1、綜合課程設計 工業工程綜合課程設計報告學 院： 機械工程學院 班 級： 學 號： 姓 名： 成 績： 指導教師： 肖 燕 2021年12月9日目錄一、概述二、基本要素分析（1）系統布置設置模式圖（2）原始給定條件（3）液壓轉向器的結構及有關參數（4）作業單位劃分（5）產品分析（P-Q分析）三、產品工藝過程分析（1）繪制液壓轉向器的工藝過程表（2）物流量的計算（3）繪制液壓轉向器各零件的工藝流程圖（4）產品總的工藝過程圖（5）繪制液壓轉向器的工藝工程表四、物流分析（1）繪制從至表（2）繪制物流強度匯總表（3）參考物流強度等級劃分表，確定物流強度分析（4）作業單位物流相關表（5）作業單位非物流相互

2、關系表五、作業單位間物流與非物流相互關系合并（1）綜合物流相關等級表（2）綜合相互關系密切程度等級及劃分比例劃分（3）作業單位綜合相互關系表六、繪制作業單位位置相關圖（1）綜合接近程度計算（2）繪制作業單位位置相關圖七、工廠總平面布置可行方案八、方案評價與選擇九、總結十、參考文獻一、概述 設施規劃與物流分析是工業工程專業一門重要的主干專業課，其主要內容是研究工廠總平面布置、車間布置以及物料搬運等內容；其目標是通過對工廠各組成部分相互關系的研究分析，進行合理的工廠布置，得到高效運行的生產系統，獲得最佳的經濟效益和社會效益。 隨著現代系統優化技術的發展和計算機輔助設計技術的應用，工廠布置設計已廣泛

3、地采用計算機輔助設計來進行設施規劃與布置。由于影響設施布置的因素錯綜復雜，并且因素之間相互影響、相互制約，而且大多數因素還具有不確定性，因此，在設施布置設計中常常以物流分析作為其主要的內容。大多數的計算機輔助設施布置設計軟件也都是以物流分析為主，采用定量分析和定性分析相結合的方法，并將定性分析轉化為定量分析。作為現代設施設計人員與生產管理人員，掌握并應用計算機輔助設施布置設計的方法和程序已成為必然。工廠布置設計是一項多因素、多目標的系統優化問題。學習和掌握工廠布置設計方法最有效的手段就是直接參與設計工作。由于社會需要的多樣性，生產不同產品的工廠之間必然存在差異，這就給工廠布置設計帶來了難題。系

4、統布置設計（SLP）方法提供了一種以作業單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規劃設計方法，采用一套表達極強的圖例符號和簡明表格，通過一系列條理清晰的設計程序進行工廠布置設計。它是一套實踐性非常強的設計模式和規范的設計程序，并且為設施規劃設計人員與生產管理人員廣泛采用，運用效果良好。課程設計的目的 設施規劃與物流分析課程設計是設施規劃與物流分析課程的重要實踐性教學環節，是綜合運用所學的知識，完成工廠布置設計工作而進行的一次基本訓練。其目的是： 1）能正確地運用工業工程基本原理及有關的專業知識，對給定的生產系統進行詳細的工廠布置設計。 2）通過對某工廠布置設計的實際操作，熟悉系統布置設計方法中的

5、各種圖例符號和表格，掌握系統布置設計方法、步驟和規范化的設計程序。 3）通過應用和掌握AutoCAD等相關軟件，培養學生綜合運用所學專業知識分析和解決實際問題的能力，樹立系統的設計思想。4）通過課程設計，培養學生學會如何編寫有關技術文件。課程設計的內容 根據給定的原始條件，進行系統分析，完成工廠總平面布置設計。其主要內容有： 1）產品工藝過程分析。 2）物流分析。 3）工廠作業單位相互關系分析。 4）繪制作業單位位置相關圖。 5）繪制作業單位面積相關圖。 6）繪制工廠總平面布置圖。 7）評價、擇優，選出最佳的總平面布置圖。8） 編寫設計說明書。2、 基本要素分析 一、系統布置設計（SLP）編制

6、如圖1： 圖 1 SLP模式圖二、原始給定條件公司有地30000m2。，廠區南北為300m，廠區東西寬100m。，該廠預計需要工人400人，計劃建成年產60000套液壓轉向器的生產廠，需要完成工廠總平面布置設計。3、 液壓轉向器的結構及有關參數 液壓轉向器的基本結構如圖2所示，由22個零件以及組件構成，每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表1中。圖2工廠名稱：液壓轉向器廠產品名稱液壓轉向器產品代號計劃年產量序號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件圖號形狀尺寸單件重量（Kg）說明1連接塊組件20600000.092前蓋HT250600000.903X型密封圈橡膠62021

