1、1 1 液压转向器的工作原理及运用简介 1.1 液压 转向器简介 液压转向器：即液压动力式转向器。转向器 (也常称为转向机 )是完成由旋转运动到直线运动 (或近似直线运动 )的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。 液压转向器是由随动转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全液压转向器。 它与供油泵、溢流阀（或分流阀）、转向油缸及其它连接附件组成的全液压转向系统，广泛应用于农业机械、船业机械、园林机械、道路养护机械、林业机械、工程机械和矿山机械等低速重载车辆上。驾驶人员通过它可以用较小的操纵力实现
2、较大的转向力控制，并且性能安全、可靠，操纵轻便、灵活。开心型：转向器处于中位（不转向）时，供油泵与油箱相通。开心型转向系统中使用的是定量液压泵。闭心型转向器中位处于断路状态 (闭芯 ),即当转向器不工作时 ,液压油被转向器截止 , 转向器入口具有较高的压力。闭芯型转向系统中使用的是压力补偿变量泵。负载传感型转向器能够传递负载信号到优先阀，通过优先阀优先控制转向系统所需流量。根据压力传感信号的控制方式，分为动态传感型和静态传感型。 负载回路 反应型：在转向器处于中位即驾驶员没有进行车辆转向操作的时候，转向油缸两侧直接连接到摆线副上，方向盘上可以感受到转向油缸上受到2 的外力。 无反应型：在转向器
3、处于中位即驾驶员没有进行车辆转向操作的时候，两油缸截止，方向盘上不能感受转向油缸上受到的外力。 1.2 液压转向器的工作原理 液压转向器：即液压动力式转向器。转向器 (也常称为转向机 )是完成由旋转运动到直线运动 (或近似直线运动 )的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。 液压转向器是由随动转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全液压转向器。它与供油泵、溢流阀（或分流阀）、转向油缸及其它连接附件组成的全液压转向系统，广泛 应用于农业机械、船业机械、园林机械、道路养护机械、林业机械、工程机械和矿
4、山机械等低速重载车辆上。驾驶人员通过它可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且性能安全、可靠，操纵轻便、灵活。 1.3 液压转向器的分类 转向器按结构形式可以分为多种类型。目前较为常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球 -齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。如果按助力形式，又可分为机械式（无助力）和动力式（有助力）。其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、电助助力式、电液助力式等种类。 （ 1） 齿轮齿条转向器 齿轮齿条 式转向器收是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮转动时，齿条变作直线运动。又是，烤翅调制解来带动横拉杆，就可以
5、转动转向器。所以，这是一种最简单的转向器。它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵活，体积小，可以直接带动横拉杆。在汽车上得到广泛应用。 （ 2） 蜗杆曲柄指销式转向器 蜗杆曲柄指销式转向器适宜蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支撑在曲柄上，曲柄与转向器摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自传 ，一3 边绕着摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构式转向轮偏转。这种转向器常用于转向力比较大上网载货汽车上。 （ 3） 循环球式转向器 循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速
6、，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，是连杆臂摇动，连杆臂再使拉杆和横拉杆做直线运动，改变齿轮的方向。循环球式转向器的原理相当于利用了螺母于螺栓在旋转过程中的相对移动，而在螺纹与螺纹 之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动，循环球式故而得名。 （ 4）齿轮齿条液压助力转向器 齿轮齿条液压助力转向器，是相对于齿轮齿条机械转向器而言的，主要是增加了转向油泵、转向油壶、转向油管、转向阀、转向油缸等部件，以期达到改善驾驶员手感，增加转向助力的目的的转
