物流工程案例分析final

1、物流規(guī)劃設(shè)計方法和理論在車間布置中的運用沈陽機床齒輪廠物流分析與規(guī)劃案例簡介： 編寫者：劉海濤 張宏敏 滿穎 齊會杰指導(dǎo)老師：戢守峰 案例性質(zhì)：課堂作業(yè) 版權(quán)： 案例真實性： 內(nèi)容摘要： 工廠設(shè)施布置對整個企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的通暢程度有直接影響， 而且 通過對物料搬運成本的影響成為決定產(chǎn)品成本高低的重要因素。 通過對機床齒輪 廠的現(xiàn)場考核及工廠平面設(shè)計理論現(xiàn)狀的分析， 深入探討工廠平面設(shè)計理論新的 發(fā)展方向以及齒輪制造廠設(shè)備平面布置與物流分析的特點。 在對機床齒輪廠生產(chǎn) 物流進行詳細分析的基礎(chǔ)上，依據(jù) SLP 理論確定出初步的車間平面布置方案， 然后再對該方案的物流量進行進一步計算分析， 通過采

2、用適當?shù)膬?yōu)化方法求出以 物流量最小為優(yōu)化目標的平面布置最優(yōu)解，得到最終的設(shè)計改進方案。關(guān)鍵詞 ：生產(chǎn)物流，設(shè)施規(guī)劃，工藝流程，成組技術(shù)引言 本文主要研究的是沈陽機床集團齒輪制造廠的車間物流及車間布置情況。 據(jù)一些 機械制造業(yè)的典型調(diào)查資料， 按其工藝過程， 大多數(shù)的零件在機床上全部切削時 間只占生產(chǎn)過程全部時間的 10%左右，在其余 90%左右的時間內(nèi)，原材料、零部 件、半成品或制成品處于等待、裝卸、搬運、包裝等物流過程，即工序間物流活 動時間占居了產(chǎn)品生產(chǎn)過程總是件的約 90%。可見，如果從實踐上考慮，工序間 物流己成為生產(chǎn)物流的代名詞。 在現(xiàn)代機械制造領(lǐng)域中， 由于新工藝新技術(shù)的飛 速發(fā)展

3、，社會需求的多樣化， 產(chǎn)品更新周期的日益縮短， 使得多品種小批量生產(chǎn) 的企業(yè)大量增加。而單件、小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率低、成本高、制造周期長、工藝 手段落后、管理也復(fù)雜。 能改變多品種小批量生產(chǎn)企業(yè)的落后狀況， 提高生產(chǎn)率， 又能充分利用設(shè)備，降低產(chǎn)品成本的有效辦法，就是利用成組技術(shù)。 1、沈陽機床相關(guān)背景介紹沈陽機床股份有限公司齒輪制造廠位于遼寧沈陽市鐵西區(qū)經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)17 甲 1 號，由原沈陽第一機床廠、中捷友誼廠、沈陽第三機床廠的齒輪專業(yè)車 間組建?，F(xiàn)有廠房 10000平方米。固定資產(chǎn) 16000萬元。齒輪加工設(shè)備 210 臺， 磨齒機 33臺。其中德國產(chǎn)成型磨齒機 1 臺，瑞士產(chǎn)瑪格磨齒機

4、 6 臺，瑞士產(chǎn)蝸 桿磨齒機 12 臺。德國產(chǎn)立式磨齒機 3臺。檢測設(shè)備包括美國產(chǎn) mm3125 能夠檢 測 2 級精度齒輪共計 14 臺。公司主要經(jīng)營各種機床齒輪 ; 印刷機齒輪；減速機齒 輪；電梯齒輪；汽車齒輪；礦山機械齒輪；交通機械齒輪等。由于沈陽機床股份 有限公司齒輪制造廠生產(chǎn)的齒輪品種和工序都比較繁多， 存在著一些不合理的物 流現(xiàn)象。本案例分析主要是在對沈陽機床現(xiàn)有廠內(nèi)物流分析的基礎(chǔ)上， 基于現(xiàn)代 物流規(guī)劃設(shè)計與分析理論提出優(yōu)化該廠內(nèi)物流活動的建議。2、成組技術(shù)知識介紹2.1 成組技術(shù)的基本概念成組技術(shù)就是將企業(yè)的多種產(chǎn)品、 部件或零件， 按一定的相似性準則， 分類 編組，并以這些組

