【正文】 湖北文理學院《物流設施與規(guī)劃》課程設計指導書設計名稱： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 完成時間： 一、課程設計簡介物流設施與規(guī)劃是工業(yè)工程專業(yè)一門重要的主干專業(yè)課程。設施規(guī)劃是工業(yè)工程學科中公認的重要研究領域和分支之一。設施規(guī)劃特別是其中的工廠設計著重研究工廠總平面布置、車間布置及物料搬運等內(nèi)容，其目標是通過對工廠各組成部分相互關系的分析，進行合理布置，得到高效運行的生產(chǎn)系統(tǒng)，獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。工廠作為一個生產(chǎn)系統(tǒng)是由人員、設備、技術等多種因素所構成，整個系統(tǒng)的效益即總投入與總產(chǎn)出之比應盡可能達到最高水平。因此，工廠布置設計就是一項多因素，多目標的系統(tǒng)優(yōu)化設計課題。由于社會需要的多樣性，生產(chǎn)不同產(chǎn)品工廠的模式必然存在著差異，這就給工廠布置設計帶來了難題。系統(tǒng)布置設計(SLP)方法提供了一種以作業(yè)單位物流與非物流的相互關系分析為主線的規(guī)劃設計方法，采用一套表達力極強的圖例符號和簡明表格，通過一套條理清晰的設計程序進行工廠布置設計。這種方法為設施設計人員與生產(chǎn)管理人員廣泛采用，實踐效果良好。系統(tǒng)布置設計不是一種嚴密的設計理論，而是一套實踐性非常強的設計模式和規(guī)范的設計程序。學習和掌握系統(tǒng)布置設計方法最有效的手段就是直接參與設計工作。二、 課程設計的目的《物流設施與規(guī)劃》課程設計是工業(yè)工程物流課程的重要實踐性教學環(huán)節(jié)，是綜合運用所學專業(yè)知識，完成工廠布置設計工作而進行的一次基本訓練。其目的是：（1）能正確運用工業(yè)工程基本原理及有關專業(yè)知識，學會由產(chǎn)品入手對工廠生產(chǎn)系統(tǒng)進行調研分析的方法；（2）通過對某工廠布置設計的實際操作，熟悉系統(tǒng)布置設計方法中的各種圖例符號和表格，掌握系統(tǒng)布置設計方法的規(guī)范設計程序；（3）通過應用和掌握AutoCAD等相關軟件，培養(yǎng)學生綜合運用所學專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力，樹立系統(tǒng)的設計思想（4）通過課程設計，學會如何編寫有關技術文件；三、課程設計內(nèi)容（1）產(chǎn)品工藝過程分析（2）工廠物流分析。（3）工廠作用單位相互關系分析。（4）繪制作用單位位置相關圖。（5）繪制作用單位面積相關圖。（6）工廠總平面布置圖。（7）評價最優(yōu)，選出最佳平面布置圖。（8）編寫設計說明書。四、課程設計的過程為了完成工廠總平面布置設計，需要從擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和產(chǎn)量出發(fā)，對產(chǎn)品組成情況進行分析研究；確定各零件、部件生產(chǎn)類型，制定出各個零件、部件的加工、裝配工藝流程；根據(jù)工藝流程和各階段的特點劃分出生產(chǎn)車間；根據(jù)生產(chǎn)需要設置必要的職能部門以及附屬生產(chǎn)和生活服務部門制定生產(chǎn)計劃大綱；根據(jù)生產(chǎn)大綱以及約束條件，選擇設施布置設計方法；進行布置設計，得出多個可行方案；選擇最優(yōu)方案，完成工廠布置設計。其設施過程如圖1所示。圖1 工廠設計過程（SLP）中，把產(chǎn)品(Product)、產(chǎn)量(Quantity)、生產(chǎn)路線(Route)、輔助服務部門(Serve)、以及生產(chǎn)時間安排(Time)等作為給定的基本要素或者原始資料來處理，這樣就形成了單純工廠布置模型，如圖2所示。圖2 工廠布置模型（1）產(chǎn)品(Product)產(chǎn)品是指待布置工廠將要生產(chǎn)的品種、原材料或加工的零件和成品等。具體包括品名、品種類型、材料、特性等，主要由生產(chǎn)綱領提供，它影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的組成及其各作業(yè)單位間的相互關系、生產(chǎn)設備的類型、物料搬運方式等。