7、向装置。 1.4 液压转向器的结构 结构简介： 齿轮齿条式动力转向器的组成由控制阀、机械转向器、助力缸三大部分组成。控制阀为结构先进、灵敏性高、国外普遍应用的转阀。机械转向器为齿轮齿条式。下面分别介绍：（ 1）控制阀：由扭杆 1、输入轴 2、阀套 3、等零件组成的常开式转阀。通过输入轴 2 和阀套 3 的预开间隙使液压油输入左右两油腔。（ 2）机械转向部分：为齿轮齿条式，由齿轮轴、齿条活塞总成及转向拉杆三 大部分组成。助力缸为金属壳体，内部的齿条活塞将其分成左右两个油腔，并分别与控制阀的两个油口相联。 1）中间位置：汽车直线行驶（转向盘不动）时，油泵供给液压油从进油口进入， 经过转阀的预开间隙
8、后，由于此时转阀不动，液压油从回油口到油罐，此时转向器两个工作腔油压相同不产生助力。（ 3）转向过程 :当转动转向盘时，使阀套与输入轴之间阀槽间隙发生变化，从而使得流向两个工作腔的液压油形成油压差。该油压差作用在活塞上推动活塞克服转向阻力而产生位移，从而带动转向拉杆总成移动实现助力转向。（ 4）回位过程 :转向完成后，转向盘上的力消失，由于在扭杆弹力的作用使输入轴回到相对阀套的平衡位置，转向器两个工作油腔的油压差随之消失然后在汽车前轮自动回正力4 矩的作用下，汽车将向直线行驶位置运动，直至回到汽车直行 位置为止。（ 5）路感效应 :路感效应即产生转向感觉的能力。当驾驶员施力于转向盘上时，也就同
9、时作用于转向器的扭杆上并使之产生扭转变形。而此变形量取决于车轮转向阻力；当转向阻力增大时，则此变形量也增大。因此驾驶员可以根据他加在转向盘上力的大小来判断转向阻力的变化，以获得 “路感 ”效应。 1.5 BZZ3-125 全液压转向器 本图采用 BZZ3-125 全液压转向器 . （一）主要技术参数 先导油路工作压力（由控制油路溢流阀调定）： 2.5MPa 理论排量： 125mL/r 公称流量（指方向盘 60r/min）： 7.5L/min （二）主要结构及工作原理 全液压转向器主要由随动转阀和计量马达组成。随动转阀包括阀芯、阀套、阀体，控制油流方向。由定子，转子，实现计量马达的功能，以保证出
10、口油量与方向盘的转角成正比。转动方向盘，当有油通过计量马达时，通过转子 ，联动轴，拔销，带动阀套 与阀芯同向转动，将油送到流量放大阀的先导油进出口，控制流量放大阀的主阀芯动作，油量得到放大从而控制转向。 随动阀处于中间位置（即方向盘不动）时，先导泵排出的油经控制油路溢流阀回油箱。 转动方向盘时，先导泵来油经随动转阀到计量马达。推动转子随方向盘同步转动，将先导油送到流量放大阀阀杆一端使其阀杆动作，实现转向。阀杆另一端的油经随动转阀回油箱，当方向盘转得较快时，通过计量马达到流量放大阀阀杆一端的先导油多，阀杆位移量增大，转向则较快。 方向盘与阀芯连接在一起，当方向盘转动时，阀芯转过一个小角度，直到弹
11、簧片被压，阀套才跟着旋转，这时阀芯与阀套分开一个角度，将油路接通，与此同时，与阀套相连的联动轴一起转动，带动定子内转子的旋转把与方向盘转角成一定比例的先导油送至流量放大阀。方向盘停止转动弹簧片 使得阀套、阀芯回到中间位置，将油路关闭。 5 2 工厂简介 2.1 上海大渊汽车部件有限公司概况 上海大渊汽车部件有限公司是一家专业生产转向器厂家。公司成立于九十年代，有十几年的转向器生产历史，是一家集设计、开发、制造为一体转向器专业生产企业。 该厂拥有国内最先进的制造转向器的专门设备和检测设备。注册的 “大渊 ”牌汽车转向器严格遵守国家技术标准生产检测。销售面覆盖全国各地，深受用户的一致好评。 该厂注
12、重员工素质，注重产品及企业管理，先后聘请了多名工程师和十多个技师，加强了工厂的技术力量，为新产品的开发和研制有 了坚硬的后盾，聘请 3 名高级企业管理人员及多名办公人员，使该厂在质量上管理上都有了新的突破。 公司拥有厂房面积达 56160 平方米，员工 150 余人，其中高级工程师 2 人，技师 5 名，专业技术工人 60 余人。拥有国内最先进的制造转向器的专门设备和检测设备。 注册的 “大渊 ”牌汽车转向器严格遵守国家技术标准生产检测。销售面覆盖全国各地，深受用户的一致好评，并远销东南亚、中东、非洲、欧洲等市场。 2.2 部门（车间）简介 一个企业是一个不可分割的整体，有不同的职能部门（车间
13、）所组成。而每一个部门（车间）都是一个企业正常运作所不可分割的重要组成部分，每个部门（车间）都有着特定的职能，承担着明确的作业任务，同时，每个部门（车间）既相互独立又相互联系，共同为企业的整体利益服务。本公司各部门（车间）的组成和职能如下： （ 1） 生产部门：本部门直接负责企业的生产加工任务，其中包括铸造车间，机加工车间，热处理车间，总装车间及成品质检车间。 （ 2） 仓储部门：本部门负责存储任务，包括原材料仓库和成品仓库。 （ 3） 生产辅助部门：本部门负责辅助生产任务，宝库维护车间，变电所和停车库。 （ 4） 管理部门：本部门负责产品研发，企业技术，财政，人员及后勤管理如6 办公楼等。
