设施规划与物流系统设计（毕业论文）

沈阳航空航天大学
课程设计任务书
课程名称设施规划与物流系统设计
院/系机电工程学院专业工业工程
班级学号姓名
课程设计题目液压转向器厂总平面布置设计
课程设计时间 2012 年 12 月 10 日至2012 年 12月 28 日
课程设计的内容及要求：
一、内容：
根据给定的液压转向器厂总平面布置基本要素，完成以下内容：
1.液压转向器厂物流分析。

2.液压转向器厂作业单位相互关系分析。

3.作业单位位置相关图。

4.作业单位面积相关图。

5.液压转向器厂总平面布置图三套。

6.评价选优，选出最佳总平面布置图。

二、基本要求：
1、图样工作量
图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，包括：
(1) A4幅面作业单位位置相关图1张。

(2) A4幅面作业单位面积相关图1张。

(3)在35*50规格的坐标纸上形成布置方案图三套。

2、编写课程设计说明书
课程设计说明书是整个设计工作的总结，应包括工厂布置设计各个阶段的工作内容。

工厂布置设计说明书应包括各阶段工作数据表格、方案简图及文字说明，工作量不少于5000字。

三、主要参考文献
除教材外，可以参考（但不局限于）以下文献：
1．林立千.《设施规划与物流中心设计》[M],北京:清华大学出版社,2003.
2. 程国全等.《物流设施规划与设计》[M],北京:中国物资出版社,200
3.
3. 朱耀祥、朱立强.《设施规划与物流》[M],北京:机械工业出版社,200
4.
指导教师年月日
负责教师年月日
学生签字年月日
II
设施规划与物流分析课程设计
摘要
设施布局，既是一门科学也是一门艺术。

它建立在量化数据基础上，结合实际需求来提出最佳方案。

由于社会需要的多样性，生产不同产品的工厂的模式必然存在着差异。

系统布置设计（SLP）方法提过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，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格。

通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。

这种方法综合考虑物流与非物流因素,在实际应用中有较好的反响。

此次布置设计参照实际生产数据结合各生产单元的特点。

并参照有关标准，拿出三套可行的布置方案。

用于综合评价法，再三者中选择最佳方案。

关键词：工艺流程；SLP；物流与非物流；总体布置设计
目录
摘要 (III)
1.原始材料 (1)
2.物流分析 (6)
2.1数据处理 (6)
2.2从至表 (7)
2.2各作业单位对按物流强度大小排序： (9)
2.3物流强度等级比例划分表： (9)
2.4物流强度分析表： (9)
2.6物流相关表： (10)
3.非物流分析 (10)
3.1基准相互关系： (10)
3.2相互关系等级理由： (11)
3.3非物流相关表： (12)
4.物流和非物流综合相互关系 (12)
4.1评价体系 (12)
4.2综合评价 (12)
5.作业单位位置相关图 (14)
6.作业单位面积相关图 (15)
6．总平面布置图 (17)
7.评价择优 (17)
7.1评价体系 (17)
7.2评价结果 (18)
8.总结 (19)
参考文献： (19)
IV
设施规划与物流分析课程设计
1.原始材料
当地现有一叉车修理厂，占地面积为16000m2，厂区南北长为200m，东西宽为80m，所处地理位置如图l所示。

