液压转向器厂总平面布置优秀课程设计.docx

中国矿业大学矿业工程学院工业工程系
设施计划和物流分析课程设计
说明书

姓 名： 张朋
学 号： 01090364
指导老师： 王晓琳
开始时间： 12月26日
结束时间： 01月01日
成 绩：

设施计划和物流分析课程设计任务书
姓名： 张朋 学号： 01090364 年（班）级： 级 地点：
课程设计题目： 液压转向器厂总平面部署设计
课程设计内容和要求：
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，相当于A3图样坐标纸1张。
4、作业单位面积相关图，相当于A3图样坐标纸1张。
5、液压转向器厂总平面部署图三套路，A3图样三张。
6、评价择优，选出最好总平面部署图。

设施计划和物流分析课程设计评语

评语：

成绩： 指导老师：
日 期： 年 月 日

目录

一．概述 1
二．基本要素分析 1
1、液压转向器结构及有关参数 1
2、作业单位划分 4
3、液压转向器生产工艺过程 5
三．物流分析 10
1、产品工艺过程分析 11
2．物流强度分析 16
四．作业单位非物流相关分析 18
1.作业单位相互关系理由 18
2．作业单位相互关系等级 18
3. 作业单位相互关系 19
五．作业单位综合相关分析 20
1. 综合物流相关等级 20
2.作业单位综合接近程度 22
六．作业单位位置相关分析 23
1. 绘制作业单位位置相关图 23
七．作业单位面积相关分析 25
1.作业单位面积相关图 25
八．工厂总平面布置可行方案 26
九． 评价方案并择优 29
十． 总结 29

一．概述
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，所处地理位置图1所表示。该厂职员人数300人，计划改建成年产量6000套液压转向器生产厂，需要完成工厂总平面部署设计。

图-1 待建液压转向器厂厂区图

二．基础要素分析
1、液压转向器结构及相关参数
液压转向器基础结构图2所表示，有22个零、组件组成，每个零、组件名称、材料、单间重量及年需求量均列于表1中。

图-2 液压转向器结构

表-1 零件明细表
工厂名称：液压转向器厂
产品名称
液压转向器
产品代号

计划年产量

序号
零件名称
零件代号
自制
外购
材料
总计划需求量
零件图号
形状尺寸
单件重量（Kg）
说明
1
连接块组件

√

20
6000

0.09

2
前盖

√

HT250
6000

0.90

3
X型密封圈

√
橡胶
6200

0.04

4
挡环

√

20
6000

0.03

5
滑环

√

20
6000

0.03

6
弹簧片

√
65Mn
4

0.01

7
拔销

√
65Mn
6200

0.02

8
联动轴

√

45
6000

0.27

9
阀体

√

HT250
6000

7.00

10
阀芯

√

45
6000

0.6

11
阀套

√

20
6000

0.56

12
隔盘

√

20
6000

0.32

13
限位柱

√

45
6000

0.01

14
定子

√

40Cr
6000

1.20

15
转子

√

45
6000

0.60

16
后盖

√

20
6000

0.80

17
螺栓

√
45
36000

0.02

18
O型密封圈

√
橡胶
21000

0.01

19
限位螺栓

√
45
6000

0.02

20
油堵

√
塑料
28000

0.01

21
标牌

√
铝
6000

0.01

22
护盖

√
塑料
6600

0.01

编制（日期）
审核（日期）

2、作业单位划分
依据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂设置如表2所表示11个作业单位，分别负担原材料存放、备料、热处理、加工和装配、产品性能试验、生产管理和服务等各项生产任务。
表-2 作业单位建筑物汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积（m2）
结构型式
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
20×30

