设施规划与物流分析课程设计说明书姓名李力工作单位中南大学指导教师王铅陈宇答辩时间目录一概述二基本要素分析1液压转向器结构及有关参数2作业单位划分3液压转向器生产工艺过程三物流分析1产品工艺过程分析2各自制零件工艺过程图3多种产品工艺过程表4物流强度分析四作业单位非物流相互关系分析五工厂总平面布置1综合接近程度计算2作业单位位置相关图3作业单位面积相关图4布置方案5机加工车间布置图六总结一概述现有一叉车修理厂，占地面积为16000 m2，厂区南北长200m，东西宽80m。
所处地理位置如图1所示，该厂职工人数为300人，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二基本要素分析1液压转向器结构及有关参数液压转向器的基本结构如图2所示，由22个零件，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。
图2液压转向器结构表1 零件明细表2 作业单位划分根据液压转向器机构及工艺特点，液压转向器厂设立如表二所示11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、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。
表2 作业单位建筑物汇总表3由于液压转向器结构比较简单，生产工艺过程也不复杂，总的工艺过程可分为零、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、异形件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、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。
（2）标准件、外购件与半成品暂存生产的零、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。
（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。
表3 液压转向器零件加工工艺过程表表4 液压转向器零件加工工艺过程表表5 液压转向器零件加工工艺过程表表6 液压转向器零件加工工艺过程表表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表9 液压转向器零件加工工艺过程表表10 液压转向器零件加工工艺过程表表11 液压转向器零件加工工艺过程表表12 液压转向器零件加工工艺过程表表13 液压转向器零件加工工艺过程表表14 液压转向器零件加工工艺过程表表15 液压转向器零件加工工艺过程表三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：1产品工艺过程分析由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说液压转向器的生产呈理想状态（零库存生产），所以全年的物流量就没有必要给出。
工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表16所示：表16 各个零件原料重量与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）连接块组件1200.164550.090.074前盖2HT260 1.97445.60.9 1.074当环4200.075400.030.045滑环5200.075400.030.045联动器8450.68239.60.270.412阀体9HT25018.5237.8711.52阀芯10450.86669.30.60.266阀套11200.7800.560.14隔盘12200.4800.320.08限位柱13450.014469.30.010.0044定子 14 40Cr 2.424 49.5 1.2 1.224 转子 15 45 0.866 69.3 0.6 0.266 后盖 16 20 1 80 0.8 0.22 各个自制零部件工艺过程图如图3自制零部件工艺过程图零件1 连接块组件零件2 前盖零件4 挡环零件5 滑环零件8 联动轴零件9 阀体零件10 阀芯零件11 阀套零件12 隔盘0.08零件13 限位柱0.0001零件14 定子零件15 转子零件16 后盖0.2图4 液压转向器生产工艺过程图3 多种产品工艺过程表按照各种产品的物流强度大小顺序，在多种产品工艺过程表由左到右排列产品工艺过程，即左边的物流强度最大，右边的物流强度最小。
因为产品的年产量为6000，设每年工作300天，即每天生产20件，及20件/班。
（1）计算各产品的物流强度，连接块组件1.8 kg/班，前盖18 kg/班，挡环0.6 kg/班，滑环0.6 kg/班，联动器5.4 kg/班，阀体140 kg/班，阀芯12 kg/班，阀套11.2 kg/班，隔盘6.4 kg/班，限位柱0.2 kg/班，定子24 kg/班，转子12 kg/班，后盖16kg/班。
（2）找出各零件的第一道工序，分别为铣床，车床等。
已经排序的不重复排序，按物流强度大小排序为铣床、车床。
（3）取第二道工序，分别为镗床和钻床等，已经排序的不重复排序，按物流强度大小排序为镗床、钻床。
（4）取第三道工序，分别为检验、插床和压装等，已经排序的不重复排序，按物流强度大小排序为检验、插床、压装。
（5）取后面工序，因均已出现，则不再重复。
至此已得到多种产品工艺过程表，如表17所示，考虑各工序间的物流状况，取不同的加权值经过求和求出物流程度W为500kg。
（6）尝试交换存在物流倒流状况的工序。
尝试交换工序1和2，经计算得知，物流量增大为708.2.（7）经过进一步试探，发现物流顺流程度不再增加，则得到了最佳顺序的多种产品工艺过程表18。
