设施规划与物流课程设计

12级工业工程专业综合课程设计设计题目某传动阀门减速器厂的设施布置设计组长（学号）：组员（学号）：学院：安全与环境工程班级：工业1202班指导教师：完成日期：2015-6-12至6-26摘要随着制造业生产方式的转变，许多制造企业需要新建厂区以扩大生产，或者需要对原有的生产系统进行优化。越来越多的企业管理者和工程技术人员开始重视设施布置问题，设施布置包括新生产系统的设计和已有生产系统的优化。对于制造业来说，设施布置是否合理，将对生产系统的运行产生长期的影响。因此，对制造业设施布置设计及优化问题的研究具有重要的意义。首先，本文简单的阐述了设施布置设计的相关理论，着重介绍了系统布置设计方法（SLP）。其次，以某传动阀门减速器厂的设施布置的设计为实例，应用系统布置设计的相关理论知识对新工厂的设施布置进行规划设计，得到初步方案。最后基于加权因素比较法进行设施布置方案的评价与选择，从而得出最优方案。关键字：设施布置；系统布置设计；评价与选择ABSTRACTWiththetransformationofmanufacturingproductionmode,manymanufacturingenterprisesneedtobuildthenewplanttoexpandproduction,orneedtooptimizetheoriginalproductionsystem.Moreandmorebusinessmanagersandengineeringandtechnicalpersonnelhavebeguntopayattentiontothefacilitieslayoutproblem.Thefacilitylayoutincludesthedesignofthenewproductionsystemandtheoptimizationoftheexistingproductionsystem.Formanufacturing,facilitieslayoutisreasonable,willhavealong-termimpactontheoperationoftheproductionsystem.Therefore,itisofgreatsignificancetostudythelayoutdesignandoptimizationofmanufacturingfacilities.First,thispaperbrieflyexpoundstherelevanttheoryoffacilitylayoutdesign,andemphaticallyintroducesthesystemlayoutdesignmethod(SLP).Secondly,toatransmissionvalvedecelerationfactoryfacilitylayoutdesignasanexample,therelevanttheoreticalknowledgeoflayoutdesignofapplicationsystemofnewplantfacilitylayoutofplanninganddesign,thepreliminaryscheme.Finally,theevaluationandselectionoffacilitylayoutschemeisbasedontheweightedfactorcomparisonmethod,andtheoptimalschemeisobtained.Keywords:facilitylayout;systemlayoutdesign;evaluationandselection目录1前言.............................................................12设施布置设计相关理论.............................................22.1设施布置设计...............................................22.2设施布置设计的原则及基本形式...............................22.3设施布置设计的方法.........................................23系统化布置设计...................................................43.1系统布置设计方法的基本要素.................................43.2系统化布置设计程序模型.....................................44基于SLP的某传动阀门减速器厂的设施布置设计.......................74.1基本要素分析...............................................74.2绘制工艺过程图............................................104.3物流相互关系分析..........................................134.4作业单位相互关系分析......................................154.5作业单位综合相互关系表....................................174.6作业单位位置相关图........................................194.7作业单位面积相关图........................................214.8绘制工厂平面布置..........................................215设计方案的评价与选择............................................23参考文献...........................................................24致谢.............................................................2511前言制造业是其他行业的基础，制造业的发展水平在很大程度上决定着一个国家的总体经济状况。