5、為基礎(chǔ)， 組織生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)， 實現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè) 計、制造和管理的合理化。 從而克服了傳統(tǒng)小批量生產(chǎn)方式的缺點， 使小批量生 產(chǎn)能獲得接近大批量生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟效果。對于零件設(shè)計而言， 許多零件都具有相似的形狀， 那些相似的零件可以歸并 成設(shè)計族。一個新零件可以通過修改一個現(xiàn)有的同族零件而形成。 應(yīng)用這個概念， 可以確定出復(fù)合零件。 復(fù)合零件是包含一個設(shè)計族的所有特征的零件。 它由設(shè)計 族內(nèi)零件所有幾何要素組合而成。2.2 成組技術(shù)中的零件編碼零件分類編碼的基本原理 ，分類是一種根據(jù)特征屬性的有無， 把事物劃分成 不同組的過程。 編碼能用于分類， 它是對不同組的事物給予不同代碼。 成組

6、技術(shù) 的編碼是對機械零件的各種特征給予不同的代碼。這些特征包括 :零件的結(jié)構(gòu)形 狀，各組成表面的類別及配置關(guān)系、幾何尺寸、零件材料及熱處理要求，各種尺 寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度等要求。對這些特征進行抽象化，格 式化，就需要用一定的代碼 （符號 ）來表述。所用的代碼可以是阿拉伯數(shù)字、拉丁 字母，甚至漢字，以及它們的組合。最方便，最常見的是數(shù)字碼。對于工藝過程設(shè)計， 希望代碼能唯一地區(qū)分產(chǎn)品零件族。 當設(shè)計或確定一種 編碼方案時，有兩種性質(zhì)必須保證，即代碼必須是 ：不含糊的；完整的。這 就需要對代碼所代表的意義作出明確的規(guī)定和說明， 這種規(guī)定和說明就稱為編碼 法則，也稱為編碼系統(tǒng)。

7、將零件的各種有關(guān)特征用代碼表示， 實際上也對零件進 行分類。所以零件編碼系統(tǒng)也稱為分類編碼系統(tǒng)。目前使用的成組技術(shù)編碼系統(tǒng)中有三種不同類型的代碼結(jié)構(gòu)： 層次式；鏈式 （矩陣式 ）；混合式。層次式也稱為單元碼， 每一代碼的含義都有前一級代碼限定。 其優(yōu)點是用很 少的碼位能代表大量信息 ;缺點是編碼系統(tǒng)很復(fù)雜。所以難于開發(fā)。鏈式又稱多元碼， 碼位上每一代碼都代表某種信息， 與前面碼位無關(guān)。 在代 碼位數(shù)相同的條件下，鏈式結(jié)構(gòu)容量比層次式的少，但編碼系統(tǒng)較簡單。混合式是層次式和鏈式的混合。大多數(shù)編碼系統(tǒng)采用混合式。2.3 零件分類成組的方法目前零件的分類成組有以下兒種方法： 即視檢法、生產(chǎn)流程分析法

8、和編碼分 類法。1視檢法是由有經(jīng)驗的工藝師根據(jù)零件圖樣或?qū)嶋H零件及其制造過程，直 觀地憑經(jīng)驗判斷零件的相似性， 對零件分類成組。 這種方法簡單， 作為粗分類是 有效的方法。例如將零件劃分成回轉(zhuǎn)體類、箱體類、桿件類等，但要作詳細的分 類就較困難。所以目前應(yīng)用較少。2生產(chǎn)流程分析法是一種按工藝特征相似性分類的方法。首先可根據(jù)每種 零件的工藝路線卡，列出表2.1所示的工藝路線表。表中的“記號表示該種零件 要在該機床上加工，然后通過對生產(chǎn)流程的分析、歸納、整理，可將表 2.1 轉(zhuǎn)換 成表 2.2的形式。 從表 2.2中可以明顯地看出， 給出的 20種零件可編為三組， 每 一組都有相似的工藝路線。生產(chǎn)流