14、3 系统布置设计（ SLP） 3.1 产品 P 分析 随着我国经济的高速发展，液压转向器的市场需求量逐年攀升，而离合器在很多新型行业中也得到了广泛的应用。而我们公司生产的 WL 系列离合器的应用范围非常广，备受广大客户好评。我公司生产计划灵活，除了可以接受大批量的产品订单外，还能根据客户的需要进行调整，以满足跟多可获得需求。 3.1.1 零件图 通常，每个零件都应有各自的零件图，并在图上注明详细的尺寸，加工符号，公差精度要求，材料，重量等。而螺钉，螺母，垫圈等标准件则可以省略其零件图。如果某一零部件是有其他工厂生产制造的标准产品，这种图样可略，只需列出技术规格即可。结构图、装配图如下： 图 3
15、-1 转向器结构图 7 图 3 -2 部分装配图 3.1.2 零部件明细表 以下便是我们公司所生产的 WL 系列桑塔拉轿车离合器的重要零件清单，包括零件名称，零件代号，数量，单重及是否外购等。 液压转向器由 22 个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量如下表所示：见表 3-1：（转下页） 3.2 产品 Q 分析 产品的生产规模就是产品的生产纲领，即生产量。对于生产品种较少的大批量生产来讲是很容易决定的。产品的年产量主要取决于对市场需求的预测，同时也考虑投资的可行性。而对于多品种成批生产的产家，为了简化设计，一般要从众多的产品中选定一种代表产品。选定代表产品考虑因素主要有以
16、下三点：代表产品与被代表产品因是同类型产品，基本结构应尽量相似；选定的代表产品应该是该生产实施建成后所生产数量较 多的产品；同类产品中若年产量较为接近，则应选取中等尺寸的产品为代表产品。经折算，本公司所生产的产品（代表产品：BZZ3-125 全液压转向器 ）的年产量为 8000 台。 3.3 工艺过程分析 任何物料在其加工过程中所进行的移动可以分为以下五中基本形态： （ 1） 操作：处于成形、处理、装配和拆卸等操作过程。 （ 2） 运输：处于移动或运输过程。 （ 3） 检验：处于计数、试验、校验和检验过程。 （ 4） 停滞：处于等待其他操作完成状态。 8 （ 5） 储存：处于存储状态。 这些物
17、料在加工过程中的移动状态可以用工业工程标准的符号直观的表示，就形成了工艺过程图。 工艺过程图可以用详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以用来描述全厂各部门之间的工艺流程。在描述全厂各部门之间产品工艺流程时，用操作符号表示加工与装配等生产部门（车间）；用存储符号表示仓储部门；用检验符号表示成品质检车间。本公司主要设置如表 3-2 所示的生产单位，分别负责产品的生产与检验任务。 表 3.1 零件明细表 产品名称： 液压转向器 产品代号： 计划年产量： 8000（套） 第 1 页 序号 零件名称 自制 外购 材料 所需数量 总计划 需求量 零件图号 形状尺寸 单件重量 （ Kg） 说明 1
18、连接块组件 20 1 8000 0.09 2 前盖 HT250 1 8000 0.90 3 X 型密封圈 橡胶 1 8000 0.04 4 挡环 20 1 8000 0.03 5 滑环 20 1 8000 0.03 6 弹簧片 65Mn 1 48000 0.01 7 拔销 65Mn 1 8000 0.02 8 联动轴 45 1 8000 0.27 9 阀体 HT250 1 8000 7.00 10 阀芯 45 2 16000 0.3 11 阀套 20 2 16000 0.232 12 隔盘 20 1 8000 0.32 13 限位柱 45 1 8000 0.01 14 定子 40Cr 1 80
19、00 1.20 15 转子 45 1 8000 0.60 16 后盖 20 1 8000 0.80 17 螺栓 45 6 48000 0.02 18 O 型密封圆 橡胶 3 24000 0.01 19 限位螺栓 45 1 8000 0.02 20 油堵 橡胶 4 32000 0.01 21 标牌 铝 1 8000 0.01 22 护盖 橡胶 1 8000 0.01 编制（日期） 审核日期 9 表 3-2 作业单位建筑物汇总表 序号 作业单位名称 用 途 建筑面积 （） 结构型式 备注 1 原材料库 储存钢材、铸锭 5060 露天 2 机加工车间 车、铣、钻削 5050 3 精密车间 精镗、磨削
