物流分析与设施规划课程设计说明书范本.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第31页 共31页河南科技大学课 程 设 计 说 明 书课程名称：物流分析与设施规划 题 目：铲斗总成厂总平面布置设计学 院： 班 级： 学生姓名： 指导教师： 日 期： 铲斗总成厂总平面布置设计方案目 录目录第一章 课程设计任务要求 3 1.1课程设计主要目的 3 1.2课程设计目的 3 1.3 课程设计内容与要求 3 1.4 原始给定条件 3第二章 课程设计步骤 5 2.1 基本要素分析 5 2.2 物流分析13 2.3 作业单位相互关系分析19 2.4 作业单位间物流与非物流相互关系合并20 2.5 绘制作业单位位置相关图23 2.6 绘制作业单位面积相关图26 2.7 绘制工厂总平面布置可行方案图27 2.8 评价择优30第三章 制图标准与设计说明书格式 31 3.1 图符标准31 3.2 图样比例31 3.3标题栏与明细表格式31 3.4 规范图例32 3.5 设计说明书组成35 3.6 附录36第一章 课程设计的目的和要求1.1 课程设计的主要目的物流分析与设施规划是工业工程专业一门重要的主干专业课程，是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。物流分析与设施规划课程设计是物流分析与设施规划课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成系统分析与系统设计工作而进行的一项基本训练。物流分析与设施规划课程设计的主要目标是培养学生如何设计新系统或者分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。 1.2 课程设计的基本要求 （1）能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。 （2）通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。 （3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。（4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解实际技术问题的能力。 1.3 课程设计的基本内容本课程设计包括两个阶段：一是现场调研阶段，二是结合工厂布置和产品实际的校内课程设计阶段。具体内容如下：1、系统基础数据调查分析：包括生产纲领性文件、产品结构文件、工艺路线和装配程序等；2、作业单位调查：针对各种不同的部门编制相应内容的调查表；3、生产工艺过程分析：绘制详细工艺过程图，并注明各工序间物料搬运量；4、系统物流分析：计算物流量，绘制系统物料流程图；5、作业单位关系分析：绘制作业单位相关图、面积图；6、改进工厂平面布置图方案设计，不少于三种方案；7、方案评价与选择：定量与定性分析相结合；8、设计最优方案的计算机仿真模型；9、编写课程设计说明书；10、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）系统平面布置改进方案设计三种；（2）计算机仿真模型，二维与三维模型和一张；图作附件，手工图以A1规格，计算机图以A3或A4规格。第二章 课程设计的背景资料某铲车生产厂的占地面积10080平方米，厂区南北长120米，东西宽84米，所处地理位置如图1所示。该厂职工人数300多人，计划改建成年产量200套铲斗的生产厂，需要完成工厂总面积布置设计。图2-1 铲车生产厂处地理位置示意图2.1 铲斗总成的结构及有关参数（列于表2-1）表2-1 零件明细表工厂名称：铲斗总成厂产品名称铲斗铲斗年产量200套序号零件名称自制外购材料总计划需求量（套）单件重量（kg）1挡板钢板Q34520078.82筋板1钢板Q3452002.63筋板2钢板Q3452004.24斗壁板钢板Q345200168.625侧板钢板Q34520019.46侧刃板钢板Q34520021.37角板钢板Q34520020.68铲刃板HQ10020095.99左边齿ZG25CrMnMo20010加强版钢板Q34520011.511中加强板钢板Q34520011.312下限位块钢板Q3452001.8513斗齿ZG25CrMnMo100014右边齿ZG25CrMnMo20015加强板钢板Q3452002.4516垫板钢板Q3452002.717上限位板钢板Q3452002.118加强版钢板Q3452002.119角加强板钢板Q3452001.8820动臂耳板钢板Q3452009.5221贴板钢板Q3452000.9422拉杆耳板钢板Q3452009.71根据铲斗结构及工艺特点，设立12个作业单位(见表2)，分别承担原材料存储，备料，机加工，精密加工，库房，组装，产品性能试验，生产管理等各项生产任务。2.2 作业单位建筑物汇总表（表2-2）表2-2 作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积(平方米)1原材料库储存钢材、铸锭20*302机加工车间车、铣、钻、削20*353精密车间精镗、磨削20*154标准件、半成品库储存外购件、半成品20*255装配车间组装铲斗20*306性能试验室铲斗性能检验20*157成品库成品储存20*308阻焊车间焊接20*159涂漆车间涂漆20*1510办公服务楼办公室20*4011油库存油20*1012车库存车20*152.3 铲斗的生产工艺过程铲斗的生产工艺过程可分为零部件的生产与外购，半成品暂存，组装，成品储存等阶段。(1) 零部件制作与外购：铲斗的标准件，异型件与左边齿，右边齿等都采用外协外购的方法获得，入场后由半成品库暂存，其它零部件由本厂自制，其工艺过程分别见表3至21。表中各工序加工前工件重量为该工序加工后工件重量/该工件材料利用率。(2) 标准件：外购件与半成品暂存生产出的零部件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存;定期订购的标准件与外协件存放在半成品库。