7、 0.044擋環20600000.035滑環20600000.036彈簧片65Mn42021 00.017拔銷65Mn62021 0.028聯動軸45600000.279閥體HT250600007.0010閥芯45600000.611閥套20600000.5612隔盤206000000.3213限位柱456000000.0114定子40Cr6000001.2015轉子456000000.6016后蓋206000000.8017螺栓453600000.0218O型密封圈橡膠2100000.0119限位螺栓456000000.0220油堵塑料2800000.0121標牌鋁600000.0122護蓋

8、塑料66000.01編制（日期）審核（日期）表1 零件明細表四、作業單位劃分根據液壓轉向器結構及工藝特點，液壓轉向器廠設立如表2所示11個作業單位，分別承擔原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產品性能試驗、生產管理與服務等各項生產任務。液壓轉向器廠作業單位建筑匯總表序號作業單位名稱用途建筑面積m2結構型式備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠30×30露天2鑄造車間鑄造25×303熱處理車間熱處理20×204機加工車間車、銑、鉆削30×305精密車間精鏜、磨削35×356標準件、半成品庫儲存外構件、半成品25×257組裝車間組裝轉向器20&#

9、215;308性能試驗室轉向器性能檢驗15×209成品庫成品儲存12×1210辦公、服務樓辦公室、食堂等80×6011設備維修車間機床維修20×30 表2液壓轉向器廠作業單位建筑匯總表五、產品分析（P-Q分析） 每一種設備布置形式各有特點，分別適合不同的生產類型。產品產量分析是為了確定設施基本布置形式而采用的綜合分析方法，同時也是物料重要等級分類的方法。企業生產的產品品種的多少及每種產品產量的高低，決定了工廠的生產類型，進而影響著工廠設備的布置形式。根據以上已知條件可知待布置設計的液壓轉向器廠的產品品種單一，產量較大，其年產量為60000臺，屬于大批大量

10、生產，適合運用產品布置原則，采用流水線組織布置形式。這樣能最大限度的滿足固定品種產品的生產過程對空間和時間的客觀要求，生產效率非常高，單件產品成本低，但其生產適應性即柔性差，對于液壓轉向器廠來說非常適合。3、 產品工藝過程分析（1）繪制液壓轉向器的工藝過程表由于液壓轉向器結構比較簡單，因此其生產工藝過程也很簡單，總的工藝過程可分為零、組件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗與成品存儲等階段。1.零、組件制作與外購液壓轉向器上的標準件、異形件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協的方法獲得，入廠后由半成品庫保存。其它零件由本廠自制，其工藝過程分別見表3至表15。表中各工序加工前工件重量為：該

11、工序加工后工件重量/該工序材料利用率。2.標準件、外購件與半成品暫存生產的零、組件經車間內檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協件均存放在半成品庫。3.組裝所有零、組件在組裝車間集中組裝成液壓轉向器成品。4.性能試驗所有組裝出的液壓轉向器均需進行性能試驗，試驗合格的成品送入成品庫，試驗不合格的返回組裝車間進行修復。一次組裝合格率估計值為80%，二次組裝合格率為100%。5.成品存儲所有合格液壓轉向器存放在成品庫待出廠。下面表格是液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)連接塊組件120鋼0.09600005400序 號作業單位名稱工序

12、內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車、鏜、壓裝553半成品庫暫存 表3 連接塊組件產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)前蓋2HT2500.906000054000序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫準備鑄錠2鑄造車間鑄造603機加工車間精銑、鏜、鉆804精密車間精鏜955半成品庫暫存 表4 前蓋產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)擋環420鋼0.03600001800序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車削403半成品庫暫存 表5 擋環產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(

13、套)年產總重(kg)滑環520鋼0.03600001800序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車削403半成品庫暫存 表6 滑環產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)聯動器845鋼0.276000016200序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車、銑403精密車間精磨994半成品庫暫存 表7 聯動器產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)閥體9HT2507.006000042021 0序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫準備鑄錠2鑄造車間鑄造603機加工車間精銑

