生产车间物料搬运系统设计

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1、装订线 摘要本课题是关于皖南高压电机车间的物料搬运系统的设计。首先， 通过调研了解南华高压电机车间物流区的现状，收集相关数据，主要包括产品以及原材料的种类，数量，业务流程，辅助服务，时间等五大要素，工厂的现有布局情况。对物流区的作业流程进行分析，确定各作业单位的功能。然后画出南华高压电机车间布局图，进而绘制电机生产工艺流程（工艺程序分析、物料型流程图、物流分析）。然后运用SHA方法对南华高压机电车间进行物料搬运系统设计，改善物流区工厂布局，提高空间利用的效率和运营效率。最后，从定量和定性两方面运用加权分析法对布局方案进行评价，得出最佳方案，并编制合理的搬运系统。 关键词：设施布置；搬运系统；车

2、间设计；SHA法；加权分析法ABSTRACTThe topic object of this paper is about the material handling system of Wannan High-voltage Electromotor Workshop. First, we went to the workshop to study the layout of the workshop and collected the necessary data including the type of the material, the quantities, operation f

3、low, supplementary services , the time and the layout. Then we analyzed the operation flow to determine the function of operation units and draw the layout of the workshop and so on. After that, we designed the material handling system of the workshop with the method of SHA to improve the production

4、 efficiency. Finally, in the quantitative and qualitative aspects layout scheme with weighted system is analyzed to get the best plan and design the reasonable handling system. KEYWORDS：Facility Layout；Handling System；Plant Design System；Handling System Analysis；Weighting system.目录第1章 绪论11.1 选题背景及意义

5、11.1.1选题背景11.1.2 选题意义21.2 国内研究现状21.3 物料搬运的研究内容3第2章 生产车间物料搬运系统设计相关理论和方法42.1 物料搬运系统概述与定位42.1.1物料搬运系统的概述42.1.2物料搬运系统的定位42.2 物料搬运系统的目标与原则52.3 物料搬运系统设计的阶段结构82.4 搬运系统设计方法9第3章 搬运系统分析方法SHA103.1 SHA方法简介103.2 SHA方法过程103.2.1搬运系统分析的体系结构103.2.2移动分析103.2.3搬运方法分析113.2.4物料搬运系统评估的量化分析方法简介12第4章 南华高压电机车间物料搬运系统设计14.1南华

6、高压电机车间生产概况14.2南华高压电机车间工艺流程图14.3南华高压电机车间现时布局及搬运及搬运路线34.4南华高压电机车间物流分析与布局改善44.5南华高压电机车间物料搬运系统方案设计64.5.1方案一：64.5.2方案二：134.5.3方案三：194.5.4方案评价及选择最优方案244.5.5最优方案的搬运系统设计26结论1谢辞1参考文献1第1章 绪论1.1 选题背景及意义 1.1.1选题背景 南华集团建于1958年，原名皖南电机厂。作为全国最早试制并生产国家推广的新型节能电机Y系列三相异步电动机的企业之一，1983年即被国家机械部列为定点生产单位。 改革开放以来，经过迁址扩建和技术改造

7、，该公司已成为拥有国内先进工艺和装备，具有较高管理水平的中型企业。公司占地面积18万平方米，总资产2亿元，现有职工980余人，其中工程技术人员百余名（高中级专业技术职称70多人），公司具有年产电动机500万千瓦能力，系“中国机械500强”、“中国电机20强”、“安徽机械工业50强”、“安徽民营企业50强”企业之一，近20年来经济效益综合指数一直位居全国同行业前十位之内。公司已于2002年8月改制为民营股份制企业。 本公司主要产品有：Y系列、Y2系列、Y3系列、Y2E系列、不锈钢系列、Z4直流系列、XQ牵引系列、YD、YDT变极多速系列、YH高滑率系列、YZC低噪声、低振动系列、YEJ电磁制动系

8、列、YCT电磁调速系列、YVF2变频调速系列、YCF抽风系列、YFP直联式风机水泵专用系列、YZ、YZR冶金及起重用系列、YJZ，YJZ2机床专用系列、YB2隔爆型系列、YFB粉尘防爆系列、YGVF辊道用变频调速系列、YS系列等三相异步电动机，YC、YL系列单相异步，YLV低压大功率系列，Y、Y2、YKS、YKK、YRKK中型高压（6KV、10KV）系列，专供出口北美的NEMA标准电动机以及发电机、发电机组等。公司及主导产品已获得ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证、加拿大EEV高效电机认证和美国CUSA、CC认证。其中

