工业工程综合课程设计.pdf

1、武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 摘 要 本文根据给出的减速器 厂的新厂区的面积、 11 个作业空间的面积、 以及减速器各个自制件的加工工艺过程， 通过 SLP 的方法进行设施规划，先进行 P-Q 分析，确定生产类型；再进行物流分析以及非物流分析 ，得到综合强度相关信息，进而确定出各个作业单位之间的综合相关关系；然 后通过线型 图和面积图大致确定出各个作业单位之间的大致位置；最后得出几种布局方案，通过加权法对方案进行挑选和综合评价，得出相对最优的方案，进行详细的布局。这样就完成了减速器厂的大致规划。 第二部分是针对 铣削上挡板的工作台进行人因改善，根据所给出图片上 发现的问题，利用人

2、因工程所学的知识，围绕人因工程 使人工作得更有效 、 更安全 、 更舒适 以及更有效率的目的，对杂乱的工作台进行改善设计。 关键词 ： 设施规划， SLP，人因设计 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 目 录 摘 要 . 1 第 1章 绪论 1 第 2章 设施规划设计 2 2.1 布置设计的分析阶段 . 2 2.1.1 P-product和 Q-quantity分析 . 4 2.1.2 自制件工艺过程分析 . 4 2.1.3 作业单位物流分析 . 11 2.1.4 作业单位非物流关系分析 . 15 2.1.5 作业单位综合分析 . 18 2.1.6 作业单位相互位置分析 . 22 2.

3、2 布置设计的寻优阶段 . 24 2.2.1 作业单位面积相关图 . 24 2.2.2 设计可行的布置方案 . 25 2.3 布置方案的评优阶段 . 25 2.3.1 最终布置方案的确定 . 25 2.3.2 布置方案的思考 26 第 3章 工位人因改进设计 27 3.1 操作者作业环境的人因分析 . 27 3.2 对操作者的工位进行人因改进 . 28 小结 . 33 参考文献 . 33 附录 . 34 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 1 第 1章 绪论 设施规划与设计起源于早期制造业的工厂设计 ，是工业工程的重要分支 。 随着社会的进步与技术的发展，设施规划与设计早已超越了制造业

4、的工厂设计范畴， 形成了一门不但适用于各类生产型企 业 ， 同样也适用于各种服务型企业 的学科。总的来说 ， 设施规划与设计是为新建、扩建或改建的生产系统 或服务系统，综 合考虑相关因素 ， 进行分析、构思、规划、论证 、 设计，作出全面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以达到预期目标为它的研究内容 。 设施规划与设计是根据系统（如工厂、学校、医院、办公楼、商店等）应完成的功能（提供产品和服务），对系统各项设施（如设备、土地、建筑物、公用工程）、人员、 投资等进行系统的规划和设计。即是由原料的接收至成品的装运的全部过程中，将人员、物料及任何一单位的操作所需的机器设备等做最有效的组合

5、与安排，且与工厂内的设备协调，以期获得安全且最大效率与最经济的操作。通过合理的设 施规划使制造程序便捷流畅 (可行性及经济性 )、使物料搬运工作减至最少 (经济性 )、维持空间配置及机具使用的柔性 (调整性 )、维持在制品的高周转率 (经济性 )、对机器设备作有效的投资 (经济性 )、充分利用空间 (经济性 )、 提升人力运用的效率 (经济性 )、提供安全、方便及舒适的工作环境 (安全性 )。 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 2 第 2章 设施规划设计 系统布置设计 （ SLP）是一种条理性很强、物流分析和作业单位关系密切程度分析相结合、寻求合理布置的技术。不仅适用于各种规模或者种

6、类的工厂的新建、扩建或者改建中对设施或设备的不知或调整，也适用于制造 业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时也适用于医院、商店等服务业的布置设计。 SLP 的基本要素是 P（ product，系统物料的种类）、 Q（ quantity，数量）、 R（ routing，路线）、 S（ service，辅助生产与服务过程的部门）、 T（ time，物料流动的时间）。 使用 SLP进行设施规划设计分为三大模块：分析、设计、寻优。 2.1 布置设计的分 析 阶段 根据给出的条件，我们可以得到该减速器厂的 P、 Q、 R、 S、 T的基本信息。 该减速器厂生产的的减速器在给定的条件下一共需要 39

