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1、设施规划与物流分析课程设计说明书题目：中国一拖公司铸钢厂的物流设施规划与设计学生姓名及学号 指导教师及职称专 业 班 级 2016年10月28日目录前言31.基本要素分析41.1 产品P-产量Q分析41.2 工艺流程R分析51.3 主要辅助生产单位71.4 作业单位的划分72 物流分析92.1 物流的概念92.2企业的物流分析92.3 工艺过程图102.4绘制物流强度汇总表242.5绘制作业单位的物流相关表262.6 非物流相互关系分析272.7作业单位的综合相互关系分析292.8作业单位的位置相关图352.9作业单位的面积相关图352.10总平面布置图352.11物流图的绘制352.12物流
2、-距离基准曲线35实习总结37前言铸钢厂是我国特大型企业第一拖拉机工程机械公司的热加工专业厂，产品共分为两大类。一类是铸钢件毛坯，主要产品有拖拉机履带板，支重轮，导向轮，驱动轮等与一拖公司各类主机产品（系列履带和轮式拖拉机，推土机，柴油机，汽车）相配套的铸钢件，可冶炼六个钢种，170余种零件的毛坯。另一类是成品钢锭。炼钢车间投产初期氧气炉仅生产炉料钢供电炉热装，现不仅为电炉提供热装钢水，还大批量生产Bj3成品钢锭。铸钢厂年产合金钢及碳素钢铸件4万多吨，钢锭2-4万吨。铸钢厂占地面积9.33万平方米，建筑及生活设施面积6.26万平方米，其中主要厂房面积4.54万平方米，辅助及生活设施面积2.22
3、万平方米。另有备用地1.35万平方米。铸钢厂的生产特点是大量流水作业，昼夜三班连续生产。铸钢厂原设计能力为：年产54型履带拖拉机1.5万台的铸钢毛坯3.8万吨，铸件品种34种。近年来，由于产品生产能力明显不足，越来越不能满足市场需求，设备经常陷于超负荷运转状态，故障及损耗增加。为了发展生产经营，降低成本，我厂需要形成新的生产能力而建设新的设施。尤其清理车间由于生产能力不足及场地所限，各工序间的半成品在厂房随处堆放，严重时堆积如小山，道路不畅，现场杂乱无章。既影响物流。又违背定置管理原则，亟待改建，扩建。为使物料搬运合理化，提高物流效率，也为了改进管理，改善劳动条件，为职工提供方便，安全，舒适的
4、作业环境，需对我厂现有布置存在的一些问题进行改善。设施规划的目标是通过对工厂进行合理布置，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。本设计采用系统布置设计（SLP）方法对我厂的改，扩建工程进行设施布置设计。系统布置设计方法提供了一种以作业单位物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达能力很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。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。1.基本要素分析1.1 产品P-产量Q分析该厂几种主要产品的产量分析如下表1 表1工厂名称：铸钢厂产品序号产品名称代号材料成品状态单 位
5、重 量件/台本年度计划产量设计年产量件数重量件 数重量1履带板54.34.10131Mn2si配件或成品9.1kg/块861200000109202300000209302支重轮75.31.48445#碳钢铸件毛坯15.5kg/件164750007362.56150009532.53导向轮54.32.401-245#碳钢铸件毛坯20.5kg/件413800028291790003669.54驱动轮54.39.40245#碳钢铸件毛坯38.4kg/件2735002822.4955003667.25大梁75.30.41045#碳钢铸件毛坯63.5kg/件2430002730.5455002889.