9、Y系列、YD系列电动机均获安徽省及原机械部优质产品证书和安徽省名牌产品称号，并先后获“中国电机十佳名优品牌”、“产品质量国家免检证书”和“中国名牌产品”等荣誉。注册商标“南华”牌为安徽省著名商标。 公司一贯奉行“质量第一，信誉至上”的经营宗旨，恪守“以诚相待，服务到位”的商业道德，产品行销国内20多个省、市（区），在东北、华北、华东、华南建有20多个销售分公司，并出口美国、加拿大、俄罗斯、韩国等国和欧盟及东南亚地区，在国内外用户中有较高的声誉。 公司技术力量雄厚，与国家电机科研单位和大专院校有长期密切的协作关系。公司工艺装备先进，管理工作成绩卓著，先后获得过机械部工艺先进单位，安徽省企业管理示

10、范企业，国家二级企业，机械部质量管理奖，安徽省质量管理奖，安徽省质量最佳企业，安徽省技术进步奖，安徽省文明单位，安徽省管理示范企业和全国用户满意服务企业，全国重合同、守信用企业以及全国CAD应用工程示范企业等多项荣誉。 1.1.2 选题意义 企业物料搬运系统的最终目的是在保证企业正常生产的前提下降低搬运成本，保证企业产品在市场上有足够的竞争力。在现代企业中，物料搬运费用一般占产品总成本的20 30左右，机械工业中，物料搬运费用高达35 40，因此，降低物料搬运系统的运行成本是提高企业利润的一条途径。由于我国各地区、各行业发展不平衡的实际情况，各企业的生产类型不一样，只能确定主要的、通用的搬运原

11、则，为企业根据自身情况优化物料搬运系统，提高物料搬运系统的效益。 (1)提高物料活性指数。 (2)物料集装化、单元化(如集装箱化、托盘化、标准箱化)。 (3)大宗散料搬运输送机化。 (4)物料活性指数与搬运设备搬运指数配置合理化。 (5)物料搬运系统直线化(即搬运距离最短)。 (6)物料搬运系统无缝化对接(输送物料尽可能不落地、不装卸，直达式输送)。 (7)合理的、合适的、实用的机械化、自动化、无人化。 (8)物料搬运系统均衡化搬运。 (9)物料搬运系统内搬运设备配置合理化(即系统全能力搬运，避免系统内某些设备由于能力、性能过剩或不足而形成功能上的孤岛)。 (10)重力化搬运。 (11)最大搬

12、运单元化(搬运设备允许的条件下，搬运单元应尽可能大)。 (12)空间最大利用原则(在仓储系统中，尽可能利用空间，减少地价费用)。 (13)安全原则(发生事故是最大的成本浪费)。 现代企业物流系统目前已初步形成了完整的理论、技术和管理方式，成为独立的综合性学科，提高企业现代物流系统的效益，降低物流成本不仅是技术上的问题，也涉及到一系列物流系统的管理问题。也就是说，用现代化的物流技术装备组成的现代物流系统，需要用现代化的管理手段，现代化的思维方式，保证其现代化物流系统的技术能力得到充分的发挥。 1.2 国内研究现状 1996 年国家经贸委将“自动化物流系统”任务列入国家“九五”重点技术开发计划，2

13、000 年又将“企业综合物流系统”列入国家重点创新计划，国家计委又批准了“企业集成自动化”的立项。物流的价值主要体现在以下几个方面：降低企业仓储、搬卸成本，降低企业运营成本，提高顾客服务价值以及提升企业的竞争力等。社会物流总值大幅增长。2003 年，全国社会物流总值达295437 亿元，同比增长27%（按现价计算），明显高于同期GDP 的增长速度。其中：工业品物流总值为249570 亿元，同比增长26.8% ；农产品物流总值为11261 亿元，同比增长2.5%；进口货物物流总值为34193 亿元，同比增长40%；再生资源物流总值为278 亿元，同比增长18.3% ；邮政物流总值为136 亿元，

14、同比增长3.2% ，社会物流总成本占GDP比例继续下降，但比重仍然偏高。2003 年，全国社会物流总成本为24974 亿元，同比增长13.6%，较同期物流总值27.5%的增长速度低13.9% 个百分点。其中：运输成本为14028 亿元，同比增长15.1%；仓储成本为7376 亿元，同比增长15.1%；管理成本为3570亿元，同比增长7.3%。2003 年社会物流总成本占社会物流总值的比重为8.4%，比2002 年又下降了1.1 个百分点。这说明我国社会物流总效益在不断提高。从社会物流总成本与GDP 的比例关系看，1991 年社会物流总成本相当于GDP 的24% ，2003 年缩小到21.4%，

