设施规划与物流运输分析.docx
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设施规划与物流运输分析
《设施规划与物流分析》课程设计说明书
题目:
洛阳富迪波纹管厂
的物流设施规划与设计
学生姓名及学号
指导教师及职称
专业
工业工程
班级
2013级2班
2015年10月29日
前言
设施规划与设计从“工厂设计”发展而来,是指在企业经营策略的指导之下,针对企业个体中的生产或转换活动,从投入到产出的全部过程中,将人员、物料以及所需的相关设备设施等做最有效的组合与规划,并与其他相关设施协调,以期获得安全、效率与经济的操作,满足企业现有经营需求,同时更进一步能对企业长期发展产生更积极的影响和效益。
重点探讨各类工业设施、服务设施的规划与设计概念、理论及方法。
在现代社会需求正朝着多样化方向发展,产品的更新换代周期迅速缩短,市场竞争日趋激烈,每个都面临着严重的挑战。
加快产品投放市场的速度,提高产品质量,降低产品生产成本,缩短作业时间,是关系企业兴衰存亡的大问题。
设施规划是以企业系统的空间静态结构为研究对象,从企业的动态结构出发,探讨企业系统布置设计和系统物料搬运分析的主要方案,使企业的人力、财力、物力和物流、人流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排。
本文通过对洛阳富迪波纹管厂的基本要素、物流、作业单位相互关系进行分析,利用SLP方法进行系统化布置设计,绘制出作业单位综合相互关系表、作业单位面积相关图,通过分析整理得到布置方案,系统化布置设计程序为:
同时利用SHA方法进行系统化搬运设计,物料搬运的基本内容是物料、移动和方法,通过对物料的分析、各项移动的分析,将各项移动表现为图表化,进一步对物料方案进行设计和选择,最终确定物料搬运系统。
搬运系统分析的程序就是建立在这三项基本内容的基础上的,其设计程序为:
1洛阳富迪波纹管厂简介
1.1地理位置介绍
富迪波纹管厂始建于1985年,属小型加工厂,主要生产各种型号的金属波纹管膨胀节。
该厂原位于洛阳市南村,现为了适应市场经营的需要,与前往洛阳市涧西区西苑路南侧一块空地上。
新厂址南北230米,东西宽195米,总占地面积为44850平方米。
该厂北侧为西苑路,南侧为联盟路,西边与青岛路相邻,东侧为中船重工集团公司七二五研究所。
交通运输便利,该厂的位置示意图如图1-1所示:
图1-1
富迪波纹管厂共有生产车间5个,职能科室5个,各种建筑物总平面积原为16059.44平方米。
现因该厂办至市内与汽车运输公司及火车站相距不远,与原有的车库现已取消。
现各种建筑物占地面积为15656.56平方米。
该厂现有人员160人,管理人员36名。
牵制此处后,水,电能源由洛阳市能源部门统一供给。
生产用气体{主要是氧气}。
由本厂目行供给。
污水处理由专用管道与洛阳市污水管相连统一处理。
1.2自然条件
富迪波纹管厂地处河南省洛阳市,其后属于温带季风气候,四季分明,较为干燥。
每年夏季盛行东北风。
平均气温27度,冬季盛行西风,平均气温4.5度。
风向如图1-2所示:
图1-2
2基本要素分析
2.1产品——产量分析
富迪波纹管厂主要生产各种型号的金属波纹管膨胀,主要用于石化行业和城市供热管线的连接,起到对管线各种变形的补偿作用。
该厂的主要产品有:
轴向型膨胀节,铰链型膨胀节和复式拉杆型膨胀节四种。
每一种产品的生产纲领为:
1.轴向型膨胀节800套/年2.外压轴向型膨胀节400套/年
3.铰链型膨胀节400套/年4.复式拉杆型膨胀节650套/
(1)由这四种产品的生产纲领可知,轴向型计划年产量800套;外压轴向型计划年产量400套;铰链型计划年产量400套;复式拉杆型计划年产量650套。
由此可做出P—Q曲线。
如图2-1所示:
图2-1
由图2-1可知,该厂的产品属多品种,中﹑小批量生产。
