流工程課程設(shè)計(jì)變速箱廠總平面布置設(shè)計(jì)

1、目錄第一章 課程設(shè)計(jì)的目的1第二章 原始給定條件1 第一節(jié) 作業(yè)單位劃分5 第二節(jié) 變速箱生產(chǎn)工藝過程6第三章 產(chǎn)品-產(chǎn)量分析9第四章 產(chǎn)品工藝過程分析10 第一節(jié) 計(jì)算物流量10 第二節(jié) 繪制各零件工藝過程圖10 第三節(jié) 繪制產(chǎn)品總工藝過程圖12第五章 物流分析14 第一節(jié) 繪制從至表14 第二節(jié) 繪制物流強(qiáng)度匯總表 14 第三節(jié) 劃分物流強(qiáng)度等級(jí)15 第四節(jié) 繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖16第六章 作業(yè)單位非物流關(guān)系分析17第七章 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析18第八章 工廠總平面布置21 第一節(jié) 綜合接近程度21 第二節(jié) 作業(yè)單位位置相關(guān)圖21 第三節(jié) 作業(yè)單位面積相關(guān)圖23 第四節(jié) 作業(yè)單位面積

2、相關(guān)圖的調(diào)整23第九章 方案的評(píng)價(jià)與選擇27第十章 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)28參考文獻(xiàn)29附件 30第1章 課程設(shè)計(jì)的目的（1）能正確運(yùn)用工業(yè)工程基本原理及有關(guān)專業(yè)知識(shí)，學(xué)會(huì)由產(chǎn)品入手對(duì)工廠生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研分析的方法。 （2）通過對(duì)某工廠布置設(shè)計(jì)的實(shí)際操作，熟悉slp方法中的各種圖例符號(hào)和表格，掌握slp方法的規(guī)范設(shè)計(jì)程序。 （3）通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)如何編寫有關(guān)技術(shù)文件。 （4）通過課程設(shè)計(jì)，初步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析和解實(shí)際技術(shù)問題的能力。 第二章 原始給定條件公司有地16000m2，廠區(qū)南北為200m，東西寬80m，該廠預(yù)計(jì)需要工人300人，計(jì)劃建成年產(chǎn)1000

3、00套變速箱的生產(chǎn)廠。變速箱的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)變速箱由39個(gè)零件構(gòu)成，裝配圖見圖2-1，2-2，2-3 所示。每個(gè)零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表2-1中。圖2-1減速器裝配圖（1）圖2-2減速器裝配圖（2）圖2-3減速器裝配圖（3）表2-1變速箱零件明細(xì)表工廠名稱：變速箱廠產(chǎn)品名稱變速箱產(chǎn)品編號(hào)110計(jì)劃年產(chǎn)量100000序號(hào)零件名稱零件代號(hào)自制外購材料總計(jì)劃需求量零件圖號(hào)形狀單件重量/kg說明39墊圈65mn2000000.00438螺母q2352000000.01137螺栓q2353000000.03236銷352000000.02235防松墊片q2151000000.0

4、1034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(jī)蓋ht2001000002.50028墊圈65mn6000000.00627螺母q2356000000.01626螺栓q2356000000.10325機(jī)座ht2001000003.00024軸承2000000.45023擋油圈q2152000000.00422氈封油圈羊毛氈1000000.00421鍵q2751000000.08020定距環(huán)q2351000000.09019密封蓋q2351

5、000000.05018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2000000.4509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q23510000

6、00.0202可穿透端蓋ht2001000000.0401調(diào)整墊片08f2000000.010 第一節(jié) 作業(yè)單位的劃分根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，設(shè)立如表2-2所示的11個(gè)單位，分別承擔(dān)原料儲(chǔ)存、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗(yàn)、生產(chǎn)管理等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。表2-2作業(yè)單位建筑匯總表序號(hào)作業(yè)單位名稱用途建筑面積/（m x m）備注1原材料庫儲(chǔ)存鋼材，鑄錠20 x 30露天2鑄造車間鑄造12 x 243熱處理車間熱處理12 x 124機(jī)加工車間車、銑、鉆12 x 365精密車間精鏜、磨銷12 x 366標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫儲(chǔ)存外購件、半成品12 x 247組裝車間組裝變速箱12 x 368鍛造車間

7、鍛造12 x 249成品庫成品儲(chǔ)存12 x 1210辦公、服務(wù)樓辦公樓、食堂等80 x 6011設(shè)備維修車間機(jī)床維修12 x 24第二節(jié) 變速箱生產(chǎn)工藝過程變速箱結(jié)果比較簡(jiǎn)單，因此，生產(chǎn)工藝過程也比較簡(jiǎn)單，總的工藝過程可分為：零、組件的制作與外購；半成品暫存、組裝；性能試驗(yàn)與成品存儲(chǔ)等階段。1. 零件的制作與外購變速箱上的標(biāo)準(zhǔn)件、異型件如塑料護(hù)蓋、鋁制標(biāo)牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫保存，其他零件由本廠自制，其工藝過程分別見表2-3至表2-8所示。表中各工藝加工前工件重量=該工序加工后工件的重量/該工序材料利用率。表2-3機(jī)蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃

8、年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機(jī)蓋29ht2002.500100000250000序號(hào)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(jī)加工車間粗銑、鏜、鉆854精密車間精銑、鏜985半成品庫暫存表2-4機(jī)座加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機(jī)座25ht2003.000100000300000序號(hào)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783機(jī)加工車間粗銑、鏜、鉆804精密車間精銑、鏜985半成品庫暫存表2-5大齒輪加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量大齒輪13401.00010000010000

9、0序號(hào)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鍛造車間鍛造703機(jī)加工車間粗銑、插齒、鉆804熱處理車間滲碳淬火5機(jī)加工車間磨986半成品庫暫存表2-6軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量軸11q2750.80010000080000序號(hào)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(jī)加工車間粗車、磨、銑753精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機(jī)加工車間磨986半成品庫暫存7表2-7齒輪軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量齒輪軸6q2751.400100000140000序號(hào)作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利

10、用率（%）1原材料庫備料2機(jī)加工車間粗車、磨、銑853精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機(jī)加工車間磨986半成品庫暫存7表2-8端蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號(hào)材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量/kg年產(chǎn)總質(zhì)量端蓋8ht2000.0501000005000序號(hào)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703機(jī)加工車間精車852. 標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)檢驗(yàn)合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標(biāo)準(zhǔn)件和外協(xié)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(cè)試所有組裝出的變速箱均需進(jìn)行性能試驗(yàn)，不合格的就在組裝車間進(jìn)行

11、修復(fù)，合格后送入成品庫，即不考慮成品組裝不了的情況。5. 產(chǎn)品存儲(chǔ)所有合格變速箱存放在成品庫等待出廠。第3章 產(chǎn)品-產(chǎn)量分析 變速箱廠是一個(gè)計(jì)劃建成年產(chǎn)100000套變速箱的生產(chǎn)廠，對(duì)其進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)量分析，得出變速箱廠是為單一或少品種大批量產(chǎn)品，對(duì)應(yīng)下圖的區(qū)，宜采用流水生產(chǎn)線的大生產(chǎn)方式和按產(chǎn)品原則布置。產(chǎn)品品種數(shù)目p產(chǎn)量iiiiiiiv第四章 產(chǎn)品工藝過程分析第一節(jié) 計(jì)算物流量通過對(duì)產(chǎn)品的加工、組裝、檢驗(yàn)等各種加工階段以及各工藝過程路線的分析，計(jì)算每個(gè)工藝過程各工序加工前工件單位質(zhì)量及產(chǎn)生的廢料重量，并根據(jù)全年生產(chǎn)量計(jì)算全年物流量。具體計(jì)算過程如表4-1所示。第二節(jié) 繪制各零件的工藝過程圖 根

12、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下圖所示。圖中序號(hào)分別為：1原材料庫，2鑄造車間，3熱處理車間,4機(jī)加工車間，5精密車間，6半成品庫，8鍛造車間。第三節(jié) 繪制產(chǎn)品總工藝過程圖 變速箱總的生產(chǎn)過程可分為零件的加工階段總裝階段性能實(shí)驗(yàn)階段，所有零件，組件在組裝車間集中組裝。將變速箱所有工藝過程匯總在一張圖上，得到變速箱總工藝過程如圖所示。該圖清楚的表示出變速器生產(chǎn)的全過程以及各工序單位之間的物流情況，為進(jìn)一步進(jìn)行深入的物流分析奠定了基礎(chǔ)。第五章 物流分析第一節(jié) 繪制從至表 根據(jù)各零件的工藝過程圖，及總工藝過程圖，繪制出變速箱工藝過程物流從至表，如下圖所示：表5-1 變速箱加工

13、工藝從至表(單位t) 至從123456789合計(jì)原材料庫鑄造車間熱處理車間機(jī)加工車間精密車間半成品庫組裝車間鍛造車間成品庫1原材料庫874.1291.4182.21347.72鑄造車間688.6688.63熱處理車間336.5336.54機(jī)加工車間102.0807.2334.81244.05精密車間224.4550.0774.46半成品庫1310.51310.57組裝車間1310.51310.58鍛造車間127.6127.69成品庫合計(jì)874.1326.41444.1807.2884.81310.5182.21310.57139.8編制（日期）審核（日期）第2節(jié) 繪制物流強(qiáng)度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工

