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1、某阀门厂的设施规划与物流分析 一、基础要素分析.3 （一）产品调查.3 （二）生产工艺过程调查.5 （三）作业单位调查.5 （四）材料利用率.5 （五）产品产量分析.5 （六）辅助服务部门分析.8 （七）时间分析.8 二、工厂平面布置设计.3 （一）工艺过程 R 分析.3 （二）产品产量 P-Q 分析.5 （三）辅助服务部门分析.5 （四）时间分析.5 三、物流分析.10 （一 ）计算物流量.12 （二）绘制物流量从至表.12 （三）绘制物流强度汇总表.13 （四）划分物流强度等级.13 （五）绘制作业单位物流相关图.14 五、作业单位非物流相互关系分析.14 （一）作业单位密切代码及理由定义
2、.14 （二）作业单位非物流相关图.15 （三）综合相互关系分析.16 （四）单位作业综合相互关系图.18 六、车间布局可行方案.22 （一）原始车间布置图.22 （二）改进方案.22 1、改进方案一.22 2、改进方案二.22 3、改进方案三.23 七、方案的评价与选择.24 （一）加权因素分析法.24 （二）流量距离分析法.25 总结：.31 【参考文献】.31 摘要：设施规划与物流分析是生产系统规划与设计的主要内容，是企业的一种典型的长期决策。 是保障和改善生产系统整体功能的结构基础。是提高生产系统效益的重要手段和源泉。是企业现代化 管理与先进制造技术的开端和主要内容。设施规划与物流分析
3、是工业工程专业一门重要的主干专业课 程。设施规划是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。设施规划特别是其中的工厂设计着 重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分 析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。 关键字：设施规划，物流，工业布置， 前 言 据资料统计分析表明，在产品制造过程中，产品制造费用的 20%50%用于物料搬运，所以说， 物料搬运过程的优劣直接决定着产品的价格，而工厂的布置情况又决定着物料搬运的工作量，有效的 布置能使搬运费用降低 28%左右。工厂布置的好坏影响着整个生产系统的运转。所以说：工厂
4、布置的 优劣是决定产品生产成本的关键因素之一。为了降低生产成本，提高生产效率，达到增加经济效益的 目地。设施规划与设计主要用于对工厂布置的设计，作为工业工程的一个重要领域，受到了广泛的重 视。针对我国机械制造行业近年来的情况，利用自己所学的设施规划与设计的专业知识对南通机械设 备有限公司进行初略的设计，对公司的整个生产过程作一系统分析。 一一基础要素分析 （1）产品调查。 铁岭阀门流体控制有限公司是铁岭阀门厂的出口基地，位于辽宁省北部铁岭市，距沈阳 50 公里。 半个多以世纪来，铁阀公司一直从事阀门产品的开发、研制、和技术创新，其产品的可靠性和良好的 企业信誉已饮誉中外。“TF”品牌获辽宁省著
5、名商标。 公司主要生产闸阀门等近 30 多个型号规格产品。企业生产的主要产品有闸阀、蝶阀、止回阀、 排气阀、水力控制阀、过滤器、拍门、灌溉栓、消火栓、伸缩节等。产品驱动方式有手动、电动、气 动等。主要阀门种类为：水道用蝶阀、水道用闸阀、水道用止回阀、水道用液控止回蝶阀、水闸及污 水工程用阀、水道用调节阀、空气阀等活塞式调节阀、气体管道用蝶阀(焊接蝶阀) 、气体管道用闸 阀、气体管道用止回阀蝶式缓冲止回阀 、油品，化工管道用阀门闸阀、多回转阀门等。阀门最大通 径可达 6 米，压力：110-742.0MPa，温度：-196680，主体材料：铸铁、碳钢、不锈钢、超 低碳不锈钢钛材等。产品公称压力有
6、1.0MPa/1.6MPa/2.5Mpa。产品广泛适用于自来水、排水、发电厂、 钢铁厂、冶金行业、煤气行业、石油行业、化工行业，市政建设等领域。 （2）生产工艺过程调查 首先接到订单，收到样品，再有技术部门负责开发，设计图纸，经过计划调度，发到外协单位制 作毛坯和附件，再将毛坯交由生产车间，下到车间验收加工。主要经过车床铣床磨床的加工，装配得 到成品，再打包出货。 工艺过程是指用机械加工方法直接改变毛坯的形状，尺寸和相对位置等，使之变成品或半成品 的那一部分生产过程。工艺过程包括工序、安装、工位、工步四个部分 1、 阀门工序，指一个或一组工人在一台机床（或固定的工作地点）对一个或几个工件所连续
