教案(7) 授课日期2006年月日 课题 制造业的物质系统设计 课时 了解生产组织过程的要求;掌握工厂选址、工厂布 教学置、车间布置、设备布置的要求和方法 目标 工厂选址、工厂布置、车间布置、设备布置的要求 教学 和方法。 重点 教学 难点 工厂选址、工厂布置、车间布置、设备布置 课型 讲授 授课时数 2 更新、补充 删减内容 使用 教具 课外 作业 课后 体会
1 教 案 （7） 授课日期 2006 年 月 日 课题 制造业的物质系统设计 课时 教学 目标 了解生产组织过程的要求；掌握工厂选址、工厂布 置、车间布置、设备布置的要求和方法。 教学 重点 工厂选址、工厂布置、车间布置、设备布置的要求 和方法。 教学 难点 工厂选址、工厂布置、车间布置、设备布置 课型 讲 授 授课时数 2 更新、补充 删减内容 使用 教具 课外 作业 课后 体会
复习:产品质量水平决策方法,产品质量合格率水平决策方法。 第一节生产过程组织 (一)生产过程组织的概念 生产过程组织就是以最理想的方式将各种生产要素结合起来,对生产的 各阶段、环节、工序进行合理的安排,使之形成一个协调的系统。该系统的 目标是使产品在生产过程中的行程最短,时间最省,消耗最少,并能生产出 适合市场需要的产品 (二)产品生产过程 产品生产过程含义: 产品生产过程是指从准备生产某产品时起,直到产品生产出来为止所经 历的全部过程或完成劳务的全过程。 包括自然过程和劳动过程 2.产品生产过程的形式:流程式、加工装配式 流程式:综合流程式和分解流程式 2.企业生产过程的组成 (1)生产技术准备过程:生产前的一系列的准备工作,如产品设计 工艺设计,工艺装备设计与制造,试制与鉴定,材料与工时定额的制定等。 (2)基本生产过程:产品的加工过程 工序:是指在一个工作地上,由一个或几个工人,对一定的劳动对象进 行连续加工的那一部分生产活动。是最基本的生产活动单元 产品生产过程的全部工序可分为:工艺工序,检验工序,运输工序 (3)辅助生产过程:动力生产,工具制造,设备维修等。 (4)生产服务过程:原材料或半成品或工具的供应、保管和运输、实 验和检验等
2 复习：产品质量水平决策方法，产品质量合格率水平决策方法。 第一节 生产过程组织 （一）生产过程组织的概念 生产过程组织就是以最理想的方式将各种生产要素结合起来，对生产的 各阶段、环节、工序进行合理的安排，使之形成一个协调的系统。该系统的 目标是使产品在生产过程中的行程最短，时间最省，消耗最少，并能生产出 适合市场需要的产品。 （二）产品生产过程 1． 产品生产过程含义： 产品生产过程是指从准备生产某产品时起，直到产品生产出来为止所经 历的全部过程或完成劳务的全过程。 包括自然过程和劳动过程。 2．产品生产过程的形式：流程式、加工装配式 流程式：综合流程式和分解流程式 2． 企业生产过程的组成： （1）生产技术准备过程：生产前的一系列的准备工作，如产品设计， 工艺设计，工艺装备设计与制造，试制与鉴定，材料与工时定额的制定等。 （2）基本生产过程：产品的加工过程。 工序：是指在一个工作地上，由一个或几个工人，对一定的劳动对象进 行连续加工的那一部分生产活动。是最基本的生产活动单元。 产品生产过程的全部工序可分为：工艺工序，检验工序，运输工序。 （3）辅助生产过程：动力生产，工具制造，设备维修等。 （4）生产服务过程：原材料或半成品或工具的供应、保管和运输、实 验和检验等