7、 个零部件，其中 33 个零 部件如垫圈、螺母、螺栓、销等标准件采用外购；机盖、机座、大齿轮、轴、端盖、齿轮轴六个零部件为自制 。具体内容如下 表 2.1所示 ： 表 2.1 减速器零部件明细表 产品名称 减速器 产品代号 计划年产量 180000 序号 零件名称 零件代号 自制 外购 总计划需求量 形状 单件重量 /kg 39 垫圈 360000 0.004 38 螺母 360000 0.011 37 螺栓 540000 0.032 36 销 360000 0.022 35 防松垫片 180000 0.010 34 轴端盖圆 180000 0.050 33 螺栓 360000 0.020 3

8、2 通气器 180000 0.030 31 视孔盖 180000 0.050 30 垫片 180000 0.004 29 机盖 180000 2.500 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 3 28 垫圈 1080000 0.006 27 螺母 1080000 0.016 26 螺栓 1080000 0.103 25 机座 180000 3.000 24 轴承 360000 0.450 23 挡油圈 360000 0.004 22 毡封油圈 180000 0.004 21 键 180000 0.080 20 定距环 180000 0.090 19 密封盖 180000 0.050 18

9、 可穿透端盖 180000 0.040 17 调整垫片 360000 0.004 16 螺塞 180000 0.032 15 垫片 180000 0.004 14 游标尺 180000 0.005 13 大齿轮 180000 1.000 12 键 180000 0.080 11 轴 180000 0.800 10 轴承 360000 0.450 9 螺栓 4320000 0.025 8 端盖 180000 0.050 7 毡封油圈 180000 0.004 6 齿轮轴 180000 1.400 5 键 180000 0.040 4 螺栓 2160000 0.014 3 密封盖 180000 0

10、.020 2 可穿透端盖 180000 0.040 1 调整垫片 360000 0.010 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 4 2.1.1 P-product和 Q-quantity分析 根据材料给出的信息， 作出自制件的 P-Q图如下 图 2.1所示 ： 图 2.1 P-Q图 由 P-Q 图可知，生产的产品数量一样多且品种少，因此采用大量生产的方式，按产品原则布置。 2.1.2 自制件工艺过程分析 已知 建筑物的代号 以及相关信息 如 表 2.2所示 ： 表 2.2 建筑物代号及信息表 序号 作业单位名称 用途 建筑面积 (m2) 备注 1 原材料库 储存钢材、铸锭 20 30

11、露天 2 铸造车间 铸造 20 25 3 热处理车间 热处理 20 12 4 机加工车间 车、铣、钻 20 36 5 精密车间 精铣、精镗、磨削 20 36 6 标准件、半成品库 储存外购件、半成品 20 25 7 组装车间 组装变速器 20 36 8 锻造车间 锻造 20 25 9 成品库 成品储存 15 20 10 办公、服务楼 办公室、食堂等 80 60 11 设备维修车间 机床维修 15 25 0 50000 100000 150000 200000 机盖 机座 大齿轮 轴 端盖 齿轮轴 总计划需求量 总计划需求量 P Q 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 5 减速器自制件的

12、清单如 表 2.3所示 ： 表 2.3 减速器自制件清单 产品名称 减速器 产品代号 160 计划年 产量 180000 序号 零件名称 零件代号 自制 外购 总计划需求量 形状 单件重量 /kg 29 机盖 180000 2.500 25 机座 180000 3.000 13 大齿轮 180000 1.000 11 轴 180000 0.800 8 端盖 180000 0.050 6 齿轮轴 180000 1.400 自制件加工工艺过程如下： 表 2.4 机盖加工工艺过程表 产品名称 件号 材料 单件质量 /kg 计划年产量 年产总质量 /kg 机盖 29 HT200 2.500 18000