14、、鏜704精密車間精鏜905半成品庫暫存 表8 閥體產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)閥芯1045鋼0.66000036000序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間精車、鉆、銑703熱處理熱處理4精密車間精磨995半成品庫暫存 表9 閥芯產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)閥套1120鋼0.566000033600序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車削803半成品庫暫存 表10 閥套產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)隔盤1220鋼0.3260000

15、19200序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間銑、鉆803半成品庫暫存 表11 隔盤產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)限位柱1345鋼0.0160000600序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車、鏜703熱處理車間熱處理4精密車間端磨995半成品庫暫存 表12 限位柱產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)定子1440Cr1.206000072021 序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2熱處理車間退火3機加工車間車、鉆、插、銑504熱處理車間調質5精

16、密車間研磨996半成品庫暫存 表13 定子產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)轉子1545鋼0.606000036000序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2熱處理車間正火3機加工車間車、銑、鉆704熱處理車間淬火5精密車間研磨906半成品庫暫存 表14 軸子產品名稱件號材料單重(kg)計劃年產量(套)年產總重(kg)后蓋1620鋼0.806000048000序 號作業單位名稱工序內容工序材料利用率(%)1原材料庫備料2機加工車間車、鉆803半成品庫暫存 表15 后蓋（2）物流量的計算通過對產品加工、組裝、檢驗等各加工階段及各工藝過程路線的分析，

17、計算每個工藝過程的各工序中加工前工件單件重量及產生的廢料重量，并折算成全年重量。 由表3至15得各自制件加工前重量和年總產量（m/年）計算如下： 連接塊組件：0.09/0.55=0.164kg 廢料：0.1640.09=0.074kg m年=0.09×60000=5400kg 前 蓋: 0.09/(0.95×0.80×0.60)=1.974kg 廢料: m鑄廢=1.974×40%=0.789kg 廢料: m機廢=1.974×60%×20%=0.237kg 廢料: m鑄廢=1.974×80%×0.05%=0.047k

18、g m年=0.90×60000=54000kg擋 環: 0.03/0.40=0.075kg 廢料: 0 .075-0.03=0.045kg m年=0.03×60000=1800kg滑 環: 0.03/0.40=0.075kg 廢料: 0.075-0.03=0.045kg m年=0.03×60000=1800kg 聯 動 器： 0.27/0.396=0.682kg 廢料: 0.682-0.27=0.412kg m年=0.27×60000=16200kg 閥 體: 7/0.378=18.519kg 廢料: 18.519-7=11.519kg m年=7

19、5;60000=42021 0kg 閥 芯: 0.6/0.693=0.866 廢料: 0.866-0.6=0.266kg m年=0.6×60000=36000kg 閥 套： 0.58/0.8=0.725kg 廢料: 0.725-0.58=0.145kg m年=0.58×60000=34800kg 隔 盤: 0.32/0.8=0.4kg 廢料: 0.4-0.32=0.08kg m年=0.32×60000=19200kg 限 位 柱： 0.01/(0.7×0.99)=0.0144kg 廢料： m機廢=0.0144×0.3=0.0043kg m精廢=

20、0.0144×0.7×0.01=0.0001kg m年=0.01×60000=600kg 定 子： 1.2/(0.5×0.99)=2.424kg 廢料： m機廢=2.424×0.5=1.212kg m精廢=2.424×0.5×0.01=0.021kg m年=1.20×60000=72021 kg 轉 子： 0.60/(0.7×0.99)=0.866kg 廢料： m機廢=0.866×0.3=0.260kg m精度=0.866×0.7×0.01=0.006kg m年=0.60&#

21、215;60000=36000kg 后 蓋： 0.80/0.8=1.00kg 廢料： 1.00-0.80=0.20kg m年=0.80×60000=48000kg 各個零件原料重量與成品重量對比表產品名稱件號材料原料重量(kg)材料利用率(%)成品重量(kg)廢料(kg)連接塊組件1200.164 550.090.074 前蓋2HT2601.974 45.60.91.074 擋環4200.075 400.030.045 滑環5200.075 400.030.045 聯動器8450.682 39.60.270.412 閥體9HT25018.519 37.8711.519 閥芯10450

22、.866 69.30.60.266 閥套11200.725 800.580.145 隔盤12200.400 800.320.080 限位柱13450.014 69.30.010.004 定子1440Cr2.424 49.51.21.224 轉子15450.866 69.30.60.266 后蓋16201.000 800.80.200 （3）繪制液壓轉向器各零件的工藝流程圖在大批量生產中，產品品種很少，用標準符號繪制的工藝過程圖直觀地反映出工廠生產的詳細情況，此時，進行物流分析只需在工藝過程圖上注明各道工序之間的物流量，就可以清楚地表現出工廠生產過程中的物料搬運情況。任何物料在加工過程中進行移動

