液壓轉(zhuǎn)向器廠總平面設(shè)施布置設(shè)計(jì)課件

液壓轉(zhuǎn)向器廠總平面設(shè)施布置設(shè)計(jì)1.原始給定資料

當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有一叉車修理廠，位于一條交叉公路邊上。占地面積為16000㎡，廠區(qū)南北長為200m，東西寬為80m.該廠職工人數(shù)300人，計(jì)劃改建成年產(chǎn)60000套液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠。

2.液壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)

液壓轉(zhuǎn)向器的基本結(jié)構(gòu)由22個零件構(gòu)成，裝配圖見圖3-2所示，每個零件的名稱、材料、單件重量及年需求量見表1。3.轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程由于液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)比較簡單，因此其生產(chǎn)工藝過程也很簡單，總的工藝過程可分為零件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗(yàn)與成品存儲等階段。（1）零件制作與外購液壓轉(zhuǎn)向器上的標(biāo)準(zhǔn)件、異形件如塑料護(hù)蓋、鋁制標(biāo)牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫保存。其它十三個零件由本廠自制，其工藝過程分別見表3～表15。表中各工序加工前工件重量為：該工序加工后工件重量÷該工序材料利用率。（2）標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)出的零件經(jīng)車間檢驗(yàn)合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標(biāo)準(zhǔn)件和外協(xié)件均放在半成品庫。（3）組裝所有零件在組裝車間集中組裝成液壓轉(zhuǎn)向器成品。（4）性能試驗(yàn)所有組裝出的液壓轉(zhuǎn)向器均需進(jìn)行性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格的成品送入成品庫，試驗(yàn)不合格的的返回組裝車間進(jìn)行修復(fù)。一次組裝合格率估計(jì)值為80%，二次組裝合格率為100%。（5）成品存儲所有合格的液壓轉(zhuǎn)向器存放在成品庫待出廠。4.自然氣象條件在氣候區(qū)劃上，南京屬于北亞熱帶濕潤氣候。南京處于西風(fēng)環(huán)流控制下，季風(fēng)顯著，四季分明，冬季受歐亞大陸氣團(tuán)影響較深，天氣晴朗、寒冷、干燥。夏季受歐亞大陸低壓區(qū)影響，天氣炎熱，雨水充沛。春秋兩季是冬、夏交替過程中的季節(jié)，多以干燥涼爽天氣為主。南京的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北西南向，夏季以東南風(fēng)為主。分析過程1基本要素分析產(chǎn)品分析該公司生產(chǎn)的產(chǎn)品為液壓轉(zhuǎn)向器，年產(chǎn)60000套液壓轉(zhuǎn)向器。該液壓轉(zhuǎn)向器共22個零件，其中自制13個，外購9個。液壓轉(zhuǎn)向器的裝配圖及自制件的工藝流程、物流量均已知。要求根據(jù)所給信息，以成本最小為原則，對該公司的十二個廠房位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。該公司生產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器產(chǎn)品自制零件種類（13）較多，生產(chǎn)數(shù)量適中，適合按照工藝布置原則。工藝布置工藝布置——即按生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)來組織生產(chǎn)單位，在一個單位（如車間）集中同種類型的設(shè)備及工人。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備利用率高，個別設(shè)備出現(xiàn)問題，影響不大工人固定于一種設(shè)備，有利于專業(yè)技術(shù)的提高可以比較容易適應(yīng)不同類型產(chǎn)品，柔性較大缺點(diǎn)：

產(chǎn)品（半成品）、原材料運(yùn)輸路線長產(chǎn)品在加工過程中停放、等待時間長，延長了生產(chǎn)周期各生產(chǎn)單位之間協(xié)作、往來頻繁，管理較困難根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工藝的特點(diǎn)，液壓轉(zhuǎn)向器廠設(shè)立如表2所示12個作業(yè)單位，分別承擔(dān)原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗(yàn)、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。2作業(yè)單位的劃分序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積2)結(jié)構(gòu)形式備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠20