13、0 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率 （ %） 1 原材料库 备料 2 铸造车间 铸造 78 3 机加工车间 粗铣、镗、钻 85 4 精密车间 精铣、精镗 95 5 半成品库 暂存 表 2.5 机座加工工艺过程表 产品名称 件号 材料 单件质量 /kg 计划年产量 年产总质量 /kg 机座 25 HT200 3.000 18000 序号 作业单位名称 工序内容 工序材 料利用率 （ %） 1 原材料库 备料 2 铸造车间 铸造 75 3 机加工车间 粗铣、镗、钻 85 4 精密车间 精铣、精镗 95 5 半成品库 暂存 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 6 表 2.6 大

14、齿轮加工工艺过程表 产品名称 件号 材料 单件质量 /kg 计划年产量 年产总质量 /kg 大齿轮 13 40Cr 1.000 18000 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率 （ %） 1 原材料库 备料 2 锻造车间 锻造 （ 正火） 80 3 机加工车间 车、铣、镗、钻 80 4 热处理车间 调质 5 机加工车间 滚齿 87 6 热处理车间 渗碳淬火 7 精密车间 磨 96 8 半成品库 暂存 表 2.7 轴加工工艺过程表 产品名称 件号 材料 单件质量 /kg 计划年产量 年产总质量 /kg 轴 11 Q275 0.800 18000 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用

15、率 （ %） 1 原材料库 备料 2 机加工 车间 粗车、磨、铣 80 3 精密 车间 精车 90 4 热处理车间 渗碳淬火 5 精密车间 磨 98 6 半成品库 暂存 表 2.8 齿轮轴加工 工艺表 产品名称 件号 材料 单件质量 /kg 计划年产量 年产总质量 /kg 齿轮轴 6 Q275 1.400 18000 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率 （ %） 1 原材料库 备料 2 锻造车间 锻造 3 热处理车间 正火 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 7 4 机加工车间 粗车、铣、钻 80 5 热处理车间 探伤、调质 6 机加工车间 半精车、滚齿、铣键槽 80 7 热

16、处理车间 齿部渗碳淬火 8 精密车间 磨 98 9 半成品库 暂存 表 2.9 端盖加工工艺过程表 产品名称 件号 材 料 单件质量 /kg 计划年产量 年产总质量 /kg 端盖 8 HT200 0.050 18000 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率 （ %） 1 原材料库 备料 2 铸造车间 铸造 70 3 机加工车间 精车 80 4 半成品库 暂存 在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观地反映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的 物流 量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况 ，各自制件的工艺过程图如图2

17、.22.7所示。 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 8 1原 材 料24561 5 7 . 2废 料8 3 . 6废 料2 3 . 7废 料7 1 4 . 55 5 7 . 34 7 3 . 74 5 0 . 01原 材 料24562 2 2 . 9废 料1 0 0 . 3废 料2 8 . 4废 料8 9 1 . 66 6 8 . 75 6 8 . 45 4 0 . 0图 2.2 机盖工 艺过程 图 （单位： t） 图 2.3 机座工艺过程图 （单位： t） 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 9 1原 材 料84363 3 6 . 74352 6 9 . 46 7 . 3废

18、 料2 1 5 . 55 3 . 9废 料2 1 5 . 5废 料1 8 7 . 52 8 . 01 8 7 . 57 . 5废 料1原 材 料83464 0 1 . 853 2 1 . 45 . 1废 料4 0 1 . 84 0 1 . 81 4 4 . 7废 料2 5 7 . 12 5 7 . 12 5 2图 2.4 大齿轮工艺过程图 （单位： t） 图 2.5 齿轮轴工艺过程图 （单位： t） 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 10 1原 材 料45362 0 4 . 151 6 3 . 34 0 . 8废 料1 4 6 . 91 6 . 4废 料1 4 6 . 91 4 4