(四)组织生产过程的原则 生产过程的比例性、生产过程的连续性、生产过程的均衡性、生产过程的柔 性 第二节制造业的物质系统设计 (一)物质系统设计概述 1.物质系统设计概念和内容 物质系统设计是在一定的空间内合理地配置其企业中的各生产单位和 其他设施,并在车间内合理布置设备,使之形成一个相互联系、相互协调 生产系统 内容:厂址选择、厂区布置、车间布置、设备布置 2.企业生产单位的组成及影响因素 (二)工厂选址 1.工厂选址的程序及影响因素 2.工厂选址的方法 分级评分法、积点法。 3.工厂选址的基本原则与要求 厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性工作。必须贯彻国家建 设的各项方针政策,多方案比较论证,选出投资省、建设快、运营费低、具 有最佳经济效益、环境效益和社会效益的厂址。 基本原则: A)符合所在地区、城市、乡镇总体规划布局。 B)节约用地,不占用良田及经济效益高的土地,并符合国家现行土地管理 环境保护、水土保持等法规有关规定。 C)有利于保护环境与景观,尽量远离风景游览区和自然保护区,不污染水
3 （四）组织生产过程的原则 生产过程的比例性、生产过程的连续性、生产过程的均衡性、生产过程的柔 性 第二节 制造业的物质系统设计 （一） 物质系统设计概述 1．物质系统设计概念和内容 物质系统设计是在一定的空间内合理地配置其企业中的各生产单位和 其他设施，并在车间内合理布置设备，使之形成一个相互联系、相互协调的 生产系统。 内容：厂址选择、厂区布置、车间布置、设备布置。 2．企业生产单位的组成及影响因素 （二）工厂选址 1． 工厂选址的程序及影响因素 2． 工厂选址的方法： 分级评分法、积点法。 3．工厂选址的基本原则与要求 厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性工作。必须贯彻国家建 设的各项方针政策，多方案比较论证，选出投资省、建设快、运营费低、具 有最佳经济效益、环境效益和社会效益的厂址。 基本原则： A) 符合所在地区、城市、乡镇总体规划布局。 B) 节约用地，不占用良田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地管理、 环境保护、水土保持等法规有关规定。 C) 有利于保护环境与景观，尽量远离风景游览区和自然保护区，不污染水
源,有利于三废处理,并符合现行环境保护法规规定 厂址选择的要求 项目 要 原料、燃料|1 接近原料厂地及产品销售地区,运输方便 及产品销2 燃料质量符合要求,保证供应 厂区用地面积应满足生产工艺和运输要求,并预留扩建用地 有废料、废渣的工厂,其堆存废料、废渣所需面积应满足工 厂服务年限的要求 积 居住用地应根据工厂规模及定员,按国家、省、市所规定的 定额,计算所需面积 4 施工用地应根据工厂建设规模、施工人数、临建安排等因素 考虑 外形应尽可能简单,如为矩形场地长宽比一般控制在1:1.5 之内,较经济合理 外形与地 地形应有手电于车间布置、运输联系及场地排水;一般情况 下,自然地形坡度不大 于5%‰,丘陵坡地不大于40‰,山区建厂不超过60‰为宜 考虑高温、高湿、云雾、风砂和雷击地区对生产的不良影响 象
4 源，有利于三废处理，并符合现行环境保护法规规定。 厂址选择的要求 项目 要 求 原料、燃料 及产品销 售 1. 接近原料厂地及产品销售地区，运输方便 2. 燃料质量符合要求，保证供应 面 积 1. 厂区用地面积应满足生产工艺和运输要求，并预留扩建用地 2. 有废料、废渣的工厂，其堆存废料、废渣所需面积应满足工 厂服务年限的要求 3. 居住用地应根据工厂规模及定员，按国家、省、市所规定的 定额，计算所需面积 4. 施工用地应根据工厂建设规模、施工人数、临建安排等因素 考虑 外形与地 形 1. 外形应尽可能简单，如为矩形场地长宽比一般控制在 1：1.5 之内，较经济合理 2. 地形应有手电于车间布置、运输联系及场地排水；一般情况 下，自然地形坡度不大 于 5‰，丘陵坡地不大于 40‰，山区建厂不超过 60‰为宜 气 象 1. 考虑高温、高湿、云雾、风砂和雷击地区对生产的不良影响
