一、绪论 (1)
二、基本要素分析 (1)
1、球阀结构及参数 (3)
2、作业单位划分情况 (4)
3、工艺过程分析 (9)
三、物流分析 (9)
1、...................................................... 产品工艺过程分析
.9
1.1 分析给定的工艺过程表...................................................... .10
1.2 各个自制零部件工艺过程图.................................................. .12
1.3产品总的工艺过程图.......................................................... .12
1.4产品产量分析................................................................ .13
2、物流强度分析 (13)
2.1 作业单位之间的物流强度.................................................... .14
2.2 各单位之间物流强度统计图.................................................. .14
2.3 绘制从至表................................................................ .15
2.4 作业单位物流相关原始分析.................................................. .15
四、作业单位非物流相关分析 (17)
五、作业单位综合相关分析 (17)
1、选取加权值 (17)
2、相互关系计算 (18)
3、综合物流相关等级表 (19)
4、作业单位综合关系 (20)
六、作业单位相关分析 (20)
1、综合接近程度排序 (21)
2、绘制作业单位位置相关图 (22)
七、作业单位面积相关分析 (23)
1、作业单位面积相关图 (23)
2、方案一 (24)
3、方案二 (25)
4、方案三 (26)
八、评价方案并择优 (26)
1、计算权重 (26)
2、评选方案 (27)
九、总结 (27)
十、参考文献 (27)
一、绪论
设施规则与物流分析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。
工厂作为一个生产工具系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素、多目标的系统优化设计课题。
由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计（SLP方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产工具管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。学
习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。
二、基本要素分析
1、球阀结构及参数
球阀是由旋塞演变而来的，它的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭。
球阀装配图如下图所示：
图1 球阀装配图球阀零件明细表如下:
2、作业单位划分情况
3、工艺过程分析
球阀生产工艺流程：
(1) 零、组件制作与外购(续表为自制件工艺过程卡)
(2) 组装所有零、组件在总装车间集中组装为成品。
(3) 上漆组装完成后，至油漆车间，每件成品需用油漆0.13kg
(4) 产品储存所有上漆产品转运至成品库待出厂。
表3中，已知零部件最后一步加工之后的产品的总重量，即第5步得产品总重200000kg,第5步的工序材料利用率为90%故可计算出第4步的总重量为：
200000/90%=222222.2kg。依照此方法，可以求出每一工序及原材料的总重量，
最后结果如表3所示。同样的方法，可以求出其他零部件的各工序重量，计算结果如下列表所示：
表4 闷盖的工艺过程卡
表密封圈的工艺过程卡
表阀芯的工艺过程卡
表调整垫的工艺过程卡
表填料垫的工艺过程卡
表中填料工艺过程卡
表上填料工艺过程卡
表填料压聚套工艺过程卡
表阀杆工艺过程卡
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
1.1分析给定的工艺过程表
由于各个部件的年需求量是固定的，也就是说球阀的生产呈理想状态（零库
存存），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14所示：
在上述工艺过程图中，O代表加工，▽表示储存，图示符号中的数字即表2
中各作业单位的序号。数字表示各工序加工的零部件重量，其中，因为某些工序的材料利用率不是100%，因此会产生废料，如：0.3086=3.0864-2.7778 即为废料的重量。其余各工艺过程图的计算和表示方法均一样。
图2 自制零部件工艺过程图
1.3产品总的工艺过程图
图3 产品总的工艺过程图
1.4产品产量分析
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，进而影响工厂的布置形式。根据以上已知条件可知，待布置设计的球阀厂的产品品种单一，产量较大，其年计划产量为100000件，属于大批量生产，所以此类少品种大批量的生产适合于产品原则布置，采用流水线生产的组织形式。
2、物流强度分析
2.1作业单位之间的物流强度
将从至表中各个作业单位对的物流强度汇总，按照作业强度划分等级，物流强度等级划分采用着名的A、E、I、0、U等级，AEIO比例如下表，U级比例只给无物流的作业单位对，有物流的作业单位对一般不考虑U级。
表作业单位之间的物流强度
该表中未出现的作业单位对之间不存在固定的物流，因此物流强度等级为U级
其中A级的判定为：9.1959/23.92314=38.43%,近似等于40%,根据表15 定为A级，I 级的判定为：5.1838/23.92314=21.67%,近似等于20%，定为I级其余的划分依次类推。
2.2各作业单位对之间物流强度统计图
图4
2.3绘制从至表
5
9.1959
6
7
8
2.4作业单位物流相关原始分析
由上面的原始物流作定量的分析后，得到原始物流相关表
表18原始物流相关表
毎业里囲号
i
2
3
5
6 7
B
■3
L0
作业里位 障
是
栢业虽位
外购件恳
标程件產
机九工车
闾
化工车间
馳理车 问 油i 泰车间 总装车间
办公碣 楼
车住
1
U I U J U U U 2 夕晒件及标准件应
U U
U U U U U U U 3
机旭I 车间 U
U
I U U U U II
优工至间 U C U U u ■J L' []
II 5 热曲里车间 U U A
U
Lf U
U 6
油漆车间 U u U 廿 U 7—
U
廿 U U 7
总装车间
U U U [J U U
U U U 3
U U U [I U
U 丁
【J
V g 办ii ■服务機
U U U U
U U U
U
10
车阳
U
U U
U
U
U
U
U
U
图作业单位物流相互关系图
四、作业单位非物流相关分析
根据球阀结构及工艺特点，球阀厂的作业单位划分有原材料库、外购件及标 准件库、机加工车间、化工车间、热处理车间、油漆车间、总装车间、成品库、 办公服务楼和车库。
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
系列因素整理出作业单位相互关系的主要因素， 在相关图中，评级理由一般以编 码表示，并给出理由编码如表19所示：
由原始物流相关表（表18） 可得作业单位物流相互关系图（图 5）如下图:
苗涼忖名称
1
2
3
砒口工车间
4
5 热躯逞车间
& 釉漆车间
T 总装车闾 S
成品匣
g
10
车库
L
A
I
I
U U
U
I.