露天2鑄造車間鑄造12

3熱處理車間熱處理12

4機(jī)加工車間車、銑、鉆削18

5精密車間精鏜、磨削12

6零件檢驗(yàn)車間零件性能試驗(yàn)12×12

7標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫儲存外購件、半成品12

8組裝車間組裝轉(zhuǎn)向器12

9性能試驗(yàn)室轉(zhuǎn)向器性能試驗(yàn)12

10成品庫成品儲存12

11辦公、服務(wù)樓辦公室、食堂等80

12設(shè)備維修車間機(jī)床維修12

對液壓轉(zhuǎn)向器的工藝流程進(jìn)行分析，繪制工藝流程圖。工藝流程圖可以直觀的體現(xiàn)出液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)工藝流程，方便之后根據(jù)工藝流程對工廠布局進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、計(jì)算物流量

在了解整個產(chǎn)品的工藝過程之前，需要知道產(chǎn)品全年的總物流量及在各個工序上產(chǎn)生的廢品量。物流量及廢品量是對工藝流程進(jìn)行分析及設(shè)計(jì)廠房的很重要的依據(jù)。2、各個自制零部件工藝過程圖在了解整個液壓轉(zhuǎn)向器的工藝過程之前，首先要對各個自制件的工藝流程進(jìn)行了解并且為其繪制工藝流程圖。3、繪制產(chǎn)品總工藝過程圖對整體的液壓轉(zhuǎn)向器工藝流程繪制工藝流程圖。3生產(chǎn)工藝過程分析全年物流量

產(chǎn)品名稱

毛重/kg廢料/kg鑄造廢料機(jī)加工廢料精加工廢料全年總質(zhì)量連接塊0.09/0.55=0.1636

0.1636*0.45=0.0736

0.0736*60000=4418.1828前蓋0.90/(0.6*0.8*0.95)=1.97371.9737*0.4=0.78951.9737*0.6*0.2=0.23681.9737*06*0.8*0.05=0.04741.0737*60000=64422擋環(huán)0.03/0.4=0.075

0.075*0.6=0.045

0.045*60000=2700滑環(huán)0.03/0.4=0.075

0.075*0.6=0.045

0.045*60000=2700聯(lián)動軸0.27/(0.4*0.99)=0.6818

0.6818*0.6=0.40910.6818*0.4*0.01=0.00270.4118*60000=247080閥體7.00/(0.6*0.7*0.9)=18.518518.5185*0.4=7.407418.5185*0.6*0.3=3.333318.5185*0.6*0.7*0.10=0.777711.5185*60000=691110閥芯0.60/(0.7*0.99)=0.8658

0.8658*0.3=0.25970.8658*0.7*0.01=0.00610.2658*60000=15945.636閥套0.56/0.80=0.7

0.7*0.2=0.14

0.14*60000=8400隔盤0.32/0.8=0.4

0.4*0.2=0.08

0.08*60000=4800限位柱0.01/(0.7*0.99)=0.0144

0.0144*0.3=0.00430.0144*0.7*0.01=0.00010.0044*60000=264定子1.2/(0.5*0.99)=2.4242

2.4242*0.5=1.21212.4242*0.5*0.01=0.01211.2242*60000=73453.2726轉(zhuǎn)子0.6/(0.7*0.99)=0.8658

0.8658*0.3=0.25970.8658*0.7*0.01=0.00610.2658*60000=15948后蓋0.8/0.8=1

1*0.2=0.2

0.2*60000=12000單個構(gòu)件程序流程圖產(chǎn)品總工藝過程圖1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機(jī)加工車間5精密車間6零件檢驗(yàn)車間7標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫8組裝車間9性能試驗(yàn)室10成品庫4物流分析（1）多項(xiàng)產(chǎn)品程序圖

