生產(chǎn)設施布置與設計方案(共60頁).ppt

1、2022-2-261北京理工大學珠海學院 機械與車輛學院 馮利穎 場場(廠廠)址選擇址選擇設施設計設施設計設施規(guī)劃設施規(guī)劃與設計與設計工廠布置設計工廠布置設計物料搬運系統(tǒng)設計物料搬運系統(tǒng)設計建筑設計建筑設計公用工程設計公用工程設計信息系統(tǒng)設計信息系統(tǒng)設計設施規(guī)劃設施規(guī)劃總平面總平面車間布局車間布局 工廠布局設計概述工廠布局設計概述1.工廠布局的內(nèi)容和原那么工廠布局的內(nèi)容和原那么 系統(tǒng)布置設計系統(tǒng)布置設計 SLP程序模式程序模式選擇選擇分析分析尋優(yōu)尋優(yōu)輸入數(shù)據(jù)（輸入數(shù)據(jù)（P、Q、PQ、R、S、T）1、物流、物流2、作業(yè)單位的相、作業(yè)單位的相互關(guān)系互關(guān)系(非物流非物流)3、物流、物流作業(yè)單作業(yè)單

2、位相互關(guān)系綜合圖位相互關(guān)系綜合圖4、必要面積、必要面積5、可用面積、可用面積6、面積相互關(guān)系圖、面積相互關(guān)系圖9、擬定幾種布置方、擬定幾種布置方案案10、評價、評價7、修正條件、修正條件8、實際制約、實際制約作業(yè)單位位置相關(guān)圖作業(yè)單位位置相關(guān)圖5(1)工藝過程圖工藝過程圖 以電瓶叉車總裝廠為例，說明如何運用工以電瓶叉車總裝廠為例，說明如何運用工藝過程圖來進行物流分析的方法與步驟。藝過程圖來進行物流分析的方法與步驟。 變速器的加工與組裝變速器的加工與組裝 隨車工具箱的加工隨車工具箱的加工 車體加工車體加工 液壓缸加工液壓缸加工 SLP法求解法求解1、物流分析與物流相關(guān)表、物流分析與物流相關(guān)表 6

3、機加工機加工圖圖6-14 變速器加工工藝過程變速器加工工藝過程 單位：單位：t)廢料廢料原材料原材料熱處理熱處理標準件標準件0.310.2（0.30）0.0273145工藝過程分析：毛坯重工藝過程分析：毛坯重0.50，經(jīng)退火處理的毛坯重，經(jīng)退火處理的毛坯重0.20，機加工中需返回熱處理，機加工中需返回熱處理的為的為0.1由此可知，由此可知，1-4之間的物流之間的物流強度為強度為0.30.10.500.200.30.01變速器的加工與組裝變速器的加工與組裝7圖圖6-15 隨車工具箱加工工藝過程隨車工具箱加工工藝過程圖圖6-16 車體加工工藝過程車體加工工藝過程1.20原材料原材料160.4廢料廢

4、料101油漆油漆0.010.81（0.23）0.20原材料原材料0.051950.1廢料廢料機加工機加工0.150.08熱處理熱處理工廠布局設計工廠布局設計 機械與車輛學院機械與車輛學院 液壓缸加工液壓缸加工 0.2圖圖19 19 叉車生產(chǎn)工藝過程叉車生產(chǎn)工藝過程t t 序序 號號 作作業(yè)業(yè)單單位位對對（物物流流路路線線） 物物流流 強強度度 序序 號號 作作 業(yè)業(yè) 單單 位位 對對（物物流流路路線線） 物物流流 強強度度 1 1- -4 4 1 1- -5 5 1 1- -6 6 1 1- -9 9 2 2- -1 10 0 2 2- -1 11 1 3 3- -7 7 3 3- -8 8

5、4 4- -5 5 0 0. .3 3 0 0. .7 7 1 1. .2 2 0 0. .0 05 5 0 0. .0 01 1 0 0. .0 06 6 0 0. .0 01 1 1 1. .8 82 2 1 1. .1 15 5 1 10 0 1 11 1 1 12 2 1 13 3 1 14 4 1 15 5 1 16 6 1 17 7 1 18 8 4 4- -7 7 4 4- -8 8 5 5- -9 9 6 6- -1 10 0 7 7- -8 8 8 8- -9 9 8 8- -1 10 0 8 8- -1 11 1 1 11 1- -1 12 2 0 0. .3 3 0 0.