露天
2
铸造车间
铸造
12×24

3
热处理车间
热处理
12×12

4
机加工车间
牢、铣、钻削
18×36

5
精密车间
精镗、磨削
12×36

6
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
12×24

7
组装车间
组装转向器
12×36

8
性能试验室
转向器性能检验
12×12

9
成品库
成品储存
12×12

10
办公、服务楼
办公室、食堂等
80×60

11
设备维修车间
机床维修
12×24

3、液压转向器生产工艺过程
因为液压转向器结构比较简单，所以其生产工艺过程也很简单，总工艺过程可分为零、组件制作和外购，半成品暂存，组装，性能试验和成品存放等阶段。
3.1 零、组件制作和外购
液压转向器上标准件、异形件如塑料护盖、铝制标牌等全部是采取外购、外协方法取得，入厂后由半成品库保留。其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表3至表15。
表中各工序加工前工件重量为：该工序加工后工件重量/该工序材料利用率。
3.2 标准件、外购件和半成品暂存
生产零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。
定时订购标准件和外协件均存放在半成品库。
3.3 组装
全部零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。
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（套）
年产总量（Kg）
连接块组件
1
20
0.09
6000

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、压装
55
3
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（套）
年产总量（Kg）
前 盖
2
HT250
0.90
6000

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、钻
80
4
精密车间
精镗
95
5
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（套）
年产总量（Kg）
挡 环
4
20
0.03
6000

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
40
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（套）
年产总量（Kg）
滑 环
5
HT250
0.03
6000

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
40
3
半成品库
暂存

表-7 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（套）
年产总量（Kg）
联动器
8
45
0.27
6000

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
40
3
精密车间
精磨
99
4
半成品库
暂存

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（套）
年产总量（Kg）
滑 环
9
HT250
7.00
6000

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
70
4
精密车间
精镗
90
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（套）
年产总量（Kg）
阀 芯
10
45
0.6
6000

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-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（套）
年产总量（Kg）
阀 套
11
20
0.56
6000

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
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（套）
年产总量（Kg）
隔 盘
12
20
0.32
6000

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-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（套）
年产总量（Kg）
限位柱
13
45
0.01
6000

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-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（套）
年产总量（Kg）
定 子
14
40Cr
1.20
6000

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
50
4
热处理车间
调质

5
精密车间
研磨
99
6
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（套）
年产总量（Kg）
转 子
15
45
0.60
6000

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
70
4
热处理车间
淬火

5
精密车间
研磨
99
6
半成品库
暂存

表-15 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（套）
年产总量（Kg）
后 盖
16
20
0.80
6000

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
半成品库
暂存

三．物流分析
物流分析是机械制造厂平面部署基础，只有进行正确物流分析后，才有可能得到合乎需要部署方案。
1、产品工艺过程分析
1.1分析给定工艺过程表，经过对产品加工、组装、检验等各加工阶段及各工艺过程路线分析，计算每个工艺过程各工序中加工前工件单件重量及产生废料重量，并折算成整年重量。

表-16 原料重量和成品重量对比表
产品名称
件号
材料
原料重量(kg)
材料利用率(%)
成品重量(kg)
废料(kg)
整年原料重量（kg）
整年废料重量(kg)
连接块组件
1
20
0．164
55
0．09
0．074
984
444
前盖
2
HT260
1．97
45.6
0．90
1．07
11820
6420
挡环
4
20
0．075
40
0．03
0．045
450
270
滑环
5
20
0．075
40
0．03
0．045
450
270
联动器
8
45
0．682
39.6
0．27
0．412
4092
2472
阀体
9
HT250
18．5
37.8
7．00
11．5
111000
69000
阀芯
10
45
0．866
69.3
0．60
0．266
5196
1596
阀套
11
20
0．7
80
0．56
0．14
4200
840
隔盘
12
20
0．4
80
0．32
0．08
2400
480
限位柱
13
45
0．0144
69.3
0．01
0．0044
86.4
26.4
定子
14
40Cr
2．42
49.5
1．20
1．22
14520
7320
转子
15
45
0．866
69.3
0．60
0．266
5196
1596
后盖
16
20
1
80
0．80
0．2
6000
1200

