设施规划与物流分析课程设计指导书

目录第一章课程设计的目的和要求......................................1第一节绪论...................................................1第二节课程设计目的和内容.....................................1第三节课程设计进度计划.......................................3第四节课程设计的答辩和成绩评定...............................3第二章系统布置设计..............................................4第一节概述...................................................4第二节系统布置设计（SLP）模式................................7第三节基本要素分析..........................................11第四节物流分析..............................................25第五节作业单位相互关系分析..................................39第六节工厂总平面布置........................................49第三章课程设计题目与设计步骤和要求.............................68第一节课程设计任务书........................................68第二节课程设计的步骤........................................75第三节制图标准与设计说明书格式..............................771第一章课程设计的目的和要求第一节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。第二节课程设计目的和内容一、课程设计的目的设施规划与物流分析课程设计是设施规划与物流分析课程的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是：（1）能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。（2）通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。（3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。（4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解决实际技术问题的能力。二、课程设计内容设施规划与物流分析课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。为此，本课程设计包括两个阶段：一是现场调研阶段；二是给定工厂布置设计阶段。具体内容与工作量要求如下：1、现场调研2适当选择一个小型工厂作为研究对象，该工厂的生产类型最好属于多品种、中小批量生产，其产品品种在5-10种，生产部门与主要辅助部门10个左右。完成下列工作：（1）产品调查分析产品构成，详细列出工厂主要产品零、部件明细表。（2）生产工艺过程调查针对3-5种主要产品加工工艺过程绘制详细工艺过程图，并注明各工序间物料搬运量。（3）绘制各生产车间、仓储部门之间的物料流程图。（4）作业单位调查针对各种不同的部门编制相应内容的调查表。对生产车间，主要调查产品、产量、设备类型与台数、物料流动模式、建筑物结构型式与占地面积等；对于职能管理部门主要调查职责、人员构成、设备配备、办公室面积等；对于仓储部门，应调查储存物品、储存方式、占地面积大小等；对于辅助服务部门，主要调查工作性质、功能、占地面积大小等。当上述数据调查有困难时，可以简单地从工厂平面布置图中直接取得各部门的占地面积大小。（5）绘制工厂现有平面布置图（6）对现有平面布置进行分析，找出不合理处，并提出改进意见。2、工厂布置设计针对给定的工厂实例，完成下列工作：（1）产品分析，产品——产量分析，确定生产类型。（2）生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。（3）进行物流分析，得到物流相关表。（4）进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。（5）将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加以合并，求出作业单位综合相互关系表。（6）绘制作业单位位置相关图。（7）绘制作业单位面积相关图。（8）参考现场调研的情况，列出影响布置的修正因素与实际限制条件。（9）产生三套布置方案。（10）布置方案的自我评价从物流效率、工艺流程要求及生产变化的适应性等方面对各方案进行评价比较，得出最佳方案。3、编定课程设计说明书课程设计说明书是整个设计工作的总结，应包括现场调研报告以及工厂布置设计各个阶段的工作内容。（1）现场调研报告应包括必要的图表与文字说明，不少于3000字。（2）工厂布置设计说明书应包括各阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明，工作量不少于12000字，说明书为16开纸，用碳素墨水书写。4、图样工作量图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，包括：（1）作业单位位置相关图相当于A1图样的坐标纸1张。