20、 5080 4 铸造车间 铸造 5060 5 热处理车间 热处理 5050 6 标准件半成品库 储存外购件、半成品 5060 7 组装车间 组装转向器 5080 8 质检车间 转向器性能检验 5050 9 成品库 成品储存 5060 10 办公服务楼 办公室、食堂等 5080 11 设备维修车间 机床维修 5060 12 变电所 动力提供与管理 5060 13 宾馆及食堂 生活处理 5050 注 :规划厂区占地面积 56160 平方米，东西长 312 米，南北宽 180 米，各车间实际面积如上。由表 3-2 中 15 个自制零件的工艺过程卡、工艺过程图如下： 表 3-3 液压转向器零件加工工艺
21、过程表 产品名称： 连接块组件 件号 1 材料 20 单件重量 0.09 (kg) 计划年产量8000(套 ) 年产总重 720(kg) 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 机加工车间 车、镗、压装 80 3 半成品库 暂存 表 3-4 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称：前盖 件号 2 材料 HT260 单件重量(0.90kg) 计划年产量(8000 件 ) 年产总重 7200(kg) 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率（） 1 原材料库 准备铸锭 2 机加工车间 车、镗、压装 60 3 精密车间 精镗 80 4 半成品库 暂存 10 表
22、3-5 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称：挡环 件号 4 材料 20 单件重量(0.03kg) 计划年产量(8000 件 ) 年产总重 240(kg) 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 机加工车间 车削 80 3 半成品库 暂存 表 3-6 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 : 阀芯 件号 10 材料 45 单件重量(0.3kg) 计划年产量 (16000 件 ) 年产总重 4800(kg) 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 机加工车间 粗车、钻、铣 70 3 热处理车间 热处理 4 精密车间 精磨 9
23、5 5 半成品车间 暂存 表 3-7 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 滑环 件号 5 材料 20 单件重量(0.03kg) 计划年产量 (8000 件 ) 年产总重 240(kg) 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 机加工车间 车削 60 3 半成品库 暂存 表 3-8 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 联动器 件号 8 材料 45 单件重量(0.27kg) 计划年产量(8000 件 ) 年产总重 2160(kg) 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 机加工车间 车、铣 40 3 精密车间 精磨 99
24、4 半成品库 暂存 11 表 3-9 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 :阀体 件号 9 材料 HT250 单件重量(7.00kg) 计划年产量(8000 件 ) 年产总重 56000kg) 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率（） 1 原材料库 准备铸锭 2 铸造车间 铸造 60 3 机加工车间 精铣、镗 70 4 精密车间 精镗 90 5 半成品库 暂存 表 3-10 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 :阀套 件号 11 材料 20 单件重量(0.232kg) 计划年产量 (16000 件 ) 年产总重 3712(kg) 序号 作业单位名称 工序内容 工序材料利用率（）
25、 1 原材料库 备料 2 机加工车间 车削 80 3 半成品库 暂存 表 3-11 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称 : 隔盘 件号 12 材料 20 单件重量(0.32kg) 计划年产量 (8000 件 ) 年产总重 2560(kg) 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 机加工车间 铣、钻 80 3 半成品库 暂存 表 3-12 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称： 限位柱 件号 13 材料 45 单件重量(0.01kg) 计划年产量(8000 件 ) 年产总重 80(kg) 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