表17 初始多种产品工艺过程表表18 最佳顺序多种产品工艺过程表4物流强度分析（1）作业单位之间的物流强度通过计算个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，下表19。
（2）作业单位物流强度分析由前面的物流强度汇总表19 可以求出物流强度统计图21，并根据物流强度等级分划表20得出物流强度等级填入物流强度汇总表17最后一列中。
序号1作业单位对物 流 强 度187********101127111210859364物流强度等级1-27-86-78-92-45-64-53-41-41-33-54-6（3）作业单位物流相关原始分析由上面对原始物流作定量的分析后，得到原始物流相关表，表22。
表23作业单位物流相关表四作业单位非物流相互关系根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂的作业单位的划分有原材料库、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从物流，工作流程，作业性质相似，使用相同设备，使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，表24。
表24编码理由1 工作流程的连续性2 生产服务3 物料搬运4 管理方便5 安全及污染6 功能设备及辅助7 震动8 人员联系2确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级，表25。
表25作业单位相互关系等级分符号含义说明比例A 绝对重要2-5E 特别重要3-10I 重要5-15O 一般密切程度10-25U 不重要45-80X 负的密切程度不希望接近酌情而定3调整相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表，表26。
表26 作业单位相互关系表4 作业单位间综合相互关系（1）选用加权值。
此加权值的大小说明了设施布置时考虑问题的重点，经过具体和周密的调查研究，对液压转向器厂布置来说，物流因素的影响较大。
因此取加权值：m:n=2:1（2）综合相互关系计算，根据各作业单位配对之间物流和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，表25。
当作业单位总量为N时，总的作业配对数P可用下式计算，即P=N (N-1) /2对该例题，N=11, 则 P=55，因此表（11）中共有55个作业单位配对，即55个相互关系。
（3）划分综合相互关系密切程度等级。
在表27中，综合关系分数取值范围为-1~12，按表28统计出各段作业单位配对比例，参考表29划分综合关系密切程度等级。
表 27作业单位之间综合相互关系计算表表29 综合相互关系等级与划分比例（4）建立作业单位综合相互关系表。
将表27的综合相互关系总分转化为关系密切程度等级，再画成作业单位综合相互关系图，如表30所示。
有了这个相互关系图，按照前面介绍的方法就很容易画出平面布置图。
表30 作业单位综合相互关系表五工厂总平面布置1综合接近程度计算量化综合相互关系等级，计算出各作业单位综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序。
由作业单位综合相互关系表30得出综合接近程度排序表31。
表31 综合接近程度排序表作业单1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12位代号1 E/3 0/1 O/1 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 --2 E/3 O/1 I/2 X/-1 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 --3 O/1 O/1 I/2 X/-1 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 --4 O/1 I/2 I/2 U/0 O/1 O/1 U/0 U/0 U/0 U/0 --5 U/0 X/-1 X/-1 U/0 I/2 O/1 U/0 U/0 U/0 U/0 --6 U/0 U/0 U/0 O/1 I/2 E/3 U/0 U/0 U/0 U/0 --7 U/0 U/0 U/0 O/1 O/1 E/3 A/4 U/0 U/0 O/1 --8 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 A/4 E/3 U/0 U/0 --9 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 E/3 U/0 U/0 --10 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 --11 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 O/1 U/0 U/0 U/0 --12 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --综合接5 3 36 1 6 107 3 0 1近程度排序 5 6 7 3 9 4 1 2 8 11 10注：上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序。
其中关系密级表示方式，表32等级系数值线条数密切程度等级颜色规范A 4 绝对必要红E 3 特别重要橘黄I 2 重要绿O 1 一般蓝U 0 不重要不着色X -1 不希望棕2作业单位位置相关图规定关系程度为A级的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）（1）处理相关程度为A级的作业单位对a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，共涉及两个作业单位。