23、時，有五種基本形式。1.操作 處于成形、處理、裝配、拆卸等操作過程中。2.運輸 處于移動或運輸中。3.檢驗 處于計數、試驗、校驗或檢驗中。4.停滯 等待其他操作完成。5.存儲 處于存儲中。符號行動類別主要結果操作生產或完成運輸移動檢驗鑒定停滯干擾存儲保存原材料 原材料 機加工機加工0.6824111.1.9744 精密車間精密車間1.273廢料0.40950.2376廢料0.78950.0030.27廢料廢料60.047前蓋組件 單位：kg 聯動器組件 單位：kg 18.5190.8 0.2 機加工 原材料 原材料 14廢料鑄造7.429原材料 421 18.519 11.111 63.333

24、5 7.778 廢料 廢料 0.778廢料6 7 后蓋組件 單位：kg 原材料 原材料 閥體組件 單位：kg 1 1 0.075機加工 4 機 0.154 0.03 4加 0.09 0.04566 0.074 廢料 廢料 連接塊組件 單位：kg 擋環組件 單位：kg 原材料 原材料 0.4 1 1 機加工 0.075 機加工 44 原材料 0.08 66 0.045廢料 廢料 原材料 滑環組件 單位：kg 隔盤組件 單位：kg 1 0.0144 原材料 機加工 40.725 1 0.606 熱處理 0.0043 3 廢料 機加工 0.58 0.606 4 精密車間 5 0.60 6 0.135

25、6 廢料 0.006 廢料 閥套組件 單位：kg 閥芯組件 單位：kg 熱處理車間 2.424 2.424 31原材料 熱處理0.0144 廢料0.0043原材料 341 0.0101 4機加工 1.212 1.212 50.010 熱處理車間3 1.212 廢料 50.778廢料6 0.01 0.866 原材料 1精密車間 定子組件 單位：kg1.20 廢料 0.012 6限位柱組件 單位：kg 熱處理車間 30.866 機加工 40.606 熱處理車間0.260 3廢料 精密車間 轉子組件 單位：kg 廢料 0.006 0.60 0.606 65 (4)產品總的工藝過程圖 （5）繪制產品工

26、藝工程表在多品種且批量較大的情況下，將各產品的生產的工藝流程匯總在一張表上，就形成了多種產品工藝過程表，在這張表上各產品工藝路線并列繪出，可以反映出各個產品的物流路徑。產品工藝工程表作業單位閥體定子前蓋后蓋閥芯轉子序號名稱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk123456原材料庫鑄造機加工熱處理精密加工半成品2 1211 122121122-122-1222222序號閥套隔盤聯動器連接塊擋環滑環限位柱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk12345611111111111112222四、物流分析（1）繪制從至表從至表(單位：t) 至從123

27、456789原材料庫鑄造間熱處理間機加工精密間半成品組裝間性能測試成品庫1原材料庫1229.46197.4238.5841665.4442鑄造間737.7737.73熱處理間197.4146.052343.4524機加工間146.052539.48109.8795.3325精密間634.2634.26半成品間767.39767.397組裝間767.318153.41920.8688性能測試153.41613.9767.399成品庫合計1229.46343.4521173.684685.532745920.86920.868767.316479.218編制(日期)審核(日期)（2）繪制物流強度總

28、匯表 根據從至表匯總兩單位間的物流強度表物流強度匯總表序號作業單位對物流量（kg）單位間物流強度(kg)年總物流強度(kg)11-21.974+18.51920.493122958027-812.7847+12.7847*20%*217.899107394036-712.784712.784776708248-912.784712.784776708252-41.184+11.1112.29473764065-60.9+0.27+7+0.6+0.01+1.2+0.610.5863480074-50.94752+0.2728+7.777988.998353989883-40.6062+0.01008+2.424+1.212+0.866+0.60625.72448343468.891-40.164+0.075+0.075+0.682+0.866+0.7+0.4+0.0144+13.9764238584101-32.424+0.8663.29197400113-50.6062+0.01008+1.212+0.60622.43448146068.8124-60.0902+0.03+0.03+0.56+0.32+0.81.8302109812 物流強度匯總表序號作業單位對數年物流量物流強度等級11-21229580A27-81073940A36