19、. 0废 料2 . 91原 材 料2464 . 8 5废 料2 . 2 5废 料1 6 . 11 1 . 2 59 . 0图 2.6 轴工艺过程图 （单位： t） 图 2.7 端盖工艺过程图 （单位： t） 减速器的安装顺序是大齿轮装在轴上，再装到机座上，然后装齿轮轴，装上机盖，最后安装端盖，因此可得出减速器的 总的 加工工艺图 2.8 如下 (从左到右依次是外购件、端盖、机盖、齿轮轴、大齿轮、轴、机座 ): 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 11 1原 材 料24562 2 2 . 9废 料1 0 0 . 3废 料2 8 . 4废 料8 9 1 . 66 6 8 . 75 6 8

20、. 45 4 0 . 01原 材 料24561 5 7 . 2废 料8 3 . 6废 料2 3 . 7废 料1原 材 料84363 3 6 . 77 1 4 . 55 5 7 . 34 7 3 . 74 5 0 . 052 6 9 . 46 7 . 3废 料2 1 5 . 58 1 . 9废 料1 8 7 . 51 8 7 . 57 . 5废 料1原 材 料45362 0 4 . 11 6 3 . 34 0 . 8废 料1 4 6 . 91 9 . 3废 料1 4 4 . 0废 料2 . 91原 材 料2464 . 8 5废 料2 . 2 5废 料1 6 . 11 1 . 2 59 . 079

21、1 4 6 . 91原 材 料83464 0 1 . 855 . 1废 料4 0 1 . 84 0 1 . 8废 料2 5 7 . 12 5 21 4 4 . 73 2 1 . 46外 购 件7 5 5 . 4 6图 2.8 减速器加工工艺过 程图 （单位： t） 2.1.3 作业单位 物流分析 为了计算出运往各车间的物流量，我们以机盖为例计算其加工过程中运往各车间的物流量 （ 单位： t） 如下表 2.10所示 ： 表 2.10 机盖物流量表 机盖 工艺路线车间 1 2 4 5 6 运入车间物流量 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 12 在加工过程中会不可避免的产生加工废料，也就是

22、材料的利用率不一定是百分之百，如铸造、锻造、机加工等都会产生废料，因此在计算自制件毛胚的质量时从需求量开始计算。由机盖的需求量和单件质量可得 ： 处需要的产品质量为： 2.5 180=45 精密车 间的材料利用率是 95%，因此流入处的产品质量为： 450 95%=473.7 由此类推，处需要的产品质量为： 473.7 85%=557.3 处需要的产品质量为： 557.3 78%=714.5 处需要的产品质量为： 714.5 100%=714.5 同理可得出其余五个自制件在加工过程中流入各个建筑物的质量如下： 表 2.11 自制件运量表 (单位： t) 机盖 工艺路线车间 1 2 4 5 6

23、运入车间物流量 714.5 714.5 557.3 473.7 450 机座 工艺路线车间 1 2 4 5 6 运入车间物流量 891.6 891.6 668.7 568.4 540 大齿轮 工艺路线车间 1 8 4 3 4 3 5 6 运入车间物流量 336.7 336.7 269.4 215.5 215.5 187.5 187.5 180 轴 工艺路线车间 1 4 5 3 5 6 运入车间物流量 204.1 204.1 163.3 146.9 146.9 144 齿轮轴 工艺路线车间 1 8 3 4 3 4 3 5 6 运入车间物流量 401.8 401.8 401.8 401.8 321

24、.4 321.4 257.1 257.1 252 端盖 工艺路线车间 1 2 4 6 运入车间物流量 16.1 16.1 11.25 9 标准件 存放在半成品车间， 可以计算出标准件一共有 75.546t 在使用时从半成品车间搬运至组装车间，因此 作出物流从至表 (单位： t)和物流路线表如表 2.12和表 2.13。 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 13 表 2.12 物流从至表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 合计 1 1622.2 204.1 738.5 2564.8 2 1237.3 1237.25 3 938.7 591.5 1530.2 4 981.5 1205.4