9、程分析法是一種應(yīng)用很普遍的方法。表 2.1 工藝路線表2.2轉(zhuǎn)換的工藝路線«廉#秤號112011141812817151931361610豐庫Vx/7VxX77-7歸廣17! V7771一車嵐77V77777怙庫7# 177 13 編碼分類法零件經(jīng)過編碼，己經(jīng)實現(xiàn)了很細的分類，但如果僅僅把編碼完全相同的零件 分為一組，則每組零件的數(shù)量往往很少，達不到擴大工藝批量的目的。實際上代 碼不完全相同的零件，往往也有相似的工藝過程而能屬于同一組。 為此，對己編 碼的零件還可用兩種方法分組：即特征碼位法和碼域法。(1) 特征碼位法從零件代碼中選擇其中反映零件工藝特征的部分代碼作為分組的依據(jù)，就可

10、以得到一組具有相似工藝特征的零件族，這幾個碼位就稱為特征碼位。(2) 碼域法碼域法是對零件代碼各碼位的特征規(guī)定幾種允許的數(shù)據(jù)，用它作為分組的依據(jù)，將相應(yīng)碼位的相似特征放寬了范圍。2.4成組工藝過程設(shè)計零件分類成組后，便形成了加工組，下一步就是針對不同的加工組制定出適 合于組內(nèi)各零件的成組工藝過程。編制成組工藝的方法有兩種 ：復(fù)合零件法和復(fù) 合路線法。(一)復(fù)合零件法按照零件組中的復(fù)合零件來設(shè)計工藝規(guī)程的方法稱為復(fù)合零件法，或樣件 法。復(fù)合零件即是擁有同組零件的全部待加工表面要素的一個零件。它可以是零件組中實際存在的某個具體零件，也可以是一個假設(shè)的零件，由于它包含了組內(nèi) 其它零件所具有的所有待加

11、工表面要素， 所以按復(fù)合零件設(shè)計的成組工藝，只要 從中刪除一些不為某一零件所用的工序或工步內(nèi)容，便能為組內(nèi)所有零件使用, 形成各個零件的加工工藝圖2.1表示了一個零件組按其復(fù)合零件設(shè)計成組工藝的例子。這一零件組由四種零件組成，第一行為其復(fù)合零件，它包含了四個零件所具有的五種加工表面要素。根據(jù)這個復(fù)合零件設(shè)計了成組工藝， 在成組工藝的基礎(chǔ)上刪除各個零件所不需要的工序內(nèi)容，就得到了組內(nèi)各零件的 具體工藝，見表10-12?！恳?卜圓住面；功能槽:芾一輔助孔圖2.1零件組及其復(fù)合零件表2.3按復(fù)合零件法設(shè)計成組工藝（二）復(fù)合路線法對于非回轉(zhuǎn)體類零件， 由于其形狀不規(guī)則， 為某一零件組找出它的復(fù)合零件

12、來常常十分困難，所以上述復(fù)合零件法一般僅適于回轉(zhuǎn)體零件。 而非回轉(zhuǎn)體零件， 常采用復(fù)合路線法。復(fù)合路線法是在零件分類成組的基礎(chǔ)上，把同組零件的工藝路線作一比較， 以組內(nèi)最復(fù)雜零件的工藝路線為基礎(chǔ)， 然后將此路線與組內(nèi)其它零件的工藝路線 相比較，凡組內(nèi)其它零件需要而作為代表的工藝路線中沒有的工序，一一添上， 最終形成一個能滿足全組零件要求的成組工藝。 表 10-13是復(fù)合路線法設(shè)計成組 工藝的例子。表 2.4 按復(fù)合路線設(shè)計成組工藝2.5 成組生產(chǎn)組織形式根據(jù)目前成組加工的實際應(yīng)用情況，成組加工系統(tǒng)有如下三種基本形式 :成 組單機；成組生產(chǎn)單元； 成組生產(chǎn)流水線。 這三種形式介于機群式和流水式之

