物流工程课程设计最终版

物流工程课程设计报告

学院：工程技术学院

专业：工业工程

姓名：陈天文

学号：20091477

指导老师：唐秀英老师

设计时间：2012年10月——12月

目录

1. 课程设计任务书 (2)

1.1设计任务： (2)

1.2设计目的： (2)

1.3 设计要求： (3)

2. 现场调研结果分析 (3)

3 车削中间轴的人机作业分析 (6)

3.1车削中间轴的现状 (6)

3.2车削中间轴的问题操作分析 (7)

3.3车削中间轴的改进效果 (8)

4 物料搬运系统的分析与调研 (8)

4.1 物料搬运现状 (9)

4.2车间布局的改进 (11)

4.3改进效果的评价 (13)

5 物流关系及非物流关系分析 (15)

5.1作业单位综合相互关系分析 (15)

5.2绘制位置相关图 (21)

6运用Flexsim模拟检验（具体数据分析见光盘） (21)

6.1系统仿真原理及步骤： (22)

7方案评价与选择 (25)

8 设计体会和心得 (27)

参考文献： (29)

1. 课程设计任务书

1.1设计任务：

1 了解企业（车间）生产产品类型及生产管理方式以及企业（车间）为实现该生产目标需要的物料种类及数量，并对其进行分类，编制物料特征表。

2 了解企业（车间）各类物流的储存或暂存地点，运送方式，搬运设备、路线，搬运过程中有无特殊要求，编制物料搬运路线表等。

3 绘制企业（车间）物料搬运流程图；并分析该企业（车间）物料流转过程中是否存在搬运路线迂回、交叉过搬运路线过程等问题，分析这些问题对企业生产或仓储等环节的不利影响。

4 结合所学专业知识，提出物料搬运系统改善的方法和措施，编制搬运方法汇总表；运用FLEXSIM仿真软件，将优化前后的布臵方案进行模拟演示，以进一步证实设计结果的合理性。

1.2设计目的：

1.让学生较好地掌握物流系统分析的相关理论和方法，学会由产品（作业流程）入手对企业（仓储系统）生产系统进行调研分析，对设计对象的情况、问题有较好的了解。

2.通过对某企业、仓库等布臵设计的实际操作，让学生熟悉系统布臵设计方法中的各种图例符号和表格，掌握设施规划的规范性程序。

3.通过撰写课程设计报告，让学生学会技术文件的编写方法。

4.通过本课程设计，让学生体会本专业课程之间的衔接关系，能够融会贯通，灵活、综合的运用所学理论解决企业面临的实际问题。

1.3 设计要求：

1.每个同学共同完成一个专题的设计，每一个人均须撰写并提交课程设计报告。

2.课程设计报告内容包括：设计课题名称、选题的条件及要求、设计步骤和程序、结果表述、设计心得及存在问题分析。具体内容及要求见“课程设计报告格式”文档。

3.每个同学要认真编写课程设计报告书，必须按时完成各自的任务，做到分工明确、调研细致、设计合理、图表清晰完整、文字表达简明扼要，并打印、装订成册。

2. 现场调研结果分析

23分厂隶属于公司的一个独立的经营体，依托航空管理体系各项生产经营工作均实现规范化，程序化，系统化和制度化。以模具，工装及非标产品的设计加工为主，是一个集设计，制造，安装，调试为一体的专业单位，对内承担公司Y5B飞机，小鹰500飞机，无人驾驶机，汽车，纺织机械等产品工装和模具制造。

23分厂拥有员工90余人，高级工程师5人，技师6人，拥有3181

㎡厂房，拥有数控加工中心，精镗，线切割等一批国内外先进设备113台，分厂在多年生产经营中培养和造就了一支经验丰富，技术过硬，能打硬仗的员工队伍。分厂愿与社会各界秉承“航空报国，强军富民”的宗旨，践行“敬业诚信，创新超越”的理念，积极投身于航空工业集团公司“两融，三新，五化，万亿”战略的伟大实践，立足模具，工装制造，为航空事业的发展和社会的进步作出贡献！

我们从物料入厂到零部件下线这一过程来看，物料在工厂中停顿的地方大体有七个，分别是卸货台，待检区，良品区，配料区，生产区，成品暂放区和成品仓库，这些物料停顿的地方就是工厂物流的结点。

图 1 工厂物流的七大结点

在工厂物流改善中，涉及的部门有三个，分别是货仓部，生产部和生产调度部。主要改善的工作也从这三个部门开始，其中货仓部是

物料和成品存放的结点，改善要点是如何降低库存量和提高库存物品的周转率。

生产部是加工组装的场所，改善生产物流的要点是如何加快物料在生产工序间的移动速度，这涉及到工序的优化，人员动作的标准等改善内容。

生产调度部控制着工厂现场物流的方向，流量和流程，其作业的好坏直接影响着工厂物流最终结果的实现。

在飞机模具生产过程中，使产品增加价值的是加工，而实际上，相当一部分时间则用于非增值的操作（如搬运，等待）。资料表明，搬运费占加工费的25%-40%，搬运及停留时间占工程时间的80%，因搬运作业而引起的事故占工厂发生事故的85%。由此可见，搬运方式的改善能够缩短生产时间、降低耗费的成本、提高产品质量、改善作业环境以及减轻人员疲劳等。搬运的不合理多数由设备的布局不合理引起，要想改善搬运首先要改进车间布局。

以下是零件材料明细表，这也是我们在公司收集的基本零部件资料，

3 车削中间轴的人机作业分析

通过人机操作分析，找出车削中间轴过程中工作人员和机器的待工时间，并运用工作研究的相关方法对待工时间进行改进，以充分利用，提高人和机器的工作效率.

