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工業(yè)工程課程設(shè)計(jì)slpsha-在線瀏覽

2024-09-15 22:50本頁面
  

【正文】 列條理清晰的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行工廠布置設(shè)計(jì)。論文介紹了應(yīng)用SLP法對(duì)贛州市金瓶開發(fā)區(qū)某磁性材料企業(yè)A分廠進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)的過程及基本要素分析、物流分析、作業(yè)單位之間非物流相互關(guān)系分析、總平面布置等。磁性材料廠作為一種新型的稀土產(chǎn)品加工地,是根據(jù)用戶的需求,對(duì)稀土原料進(jìn)行熔煉加工的、具有相應(yīng)的倉儲(chǔ)、加工、裝卸搬運(yùn)、運(yùn)輸、貿(mào)易、信息及服務(wù)等功能的稀有金屬生產(chǎn)組織。工廠布置設(shè)計(jì)是一項(xiàng)多因素、多目標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化問題。由于社會(huì)需要的多樣性,生產(chǎn)不同產(chǎn)品的工廠之間必然存在差異,這就給工廠布置設(shè)計(jì)帶來了難題。它是一套實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)模式和規(guī)范的設(shè)計(jì)程序,并且為設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)人員與生產(chǎn)管理人員廣泛采用,運(yùn)用效果良好。經(jīng)過20多年的建設(shè)和發(fā)展,我國已經(jīng)形成了品種齊全的磁性材料體系,各主要門類磁性材料的產(chǎn)量均居世界第一位。中國的磁性材料工業(yè)憑借豐富的資源和勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì),以及巨大的國內(nèi)外市場(chǎng)支持,將有一個(gè)穩(wěn)定的發(fā)展時(shí)期。統(tǒng)計(jì)顯示,磁材出口均價(jià)還不到進(jìn)口磁材均價(jià)的一半,而這些出口磁材產(chǎn)品還是相對(duì)比較高檔的產(chǎn)品。2007年,磁性材料行業(yè)迎來了又一個(gè)高速發(fā)展的機(jī)遇期。中國的鐵氧體工業(yè)基本上保持在20%以上速度增長(zhǎng),平均每五年產(chǎn)量翻一番。成本和下游產(chǎn)業(yè)鏈的變化,造成了世界磁性材料產(chǎn)業(yè)鏈在歐洲-美國-日本-中國的轉(zhuǎn)移,目前國內(nèi)磁性材料的產(chǎn)量已占世界的60%。我國的磁性材料工業(yè)憑借豐富的資源和勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì),以及巨大的國內(nèi)外市場(chǎng)的支持,從微不足道的產(chǎn)業(yè)一躍成為全球的前列。下游產(chǎn)品數(shù)字化和智能化的趨勢(shì)給磁性材料企業(yè)帶來市場(chǎng)空間。目前正值中國磁性材料行業(yè)大變革、大發(fā)展的時(shí)代,國內(nèi)磁材行業(yè)具備上下游優(yōu)勢(shì)。雖然在工藝、設(shè)備、原材料方面遜于日本TDK等領(lǐng)先廠商,但國內(nèi)一些實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè),如中科三環(huán)等已在子行業(yè)中成為龍頭,并具備規(guī)模優(yōu)勢(shì)和下游議價(jià)能力,與全球龍頭廠商的差距也在縮小。雖然業(yè)績(jī)受到很大的影響,但相比別的行業(yè),還具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。但釹鐵硼由于體積小、重量輕、磁性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在節(jié)能環(huán)保等新領(lǐng)域應(yīng)用比重更高,成長(zhǎng)性更好。從整體上看中國磁性材料技術(shù)水平接近國際水平,但沒有自已的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和創(chuàng)新的產(chǎn)品。同時(shí)還有產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,中國的磁性材料企業(yè)一定要有自己特色的產(chǎn)品,在某一方面(價(jià)格、質(zhì)量、市場(chǎng)占有率)領(lǐng)先全行業(yè),使國內(nèi)外其他企業(yè)無法競(jìng)爭(zhēng)。我國的磁性材料企業(yè),加強(qiáng)自身的整合,不斷提高管理和技術(shù)水平,通過與國外先進(jìn)磁性材料企業(yè)加強(qiáng)合作,互助互利,使磁性材料產(chǎn)業(yè)更好的扎根于中國,使中國的磁性材料產(chǎn)業(yè)更好的服務(wù)于全球。由于影響設(shè)施布置的因素錯(cuò)綜復(fù)雜,并且因素之間相互影響、相互制約,而且大多數(shù)因素還具有不確定性,因此,在設(shè)施布置設(shè)計(jì)中常常以物流分析作為其主要的內(nèi)容。