电镀车间设施规划.docx

目录1.生产模式的优势与弊端32.工厂的整体分析与布置42.1 系统布置设计42.2物流分析52.2.1物流强度从至表52.2.2物流强度分析表62.2.3物流相关图82.3非物流分析92.4综合相关图102.4.1综合相关表102.4.2 综合相关图122.4.3作业单位综合接近程度排序表132.5位置相关图及物流路线图142.6作业单位面积相关图143.电镀车间设备详细布置及设计153.1电镀车间内设备的详细布置153.1.1电镀车间设备数分析153.1.2电镀车间详细布置163.2电镀车间搬运系统设计163.2.1电镀生产任务163.2.2物料的分类173.2.3移动分析173.2.4搬运方案分析193.2.5搬运设备需求计算233.2.6分段物料系统搬运设计243.2.6搬运设计方案的评估254.课程设计总结265.参考文献271.生产模式的优势与弊端现状：该手机零件制造公司，主要是订单式生产，机群式产线布置，产品品种多，批量小，换线频繁，企业半成品库存在一定量的半成品。随着市场需求的不断变化，出现了成组原则布置。它是一种把产品原则布置和工艺原则布置相结合的成组布置。现在比较成熟和领先的企业也多采用成组原则布置。那么对于本企业，又为何采用机群式生产线布置呢？1. 首先，这是一个比较成熟的生产线，到目前为止也可以满足市场的需求，而且暂时没有改建，扩建或新建的需要。维持现有的生产方式也是合理的。2. 手机的生产制造主要是订单式生产，也就决定了作为手机零件供应商也应该是采用订单式生产。没有固定的大批量需求，同时该企业生产的产品种类多，批量小，换线频繁。所以采用机群式布置较合理。机群式布置具有以下几个优势与弊端1：1. 柔性较高。 无论是对产品品种，数量的变化，还是对于加工设备的故障响应，由于批量加工及闲置设备的存在，个别设备的故障或人员的缺勤不会对生产系统造成较大的影响。但是相应地，这种布置方式存在机器及其工人利用率较低，在制品数量较高等缺点。2. 对于批量较小的订单生产时，成本较低而且灵活。流程时间较之产品原则布置快很多。同时，由于需要采用更多自动化程度较低的搬运设备，运输成本较高，效率较低。而且车间作业管理更加困难。3. 对于操作工人的技能要求更高。提升员工技能和素质，但是却带来更多的培训成本。2.工厂的整体分析与布置2.1 系统布置设计SLP是一种条理性很强，物流分析和作业单位关系密切程序分析相结合、寻求合理布置的技术，不仅适合各种规模或种类的工厂的新建、扩建或改建中对设施或设备的布置或调整，也适合制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时，也可用于医院、商店对服务业的布置设计。SLP方法有5个基本要素，抓住这些就是解决布置问题的“钥匙”。5个基本要素是P、Q、R、S、T，即：P产品和物料，包括其变化和特性；Q每种物品的数量；R生产路线（工艺过程顺序）；S辅助部门（包括服务部门）；T时间（时间安排）。SLP程序模式如图2-1所示。图2-1 SLP程序模式2.2物流分析物流分析是工厂布置的核心工作，需要遵循两个最小和两个避免的原则两个最小原则：经过距离最小和物流成本最小。两个避免原则：避免迂回和避免十字交叉。2.2.1物流强度从至表物流强度从至表见表2-1。至从 12345678910111213141.五金仓库+102.塑胶仓库+153.外购件库1002004.半成品库2001305.成品仓库6.包装材料库+27.冲压车间20080018.成型车间301009.电镀车间100110010.装配车间120111.电镀金回收间12.实验室13.联合办公室14.自动化立区表2-1 物流强度从至表注：带“+”的表示高优先级的物流单位。 单位：栈板2.2.2物流强度分析表物流强度的划分采用著名的A. E. I. O. U等级，一般A占总作业单位对的10%，E占20%，I占30%，O占40%，U代表无物流量的作业单位对。将同一单位的物流强度合并，如表中39的100和94的100合并为3-4的200。并按物流强度划分等级。物流强度分析表见图2-2。表2-2 物流强度分析表序号路线物流强度物流等级12-815栈板A21-710栈板A36-102栈板E49-101100kpcs（单位下同）E57-9800E64-9300I73-10200I87-4200I94-10130O1010-5120O113-9100O128-10100O138-430O147-121O1510-121O2.2.3物流相关图根据物流强度分析表做出物流相关图见图2-2。