25、 9 2195.9 5 146.9 1566 1712.9 6 2330.46 2330.46 7 2330 2330.46 8 401.8 269.4 671.2 9 0 合计 1622.2 1530.2 2649.5 1796.9 1575 2330.46 738.5 2330 14573.17 表 2.13 物流 路线表 路线 物流量 /t 路线 物流量 /t 1-2 1622.2 4-6 9 1-4 204.1 5-3 146.9 1-8 738.5 5-6 1566 2-4 1237.3 6-7 2330.46 3-4 938.7 7-9 2330.46 3-5 591.5 8-3

26、401.8 4-3 981.5 8-4 269.4 4-5 1205.4 0 对往返路线进行处理得到如下的物流强度表和物流强度图如表 2.14所示 ： 表 2.14 物流强度表 路线 物流量 /t 路线 物流量 /t 6-7 2330.46 1-8 738.5 7-9 2330.46 3-5 738.4 3-4 1919.6 8-3 401.8 1-2 1622.2 8-4 269.4 5-6 1566 1-4 204.1 2-4 1237.3 4-6 9 4-5 1205.4 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 14 图 2.9 物流强度图 由物流关系图的要求可知 AEIOU各个级别

27、的数量如下： 表 2.15 物流强度等级划分 物流强度等级 符号 物流路线比例 （ %） 承担的物流量比例 （ %) 超高物流强度 A 10 40 特高物流强度 E 20 30 较大物流强度 I 30 20 一般物流强度 O 40 10 忽略搬运 U 表 2.16 作业单位物流强度等级 路线 物流量 /t 物流量累计 % 6-7 2330.46 0.159914 A 7-9 2330.46 0.319829 A 3-4 1919.6 0.45155 E 1-2 1622.2 0.562864 E 5-6 1566 0.670322 E 2-4 1237.3 0.755225 I 4-5 120

28、5.4 0.837938 I 1-8 738.5 0.888614 I 3-5 738.4 0.939282 I 8-3 401.8 0.966853 O 2330.46 2330.46 1919.6 1622.2 1566 1237.3 1205.4 738.5 738.4 401.8 269.4 204.1 9 0 500 1000 1500 2000 2500 6-7 7-9 3-4 1-2 5-6 2-4 4-5 1-8 3-5 8-3 8-4 1-4 4-6 系列 1 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 15 8-4 269.4 0.985339 O 1-4 204.1 0.

29、999345 O 4-6 9 0.999962 O 在进行设施 规划选址时，因为不知道不同区域之间的物流强度，故将物流量当作物流 强度进行处理，得出 物流强度相关图如 图 2.10所示： 1234567891 . 原 材 料 库2 . 铸 造 车 间4 . 机 加 工 车 间5 . 精 密 车 间6 . 标 准 件 半 成 品 库7 . 组 装 车 间8 . 锻 造 车 间9 . 成 品 库3 . 热 处 理 车 间AAEEEII IIOOOO1 0 . 办 公 服 务 楼1 1 . 设 备 维 修 间1 01 1图 2.10 物流强度相关图 其中， U级关系已经忽略。 2.1.4 作业单位非

30、物流关系分析 物流分析所得到的是定量的相互关系，但是各作业单位之间还存在着其他的关系。辅助设施与生产部门之间常常没有物流关系，但必须考虑它们之间的密切关系，像维修车间、办公服务楼与生产区都的一定的密切关系。这就是作业单位之间的 非物流关系 。非物流关系的等级分布和数量值如表 2.17 所示， 表 2.18 和表 2.19 列出的是在该减速器场内各作业单位之间的非物流关系因素和各作业单位之间非物流关系相互等级。 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 16 表 2.17 作业单位相互关系等级表 符号 A E I O U X 意义 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近 颜色 红色

31、桔黄 绿色 蓝色 无色 棕色 量化值 4 3 2 1 0 -1 线条数 4 3 2 1 0 1条折线 比例（ %） 25 310 515 1025 4580 根据需要 该减速器厂一共有 11 个作业单位，两两关系共有 n （ n-1） 2=11 （ 11-1） 2=55个。则 A级有 23个， E级有 26个 ， I级有 39个， O级有 614个， U级有 2544个。 表 2.18 减速器 各作业单位关系密切程度理由 编号 理由 编号 理由 1 工作流程的连续性 5 安全和污染 2 生产服务 6 振动 3 物料搬运 7 人员联系 4 管理方便 8 联系频繁程度 表 2.19 作业单位基准相