為了能夠更加清楚的了解零件的加工路線，繪制初始的多項(xiàng)產(chǎn)品程序圖并且對當(dāng)前的效率進(jìn)行評價。對以上十三個自制零件的工藝流程圖分析可知，只有4個自制零件的工藝流程圖存在反復(fù)路線，其余9個位順序路線。理想步數(shù)（10-1）*13=117總步數(shù)（10-1）*9+10+10+11+11=123效率評價117/123=95.122%改進(jìn)前改進(jìn)后理想步數(shù)（10-1）*13=117總步數(shù)（10-1）*9+9+9+11+11=121效率評價117/121=96.694%序號作業(yè)單位對物流量（kg）單位間物流強(qiáng)度(kg)年總物流強(qiáng)度(kg)11-21.9737+18.518520.492221-32.4242+0.86583.2919740031-40.1636+0.075+0.075+0.7+0.4+1+0.6818+0.8658+0.01443.975623853644-60.09+0.03+0.03+0.56+0.32+0.81.8310980052-41.1842+11.111112.295373771863-40.6061+0.0101+2.4242+1.2121+0.8658+0.60615.724434346474-50.9474+0.2727+7.77788.997953987483-50.6061+0.0101+1.2121+0.60612.434414606495-60.9004+0.27+7.0001+0.6+0.01+1.2+0.610.5805634830106-712.4112.41744600117-812.784712.7847767080128-912.7847+12.7847*20%*217.8986139-1012.784712.7847767080（2）物流強(qiáng)度匯總表物流強(qiáng)度等級劃分表（3）從至表在之前的產(chǎn)品分析中，已經(jīng)對物流量進(jìn)行了計(jì)算。由于在各個零件生產(chǎn)過程中有損耗，所以同一條生產(chǎn)工藝上的物流量在改變。所以越往后的生產(chǎn)中物流量是減小的，但是由于損耗不是很大，物流量的變化也不會很明顯。根據(jù)所給作業(yè)單位數(shù)據(jù)及各個單位對應(yīng)的編號做從至表。從從至表中可看出有物流關(guān)系的廠房，物流流動的從至關(guān)系。其中有物流關(guān)系的作業(yè)對為1-2,1-3,1-4,2-4,3-4,4-5,4-6，5-6,3-5,6-7,7-8，8-9,9-10，共13個作業(yè)單位對。從至表物流對流量表（4）物流強(qiáng)度分析表（5）物流相關(guān)圖1234567891011121

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物流原始相關(guān)表作業(yè)單位物流相關(guān)圖5作業(yè)單位相互關(guān)系分析根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，液壓轉(zhuǎn)向器廠的作業(yè)單位的劃分有原材料庫、鑄造車間、熱處理車間、機(jī)加工車間、精密車間、零件檢驗(yàn)車間、標(biāo)準(zhǔn)件半成品庫、組裝車間、性能試驗(yàn)室、成品庫、辦公服務(wù)樓和設(shè)備維修車間。（1）明確各作業(yè)單位特點(diǎn)，包括各工作內(nèi)容、工作性質(zhì)、有無振動、噪聲、煙塵及異味等環(huán)境污染。各作業(yè)單位特點(diǎn)自然氣象條件的影響在氣候區(qū)劃上，南京屬于北亞熱帶濕潤氣候。南京處于西風(fēng)環(huán)流控制下，季風(fēng)顯著，四季分明，冬季受歐亞大陸氣團(tuán)影響較深，天氣晴朗、寒冷、干燥。夏季受歐亞大陸低壓區(qū)影響，天氣炎熱，雨水充沛。春秋兩季是冬、夏交替過程中的季節(jié)，多以干燥涼爽天氣為主。南京的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北西南向，夏季以東南風(fēng)為主。由于作業(yè)單位中的熱處理車間、鑄造車間會產(chǎn)生粉塵，而精密車間和和辦公服務(wù)樓是要求遠(yuǎn)離粉塵的。所以在這里需考慮的自然氣象條件主要為東南風(fēng)，要求辦公服務(wù)樓和精密車間不能位于鑄造車間和熱處理的西北方向，并且鑄造車間和熱處理車間盡量靠的近一些。另外，在該廠空地處多種植樹木，以保持空氣中一定的適度，減少粉塵的紛飛。（2）作業(yè)單位相互關(guān)系理由從物流，工作流程，作業(yè)性質(zhì)相似，使用相同設(shè)備，使用同一場地等一系列因素整理出影響作業(yè)單位相互關(guān)系的主要因素，并給出理由編碼