图2-2 物流相关图2.3非物流分析物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系。非物流的相互关系不能用定量的方法得到，而要用一些定性的方法。这时相关图每个菱形格子不但要表示两两之间的密切程度等级(Closeness Rating)，还要加上评级的理由。定性给出密切程度等级时，包括A、E、I、O、U和X六种，其比例掌握如表2-3。表2-3 作业单位相互关系等级符号 A E I O U X 意义 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近 颜色 红色 桔黄 绿色蓝色 无色 棕色 量化值 4 3 2 1 0 -1线条数 4条 3条 2条 1条 无 1条折线 比例 %) 25 310 515 1025 4580 根据需要 在此例中，采用量化值进行分析。作业单位相关图见图2-3。图2-3 非物流关系图2.4综合相关图综合考虑物流和非物流关系时，要确定两种关系的相对重要性。这一重要性比值m:n来表示，此例中选用比例为3:1.2.4.1综合相关表根据以下公式计算两作业单位i和j之间的相关密切程度CRij CRij =3MRij+1NRij 其中MRij和NRij分别是物流相互关系等级和非物流相互关系等级。得出综合相关表见表2-4如下：表2-4 综合相关表作业单位对物流关系（m=3）非物流关系（n=1）综合相互关系强度等级分数强度等级分数综合得分等级1-7A4E315A2-8A4E315A3-9O1O14O3-10I2I28E4-7I2O17I4-8O1O14O4-9I2O17I4-10O1I25I4-13U0O11O5-10O1A47I5-12U0O11O5-13U0I22O6-10E3I211E7-9E3I211E7-12O1O14O7-13U0X-1-1X7-14U0A44O8-10O1E37I8-12U0O11O8-14U0A44O9-10E3E312E9-11U0A44O9-12U0X-1-1X9-13U0X-1-1X10-12O1I25I10-13U0I22O13-14U0O11O2.4.2 综合相关图根据上述的物流关系分析和非物流关系的分析得出厂房作业单位的综合相关图见图2-4。图2-4作业单位的位置相关图2.4.3作业单位综合接近程度排序表计算出14个作业单位的综合接近程度和按分值的排序，见表2-5。分值越高，说明该作业单位越应靠近布置图的中心位置，越低则越往边缘。作业单位代号1234567891011121314综合接近程度4448431098181423排序78956112341141013122.5位置相关图及物流路线图根据各单位物流量统计表得出原料区、半成品区、成品区以及四个车间之间的搬运路线如下图2-5半成品仓库电镀车间冲压车间成品仓库装配车间原料库成型车间图2-5 原料区、半成品区、成品区以及四个车间之间的搬运路线图2.6作业单位面积相关图在布置过程中主要考虑到以下几点： 冲压车间由于有较大的震动，不便于放在2楼。冲压车间的最终产品手机端子主要是运输到电镀车间进行电镀。而且，电镀车间将产生大量的废水，废渣和废气。同时，生产过程是一个物料的递减过程，装配车间最终组装产品的物料是最低的，所以整个生产流程大致应该从1楼至2楼。所以把冲压车间和电镀车间布置在一楼。而成型车间和装配车间布置在2楼。 办公室放在1.5楼，厂房的左边有会展厅以及贵宾接待区。所以办公室放在1.5楼左边。 2楼位置已不多，成品仓库已经放置不下，塑胶仓库和成型车间之间是E级关系。物流量更是A级（而且是整个工厂物流量最大的）。所以最终2楼布置了塑胶仓库，成型车间，以及装配车间三个作业单位。 自动化组立区主要是开发模具，应尽量靠近冲压与成型车间。所以置于1楼，电镀金回收间自然也是1楼。另外，外购件以及半成品仓库也放在1楼.（需要电镀而且物流量较大），考虑到电梯的承载均衡性将二者至于各一边。 最后，成品仓库，包装材料库，以及实验室也只能布置在1.5楼右侧了。最终的整个厂房布局图见CAD图2-6,2-7，2-8。3.