15、这一比例比美国、日本等物流发达国家高出1 倍多3。据统计，目前我国一般工业品，从出厂经装卸、储存、运输等各个物流环节，最终到消费者手中的流通费用，约占商品价格的50%，这些费用上的消耗以及大量存在的库存为物流的发展留下了巨大的空间。 1.3 物料搬运的研究内容 画出南华高压电机车间布局图，进而绘制电机生产工艺流程（工艺程序分析、物料型流程图、物流分析）。然后运用设施规划理论和方法对南华高压机电车间进行物料搬运系统设计，改善物流区工厂布局，提高空间利用的效率，提高运营效率。（1）到现场进行调研，了解物流区的现状，发掘存在的问题，收集相关数据，主要包括产品以及原材料的种类，数量，业务流程，辅助服务

16、，时间等五大要素，工厂的现有布局情况，主要建筑物所占面积。对物流区的作业流程进行分析，确定各作业单位的功能。（2）采用SHA方法对物流区布局进行规划，主要过程为确定工厂的作业单位划分，计算各作业单位间的物流量，进行作业单位相互关系分析、形成综合相互关系图，考虑各作业单位所需面积和实际的可得到的面积，综合各种修正因素和限制条件提出几种布局方案。（3）从定量和定性两方面对布局方案进行评价，得出最佳方案。（4）用工业工程思想方法指导实习过程 第2章 生产车间物料搬运系统设计相关理论和方法2.1 物料搬运系统概述与定位2.1.1物料搬运系统的概述 物料搬运系统是指一系列的相关设备和装置，用于一个过程或

17、逻辑动作系统中，协调、合理地对物料进行移动、储存或控制。能进行物料搬运系统和设备、容器的设计、布置。 2.1.2物料搬运系统的定位企业物料搬运系统的定位是一个比较复杂的问题，由于我国东西部地区的经济发展不平衡，决定了企业物料搬运系统的多样性，既有体现当今世界物料搬运先进科技水平，由无人自动搬运小车、自动化立体仓库、自动化输送机等组成的无人化物料搬运系统，也有还处于上世纪中期的较原始的物料搬运输送线，但不论何种水平，有一点是共同的，即这些物料搬运系统都与企业的经济状况、产品质量要求、劳动力水平的高低、产品的市场竞争力等状况相匹配，也就是说没有什么最好的物料搬运系统，只有最经济、最合适的物料搬运系

18、统。 由于输送机搬运系统在A、B，2点之间连续搬运大量物料，搬运成本低廉，搬运时间比较准确，因而被广泛用于大批量生产的流水线、装配线。实践证明输送机搬运系统是最适于大批量生产方式的搬运系统。因此，输送机搬运系统实际上已成为大批量生产的代名词。这种搬运系统实际上由外部的需求环境来定位，它要求物料型式单一、量大、品种单调，在社会生活水平尚处于温饱阶段时，这种搬运系统与社会相吻合。当社会进入小康，需求呈现多元化、个性化、人性化，这种大批量流水线生产出来的雷同商品，显然无法满足市场要求。这种外部需求反馈到企业的生产环节中要求原有生产线在功能、外形、花色、大小等方面有所调整和变动，传统的大批量流水线搬运

19、系统显得力不从心。 这样的搬运系统对企业的定位来说是不合适的。这种不合适的根本原因源于经济发展从高速走向平稳增长的经济环境的变化，源于人们消费从单调雷同走向多样化的观念的变化，源于大众生活水平从温饱走向小康社会发展的变化。目前，我国经济发展水平正处于这样一个转型期，它的特点是小批量、多品种生产适应变化多端的消费市场。这样的生产方式需要更换大量的工装，搬运大量不同的原材料及零部件，生产线上可能会出现同时组装几种不同的产品或频繁更换组装不同的产品，这些特点，要求企业的物流系统具有一定的应变能力，即物流系统的柔性。这种具有一定柔性的物流系统，对随时应变市场变化的企业来讲是合适的。家电、轻工、电子、汽

20、车制造、卷烟工业等大众需求个性化非常强的产业，其物流系统的定位，就应当是具有相当科技含量的柔性物流系统。 对于矿山、水泥、煤炭等原材料工业企业，外部市场对其产品外形、功能、色彩等的变化要求不大，而对其的需求量不断增加，决定了这些企业的物流系统不需要柔性能力，需要的是不断适应社会需求量增加的要求。因此，能不断大量搬运物料，搬运费用低廉，易实现自动化、无人化的输送机搬运系统理所当然成为这些企业的首选。 传统的企业物流系统的定位思想是首先考虑成本。当今企业对物流系统的定位思想首先是能适应市场的变化，其次才考虑怎样降低物流成本问题。2.2 物料搬运系统的目标与原则企业物料搬运系统的最终目的是在保证企业