編號 理由 編號 理由1 工作流程的連續(xù)性 5 安全及污染2 生產(chǎn)服務(wù) 6 共用設(shè)備及輔助動力源3 物料搬運(yùn) 7 振動4 管理方便 8 人員聯(lián)系（3）作業(yè)單位相互關(guān)系等級確定各作業(yè)單位對之間影響相互關(guān)系的因素，并初步確定相互關(guān)系等級作業(yè)單位相互關(guān)系等級劃分比例相互關(guān)系密切程度等級 符號 作業(yè)單位對比例(%) 絕對必要靠近 A 2～5 特別重要靠近 E 3～10 重要 I 5～15 一般 O 10～25不重要 U 45～80不希望靠近 X 酌情而定(4)作業(yè)單位相互關(guān)系6作業(yè)單位物流相關(guān)表與非物流相互關(guān)系表加權(quán)合并(1)各單位作業(yè)對綜合關(guān)系采用簡單加權(quán)的方法確定物流和非物流相互關(guān)系的重要性，該廠以產(chǎn)品生產(chǎn)為主，工藝加工較多，所以物料搬運(yùn)較多，則可說明物流相互關(guān)系較為重要，因此確定物流和非物流相互關(guān)系比例為2:1。分別將物流強(qiáng)度等級和非物流的密切程度等級量化，賦予A＝4，E＝3，I＝2，O＝1，U＝0，X＝－l，取值區(qū)間(-1，12)A:11-12E:9-10I:6-8O:3-5U:0-2X:-1得到作業(yè)單位綜合相互關(guān)系如下表所示：綜合物流相關(guān)等級表單位對序號作業(yè)單位對關(guān)系密切程度綜合關(guān)系

物流關(guān)系（權(quán)值2）非物流關(guān)系（權(quán)值1）

等級分值等級分值分值等級11—2A4I210E21—3O1I24O31—4O1I24O41—5U0U00U51—6U0U00U61—7U0U22U71—8U0U00U81—9U0U00U91—10U0U00U101—11U0U11U111—12U0O11U122—3U0U00U132—4E3E39E142—5U0X-1-1X152—6U0U00U162—7U0U00U172—8U0U00U182—9U0X-1-1X192—10U0O11U202—11U0O11U212—12U0O11U223—4O1E35O233—5O1X-11U243—6U0U00U253—7U0O11U263—8U0O11U273—9U0U00U283—10U0U00U293—11U0O11U303—12U0O11U314—5I2X-13O324—6O1A45O334—7U0E330344—8U0E330354—9U0U00U364—10U0U00U374—11U0O11U384—12U0O11U395—6I2A48I405—7U0U00U415—8U0U00U425—9U0U00U435—10U0U00U445—11U0O11U455—12U0X-1-1X466—7E3A410E476—8U0O11U486—9U0O11U496—10U0U00U506—11U0U00U516—12U0O11U527—8E3A410E537—9U0U00U547—10U0U00U557—11U0I22U567—12U0I22U578—9A4A412A588—10U0U00U598—11U0I22U608—12U0E33O619—10E3A410E629—11U0E33O639—12U0O11U6410—11U0E33O6510—12U0U00U6611-12U0X-1-1X綜合物流相關(guān)等級與比例劃分表總分關(guān)系等級作業(yè)單位對數(shù)百分比（%）11，12A11.5159，10E57.5756，7，8I11.5153，4，5O1015.150，1，2U4568.175-1X46.060合計(jì)66100作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表1234567891011121