14、藝過程和物流從至表，統(tǒng)計(jì)個(gè)單位之間的物流強(qiáng)度，并將物流強(qiáng)度匯總到物流強(qiáng)度匯總表5-2之中。序號(hào)作業(yè)單位對(duì)物流強(qiáng)度關(guān)系序號(hào)作業(yè)單位對(duì)物流強(qiáng)度關(guān)系11-2874.1e84-6334.821-4291.495-3224.431-8182.2105-6550.042-4688.6116-71310.553-4336.5127-91310.564-3102.0138-4127.674-5807.2第三節(jié)劃分物流強(qiáng)度等級(jí) 物流強(qiáng)度等級(jí)的劃分根據(jù)一下原則：劃分等級(jí)采用著名的a、e、i、o、u等級(jí)，一般a級(jí)占總作業(yè)單位對(duì)的10%，e級(jí)占20%，i級(jí)占30%, o級(jí)占40%，u級(jí)代表那些無物流量的作業(yè)單位對(duì)，一

15、般可以忽略不計(jì)。 根據(jù)以上原則，劃分物流強(qiáng)度等級(jí)如下表所示：表5-3 物流強(qiáng)度分析表序號(hào)作業(yè)單位對(duì)（路線）物流強(qiáng)度（單位：t） 150 300 450 600 750 900 1050 1200物流強(qiáng)度等級(jí)167a279a312e445e524i656i734i846i914o1053o1118o1284o1343o第四節(jié) 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： 物流強(qiáng)度相關(guān)圖第六章 作業(yè)單位非物流關(guān)系分析針對(duì)變速箱生產(chǎn)特點(diǎn)，制定各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度理由如表6-1所示。根據(jù)表6-1制定變速箱“基準(zhǔn)相互關(guān)系”（見表6-2），在此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相

16、關(guān)圖。表6-1 變速箱各作業(yè)單位關(guān)系密切程度理由編號(hào)理由編號(hào)理由1工作流程的連續(xù)性5人員聯(lián)系2生產(chǎn)服務(wù)6物料搬運(yùn)3管理方便7信息傳遞4振動(dòng)，噪聲，煙塵，污染8公用設(shè)備設(shè)施表6-2 作業(yè)單位基準(zhǔn)相互關(guān)系等級(jí)表符號(hào)含義說明比例（%）a絕對(duì)重要25e特別重要310i重要515o一般密切程度1025u不重要4580x負(fù)的密切程度不希望接近第七章 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從物流相關(guān)圖 和非物流相關(guān)圖比較可知，變速箱廠作業(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，需要將兩圖合并后再進(jìn)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(shí)考慮因素的側(cè)重點(diǎn)，

17、對(duì)于變速箱廠來說，物流因素（m）對(duì)非物流因素（n）無明顯影響，因此，取加權(quán)值m:n=1:12.綜合相互關(guān)系的計(jì)算根據(jù)該廠各作業(yè)單位對(duì)之間物流與非物流關(guān)系等級(jí)的高低進(jìn)行量化，并加權(quán)求和，即p=n*(n-1)/2=11*10/2=55,并根據(jù)表7-1的劃分標(biāo)準(zhǔn)求出綜合相互關(guān)系表。表7-1 綜合相互關(guān)系密級(jí)與劃分比例關(guān)系等級(jí)符號(hào)作業(yè)單位對(duì)數(shù)比例（%）絕對(duì)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x010表7-2 作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計(jì)算及劃分表作業(yè)單位對(duì)關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系 加權(quán)值：2非物流關(guān)系 加權(quán)值：1分?jǐn)?shù)等級(jí)分?jǐn)?shù)等級(jí)分?jǐn)?shù)等級(jí)123e4a7a130u

18、0u0u141o2i3i150u0u0u160u0 u0u170u0u0u181o1o2o190u0u0u 1100u0u0u1110u0u0u230i0u0u242i3e5i250u-1x-1x260u0u0u270u0u0u280u0u0u 290u0u0u 2100u-1x-1x2110u0u0u342i4e6e350u-1x-1x360u0u0u370u0u0u380u0u0u 390u0u0u 3100u-1x-1x3110u0u0u453e0u3i461o0u1o470u0u0u481o0u1o490u0u0u4100u2i2o4110u1o1o562i0u2o570u0u0u58

19、0u0u0u590u0u0u5100u0u0u5110u3e3i674a1o5e680u0u0u690u0u0u6100u0u0u6110u0u0u780u0u0u794a2i6e7100u0u0u7110u0u0u890u0u0u8100u-1x-1x8110u0u0u9100u1o1o9110u0u0u10110u0u0u表7-2綜合關(guān)系分?jǐn)?shù)取值范圍為-17總分關(guān)系密級(jí)作業(yè)單位對(duì)數(shù)百分比（%）7a11.82%6e35.45%35i47.27%12o712.73%0u2545.5%-1x59.09%3.建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表：將表7-2中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密級(jí)等級(jí)，繪制成作業(yè)單