6、256左右拖架54.30.413-2A54.30.415-2A45#碳钢铸件毛坯27.5kg/件11458001259.54800013207侧支架54.30.415-345#碳钢铸件毛坯14.0kg/件4780001092820001148产品序号产品名称代号材料成品状态单 位重 量件/台本年度计划产量设计年产量件数总重（t）件数总重（t）8轴承座75.39.525-645#碳钢铸件毛坯11.5kg/件264500741.75680007829前支梁54.02.423-145#碳钢铸件毛坯7.3kg/件123500171.5525000182.510牵引板54.35.403-245#碳钢铸件
7、毛坯20.0kg/件1340068360072从以上产品产量统计分析可知，该厂产品较少，且属于大量生产方式，宜采用专用设备及专用工装，按产品的加工工艺过程顺序配置设备，形成流水生产线。1.2 工艺流程R分析 铸钢厂的生产区域分为铸钢片的炼钢片(1) 1件产品主生产流程共有九个生产工段，如下表2 表2序号工段名称作业单位名称工序内容1备料工段电炉车间料库3台天车配料，轨道电子衡称量，电瓶车将炉料分别沿4条轨道至6台电弧炉前2冶炼工段电炉车间6台5t电弧炉将废钢料冶炼为合格铸件钢水。并将钢水送到浇注区3铸造工段造型车间3条造型线造型，电弧炉钢水浇铸铸件，冷却后有落沙机震落铸件，通过3条地下室鳞板输
8、送机送至清理车间4专除浇冒口工段清理车间第一工段人工去除浇冒口（只有大梁采用专用的汽锤打冒口）5清砂，打磨，焊补工段清理车间第二工段可悬挂的重型铸件挂在悬链上送入依次抛丸室进行清砂，不可悬挂的中小型铸件放于一次抛丸滚筒内清砂（履带板由专用的抛丸滚筒清砂），使用电弧气刨切割大的毛刺，然后悬挂和固定砂轮进行打磨。使用电焊对小的铸造缺陷进行补焊。一次抛丸的目的是为了暴露缺陷。利于焊接，二是为了利于热处理序号工段名称作业单位名称工序内容6热处理工段清理车间第三工段用连续式煤气加热炉，电阻炉按工艺规范分别进行正火，淬火。淬火回火调质等，热处理后少量铸件送金相化验室进行抽检。7二次抛丸工段清理车间第四工段
9、热处理后的铸件送入抛丸室或抛丸滚筒（二次）进行二次抛丸。履带板不经过二次抛丸。二次抛丸的目的是为了清除铸件表面氧化皮，利于上漆和加工8上底漆，烘干工段清理车间第五工段除了少数需焊接件及履带板外，大部分铸件需经过此工序。逐渐直接或放在网框内挂与悬链上输送至浸漆室，在底漆槽上方落下上底漆，然后悬链输送至烘干室，再输送至成品库9履带板装配或发配件工段清理车间第六工段履带板的生产工艺流程则不经过7，8工段，而在6工段后，转入9工段，履带板经热处理后，有悬链斗子送至履带装配及配件站台，进行装配或发配件(2) 1959年炼钢车间的建成是为了解决电炉的炉料问题，现在不仅为电炉提供热装钢水，还大批量生产 Bj
10、3成品钢锭。铸钢厂钢锭及热装钢水的生产流程共有四个生产工段，如下表3表 3序号工段名称作业单位名称 工序内容1备料工段炼钢车间料库炼钢车间料库3台天车配料。化铁炉入炉金属料生铁由天车挂的吸盘磁力吸取轨道电子衡称量后，吸盘将金属料输送至送料之斗，燃料焦碳从焦碳库输入口漏到地下皮带运输机上输送到焦碳料斗。料斗再将焦碳送入量斗称量后，也倒入送料之斗。送料之斗将金属料焦碳以及辅料输入地下轨道小车上，有卷扬机将轨道小车送至化铁炉的喉处，将炉料熔炼化铁炉内2化铁炉熔炼工段12t/h水淋式化铁炉2台（备用1台）以焦碳为燃料将入炉金属料熔炼成铁水。3氧气炉冶炼工段6t氧气顶吹转炉1台将化铁炉熔的铁水经过一定的
11、工艺冶炼为电弧炉之料钢水或钢锭钢水。4浇注钢锭或提供炉料钢水的工段根据市场钢锭需求情况浇注生产一定量的钢锭，大部分钢水使用电瓶车通过炼钢车间和电炉车间之间的轨道将钢水包送往电炉车间，用来电弧炉热装1.3 主要辅助生产单位(1) 坭芯车间坭芯车间为辅助生产车间，分为配砂和制砂两大部分。配砂是通过对新砂的过滤，烘干，然后用皮带运输机分别输送到S1330,K301混砂机和3台112混砂机，个加入一定的成分，按照规定的工艺要求分别混成造型所需的型砂和制芯所需的芯砂。经化验合格后，型砂通过皮带输送，经自动分砂系统，供14台造型机造型。芯砂通过单轨吊车送至个制芯处。制芯为铸造工艺所需，用来形成规定形状的铸
12、造空腔。(2) 工模科负责我厂工具，工位器具和模具的供应与管理工作。主要职能有：1 负责基本生产使用的模具，芯盒，砂箱，工位器具和辅具的供应，调整，安装以及模具，器具的到货质量检验。2 及时解决工装，辅具和器具在使用过程中出现的问题，搞好工，模量具及样板的质量管理工作。3 组织周期性的工装，辅具，器具技术状态的检查，鉴定和修理工作，并对其使用进行监督。(3) 机动科负责我厂设备的维护修理工作和能源，计量，环保的管理工作。主要包括科办，技术组，机修站，钣金组，管道组，备件库，电器库，水泵房。机动科的主要职能有：1 负责机动设备运转全过程的维护，修理质量的管理。2 编制机动设备网站检修计划并组织实
