[畢業(yè)設(shè)計精品]變速箱廠總平面布置設(shè)計

1、本科課程設(shè)計說明書設(shè)施規(guī)劃與物流分析設(shè)計變速箱廠總平面布置設(shè)計facilities planning and enterprise logistics教 學(xué) 院： 系 別：學(xué)生學(xué)號：學(xué)生姓名：專業(yè)班級：指導(dǎo)教師：職 稱：起止日期：目錄一、設(shè)計題目.3二、原始給定條件.3（一）變速箱結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù).3（二）作業(yè)單位劃分.4（三）生產(chǎn)工藝過程.4三、產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量分析.6四、產(chǎn)品工藝過程分析.6（一）計算物流量.6（二）繪制各零件的工藝過程圖7（三）繪制產(chǎn)品總工藝過程圖.10（四）繪制產(chǎn)品初始工藝過程表.11五、物流分析.13（一）繪制從至表.13（二）繪制物流強度匯總表.13（三）劃分物流強度等級

2、.14（四）繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖.15六、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析.16七、作業(yè)單位綜合相互單位分析.18八、工廠總平面布置.21（一）綜合接近程度.21（二）作業(yè)單位位置相關(guān)圖.21九、方案的評價與選擇.24十、參考文獻.24一、設(shè)計題目變速箱廠總平面布置設(shè)計二、原始給定條件公司有地16000 (m x m ),廠區(qū)南北為200m,東西寬80m,該廠預(yù)計需要工人300人，計劃建成年產(chǎn)100000套變速箱的生產(chǎn)廠。（一）變速箱的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)變速箱由39個零件構(gòu)成。每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于下表：工廠名稱：變速箱廠產(chǎn)品名稱變速箱產(chǎn)品代號110計劃年產(chǎn)量10000序

3、號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件圖號形狀單件重量/kg39墊圈65mn2000000.00438螺母q2352000000.01137螺栓q2353000000.03236銷351000000.02235防松墊片q2151000000.01034軸端蓋圓q2351000000.05033螺栓q2352000000.02032通氣器q2351000000.03031視孔蓋q2151000000.05030墊片橡膠紙1000000.00429機蓋ht2001000002.50028墊圈65mn6000000.00627螺母q2356000000.01626螺栓q2356000000.

4、10325機座ht2011000003.00024軸承2000000.45023擋油圈q3152000000.00422氈封油圈羊毛氈1000000.00421鍵q2751000000.08020定距環(huán)q2351000000.09019密封蓋q2351000000.05018可穿透端蓋ht1501000000.04017調(diào)整墊片08f2000000.00416螺塞q2351000000.03215墊片橡膠紙1000000.00414游標(biāo)尺1000000.05013大齒輪401000001.00012鍵q2751000000.08011軸q2751000000.80010軸承2000000.45

5、09螺栓q23524000000.0258端蓋ht2001000000.0507氈封油圈羊毛氈1000000.0046齒輪軸q2751000001.4005鍵q2751000000.0404螺栓q23512000000.0143密封蓋q2351000000.0202可穿透端蓋ht2001000000.0401調(diào)整墊片08f2000000.010（二）作業(yè)單位劃分根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點，設(shè)立如下表所示11單位，分別承擔(dān)原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗、生產(chǎn)管理等各項任務(wù)。序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積/(m x m)備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠20 x 30露天2鑄造車間鑄造

6、12 x 243熱處理車間熱處理12 x 124機加工車間車、銑、鉆12 x 365精密車間精鏜、磨削12 x 366標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫儲存外購件、半成品12 x 247組裝車間組裝變速器12 x 368鍛造車間鍛造12 x 249成品庫成品儲存12 x 1210辦公、服務(wù)樓辦公室、食堂等80 x 6011設(shè)備維修車間機床維修12 x 24（三）生產(chǎn)工藝過程變速箱的零件較多，但是大多數(shù)零件為標(biāo)準(zhǔn)件。假定標(biāo)準(zhǔn)件采用外購，總的工藝過程可分為零件的制作與外購、半成品暫存、組裝、性能測試、成品儲存等階段。1、零件的制作與外購變速箱上的機蓋、機座、大齒輪、軸、齒輪軸和端蓋都是采用自制的方法獲得。2、標(biāo)準(zhǔn)件

7、、外購件與半成品暫存 生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標(biāo)準(zhǔn)件和外購件均存放在半成品庫。3、組裝 所有零件、組件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。4、性能測試 所有組裝出的變速箱均需進行性能試驗，試驗合格的成品送入成品庫，試驗不合格的返回組裝車間進行修復(fù)。一次組裝合格率值為80%，二次組裝合格率為100%。5、產(chǎn)品存儲 所有合格的變速箱存放在成品庫等待出廠。產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機蓋29ht2002.50010000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2鑄造車間鑄造803機加工車間粗銑，鏜，鉆804精密車間精銑，鏜985半