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X12

(2)作業(yè)單位綜合接近程度

作業(yè)單位綜合接近程度排序表

1234567891011121

E/3O/1O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/02E/3

U/0E/3X/-1U/0U/0U/0X/-1U/0U/0U/03O/1U/0

O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/04O/1E/3O/1

O/1O/1O/1O/1U/0U/0U/0U/05U/0X/-1U/0O/1

I/2U/0U/0U/0U/0U/0X/-16U/0U/0U/0O/1I/2

E/3U/0U/0U/0U/0U/07U/0U/0U/0O/1U/0E/3

E/3U/0U/0U/0U/08U/0U/0U/0O/1U/0U/0E/3

A/4U/0U/0O/19U/0X/-1U/0U/0U/0U/0U/0A/4

E/3O/1U/010U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3

O/1U/011U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0O/1O/1

X/-112U/0U/0U/0U/0X/-1U/0U/0O/1U/0U/0X/-1

總和54291679741-1排序679100531371012備注：序號作業(yè)單位名稱1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機(jī)加工車間5精密車間6零件檢驗(yàn)車間7標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫8組裝車間9性能試驗(yàn)室10成品庫11辦公、服務(wù)樓12設(shè)備維修車間7繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖關(guān)系等級表示方式表規(guī)定關(guān)系程度為A級的作業(yè)單位對之間距離為一個單位距離長度，E級為兩個單位距離長度，依次類推；（其中表示儲存區(qū)表示加工區(qū)表示辦公區(qū)表示檢驗(yàn)區(qū)）作業(yè)單位位置相關(guān)圖8繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖根據(jù)給定的各作業(yè)單位的面積并按照1:1000的比例，由作業(yè)單位位置相關(guān)圖，以及初始的工藝布局和南京的自然氣候條件我們可以作出作業(yè)單位面積相關(guān)圖，把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)圖上，就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。如下圖所示：9做出初步設(shè)施布置參考實(shí)際工廠的情況，列出影響布置的修正因素與實(shí)際限制條件如下所示:1工作流程的連續(xù)性 5 安全及污染2生產(chǎn)服務(wù) 6共用設(shè)備及輔助動力源3物料搬運(yùn) 7 振動4管理方便 8 人員聯(lián)系根據(jù)以上的綜合分析結(jié)果，對該工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中考慮了各個作業(yè)單位之間的綜合關(guān)系。其中包括一定要緊密相連的等級很高的作業(yè)單元，同時也要兼顧不能靠近的廠房。所給材料中，辦公區(qū)所占區(qū)域最大。故除了設(shè)計(jì)出辦公樓外，也設(shè)計(jì)了一些供員工休息鍛煉的場地，豐富員工的生活。由于工廠面積較大，除了各個作業(yè)單元外還有許多空地。為了將工廠的土地充分利用，在設(shè)計(jì)時加入了人工湖，草坪，樹林等區(qū)域，可以提高工廠的綠化程度并且可以起到清除噪音，粉塵等效果。方案一平面圖比例尺：1:1000注：該方案中的作業(yè)單元面積按照比例尺繪制，各個作業(yè)單元之間的道路，較寬的道路為10米，較窄的為5米。有“+”的區(qū)域?yàn)榫G化帶。方案二平面圖比例尺：1:1000注：該方案中的作業(yè)單元面積按照比例尺繪制，各個作業(yè)單元之間的道路，較寬的為10米，較窄的為5米。有“+”的區(qū)域?yàn)榫G化帶。方案三平面圖比例尺：1:1000注：該方案中的作業(yè)單元面積按照比例尺繪制，各個作業(yè)單元之間的道路為5米。有“+”的區(qū)域?yàn)榫G化帶。評價與選擇單指標(biāo)評價1、流量--距離分析評價

從流量距離角度分析知方案三的物流量及距離乘積和最小，其次是方案二，方案一的最大。從該方面考慮首選方案三。方案一物流--距離表

搬運(yùn)工作總量S=1229532*5+197400*10+238536*22.4+737718*5+343464*10+146064*10+539874*32+109800*10+634830*34+744600*11.2+767080*5+1073916*5+767080*5=78770304方案二物流--距離表S=1229532*5+197400*18+238536*7.1+737718*5+343464*10+146064*10+539874*10+109800*10+634830*38+744600*5+767080*5+1073916*5+767080*5=67361996方案三物流--距離表S=1229532*5+197400*18+238536*5+737718*5+343464*5+146064*5+539874*5+109800*5+634830*12.1+744600*5+767080*5+1073916*5+767080*5=421567632、F-D圖從F-D圖的分析來看，方案三最優(yōu)，其次是方案二，最后為方案一。方案一的F-D圖根據(jù)方案一的F-D圖可以看出，其中的有兩個流量最大的在第四區(qū)域，，顯然不是很合理。但是在一三區(qū)域的最多，總體來說比較合理。

方案二的F-D圖根據(jù)方案二的F-D圖可以看出，其中的有一個流量最大的在第四區(qū)域，顯然不是很合理。但是其他都在一區(qū)域，總體來說比較合理。方案三的F-D圖方案三的F-D圖看起來很合理，所有的作業(yè)單位組都在一區(qū)域。3、物流簡圖分析方案三在物流布置這方面為最優(yōu)方案，其次方案二、方案一。方案一的物流簡圖由圖可見方案一的整體物流布局比較混亂，而且有兩個大物流所走路程比較遠(yuǎn)，所以在物流路線這方面方案一不是很好。方案二的物流簡圖從圖可知該方案二的物流設(shè)計(jì)較為整齊，只是從精密車間到零件檢驗(yàn)車間跨度有些大，其他的都很整齊，清晰。方案三的物流簡圖通過對方案三的物流簡圖分析，物流量較大的作業(yè)單位之間的距離較近且從箭頭可看出整體物流較整齊有序。綜合評價點(diǎn)評估法用以上單指標(biāo)分析過后，將以上的分析為也納入