因此该厂的生产设备布置采取了按工艺专业化进行布置的方式,即按生产工艺的特点划分生产单位,把同种类型的机器设备和同类人员布置在一个生产单位内,如车床工段、铣床工段、刨床工段与磨床工段就是分别把车床、铣床、刨床和磨床各自集中布置在一个地方。
这种布置形式设备利用率高﹑加工灵活﹑有利于适应产品的变化。
(2)代表产品
1)为了我们分析方便,可用折合纲领的办法。
从该厂四种主要产品中选取一种代表产品来分析其生产工艺过程。
根据代表产品的选定原则,因为轴向型膨胀节的计划年产量大,为800套/年,所以选轴向型膨胀节为代表产品,该产品的零部件明细表见表2-1,产品结构见图2-2。
表2-1轴向型膨胀节零件明细表
工厂名称
富迪波纹管厂
产品名称
轴向型膨胀节
计划年产量
800套
序号
零件名称
材料
总计划需求量
单件重量(kg)
备注
1
端管
20#
1600
0.3
自制
2
凸耳
Q235
3200
0.1
外购
3
导流筒
304
800
0.2
自制
4
波纹管
304
800
0.3
自制
5
装运杆
Q235
1600
0.3
自制
6
螺母
Q235
6400
0.0125
外购
7
护环
304
1600
0.2
外购
8
法兰
Q235
1600
2.61
外购
图2-2
2)求出轴向型膨胀节折合年产量。
过程见表2-2、表2-3、表2-4。
表2-2四种膨胀节的计划年产量及重量表
产品名称
型号规格
年产量(套)
单台重量
轴向型膨胀节
RZ16—50AⅠ
800
9
外压轴向型膨胀节
RW16—125CⅡ
400
138
铰链型膨胀节
RJ16—100AⅠ
400
18
复式拉杆型膨胀节
RF16—125CⅠ
650
66
表2-3成批性折合系数
n/nx
0.5
1.0
2.0
4.0
7.0
10.0
0.97
1.0
1.12
1.22
1.31
1.37
表2-4三种被代表产品的折合重量
产品型号
重量折合系数
批量折合系数
复杂性系数
总系数
折合产量
n/nx
RW16—125CⅡ
6.172
800/400
1.12
1.03
7.12
2848
RJ16—100AⅠ
1.587
800/400
1.12
1.01
1.80
720
RF16—125CⅠ
3.775
800/650
1.03
1.02
3.97
2581
合计
6149
因此,折合纲领=800+6149=6949套/年,这样,我们就可按年产量6949套的轴向型膨胀节来分析该厂的物流路线。
2.2作业单位S的划分
富迪波纹管厂最早是单件,多品种的生产,后来随着生产技术水平的不断提高,产品已不断正规化,形成了目前这种多品种,中小批量的生产,该厂现有生产车间5个,职能科室5个,概况如下:
(1)结构车间:
主要进行碳钢结构件的下料,焊接工作,现共有焊接机12台,卷板机和剪板机各一台,厂房为钢筋结构,占地面积为26M×66.9M=1739.4M
(2)机加工车间:
主要进行金属膨胀节中个零部件的焊接坡口加工,刨边及钻孔等工作。
共有车床8台,钻床3台,刨床2台,采用机群式布置,车间内物流模式为U型,占地面积为21.75M×48M+12.5M×18.35=1273.38M
(3)总装车间:
主要进行膨胀节的最后装配及组焊工作,共有焊机15台,占地面积为21.69M×66.9M=1451M
(4)自动焊车间:
主要进行波纹无件的下料和导流茼的下料及卷焊工作。
共有卷板机和剪板机各一台,各种型号焊机五台,占地面积为12.46M×54.58M=680.07M
(5)元件车间:
主要负责波纹元件的压力成型,剪边烘干等工作,有水压机一台,电热烘干箱一台,占地面积为30.9M×54.58M=1686.5M
五个职能科室为厂办公室,技术科,生产科,检验科和保障科。
其中生产科管理原料库,半成品库,成品库3个辅助单位;检验科下设试压间和探伤间两个作业单位;保障科除负责采购原料,外构件外,还负责管理维修中心。