26、 2 机加工车间 车、镗 70 3 热处理车间 热处理 4 精密车间 端磨 95 5 半成品库 暂存 12 表 3-13 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称：定子 件号 14 材料 40Cr 单件重量(1.20kg) 计划年产量 (8000 件 ) 年产总重 9600(kg) 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 热处理车间 退火 3 机加工车间 车、钻、插、铣 80 4 热处理车间 调质 5 精密车间 研磨 95 6 半成品库 暂存 表 3-14 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称：转子 件号 15 材料 45 单件重量(0.60kg) 计划年产量
27、 (8000 件 ) 年产总重 4800(kg) 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 热处理车间 正火 3 机加工车间 车、铣、钻 70 4 热处理车间 淬火 5 精密车间 研磨 95 6 半成品库 暂存 表 3-15 液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称：后盖 件号 16 材料 20 单件重量(0.80kg) 计划年产量 (8000 件 ) 年产总重 6400(kg) 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 机加工车间 车、钻 80 3 半成品库 暂存 13 各个零件的加工工艺过程如下： 1 3 0 9废 料5 8 9
28、126连 接 块2 07 2 0图 3 - 3 连 接 块 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）3 0 0废 料6 0126挡 环2 02 4 0图 3 - 4 挡 环 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）4 0 0废 料1 6 0126滑 环2 02 4 0图 3 - 5 滑 环 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）5 4 5 5废 料3 2 7 412联 动 器4 5图 3 - 7 联 动 器 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）1 4 8 1 4 8废 料5 9 2 5 914阀 体H T 2 5 03 8 8 8
29、936废 料2 22 1 6 0236废 料废 料2 6 6 76 2 2 25 6 0 0 0图 3 - 8 阀 体 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）1 5 0 0 0废 料6 0 0 012前 盖H T 2 6 0图 3 - 6 前 盖 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）36废 料1 8 0 07 2 0 0废 料14 1 2 0废 料3 912限 位 柱4 5536 废 料4 28 0图 3 - 1 0 限 位 柱 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 : k g ）7 2 1 8废 料2 1 6 512阀 芯4 5536 废 料2 5 34
30、8 0 0图 3 - 9 阀 芯 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）3 2 0 0废 料6 4 012隔 盘2 0图 3 - 1 1 隔 盘 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）62 5 6 04 6 4 0废 料9 2 812阀 套2 0图 3 - 1 2 阀 套 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）63 7 1 28 0 0 0废 料1 6 0 012后 盖2 0图 3 - 1 3 后 盖 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）66 4 0 015 9 6 2 415转 子4 536废 料3 3 66 4 0 0图 3