电镀车间设备详细布置及设计3.1电镀车间内设备的详细布置3.1.1电镀车间设备数分析电镀车间的生产任务：将冲压车间的生产的段子进行电镀，目的是增加抗腐蚀性;镀镍清洗（五种钠盐清洗液）端子电镀车间的生产流程： 烘干清洗（蒸馏水）镀金（氰化金钾）镀锡收料至装配（或入半成品库）检验（品保）电镀车间未来三年的日需求量的依次为1200 kpcs ,1300 kpcs ，1500 kpcs。计算时选取最大的2015年的1500 kpcs。每个电镀机台的标准日产能140 kpcs。考虑到机床的检修，保养，停机故障等，查询资料和进行实践调查，最终选取稼动率值为90%。所以，一个电镀机台的实际日产能为：14090=126kpcs冲压车间需要的冲压机数为：1500/126=11.9台最终，选取机床数为数为12台。3.1.2电镀车间详细布置电镀车间电镀机器连续电镀机器，清洗镀镍镀锡镀金清洗烘干，机台长度40M1600现场办公室电镀车间管理人员、电镀段品保人员工作场地40备品室电镀机台的备品存放地30器件修理室电镀机台的水泵、水槽等的修理区40品保量测室对电镀出的产品进行量测，分析，备案20药品室电镀常用药品区的放置区域，剧毒，防火，防爆20金盐仓库金盐（一般为氰化金钾，金含量60%）放置区，贵重物品，防盗20电镀车间有大量腐蚀性、毒性气体，需要用墙与其他部门隔开电镀车间详细布置见插图3-1。3.2电镀车间搬运系统设计3.2.1电镀生产任务电镀生产任务：将冲压车间的生产的段子进行电镀，目的是增加抗腐蚀性;镀镍清洗（五种钠盐清洗液）端子电镀车间的生产流程： 烘干清洗（蒸馏水）镀金（氰化金钾）镀锡收料至装配（或入半成品库）检验（品保）在此，以需求量最大的2015年的1500 kpcs的日产量计算。也就是150万个手机端子。3.2.2物料的分类通过查询资料和实际调查，最终产品手机端子尺寸为30x30x5mm，重量为5g。 根据电镀车间的物料的主要特征，对需要搬运的物料进行检验，编制物料特征表，如表3-1所示。表3-1 物料特征表物料名称物料单位尺寸重量形状数量类别手机端子个30x30x5mm5g方形120万A电镀废液升液体3.2.3移动分析物料的移动分析采用起屹点分析法中的搬运路线分析法，对电镀车间的搬运路线进行分析，得出搬运路线表见表3-2。表3-2 搬运路线表起点： 冲压车间 终点： 日期：物料名称代号起点路程终点物流量物流要求手机端子a冲压机床10-80m电镀车间平均每天1200 000块尽快运走手机端子b外购件仓库40-100m电镀机台平均每天 100000块不定期手机端子c半成品仓库40-80电镀机台平均每天200000块不定期手机端子d电镀机台20-100m装配车间或半成品库平均每天150000块尽快运走手机端子e电镀机台30m以内品质测量室或实验室视情况定，较少不定期电镀废料f电镀机台10-100m废料存放区很小即满即走电镀废液g电镀机台10-40m废液处理区电镀金回收区搬运活动物流图表化见下图3-3.半成品仓库冲压车间装配车间或半成品库电镀车间或半成品区外购件仓库品质测量室或实验室 3.2.4搬运方案分析（1）搬运路线 物料搬运路线分为直达型D、渠道型K和中心型C。直达型 这种路线上各种物料从起点到终点经过的路线最短。当物流量大、距离短或距离中等时，一般采用这种形式是最经济的，尤其当物料有一定的特殊性而时间又较紧迫时更为有利渠道型 一些物料在预定路线上移动，同来自不同地点的其他物料一起运到同一个终点。当物流量为中等或少量，而距离为中等或较长时，采用这种形式是经济的。尤其当布置是不规则的分散布置时更为有利。中心型 各种物料从起点移动到一个中心分拣处或分拨地，然后再运往终点。当物流量小而距离中等或较远时，这种形式是非常经济的。尤其当厂区外形基本上是方整的且管理水平较高时更为有利根据表3-2，图3-3所示。所有物流均采用渠道型搬运搬运。路线如下所示：a用叉车+托盘通过相应的物流通道直接搬运直接到达每个机床。之后通过电葫芦调至电镀机台位置进行加工。b用叉车+托盘通过相应的物流通道直接搬运直接到达每个机床。之后通过电葫芦调至电镀机台位置进行加工。c用叉车+托盘通过相应的物流通道直接搬运直接到达每个机床。之后通过电葫芦调至电镀机台位置进行加工。d用叉车+托盘+周转箱相应的物流通道直接搬运直接到达。e 由于是采用抽检或者定期检验，物流量相当少，通常由品质保证员用周转箱人工搬运。在此不作详细考虑。f 电镀产生的废料极少，从机床左侧扫如周转料箱可用手推车定期搬走。