该厂计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。

图1 待建液压转向器厂厂区图
1）液压转向器由22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。

零件明细表
工厂名称：液压转向器厂共1页产品名称：液压转向器产品代号：计划年产量：6000(套) 第1页
序号零件：名称零件：代号自
制
外
购
材料
总计划
零件量
单位重量
(kg)
说明
1 连接块组件：√20 6000 0.09 1
2 前盖√HT250 6000 4.50 1
3 X型密封圈√橡胶6200 0.0
4 1,200备用件
4 挡环√20 6000 0.03 1
5 滑环√20 6000 0.03 1
6 弹簧片√65Mn 42000 0.01 7
7 拔销√65Mn 6200 0.02 1,200备用件
8 连动轴√45 6000 0.27 1
9 阀体√HT250 6000 7.00 1
10 阀芯√45 6000 0.60 1
11 阀套√20 6000 0.56 1
12 隔盘√20 6000 0.32 1
13 限位柱√45 6000 0.01 1
14 定子√40Cr 6000 2.40 1
液压转向器厂总平面布置图计
2
15 转子 √ 45 6000 3.50 1 16 后盖 √ 20 6000 2.00 1 17 螺栓 √ 45 36000 0.02 6 18 O 型密封圈 √ 橡胶 21000 0.01 3,3000备用件 19 限位螺栓 √ 45 6000 0.02 1 20 油堵 √ 塑料 28000 0.01 4,4000备用件 21 标牌 √ 铝 6000 0.0l 1 22
护盖
√
塑料
6000
0.01
1
编制(日期)： 2000年1月8日
审核(日期)：
2)作业单位划分
根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂设立如表2所示11个作业单位，分别承担原材料存储、各料、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。

作业单位建筑物汇总表
序号 作业单位名称
用 途
建筑面积(㎡)
结构形式
备注 下文简称
1 原材料库 储存钢材、铸锭 15×30 露天 原
2 铸造车间 铸造 12×24 铸
3 热处理车间 热处理 12×12 热
4 机加工车间 车、铣、钻削 18×36 机
5 精密车间 精镗、磨削
12×36 精 6 标准件、半成品库
储存外购件、半成品 12×24 半 7 组装车间 组装转向器 12×36 组 8 性能试验室 转向器性能检验 12×12 性 9 成品库 成品储存 12×24 成 10 办公、服务楼 办公室、食堂等 40×50 办 11
设备维修车间
机床维修
12×24
修
3）液压转向器生产工艺过程
由于液压转向器结构比较简单，因此其生产工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验与成品存储等阶段。

①零、组件制作与外购
液压转向器上的标准件、异形件如料护盖、铝制标牌等都采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。

其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见后续表格。

②标准件、外购件与半成品暂存
设施规划与物流分析课程设计
生产出的零、组件经车间内检验合格后，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。

③组装
所有零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。

多余的备用件全部从半成品库运到组装车间
④性能试验所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，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％。

