齒輪油泵廠總平面布置設(shè)計

1、 課 程 設(shè) 計題 目： 齒輪油泵廠總平面布置設(shè)計 學院： 機械工程學院 專業(yè)： 工業(yè)工程 班級： 0901 學號： 32 學生姓名： 指導老師： 完成日期： 2011.12.16 目錄一 課程設(shè)計的目的11.1 課程設(shè)計的目的 1二 課程設(shè)計題目及要求22.1 課程設(shè)計題目 22.2 原始給定條件 22.3 課程設(shè)計要求 7三 課程設(shè)計內(nèi)容 93.1 產(chǎn)品產(chǎn)量分析 93.2 物流分析 93.3 繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖143.4 作業(yè)單位相互關(guān)系分析143.5 繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖153.6 作業(yè)單位間物流與非物流相互關(guān)系合并163.7 作業(yè)單位位置相關(guān)圖203.8 作業(yè)單位面積相關(guān)圖213

2、.9 作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整223.10 工廠總平面布置可行方案圖 223.11 方案的評價與選擇 23四 課程設(shè)計總結(jié)及心得 25參考文獻 26一 課程設(shè)計的目的1.1課程設(shè)計的目的l 能正確運用工業(yè)工程基本原理及有關(guān)專業(yè)知識，學會由產(chǎn)品入手對工廠生產(chǎn)系統(tǒng)進行調(diào)研分析的方法。l 通過對某工廠布置設(shè)計的實際操作，熟悉SLP方法中的各種圖例符號和表格，掌握SLP方法的規(guī)范設(shè)計程序。l 通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學生學會如何編寫有關(guān)技術(shù)文件。l 通過課程設(shè)計，初步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學生運用所學專業(yè)知識分析和解實際技術(shù)問題的能力。二 課程設(shè)計題目及要求2.1課程設(shè)計題目課程設(shè)計題目：齒輪油泵廠總平面

3、布置設(shè)計2.2原始給定條件現(xiàn)有一齒輪油泵廠，占地面積為25000m2。廠區(qū)南北長為250m，東西寬為100m，所處地理位置如圖所示。該廠職工人數(shù)300人，計劃改建成年產(chǎn)10000件齒輪油泵的生產(chǎn)廠，需要完成工廠總平面布置設(shè)計。1齒輪油泵結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)齒輪油泵的基本結(jié)構(gòu)如圖2-2所示，由17個零、組件構(gòu)成，每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列在表2-1中。2作業(yè)單位劃分圖2-1 齒輪油泵廠廠區(qū)圖根據(jù)齒輪油泵結(jié)構(gòu)及工藝特點，齒輪油泵廠設(shè)立如表2-2所示14個作業(yè)單位，分別承擔原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能測試、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項生產(chǎn)任務(wù)。3齒輪油泵生產(chǎn)工藝過程由于齒

4、輪油泵結(jié)構(gòu)比較簡單，因此其生產(chǎn)工藝過程也很簡單，總的工藝過程可分為零、組件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗，調(diào)試與返修，成品存儲等階段。（1）零、組件制作與外購 齒輪油泵上的標準件、異形件如墊圈、鍵等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫保存。其它零件由本廠自制，其工藝過程分別見表2-3至表2-10。表中各工序加工前工件重量為：該工序加工后工件重量/該工序材料利用率（2）標準件、外購件與半成品暫存 生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)車間內(nèi)檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協(xié)件均放在半成品庫。（3）組裝 所有零、組件在組裝車間集中組裝成齒輪油泵成品。（4）性能試驗 所有組裝出的齒輪