考虑冰冻线对建筑物基础和地下管线敷设的影响 地下水位最好低于地下室和地下构筑物的深度;地下水对建 水文地筑基础最好无侵蚀性 质 了解蓄水层水量 应避开发震断层和基本烈度高于九度地震区,泥石流、滑坡、 流砂,溶洞等危害地 段,以及较厚的三级自重湿陷性黄土、新近堆积黄土、一级膨胀土等地质 程地恶劣区 应避开具有开采价值的矿藏区、采空区,以及古井、古墓、 坑穴密集的地区 场地地基承载力一般应不低于0.Mpa 1.根据工厂运货量、物料性质、外部运输条件、运输距离等因素合理确定 采用的运输方 交通运 式(铁路、公路、水运、空运) 2.运输路线应最短,方便,工程量小,经济合理 靠近水源,保证供水的可靠性,并符合生产对水质、水量、 给水排水温的要求 污水便于排入附近江河或城市下水系统 应有利于同相邻企业和依托城市(镇)要科技、信息、生产、修理、公用 设施、交通运输、综合利用和生活福利等方面和协作
5 2. 考虑冰冻线对建筑物基础和地下管线敷设的影响 水 文 地 质 1. 地下水位最好低于地下室和地下构筑物的深度；地下水对建 筑基础最好无侵蚀性 2. 了解蓄水层水量 工 程 地 质 1. 应避开发震断层和基本烈度高于九度地震区，泥石流、滑坡、 流砂，溶洞等危害地 段，以及较厚的三级自重湿陷性黄土、新近堆积黄土、一级膨胀土等地质 恶劣区 2. 应避开具有开采价值的矿藏区、采空区，以及古井、古墓、 坑穴密集的地区 3. 场地地基承载力一般应不低于 0.1Mpa 交 通 运 输 1.根据工厂运货量、物料性质、外部运输条件、运输距离等因素合理确定 采用的运输方 式（铁路、公路、水运、空运） 2.运输路线应最短，方便，工程量小，经济合理 给 水 排 水 1. 靠近水源，保证供水的可靠性，并符合生产对水质、水量、 水温的要求 2. 污水便于排入附近江河或城市下水系统 协 作 应有利于同相邻企业和依托城市（镇）要科技、信息、生产、修理、公用 设施、交通运输、综合利用和生活福利等方面和协作
靠近热电供应地点,所需电力、蒸汽等应有可靠来源 能源供 自备锅炉房和煤气站时,宜靠近燃料供应地:煤质应符合要 求,并备有贮灰场地 要有足够的用地面积和良好的卫生条件,有危害性的工厂应 位于居住区夏季最小风向频率的下风侧并要有一定的防护地带 配合城市建设,宜靠近现有城市,以便利用城市已有的公共 设施 靠近工厂,职工上下班步行不宜超过30min,高原与高寒地 区步行不宜超过15~ 20min 了解当地及外来建筑材料的供应情况、产量、价格,尽可能 利用当地的建筑材料 施工条 了解施工期间的水、电、劳动力的供应条件,以及当地施工 件 技术力量、技术水平、 建筑机械数量、最大起重能力等 工厂与工厂之间,工厂与居住区之间,必须满足现行安全 安全防 卫生、环保各项有关规定 必须满足人对水、电源的要求 其 厂址地下如有古墓遗址或地上有古代建筑物、文物时应征得 它 有关部门的处理意见和同意建厂文件
6 能 源 供 应 1. 靠近热电供应地点，所需电力、蒸汽等应有可靠来源 2. 自备锅炉房和煤气站时，宜靠近燃料供应地；煤质应符合要 求，并备有贮灰场地 居 住 区 1. 要有足够的用地面积和良好的卫生条件，有危害性的工厂应 位于居住区夏季最小风向频率的下风侧并要有一定的防护地带 2. 配合城市建设，宜靠近现有城市，以便利用城市已有的公共 设施 3. 靠近工厂，职工上下班步行不宜超过 30min，高原与高寒地 区步行不宜超过 15～ 20min 施 工 条 件 1. 了解当地及外来建筑材料的供应情况、产量、价格，尽可能 利用当地的建筑材料 2. 了解施工期间的水、电、劳动力的供应条件，以及当地施工 技术力量、技术水平、 建筑机械数量、最大起重能力等 安 全 防 护 1. 工厂与工厂之间，工厂与居住区之间，必须满足现行安全、 卫生、环保各项有关规定 2. 必须满足人对水、电源的要求 其 它 1. 厂址地下如有古墓遗址或地上有古代建筑物、文物时应征得 有关部门的处理意见和同意建厂文件