（2）產(chǎn)量（Quantity）產(chǎn)量是指所生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量、可用件數(shù)、重量、體積等來表示，它影響著生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模、設備的數(shù)量、運輸量、建筑面積的大小等。（3）生產(chǎn)路線（Route）為了完成產(chǎn)品的加工，生產(chǎn)滿足質量要求的合格產(chǎn)品，必須制定的工藝路線或工藝規(guī)程，它影響著物料搬運路線、倉庫、堆放地的位置以及各作業(yè)單位之間的關系等。（4）輔助服務部門（Serve）生產(chǎn)系統(tǒng)的組成大體上可分為基本生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、后勤服務、職能管理部門、科室部處、生活服務部門及倉儲部門等。可以把為了保證基本車間和輔助生產(chǎn)車間正常運行所必需的工具、維修、動力、管理部門、停車場、綠化帶以及后勤保障部門等統(tǒng)稱為輔助服務部門S，其占地面積有時甚至大于生產(chǎn)車間所占面積，所以布置設計時應給予足夠的重視。（5）時間（Time）時間是指在什么時候、用多少時間生產(chǎn)出產(chǎn)品。在工藝過程設計中，根據(jù)時間因素確定生產(chǎn)所需各類設施設備的數(shù)量、占地面積的大小和操作人員數(shù)量。五、系統(tǒng)布置設計模式任何一種系統(tǒng)設計過程都是反復迭代，逐步細化的尋求最優(yōu)解的過程，工廠布置設計更是如此。設計步驟的正確與否往往是工廠布置設計能否成功的關鍵。系統(tǒng)布置設計SLP模式就是一種人們廣為采用的、成功的設計方法。（一）設計階段的劃分系統(tǒng)布置設計是一種邏輯性強，條理清楚的布置設計方法，整個設計過程大體可劃分為確定位置、總體區(qū)劃、詳細布置以及實施共4個階段。（階段Ⅰ）在新建、擴建或改建工廠或車間時，首先應確定出新廠房坐落的地區(qū)位置。在這個階段中，首先要明確待建工廠的產(chǎn)品、計劃生產(chǎn)能力，參考同類工廠確定待建工廠的規(guī)模，從待選的新地區(qū)或現(xiàn)有工廠中確定可供利用的廠址。（階段Ⅱ）總體區(qū)劃又叫區(qū)域劃分，就是在已確定的廠址上規(guī)劃一個總體布局。此階段中，首先應明確各生產(chǎn)車間、職能管理部門、輔助服務部門及倉儲部門等作業(yè)單位等工作任務與功能，確定其總體占地面積及外形尺寸。在確定了各作業(yè)單位之間的相互關系后，把基本物流模式和區(qū)域劃分結合起來進行布置。（階段Ⅲ）詳細布置一般是指一個作業(yè)單位內(nèi)機器及設備的布置。在詳細布置階段，要根據(jù)每臺設備、生產(chǎn)單位及公用、服務單位的相互關系，確定出各自的位置。（階段Ⅳ）在完成詳細布置設計后，經(jīng)上級批準可以進行施工設計，繪制大量的詳細安裝圖，編制搬遷、安裝計劃，按計劃進行機器設備及輔助裝置的搬遷、安裝施工工作。在系統(tǒng)布置設計過程中，上述4個階段按圖3所示的順序交叉進行。在確定位置階段，就必須大體確定各主要部門的外形尺寸，以便確定工廠總體形狀和占地面積；在總體區(qū)劃階段，就有必要對某些影響重大的作業(yè)單位進行較詳細的布置。整個設計過程中，隨著階段的進展，數(shù)據(jù)資料逐步齊全，能發(fā)現(xiàn)前期設計中存在的問題，通過調整修正，逐步細化完善。在系統(tǒng)布置設計的4個階段中，階段Ⅰ和階段Ⅳ由其他專業(yè)人員負責，系統(tǒng)布置設計人員應積極參與；階段Ⅱ和階段Ⅲ由系統(tǒng)布置設計人員完成。因此，可以說工廠布置設計包括工廠總平面布置（總體區(qū)劃）設計及車間布置或車間平面布置（詳細布置）設計兩項主要內(nèi)容。圖3 布置設計四階段（二）SLP設計模式在系統(tǒng)布置設計的階段Ⅱ和階段Ⅲ，可以采用系統(tǒng)布置設計SLP程序來完成。SLP設計程序模式如圖4所示。圖4 系統(tǒng)布置設計模式（三）SLP設計步驟（1）準備原始資料。在系統(tǒng)布置設計開始時，首先必須明確給出基本要素如產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、生產(chǎn)工藝過程R、輔助服務部門S及時間安排T等這些原始資料，同時也需要對作業(yè)單位的劃分情況進行分析，通過分解與合并，得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。