g 电镀产生的废液可通过输送管道直接运到废液处理区（2）搬运设备 a.bc.d均采用叉车搬运，在图3-1中物流通道有三种1300mm，2600mm，mm3000物流通道整个车间面积只有2200m*m所以，选择一个灵活轻便的叉车。见图3-4。叉车参数：尺寸L=2000，W=800,H=1580载重1000KG叉尺寸L=920，W=120660起重高度2500转弯半径1.5m升降速度5km/h注：未标注单位为mm 图3-4 PR-WSR100/25平衡重式全电动叉车a.b.c.d把手机端子提到电镀机台上用电葫芦，每个电镀机台一个。见图3-5. 工作载荷：125kg提升高度：12m 图3-5 DC型环链电葫芦f用手推车搬运，见图3-6. 手柄高1.3m最大承重350kg图3-6 物流推车g 用钢称塑运输管道，见图3-7 管道参数： 材质钢称塑使用温度-15-100使用压力0.6-6.4MPa外形尺寸200mm特点耐腐蚀性 图3-7 废液运输管道 （3）搬运容器a.b.c用箱式托盘搬运，见图3-8.托盘采用国内使用最为广泛的1200x1000的箱式托盘。高为800mm，载重1.5T。 图3-8箱式托盘d.e.f都需要周转料箱，料箱不宜较大，见图3-9。料箱：620x320x200mm 承重35kg 图3-9 周转料箱料箱用托盘放置。见3-10。托盘：1200x1000x140 承重 450kg 图3-10 托盘3.2.5搬运设备需求计算2015年的1500 kpcs的日产量计算。电镀车间的产品手机端子尺寸300x300x5mm，即100个最终产品端子。重量约为0.5kg。每台机床每小时产量为：5200个手机端子。（1）料箱料箱尺寸620x320x200mm，一个料箱可以放置手机端子60个，重约30kg。每个电镀机台11个周转箱，共需周转箱为：1211=132个， 为保证生产流畅整个电镀车间共140个。（2）托盘 托盘尺寸1200x1000mm，底高为140mm，一层放6个周转料箱，可放3层，即每个托盘放置周转料箱个数为18个.电镀车间约需要40个托盘。（3）叉车大约需要8台叉车3.2.6分段物料系统搬运设计（1）外购件仓库电镀车间物料：手机端子搬运方式：叉车、托盘、周转箱外购件仓库与电镀车间均在一楼且相邻，使用周转箱、托盘、叉车（2）半成品仓库电镀车间物料：手机端子搬运方式：叉车、托盘、周转箱半成品仓库与电镀车间均在一楼，使用周转箱、托盘、叉车（3）冲压车间电镀车间物料：手机端子搬运方式：叉车、托盘、周转箱冲压车间与电镀车间均在一楼且相邻，使用周转箱、托盘、叉车（4）电镀车间装配车间物料：手机端子搬运方式：叉车、托盘、周转箱电镀车间在1楼右侧，装配车间在2楼右侧，通过电梯转运物料。使用周转箱、托盘、叉车（5）电镀车间半成品仓库物料：手机端子搬运方式：叉车、托盘、周转箱半成品仓库与电镀车间均在一楼。使用周转箱、托盘、叉车（6）电镀车间电镀金回收区物料：电镀废弃液搬运方式：专用运输管道3.2.6搬运设计方案的评估以上设计方案有以下特点：1.搬运灵活，由于机床区域布置不均等。所以使用自动化程度不高的搬运设备相当灵活，可以平衡各区域任务。2.使用推车的好处是节省资源，不用浪费交大运输量的叉车，正好符合废料产生非常少的特点。3.电葫芦只能在每台机床的纵向移动，这要求叉车送货尽量在一个给定的位置，防止起吊时摆动，而每台机床一个电葫芦，尽管有些浪费，但是车间物流管理将简单得多，同时不会出现使用冲突而必须等待的情况。4.课程设计总结这次题为“手机零件制造公司厂房内部设施规划”的课程设计，对于大学三年学习的工业工程专业知识起到了很好的回顾和融汇的作用。尤其是设施规划，物流设备等课程，三周的时间里。真正的受益颇多。在此次的课程设计中，非常感谢常建娥老师的严格要求和帮助，让我能够认认真真的完成这次任务，也严格的要求自己，对自己负责。也感谢班上诸多同学提出的宝贵意见。没有他们的帮助，我将不会很好的完成这次专业课程设计。在这三周的时间里，除了大家一起讨论，指点错误。也查阅了大量的资料。更重要的是充分地掌握了Auto CAD、visio2007的使用。提升了自己的独立思考解决难题的同时也更学到了集体讨论合作对于自己，对于大家的巨大提升。5.参考文献1 伊俊敏 编著.物流工程.电子工业出版社.2005.32 方庆琯 编著.物流系统设施与设备.清华大学出版社.2009.83 林彬等 编著.Auto CAD 2012完全自学一本通.电子工业出版社.2011.6