各作业单位建筑物汇总表见表2-5。
表2-5
序号
作业单位名称
用途
建筑面积
建筑结构
备注
1
原材料库
储存各种原材料
2329.03
混合
露天
2
半成品库
储存外购件,外协件,待装件
2329.03
混合
3
成品库
储存成品
1974.9
混合
4
结构车间
碳钢原料卷焊,细焊
1739.4
钢筋
5
机加工车间
零件车坡口,刨边,钻孔等
1273.38
钢筋
6
探伤间
无损焊缝检测
734.95
钢筋
7
试压间
水压试验
692.56
钢筋
8
总装车间
成品装配,细焊,油漆
1451
钢筋
9
自动焊车间
波纹元件导流筒下料卷焊
680.07
钢筋
10
元件车间
元件成型,剪边,烘干
1686.5
钢筋
11
维修车间
全厂设备的保养维修
290.25
混合
12
办公楼
各职能科室
656.49
硅木
2.3工艺流程分析
由上节产品调查可知,我们选定了轴向型膨胀节作为代表产品进行分析。
该型产品的生产工艺过程可分为原材料,外购件(外协件)的采购,定制,存储,自制件的加工,零部件的装配,成品的检验和入库等。
原材料储存在原材料库。
外购(外协)件,标准件等储存在半成品库中。
各自之间的生产工艺过程如下:
表2-6、表2-7、表2-8、表2-9。
零件名称
件号
材料
单件重量(kg)
端管,凸耳
1.2
20#,Q235
0.3+0.1
序号
作业单位
工序内容
1
原材料库
备料
2
结构车间
下料.卷焊
3
结构车间
组焊
4
机加工车间
车坡口,尺寸检验
表2-6端管、凸耳的加工过程
零件名称
件号
材料
单件重量(kg)
导流筒
3
304
0.2
序号
作业单位
工序内容
1
原材料库
备料
2
自动焊车间
下料.卷焊.检验
3
半成品库
暂存
表2-7导流筒的加工过程
零件名称
件号
材料
单位重量(kg)
波纹管
4
304
0.3
序号
作业单位
工序内容
1
原材料库
备料
2
自动焊车间
下料
3
机加工车间
钻孔
4
自动焊车间
卷焊
5
探伤间
焊缝无损检验
6
元件车间
成型,剪边,烘干,检验
7
半成品库
暂存
表2-8波纹管的加工过程
表九
表2-9装运杆的加工过程
零件名称
件号
材料
单件重量(kg)
装运杆
5
Q235
0.3
序号
作业单位
工序内容
1
原材料库
备料
2
结构车间
下料
3
机加工车间
机加工,检验
4
半成品库
暂存
3作业单位物流相互关系的分析
3.1工艺过程图
(1)端管、凸耳的工艺过程图(单位:
kg)
(2)导流管的工艺过程图(单位:
kg)
(3)波纹管的工艺过程图(单位:
kg)
(4)装运杆的工艺过程图(单位:
kg)
(5)轴向型膨胀节的工艺过程图(单位:
kg)
3.2编制从至表
步骤:
Ø以一定的顺序按行排列各起始作业单位,以相同的顺序按列排列各终止作业单位;
Ø在行、列相交的方格中记录从起始作业单位到终止作业单位的各种物料搬运量的总和,有时也可同时注明物料种类代号。
Ø依据工艺过程图进行作业单位的物流相互关系分析过程如下:
至
从
原材料库
半成品库
成品库
结构车间
机加工车间
探伤间
试压间
总装车间
自动焊车间
元件车间
维修车间
办公楼
原材料库
1.75
0.69
半成品库
0.4
6.92
成品库
结构车间
1.95
机加工车间
0.6
1.0
0.3
探伤间
0.33
试压间
9.0
总装车间
9.1
7.82
自动焊车间
0.2
0.35
0.33
元件车间
0.3
维修车间
办公楼
3.3物流分析和物流相关表
3.3.1物流强度汇总表
物流强度表
(1)
序号
作业单位对
物流强度
1
-
1.75
2
-
0.69
3
-
0.4
4
-
6.92
5
-
1.95
6
-
0.6
7
-
1.0
8
-
0.3
9
-
0.33
10
-
9.0
11
-
9.1
12
-
7.82
13
-