21、正常生产的前提下降低搬运成本，保证企业产品在市场上有足够的竞争力。在现代企业中，物料搬运费用一般占产品总成本的20 30左右，机械工业中，物料搬运费用高达35 40，因此，降低物料搬运系统的运行成本是提高企业利润的一条途径。由于我国各地区、各行业发展不平衡的实际情况，各企业的生产类型不一样，只能确定主要的、通用的搬运原则，为企业根据自身情况优化物料搬运系统，提高物料搬运系统的效益。搬运系统设计原则 （1）确定方针原则：了解现有方法和问题，实体上和经济上的限制，彻底了解问题所在，以设定未来的需求和目标。 应用场合:系统需求定位不明，如物料搬运设备的功能和顾客需求内容不合。 （2）规划原则：建立一

22、个计划，包括基本需求和所有物料搬运和储存活动的应变计划。 应用场合:缺乏物料搬运的中长期计划，未排定物料搬运设备的短期使用日程。 （3）系统原则：整合搬运和储存活动，使得系统和活动经济有效，包括进货、检验、储存、生产、组合、包装、仓储、出货、运送等。 应用场合:物料搬运中发生延迟，物料流程中有障碍，因物料短缺导致停机，作业顺序不平衡，设备及车辆停滞未使用，物料运错地点，到货期不准时，多项定单同时出货，在制品控制不良。 （4）单元负载原则：在实务上，合并货品使成单元负载。 应用场合：缺乏使负载单元化及稳定化的设备，未使用托盘搬运的单元负载，内部使用物料未实施单元化。 （5）空间利用原则：充分有效

23、地利用空间。 应用场合：存储空间过度浪费，物料直接堆积在地板上，通道太多，存放空间不足，接受及运送时物料堆放在地板上，不善于使用立体空间。 （6）标准化原则：尽可能把搬运方法和设备标准化。 应用场合:厂内容器缺乏标准化，缺乏单元负载的标准，作业途程未标准化，物料搬运设备缺乏标准化，物料搬运系统未模块化，工作站未模块化，托板架的规格不一致，未按ABC分类存放，未依零件编号顺序储放，零件编号缺乏标准化。 （7）工效原则：了解人类的能力和限制以设计物料搬运设备和程序，使得使用系统的人和系统能有效互动。 应用场合：人工装载技术欠佳，操作者为取物料而移动，用手举升的危险性。 （8）能源原则：考虑物料搬运

24、系统和物料搬运程序的能源消耗。 应用场合：物料搬运设备空转，自动物料搬运设备使用率低，工业机器人使用率低，缺乏能源使用安排以及避免尖峰负荷，电池充电次数太多，照明能源的效率差。 （9）生态原则：使用对环境不良作用最少的物料搬运系统和物料搬运程序。 应用场合：充电区通风不良，环境控制区域隔绝设计不良。 （10）机械化原则：物料搬运过程机械化，以增进效率。 应用场合：利用直接劳动力搬运，搬运设备不足，物料供应的移动技术不合格，用人工装卸托板，缺乏吊车及牵引车。 （11）弹性原则：所使用的方法和设备可以在不同的状况下做不同的工作。 应用场合：固定路径的搬运工作使用可变路径的搬运设备，现有系统无法扩充

25、或转换 （12）简单原则：通过消除减少和合并不需要的移动和设备，以简化搬运。 应用场合：重复搬运，物料流程倒退，存储规划太烦琐。 (13)重力原则：在考虑安全损坏遗失等因素下，尽可能使用重力移动物料。 应用场合：物料由低层往高层移动。 (14)安全原则：遵循安全原则，使用安全的物料搬运系统和方法。 应用场合：简陋，危险的自制搬运设施，工作人员未预先训练，物料搬运设备操作者未受正式训练，没有警卫保护物料，用托板悬吊负载，负载超过地板、货架及结构负荷，设备运作超速，货架未标明正反面，缺乏自动撒水装置及火警警报器，危险性及易燃性的物料未给予明确标示和隔离，消防设备不完整，出入口不安全，没有火灾的应变