13、施。3 组织备件的生产，采购，保管和发放领用。4 检查验收设备的安装，调试，修理质量以及设备的技术状况，清洁度，完好率。5 能源，计量，环保的考核与管理。(4) 中心化验室和型砂，金相化验室中心化验室负责生产过程中化学成分的检验和分析。型砂化验室负责对型砂和芯砂的水分，湿压强度，透气性进行试验和分析。金相化验室负责对铸件热处理后金相组织的试验的分析。机械性能试验以及探伤检测，还负责铸件周期性划线，调整划线，临时划线及铸件解剖尺寸的检查工作。1.4 作业单位的划分任何一个企业都是由多个生产车间。职能管理部门。仓储部门及其他辅助服务部门组成的，通常把企业的各级组成部分统称为作业单位。(1) 生产车
14、间生产车间是将原材料转化为产品的部门，铸钢厂的生产车间包括电炉车间，造型车间，清理车间和炼钢车间。(2) 辅助服务部门辅助部门分为辅助生产部门（泥芯车间，工模科，机动科，化验室）生活服务部门（如行政科，医务室）及其他服务部门（如车库，值班室等）(3) 职能管理部门职能管理部门包括生产科，技术科，检查科，供应科，财务科，经营科等部门，负责生产协调与控制等工作。(4) 仓储部门仓储部门包括电炉车间原材料库，炼钢车间原材料库，附属于机动科的电器库和备件库，附属于供应科的油料库，还有成品库等。仓储部门是企业连续生产进行的保证。下面列出主要作业单位建筑物汇总表 表4 作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称
15、用途建筑面积(m2)结构形式(m)备注1电炉车间料库储存原材料2528跨距242电炉车间冶炼铸件钢水3844跨距18，133造型车间铸造3537跨距124清理车间铸件清砂，打磨热处理，装配，上漆，烘干7256跨距125炼钢车间料库存储原材料4032跨距246炼钢车间生产钢锭和电弧炉炉料钢水6384跨距12，18，87中心化验室化学成分的检验2798金相化验室金相组织的试验和分析，机械性能试验，探伤检测，化线检查尺寸509成品库存储铸件成品1650棚式简易仓库10泥芯车间配砂和制芯4246跨距1211型砂化验室对型砂和芯砂的水分和性能进行试验和分析3612工模科负责工具,工位器具和模具的供应与管
16、理792跨距1213机动科设备的维修与保养，能源计量，环保管理333014厂办公楼办公室410415油料库存储油漆，油料50416车库车库。停车场4952 物流分析2.1 物流的概念 物流是包含物质资材的废弃与还原，连结供给主体与需要主体，克服时间与空间距离，而且创造一部分形质效果的物理性经济活动。具体有运输，保管，包装，装卸，搬运，流通加工等物资经济活动，以及与之相关的信息活动。2.2企业的物流分析一个生产企业，从原材料进厂，经过加工，成品储存，到运至用户，自始至终都离不开物料的流动。铸钢厂从原材料，燃料（焦碳）及辅助材料（新砂）运入原材料库，焦碳库，砂库，到生产车间，最后形成各种产品，构成
17、了企业的内部物流。这种企业中存在的物流网络整体称为企业物流系统。企业的物流结构见图1。销售物流生产过程在制品储存原材料储 存供应者成 品储 存顾 客回收废弃物流企业物流结构图供应物流生 产 物 流从图中可以看出，铸钢厂物料自始至终都以连续或断续的形式不停地流动着，包括原材料，燃料及辅助的输入，产成品的输出 ，以及将输入转换为产出的中间在制品的流转作业。一方面，生产过程依赖与物料的流动而进行，物流是否顺畅是生产过程连续运行的前提。另一方面，企业物流要按照生产流程来组织，它与生产同步，但其范围又超出生产过程，即它向上延伸到原材料供应，下延至产成品外销。我厂主要原材料，燃料及敷料由一拖供应处采购供应
18、，一拖公司冷加工厂加工的铸钢件毛坯来自我厂，我厂铸件毛坯除少量外销外，主要用户就是冷加工专业厂。钢锭和履带板配件根据市场需求，通过火车运输直接外销，企业物流的改善可以带来巨大的经济效益，可以有效地提高企业的整体素质。2.3 工艺过程图据资料统计分析，产品制造费用的2050是用作物料搬运的，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效的布置大约减少搬运费用的30左右。工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成本的关键因素之一。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必