32、互关系等级表 字母 一对作业单位 密切程度的理由 A 标准件、半成品库和组装车间 ； 组装车间和成品库 工作流程的连续性 E 原材料库和铸造车间； 热处理 车间 和机加工车间、 精密 车间；设 备维修车间和组装车间 ； 搬运物料的数量和形式 ； 服务的频繁和紧急程度 ；工作流程的连续性 I 办公服务楼 与 原材料库、标准件半成品库、成品库 、机加工车间 ；铸造车间和机加工车间；机加工车间和精密车间；精密车间和标准件半成品库；原材料和锻造车间 搬运物料的质量、次数 （ 大件物料搬运） ； 服务频繁的程度 ；信息传递与紧急情况处理 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 17 O 原材料库和机

33、加工车间； 机加工车间和标准件半成品库 ；办公服务楼、组装车间、设备维修车间； 设备维修车间和热处理车间、机加工车间、 精密车间 、铸造车间、锻造车间 联系频繁程度，管理方便 ；工人的流动量 U 热处理车间和原材料库、铸造车间；精密车间和原材料库、铸造车间；标准件半成品库和原材料库、铸造车间、热处理车间；组装车间和原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间；锻造车间和铸造车间、热处理车间、机加工车间 、标准件半成品库、组装车间；成品库和原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、锻造车间；办公服务楼和精密车间；设备维修车间和原材料库、成品库 接触不多、不常联

34、系 联系密切程度不大 X 办公 服务楼与铸造车间、热处理车间 、 锻造车间 ； 精密车间和 锻造车间 灰尘、噪声 、振 动、异味、烟尘 由此可得出 11个作业单位之间的非物流强度相关图如图 2.11所示： 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 18 1234567891 . 原 材 料 库2 . 铸 造 车 间4 . 机 加 工 车 间5 . 精 密 车 间6 . 标 准 件 半 成 品 库7 . 组 装 车 间8 . 锻 造 车 间9 . 成 品 库3 . 热 处 理 车 间1 0 . 办 公 服 务 楼1 1 . 设 备 维 修 间1 01 1A / 1A / 1E / 3E / 1

35、E / 1E / 8I / 4I / 3I / 4I / 4I / 1I / 1I / 3O / 1O / 1UO / 7O / 4O / 2O / 2O / 2O / 2O / 2X / 5X / 5I / 2X / 5X / 6图 2.11 非物流强度相关图 2.1.5 作业单位综合分析 该减速器厂每年生产 180000 台减速器，是大批量生产，属于典型的生产工厂，零部件的物流量很大 ，在进行综合分析时要着重考虑物流量的相关程度。在这个因素的影响下，我将物流和非物流的相对重要性用 2:1 来进行处理，即 m： n=2： 1； 通过公式： CRij=mMRij+nNRij 可以得出两作业单位

36、 i 和 j 之间的相互密切程度 （ 其中 MRij 和 NRij 分别是物流相互关系等级和非物流相互关系等级），随后就可以按 CRij的值再来划分综合等级。综合关系中各档的比例可以按照作业单位相互关系等级来进行控制 。 作业单位一共有 11个，故作业单位对 N=11 （ 11-1） 2=55， 综合相互关系的分值 =2/3 物流相互关系分值 +1/3 非物流相互关系分值； 可以得出综合关系表如表 2.20所示 : 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 19 表 2.20 作业单位 综合关系表 作业单位对 物流相互关系 非物流相互关系 综合相互关系 等级 分数 等级 分数 分数 等级 1

37、 2 E 3 E 3 3.00 E 1 3 U 0 U 0 0.00 U 1 4 O 1 O 1 1.00 O 1 5 U 0 U 0 0.00 U 1 6 U 0 U 0 0.00 U 1 7 U 0 U 0 0.00 U 1 8 I 2 I 2 2.00 I 1 9 U 0 U 0 0.00 U 1 10 U 0 I 2 0.67 O 1 11 U 0 U 0 0.00 U 2 3 U 0 U 0 0.00 U 2 4 I 2 I 2 2.00 I 2 5 U 0 U 0 0.00 U 2 6 U 0 U 0 0.00 U 2 7 U 0 U 0 0.00 U 2 8 U 0 U 0 0.