31、 - 1 5 转 子 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）废 料6 7 3 621 2 6 3 115定 子4 0 C r36废 料5 0 59 6 0 0图 3 - 1 4 定 子 加 工 工 艺 过 程 图 （ 单 位 ： k g ）废 料2 5 2 61 0 1 0 522 8 8 716 146阀体HT2502 37 89废料废料5925926671连接块20钢1后盖20钢1前盖HT2601挡环20钢1护盖橡胶1转子45钢1标盘铝1滑环20钢1油堵橡胶1定子40Cr1限位螺栓45钢1联动器45钢1O型密封圈橡胶1限位柱45钢1螺栓45钢1阀芯45钢1拔销65Mn1隔盘
32、20钢1弹簧片65Mn1阀套20钢1X型密封圈橡胶2废料5891481487201309280006废料160064002 36废料废料1800600015000720026240废料6030080235229624673666400废料2887废料337226400废料160废料2352212631101056废料2526废料50522 236废料废料545432722222 253236废料废料120364122 253236废料废料21652527218226废料6403200226废料928464032037124002560160480096080240216016096003202
33、4088图3-16液压转向器生产工艺过程图10291210291217 3.4 辅助服务分析 在实施系统工作布置以前，必须生产系统的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、职能管理部门、生活服务部门及仓储部门等，可以把除生产车间以外的所有作业单位统成为辅助服务部门，包括工具、维修、动力、收货、发运、铁路专用线路、办公室、食堂等，这些作业单位构成生产系统的生产支持部分，在某种意义上加强了生产能力。有时辅助服务部门的占地面积接近甚至大于生产车间所占面积所以布置设计时应给予足够的重视。 3.5 时间分析 时间要素什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数。在工艺过
34、程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设备的数量、藏地面积的大小及操作人员的数量来衡量各工序的生产时间。 4 物流分析 物流分析是工厂平面布置的基础，根据统计资料分析，物料搬运费站产品制造费用的 20 50，而物料搬运工作量直接与工厂不知情况有关，有效的布置所节省的费用大约能达到总搬运费用的 30左右，工厂布置的优劣不仅影响着整个生产系统的运转，还影响到物料搬运的成本，成 为决定产品生产成本高低的关键因素之一。因此，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运时工厂布置设计中最为重要的目标之一。 4.1 确定从至表 当研究产品、零件或物料品种数量非常多时，用从至表研究物流状况非常简单。从至表是一张
35、方格图，从至表的左边为“从”边，用作业单位表示，从上到下按生产顺序排列；上边为“至”边，也用作业单位表示，从左到右按生产顺序排列。行、列相交互的方格中记录从起始作业单位到终止作业单位的各种物料搬运量总和，有时也注明物料种类代号。 18 表 4 1 从至表 至 从 1 2 3 4 5 6 7 8 10 合计 1 45641 0 148148 21895 2800 218484 2 76071 59259 65320 13872 214522 3 21978 86240 108218 4 0 5 16842 16842 6 100112 100112 7 102912 102912 8 10291
36、2 102912 10 0 合计 62483 76071 207407 109193 100112 100112 102912 102912 996378 表中数字分别作业单位的代号： 1. 原材料库， 2. 机加工车间， 3. 精密车间， 4.铸造车间， 5. 热处理车间， 6. 标准件、半成品车间， 7. 组装车间， 8.质检车间， 9. 成品库 ， 10. 办公服务楼 4.2 物流强度分析 4.21 计算物流量 （ 1）计算各单位之间的物流量：根据产品总的工艺过程图，统计各作业单位之间的物流强度。当存在逆向物流时，物流强度等于正向、逆向之和。 （ 2）绘制物流强度总汇表和物流分析表：根据