3.1车削中间轴的现状

图2 改善前的人机操作分析图

过去，车削中间轴的流程是：工作人员从料箱里取中间轴→把中间轴装到车床上→开动车床→车削中间轴→等待中间轴车削结束→关闭车床→卸下中间轴→车削号的中间轴放到成品箱（见图2）。

3.2车削中间轴的问题操作分析

图3 改进后的人机操作分析

由上图可以看出整个周程的工作时间是65s，工作人员的工作时间是29s，空闲时间是36s，作业效率是44.6%；车床的工作时间是58s，空闲时间是7s，工作效率是89.2%。工作人员的时间利用率很低，空闲时间大于工作时间，意味着工作人员在其空闲时间内可以再操作一台车床。于是，增加一台车床由该工作人员操作。

3.3车削中间轴的改进效果

通过改进，虽然整个车削的周程时间仍为65s，但工作人员的工作时间提高到58s，是原来的2倍，空闲时间仅剩7s，时间利用率为89.2%，车床1和车床2的工作时间都是58s，空闲时间都是7s，工作效率都是89.2%。工作人员的时间利用率提高了1倍，即在相同的时间内车削中间轴的数量是原来的两倍.

4 物料搬运系统的分析与调研

在飞机模具生产过程中，是产品增加价值的是加工，而实际上，相当一部分时间则用于非增值的操作（如搬运，等待）。资料表明，搬运费占加工费的25%-40%，搬运及停留时间占工程时间的80%，因搬运

作业而引起的事故占工厂发生事故的85%。由此可见，搬运方式的改善能够缩短生产时间、降低耗费的成本、提高产品质量、改善作业环境以及减轻人员疲劳等。搬运的不合理多数由设备的布局不合理引起，要想改善搬运首先要改进车间布局。

我们运用工作研究的基本原理和常用的方法（提问技术和四大原则）分析开料车间存在的问题，最后提出改进意见。

4.1 物料搬运现状

改进前的开料车间布局及加工路线如下图。

图4 改进前的开料车间布局及加工路线图

1.总废料区

2. 钢板存放区

3. 停车区

4. 待剪区5裁板区 6.边料

存放区7.废料区1 8.待磨区9.磨边区10.废料区2 11待洗区12清洗区13.晾干区 14待出组区1 15待出组2

由图可见，开料区可分为十五个工作区域，分别是：钢板存放区，停车区，待剪区，磨边区，清洗区，晾干区，待磨区，待洗区，边料存放区，两个废料区，总废料区和两个待出组区。其中，待剪区需要三个工人（一人将钢板放到剪切机器上，另外两人将剪好的钢板对折放好）进行操作，磨边（一人放上钢板，一人将磨好的钢板取下）和清洗（一人放上钢板，一人将洗好的钢板取下）均需两人。在制品在工作区域内的运输是通过人工手推车完成的。

改进前的开料区工艺流程是：取手推车→将手推车推到钢板存放处→检验钢板→装钢板→钢板运至待剪区→卸下钢板→储存钢板→装上钢板→钢板运至裁剪机旁→裁剪钢板→检验裁剪好的钢板→合格的钢板运到待磨区→卸下钢板→储存钢板→装上钢板→运到磨边机器旁→钢板磨边→检验磨好边的钢板→合格的钢板运到待清洗区→卸下钢板→储存→装上钢板→运到清洗机器旁→清洗钢板→晾干钢板→装钢板→运到待出组区→卸下钢板→储存。

通过以上的分析，可以看出开料车间存在以下几个问题：

①车间布局不合理，搬运路线过长；②在制品库存较多；③整个工艺流程步骤较多。

4.2车间布局的改进

针对以上问题，运用工作研究方法中的四大原则和提问技术进行分析，最后提出改进方案。

四大原则是对工艺流程进行改进，减少不必要的动作，提高工作效率，减轻工作人员的疲劳。提问技术是一种询问考查方法，可对一道工序或一项操作从原因、对象、地点、时间、人员、方法六个方面提出问题对研究对象进行考查，最后提出解决方案。

改进前，由于工作人员的工作基本上处于满负荷状态，没有空闲时间，而且其操作动作相当简单，基本上就是拿起放下，左右手的工作基本平衡，因此，需要改进的地方时如何减轻工作人员的疲劳，缩短搬运距离。