在全球竞争日益激烈的情况下，制造类企业的经营模式正逐步想集团化和国际化发展，生产设施大规模兴建。与此同时，制造业的生产方式从大规模生产方式开始向更具柔性的大批量定制生产方式转变，原有的设施布置渐渐不适应生产方式的转变，需要对原有的生产系统进行进一步的设计优化。目前，为了顺应市场的变化和在激烈的市场竞争中生存下去，越来越多的制造类企业开始关注设施布置设计及优化问题。，并且意识到物流合理化是实现制造业设施设计的关键。在制造业中，各个设施之间物料流动是生产过程中不可缺少的环节，高效的物流运作是降低运营成本、缩短产品交货时间、加强企业综合竞争力的重要手段。无论是新生产系统的设计还是旧生产系统的改进优化，都需要一个科学的设施布置方案，以实现企业物流的合理化，减少不必要的的投资，减少物料搬运，减少运营成本，有效的利用空间、设备、为职工提供舒适、安全的生产环境。从而为企业赢得市场。本课程设计是对制造业设施布置问题进行调研与分析总结的基础上，掌握制造类企业内部物流的特征及工厂设施布局存在的普遍问题，利用工业工程理论、系统布置设计方法等知识，研究制造业设施布置方案的设计，利用系统布置设计方法、物料搬运系统分析方法、加权因素比较法等知识探索制造业设施布置方案的优化模型。对于制造业而言，良好的设施布置是提高生产系统效率、改善生产系统功能的重要手段，也是实现先进生产方式的基础。22设施布置设计相关理论2.1设施布置设计设施布置设计（FacilityLayout）简称为设施布置，它是根据企业的经营目标和生产计划，在已经确定的空间场所内，按照从原材料的输入、零部件和产品的生产和制造，到成品的包装、运输的整个过程，力争将物料、设备、人员所需的空间作最适当的分配，已获得最大的生产效益。设施布置包括作业单位的总体布置和作业单位内部的局部布置，在制造业中，他包括工厂总平面布置（简称为工厂布置）和车间布置。本课程设计研究的是工厂总平面布置的设计。2.2设施布置设计的原则及基本形式（1）设施布置设计的原则①工艺流程合理，尽量使生产对象流动顺畅，重视各作业单位之间的关系密切程度，同时避免工序间的往返、交叉。②适应厂区内外运输要求，运输路线短捷顺直。③合理用地，最有效的利用空间。④安全生产，减少环境污染。（2）设施布置设计的基本形式①工艺原则布置。也称为机群式布置。这种布置形式的特点就是同种类型的设备和人员集中在一个地方。它适用于多品种、小批量的生产模式。②产品原则布置。也称为流水线布置，它是一种根据产品制造的步骤来安排设备的方式。③固定式布置。该种布置形式适用于特大型设备（如轮船、飞机）的生产制造。④成组布置原则。成组原则布置又称为混合原则布置，介于产品原则布置和工艺原则布置之间，它是将不同的机器组成工作单元来对工艺和形状相似的零部件进行加工。适用于多品种、中小批量的生产类型。2.3设施布置设计的方法设施规划与设计发展至今，设施布置的设计方法主要有一下5类。（1）摆样法。它是指把按照一定比例制成的样片摆放在同一比例的平面图上，用来模拟生产系统的组成，然后通过各种样片也就是各作业单位的相互关系3分析，调整平面图上样片的位置，来得到不同的布置方案，直到得到较优的布置方案为止。（2）数学模型法。它是指利用数学、系统工程、运筹学的模型和技术来研究设施布置问题，从而减弱在设施布置中的决策的主观性，提高布置的精确性。（3）图解法。它是指将摆样法与数学模型相结合，主要包括螺旋规划法、运输行程图及简化布置规划法等。（4）系统化布置设计法。系统化布置设计（SystematicLayoutPlanning，简称SLP）法是设施布置的设计方法中最具有代表性的，应用最广泛的方法。（5）计算机辅助设施布置技术。计算机辅助设施布置技术慢慢发展为建立数学模型利用特定算法求解最优布置方案，人工智能技术的发展为计算机辅助设施布置提供了许多新算法，主要有模拟退火、遗传算法等。43系统化布置设计在设施布局设计的五大类方法中，系统化布置设计法是基础，也是最具有代表性、应用最广泛的方法。美国布置设计权威之一的R·缪瑟在总结了大量工厂设计经验的基础上，提出了经典的系统化布置设计（SystematicLayoutPlanning，SLP）方法，简称SLP法。SLP法是一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的设施布置设计方法，适用于工厂的新建、扩建或改建中对设施的布置或调整。3.1系统布置设计方法的基本要素进行设施布置设计要考虑众多因素，在系统化布置设计法中，按照R·缪瑟的观点，最基本的要素是产品（Product），产量（Quantity），生产路线（Route）、辅助服务部门（SupportingService）和时间（Time），一般形象的简称为P、Q、R、S、T，具体说明见下表1。表1设施布置设计的基本要素设计要素具体内容P:产品（材料或服务）是指系统将要生产的商品、原材料、加工的零件和成品等。它影响着生产系统的组成。生产设备的类型、物料搬运方式等。这一要素具体包括种类、型号、零部件、产品特征，主要由生产纲领和产品设计提供。Q：产量（数量）是指所生产、供应或使用的商品量，一般用所生产产品的重量或者体积表示，产量Q影响着设施规模、车间所需设备数量、生产系统的物流量等。R：生产路线（工艺过程）它是工艺过程设计的成果，是指为了生产出合乎质量要求的产品所设计的设备表、工艺过程图、工艺过程卡等。它影响着各设施间的相互关系、设施的位置、物料搬运路线等。S：辅助服务部门它是指为了保证企业生产活