避免将厂址选择在建筑物密集、高压输电线路地工程管道通 过地区,以减少拆迁 在基本烈度高于七高地区建厂时,应选择对抗震有利的土壤 分布区建厂 厂址不应选择在不能确保安全的水库下游与防洪堤附近 (三)工厂布置 厂址确定之后,就要根据产品的特征、生产类型和产品工艺流程确定工 厂的组成部分及其规模大小,并在此基础上进行厂区规划,即工厂布置。 工厂布置影响的因素和应遵循的原则 .工厂布置应考虑的因素 这种因素大体上可分为两类因素:一类是物流因素,一类是非 物流因素。物流因素是指根据各部门之间物流量的大小来考虑各单位、部门 之间的几何位置,即尽量把相互之间物流量大的单位靠近一些,以减少装卸 搬运工作量,提髙物流速度,降低物流费用。非物流因素指除物流因素以外 的因素,如社会因素、地理因素、水文和地质因素以及人的意志因素等,对 工厂布置所产生的影响。 工厂布置的原则 工厂布置包括两项基本内容:一是工厂总平面布置,二是车间布置。前 者属于厂区规划,后者指厂房内的设备、设施配置。无论是工厂总平面布置 还是车间布置,都要遵循以下基本原则: (1)服从于生产工艺流程的需要。要求工厂的每一组成部分的位置安排 能保证生产工艺流程的畅通和便利,有利于缩短生产周期和降低物流费用。 例如,物料的单一流向,最小的物流距离,最少的装卸搬运次数,进出方便
7 2. 避免将厂址选择在建筑物密集、高压输电线路地工程管道通 过地区，以减少拆迁 3. 在基本烈度高于七高地区建厂时，应选择对抗震有利的土壤 分布区建厂 4. 厂址不应选择在不能确保安全的水库下游与防洪堤附近 （三）工厂布置 厂址确定之后，就要根据产品的特征、生产类型和产品工艺流程确定工 厂的组成部分及其规模大小，并在此基础上进行厂区规划，即工厂布置。 工厂布置影响的因素和应遵循的原则 1．工厂布置应考虑的因素 这种因素大体上可分为两类因素：一类是物流因素，一类是非 物流因素。物流因素是指根据各部门之间物流量的大小来考虑各单位、部门 之间的几何位置，即尽量把相互之间物流量大的单位靠近一些，以减少装卸 搬运工作量，提高物流速度，降低物流费用。非物流因素指除物流因素以外 的因素，如社会因素、地理因素、水文和地质因素以及人的意志因素等，对 工厂布置所产生的影响。 2．工厂布置的原则 工厂布置包括两项基本内容：一是工厂总平面布置，二是车间布置。前 者属于厂区规划，后者指厂房内的设备、设施配置。无论是工厂总平面布置， 还是车间布置，都要遵循以下基本原则： (1)服从于生产工艺流程的需要。要求工厂的每一组成部分的位置安排 能保证生产工艺流程的畅通和便利，有利于缩短生产周期和降低物流费用。 例如，物料的单一流向，最小的物流距离，最少的装卸搬运次数，进出方便
通道、道路畅通等等。 (2)适应于厂外运输的要求。在进行工厂平面布置时,不仅要考虑厂内 运输路线的合理布置,还要研究厂内运输如何与厂外运输之间的衔接问题。 要利用厂区所在地,如城市现有的运输条件,满足厂内物流的需要,避免货 运路线和人流路线相交叉 (3)节约用地向立体空间发展。 (4)有利于生产,服务于生产 (5)有利于企业管理水平的提高。 (三)工厂的布置方法 工厂布置,按其内容包括工厂总平面布置和车间布置;按工作流 程形式可区分为产品布置、工艺布置和定位布置。工厂的布置方法常用的有 平面模型布置法、立体模型布置法、物料流向图法 a.工厂总平面布置: 总平面布置,应在城市规划、工业区规划和总体布置的基础上,根据生 产流程、防火、安全、卫生、施工等要求,结合内外部运输条件、场地 地形、地质、气象条件、建设程序以及远期发展等因素,经技术经济综 合比较确定
8 通道、道路畅通等等。 (2)适应于厂外运输的要求。在进行工厂平面布置时，不仅要考虑厂内 运输路线的合理布置，还要研究厂内运输如何与厂外运输之间的衔接问题。 要利用厂区所在地，如城市现有的运输条件，满足厂内物流的需要，避免货 运路线和人流路线相交叉。 (3)节约用地向立体空间发展。 (4)有利于生产，服务于生产。 (5)有利于企业管理水平的提高。 (三)工厂的布置方法 工厂布置，按其内容包括工厂总平面布置和车间布置；按工作流 程形式可区分为产品布置、工艺布置和定位布置。工厂的布置方法常用的有 平面模型布置法、立体模型布置法、物料流向图法。 a.工厂总平面布置： 总平面布置，应在城市规划、工业区规划和总体布置的基础上，根据生 产流程、防火、安全、卫生、施工等要求，结合内外部运输条件、场地 地形、地质、气象条件、建设程序以及远期发展等因素，经技术经济综 合比较确定