⑤成品存储所有合格液压转向器存放在成品库待出厂。

4）有关通道及道路、绿化设计按照厂矿道路设计规范执行。

表3液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(k9) 前盖 2 HT250 4.50 6000 27000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库准备铸锭
2 铸造车间铸造50
3 机加工车间粗铣、镗、钻70
4 精密车间精镗95
5 半成品库暂存
表4液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 挡环 4 20 0.03 6000 180 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 机加工车间车削70
3 半成品库暂存
表5液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 滑环 5 20 0.03 6000 180 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
液压转向器厂总平面布置图计
2 机加工车间车削70
3 半成品库暂存
表6液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 联动轴 8 45 0.27 6000 1620 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 机加工车间车、铣 50
3 精密车间精磨 99
4 半成品库暂存
表7液压转向器零件加工工艺过程表
表8液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 阀体9 HT250 7.00 6000 42000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库准备铸锭
2 铸造车间铸造60
3 机加工车间粗铣、镗80
4 精密车间精镗90
5 半成品库暂存
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 阀芯10 45 0.60 6000 3600 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 机加工车间粗车、钻、铣70
3 热处理车间热处理
4 精密车间精磨99
5 半成品库暂存
表9液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 阀套11 20 0.56 6000 3360 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
4
设施规划与物流分析课程设计
1 原材料库备料
2 机加工车间车削80
3 半成品库暂存
表10液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 隔盘12 20 0.32 6000 1920 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 机加工车间铣、钻80
3 半成品库暂存
表11液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 限位柱13 45 0.01 6000 60 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 机加工车间车、镗70
3 热处理车间热处理
4 精密车间端磨99
5 半成品库暂存
表12液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 定子14 40Cr 2.40 6000 14400 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 热处理车间退火
3 机加工车间车、钻、插、铣75
4 热处理车间调质
5 精密车间研磨99
6 半成品库暂存
表13液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 转子15 45 3.50 6000 21000
液压转向器厂总平面布置图计
序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 热处理车间正火
3 机加工车间车、铣、钻75
4 热处理车间淬火
5 半成品库暂存
表14液压转向器零件加工工艺过程表
产品名称件号材料单件重量(kg) 计划年产量(件) 年产总量(kg) 后盖16 20 2.00 6000 12000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(％)
1 原材料库备料
2 机加工车间车、钻80
3 精密车间研磨99
4 半成品库暂存
2.物流分析
2.1数据处理
各作业单位向外搬运量统计(单位kg,下同)
原材料库
零件流向的作业单位搬运量
前盖铸21203
挡环机257.14
滑环机257.14
联动轴机3272.73
阀体铸97222.22
阀芯机5194.8
阀套机4200
隔盘机2400
限位柱机86.58
定子热19393.94
转子热28000
后盖机15151.52
铸造车间
零件流向的作业单位搬运量
前盖机40601.5
6
阀体机58333.3
热处理车间
零件流向的作业单位搬运量
阀芯精3636.36
限位柱精60.606
定子机19393.94
定子精14545.45
转子精28000
转子半21000
机加工车间
零件流向的作业单位搬运量
前盖精28421.05
挡环半180
滑环半180
联动轴精1636.36
阀体精46666.67
阀芯热3636.36
阀套半3360
隔盘半1920
限位柱热60.61
定子热14545.45
转子热21000
后盖精12121.21
精密车间
零件流向的作业单位搬运量
前盖半27000
联动轴半1620
阀体半42000
阀芯半3600
限位柱半60
定子半14400
转子半21000
后盖半12000
2.2从至表
根据液压转向器零件加工工艺过程表，统计各作业单位之间的物流量，将结果汇总，得到从至表：（单位kg,下同）
至
从
原铸热机精半组性成
原178425
.22 47393.
94
30819.
91
铸98934.
8
热47393.
94 18242.
41
21000
机39242.
42 88845.
29
5640
精100680
半130102
组156024
性26004 130020 成