5、油泵均需進行性能試驗，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。一次組裝合格率估計值為80%，二次組裝合格率為100%。（5）成品存儲 所有合格齒輪油泵存放在成品庫待出廠。圖2-2 齒輪油泵裝配圖表 2-1 零件明細表工廠名稱：齒輪油泵廠共1頁產(chǎn)品名稱齒輪油泵產(chǎn)品代號2B計劃年產(chǎn)量10000件第1頁序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尺寸單件重量(kg)說 明1左端蓋HT200100001.252齒輪軸45100000.53傳動齒輪軸45100000.554銷 A51845400000.0055墊片紙200000.00056泵體HT200100000.8

6、7右端蓋HT200100000.68密封圈橡膠100000.0059軸套ZCuSn5PbZn5100000.110壓緊螺母35100000.00611傳動齒輪45100000.05512墊圈1265Mn100000.00513螺母M121.535100000.00814鍵 51045100000.00515螺釘M616351200000.0516螺栓M630Q235200000.0517螺母M6Q235200000.06編制（日期）審核（日期）表 2-2 作業(yè)單位建筑物匯總表序號作業(yè)單位名稱用 途建筑面積(m2)結(jié)構(gòu)形式備 注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠304012002鑄造車間鑄造1225300

7、3鍛造車間鍛造12253004熱處理車間熱處理15203005金加工車間1車、銑、鉆、滾齒、油壓20367206金加工車間2鏜削、磨削、剃齒20367207標準件、半成品庫儲存外購件、半成品12253008裝配車間裝齒輪泵15406009壓力測試室泄漏測試122024010性能測試室測壓力、功率、流量等122024011成品庫成品儲存202040012辦公室、服務(wù)樓辦公室、食堂等 8060480013設(shè)備維修車間機床維修122530014調(diào)試返修車間調(diào)試及返修1010100表 2-3 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量(kg)左端蓋1HT20

8、01.2510000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鑄造車間壓鑄、成型603熱處理車間回火4金加工車間1銑、粗鏜805壓力測試室泄漏測試6金加工車間2精鏜、精銑907半成品庫暫存表 2-4 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量(kg)齒輪軸2450.510000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鑄造車間鍛壓603金加工車間1車、磨804金加工車間2精車、磨905熱處理調(diào)質(zhì)6半成品庫暫存表 2-5 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總

9、量(kg)傳動齒輪軸3450.5510000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鍛壓車間壓鑄、成型703熱處理車間回火4金加工車間1車、滾齒、粗磨805金加工車間2剃齒、精磨906熱處理調(diào)質(zhì)7半成品庫暫存表 2-6 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量(kg)墊 片5紙板0.000520000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金加工車間1配作703半成品庫暫存表 2-7 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量(kg)泵 體6HT2000

10、.810000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鑄造車間壓鑄、成型603熱處理車間回火4金加工車間1粗銑、粗鏜805金加工車間2精鏜、精銑906半成品庫暫存表 2-8 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量(kg)右端蓋7HT2000.610000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鑄造車間壓鑄、成型603熱處理車間回火4金加工車間1銑、鉆、粗鏜805金加工車間2銑、精鏜906半成品庫暫存表 2-9 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量

11、(kg)傳動齒輪11450.510000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鍛壓車間成型703熱處理車間回火4金加工車間1車、鉆、鏜、滾805金加工車間2剃齒906熱處理淬火7半成品庫暫存表 2-10 齒輪油泵零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件 號材 料單件重量(kg)計劃年產(chǎn)量(件)年產(chǎn)總量(kg)軸 套9ZCuSn5PbZn50.120000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金加工車間1車、鏜803金加工車間2精車、精鏜904半成品庫暫存2.3課程設(shè)計要求1 齒輪油泵廠物流分析。2 齒輪油泵廠作業(yè)單位相互關(guān)系分析。3 作業(yè)單位位置相關(guān)