7、完成 的工艺过程的一部分。 2、 安装，工件在机床上每装夹一次所完成的那部分工序。一道工序可能包括一次或几次安装。 3、 工位，工件装夹在回转夹具或回转工作台上，使工件在一次安装中先后处于几个不同的位置进 行加工，此时，在一个位置上所完成的那部分工序 4、 工步，工序可细分为工步，当加工表面，切削刀具和切削用量中的转速和进给量都保持不变时， 所完成的一部分工序。一道工序包括一个或几个工步。 零件明细表 重量（kg）序号零件名称自制外购 材料 单台 数单件单台年需求量 1 阀箱 Q235 1 12081208 6550 2 阀体 Q2351 27972797 3275 3 螺母 BM27 A31
8、0.168 0168 32750 4 螺母 BM27 A31 0.086 0.0863275 5 伸出轴 451 472472 3275 6 垫片 纸柏 10.1660.1663275 7 螺栓 M12*42 A3100.0520.523275 8 垫圈 12 65Mn100.0050.0578600 9 螺母 AM12 A310 0016 0.166550 10 箱盖 Q2351 18095 18.0953275 11 垫片 120*95*1 纸柏 10.0910.0913275 12 压盖 HT20011.31.33275 13 螺母 A310.1520.1523275 14 螺钉 A34
9、00.0120.0123275 15 档圈 45100.0750.753275 16 垫圈 30 65Mn100.060.03766550 17 螺母 AM30 A3100.2342.3432 18 滚轮轴 45100.7117.113275 19 毡圈 羊粗羊 毛毡 100.0040.043275 20 垫圈 铸锰铅 黄铜 10.0280.0283275 21 填料 羊粗羊 毛毡 10.00580.00583275 22 垫圈 Q235100.16 16 6550 23 轴承 Q235100.191.96550 24 螺钉 M6*12 A3100.00550.0553275 25 止退垫圈
10、A3100.0010.0119650 26 辊轮 45101.91919650 27 端盖 HT200100.484.819650 28 双头螺栓 A340.020083275 29 垫圈 10 65Mn40.00280.01123275 30 螺母 A340.00110.00443275 4 作业单位调查 阀门的生产过程是指由原材料或半成品到成品之间的各种劳动过程的总和。它包括：原材料或半 成品的运输和保存，生产的准备工作、毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、装配、试验涂漆和包装 等。 生产过程是由主要过程和辅助过程两部分组成的，由原材料变为成品直接有前的过程为主要过程 （或称工艺过程）如毛坯
11、制造，机械加工、热处理及装配等。辅助过程是与原材料改变为成品间接有 关的过程，如运输、刃磨、编制工艺，设计与制造工装，计划与统计等。 作业单位明细表 序号作业单位名称功率建筑面积结构形式 1 原材料库储备原材料 24*30 砖混 2 铸造车间铸造 18*30 框架 3 锻造车间锻造 21*24 框架 4 冲压车间冲压成型 24*36 框架 5 机加工车间机械加工 36*48 框架 6 热处理车间热处理，调质 24*36 框架 7 外构件和半成 品库 储备外构件，半成 品 15*24 砖混 8 组装车间装配，暂存 30*42 框架 9 检验车间检验成品 18*24 框架 10 油漆车间喷漆 18
12、*30 框架 11 维修车间设备维修 21*24 框架 12 成品库储存成品 24*36 砖混 13 办公服务楼办公，生活，服务 24*30 砖混 14 变电所给各作业单位供电 15*24 砖混 4. 材料利用率 箱体、箱体扁担、轴、大中小齿轮等零部件在机加工、精加工等工艺环工序时由于规格制定以 及加工过程中的消耗，得出材料的利用率，如下表 49 所示： 表 1 阀体材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 2 阀体 Q235127.97 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 冲压车间冲压成型 85 3 机加工车间车，削 87 4 组装车间组装
13、表 2 伸出轴材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 5 伸出轴 4514.72 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 锻造车间锻造 86 3 机加工车间车，铣，钻 90 4 热处理车间调质 5 机加工车间车 95 6 组装车间组装 表 3 箱盖材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 10 箱盖 Q235118.095 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 冲压车间冲压成型 85 3 机加工车间钻 86 4 组装车间 组装 表 4 压盖材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产