37、各作业单位物流强度计算值，将各作业单位之间物流强度计算值填入物流强度汇总表中，最后按物流强度分布比例划分物流强度等级。 19 4.2.2 划分物流强度等级 当产品品种很少、产量很大时，可以采用工艺过程图进行物流分析。随着产品品种的增加，可以利用多品种工艺过程表来统计具体的物流量大小。当物流量大，且直接分析大量物流数据比较困难，而且也不必要时 可以通过划分等级的方法来研究物流状况。在 SPL 法中将物流强度等级划分为五个等级，用符号 A、 E、I、 O、 U 分别表示超高物流强度、特稿物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运等五种物流等级，各物流等级所占的比例如表 4-1 所示。具体使用
38、时，个作业单位对或对应物流路线的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。 表 4-1 物流强度等级比列划分表 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 可忽略搬运 U 物流强度等级 符号 物流路线比例（） 承担的物流量比例（） 经统计，该 公司各 业单位对的年物流数据如表 4-2 所示 20 表 4-2 液压转向器生产物流汇总表 序号 作业单位 （物流路线） 物流强度 物流强度等级 序号 作业单位 （物流路线） 物流强度 物流等级
39、强度 1 1-2 45641 I 40 4-11 0 U 2 1-3 0 U 41 4-12 0 U 3 1-4 148148 A 42 4-13 0 U 4 1-5 21895 O 43 5-6 0 U 5 1-6 0 U 44 5-7 0 U 6 1-7 2800 O 45 5-8 0 U 7 1-8 0 U 46 5-9 0 U 8 1-9 0 U 47 5-10 0 U 9 1-10 0 U 48 5-11 0 U 10 1-11 0 U 49 5-12 0 U 11 1-12 0 U 50 5-13 0 U 12 1-13 0 U 51 6-7 100112 E 13 2-3 760
40、71 E 52 6-8 0 U 14 2-4 59259 I 53 6-9 0 U 15 2-5 65320 I 54 6-10 0 U 16 2-6 13872 O 55 6-11 0 U 17 2-7 0 U 56 6-12 0 U 18 2-8 0 U 57 6-13 0 U 19 2-9 0 U 58 7-8 102912 A 20 2-10 0 U 59 7-9 0 U 21 2-11 0 U 60 7-10 0 U 22 2-12 0 U 61 7-11 0 U 23 2-13 0 U 62 7-12 0 U 24 3-4 0 U 63 7-13 0 U 25 3-5 21978
41、O 64 8-9 102912 A 26 3-6 86240 E 65 8-10 0 U 27 3-7 0 U 66 8-11 0 U 28 3-8 0 U 67 8-12 0 U 29 3-9 0 U 68 8-13 0 U 30 3-10 0 U 69 9-10 0 U 31 3-11 0 U 70 9-11 0 U 32 3-12 0 U 71 9-12 0 U 33 3-13 0 U 72 9-13 0 U 34 4-5 0 U 73 10-11 0 U 35 4-6 0 U 74 10-12 0 U 36 4-7 0 U 75 10-13 0 U 37 4-8 0 U 76 11-1
42、2 0 U 38 4-9 0 U 77 11-13 0 U 39 4-10 0 U 78 12-13 0 U 合计（物流强度） 847160 21 由表 4-1 和 4-2 可划分出转向器生产的物流强度等级，该物流强度等级划分比例如表 4-3所示 ： 表 4-3 生产物流强度等级比例划分表 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 41.78 特高物流强度 E 20 30.98 较大物流强度 I 30 20.09 一般物流强度 O 40 7.15 可忽略搬运 U 4.2.3 物流相关表 在将表 4-2 和表 4-3 进行变换后便得到了 SLP 法中著名
43、的物流相关表，如表4-4 所示。根据表 4-4 作业单位物流相关表对工厂进行布置时，物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间的距离尽量小，既要尽量使它们相近。 表 4-4 转向器生产作业单位物流相关表 序号12345678910111 21 3部 门 （ 车 间 ） 名 称原 材 料 库机 加 工 车 间铸 造 车 间精 密 车 间热 处 理 车 间标 准 件 半 成 品 库组 装 车 间质 检 车 间成 品 仓 库办 公 服 务 楼设 备 维 修 车 间车 库宾 馆 及 员 工 食 堂IUAOEIOUUUEAAUUIOUEUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU
44、UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU22 5 作业单位相互关系分析 5.1 作业单位相互关系的决定因素 当物流状况对企业的上产有很大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据，但是也不能忽略非物流因素的影响。尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析。而应当考虑其他因素对各作业单位间相互关系的影响。 作业单位间相互关系的影响因素与企业的性质有很大关系，不同的企业作业单位的设置是不一样的，作业单位间的相互关系的影响因素是不一样的。作业单位间相互关系密切程度的典型影响因 素一般可以考虑一下几个方面： （ 1）物流 （ 2）工艺流程 （ 3）作业性质相似 （
45、4）使用相同的设备 （ 5）使用同一场所 （ 6）使用相同的文件档案 （ 7）使用相同的公用设施 （ 8）使用同一组人员 （ 9）工作联系频繁程度 （ 10）监督和管理方便 （ 11）噪声、振动、烟尘、危险品的影响 （ 12）服务的频繁和紧急程度 5.2 作业单位相互关系等级的划分 根据 R.MUTHER在 SLP中的建议，每个项目中重点考虑的因素不该超过 810 个。在 SLP 中作业单位相互关系密切程度等级划分为 A、 E、 I、 O、 U、 X六个等级，个等级的含义及比例如表 5-1 所示： 23 表 5-1 作业单位对相互关系等级比例划分 相互关系等级 含义 作业单位对比例（） 备注
46、A 绝对重要 25 E 特别重要 310 I 重要 515 O 一般密切程度 1025 U 不重要 4580 X 负的密切程度 不希望接近，酌情而定 对本公司而言，作业单位相互关系的影响因素组要有以下七个方面，如表 5-2所示 : 表 5-2 作业单位关系密切程度基准表 序号 关系密切程度的理由 1 物料搬运、方便 2 安全、卫生 3 生产联系密切程度 4 生产管理、方便 5 设备共用 6 生产、后勤服务 7 人员调度 5.3 作业单位相互关系评价 相互关系密切程度的评价可以有布置设计人员根据物流计算来评价；也可以凭借个人经验或与相关作业单位负责人讨论后进行判断；还可以把相互关系统计表格发给各
47、作业单位负责人填写，或者由有关督责人开会讨论后决定。作业单位相互关系分析的结果最后要经过主管人员批准同意后方可使用。 确定各作业单位相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式建立作业单位相互关系表，根据表 5-2 所示的作业单位相互关系影响因素在此基础上建立如表 5-3 所示： 24 表 5-3 作业单位非物流相互关系表 序号12345678910111 21 3部 门 （ 车 间 ） 名 称原 材 料 库机 加 工 车 间精 密 车 间铸 造 车 间热 处 理 车 间标 准 件 ， 半 成 品 车 间组 装 车 间质 检 车 间成 品 仓 库办 公 服 务 楼设 备 维 修 车 间车
48、 库宾 馆 及 员 工 食 堂EUUUUOUUUOUUUUUUUUIIUXUIIOUOUUUUUUUUUUUUUE3UUUUA1E3UA1O3E1UUUUU1I4X2O7UUUO5UUUI6UO6I6U05O634154UU2UU44由作业单位物流相互关系表可以得出作业单位相互关系等级表，如图 5-4 所示： 表 5-1 作业单位对相互关系等级比例划分 相互关系等级 含义 作业单位对比例（） 备注 A 绝对重要 3.297 E 特别重要 5.495 I 重要 8.791 O 一般密切程度 58.24 U 不重要 50.548 X 负的密切程度 4.396 不希望接近，酌情而定 6 作业单位综合
49、关系分析 在大多数工厂中， 各 作业单位之间既有物流联系也有 非 物流联系两作业单位之间的相互联系应包括物流关系和非物流关系。因此在 SLP 中，要将作业单位25 间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系，即综合相互关系，然后由各作业单位间总和相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。 6.1 作业单位间总和相互关系计算 经计算，本公司作业单位间总和相互关系如下表 6-1 所示： 表 6-1 作业单位总和相互关系计算表 序 号 作业单位对 关系密切程度 综合 关系 物流关系（加权值： 1） 非物流关系（加权值： 1） 等级 分值 等级 分值 1 1-2 I 2 E 3 5 E 2 1-3 U 0 U 0 0 U 3 1-4 A 4 A 4 8 A 4 1-5 O 2