12、圖，相當于A1圖樣的坐標紙一張。4 作業(yè)單位面積相關(guān)圖，相當于A1圖樣的坐標紙一張。5 齒輪油泵廠總平面圖三套，A1圖樣三張。6 評價擇優(yōu)，選出最佳總平面布置圖。7.編寫設(shè)計說明書，工作量不少于12000字。三 課程設(shè)計內(nèi)容3.1產(chǎn)品產(chǎn)量分析產(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)原始條件可知，齒輪油泵廠的產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，年產(chǎn)量為10000件，屬于大批大量生產(chǎn)，適合于按產(chǎn)品原則布置，宜采用流水線的組織形式。3.2物流分析 3.2.1零件的工藝過程圖 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如圖3-1至

13、圖3-8所示。圖中序號分別是：1原材料庫，2鑄造車間，3鍛造車間，4熱處理車間，5金加工車間1，6金加工車間2，7標準件、半成品庫，9壓力測試室。圖3-1 左端蓋物流量 圖3-2 齒輪軸物流量 圖3-3 傳動齒輪軸物流量圖3-4 墊片物流量 3-5 泵體物流量 3-6 右端蓋物流量圖3-7 傳動齒輪物流量 圖3-8 軸套物流量3.2.2繪制產(chǎn)品總工藝過程藝圖將齒輪軸泵所有工藝過程匯總在一張圖中，得到齒輪軸泵總工藝過程如圖3-9所示。該圖清楚地表示出齒輪軸泵生產(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)。圖3-9 齒輪軸泵總工藝過程圖3.2.3物流從至表根

14、據(jù)齒輪軸泵工藝過圖及零件裝配圖，繪制出齒輪軸泵工藝過程物流從至表。如表3-2所示。表 3-1 各零件物流量計算產(chǎn)品名稱毛重/kg年產(chǎn)總質(zhì)量/kg左端蓋1.25/0.9/0.8/0.6=2.893528935齒輪軸0.5/0.9/0.8/0.6=1.157411574傳動齒輪軸0.55/0.9/0.8/0.7=1.091310913墊片0.0005/0.7=0.0000714泵體0.8/0.9/0.8/0.6=1.851918519右端蓋0.6/0.9/0.8/0.6=1.3890913491傳動齒輪0.5/0.9/0.8/0.7=0.99219921軸套0.1/0.9/0.8=0.138927

15、78表 3-2 齒輪軸泵加工工藝從至表3.2.4物流強度分析表將各作業(yè)單位對的物流強度按大小排序，自大到小填入物流強度分析表中，根據(jù)物流強度分別劃分物流強度等級。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級，應按物流路線比例或承擔的物流量比例來去確定。針對產(chǎn)品的工藝過程圖，利用齒輪軸泵加工工藝從至表，按由小到大的順序繪制物流強度分析表，如圖3-3所示。表 3-3 物流強度分析表3.3繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖 根據(jù)之間的分析，繪制出作業(yè)單位物流相關(guān)圖，如圖3-10所示。圖3-10 單位物流相關(guān)圖3.4作業(yè)單位相互關(guān)系分析針對產(chǎn)品的生產(chǎn)特點，制定各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度理由如表3-4所示。根據(jù)表3-5

16、制定齒輪軸泵“基準相互關(guān)系”，在此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖。表 3-4 作業(yè)單位關(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管理方便5安全與污染6振動、噪音、煙塵7人員聯(lián)系8共用設(shè)備設(shè)施表 3-5作業(yè)單位基準相互關(guān)系等級表符號意義量化值線條比例（%）A絕對重要44條25E特別重要33條310I重要22條515O一般重要11條1025U不重要0無4580X不要靠近-11條虛線酌情而定3.5繪制作業(yè)單位非物流相關(guān)圖 根據(jù)之間的分析，繪制出作業(yè)單位非物流相關(guān)圖，如圖3-11所示。圖3-11 作業(yè)單位非物流相關(guān)圖3.6作業(yè)單位間物流與非物流相互關(guān)系合并從圖3-10和圖3-