38、00 U 2 9 U 0 U 0 0.00 U 2 10 U 0 X -1 -0.33 X 2 11 U 0 U 0 0.00 U 3 4 E 3 E 3 3.00 E 3 5 I 2 E 3 2.33 I 3 6 U 0 U 0 0.00 U 3 7 U 0 U 0 0.00 U 3 8 O 1 U 0 0.67 O 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 20 3 9 U 0 U 0 0.00 U 3 10 U 0 X -1 -0.33 X 3 11 U 0 O 1 0.33 U 4 5 I 2 I 2 2.00 I 4 6 O 1 O 1 1.00 O 4 7 U 0 U 0 0.0

39、0 U 4 8 O 1 U 0 0.67 O 4 9 U 0 U 0 0.00 U 4 10 U 0 I 2 0.67 O 4 11 U 0 O 1 0.33 U 5 6 E 3 I 2 2.67 E 5 7 U 0 U 0 0.00 U 5 8 U 0 X -1 -0.33 X 5 9 U 0 U 0 0.00 U 5 10 U 0 U 0 0.00 U 5 11 U 0 O 1 0.33 U 6 7 A 4 A 4 4.00 A 6 8 U 0 U 0 0.00 U 6 9 U 0 U 0 0.00 U 6 10 U 0 I 2 0.67 O 6 11 U 0 U 0 0.00 U 7 8

40、 U 0 U 0 0.00 U 7 9 A 4 A 4 4.00 A 7 10 U 0 O 1 0.33 U 7 11 U 0 E 3 1.00 O 8 9 U 0 U 0 0.00 U 8 10 U 0 X -1 -0.33 X 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 21 8 11 U 0 U 0 0.00 U 9 10 U 0 I 2 0.67 O 9 11 U 0 U 0 0.00 U 10 11 U 0 O 1 0.33 U 在得出的综合关系表中，作业单位之间相互等级关系分布情况如表 2.21 和图 2.12 所示 ： 表 2.21 等级分布表 等级 分值分布 数量 占比 理论占

41、比 A 3.67以上 2 3.64% 2%5% E 2.673.67 3 5.45% 3%10% I 1.672.67 4 7.27% 5%15% O 0.671.67 9 16.36% 10%25% U 00.67 33 60.00% 45%80% X 0以下 4 7.27% 根据需要 1234567891 . 原 材 料 库2 . 铸 造 车 间4 . 机 加 工 车 间5 . 精 密 车 间6 . 标 准 件 半 成 品 库7 . 组 装 车 间8 . 锻 造 车 间9 . 成 品 库3 . 热 处 理 车 间1 0 . 办 公 服 务 楼1 1 . 设 备 维 修 间1 01 1AAE

42、EEIIIIOOOOOOOOXXXXO图 2.12 作业单位 综合相关图 武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 22 2.1.6 作业单位相互位置分析 通过 A、 E、 I、 O、 U、 X 分别代表 4、 3、 2、 1、 0、 -1 分将 上述得到的 综合关系图进行量化 ，得到 11 个作业单位的综合接近程度表 2.22（ 如 A-4 表示关系为 A 级，分值为4分） 表 2.22 综合接近程度表 作业单位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 合计 1 E-3 U-0 O-1 U-0 U-0 U-0 I-2 U-0 O-1 U-0 7 2 E-3 U-0 I-2 U-0