n
|
表19
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
如表20所示：
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（图6），菱形格子的上方填入两两之间的密切程度等级，下方填入评级理由，即理由编码。
图6 非物流作业单位相互关系图
五、作业单位综合相关分析
图5、图6可知球阀厂作业单位物流相互关系与非物流不一致。为了确定作
业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合并进行分析判断。其合并过程如下：
1、选取加权值
加权值的大小反应工厂布置时考虑因素的侧重点，对于球阀来说，物流因素影响并不大明显大于其它非物流因素的影响，因此将加权值取为1:1。
2、相互关系计算
根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行
量化，并加权求和，求出综合相互关系如表21所示。
当作业单位数目为n时，总作业单位对数为：
P=n （n-1）/2
式中，P为作业单位对数。
该方案中有10个作业单位，所以，表21中将有45个作业单位对，即有45 个相互关系。
A,E,I,O,U,X 的量化值分别为4,3,2,1,0 ，-1。
3、综合物流相关等级表
根据作业单位物流相互关系图（图5）和非物流作业单位相互关系图（图6）可以得出综合物流相关等级表（表21）:
4、作业单位综合关系
由作业单位综合物流相关等级表（表21）归纳总结得出作业单位综合关系（图
7）如下:
E
U
U
U
U
L
U
U
U E
E
原材科库 夕刚件及标准件僅
机加工车间
化工车间 热妲里车间 油辙车闾
成品库
总笨车俺 图7 作业单位综合关系图
六、作业单位相关分析
1综合接近程度排序
由作业单位综合关系图（图7）得到综合接近程度排序表（表22）
注:表中表格上方是等级，表格下方是等级数值A=4,E=3,l=2,O=1,U=0,X二然
后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序。
2、绘制作业单位位置相关图
关系等级表示方式如下：
表23
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，用四条平行线段连接；E级为两个单位距离长度，用三条平行线段连接；I级为三个单位距离长度，用两条线连接；O 级为四个单位距离长度，用一条线连接；U级为五个单位距离长度，之间不连线；X级为六个单位距离长度，用折线表示。具体方法是：首先将A、E级关系的作业单位放进布置图中，同一级别的用同一长度的线段表
示。随后，按同样的规则布置I 级关系。若作业单位较多，线段混乱，可以不画
O级关系，但X级必须画出。（其中▽表示储存区，O表示加工区）
处理作业单位对时，按下列顺序进行：
从作业单位综合关系图（图7）中取出A级关系作业单位对，有1-5,3-5共涉及3 个作
业单位，按综合进程度排序为：1，3，5。
将综合接近程度排序最高的作业单位1 布置在位置相关图的中心位置。
处理作业单位对1-5，将作业单位5 与作业单位1 相距为单位距离长度（10cm）
的位置上。
依次处理E,I,O,U,X直至处理完毕，并修改成功，最终的作业单位位置相关图
（图8 ）如下：
图8 作业单位位置相关图
七、作业单位面积相关分析
1、作业单位面积相关图面积相关图主要考虑两个问题，一是将作业单位面积需求汇总，根据场地的要求，确定建筑的基本形状；二是在此形状上将各作业单位的面积需求进行分配，结合上面的位置相关图，作出块状布置图。在面积相关图的基础上可以得到布置
由作业单位位置相关图（图8）可以作出作业单位面积相关图（图9）如下：
图9 作业单位面积相关图
、 >——?
2、方案一：
图10
绘图比例：1:5000 ，厂子长480m ，宽410m 。
3、方案二：
图11
绘图比例：1:5000 ，厂子长480m ，宽410m 。
、1—^—?
*
4、方案三：图12
绘图比例：1:5000，厂子长480m，宽410m。
八、评价方案并择优
1、计算权重列出一些重要影响因素，计算它们的权重如下表：表24
2、评选方案
由上表可知方案一得分最高，因此最佳方案为方案一
九、总结
本次课程设计是以提高我们的实践能力为目的的，从整体上来说，我们所学的物流与设
施规划的内容不是很繁杂而且比较有用，对我们解决问题有大体上的
指导，这就要求我们要学会在课本的基础上去查找自己在实际中所遇到问题的详细信息，去找解决具体问题的方法，掌握资料的分析与设计能力，并在此基础上进行信息的整合，归纳，形成自己解决问题所需要的东西。
通过此次课程设计，我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把理论与实践相结合起来，从实践中得出结论，才能真正提高自己的动手和独立思考能力，在设计中遇到的问题是很复杂的，但是，通过解决这些问题之后，我发现了自身的不足，对所学知识理解得不够透彻，掌握得不够牢固。此次课程设计，对工厂的布置进行了综合的分析与详细的设计，让我对所
学专业知识有了更加系统的认识和理解，同时，我知道了查询资料对做学问的重要性，以及知识的探索和全心全意的付出对取得成功有不可取代的作用。
十、参考文献
1 ?伊俊敏?物流工程.北京：电子工业出版社，2005
2 ?蔡临宁.物流系统规划.北京：机械工业出版社，2003
3?程国全.物流设施规划与设计.北京：中国物资出版社，2003
4 ?齐二石.物流工程.北京：中国科学技术出版社，2001