26、计划。 (15)电脑化原则：在物料搬运和储存系统使用电脑，以增进物料搬运系统和物料搬运程序对物料和信息的控制。 应用场合：引导式通道轨道缺乏指示记录，出货单未按出货顺序打印，累计的定单以人工分类。 (16)系统流原则：处理物料搬运和储存时，整合数据流动和物流流动。 应用场合：未及时分派设备，物料因书面作业而等待，未使用自动辨识系统，制造前未预先准备零件，接受工作没有事先告知。 (17)布局原则：对所有可行的方案，准备操作顺序和设备设计，接着选择最有效的效果的方案。 应用场合：搬运距离很长，途径交叉，工作场所布置不良，服务区配置不当，检验点位置不当，通道及存储位置未标示，通道长度未规划，缺乏窄道

27、及特窄道存储存储设备，物料搬运设备与出口未配合，停车站没有升降平台，停车站没有围篱，停车站门的数目不恰当，未适度分散接受及运送作业，灯光、加热器及风扇摆设不当，物料存放的通风、空调及温度不适当，物料、人员或设备移动距离过长，墙及天花板隔离不合理。 (18)成本原则：比较不同解决方案的每单位物料搬运成本。 应用场合：掌握过多的物料，搬运设备闲置，过多的承运费用，间接费用很高 （19）维修原则：对所有物料搬运设备，准备预防维修和定期维修的计划。 应用场合：物料搬运设备维修成本过高，未清除过多的废品，负荷梁下垂或货架扭曲，没有预防保养计划。 （20）淘汰原则：考虑产品的生命周期，对过期的设备更新有长

28、期且经济的合理政策。 2.3 物料搬运系统设计的阶段结构 主要原始数据P、Q、R、S、T和分析1 1.物料分类2.布置3.移动分析4.各项移动图表化5.物物料搬运方案的选择 搬运方案比较6.初步搬运规划7.修正和限制需求计算方案一方案二方案三9.方案评价选定的搬运方案 图2-1 SHA流程示意图2.4 搬运系统设计方法1物料搬运的移动型态物料装卸搬运系统根据物料移动可划分成两种不同运行体系： 一是不同物料由原点直接向终点移动，称为直达运行型；二是对不同区域的各类物料进行统一，运用统一的设备依照一定的路线移动， 对物料进行装卸搬运， 称为间接移动体系； 间接移动体系由其移动特性又可分为通路型和中

29、间转运型， 如图2.1.5 所示。1.1直达型直达型是指物料由起点到终点以最短的距离移动。直达型适用于物料流程密度较高， 且移动距离短或适中，应用这种方法较为经济，尤其在处理紧急订单时最有效。1.2通路型通路型是指物料经事先订定的路线到达目的地，而路径相关的不同物料都能共同使用这条路线。通路型适用于搬运密度不高，距离较长，且布置不规则甚至扩散时的物料装卸搬运。1.3中心转运型图2-2中心转运型指物料由起点至终点，往往要经由中间转运站加以分类或指派，然后才送达目的地，此方式也就是由原点移到中心点再移往终点的方式。中心转运型适用于流量不高，距离很长，矩形区域或者控制功能特别重要时的物料装卸搬运。中

30、心转运型AB直线型通路型ABCDACB第3章 搬运系统分析方法SHA3.1 SHA方法简介SHA，是System Handling Analysis 的简称，即物料搬运系统分析，其作用就是得出最佳的物料搬运系统。 3.2 SHA方法过程3.2.1搬运系统分析的体系结构 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩 1、方法结构： 一种解决问题的方法 一系列依次进行的步骤 一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号2、阶段结构： 阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物料进出情况。 阶段二：总体搬运方案

31、确定各主要区域搬运方法， 对搬运路线、设备类型作初步决策。 阶段三：详细搬运方案各主要区域内部各工作地间的 搬运方法。 阶段四：方案实施订购设备、人员培训、安装计划 调试、验收。 3.2.2移动分析设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立相似物料搬运作业与具体布置结合的基础上。1、收集各种移动分析的资料包括：（1）物料的类别和基本特征（2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲程度、路面情况、气 候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）（3）搬运量： 搬运量=物流量*搬运距离2、移动分析方法（1）流程分析法每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成

32、流程图。该方法适合物料品种很少的情况。（2）起止点分析法分两种做法 一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并绘制成搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。 二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制成物料进出表。适合于路线数目多是情况。3、编制搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图将各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。3.2.3搬运方法分析将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元相结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合。这一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表1、

33、确定搬运方法：（1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）（2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号（3）根据物料分类一览表确定运输单元2、方案的修改和限制除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行的问题（如生产和库存的协调）。3、说明和各项需求的计算对修改后的几个初步搬运方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括：（1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；（2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、作业计划、生产流程、道路等）（3）计算搬运设备和人员需求量（4）计算投资和预期经营费用4、方案评价常用费用比较