19、须就生产系统各作业单位之间的物流形态做出深入的分析。物流分析包括：确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及移动的强度或数量。下面采用工艺过程图进行物流分析（工艺过程图中所注为各单位之间的全年物流量，炼钢车间向电炉车间提供的热装钢水折算为电炉车间料库的投料量）以下给出铸钢厂几种主要产品的加工工艺过程表及工艺过程图。表5 履带板加工工艺过程表产品名称代号材料单件重量（kg）计划年产量(t)年产总重（t）履带板54.34.10131Mn2si901kg/块230000020930编号作业单位名称工序内容工序材料利用率1电炉车间料库备料，称量2电炉车间冶炼硅锰钢铸件钢水667中心化验室
20、取样检验钢水成分是否合格99.83造型车间铸造，落砂机震落的铸件通过地下室鳞板输送机输送至清理车间954清理车间1）去除浇冒口工段2）清砂，打磨，焊补工段3）热处理工段人工去除浇冒口放于专用抛丸滚筒内清砂，气刨切割大的毛刺，悬挂和固定砂轮机打磨，电气焊补用5#或6#淬火炉和7#回火炉进行热处理79998金相化验室对热处理后的铸件进行抽检，对金相组织进行实验和分析，并进行机械性能试验以及探伤检测，还要划线检查铸件尺寸。99.94清理车间4）履带板装配或发配件工段热处理并经化验合格后，履带板由悬链斗子送至履带板装配及配件站台，进行装配或发配件9成品库装配好的履带板成品送入成品库暂存履带板工艺过程图
21、（单位：t）原材料42809.82废料14555.34废料56.51废料1409.90废料5837.12废料20.9520930表六 支重轮加工工艺过程表产品名称代号材料单件重量(kg)计划年产量（块）年总产量（t）支重轮75.31.48445#碳钢15.56150009532.5编号作业单位名称工序内容工序材料利用率1电炉车间料库备料，称量2电炉车间冶炼碳钢铸件钢水667中心化验市取样检验钢水成分是否合格99.83造型车间铸造，落砂机震动落的铸件通过地下室输送机输送到清理车间984清理车间1）去除浇冒口工段2）清砂，打磨3）焊补工段热处理工段1人工除去浇冒口2挂在悬链上进入一次抛丸室清砂，气
22、刨切割大的毛刺，悬挂和固定砂轮打磨，电气焊补3用0或1淬火炉和2回火炉进行热处理70.5998金相化验室对热处理后的铸件进行抽检，对金相组织进行试验和分析，并进行机械性能试验以及探伤检测，还要画线检查铸件尺寸99.94清理车间4）二次抛丸工段5）上底漆，烘干工段挂在悬链上进入二次抛丸室，除去表面氧化皮5二次抛丸后的铸件由悬链输送到浸漆室上底漆，然后输送到烘干室烘干，烘干后输送到成品库99.59成品库暂存图3 支重轮工艺过程图 导向轮和驱动轮与支重轮的工艺过程相近,只是导向轮在清理车间热处理工段是用3#或4#正火炉进行热处理.导向轮去除浇冒口工段的工序材料利用率为82%,驱动轮去除浇冒口的材料利
23、用率为83.5%.表 7产品名称代号材料单件重量(kg)计划年产量(件)年产总量(t)导向轮54.32.401-245#碳钢20.51793669.5驱动轮54.39.40245#碳钢38.4955.3667.2图4 导向轮工艺过程图（单位t）图5 驱动轮工艺过程图（单位：t）大梁、左右托架、侧支架、轴承座、前支梁、牵引板均和导向轮的工艺过程相近,其中大梁和侧支架不经过上底漆、烘干程序。大梁在热处理后需经过校正工序。前支梁在组合式电阻炉中进行调质热处理。侧支架、轴承座、前支梁在一次和二次抛丸滚筒内进行抛丸，其余均在抛丸室。大梁去除浇冒口采用专用气锤，去除浇冒口工序材料利用率为71.5%，左右托
24、梁、侧支架、轴承座、前支梁、牵引板去除浇冒口工序材料的利用率分别为71.7%、73.7%、57.5%、58.4%、55.6%。表8产品名称代号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重大梁75.30.41045碳钢63.5455002889.25左、右托架54.30.413-2A54.30.415-2A45碳钢27.5480001320侧支架54.30.425-345碳钢14.0820001148轴承座75.39.525-645碳钢11.568000782前支架54.02.423-145碳钢7.325000182.5牵引板54.35.403-245碳钢20.0360072图6 大梁工艺过程图
25、 (单位:t)原材料12973448 6374.80 2167.43 废料 8.41 废料 83.98 废料 1208.30 废料 2.91 废料 14.52 废料图7 左、右托架工艺过程图(单位:t)1544237819油漆 原材料 2898.21 3.56 985.39 废料 3.83 废料 38.18 废料 542.85 废料 1.33 废料 6.63 废料2.4绘制物流强度汇总表表9 产品搬运总量从至表从 至电炉车间料库电炉车间造型车间清理车间中心化验室金相化验室成品库油料库电炉车间料库92616.49电炉车间61126.89造型车间58938.59清理车间44354.1944192.