1.2 各个自制零部件工艺过程图

图-3 自制零部件工艺过程图(单位：kg)

1.3 产品总工艺过程图

图-4 液压转向器总工艺步骤图 (单位：kg)

2．物流强度分析
2.1 依据产品总工艺过程图，统计各作业单位之间物流强度。统计结果填入物流强度汇总表。

表-17 物流强度汇总表
序号
作业单位对
物流量（kg）
单位间物流强度(kg)
年总物流强度(kg)
1
1-2
1.974+18.519
20.493
122958
2
7-8
12.7847+12.7847*20%*2
17.899
107394
3
6-7
12.7847
12.7847
76708
4
8-9
12.7847
12.7847
76708
5
2-4
1.184+11.11
12.294
73764
6
5-6
0.9+0.27+7+0.6+0.01+1.2+0.6
10.58
63480
7
4-5
0.94752+0.2728+7.77798
8.9983
53990
8
3-4
0.6062+0.01008+2.424+1.212+0.866+0.6062
5.72448
34347
9
1-4
0.164+0.075+0.075+0.682+0.866+0.7+0.4+0.0144+1
3.9764
23858
10
1-3
2.424+0.866
3.29
19740
11
3-5
0.6062+0.01008+1.212+0.6062
2.43448
14607
12
4-6
0.0902+0.03+0.03+0.56+0.32+0.8
1.8302
10981

表-18 物流强度等级划分表

2.2 由物流强度汇总表（表-17）和物流强度等级划分表（表-18）能够得出物流强度分析表（表-19）

表-19 物流强度分析表
序号
作业单位对（路线）
物 流 强 度
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 131415 1617 1819 2021
物流强度
等 级
1
1-2

A
2
7-8

A
3
6-7

E
4
8-9

E
5
2-4

E
6
5-6

I
7
4-5

I
8
3-4

O
9
1-4

O
10
1-3

O
12
3-5

O
13
4-6

O

2.3 由物流强度分析表（表-19）得到液压转向器厂作业单位物流相关图（图-5）

图-5 液压转向器厂作业单位物流相关图

四．作业单位非物流相关分析
依据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂作业单位划分有原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、组装车间、性能试验室、成品库、办公服务楼和设备维修车间。

1.作业单位相互关系理由
从物流，工作步骤，作业性质相同，使用相同设备，使用同一场地等一系列原因整理出影响作业单位相互关系关键原因，并给出理由编码，如表-20所表示：

表-20 液压转换器厂作业单位相互关系理由
编号
理由

编号
理由
1
工作步骤连续性
5
安全及污染
2
生产服务
6
共用设备及辅助动力源
3
物料搬运
7
振动
4
管理方便
8
人员联络

2．作业单位相互关系等级
确定各作业单位对之间影响相互关系原因，并初步确定相互关系等级，如表-21所表示：

表-21作业单位相互关系等级划分百分比
相互关系亲密程度等级
符号
作业单位对百分比(%)

相互关系亲密程度等级
符号
作业单位对百分比(%)
绝对必需靠近
A
2～5

通常
O
10～25
尤其关键靠近
E
3～10

不关键
U
45～80
关键
I
5～15

不期望靠近
X
酌情而定

3. 作业单位相互关系
将最终作业单位之间相互关系等级填入作业单位相互关系表（表-22）。以下表所表示：
表-22 作业单位相互关系表
作业单位序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
作业单位序号
作业单位名称
原材料库
铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
半成品库
组装车间
性能试验室
成品库
办公服务楼
设备维修车间
1
原材料库