6、 .2 2 0 0. .3 31 1 0 0. .8 8 0 0. .3 31 1 0 0. .1 1 0 0. .8 81 1 3 3. .2 24 4 3 3. .3 3 表表 叉車總裝廠物流強度匯總表叉車總裝廠物流強度匯總表 2物流強度等級物流強度等級 表表 叉車總裝廠物流強度等級表叉車總裝廠物流強度等級表 3物流相關(guān)表物流相關(guān)表 序號 作業(yè)單位名稱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料庫 油料庫 標準件、外購件庫 機加工車間 熱處理車間 焊接車間 變速器車間 總裝車間 工具車間 油漆車間 試車車間 成品庫 辦公服務樓 車庫 U U I E E U U

7、 O U U U U U U U U U U U U O O U U U U U U O E U U U U U U E U I O U U U U U U U U U I U U U U U U U U E U U U U I U U U U U U O E A U U U U U U U U U U U U A U U U U U 建立建立作業(yè)作業(yè)單位單位非物非物流關(guān)流關(guān)系表。系表。 序號 作業(yè)單位名稱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料庫 油料庫 標準件、外購件庫 機加工車間 熱處理車間 焊接車間 變速器車間 總裝車間 工具車間 油漆車間 試車車間

8、成品庫 辦公服務樓 車庫 E 4 E 4 I 3 I 3 E 3 U U I 1 U U U U I 2 E 4 U X 5 X 5 U U U E 1 U U X 5 I 2 U U U I 2 I 2 U U U U U I 2 A 1 O 2 A 1 I 2 E 6 U O 2 U I 4 U U U U E 1 X 5 U U X 5 U U U U X 5 U U X 5 O 2 E 1 U U I 2 U I 4 O 2 I 1 I 1 E 1 U E 4 I 3 U U U O 4 U U U X 5 U A 1 O 4 U O 4 E 3 I 8 編號編號12345678 理由

9、理由工作流程連續(xù)性工作流程連續(xù)性生產(chǎn)服務生產(chǎn)服務物料搬運物料搬運管理方便管理方便安全與污染安全與污染共用設備設施共用設備設施振動振動人員聯(lián)系人員聯(lián)系2、非物、非物流關(guān)系相互關(guān)系分析相互關(guān)系分析 綜合相互關(guān)系等級與劃分比例綜合相互關(guān)系等級與劃分比例 叉車總裝廠作業(yè)單位叉車總裝廠作業(yè)單位綜合相互關(guān)系的建立綜合相互關(guān)系的建立1物流分析物流分析 序號 作業(yè)單位名稱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料庫 油料庫 標準件、外購件庫 機加工車間 熱處理車間 焊接車間 變速器車間 總裝車間 工具車間 油漆車間 試車車間 成品庫 辦公服務樓 車庫 U U I E E U U

10、 O U U U U U U U U U U U U O O U U U U U U O E U U U U U U E U I O U U U U U U U U U I U U U U U U U U E U U U U I U U U U U U O E A U U U U U U U U U U U U A U U U U U 2非物流分析非物流分析序號 作業(yè)單位名稱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原材料庫 油料庫 標準件、外購件庫 機加工車間 熱處理車間 焊接車間 變速器車間 總裝車間 工具車間 油漆車間 試車車間 成品庫 辦公服務樓 車庫 E 4

11、 E 4 I 3 I 3 E 3 U U I 1 U U U U I 2 E 4 U X 5 X 5 U U U E 1 U U X 5 I 2 U U U I 2 I 2 U U U U U I 2 A 1 O 2 A 1 I 2 E 6 U O 2 U I 4 U U U U E 1 X 5 U U X 5 U U U U X 5 U U X 5 O 2 E 1 U U I 2 U I 4 O 2 I 1 I 1 E 1 U E 4 I 3 U U U O 4 U U U X 5 U A 1 O 4 U O 4 E 3 I 8 3加權(quán)值的選取，取加權(quán)值的選取，取m：n1：14綜合相互關(guān)系計

12、算綜合相互關(guān)系計算 序序 號號 作作 業(yè)業(yè) 單單位位對對 關(guān)關(guān)系系密密切切程程度度 綜綜合合關(guān)關(guān)系系 物物流流關(guān)關(guān)系系 （加加權(quán)權(quán)值值： 1 1） 非非物物流流關(guān)關(guān)系系（加加權(quán)權(quán)值值：1 1） 等等級級 分分值值 等等級級 分分值值 分分值值 等等級級 6 6 1 1- -7 7 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 7 7 1 1- -8 8 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 8 8 1 1- -9 9 O O 1 1 I I 2 2 3 3 I I 9 9 1 1- -1 10 0 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 1 10 0 1 1- -1 11