26、94中心化验室61004.62金相化验室44309.84成品库油料库51.9040表10 物流强度汇总表1序号作业单位对物流强度192616.49261126.89361004.62458938.59544354.19644309.84751.90844192.94表11 物流强度汇总表2序号作业单位对物流强度192616.49261126.89361004.62458938.59588664.03651.90744192.94表12 物流强度分析表序号作业单位对物流强度占比物流强度等级192616.49 22.78%A288664.03 21.81%A361126.89 15.00%E461
27、104.62 15.00%E558938.59 14.50%I 644192.94 10.87%O751.90 0.01%O2.5绘制作业单位的物流相关表从 至电炉车间料库电炉车间造型车间清理车间中心化验室金相化验室成品库油料库电炉车间料库AUUUUUU电炉车间AUUEUUU造型车间UUIEUUU清理车间UUIUAOO中心化验室UEEUUUU金相化验室UUUAUUU成品库UUUOUUU油料库UUUOUUU表13 作业单位的物流相关表表14 作业单位的物流相关表2.6 非物流相互关系分析表15 非物流关系等级的划分符号含义比例（%）A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程度1025
28、U不重要4580X不希望接近表16 制定作业单位非物流相互关系等级理由编码相互关系等级的理由1工作流程的连续性2管理方便3物料搬运4生产服务5安全与污染6共用设备及辅助动力源7振动8人员联系表17 作业单位的非物流相关表序号作业单位电炉车间料库电炉车间造型车间清理车间炼钢车间料库炼钢车间中心化验室金相化验室成品库泥芯车间型砂化验室工模科机动科厂办公楼油料库车库U/2U/2U/2U/2U/2I/1U/2U/2U/2U/2U/2I/4U/2O/2O/2U/2X/5U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2O/2O/2U/2O/2I/4I/1U/2U/2U/2U/2U/2U/
29、2U/2U/2O/2U/2U/2U/2I/1U/2U/2O/2U/2U/2U/2U/2O/2U/8U/2X/5O/2I/4U/2U/2U/2U/2U/2I/1U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2A/3U/2E/44O/2E/1A/3E/1U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2U/2I/1U/2I/1E/1U/2U/2U/2U/2U/2I/1E/1A/3U/8O/8O/8U/8U/8U/8U/8U/8U/8U/8U/8U/8U/2U/2U/2U/2U/2U/22.7作业单位的综合相互关系分析表18 综合相互关系等级划分关系等级符号作业单位对比例绝对必要靠近A13特别重要靠近
30、E25重要I38一般O515不重要U2085不希望靠近X010表19 综合相互关系表序号作业单位对物流关系非物流关系综合关系等级分值等级分值分值等级1A4A48A2U0U00U3U0U00U4U0U00U5U0U00U6U0U00U7U0U00U8U0U00U9U0U00U10U0U00U11U0U00U12U0U00U13U0U00U14U0U00U15U0U00U16U0E33I17U0I22I18U0U00U19U0I22I20E3I25E21U0U00U序号作业单位对物流关系非物流关系综合关系等级分值等级分值分值等级22U0U00U23U0U00U24U0U00U25U0U00U26U
31、0O11O27U0U00U28U0X-1-1U29U0U00U30I2E35E31U0U00U32U0U00U33E3I25E34U0U00U35U0U00U36U0E33I37U0U00U38U0I22I39U0O11O40U0U00U41U0U00U42U0U00U43U0U00U44U0U00U45U0U00U46A4E37A47O1A45E48U0U00U49U0U00U50U0U00U51U0O11O52U0U00U53O1E34E54U0U00U55U0A44E56U0U00U57U0U00U58U0U00U59U0U00U60U0U00U61U0U00U62U0U00U序号作业单位对物流关系非物流关系综合关系等级分值等级分值分值等级63U0U00U64U0U00U65U0U00U66U0I22I67U0U00U68U0U00U69U0