34、法和加权因素比较法5、搬运方案的详细设计在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法3.2.4物料搬运系统评估的量化分析方法简介 1、搬运活性指数分析（1）概念： 搬运活性指物料的存放状态对搬运作业的难易程度 物料的存放状态散放、装箱、支垫和装车 搬运作业集中、搬起、升起、运走搬运活性指数指搬运某种状态下的物料所需要进行的四项作业中已经不需要进行的作业数目。表3-1搬运活性指数表（2）活性指数分析图是显示物料搬运系统过程中各阶段活性指数变化状况的示意图。该图便于直观地分析和确定改善物料搬运的薄弱环节 图3-12、物料搬运检核表法是一种基本的创造性技法。该方法首先找出物料搬运系统的现

35、存问题（如采用635方法），然后逐项提出处理意见和改进措施，以期达到通过改善搬运来提高生产率的目的。 第 31 页 共 43页第4章 南华高压电机车间物料搬运系统设计4.1南华高压电机车间生产概况南华高压电机车间主要生产高压电机和低压大功率电机。高压电机每日产量大概为3台，低压大功率电机日产量40台/天。所以选取Y2-355中的一个型号作为研究对象，分析南华高压电机车间的搬运系统并设计。4.2南华高压电机车间工艺流程图图4-14.3南华高压电机车间现时布局及搬运及搬运路线图4.24.4南华高压电机车间物流分析与布局改善工厂物流分析工具有：物流路径图、操作表、相关分析图、物流过程表、从至表。本文

36、采用从至表和F-D图来作物流分析，并以物流分析的结果作布局改善。南华高压电机车间现时的整体布局如图4.2所示。高压电机车间按设备功能划分作业单位，共被分为15个单位，按机床或功能命名及代号如下：表4-1 作业单位命名及代号代码名称代码名称代码名称1线圈库6端盖堆放处11成品端盖暂存处2装嵌线圈处7机座堆放处12零配件动态库3定子真空绝缘处8钻床13耐压检测区4成品定子暂存处9喷漆处14低压大功率电机成品库5定子铁芯堆放处10车床15低压大功率电机总装区 依据南华高压电机车间现场的数据，经过分析与计算后得到生产系统的物流从至表如表4-2所示。表4-2 现时的物流从至表至从123456789101

37、1121314151.线圈库180202.装嵌线圈处460303.定子绝缘处46054.成品定子库460605.定子铁芯28056.端盖材料库110107.机座库550108.钻床105109.喷漆处13801010.车床1654511.成品端盖105512.零件库1002013.耐压检测区1380514.成品库15.总装区138050 图4-1由表4-2很容易做出现时的物流F-D图（即流量距离图），如图4.4.2所示。F/kg现时的物流F-D图D/m 图4-3 我们可以把F-D图分成四个区域，物流量大距离小的为第一区域，物流量大而且距离也大的为第二区域，物流量小而且距离也小的为第三区域，物流

38、量小距离大的为第四区域。从图4.4.2中可看出有2对作业单位之间存在距离大物流量也大的情况，这些情况属于第二区域，属于不合理的部分，这就需要对高压电机车间的物流进行改善，将它们调整的其他区域。在这里，每对作业单位之间的物流量是不变的，所以只有改变加工机器的布置。在满足工艺要求的前提下，根据物流量的大小合理的调整机器的布局，就可以得到新的高压电机车间布局，使这不合理的2对作业单位之间的物料搬运距离缩小。4.5南华高压电机车间物料搬运系统方案设计4.5.1方案一： 根据分析，经过真空绝缘处理后暂存在成品定子区的定子搬运到总装区距离远且物流量大，总装完成的半成品电机在搬运到喷漆处喷漆处理时，搬运距离

39、很远而且物流量很大，这样就增加了搬运成本。因此，方案一：改动总装区的位置，把总装区与成品高压电机存放处，改善布局图如图4-4所示。1.移动分析（1）编制主要零件加工流程图表。根据工艺要求，编制定子、转子、机座与端盖的作业流程图表，如表4-3、表4-4 、表4-5所示。 （2）编制搬运活动一览表。为了把收集的资料进行汇总，达到全面了解情况的目的，需要编制搬运活动一览表。在搬运活动一览表中，需要对每条路线、每类物料和每项移动的相对重要性进行标定。一般用五个英文字母来划分等级，即A、E、I、O、U。搬运活动一览表是SHA方法中一项主要文件，因为它把各项搬运活动的所有主要情况都记录在一张表上。依据零件