作為現(xiàn)代設(shè)施設(shè)計(jì)人員與生產(chǎn)管理人員,掌握并應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置設(shè)計(jì)的方法和程序已成為必然。布置中以物流分析和作業(yè)單位間相互關(guān)系分析等方面的知識(shí)為基礎(chǔ)。因此我要正確地運(yùn)用工業(yè)工程基本原理及有關(guān)的專業(yè)知識(shí),對(duì)給定的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析。平面布置對(duì)一個(gè)企業(yè)相當(dāng)重要,對(duì)此我們應(yīng)有足夠的重視,盡量在開始時(shí)做到最好。其中設(shè)施設(shè)計(jì)又包含了:信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)、布置設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)和公用工程設(shè)計(jì)。論文將運(yùn)用SLP設(shè)計(jì)模式對(duì)贛州市金瓶開發(fā)區(qū)某磁性材料企業(yè)A分廠進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)和對(duì)其進(jìn)行基本要素分析、物流分析、作業(yè)單位之間非物流相互關(guān)系分析、總平面布置等。在布置設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得極其廣泛的運(yùn)用。采用SLP法進(jìn)行總平面布置的首要工作是對(duì)各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系做出分析,包括物流和非物流的相互關(guān)系,綜合得到作業(yè)單位相互關(guān)系表。為了完成工廠總平面布置設(shè)計(jì),需要從擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和產(chǎn)量出發(fā),對(duì)產(chǎn)品組成情況進(jìn)行分析研究;確定各零件、部件生產(chǎn)類型,制定出各個(gè)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(diǎn)劃分出生產(chǎn)車間;根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)置必要的職能部門以及附屬生產(chǎn)和生活服務(wù)部門;制定生產(chǎn)計(jì)劃大綱;根據(jù)生產(chǎn)大綱以及約束條件,選擇設(shè)施布置設(shè)計(jì)方法;進(jìn)行布置設(shè)計(jì),得出多個(gè)可行的方案;選擇最優(yōu)方案,完成工廠布置設(shè)計(jì)。圖21 在R.Muther提出的系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(SLP)中,把產(chǎn)品(Product)、產(chǎn)量(Quantity)、生產(chǎn)路線(Route)、輔助服務(wù)部門(Serve)及生產(chǎn)時(shí)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22所示。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。產(chǎn)量(Quantity)。生產(chǎn)路線(Route)。輔助服務(wù)部(Serve)。可以把為了保證基本生產(chǎn)車間和輔助生產(chǎn)車間正常運(yùn)行所必需的工具、維修、動(dòng)力、管理部門、停車場(chǎng)、綠化帶以及后勤保障部門等統(tǒng)稱為輔助服務(wù)部門S,其占地總面積有時(shí)甚至大于生產(chǎn)車間所占面積,所以布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予足夠的重視。時(shí)間是指在什么時(shí)候、用多少時(shí)間生產(chǎn)出產(chǎn)品。任何一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程都是反復(fù)迭代、逐步細(xì)化的尋求最優(yōu)解的過程,工廠布置設(shè)計(jì)更是如此。系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP模式就是一種人們廣為采用的、成功的設(shè)計(jì)方法。確定位置(階段I)在新建、擴(kuò)建或改建工廠或車間時(shí),首先應(yīng)確定出新廠房坐落的地區(qū)位置。圖23總體區(qū)劃(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)劃出一個(gè)總體布局。在確定了各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系后,把基本物流模式和區(qū)域劃分結(jié)合起來進(jìn)行布置。在詳細(xì)布置階段,要根據(jù)每臺(tái)設(shè)備、生產(chǎn)單元及公用、服務(wù)單元的相互關(guān)系,確定出各自的位置。