所有這些均作為系統(tǒng)布置設計的原始資料。（2）工藝過程分析。通過零件的生產(chǎn)工藝過程和利用率，計算各工序之間的物流量，繪制各零件的工藝過程圖，繪制多產(chǎn)品工藝過程圖，繪制各作業(yè)對之間從何單位至何單位物流強度匯總表。（3）物流分析與作業(yè)單位相互關系分析。以生產(chǎn)流程為主的企業(yè)，因為物料移動是工藝過程的主要組成部分，因此，物流分析是布置設計中最重要的方面；而對于某些輔助服務部門或某些物流量較小的工廠，雖然物流關系不太密切，但相互之間的聯(lián)系大，各作業(yè)單位之間的非物流關系對布置設計也就顯得很重要，因此，需要對非物流關系進行詳細的分析。介于上述兩者之間的情況，在進行作業(yè)單位相互關系分析時，需要綜合考慮作業(yè)單位之間物流與非物流的相互關系。物流分析的結果可以用物流強度等級及物流相關表格來表示。非物流的作業(yè)單位間的相互關系，可以用關系密級及相互關系表來表示。在需要綜合考慮作業(yè)單位間物流與非物流的相互關系時，可以采用簡單加權的方法將物流相關表及作業(yè)單位間相互關系表綜合成綜合相互關系表。（4）繪制作業(yè)單位位置相關圖。根據(jù)物流相關表與作業(yè)單位相互關系表，考慮每對作業(yè)單位間相互關系等級的高低，決定兩作業(yè)單位相對位置的遠近，得出各作業(yè)單位之間的相對位置關系，有些資料上也稱為拓撲關系。這時并未考慮作業(yè)單位具體的占地面積，從而得到的僅是作業(yè)單位位置相關圖。（5）作業(yè)單位占地面積計算。各作業(yè)單位所需占地面積與設備、人員、通道及輔助裝置等有關，計算出的面積應與可用面積相適應。（6）繪制作業(yè)單位面積相關圖。把各作業(yè)單位占地面積附加作業(yè)單位位置相關圖，就形成了作業(yè)單位面積相關圖。（7）修正。作業(yè)單位面積相關圖只是一個原始布置圖，還需要根據(jù)其他因素進行調整和修正。此時需要考慮的修正因素包括物料搬運方式，操作方式、儲存周期等，同時還需要考慮實際限制條件，如成本，安全和職工傾向等方面是否允許。考慮了各種修正因素與實際限制條件后，對面積圖進行調整，得出數(shù)個有價值的可行方案。（8）方案的評價與擇優(yōu)。針對得到的數(shù)個方案，需要進行費用及其他因素評價。通過對各方案的比較評價，選出或修正設計方案，得出布置方案圖。六、設計時間本課程設計為期一周。七、課程設計題目本課程設計包括2個題目，可任選其中一個來完成，各設計題的參數(shù)及相關條件設置如下。（一）某變速箱廠總平面設施布置設計公司占地16000m2，廠區(qū)南北為200m，東西寬80m，該廠預計需要工人300人，計劃建成年產(chǎn)100000套變速箱。 (1)變速箱的結構及有關參數(shù)變速箱由39個零件構成，裝配圖見圖5，6，7所示。每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表1中。圖5 減速器裝配圖（1）圖6 減速器裝配圖（2）圖7 減速器裝配圖（3）表1 變速箱零件明細表工廠名稱：變速箱廠產(chǎn)品名稱變速箱產(chǎn)品編號110計劃年產(chǎn)量100000序號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件圖號形狀單件重量/kg說明39墊圈√65Mn20000038螺母√Q23520000037螺栓√Q23530000036銷√3520000035防松墊片√Q21510000034軸端蓋圓√Q23510000033螺栓√Q23520000032通氣器√Q23510000031視孔蓋√Q21510000030墊片√橡膠紙10000029機蓋√HT20010000028墊圈√65Mn60000027螺母√Q23560000026螺栓√Q23560000025機座√HT20010000024軸承√20000023擋油圈√Q21520000022氈封油圈√羊毛氈10000021鍵√Q27510000020定距環(huán)√Q23510000019密封蓋√Q23510000018可穿透端蓋√HT15010000017調整墊片√08F20000016螺塞√Q23510000015墊片√橡膠紙10000014游標尺√10000013大齒輪√4010000012鍵√Q27510000011軸√Q27510000010軸承√2000009螺栓√Q23524000008端蓋√HT2001000007氈封油圈√羊毛氈100000