根据上述分析可知，取消待剪区，钢板可直接从其存放处运到裁剪机器旁进行裁剪，且不影响裁剪效率；取消待磨区和待清洗区不仅减少了工人的工作量和在制品的库存量，而且可解决在制品堆放在车间通道上影响车间交通的难题。这样。裁剪好的钢板可直接送去磨边，磨完边的钢板则可直接送到清洗区，不仅节约了时间，而且可实现准时制生产。

裁剪的废料区、磨边的废料区和总废料区合并，裁剪的废料和磨边的废料都送到总废料区存放，便于统一管理，释放空间。

待出组区1和待出组区2合并成一个待出组区，晾干后的产品都送到该待出组区存放。因为实地考察发现，两个待出组区的利用率都没

有达到百分之百，而且又做了大量的改进，待出组区的在制品只会越来越少，由于待出组区2距离晾干区比待出组区1远，且开料大的下一道工序车间离出口1较近，考虑到要尽量缩短搬运距离，所以，将两个待出组区1的位臵。

通过以上几个区域的改进，减少了操作步骤，节约了空间，缩短了搬运距离。

改进后的工艺流程是：取手推车→将手推车推到钢板处→检验钢板→装钢板→钢板运至裁剪机器旁→裁剪钢板→检验裁剪完的钢板→合格的钢板运到磨边机器旁→刚板磨边→检验磨边完的钢板→合格的钢板运到清洗机器旁→清洗钢板→晾干钢板→装钢板→运到待出组区→卸下钢板→储存。

改进后的车间布局如下图所示。

图5 改进后的开料车间布局及加工路线图

4.3改进效果的评价

由下图可以看出，改进后的工艺流程明显减少，操作数量由14减少为8，减少了6项操作；搬运次数由8次减少为5次，搬运距离由26m缩短为18m，共缩短搬运距离8m。在制品储存全部取消，仅留下最后的出组区的存储。检验次数没有减少，因为检验是控制产品质量的必要而有效的手段，只有实施全过程的质量管理才能提高产品的质量，所以检验是必不可少的。

通过一系列的改进，工艺流程减少了，搬运的距离缩短了，在制品基本上实现了零库存，开料车间的工作效率有了明显的提高，而且工

作人员也比改进前轻松了。改进前后的工艺流程比较图如：

图6 改进前后的工艺流程比较图

5 物流关系及非物流关系分析

5.1作业单位综合相互关系分析

物流分析的基础是工艺线路。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有效顺序及移动的强度和数量.一定时间周期内的物料移动量称之为物流强度他是反应工序或作业单位之间相互关系密切程度的基本衡量标准。

用经验估算法求当量物流量：设给定制造系统有n 个作业单位，每两个作业单位i ，j 之间的物流量为ij q (月/年当量kg)，距离为ij d ，则两个作业单位之间的当量物流量为

ij f =ij q ij d

令系统的当量物流量为F ，则

F=m n

i 1j 1

==∑∑

ij q ij d

根据工艺过程表，由生产物流数据及设备间距并根据公式计算可得车间当量物流量表。

表5 车间当量物流量表

通过当量物流量表得到物流关系相关图如下：Array

图7 物流关系相关图

从原料进厂，至各生产车间进行加工，始终离不开物料的流动，厂内各生产车间形成了物流网络生产过程中依赖于物料的流动进行。一方面企业物流要按照生产工艺流程来组织，与生产同步，另一方面，

其范围超出生产过程，物料是否流畅是生产过程连续进行的前提。根

据钢板工艺过程分析和各作业单位对的物流，做出了物流强度汇总表

根据物流强度汇总表各作业单位对之间的物流量，把物流量从大到小依次划分为A、E、I、O、U对于表中没有列出的作业单位对依次为U级，最后列出：

表7 物流强度分析表

非物流关系主要考虑：

1)人机方面指设备操作的方便性等，以及对操作者身心健康的影响；

2)信息流程指在不同部门间的信息流动；

3)人员流程工作人员从一个地方移动到另一个地方

由于各部门间的流动繁多复杂，因此各部门必须妥善地安排，以使各种流动顺畅.

表8 作业单位关系程度等级表：

在定义活动相关性时，主要依据各部门本身的作业需求，以及和其他单位的互相联系关系来决定，依据通常有工作流程设备作业性质、场地状况、安全与卫生、噪音与振动、监督与管理等等。通过对该公司管理层和有经验的操作工人的咨询，得到了该车间的非物流相互关系表如下：

表9 非物流相互关系表

作业单位非物流作业相关图：Array

图8 作业单位非物流作业相关图

本次车间平面布臵设计中由于作业单位较多即使只考虑A和E级关系也可能同时有多个，这就给如何绘制作业单位位臵相关图，造成了困难为了解决这各问题，引入了综合接近程度这一概念，即该作业单位与其他所有作业单位之间量化后的关系密级的总和，这个值的高

低反映了该作业单位在布臵图上是处于中心位臵还是应该处于边缘位