在系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)過程中,上述4個(gè)階段按圖23所示的順序交叉進(jìn)行。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,隨著階段的進(jìn)展,數(shù)據(jù)資料逐步齊全,能發(fā)現(xiàn)前期設(shè)計(jì)中存在的問題,通過調(diào)整修正,逐步細(xì)化完善。因此,可以說工廠布置設(shè)計(jì)包括工廠總平面布置(總體區(qū)劃)設(shè)計(jì)及車間布置或車間平面布置(詳細(xì)布置)設(shè)計(jì)兩項(xiàng)主要內(nèi)容。SLP設(shè)計(jì)程序模式如圖24所示。在系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)開始時(shí),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(wù)部門S、及時(shí)間安排T等這些原始資料,同時(shí)也需要對(duì)作業(yè)單位的劃分情況進(jìn)行分析,通過分解與合并,得到最佳的作業(yè)單位劃分狀況。工藝過程分析。物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系分析。介于上述兩者之間的情況,在進(jìn)行作業(yè)單位相互關(guān)系分析時(shí),需要綜合考慮作業(yè)單位之間物流與非物流的相互關(guān)系。非物流的作業(yè)單位間的相互關(guān)系,可以用關(guān)系密級(jí)及相互關(guān)系表來表示。繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖。這時(shí)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(guān)圖。各作業(yè)單位所需占地面積與設(shè)備、人員、通道及輔助裝置等有關(guān),計(jì)算出的面積應(yīng)與可用面積相適應(yīng)。把各作業(yè)單位占地面積附加到作業(yè)單位位置相關(guān)圖,就形成了作業(yè)單位面積相關(guān)圖。作業(yè)單位面積相關(guān)圖只是一個(gè)原始布置圖,還需要根據(jù)其他因素進(jìn)行調(diào)整和修正??紤]了各種修正因素與實(shí)際限制條件后,對(duì)面積圖進(jìn)行調(diào)整,得出數(shù)個(gè)有價(jià)值的可行方案。針對(duì)得到的數(shù)個(gè)方案,需要進(jìn)行費(fèi)用及其他因素評(píng)價(jià)。 第三章 LSP在磁性材料廠設(shè)施布置中的應(yīng)用布置一個(gè)磁性材料加工分廠A,A分廠成立于是2001年,地處贛州市金瓶開發(fā)區(qū),占地30畝。目前該廠主要產(chǎn)品有單一稀土金屬:金屬釹、金屬鏑、金屬鐠;稀土合金有:鐠釹合金、釓鐵合金、鈥鐵合金等;年綜合生產(chǎn)能力1560噸。 該廠生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有單一稀土金屬:金屬釹、金屬鏑、金屬鐠;稀土合金有:鐠釹合金、釓鐵合金、鈥鐵合金等。其中生產(chǎn)80噸NdFeB,需要32%的稀土,而稀土中PrNv合金的含量為90%;Dy的含量為10%。外包的50噸中,需要80%的釓鐵合金、10%的鈥鐵合金、10%的PrNv合金。計(jì)算單個(gè)熔煉爐的生產(chǎn)能力工廠采用三班倒的生產(chǎn)方式,每臺(tái)熔煉爐每班生產(chǎn)11塊稀土金屬塊,每塊金屬塊重2Kg。如表31所示。如表32所示。如表32所示。每臺(tái)變壓器能負(fù)載4臺(tái)熔煉爐。加工工藝路線如圖32和圖33所示。分別承擔(dān)原材料的儲(chǔ)存、加工、檢驗(yàn)、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。表33 作業(yè)單位及其用途序號(hào)作業(yè)單元名稱用 途建筑面積m2結(jié)構(gòu)形式備注1原材料庫儲(chǔ)存原料10002電解車間電解、鑄造、剝離30003檢驗(yàn)車間檢驗(yàn)分析6004廢品處理車間粉碎不合格產(chǎn)品及切割廢料2005拋光車間拋光、打磨5006切割車間切割產(chǎn)品5007包裝車間充氬真空、包裝2508成品倉庫成品儲(chǔ)存5009辦公服務(wù)樓辦公室、食堂、休息室等70010備用設(shè)備車間備用設(shè)備儲(chǔ)藏維修處100主要作業(yè)單位及其功能:原材料庫產(chǎn)品金屬釹的原材料金屬釹氧化物、包裝袋都是采用外購的方法獲得,入廠后由原材料庫保存。半成品暫存電解鑄造生產(chǎn)出來的稀土金屬送入半成品庫進(jìn)行儲(chǔ)存。拋光車間對(duì)合格產(chǎn)品進(jìn)行表面拋光處理。包裝車間拋光后的產(chǎn)品經(jīng)過切割處理然后進(jìn)行充氬真空包裝,然后送入成品庫。工廠采取24小時(shí)分3班不間斷生產(chǎn)的生產(chǎn)方式。根據(jù)以上已知條件可知,待布置設(shè)計(jì)的A廠的產(chǎn)品品種單一,產(chǎn)量較大,其年產(chǎn)量為1560噸,屬于大量生產(chǎn),適合按工藝原則布置。如表34所示:表34稀土金屬及其合金的毛重及廢料產(chǎn)品名稱毛重/103t廢料/103t稀土金屬及其合金
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