I/3
I/3
I/3
U
U
U
U
U
U
O/2
2
铸造车间
I/3

U
E/1
X/7
U
U
X/7
O/3
O/4
O/2
3
热处理车间
I/3
U

E/1
E/1
O/1
O/1
U
U
O/4
O/2
4
机加工车间
I/3
E/1
E/1

I/1
E/3
E/3
U
U/3
O/4
O/2
5
精密车间
U
X/7
E/1
I/1

A/1
E/3
U
U
O/4
O/2
6
半成品库
U
U
O/1
E/3
A/1

A/3
U
U
I/4
I/4
7
组装车间
U
U
O/1
E/3
E/3
A/3

A/1
U
I/4
E/4
8
性能试验室
U
X/7
U
U
U
U
A/1

A/1
E/4
O/2
9
成品库
U
O/3
U
U/3
U
U
U
A/1

E/4
U
10
办公服务楼
U
O/4
O/4
O/4
O/4
I/4
1/4
E/4
E/4

U
11
设备维修车间
O/2
O/2
O/2
O/2
O/2
I/4
E/4
O/2
U
U

五．作业单位综合相关分析
1. 综合物流相关等级
依据作业单位物流相关图（图-5）和作业单位非物流相互关系表（表-22）
能够得出综合物流相关等级表（表-23）和表-24 综合物流相关等级和百分比划分
表以下：
表-23 综合物流相关等级表
单位对序号
作业单位对
关系亲密程度
综合关系
物流关系（权值2）
非物流关系（权值1）
等级
分值
等级
分值
分值
等级
1
1—2
A
4
I
2
10
E
2
1—3
O
1
I
2
4
O
3
1—4
O
1
I
2
4
O
4
1—5
U
0
U
0
0
U
5
1—6
U
0
U
0
0
U
6
1—7
U
0
I
2
2
U
7
1—8
U
0
U
0
0
U
8
1—9
U
0
U
0
0
U
9
1—10
U
0
U
0
0
U
10
1—11
U
0
O
1
1
U
11
2—3
U
0
U
0
0
U
12
2—4
E
3
E
3
9
E
13
2—5
U
0
X
-1
-1
X
14
2—6
U
0
U
0
0
U
15
2—7
U
0
U
0
0
U
16
2—8
U
0
X
-1
-1
X
17
2—9
U
0
O
1
1
U
18
2—10
U
0
O
1
1
U
19
2—11
U
0
O
1
1
U
20
3—4
O
1
E
3
5
O
21
3—5
O
1
E
3
5
O
22
3—6
U
0
O
1
1
U
23
3—7
U
0
O
1
1
U
24
3—8
U
0
U
0
0
U
25
3—9
U
0
U
0
0
U
26
3—10
U
0
O
1
1
U
27
3—11
U
0
O
1
1
U
28
4—5
I
2
I
2
6
I
29
4—6
O
1
E
3
5
O
30
4—7
U
0
E
3
3
O
31
4—8
U
0
U
0
0
U
32
4—9
U
0
U
0
0
U
33
4—10
U
0
O
1
1
U
34
4—11
U
0
O
1
1
U
35
5—6
I
2
A
4
8
I
36
5—7
U
0
E
3
3
O
37
5—8
U
0
U
0
0
U
38
5—9
U
0
U
0
0
U
39
5—10
U
0
O
1
1
U
40
5—11
U
0
O
1
1
U
41
6—7
E
3
A
4
10
E
42
6—8
U
0
U
0
0
U
43
6—9
U
0
U
0
0
U
44
6—10
U
0
I
1
1
U
45
6—11
U
0
I
1
1
U
46
7—8
A
4
A
4
12
A
47
7—9
U
0
U
0
0
U
48
7—10
U
0
I
1
1
U
49
7—11
U
0
I
1
1
U
50
8—9
E
3
A
4
10
E
51
8—10
U
0
E
3
3
O
52
8—11
U
0
O
0
0
U
53
9—10
U
0
E
3
3
O
54
9—11
U
0
U
0
0
U
55
10—11
U
0
U
0
0
U

表-24 综合物流相关等级和 百分比划分表
总分
关系等级
作业单位对数
百分比（%）
11，12
A
1
1.82
9，10
E
4
7.27
6，7，8
I
2
3.64
3，4，5
O
9
16.36
0，1，2
U
37
67.27
-1，-2
X
2
3.64
合 计
55
100
2.作业单位综合靠近程度
将最终作业单位之间综合物流相关等级填入作业单位综合靠近程度表（表-25）。以下表所表示：