13、1 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 1 11 1 1 1- -1 12 2 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 1 12 2 1 1- -1 13 3 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 1 13 3 1 1- -1 14 4 U U 0 0 I I 2 2 2 2 I I 1 14 4 2 2- -3 3 U U 0 0 E E 3 3 3 3 I I 1 15 5 2 2- -4 4 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 1 16 6 2 2- -5 5 U U 0 0 X X - -1 1 - -1 1 X X 1 17 7 2 2- -

14、6 6 U U 0 0 X X - -1 1 - -1 1 X X 1 18 8 2 2- -7 7 U U 0 0 U U 0 0 0 0 U U 5劃分綜合關(guān)系密級劃分綜合關(guān)系密級4.建 立建 立作 業(yè)作 業(yè)單 位單 位綜 合綜 合相 互相 互關(guān) 系關(guān) 系表表 序 號 作 業(yè) 單 位 名 稱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原 材 料 庫 油 料 庫 標 準 件 、 外 購 件 庫 機 加 工 車 間 熱 處 理 車 間 焊 接 車 間 變 速 器 車 間 總 裝 車 間 工 具 車 間 油 漆 車 間 試 車 車 間 成 品 庫 辦 公 服 務 樓 車

15、庫 I I E E E U U I U U U U I I U X X U U U E O U X I U U U I E U U U U U I A O E I I U O U I U U U U E X U U X U U U U U U U X O E U U I U I O I E A U I I U U U O U U U X U A O U O I I 4、作業(yè)單位相互位置關(guān)系圖、作業(yè)單位相互位置關(guān)系圖平面方案確實定平面方案確實定 方法：方法：Muther線型圖法線型圖法SLP法法 適合別離廠房的工廠總平面布置適合別離廠房的工廠總平面布置Tompkins關(guān)系表技術(shù)聯(lián)合廠房關(guān)系表技術(shù)

16、聯(lián)合廠房在在SLP中，工廠總平面布置并不直接去考慮各作業(yè)單位的中，工廠總平面布置并不直接去考慮各作業(yè)單位的建筑物占地面積及其外形幾何形狀，而是從各作業(yè)單位間建筑物占地面積及其外形幾何形狀，而是從各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度出發(fā)，安排各作業(yè)單位之間的相對位置相互關(guān)系密切程度出發(fā)，安排各作業(yè)單位之間的相對位置，關(guān)系密級高的作業(yè)單位之間距離近，關(guān)系密級低的作業(yè)，關(guān)系密級高的作業(yè)單位之間距離近，關(guān)系密級低的作業(yè)單位之間距離遠，由此形成單位之間距離遠，由此形成。 1Muther線型圖法線型圖法繆瑟提出的繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來中采用了線型圖來“試錯試錯生成平面布置圖。生成平面布置圖。作業(yè)單位綜合

17、接近程度等于該作業(yè)單位與其它所有作業(yè)單位之作業(yè)單位綜合接近程度等于該作業(yè)單位與其它所有作業(yè)單位之間量化的關(guān)系密級的綜合。間量化的關(guān)系密級的綜合。分值越高，說明該作業(yè)單位越應靠近布置圖的中心位置，越低分值越高，說明該作業(yè)單位越應靠近布置圖的中心位置，越低那么越往邊緣。那么越往邊緣。 1Muther線型圖法線型圖法繆瑟提出的繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來中采用了線型圖來“試錯試錯生成平面布置圖。生成平面布置圖。 繆瑟的線型圖法繆瑟的線型圖法 繆瑟的線型圖法 繆瑟提出的SLP中采用了線型圖來“試錯生成平面布置圖。 它的方法是用4條平等線段表示兩作業(yè)單位間的A級關(guān)系；三條平等線表示E級關(guān)系；兩條I級

18、；一條O級；U級不連線；X級用折線表示。 首先將A、E級關(guān)系的作業(yè)單位放進布置圖中，同一級別的用同一長度的線段表示，A級線段最短，取一個單位，E級的長度為A級的兩倍，依次類推。 隨后，按同樣的規(guī)那么布置I級關(guān)系。假設作業(yè)單位較多，線段混亂，可以不畫O級關(guān)系，但X級必須畫出。 調(diào)整各部門的位置，以滿足關(guān)系的親疏程度。 最后，將各個部門的面積放入布置圖中，生成空間關(guān)系圖。經(jīng)過評價、修改，便獲得最終布置。 Muther線型圖法步驟線型圖法步驟1計算作業(yè)單位綜合接近程度表；計算作業(yè)單位綜合接近程度表；2根據(jù)作業(yè)單位等級表示方式來繪制相關(guān)圖。根據(jù)作業(yè)單位等級表示方式來繪制相關(guān)圖。首先處理相互關(guān)系密級為首