8、成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機座25ht200310000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2鑄造車間鑄造803機加工車間粗銑，鏜，鉆804精密車間精銑，鏜985半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量大齒輪13401.000100000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2鑄造車間鍛造803機加工車間粗銑，插齒，鉆804熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量軸11q2750.800100000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（

9、%）1原材料庫備料2機加工車間粗車，磨，銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量齒輪軸6q2751.400100000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間粗車，磨，銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量/kg年產(chǎn)總質(zhì)量端蓋8ht2000.050100000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2鑄造車間鑄造603機加工車間精車80三、產(chǎn)品產(chǎn)量分析生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及每種產(chǎn)品產(chǎn)量

10、的高低，決定了工廠的生產(chǎn)類型，進而影響著工廠設(shè)備的布置形式。根據(jù)以上已知條件可知，待布置設(shè)計的變速箱廠的產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，其年產(chǎn)量為10000套，屬于大批量生產(chǎn)，適合于按產(chǎn)品原則布置，宜采用流水線的組織形式。四、產(chǎn)品工藝過程分析（一 ）計算物流量通過對產(chǎn)品加工、組裝、檢驗等各種加工階段以及各工藝過程路線的分析，計算每個工藝過程各工序加工前工件單件重量及產(chǎn)生的廢料重量，并根據(jù)全年生產(chǎn)量計算全年物流量。具體過程如下表：產(chǎn)品名稱毛重/kg機蓋2.5/(0.80x0.80x0.98)=3.98機座3.0/(0.80x0.80x0.98)=4.78大齒輪1.0/(0.80x0.80x0.98)=1

11、.59端蓋0.05/(0.6x0.8)=0.10軸0.8/(0.8x0.95x0.98)=1.07齒輪軸1.4/(0.8x0.95x0.98)=1.87廢料/kg鑄造廢料機加工廢料3.98x0.2=0.7963.98x0.8x0.2=0.6364.78x0.2=0.9564.78x0.8x0.2=0.7641.59x0.2=0.3181.59x0.8x0.2+1.59x0.8x0.8x0.02=0.2740.1x0.4=0.040.1x0.6x0.2=0.0121.07x0.2+1.07x0.8x0.95x0.02=0.231.87x0.2+1.87x0.8x0.95x0.02=0.402廢料

12、/kg精加工廢料全年總質(zhì)量3.98x0.8x0.8x0.02=0.051.482x100000=1482004.78x0.8x0.8x0.02=0.061.78x100000=1780000.592x100000=592000.052x100000=52001.07x0.8x0.05=0.0420.272x100000=272001.87x0.8x0.05=0.0740.476x100000=47600（二）繪制各零件的工藝過程圖根據(jù)各零件的加工工藝過程與物流量，繪制各零件的工藝過程圖。圖中序號分別是：1原材料庫，2鑄造車間，3熱處理車間，4機加工車間，5精密車間，6半成品庫、8鍛造車間。原材

13、料原材料1 1 3.98 4.782243.184 0.796 3.822 0.9564 廢料 廢料55 2.548 0.636 3.058 0.764 廢料 廢料66 0.05 0.06 廢料 廢料 2.498 2.988 機蓋物流量 機座物流量原材料 原材料1128 1.59 0.144 1.272 0.318 0.06 0.04 廢料 廢料 1.0186 1.018 0.020 0.0123 0.254 廢料 廢料6 廢料 0.048 0.998 端蓋物流量 大齒輪物流量 原材料 1 1.07 4 0.814 0.856 65 0.214 0.016 廢料 廢料 0.814 3 0.04

14、2 0.798 廢料 軸物流量 原材料 1 1.87 4 1.422 1.496 0.02865 0.374 廢料 廢料1.422 3 0.074 1.394 廢料 齒輪軸物流量 （三）繪制產(chǎn)品總工藝過程圖變速箱總的生產(chǎn)過程可分為零件加工階段 總裝階段 性能試驗階段，所有零件、組件在組裝車間集中組裝。將變速箱的所有工藝過程如下圖所示。該圖清楚地表示出變速箱生產(chǎn)的全過程以及各工序和各作業(yè)單位之間的物流情況，為進一步進行深入的物流分析奠定了基礎(chǔ)。變速箱裝配順序：2514、15、1665、23、24111310、12、20、2129368（9）1、2、3、4、5、717、18、19、20、2226、