0.2
14
-
0.35
15
-
0.33
16
-
0.3
物流强度汇总表
(2)
序号
作业单位对
物流强度
1
-
1.75
2
-
0.69
3
-
0.4
4
-
6.92
5
-
1.95
6
-
0.6
7
-
1.0
8
-
0.65
9
-
0.33
10
-
16.82
11
-
9.1
12
-
0.2
13
-
0.33
14
-
0.3
3.3.2物流强度等级
由于直接分析大量物流数据比较困难且没有必要。
SLP中将物流强度转化为五个等级,分别用符号A、E、I、O、U来表示,其物流强度逐渐减少。
物流强度等级
符号
物流路线比例(%)
承担的物流量比例(%)
超高物流强度
A
10
40
特高物流强度
E
20
30
较大物流强度
I
30
20
一般物流强度
O
40
10
可忽略搬运
U
0
0
3.3.3物流强度分析表
物流强度分析表(按承担物流量来划分)
序号
作业单位对
物流强度
物流强度等级
1
-
16.82
A
2
-
9.1
I
3
-
6.92
O
4
-
1.95
U
5
-
1.75
U
6
-
1.0
U
7
-
0.69
U
8
-
0.65
U
9
-
0.6
U
10
-
0.4
U
11
-
0.33
U
12
-
0.33
U
13
-
0.3
U
14
-
0.2
U
3.3.4物流相关表
编制作业单位的原始物流相关表
至
从
原材料库
半成品库
成品库
结构车间
机加工车间
探伤间
试压间
总装车间
自动焊车间
元件车间
维修车间
办公楼
原材料库
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
半成品库
U
U
U
O
U
U
O
U
U
U
U
成品库
U
U
U
U
U
U
I
U
U
U
U
结构车间
O
U
U
I
U
U
U
U
U
U
U
机加工车间
U
O
U
I
U
U
U
O
U
U
U
探伤间
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
试压间
U
U
U
U
U
U
A
U
U
U
U
总装车间
U
O
I
U
U
U
A
U
U
U
U
自动焊车间
O
U
U
U
O
U
U
U
U
U
U
元件车间
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
维修车间
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
办公楼
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
序号
作业单位
1
U
原材料库
2
U
U
U
半成品库
3
U
U
U
U
U
成品库
4
U
U
U
U
U
U
U
结构车间
5
U
U
U
U
U
U
UU
U
U
U
U
I
O
机加工车间
6
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
探伤间
7
U
U
U
U
U
U
U
U
A
试压间
8
U
U
U
U
U
U
U
总装车间
9
U
U
U
U
U
自动焊车间
10
U
U
U
元件车间
11
U
维修车间
12
办公楼
4作业单位的非物流相互关系分析
当物流状况对企业的生产有重大影响时,物流分析是工厂布置的重要依据,但是也不能忽略费非物流因素的影响,尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时,工厂布置就不能依赖于物流分析了,而应当考虑其他因素对各作业单位相互关系的影响。
4.1非物流影响因素
(1)工艺过程
(2)作业过程相似
(3)使用相同的设备
(4)使用同一场所
(5)使用相同的文件档案
(6)使用相同的公用设施
(7)使用同一组人员