将正反向物流相加，得到总物流量表：
原铸热机精半组性成
原178425
.22 47393.
94
30819.
91
铸98934.
8
热86636.
36 18242.
41
21000
机88845.
29
5640
精100680
半130102
组182028
性130020 成
8
2.2各作业单位对按物流强度大小排序：
序号作业单位对物流强度
1 组-性182028
2 原-铸178425.22
3 半-组130102
4 性-成130020
5 精-半100680
6 铸-机989348
7 机-精88845.29
8 热-机86636.36
9 原-热47393.94
10 原-机30819.91
11 热-半21000
12 热-精18242.42
13 机-半5640
总物流量：1117903.72
2.3物流强度等级比例划分表：
物流等级比例划分参考标准表
物流强度等级符号物流路线比例/% 承担的物流量比例/%
超高物流强度 A 10 40
特高物流强度 E 20 30
较大物流强度I 30 20
一般物流强度O 40 10
可忽略搬运U
2.4物流强度分析表：
物流轻度等级划分
序号作业单位对物流强度物流强度等级
1 组-性181524 A
2 原-铸178425 A
3 半-组130102 E
4 性-成129660 E
5 精-半121680 E
6 铸-机989348 I
7 机-精88845.29 I
8 热-机86636.36 I
9 原-热47393.94 I
10 原-机30819.91 O
2.6物流相关表：
原铸热机精半组性成原 A I O U U U U U 铸U I U U U U U 热I O O U U U 机I O U U U 精 E U U U 半 E U U 组 A U 性 E 成
3.非物流分析
3.1基准相互关系：
基准相互关系参考
等级一对作业单位关系密切程度的理由
A 组装车间和性能实验室
标准件、半成品库和组装车间
性能实验室和成品库
工作联系频繁程度
使用相同的人员、公用设
施、管理方式和相同形式
的建筑物
E 热处理车间和机加工车间工作联系的频繁程度
物料搬运的体积
公用相同的人员
I 原材料库和热处理车间
机加工车间和精密车间
办公、服务楼和成品库
物料的搬运数量
工作联系的频繁程度
搬运复杂度
管理方便
11 热-半21000 O
12 热-精18242.42 O
13 机-半5640 O
10
O 热处理车间和标准件、原材料库
原材料库和机加工车间
机加工车间和标准件、半成品库
办公、服务楼和设备维修车间
性能实验室和办公、服务楼
精密车间和标准件、半成品库
工作联系的频繁程度
物料的运送
公用相同的人员
U 原材料库和标准件、半成品库
原材料和成品库
原材料和精加工车间
铸造车间和热处理车间
辅助服务不重要
接触不多
不常联系
X 热处理车间和精密车间
铸造车间和精密车间
铸造车间和办公楼
热处理车间和办公楼
灰尘、火灾、温度
烟尘、灰尘、温度
外观、振动
3.2相互关系等级理由：
表20相互关系等级理由
编码考虑的理由
1 接触频繁程度
2 工作流程连续性
3 安全与污染
原铸热机精半组性成办维原O/1 O/2 O/2 U U U U U O/5 U 铸U O/1 X/3 U U U U X/3 O/7 热E/2 X/3 O/1 U U O/1 X/3 O/7 机I/2 O/1 U U U U O/7 精O/1 U U U U O/7 半A/2 U U O/5 U 组A/2 U U U 性A/2 O/5 U 成I/5 U 办O/5 维
4 管理方便
5 人员联系
6 信息处理
7 生产服务的方便
3.3非物流相关表：
4.物流和非物流综合相互关系
4.1评价体系
通过结合物流和非物流各自对布置的影响因素，以加权值2:1来综合考虑该厂的综合相互关系，绘制作业单位综合相互关系表
作业单位间相互关系等级划分参考表
符号含义分值说明比例%
A 绝对重要(3.5,4] 2-5
E 特别重要(2.5,3.5] 3-10
I 重要(1.5,2.5] 5-15
O 一般密切程度(0.5,1.5] 10-25
U 不重要 [0,0.5] 45-80
X 负的密切程度[-1,0) 不希望接近酌情而定
4.2综合评价
综合相互关系表
原铸热机精半组性成办维
原 E I O U U U U U O U
铸I U I X U U U U X O
热I U I U O U U U X O
机 E I I I O U U U U O
精U X U I I U U U U O
半U U O O I E U U U U
组U U U U U E A U O U
性U U U U U U A E U U
成U U U U U U U E I U
办O X X U U O U U I O
维U O O O O U U U U U
综合接近程度评价：
12
评分情况汇总
等级数量占总数的比例% 评分
A 1 2 4
E 3 5 3
I 6 11 2
O 10 19 1
U 31 57 0
X 3 6 -1
综合接近程度评价表
原铸热机精半组性成办维原E/3 I/2 O/1 U U U U U O/1 U 铸I/2 U I/2 X/-1 U U U U X/-1 O/1 热I/2 U I/2 U O/1 U U U X/-1 O/1 机E/3 I/2 I/2 I/2 O/1 U U U U O/1 精U X/-1 U I/2 I/2 U U U U O/1 半U U O/1 O/1 I/2 E/3 U U U U 组U U U U U E/3 A/4 U O/1 U 性U U U U U U A/4 E/3 U U 成U U U U U U U E/3 I/2 U 办O/1 X/-1 X/-1 U U O/1 U U I/2 O/1 维U O/1 O/1 O/1 O/1 U U U U U
综合
7 4 4 9 3 5 7 7 6 2 5 接近
程度
综合接近程度排序：机、原、组、性、成、半、维、铸、热、精、办
布置排序：
布置A级关系：组-性
根据综合接近程度确定布置顺序顺序：组、性
布置E级关系：原-铸、半-组、性-成
根据综合接近程度确定布置顺序顺序：原、铸、半、成
涉及I 级关系：原-热、办-成、铸-机、热-机、机-精、精-半
根据综合接近程度确定布置规则可得顺序：机、热、精、办
仅剩设备维修车间和办公服务楼不在图上，最后对其进行布置
14
5.作业单位位置相关图
办
热
精
铸
组
性
成
原
机
半
维
6.作业单位面积相关图
16
原
铸
机
热
精
半
组
成
办
性
维
设施规划与物流分析课程设计
7．总平面布置图
修正因素：
厂区面积形状与建筑物面积形状之间的配合 仓储单位要靠近工厂大门 详见图纸方案一、二、三
8.评价择优
8.1评价体系
从整体方面综合考虑，即考虑经济因素，又考虑非经济因素。