17、11可知，齒輪油泵廠作業(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)單位之間綜合相互關(guān)系密切程度，需要將兩表合并后再進行分析判斷。其合并過程如下：（1）選取加權(quán)值。加權(quán)值的大小反映工廠布置時考慮因素的側(cè)重點，對于振動器來說，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:n=1:1。（2）綜合相互關(guān)系的計算。對該廠各作業(yè)單位對之間物流與非物流關(guān)系等級的高低進行量化，并進行加權(quán)求和，根據(jù)表3-6求出綜合相互關(guān)系，如表3-7所示。作業(yè)單位數(shù)為14個,總作業(yè)單位對數(shù)為91對。表3-6符號關(guān)系等級分值A(chǔ)絕對重要78E特別重要46I重要23O一般密切程度1U不重要0X負

18、的密切程度-1表 3-7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)系等級綜合關(guān)系物流關(guān)系 加權(quán)值：1非物流關(guān)系 加權(quán)值：分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級1-24A4A8A1-32I0U2O1-40U0U0U1-51O2I3I1-60U2I2O1-70U1 O1O1-80U1O1O1-90U0U0U1-100U0U0U1-110U0U0U1-120U0U0U1-130U0U0U1-140U0U0U2-30U4A4I2-43E0U3I2-51O1O2O2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U1O1O2-90U0U0U2-100U2I2O2-110U2I2O2-120U0U0U2-130U0U0U2-

19、140U1O1O3-42I0U2O3-50U0U0U3-60U0U0U3-70U0U0U3-80U1O1O3-90U0U0U3-100U0U0U3-110U0U0U3-120U-1X-1X3-130U0U0U3-140U0U0U4-53E2I5E4-62I2I4I4-72I2I4I4-80U0U0U4-90U0U0U4-100U1O1O4-110U0U0U4-120U0U0U4-130U0U0U4-140U0U0U5-63E1O4I5-71O3E4I5-80U3E3I5-91O1O2O5-100U0U0U5-110U0U0U5-120U-1X-1X5-130U0U0U5-140U1O1O6-7

20、2I3E5E6-80U3E3I6-91O1O2O6-100U0U0U6-110U0U0U6-120U-1X-1X6-130U0U0U6-140U1O1O7-80U0U0U7-90U0U0U7-100U0U0U7-110U4A4I7-120U0U0U7-130U0U0U7-140U0U 0U8-90U2I2O8-100U2I2O8-110U3E3I8-120U0U0U8-130U3E3I8-140U3E3I9-100U1O1O9-110U0U0U9-120U0U0U9-130U1O1O9-140U2I2O10-110U0U0U10-120U0U0U10-130U1O1O10-140U2I2O11

21、-120U0U0U11-130U0U0U11-140U2I2O12-130U0U0U12-140U0U0U13-140U1O1O表 3-8 綜合相互關(guān)系等級劃分比例符號關(guān)系等級作業(yè)單位對比例（%）A絕對重要13E特別重要25I重要38O一般密切程度515U不重要2085X負的密切程度表 3-9 基準相互關(guān)系字母一對作業(yè)單位密切程度的理由A材庫和剪切區(qū)最后檢查和包裝清理和油漆鋼類似搬運問題，如搬運物料的數(shù)量等。損壞沒有包裝的物品，或包裝完畢以前檢查但不明確使用相同人員、公用設(shè)施、管理方式、和形式相同的建筑物E接待和參觀者停車處金屬精加工和焊接維修和部件裝配方便、安全搬運物料的數(shù)量和形狀服務(wù)的頻繁

22、和緊急程度I剪切機和沖壓機部件裝配和總裝配搬運物料的數(shù)量搬運物料的體積，共用相同的人員O維修和接收廢品回收和工具室產(chǎn)品的運送共用相同的設(shè)備U維修和自助食堂焊接和外購件倉庫技術(shù)部門和發(fā)運接觸不多不常聯(lián)系X焊接和油漆鑄造車間和主要辦公室沖壓車間和工具車間灰塵、火災煙塵外觀、振動應該注意，綜合相互關(guān)系密級應該是合理的；應該是作業(yè)單位之間物流的相互關(guān)系與非物流的相互關(guān)系的綜合體現(xiàn)。將綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密切等級，如表3-10所示。表 3-10 綜合相互等級劃分總分關(guān)系等級作業(yè)單位對數(shù)比例（%）8A11.09957E22.19834I1314.28612O2426.3740U4852.747-1X