(3) 组装：所有零部件在装配车间集中组装成铲斗成品。(4) 性能试验：所有组装出的铲斗均需进行性能试验，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，一次组装合格率为95%，二次组装合格率99.98%。(5) 成品存储：所有合格铲斗存放在成品库带出厂。表2-3 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量挡板2钢板Q34578.820015760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机加工车间划切583精密车间磨564机加工车间压校5标准件、半成品库暂存表2-4 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量筋板12钢板Q3452.62001040序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）1精密车间磨952机加工车间压校1003标准件、半成品库暂存表2-5 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量筋板22钢板Q3454.22001680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精密车间磨953机加工车间压校1004标准件、半成品库暂存表2-6 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量斗壁板2钢板Q345168.6220033724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机加工车间压校2次1003阻焊车间焊接4标准件、半成品库暂存表2-7 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量侧板2钢板Q34519.42007760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精密车间磨963机加工车间压校4标准件、半成品库暂存表2-8 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量侧刃板2钢板Q34521.32008520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机加工车间划、切683精密车间磨634机加工车间压校、钻605标准件、半成品库暂存表2-9 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量角板2钢板Q34520.62004120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机加工车间压校2次863标准件、半成品库暂存表2-10 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量铲刃板2HQ10095.920019180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机加工车间划、切673精密车间磨634机加工车间压校 钻 小刨585标准件、半成品库暂存表2-11 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量加强板12钢板Q34511.5200980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机加工车间剪、切653标准件、半成品库暂存表2-12 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量垫板2钢板Q3452.72001080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机加工车间划、切623精密车间磨、小刨604标准件、半成品库暂存表2-13 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量中加强板1钢板Q34511.32002260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机加工车间划、切553精密车间磨524机加工车间压校5标准件、半成品库暂存表2-14 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量下限位板2钢板Q3451.85200740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机加工车间划、切883精密车间磨834机加工车间压校805标准件、半成品库暂存表2-15 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量加强板22钢板Q3452.452001080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机加工车间剪、切873标准件、半成品库暂存表2-16 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量上限位块2钢板Q3452.1200840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机加工车间划、切853精密车间磨834机加工车间压校、钻铣805标准件、半成品库暂存表2-17 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量加强版32钢板Q3452.1200420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机加工车间划、切903精密车间磨884机加工车间压校1005标准件、半成品库暂存表2-18 