应用层次分析法对三套方案进行评价，以获得最佳方案。

评价结构示意图
对评价因素进行量化分析：
物流强度统计表
方案 总物流强度（搬运量*搬运距离，单位：kg*m ）
方案一 36258158 方案二 23535371 方案三
21841563
绿化面积统计表
方案 总绿化面积（m2）
方案一
2148.64
A 方案比较案
B1物流强度低C1方案一 B2绿化面积大
C2方案二 B3避免污染
C3方案三
液压转向器厂总平面布置图计
方案二1758.28
方案三1234.70
污染的避免：
办公单位与排放单位间的距离统计
方案办公单位与排放单位间总的距离（m）
方案一188
方案二210
方案三130
8.2评价结果
判断矩阵标度定义
标度含义
1 两个要素相比，具有同样重要性
3 两个要素相比，前者比后者稍重要
5 两个要素相比，前者比后者明显重要
7 两个要素相比，前者比后者强烈要
9 两个要素相比，前者比后者极端要
2、4、6、8 上述相邻判断的中间值
倒数两个要素相比，后者比前者的重要性程度
判断矩阵的重要性计算
由于在进行相关度分析时，对物流无非物流的权重已经确定为2:1，故A曾权重可直接予以赋值
A Wi0
A1 0.667
A2 0.222
A3 0.111
B1 C1 C2 C3 Wi Wi0 λmi C1 1 1/5 1/6 0.456 0.083 2.998 C2 5 1 1 2.333 0.428 3.125 C3 6 1 1 2.667 0.489 2.901 λmax=3.008 C.R.=0.0077<0.1
B2 C1 C2 C3 Wi Wi0 λmi C1 1 2 5 2.667 0.570 3.083 C2 1/2 1 3 1.5 0.321 2.911 C3 1/5 1/3 1 0.511 0.109 3.022 λmax=3.005 C.R.=0.0048<0.1
B3 C1 C2 C3 Wi Wi0 λmi C1 1 1/3 3 1.444 0.258 2.869
18
设施规划与物流分析课程设计
3 i=1
λmax=3.011 C.R.=0.0106<0.1
方案总重要度计算表
Bi bi
Cij Cj
B1 B2 B3
Cj=∑bjCij
0.667 0.222 0.111 C1 0.083 0.570 0.258 0.211 C2 0.428 0.321 0.654 0.429 C3 0.489
0.109
0.088
0.360
根据综合评价结果可知三种方案的优劣顺序为二、三、一。

9.总结
本次课程设计是一次对学过的理论知识的实际应用。

它的作用不只是巩固所学知识，我们从中积累了解决实际问题的经验，以及团队决策。

动手能力以及自己的综合能力均有不小的提高
参考文献：
马汉武.《设施规划与物流系统设计》[M],北京:高等教育出版社，2005. 林立千.《设施规划与物流中心设计》[M],北京:清华大学出版社,2003.
C2 3 1 7 3.667 0.654 3.121 C3
1/3
1/7
1
0.492
0.088
3.043。