23、33.297（3）建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表。將綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密切等級后，繪制成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表，如下：圖3-12 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表3.7作業(yè)單位位置相關(guān)圖 經(jīng)過之前的分析，繪制出作業(yè)單位位置相關(guān)圖，如圖3-13所示。表 3-11等級線條等級線條A4條實線O1條實線E3條實線U無I2條實線X1條虛線圖3-13 作業(yè)單位位置相關(guān)圖3.8作業(yè)單位面積相關(guān)圖 經(jīng)過之前的分析，繪制出作業(yè)單位面積相關(guān)圖，如圖3-14所示。 圖3-14 作業(yè)單位面積相關(guān)圖3.9作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整作業(yè)單位面積相關(guān)圖是直接從位置相關(guān)圖轉(zhuǎn)化而來的只能代 一個理論的、理想的布置方案，必須通過調(diào)整修正

24、才能得到可行的布置方案。在這里我們必須從工廠平面布置設(shè)計原則出發(fā)，考慮除產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、工藝過程R、作業(yè)單位S和時間T等五個基本要素以外的其他因素對布置方案的影響。通過以下幾個方面進行調(diào)整修正：a.物料搬運方法b.建筑特征c.道路d.公用管線布置e.廠區(qū)綠化布置f.場地條件與環(huán)境前述修正因素是布置設(shè)計中應考慮的事項。此外還存在一些對布置設(shè)計方案有約束作用的其他因素，包括給定廠區(qū)的面積、建設(shè)成本費用。廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有條件的利、政策法規(guī)等方面的限制因素，這些因素統(tǒng)稱為實際條件限制因素。確定布置設(shè)計方案時，同樣需要考慮這些因素的影響。根據(jù)這些限制因素，進一步調(diào)整方案。3.10工廠總平面布置可行方案圖通過考

25、慮多種方面因素的影響與限制，形成了眾多的布置方案，拋棄所有不切實際的想法后，保留25個可行布置方案供選擇。采用規(guī)范的圖例符號，將布置方案繪制成工廠總平面布置圖。圖3-15 最終方案一 比例1:1000圖3-16 最終方案二 比例1:1000圖3-17 最終方案三 比例1；10003.11方案的評價與選擇通過對作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整，已經(jīng)取得了數(shù)個可行方案，應該對每個方案進行評價，選擇出最佳方案，作為最終的工廠總平面布置方案。根據(jù)表3-12評分規(guī)則，并運用加權(quán)因素評價法對振動器廠進行評價，其評價過程和評價結(jié)果如表3-13所示。表3-12等級分值A(chǔ)4E3I2O1U0表 3-13方案評價因素最終解決方案1最終解決方案2最終解決方案3相對重要性等級得分等級得分等級得分物流效率與方便性I2I2E310空間利用率E3E3E38輔助服務(wù)部門的綜合效率I2I2I26工作環(huán)境安全與舒適性E3E3I28管理的方便性I2E3I28布置方案的可擴展性I2I2O18產(chǎn)品質(zhì)量E3E3E37外觀E3E3I25環(huán)境保護O1I2E36其他相關(guān)因素E3E3E34綜合得分166180167綜合排序312由綜合排序可選出最終解決方案2為最佳，因此最終解決方案2為齒輪油泵廠的總體布置方案。四 課程設(shè)計總結(jié)及心得本次設(shè)計在王娟老師和龔存宇老師的指導下，我順利完成物流工程的課程設(shè)計。課程設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知