13、間 的設(shè)備布置形式。 機群式適用于傳統(tǒng)的單件小批量生產(chǎn)， 流水線則適用于傳統(tǒng)的 大批量生產(chǎn)。 成組生產(chǎn)采用哪一種形式， 主要取決于零件成族后， 同族零件的批 量大小。1. 成組單機成組單機是在機群式布置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的， 它是把一些工序相同或相似的零 件族集中在一臺機床上加工。 它的特點主要是針對從毛坯到成品多數(shù)工序可以在 同一類型的設(shè)備上完成的工件，也可以用于僅完成其中某幾道工序的加工。這種組織形式是成組技術(shù)的最初形式，由于相似零件集中加工，批量增大， 減少了機床調(diào)整時間，獲得了一定的經(jīng)濟效果。對于較復(fù)雜的零件加工，需要在 多臺機床上加工時，效果就不顯著了。但隨著數(shù)控機床和加工中心機床的應(yīng)

14、用， 特別是柔性運輸系統(tǒng)的發(fā)展，成組加工單機的組織形式又變得重要起來。2. 成組生產(chǎn)單元成組生產(chǎn)單元是指一組或幾組工藝上相似零件的全部工藝過程，由相應(yīng)的一組機床完成，該組機床即構(gòu)成車間的一個封閉的生產(chǎn)單元。成組生產(chǎn)單元的主要特點是由幾種類型機床組成一封閉的生產(chǎn)系統(tǒng)， 完成一 組或幾組相似零件的全部工藝過程。 它有一定的獨立性，并有明確的職責，提高 了設(shè)備利用率，縮短了生產(chǎn)周期，簡化了生產(chǎn)管理等一系列優(yōu)點，所以為各企業(yè) 廣泛采用。3. 成組生產(chǎn)流水線成組生產(chǎn)流水線是成組技術(shù)的較高級組織形式。它與一般流水線的主要區(qū)別 在于生產(chǎn)線上流動的不是一種零件， 而是多種相似零件。在流水線上各工序的節(jié) 拍基本

15、一致，其工作過程是連續(xù)而有節(jié)奏的。但對于每一種零件而言，它不一定 經(jīng)過流水線上的每一臺機床加工，所以它能加工的工件較多，工藝適用范圍較大。3、沈陽機床齒輪廠物流特征分析3.1生產(chǎn)專業(yè)化特征分析：根據(jù)產(chǎn)品在工作地生產(chǎn)的重復(fù)程度把物料生產(chǎn)過程劃分為：單量、成批三種類型。劃分標準如表3.1所示。表3.1劃分工作地生產(chǎn)類型的參考數(shù)據(jù)生產(chǎn)類型上序數(shù)目工序占用工作地系數(shù)大量生產(chǎn)120.5以上大批生產(chǎn)2100.1 0.5中批生產(chǎn)10200.050.1小批生產(chǎn)20400.0250.05單件生產(chǎn)40以上0.025以下表3.2是一張典型的沈陽機床集團齒輪制造廠的齒輪工時定額表，對應(yīng)的機床型號為CA6140。由此表

16、可以看出該齒輪的工序數(shù)目為24并且多數(shù)的齒輪工序數(shù)目都在2040之間。故由此表可以確定其生產(chǎn)為小批量生產(chǎn)表3.2齒輪零件工時定額表（零件號：06024）工序序號工序代號準備工時單件工時能力組號累計工時備注10C13600.781113620Z55251.481155230B46200.781246140B46200.881246150C11401.681211360C16351.581216270B47100.481247180S2800.180028190C16351.5812162100C07600.6811110110Y9800898000120Y95504822951130S2800.2800281140S2201.5824221150Y94602.5832941160S2800.2800281170Z55251832221180S2200.