项目 对总平面布置的要求 必须符合规划或总体布置要求,确 城市、工业区规划、总体布 有困难时可以协商解决 城市规划及 要使建筑群体布置及空间组合与环 城市面貌、场地四周环境 基础设施 境适应,有利于改善城市城市景观 地区工业基础、市政基础设 尽量协作,减少投资,提高社会和 经济效益、促进地区发展 因地制宜,充分利用地形,尽可能 减少土石方工程量和工程构筑物使 建、构筑物良好的采光和自然通风 外 地形、地势 条件 气象条件 对不良工程地质应采取防范措施或 场地自工程地质 回避的方法。对山区建设更应注意 不使人为地造成恶化工程地质的后 然条件水文条件 果 各种自然灾害(地震、泥石根据江、河、湖、海的洪水位或潮 位,以及建、构筑物对地下水位的 要求来确定场地标高。当地堤防洪 时,应注意内涝水的影响应采取 切实有效的各种防灾措施
9 项目 对总平面布置的要求 外 部 条 件 城市规划及 基础设施 城市、工业区规划、总体布 置 城市面貌、场地四周环境 地区工业基础、市政基础设 施 必须符合规划或总体布置要求，确 有困难时可以协商解决 要使建筑群体布置及空间组合与环 境适应，有利于改善城市城市景观 尽量协作，减少投资，提高社会和 经济效益、促进地区发展 场地自 然条件 地形、地势 气象条件 工程地质 水文条件 各种自然灾害（地震、泥石 流等） 因地制宜，充分利用地形，尽可能 减少土石方工程量和工程构筑物使 建、构筑物 良好的采光和自然通风 条件 对不良工程地质应采取防范措施或 回避的方法。对山区建设更应注意， 不使人为地造成恶化工程地质的后 果 根据江、河、湖、海的洪水位或潮 位，以及建、构筑物对地下水位的 要求来确定场地标高。当地堤防洪 时，应注意内涝水的影响 应采取 切实有效的各种防灾措施
必须满足生产工艺流程要求,使物 生产工艺流程 流线路短捷,运输总量最少在符合 各种防护间距的要求下,合理地紧 建、构筑物的布置 凑布置 生产联系和 动力供应运输方式的选择和运输线路方式选择合理,线路布置要顺畅且 布置 内外适应,尽量避免人货交叉 动力供应及各种工程管线靠近最大用户或负荷中心,管线布 置要短捷,尽量避免相互交叉 尽可能减少或消除有在物对环境的 生产使用功能 环境保护、绿化布置 影响,对场地应进行充分的绿化 环境保护有害物的影响(气体、烟尘、采取措施和利用风向避免有害物对 废渣) 其它建、构筑物及环境的影响 防护要求 防护要求(火灾、爆炸、振严格按照各种规范规定的要求,设 动、噪音、辐射、电磁波等)置防护间距。必要时应对场地进行 实测,并采取相应的有效措施 发展用地尽可能留在厂外,但对各 发展用地预留方式 种动力设施应留有发展的余地 工厂发展 远期生产发展 要合理保留一定的余地,避免生产 发展时造成困难
10 生 产 使 用 功 能 生产联系和 动力供应 生产工艺流程 建、构筑物的布置 运输方式的选择和运输线路 布置 动力供应及各种工程管线 必须满足生产工艺流程要求，使物 流线路短捷，运输总量最少在符合 各种防护间距的要求下，合理地紧 凑布置 方式选择合理，线路布置要顺畅且 内外适应，尽量避免人货交叉 靠近最大用户或负荷中心，管线布 置要短捷，尽量避免相互交叉 环境保护及 防护要求 环境保护、绿化布置 有害物的影响（气体、烟尘、 废渣） 防护要求（火灾、爆炸、振 动、噪音、辐射、电磁波等） 尽可能减少或消除有在物对环境的 影响，对场地应进行充分的绿化 采取措施和利用风向避免有害物对 其它建、构筑物及环境的影响 严格按照各种规范规定的要求，设 置防护间距。必要时应对场地进行 实测，并采取相应的有效措施 工厂发展 发展用地预留方式 远期生产发展 发展用地尽可能留在厂外，但对各 种动力设施应留有发展的余地 要合理保留一定的余地，避免生产 发展时造成困难