40、加工流程图表和新的布置方案图，确定各作业单位之间的物料搬运路线，同时，测出各条路线的距离，编制成搬运活动一览表，如表4-6所示。 方案一布局图4-4 表4-3定子加工流程图表每次作业的数量及类别作业符号作业说明载荷质量/kg距离/m 备注1.线圈1 在线圈库2.定子铁芯1 堆在地面上3.线圈运至线圈装嵌处180204.定子铁芯运至线圈装嵌处28055.定子在制品装嵌线圈6.定子在制品运至真空绝缘处460307.定子在制品绝缘处理8.定子成品运至成品定子暂存区46089.定子成品1 放至指定区域表4-4转子加工流程图表每次作业的数量及类别作业符号作业说明载荷质量/kg距离/m 备注1.毛坯转子运

41、至车床1702.毛坯转子1 堆放在待加工区3.毛坯转子车转子毛坯4.成品转子运至总装区165305.成品转子1 放至指定区域端盖毛坯运至钻床1105端盖在制品钻孔端盖成品运至成品端盖暂存处1055端盖成品1 放至指定区域端盖成品运至总装区10525端盖成品1 放至指定区域机座标准件运至机座堆放处550机座标准件1 机座毛坯堆放处机座标准件运至总装区55012机座标准件1 放至指定区域 （2）编制方案二搬运活动一览表。如表4-16所示。表4-16搬运活动一览表公司南华高压电机车间物流量单位kg路线距离/m定子转子成品半成品电机机座和端盖零配件物流量排序路线合计物流量物流条件等级工作量物流量物流条

42、件等级工作量物流量物流条件等级工作量物流量物流条件等级工作量物流量物流条件等级工作量运输工作量/kg*m等级线圈库到装嵌线圈处1518082700O装嵌线圈处到定子绝缘处30460113800A定子绝缘处到成品定子库5460102300O成品定子库到总装区5460112300O定子铁芯到装嵌线圈处5280121400U标准端盖处到钻床511013550U机座库到总装区1255056600E钻床到端盖成品暂存处510514525U端盖成品暂存到总装区2510592625O喷漆处到耐压检测区101380213800A车床到总装处3016564950I零件库到总装区3010073000I耐压检测区到

43、成品库5138046900E总装区到喷漆处101380313800A原材料库到端盖堆放处原材料库到车床 总搬运量752502.布局改善后物流分析 （1）布局改善后的物流从至表。根据搬运活动一览表可以画出布局改善后的物流从至表，如表4-17所示。（2）F-D图（即流量距离图）。布局改进后的F-D图如图4-8所示。 表4-17方案二的物流从至表至从1234567891011121314151.线圈库180152.装嵌线圈处460303.定子绝缘处46054.成品定子库46085.定子铁芯28056.端盖材料库11057.机座库550128.钻床105259.喷漆处13801010.车床165301

44、1.成品端盖1052512.零件库1003013.耐压检测区1380514.成品库15.总装区138010 图4-84.5.4方案评价及选择最优方案加权因素比较法： （1）确定评价因素。如表4-19中考虑因素一览所示。 （2）确定加权值。评价因素中的对生产流程的服务能力因素是最重要的，并确定该因素的加权值为10。而其它因素的加权值如表所示。 （3）评价因素评价等级划分。对于每一个评价因素都有其独立的评价该因素对于布置方案的满足程度，评价等级划分为A、E、I、O、U五个等级，每个等级的含义及评价分值如表4-18所示。 表4-18评价等级及分值等级符号含义评价分值等级符号含义评价分值优A近于完美4

45、尚可O效果一般1良E特别好3差U效果欠佳0中I达到主要效果2表4-19方案评价表各方案简要说明A.方案一B.方案二意见C.方案三D.现有方案考虑因素加权值评价等级和加权等级ABCD1.对生产流程的服务能力10I/20E/30A/40O/102.投资及运行费用8E/24I/16I/16O/83.设备可靠性5E/15E/15I/10E/154.对物料损伤的可能性3E/9E/9A/12I/65.是否便于今后扩展2A/8E/6E/6I/46. 劳动作业强度7I/14E/21A/28O/77.气候条件影响3I/6I/6I/6E/88.工作空间2E/6I/4I/4A/89.对其它产品的生产布局影响5I/1