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量垫角加强板2钢板Q3451.88200752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机加工车间划、切903精密车间磨884机加工车间压校、钻铣5标准件、半成品库暂存表2-19 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量动臂耳板2钢板Q3459.522007616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机加工车间切783精密车间磨754机加工车间压校、钻铣5标准件、半成品库暂存表2-20 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量贴板2钢板Q3450.94200752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机加工车间切923标准件、半成品库暂存表2-21 铲斗零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量（kg）计划年产量年总产量拉杆耳板2钢板Q3459.712003884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精密车间磨863机加工车间压校、钻804标准件、半成品库暂存第三章 课程设计步骤3.1 物流分析物流相关分析是机械制造厂平面布置的基础，主要从以下步骤来进行分析。3.1.1 产品工艺过程分析由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说铲斗的生产呈理想状态（零库存生产），所以全年的物流量是各个部件的重量*年产量。3.1.2 绘制各个含有物流量的自制零部件的工艺过程图3.1.3 总的工艺过程图图3-20 工艺过程图3.1.4 物流强度分析a、作业单位之间的物流强度通过计算各作业单位之间的物流强度并折算到全年物流强度，得出物流强度汇总表（如表3-1）。表3-1 铲斗总成厂物流量汇总表序号作业单位对物流量(全年)所占百分比（%）11223014621.45213165901.5532321462620.01424773847.21528337243.1463410800.1074511218810.46848337243.1495656090.52105911779710.98116711218810.46126911779710.98b、物流强度等级的划分由前面的物流强度汇总表（表3-1）及物流等级划分表（表3-2）得到铲斗总成厂物流强度分析表（表3-3）。表3-2 物流强度等级划分表物流强度等级符号物流路线比例（%）承担物流量比例（%）超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U表3-3 铲斗总成厂物流强度分析表C、作业单位之间的物流强度铲斗总成厂的物流强度分析表（表3-3）得铲斗总成厂作业单位物流相关图（图3-21）图3-21 铲斗总成厂作业物流相关图3.2 作业单位非物流相互关系分析针对铲斗生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由（表3-4），根据表3-5制定铲斗“基准相互关系”，在此基础上建立非物流作单位相互关系图，如图（3-22）所示。表3-4 铲斗各作业单位关系密切程度编号理由编号理由1工作流程的连续性5安全及污染2生产服务6振动、噪声、烟尘3物料搬运7人员联系4管理方便8信息传递表3-5 作业单位基准相互关系等级表符号含义说明比例（%）A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般1025U不重要4580X负的密切程度不希望接近酌情而定图3-22 铲斗总成厂作业单位非物流相互关系图3.3 作业单位综合相互关系分析从图3-21和图3-22可知，铲斗总成厂作业单位物流相互关系与非物流相互关系不一致。为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两图合并后，再进行分析判断。其合并过程如下：1、选择加权值加权值的大小反映了工厂布置时考虑因素的侧重点，对于铲斗总成厂来说，物流因素（m）影响明显大于其它非物流因素（n）的影响。因此，取加权值m:n=3：1。2、综合相互关系的计算根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表3-6所示。当作业单位数目为12时，总作业单位对数为N=12*（12-1）/2=66。因此，表3-6中将有66个作业单位对，即将有66个相互关系。表3-6 作业单位之间综合相互关系计算表作业对综合相关程度综合关系物流关系 加权值：3非物流关系 加权值：1等级分数等级分数分数等级1-2,A4A416A1-3,O1O14I1-4,U0U00U1-5,U0U00U1-6,U0U00U1-7,U0U00U1-8,U0O11O1-9,U0U00U1-10,U0U00U1-11,U0U00U1-12,U0U00U2-3,A4A416A2-4,I2A410E2-5,U0U00U2-6,U0U00U2-7,U0U00U2-8,O1E36I2-9,U0U00U2-10,U0I22O2-11,U0O11O2-12,U0U00U3-4,O1E36I3-5,U0I22O3-6,U0U00U3-7,U0U00U3-8,U0O11O3-9,U0O11O3-10,U0X-1-1X3-11,U0O11O3-12,U0U00U4-5,I2E39E4-6,U0O11O4-7,U0U00U4-8,O1I25I4-9,U0U00U4-10,U0U00U4-11,U0U00U4-12,U0I22O5-6,O1O14I5-7,U0I22O5-8,U0U00U5-9,E3E312E5-10,U0E33I5-11,U0O11O5-12,U0I22O6-7,I2I28E6-8,U0U00U6-9,E3E312E6-10,U0O00U6-11,U0O00U6-12,U0U00U7-8,U0U00U7-9,U0E33I7-10,U0O11O7-11,U0U00U7-12,U0E33I8-9,U0X-1-1X8-10,U0X-1-1X8-11,U0X-1-1X8-12,U0U00U9-10,U0X-1-1X9-11,U0U00U9-12,U0U00U10-11,U0I11O10-12,U0I11O11-12,U0E33I3、划分关系密切等级在表3-6中，综合关系分数取值范围为-116，按分数排列得出各分数段所占比例，如表3-7。