19、先處理相互關(guān)系密級為A的作業(yè)單位對，并按綜合接近的作業(yè)單位對，并按綜合接近程度順序來布置。程度順序來布置。其次處理相互關(guān)系密級為其次處理相互關(guān)系密級為E的作業(yè)單位對。的作業(yè)單位對。 A級關(guān)系級關(guān)系8-11、4-5、11-12，其接近程度排序為，其接近程度排序為8、4、11、12、5。將將8布置在中央，并處理布置在中央，并處理8-11作業(yè)單位對。作業(yè)單位對。811 布置布置4，4-8，4-11為為I、O級。級。8114 處理與處理與4有關(guān)的有關(guān)的A級有級有4-5。81145處理處理8、11與與5的關(guān)系，為的關(guān)系，為U級。級。 處理處理11，12作業(yè)單位，作業(yè)單位，11-12是是A級關(guān)系級關(guān)系81

20、14512處理處理12作業(yè)單位與其它已布置單位。作業(yè)單位與其它已布置單位。 E級關(guān)系級關(guān)系1-4、1-5、1-6、2-10、3-8、4-7、5-9、7-8、8-10，其接近程度順序，其接近程度順序8、4、1、7、3、9、5、10、2、6首先處理與首先處理與8的的E級關(guān)系，級關(guān)系，7-8，3-8，8-10。處理處理7與與8、4、11、12、5的關(guān)系的關(guān)系E、E、I、U、U81145127 處理處理3與與8為為E級級811451273處理處理3與圖中作業(yè)單位關(guān)系，與圖中作業(yè)單位關(guān)系，3-7是是I級關(guān)系級關(guān)系 381145127 處理處理10與與8為為E級級81145127310處理處理10與圖中作

21、業(yè)單位關(guān)系，與圖中作業(yè)單位關(guān)系，10-5是是X級關(guān)系級關(guān)系 81145127310處理作業(yè)單位處理作業(yè)單位4，1-4，4-7為為E級，處理作業(yè)單位級，處理作業(yè)單位4與圖中作業(yè)單位關(guān)系，與圖中作業(yè)單位關(guān)系，4與與11為為0級。級。 處理作業(yè)單位處理作業(yè)單位1，1與與4、5都為都為E。考慮考慮1與其它作業(yè)單位關(guān)系。與其它作業(yè)單位關(guān)系。121075481131以此類推處理其它單位等級。以此類推處理其它單位等級。 5、作業(yè)單位面積相關(guān)圖、作業(yè)單位面積相關(guān)圖 在面積相關(guān)圖主要考慮兩個問題：在面積相關(guān)圖主要考慮兩個問題： 一是將各作業(yè)單位面積需求匯總，根據(jù)場地的要求，確定一是將各作業(yè)單位面積需求匯總，根據(jù)

22、場地的要求，確定建筑的根本形狀；建筑的根本形狀； 二是在此形狀上按各作業(yè)單位的面積需求進行分配，結(jié)合二是在此形狀上按各作業(yè)單位的面積需求進行分配，結(jié)合上面布置圖，作出有面積的塊狀布置圖。上面布置圖，作出有面積的塊狀布置圖。 1面積確實定面積確實定 1計算法計算法根據(jù)每臺設備和作業(yè)所需的面積，加上輔助設施、材料儲根據(jù)每臺設備和作業(yè)所需的面積，加上輔助設施、材料儲存、維修、通道以及人員所需的面積。存、維修、通道以及人員所需的面積。 2概略布置法概略布置法 利用設備的樣片或模型進行概略布置。利用設備的樣片或模型進行概略布置。 3指標趨勢及延伸法指標趨勢及延伸法 將過去某一時期每臺設備、每個公式計算的

23、面積指標化成將過去某一時期每臺設備、每個公式計算的面積指標化成曲線，延伸預測未來的面積指標。曲線，延伸預測未來的面積指標。 2作業(yè)單位廠房平面設計作業(yè)單位廠房平面設計1根據(jù)實際需求確定廠房平面形式；根據(jù)實際需求確定廠房平面形式；2防火、消防平安設計；防火、消防平安設計；3根據(jù)生產(chǎn)要求、生產(chǎn)者心理和生理要求，結(jié)合當?shù)氐臍飧鶕?jù)生產(chǎn)要求、生產(chǎn)者心理和生理要求，結(jié)合當?shù)氐臍夂蜻M行采光、通風設計。候進行采光、通風設計。4根據(jù)車間生產(chǎn)性質(zhì)，可以進行廠房合并。根據(jù)車間生產(chǎn)性質(zhì)，可以進行廠房合并。 3輔助效勞部門布置設計輔助效勞部門布置設計 1工廠輔助效勞部門設施有：工廠輔助效勞部門設施有：工廠出入口；工廠出