46、0I/10I/10E/1510.维修和管理费用 4E/12E/12I/8I/8总分12412914089由表4-19可以看出，方案C的总分值大于方案B，而方案B的总分值略大于方案A，方案A的总分值大于方案D，因此方案C为较好方案。4.5.5最优方案的搬运系统设计 （1）搬运系统方案汇总表。从SHA模式可以看出，在SHA中，把制定物料搬运方法叫做“系统化方案汇总”，即确定系统（指搬运的路线系统）、确定设备（装卸和搬运设备）以及确定运输单元（单件、单元运输件、容器、托架以及附件等）。方案一的搬运系统方案汇总表如表4.5.6所示。 （2）各项需求的计算。编制方案一搬运系统需求一览表。如表4.5.7所

47、示。 表4-20搬运系统方案一汇总表表4-21 搬运系统方案一的需求一览表方案名称：搬运方法搬运物件设备和搬运器具人员h.总经费/(元/年)a.按每种方案分别列出b.路线和物料类别c.设备需求量d.投资/元e.经营费/元f.需求数g.费用/（元/年）渠道型系统机座库到总装区有轨小车2000060075000机动平板车和有轨小车2原材料库到端盖堆放处机动平板车1000080001150001原材料库到车床机动平板车共用直接型系统线圈库到装嵌线圈处手推车1200600160000手推小车、机动叉车、手动叉车和行式起重机1装嵌线圈处到定子绝缘处机动叉车24000018000240000共用定子绝缘处

48、到成品定子库机动叉车共用成品定子库到总装区行式起重机100001定子铁芯到装嵌线圈处行式起重机100001标准端盖处到钻床行式起重机100001钻床到总装区行式起重机100001喷漆处到耐压检测区行式起重机100001车床到总装处机动叉车共用零件库到总装区手推小车共用耐压检测区到成品库行式起重机100001结论 本课题是对南华高压电机车间的物料搬运系统进行的设计。首先是对现有布局及其搬运方案进行分析，找到不合理的地方。在此基础上对高压电机车间进行布局和搬运方法改善，分别得出了三种新的方案，即，方案一、方案二和方案三。然后对这些方案进行评价得出最合理的方案，并进行搬运系统的设计。先是对南华高压电

49、机车间进行车间布局调研后，通过对搜集到的资料进行分析，用SHA的方法进行处理后，我得出了以上所述的三个布局方案。在对这几个方案进行分析（SHA方法）后，用因素加权评价方法和优缺点比较之后，找到一个相对最优的方案。在这个相对最优布局中，进行物料搬运系统的设计，其中包括搬运工具和搬运的费用等。使得物料搬运系统比原有的在搬运上节省了人力财力以及时间，并能够保证生产的连续以及高效性，系统可靠安全，并大大减少工人的工作强度。总而言之，在理论上，几个方案比之原有方案都有了一定的改进与明显的优点。具体实施还要经过项目管理与评估。谢辞本论文的完成，得益于安工大大学老师传授的知识，使本人有了完成论文所要求的知识

50、积累，更得益于郜振华老师从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的确定、开题报告准备及论文初稿与定稿中对字句的斟酌倾注的大量心血，在此对郜老师表示感谢！在这里，还要特别感谢大学四年学习期间给我诸多教诲和帮助的管工学院的各位老师，你们给予我的指导和教诲我将永远记在心里！感谢和我一起生活四年的室友，是你们让我们的寝室充满快乐与温馨， “君子和而不同”，我们正是如此！愿我们以后的人生都可以充实、多彩与快乐！感谢我的同学们，谢谢你们给予我的帮助！回首本人的求学生涯，父母的支持是本人最大的动力。父母不仅在经济上承受了巨大的负担，在心里上更有思子之情的煎熬与望子成龙的期待。忆往昔，每次回到家时父母的欣喜之情

51、，每次离家时父母的依依不舍之眼神，电话和信件中的殷殷期待和思念之语，皆使本人刻苦铭心，目前除了学习成绩尚可外无以为报，希望以后的学习、工作和生活能使父母宽慰。此致 敬礼！ 参考文献1 方庆琯. 现代物流设施与规划 M. 北京: 机械工业出版社, 2004.2 方庆琯, 王转. 现代物流设施与规划 M. 北京: 机械工业出版社, 2006.3 易树平, 郭伏编. 基础工业工程 M. 北京: 机械工业出版社, 2006.4 林立千. 设施规划与物流中心设计 M. 北京: 清华大学出版社，2003.5 Fred E.Meyers. 制造设施设计和物料搬运 M. 北京: 清华大学出版社, 2002.6 朱耀祥, 朱立强编著. 设施规划与物流 M. 北京: 机械工业出版, 2004.7 齐二石.