在此基础上与表3-8中推荐的综合相互关系密切程度划分比例进行对比，若各等级相关太大，则需对表3-6中作业单位对之间的关系密切程度作适当的调整，使各等级比例与表3-8中推荐的比例尽量接近。表3-7 综合相互关系密切等级划分总分关系等级作业单位对数百分比（%）1316A23812E57.637I913.612O1725.80U2842.4-1X57.6表3-8 综合相互关系密切与划分比例关系等级符号作业单位对数比例（%） 绝对必要靠近 A 1-3特别重要靠近 E 2-5 重要 I 3-8 一般 O 5-15不重要 U 20-85 不希望靠近 X 0-104、建立作业单位综合相互关系图将表3-6中的综合相互关系总分转化为关系密切等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图3-23所示。图3-23 作业单位综合相互关系图3.4 绘制作业单位位置相关图3.4.1 综合接近程度由于铲斗总成厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表3-9所示。综合接近程度分数越高，说明该作业单位越应靠近布置图中央；分数越低，说明该作业单位应该远离布置中央，最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行，即按综合接近程度分数顺序来布置作业单位顺序。表3-9 综合接近程度表作业单位代号123456789101112原材料库机加工车间精密车间标准件、半成品库装配车间性能试验室成品库阻焊车间涂漆车间办公服务楼油库车库1原材料库A/4I/2UUUUO/1UUUU2机加工车间A/4A/4E/3UUUI/2UO/1O/1U3精密车间I/2A/4I/2O/1UUO/1O/1X/-1O/1U4标准件、半成品库UE/3I/2E/3O/1UI/2UUUO/15装配车间UUO/1E/3I/2O/1UE/3I/2O/1O/16性能试验室UUUO/1I/2E/3UE/3O/1O/1U7成品库UUUUO/1E/3UI/2O/1UI/28阻焊车间O/1I/2O/1I/2UUUX/-1X/-1X/-1U9涂漆车间UUO/1UE/3E/3I/2X/-1X/-1UU10办公服务楼UO/1X/-1UI/2O/1O/1X/-1X/-1O/1O/111油库UO/1O/1UO/1O/1UX/-1UO/1I/212车库UUUO/1O/1UI/2UUO/1I/2综合接近程度71511121411937467排序714325612811109根据表3-9综合接近程度排序表，得各作业单位布置顺序依次为：机加工车间、装配车间、标准件半成品库、精密车间、性能试验室、成品库、原材料库、涂漆车间、车库、油库、办公服务楼、阻焊车间。3.4.2 作业单位位置相关图在绘制作业单位位置关系图时，作业单位之间的相互关系用表3-10所示的连线类型表示，用相应的符号来表示作业单位，以便区分作业单位的性质。铲斗总成厂作业单位位置相关关系图如图3-24所示。表3-10 连线类型图等级符号系数值线系数绝对重要A4/特别重要E3/重要I2/一般重要O1/不重要U0不希望X-1.图3-24 铲斗总成厂作业单位位置相互关系图3.6 工厂总平面布置根据铲斗的生产特点及生产流程，考虑相关规定以及各方面的限制条件，得到铲斗总成厂的平面布置方案见图3-26，图3-27，图3-28。图3-26 方案一图3-27 方案二图3-28 方案三3.7 方案的评价与选择3.7.1 加权因素法用加权因素法定性分析，其评价过程和评价结果如表3-11所示。表3-11 评价过程及结果表方案一方案二方案三相对重要性等级得分等级得分等级得分物流效率与方便性A4A4I210空间利用率E3E3E38辅助服务部门综合效率E3E3E39工作环境安全与舒适E3E3I25管理的方便性A4E3E38布置方案的可扩展性I2I2I27产品质量E3E3E37外观A4E3I24环境保护E3E3I26其它相关因素E3E3E33综合得分216204169综合排序123则由表3-11中的综合排序可知，方案一为最优方案，因此选择方案一为铲斗总成厂的总体布置方案。3.7.2 F-D图定量分析根据三个方案，依次画出三个方案的F-D图，如图3-29，图3-30，图3-31所示。平面布置的原则有：以基本生产为中心复核工艺的要求；运输最优化；适应发展的需要；安全与环保的原则。在此原则下，确定总体区划，然后详细每个作业单位区、每台机器、设备、每条通道。通过以上各步骤的分析与规划，提出了两套液压转向器厂总体布置方案，如上图所示。从各方面对以上两个方案进行综合分析评价和择优：（1） 布置时，建筑物应保证道路的直线性与整齐性、建筑物的整齐规范以及公用管理的条理性；厂内道路满足运输任务，还要起到划分厂区、绿化美化厂区等。显然在这些方面方案一要优于方案二。（2）布置时还要考虑工艺过程的连续性、物料搬运路线的合理性等，从以上两个方案可以看出，方案一的厂区布置显然更符合生产流程的要求，并且产成品能够更顺畅的运出成品库，缩短了搬运距离，节约了成本。通过考虑多种方面因素的影响与限制，经过整体分析和综合评价，方案一为最优方案。 通过本次的课程设计，我不仅系统的学习了设施规划的相关专业知识，更学会了全面地考虑问题。随着这次课程设计的完成，我已经能够将理论知识运用于实际中。经过一段时间的学习，我能独立正确的运用设计规划与物流分析基本原理及有关专业知识，由产品入手，对工厂生产系统进行分析，通过对液压转向器厂总面积布置设计的实际操作，熟悉了系统布置设计方法中的各种图形符号和表格，掌握了系统布置设计方法的规范设计程序。第 31 页 共 31 页