15、27、2837、38、3930、31、3233、34、35（四）繪制產(chǎn)品初始工藝過程表為了研究各零件、組件生產(chǎn)過程之間的相互關(guān)系，將總工藝過程圖中的產(chǎn)品按照物流強度大小順序，由左到右排列于產(chǎn)品工藝過程表中，即最左邊的產(chǎn)品物流強度最大，由左到右物流強度逐漸遞減，這樣得到變速箱初始工藝過程表如下圖。表2-10 初始產(chǎn)品工藝過程表作業(yè)單位機座 機蓋 齒輪軸 大齒輪 軸 端蓋序號名稱流程djk流程djk流程djk流程djk流程djk流程djk1原材料12345212345212534611526112324611232422鑄造2224機加工113111511118鍛造-15精加工11223熱處理4-

16、2-2-26半成品庫n-1djkwjkk=1233000019400004800002900027000030000w 5080000（五）、繪制產(chǎn)品較佳工藝過程表由初始產(chǎn)品工藝過程表可知，按照現(xiàn)行的工藝順序，存在物流倒流的情況，為了使物流順流強度達到最大，可對某些作業(yè)單位的順序進行交換。經(jīng)發(fā)現(xiàn)交換作業(yè)單位，可是順流強度達到最大。通過交換調(diào)整，得到調(diào)整后的較佳產(chǎn)品工藝過程如表2-11所示表2-11 較佳產(chǎn)品工藝過程表作業(yè)單位機座 機蓋齒輪軸大齒輪 軸 端蓋序號名稱流程djk流程djk流程djk流程djk流程djk流程djk1原材料12345212345212436211235461124232

17、62112324222鑄造1118鍛造24機加工151115211113熱處理-1-1-15精工加22-1-16半成品庫n-1djkwjkk=12245000187000019200061700011000030000w 4872000五、物流分析（一）繪制從至表根據(jù)變速箱較佳工藝過程圖，繪制出變速箱工藝過程物流從至表，如下表所示。（二）繪制物流強度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表，統(tǒng)計各單位之間的物流強度，并將物流強度匯總到物流強度匯總表之中。 變速箱從至表 至從1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6半成品庫7組裝車間8鍛造車 間9成品庫合計1原材料庫886294159

18、13392鑄造車間706.6706.63熱處理車間325.4325.44機加工車間795.8330.211265精密車間223.6548.6772.26半成品庫1261.51261.57組裝車間1261.51261.58鍛造車間127.2127.29成品庫合計886223.61455.2795.8878.81261.51591261.56921.4物流強度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強度/t112886214294318159424706.6534325.4645795.8746330.2856548.69791261.5（三）劃分物流強度等級將各作業(yè)單位對的物流強度大小排序，自大到小填入

19、物流強度分析表中，根據(jù)物流強度分布劃分物流強度等級。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級，應(yīng)按物流路線比例或承擔(dān)的物流量比例來確定。針對變速箱的工藝過程圖，利用上表中的統(tǒng)計的物流量，按由小到大的順序繪制物流強度分析表。表中未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在固定物流，因此，物流強度為u級。序號作業(yè)單位對（路線） 物流強度（單位：t）0 200 400 600 800 1200 1600 2000 物流強度等級179a212e345e424i556i634i746o814o918o（四）繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖，如下圖所示。六、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析針對變速箱生產(chǎn)特

20、點，制定各作業(yè)單位相互關(guān)系密切程度理由如下表所示。根據(jù)變速箱“基準(zhǔn)相互關(guān)系”（見下表），在此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖。變速箱各作業(yè)單位相互關(guān)系密切程度理由編號理由1工作流程的連續(xù)性2生產(chǎn)服務(wù)3物料搬運4管理方面5安全及污染6振動、噪聲、煙塵7人員聯(lián)系8信息傳遞變速箱基準(zhǔn)相互關(guān)系字母一對作業(yè)單位密切程度理由a組裝車間與成品庫搬運物料的數(shù)量、次數(shù)以及類似的搬運問題e機加工與精密車間原材料與鑄造車間鍛造與成品庫搬運物料的數(shù)量和形式不可損壞沒有包裝的物品服務(wù)的頻繁和緊急程度i原材料庫與鑄造車間 鑄造車間與機加工車間精密車間與半成品車間，機加工車間搬運物料的數(shù)量和頻數(shù)以及類似的搬運問題服務(wù)的頻