(8)工作联系频繁程度
(9)监督和管理方便
(10)噪音、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响
(11)服务的频繁和紧急程度
4.2非物流关系等级划分
确定影响因素以后,就可以给出各作业单位间的非物流相互关系密切非物流相互关系密切程度等级。
SLP中作业单位间的程度等级划分为A、E、I、O、U、X,其含义及比例如下表:
符号
含义
比例
A
绝对重要
2~5%
E
特别重要
3~10%
I
重要
5~15%
O
一般密切程度
10~25%
U
不重要
45~80%
X
不希望接近
4.3作业单位非物流相关表
制定作业单位非物流相互关系等级理由
编码
相互关系等级的理由
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
安全与污染
6
共用设备及辅助动力源
7
震动
8
人员联系
9
无直接关系或间接关系
5作业单位综合相互关系
5.1综合相互关系的等级划分
在大多数工厂中,各作业单位之间既有物流联系也有非物流联系,两作业单位之间的相互关系应包括物流关系与非物流关系,因此SLP中,要将作业单位间的物流相互关系与非物流相互关系进行合并,求出合成的相互关系——综合相互关系。
然后,由各作业单位间综合相互关系出发,实现各作业单位的合理布置。
1.求得作业单位物流相互关系表。
2.求得作业单位非物流相互关系表。
3.确定物流m与非物流n相互关系的相对重要性:
一般地m:
n不应超过1:
3或3:
1,当比值大于3:
1时,说明物流关系占主导地位,工厂布置时只需考虑物流相互关系的影响。
4.量化物流强度等级和非物流的相互关系等级。
如A=4,E=3,I=2,O=1,U=0,X=-1。
5.计算量化的作业单位综合相互关系等级值。
设两作业单位分别为Ai和Aj(i≠j),其量化的物流相互关系等级为MRij,量化的非物流相互关系等级为NRij,则作业单位Ai和Aj之间的综合相互关系数量值为:
TRij=m·MRij+n·NR
6.综合相互关系等级划分。
TRij是一个量值,需要经过等级划分才能将其符号化。
综合相互关系的等级划分为A、E、I、O、U、X,各级别TRij值逐渐递减,且各级别对应的作业单位对数应符合一定的比例。
关系等级
符号
作业单位对比例(%)
绝对必要靠近
A
1~3
特别重要靠近
E
2~5
重要
I
3~8
一般
O
5~15
不重要
U
20~85
不希望接近
X
0~10
7.调整作业单位对之间的综合相互关系。
将物流与非物流相互关系进行合并时,应注意X级关系的处理:
任何一级物流相互关系与X级非物流相互关系合并时都不应超过O级。
5.2作业单位对之间的综合相互关系
序号
作业单位对
物流关系
非物流关系
综合关系
等级
分值
等级
分值
分值
等级
1
1—2
U
0
A
4
4
E
2
1—3
U
0
U
0
0
U
3
1—4
U
0
U
0
0
U
4
1—5
U
0
U
0
0
U
5
1—6
U
0
U
0
0
U
6
1—7
U
0
U
0
0
U
7
1—8
U
0
U
0
0
U
8
1—9
U
0
U
0
0
U
9
1—10
U
0
U
0
0
U
10
1—11
U
0
U
0
0
U
11
1—12
U
0
U
0
0
U
12
2—3
U
0
A
4
4
E
13
2—4
U
0
U
0
0
U
14
2—5
U
0
I
2
2
O
15
2—6
U
0
U
0
0
U
16
2—7
U
0
U
0
0
U
17
2—8
O
1
E
3
4
E
18
2—9
U
0
U
0
0
U
19
2—10
U
0
I
2
2
O
20
2—11
U
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- 关 键 词:
- 设施 规划 物流 运输 分析