表-25 作业单位综合靠近程度表

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

原材料库
铸造车间
热处理车间
机加工车间
精密车间
标准件半成品库
组装车间
性能试验室
性能试验室
办公服务楼
设备维修车间
1
原材料库

E/3
O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
2
铸造车间
E/3

U/0
E/3
X/-1
U/0
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
3
热处理车间
O/1
U/0

O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
4
机加工车间
O/1
E/3
O/1

I/2
O/1
O/1
U/0
U/0
U/0
U/0
5
精密车间
U/0
X/-1
O/1
I/2

I/2
O/1
U/0
U/0
U/0
U/0
6
标准件半成品库
U/0
U/0
U/0
O/1
I/2

E/3
U/0
U/0
U/0
U/0
7
组装车间
U/0
U/0
U/0
O/1
O/1
E/3

A/4
U/0
U/0
U/0
8
性能试验室
U/0
X/-1
U/0
U/0
U/0
U/0
A/4

E/3
O/1
U/0
9
性能试验室
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
E/3

O/1
U/0
10
办公服务楼
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
O/1
O/1

U/0
11
设备维修车间
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0
U/0

—
综合靠近程度
5
5
3
9
5
6
9
7
4
2
0

—
排序
5
5
9
1
5
4
1
3
8
10
11

六．作业单位位置相关分析
1. 绘制作业单位位置相关图
关系等级表示方法如表-26所表示 ：

表-26 关系等级表示方法表

要求关系程度为A级作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个单位距离长度，依次类推；

（其中 表示储存区 表示加工区 表示办公区 ）

1.1 处理相关程度为A级作业单位对：
1.1-1 从作业单位综合关系表中取出A级关系作业单位对，有 7-8共包含2个作业单位，按综合靠近程度排序为7,8；
1.1-2 将综合靠近程度排序最高作业单位7部署在位置相关图中心位置；
1.1-3 处理作业单位对7-8将作业单位8部署到和作业单位7相距为一个单位距离长度位置上。
1.2 依次处理E，I，O，U，X，直至处理完成，并修改成功，最终作业单位位置相关图（图-6）以下图所表示：

图-6 作业单位位置相关图

七．作业单位面积相关分析
1.作业单位面积相关图
依据给定各作业单位面积并根据合适百分比，由作业单位位置相关图（图-6），我们能够作出作业单位面积相关图（图-7）以下图所表示：

图-7 作业单位面积相关图

八．工厂总平面部署可行方案
假设不考虑其它原因，得到以下三个平面部署方案

方案一：

图-8 平面部署方案一

方案二：

图-9 平面部署方案二

方案三：

图-10平面部署方案三

九． 评价方案并择优
采取加权评分法：

表-27 加权评分表

评价原因
关键度
方案1
方案2
方案3
1
物料搬运效率及方便性
8
9
72
10
80
7
56
2
安全生产
7
5
35
7
49
8
56
3
生产管理方便性
6
8
48
8
48
6
36
4
环境美观预防污染
5
7
35
5
25
7
35
5
扩建可能性
4
5
20
5
20
8
32
6
辅助服务方便性
3
7
21
8
24
4
12
累计

231
246
227

由上表我们知道，其中方案二得分最高，所以最好部署方案是二方案。

十． 总结
这次课程设计花了我很多时间去认真完成，使我受益匪浅：
1、能正确利用工业工程基础原理及相关知识，学会了对工业设施进行系统分析；
2、 经过对工程设施部署实际设计，掌握了系统部署设计方法规范程序；
3、经过课程设计，提升了自己编写相关技术文件能力；
4、经过课程设计，初步树立了正确设计思想，培养了自己利用所学专业知识分析和处理实际问题能力。