14、量 12 压盖 HT20011.3 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 铸造车间铸造，成型（人工时效） 83 3 机加工车间车，铣 85 4 半成品库暂存 表 5 档圈材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 15 档圈 45100.075 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 锻造车间锻造 85 3 机加工车间车，粗 90 4 热处理车间调质 5 机加工车间车，铣，钻孔 95 6 半成品库暂存 表 6 滚轮轴材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 18 滚轮轴 45100.711 序号作业单位
15、作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 机加工车间车， 88 3 热处理车间正火 4 机加工车间车 97 5 组装车间组装 表 6 垫圈材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 22 垫圈 Q235100.16 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 冲压车间冲压成型 86 3 半成品库暂存 表 6 端盖材料利用率 零件号零件名称材料单台数量单件重计划年产量年总产量 27 端盖 HT200100.48 序号作业单位作业内容工序材料利用率（%） 1 原材料库备料 2 铸造车间铸造 84 3 机加工车间车，铣 89 4 半成品库暂存 5.产
16、品产量分析 生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置 形式。根据以上已知条件可知，待布置设计的阀门的水平闸板车间生产的产品品种多样，适合于按成 组布置原则布置，根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也 有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。 表 2-1 生产类型划分 年产量（件） 成批生产 产品 类型 大量 生产大批中批小批 单件生产 重型零件 中型零件 轻型零件 1000 5000 50000 3001000 5005000 500050000 100300 200500 5005000 5100
17、 10200 100500 5 10 1000 5000 50000 3001000 5005000 500050000 100300 200500 5005000 5100 10200 100500 5 10 100 由上面分析得，该厂的生产类型为成批生产。 该厂现有生产产品如下表所示. 产品型号及其产量： 主要参数序号产品型号年产量 中心距 （mm） 中心高 （mm） 重量 （kg） ZD15500150020042 ZD20120020025076 ZD25300250300101 ZD301200300350131 ZD35200350400210 ZD40120400450340 根
18、据产品产量,ZD20 与 ZD30 均可选代表产品，但 ZD30 重量偏中，故选 ZD30 为代表产品。 重量折合系数抵量折合系数产品型号复杂性折 合系数 总系数 a=a a a 折合 产量 ZD150.4681200/5001.141.00.53265 ZD200.6961200/12001.01.00.70840 ZD250.8411200/3001.221.01.03309 ZD351.3701200/2001.281.01.75350 ZD401.8891200/1201.371.02.59311 对现有平面进行分析 选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。由于外部运输条件或原有布 置的限制，常需要按照给定的入.出口位置来规划流动模式。此外，流动模式还受生产工艺流程.生产 线长度.场地.建筑物外型.物料搬运方式与.设备储存要求等方面的影响。 找出一种适合铁岭阀门流体控制有限公司车间的设备布置，对车间做整体规划设计，使达到缩 短物料流动距离，加快流动速率，降低在制品量，提高设备利用率。工厂总平面布置设计就是对生产 车间，管理部门，仓储部门，生产与生活服务部门的建筑物，道路和场地等，按照相互关系的密切程 度作出合理的布局。