21、繁程度o辦公樓與設(shè)備維修車間、原材料庫與鍛造辦公樓與其他加工車間聯(lián)系頻繁程度管理方便u設(shè)備維修與原材料庫、半成品、成品庫原材料庫與半成品接觸不多、不常聯(lián)系聯(lián)系密切程度不大x辦公樓、服務(wù)樓與鑄造車間、熱處理車間、精密車間、鍛造車間灰塵、噪聲、振動、異味、煙塵 作業(yè)單位非物流相關(guān)圖七、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從上面兩圖可知，變速箱作業(yè)單位物流相關(guān)與非物流相互關(guān)系不一致。為了確定各作業(yè)單位之間的綜合相互關(guān)系密切程度，需要將兩表合并再分析判斷。其合并過程如下：1. 選取加權(quán)值加權(quán)值大小反映工廠布置時考慮的側(cè)重點，對于變速箱來說，物流因素（m）影響并不明顯大于其他非物流因素（n）的影響，因此，取加權(quán)值m

22、:n=1:1。2. 綜合相互關(guān)系的計算根據(jù)該廠各作業(yè)單位對之間物流與物流關(guān)系等級的高級進行量化，并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系如下表所示。當(dāng)作業(yè)單位數(shù)目為11時，總作業(yè)單位數(shù)目對數(shù)為： p=11(11-1)/2=55因此，下表將有55個作業(yè)單位對，即55個相互關(guān)系 表2-34 作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計算表作業(yè)單位對 關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：1非物流關(guān)系加權(quán)值：1分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級123e3e6e130u0u0u141o1o2o150u0u0u160u0u0u170u0u0u181o1o2o190u0u0u1100u0u0u1110u0u0u230u0u0u242i2i4i250u

23、0u0u260u0u0u270u0u0u280u0u0u290u0u0u2100u-1x-1x2110u0u0u342i2i2i350u0u0u360u0u0u370u0u0u380u0u0u390u0u0u3100u-1x-1x3110u0u0u453e3e6e461o1o2o470u0u0u480u0u0u490u0u0u4100u1o1o4110u0u0u562i2i4i570u0u0u580u0u0u590u0u0u5100u1o1o5110u3e3i673e0u3i680u0u0u690u0u0u6100u0u0u6110u0u0u780u0u0u794a4a8a7100u1o1o7

24、110u3e3i890u3e3i8100u1o1o8110u3e3i9100u1o1o9110u0u0u10110u1o1o在表2-34中，綜合關(guān)系分數(shù)取值范圍為18，按分數(shù)排列得出各分數(shù)段所占比例如表2-35所示。在此基礎(chǔ)上與表2-36綜合相互關(guān)系密級程度劃分比例進行對比，若各等級相差太大，則需要對表2-34中關(guān)系密切表中的作業(yè)單位對之間的關(guān)系密切程度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使各等級比例與表2-36盡量接近。 表2-35 綜合相互關(guān)系密級等級劃分總分關(guān)系密級作業(yè)單位對數(shù)百分比8a11.856e23.634i814.52o916.301u3360-1x23.6 表2-36 綜合相互關(guān)系密級與劃分比例 關(guān)

25、系密級關(guān)系密級作業(yè)單位對數(shù)比例絕對必要靠近a13特別重要靠近e25重要i38一般o515不重要u2085不希望靠近x0104.建立作業(yè)單位綜合關(guān)系表將表234中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密級等級，繪制成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，如下圖八、工廠總平面布置（一）綜合接近程度由于變速箱作業(yè)單位之間的相互關(guān)系數(shù)目較多，為繪圖方便，先計算各作業(yè)單位的綜合接近程度，如表2-37所示。綜合接近程度分數(shù)越高，說明該作業(yè)單位越應(yīng)該靠近布置圖中心；分數(shù)越低，說明該作業(yè)單位應(yīng)該遠離布置圖的中心，最好處于布置圖的邊緣。因此，布置設(shè)計應(yīng)該按綜合接近程度分數(shù)高低順序進行，即按綜合接近程度分數(shù)高低順序來布置作業(yè)單位順序。根據(jù)表2-37綜合接近程度排序表使得各作業(yè)單位布置順序依次為：機加工車間 組裝車間 精密車間成品庫設(shè)備維修車間鍛造車間原材料庫半成品庫鑄造車間辦公、服務(wù)樓熱處理車間 表2-37 綜合接近程度排序圖作業(yè)單位代號12345678910111e/3u/o/1u/u/u/o/1u/u/u/2e/3u/i/2u/u/u/u/u/x/-1u/3u/u/i/2u/u/u/u/u/x/-1u/4o/1i/2i/2e/3o/1u/u/u/o/1u/5u/u/u