43、U-0 U-0 U-0 U-0 X-1 U-0 4 3 U-0 U-0 E-3 I-2 U-0 U-0 O-1 U-0 X-1 U-0 5 4 O-1 I-2 E-3 I-2 O-1 U-0 O-1 U-0 O-1 U-0 11 5 U-0 U-0 I-2 I-2 E-3 U-0 X-1 U-0 U-0 U-0 6 6 U-0 U-0 U-0 O-1 E-3 A-4 U-0 U-0 O-1 U-0 9 7 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 A-4 U-0 A-4 U-0 O-1 9 8 I-2 U-0 O-1 O-1 X-1 U-0 U-0 U-0 X-1 U-0 2 9 U-0 U-0

44、 U-0 U-0 U-0 U-0 A-4 U-0 O-1 U-0 5 10 O-1 X-1 X-1 O-1 U-0 O-1 U-0 X-1 O-1 U-0 -1 11 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 O-1 U-0 U-0 U-0 1 合计 7 4 5 11 6 9 9 2 5 -1 1 58 根据作业单位的综合接近程度表 进而得到综合关系的接近程度的排序表 如 2.23所示 : 表 2.23 综合关系接近程度排序表 作业单位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 综合接近程度 7 4 5 11 6 9 9 2 5 -1 1 排序 4 8 6 1 5 2 3 9 7

45、11 10 综合接近程度分值越高，说明该作业单位越靠近布置图的重心位置，越低则越靠近边缘 。作业单位之间的相互位置 布置步骤如下： （ 1） 先考虑具有 A 级关系的个作业对 6-7和 7-9。作业单位 6和 7的分值相同，但是作业单位 6 和其他的作业单位联系较为紧密，如 E 级的 5-6， O 级的 4-6,6-10，所以将作武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 23 业单位 6 置于中心位置，与其成 A 级关系的作业单位 7 与之相邻，用一单位的四根红直线画出；与其成 E级关系的作业单位 5用两单位的三根橘色直线画出； （ 2） 取分值也是 9 分的作 业单位 7，它和作业单位 9

46、 为 A 级关系，也是用四根红直线连接；作业单位 10与作业单位 9和 6均为 O级关系 ，用四单位的一根蓝色直线连 接 ； （ 3） 取分值为 11分的作业单位 4，它与作业单位 6为 O级关系，用四单位的一根蓝色直线连接；用两单位的三根橘色直线将与作业单位 4成 E级关系的作业单位 3连接； （ 4） 再看排名第四的作业 单位 1，它与作业单位 4 成 O 级关系，与作业单位 2 成 E级关系，根据连线规则与其相连。 不能靠近的作业单位用棕色的虚线 连接，得到线型图如 2.13所示。 46791 0531821 1图 2.13 线型图 在这个线型图中，满足了分值越大的作业单位越靠近重心位置

47、、 分 值越低的作业单位越靠近边缘的原则，不能靠近的作业单位也尽量远离 。作业单位 10 和作业单位 1、作业单位 4 之间为 O 级关系，图上没有画出。若将作业单位 10 与作业单位 11 的位置互换，则使得作业单位 1和 11的距离缩短，但作业单位 2为铸造车间，作业单位 10为办公服务武汉理工大学 工业工程综合课程 设计说明书 24 楼，铸造产生的粉尘、 气味等污染会严重影响办公和服务，因此选择如图所示的布置方法。 2.2 布置设计的寻优阶段 2.2.1 作业单位面积相关图 根据所给的资料信息可知，新厂区以及十一个作业 单位的面积如表 2.24所示。 表 2.24 各作业单位面积 序号 作业单位名称 建筑面积 (m2) 新厂区 200 150 1 原材料库 20 30 2 铸造车间 20 25 3 热处理车间 20 12 4 机加工车间 20 36 5 精密车间 20 36 6 标准件、半成品库 20 25 7 组装车间 20 36 8 锻造车间 20 25 9 成品库 15 20 10 办公、服务楼 80 60 11 设备维修车间 15 25 我们可以根据给出的场地面积、各 作业单位的面积 和十一个作 业单位相互位置关系图 得到 如图 2.14所示的 面积相关图。 1 原材料库 2 铸造车间 3 热处理车间 4 机加工车间 5 精密车间 6 标准件、半成品库 7 组装车