24、入口；行政管理部門；行政管理部門；生活效勞設施；生活效勞設施；檢測與技術(shù)部門；檢測與技術(shù)部門；交通效勞設施；交通效勞設施；社會效勞設施。社會效勞設施。 2工廠輔助效勞部門具體設計原那么：工廠輔助效勞部門具體設計原那么：工廠管理效勞設施應面向城市主干道，便于社會聯(lián)系；工廠管理效勞設施應面向城市主干道，便于社會聯(lián)系；工廠效勞部門的建筑平面和空間應相對集中，靈活、合理工廠效勞部門的建筑平面和空間應相對集中，靈活、合理 布置，以便人員、信息聯(lián)系；布置，以便人員、信息聯(lián)系；建筑形式、色調(diào)應符合城市規(guī)劃要求，與鄰近建筑協(xié)調(diào)；建筑形式、色調(diào)應符合城市規(guī)劃要求，與鄰近建筑協(xié)調(diào)；應妥善處理與周圍道路、停車場、廣

25、場、綠化設施設計；應妥善處理與周圍道路、停車場、廣場、綠化設施設計；面向社會的產(chǎn)品展銷、維修部門應有直接對外的入口和面向社會的產(chǎn)品展銷、維修部門應有直接對外的入口和 對廠內(nèi)的內(nèi)門；對廠內(nèi)的內(nèi)門；應做到人流物流分開。應做到人流物流分開。 以叉車為例，來說明。以叉車為例，來說明。4作業(yè)單位面積相關(guān)圖的繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖的繪制1選擇適宜的比例。選擇適宜的比例。2將作業(yè)單位位置相關(guān)圖放大到坐標紙。將作業(yè)單位位置相關(guān)圖放大到坐標紙。3按綜合接近程度值的大小順序，由大到小依次將各單位布按綜合接近程度值的大小順序，由大到小依次將各單位布置到圖上。置到圖上。4調(diào)整和修正，得到作業(yè)單位面積相關(guān)圖。調(diào)整和修正

26、，得到作業(yè)單位面積相關(guān)圖。 圖圖28 28 叉車總裝廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖叉車總裝廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖 5作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整1修正因素修正因素物料搬運方法物料搬運方法(物料搬運設備種類、搬運系統(tǒng)模式以及運輸單物料搬運設備種類、搬運系統(tǒng)模式以及運輸單元元)；建筑特征；建筑特征；道路。道路。 2實際條件限制實際條件限制給定廠區(qū)面積的大??；給定廠區(qū)面積的大??；建設本錢；建設本錢；廠區(qū)現(xiàn)有的建筑物的利用；廠區(qū)現(xiàn)有的建筑物的利用；政策法規(guī)等方面。政策法規(guī)等方面。 圖圖29 29 叉車總裝廠總平面布置圖一叉車總裝廠總平面布置圖一 圖圖30 30 叉車總裝廠總平面布置圖二叉車總裝

27、廠總平面布置圖二 圖圖31 31 叉車總裝廠總平面布置圖三叉車總裝廠總平面布置圖三6、方案評價與選擇、方案評價與選擇 1單項指標比較評價法單項指標比較評價法 p優(yōu)缺點比較法優(yōu)缺點比較法 2綜合指標比較評價法綜合指標比較評價法序號序號 因素因素 重要性重要性 序號序號 因素因素 重要性重要性 1 初次投資初次投資 16 安全性安全性 2 年經(jīng)營費年經(jīng)營費 17 潛在事故的危險性潛在事故的危險性 3 投資收益率投資收益率 18 影響產(chǎn)品質(zhì)量的程度影響產(chǎn)品質(zhì)量的程度 4 投資回收期投資回收期 19 設備的可得性設備的可得性 5 對生產(chǎn)波動的適應性對生產(chǎn)波動的適應性 20 外購件的可得性外購件的可得性 6 調(diào)整生產(chǎn)得柔性調(diào)整生產(chǎn)得柔性 21 與外部運輸?shù)呐浜吓c外部運輸?shù)呐浜?7 發(fā)展的可能性發(fā)展的可能性 22 與外部公用設施的結(jié)合與外部公用設施的結(jié)合 8 工藝過程的合理性工藝過程的合理性 23 經(jīng)營銷售的有利性經(jīng)營銷售的有利性 9 物料搬運的合理性物料搬運的合