（2）作业单位面积相关图相当于A1图样的坐标纸1张。（3）布置方案图A1图样三套。3注：上述图样均应上墨处理。第三节课程设计进度计划本课程设计计划用三周时间完成，各阶段进度计划如下。一、现场调研1）产品调查1天2）工艺过程调查2天3）现有工厂平面布置状况调查1天4）编写调研报告1天二、工厂平面布置设计1）物流分析2天2）作业单位相互关系分析，物流与非物流相互关系合并1天3）绘制作业单位位置相关图1.5天4）绘制作业单位面积相关图0.5天5）绘制布置方案图2天6）编写设计说明书2天7）准备答辩1天第四节课程设计的答辩和成绩评定一、答辩学生按照设计任务书的规定要求，经过现场调研与布置设计两个阶段完成设计任务，并经指导老师审核签字同意后，在规定的时间内进行答辩。答辩小组由主考学校或指定单位组织，以指导教师为主，由讲师、工程师以上职称人员组成，总人数不少于3人。答辩时，学生自述主要设计内容15-20分钟，然后回答答辩小组成员提出的问题，每位学生的答辩时间一般30-40分钟。二、成绩评定课程设计成绩优、良、中、及格和不及格记分。具体见评分标准。4第二章系统布置设计第一节概述一、工厂设计研究范围设施规划与设计是一种对企业的设备、物料以及人员所需空间进行合理分配和有效组合的技术，其研究对象相当广泛，不仅涉及到工矿企业，还包括学校、医院、商店等各行各业。就工厂设计而言，主要包括厂址选择、工厂平面布置、物料搬运与仓储、能源管理和办公室布置等研究内容。1、厂址选择新建与扩建工厂时，首先要对未来的厂址进行选择，一是要确定工厂坐落的地区，二是要确定工厂在该地区的具体位置。关于地区选择，一般受当地工业布局的限制及社会宏观经济的约束。影响工厂位置的因素很多，可分为定量的成本因素和定性的非成本因素。重要的成本因素包括：①运输成本；②原材料的供应成本；③动力能源和水的供应量及成本；④土地成本和建筑成本；⑤劳动力资源的供应量、素质及成本；⑥其他各类社会服务成本等。定性的非成本因素包括：当地的气候、地理环境、政策法规、社会因素及科技发展水平等。其中包括环境保护、防止污染等。建设新厂时，工厂的位置应尽量适应工厂未来发展的需要；对于改、扩建工厂，应充分考虑原有厂房的利用。2、工厂布置工厂布置主要包括工厂总平面布置和车间布置两个方面。工厂总平面布置要对工厂的生产车间、物料储运部门、管理部门和生产服务部门的建筑物、场地和道路等，按照各部门之间相互关系的密切程度做出合理的安排。车间布置主要是考虑工艺过程、物流量等因素，对机器设备、运输通道等做出合理的布局。工厂布置是工厂设计的核心内容。3、物料搬运工厂内的物料搬运涉及到全厂工艺过程、搬运作业、仓库管理、信息系统等各个方面。现代物料搬运的重要特征是把物料搬运过程中的所有环节（包括运输、装卸、储存、加工、装配和包装等），当作一个整体的物流系统来考虑，并与工厂布置密切结合，使工厂物料流动与转移更趋合理，减少物料和能源消耗，缩短物料流动周期，提高产品质量，节省劳动力，最终实现系统总体效益最优化。二、工厂布置的目标任何一种系统的设计工作必须具有4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。一家工厂就是一个复杂的生产系统，因此，工厂设计当然应追求这4个目标。对于工厂布置来说，主要表现在：1）必须满足生产工艺过程的需要（可行性）。2）减少物料搬运（经济性）。53）减少设备投资（经济性）。4）提高在制品的周转率（经济性）。5）充分利用现有空间（经济性）。6）有效发挥人力设备的生产能力（经济性）。7）生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。当产品品种变化时，生产系统调整要简便（柔性）。8）维护良好的工作环境，确保操作人员舒适安全地工作（安全性）。三、工厂布置的基本设计原则为了达到上述的工厂布置目标，在根据当地规划要求确定适当的厂址位置的前提下，应根据下列原则进行工厂布置。1、工厂总平面布置设计原则（1）满足生产要求，工艺流程合理工厂总体布局应满足生产要求，符合工艺过程，减少物流量，同时重视各部门之间的关系密切程度。具体布置模式有两种：1）按功能划分厂区，即将工厂的各部门按生产性质、卫生、防火与运输要求的相似性，将工厂划分为若干功能区段。如中、大型机械工厂的厂区，可划分为加工装配区、备料（热加工）区、动力区、仓库设施区及厂前区等。这种布置模式难以完全满足工艺流程和物流合理化的要求。2）采用系统布置设计模式，即按各部门之间物流与非物流相互关系的密切程度进行系统布置，因此可以避免物料搬运的往返交叉，节省搬运时间与费用。（2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直工厂总平面布置要与工厂内部运输方式相适应。根据生产产品产量特点，可以采用铁路运输、道路运输、带式运输或管道运输等。根据选定的运输方式、运输设备及技术要求等，合理地确定运输线路及与之有关的部门的位置。厂内道路承担着物料运输、人流输送、消防通行的任务，还具有划分厂区的功能；道路系统的布局对厂区绿化、美化，排水设施布置，工程管线辅设，也有重大影响。工厂内部运输方式、道路布局等应与厂外运输方式相适应，这也是工厂总平面布置应给予重视的问题。（3）合理用地节约用地是我国的一项基本国策。工业企业建设中，在确保生产和安全的前提下，应尽量合理地节约建设用地。在工厂总平面布置时可以采取如下措施：1）根据运输、防火、安全、卫生、绿化等要求，合理确定通道宽度以及各部门建筑物之间的距离，力求总体布局紧凑合理。2）在满足生产工艺要求的前提下，将联系密切的生产厂房进行合并，建成联合厂房。此外，可以采用多层建筑或适宜的建筑物外形。3）适当预留发展用地。（4）充分注意防火、