到作业单位南北两面。方案三，总图仍按三排设置，第一排设置两块长20.5米，宽20米的绿地，道路按厂矿道路设计规范枝干道标准6米，并且道路与车间之间还留有1米的绿化备有地。第二排也设置了两块绿地一块长16.5米，宽24米，另一块长3.5米，宽29米。第二排有很多车间，车间与车间的路宽也是按照厂矿道路设计规范标准设置的3米，外加道路两边各一米的备用地。第三排车间与车间的道路仍设为3米，并且道路与车间之间也留有1米备用地。考虑到厦门沿海的风向问题，在第三排的东面增设了一块绿地，所以东南和西
18、北向都有了绿地防风，防噪。在围墙与车间及绿化带之间设置了一圈3米宽的消防通道。在办公楼西南角切出一块13*13米的地面，为主干道流出空地。将这13*13的办公楼地盘移到办公楼南面，切成13*6和13*7的两块地盘。并且在这两块地盘上开出两个门，作为办公楼的南面大门。最后，用CAD绘图软件按一定的比例，画出结果图如下：2224液压转向器厂总片面布局图方案三图 图例说明道路消防通道或备用比例尺：液压转向器厂平面布置图方案三25七、方案评价现在已经得出了三套可行方案，下一步要做的就是对这三套方案进行评价，一般的评价方法有两种：加权因素法和费用比较法。在这里我选用的是加权因素法。在该课题中，针对厦门的
19、气候条件及地理人文环境以及液压转向器生产的专业知识，选用了8个有重要影响的因素，并赋予了不同的权重，权重大小为18。再就给定因素对每个方案进行评级，共分为五级，用A、E、I、O、U表示，对应的分数如下：A4分，E3分，I2分，O1分，U0分。如下表所示：表7-1评价等级与分值将个评价因素的权重乘以各方案的等级对应的分数就得到了各方案对应的分数，最后将分别三个方案对应的8中因素的分数相加，得出综合得分，结果如下表所示：表7-2加权因素计算表方案三128分大于方案一和方案二，所以，方案三为最优的方案26从设计思路上也可以对三个方案做一下简单的比较：方案一与方案二相比绿地更集中，车间之间有更高的物流效率，如方案一里1号和4、6、7、8号车间之间的运输距离比方案二相同车间的距离要短，但方案一只有一个大门，不能很好的疏通人员和车辆的流动；方案三是在方案二的基础上在围墙与车间之间增设了一圈3米宽的消防通道，以及按照厂矿道路设计规范把主干道设为9米宽，枝干道6米宽，车间之间3米宽，并且道路与建筑物之间留两侧各一米的备用地，更为重要的在厂区东南角设了一块绿地，防公路外的噪声也可缓解季风带来的污染等环境问题。27