20、位綜合相互關(guān)系圖第八章 工廠總平面布置第一節(jié) 綜合接近程度由于變速箱廠作業(yè)單位之間相互關(guān)系數(shù)目較多，為繪圖方便，先計(jì)算各作業(yè)單位的綜合接近程度，如表8-1所示。綜合接近程度分?jǐn)?shù)越高，說明該作業(yè)單位越應(yīng)該靠近布置圖的中心;分?jǐn)?shù)越低，說明該作業(yè)單位應(yīng)該遠(yuǎn)離布置圖的中心，最好處于布置圖的邊緣、因此，布置設(shè)計(jì)應(yīng)該按綜合接近程度分?jǐn)?shù)高低順序進(jìn)行，即按綜合接近程度分?jǐn)?shù)高低順序來布置作業(yè)單位順序。表81綜合接近程度排序表 至從1234567891011原材料庫鑄造車間熱處理車間機(jī)加工車間精密車間半成品庫組裝車間鍛造車間成品庫辦公服務(wù)樓設(shè)備維修車間1原材料庫a/4u/0i/2u/0u/0u/0o/1u/0u/

21、0u/02鑄造車間a/4u/0i/2x/-1u/0u/0u/0u/0x/-1u/03熱處理車間u/0u/0e/3x/-1u/0u/0u/0u/0x/-1u/04機(jī)加工車間i/2i/2e/3i/2o/1u/0o/1u/0o/1o/15精密車間u/0x/-1u/0i/2o/1u/0u/0u/0u/0i/26半成品庫u/0u/0u/0o/1o/1e/3u/0u/0u/0u/07組裝車間u/0u/0u/0u/0u/0e/3u/0e/3u/0u/08鍛造車間o/1u/0u/0o/1u/0u/0u/0u/0x/-1u/09 成品庫u/0u/0u/0u/0u/0u/0e/3u/0o/1u/010辦公服務(wù)樓u

22、/0x/-1x/-1o/1u/0u/0u/0x/-1u/0u/011設(shè)備維修車間u/0u/0u/0o/1i/2u/0u/0u/0o/1u/0綜合接近程度7421335614-23排序2591743106118第二節(jié) 作業(yè)位置相關(guān)圖在繪制作業(yè)單位位置關(guān)系圖時(shí)，作業(yè)單位之間的相互關(guān)系用表8-2所示的連線類型來表示。為了繪圖簡(jiǎn)便，用“o”內(nèi)標(biāo)號(hào)碼來表示作業(yè)單位，而不嚴(yán)格地區(qū)分作業(yè)單位的性質(zhì)。于是得出變速箱作業(yè)單位位置相關(guān)關(guān)系圖。表8-2 關(guān)系密切表示法符號(hào)系數(shù)值線條數(shù)密切程度等級(jí)顏色規(guī)范a4/ / / /絕對(duì)必要紅e3/ / /特別重要桔黃i2/ /重要綠o1/一般藍(lán)u0不重要不著色x-1 _ _

23、_ _ _ _ _不希望棕色作業(yè)單位工作性質(zhì)符號(hào)變速箱廠作業(yè)單位位置相關(guān)圖第三節(jié) 作業(yè)單位面積相關(guān)圖選取繪圖比例1：1200，繪制單位為mm，變速箱作業(yè)單位面積相關(guān)圖，如下圖所示。變速箱廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖第四節(jié) 作業(yè)單位面積相關(guān)關(guān)系圖的調(diào)整根據(jù)變速箱的特點(diǎn)，考慮相關(guān)規(guī)定以及各方面的限制條件，得到變速箱廠平面布置方案如圖8-1(a),圖8-2(b),圖8-3(c)所示。比例1：1000。方案a 方案b方案c第九章 方案的評(píng)價(jià)與選擇 運(yùn)用加權(quán)因素法對(duì)變速箱廠進(jìn)行評(píng)價(jià)，a為很好e為好i為一般，其評(píng)價(jià)過程和評(píng)價(jià)結(jié)果如表 9-1所示。表 9-1 加權(quán)因素評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)因素方案 abc相對(duì)重要性等級(jí)得分等級(jí)得分等級(jí)得分物流效率與方便性a4e3e310空間利用率e3i2e38輔助服務(wù)部門綜合效率i2i2i29工作環(huán)境安全與舒適e3e3i25管理的方便性e3i2i28布置方案的可擴(kuò)展性i2e3e37產(chǎn)品質(zhì)量i2e3e37外觀i2e3e34環(huán)境保護(hù)i2i2i29維修e3i2i25其它相關(guān)因素i2i2i23綜合得分 196183186綜合排序132由綜合排序可選出方案a為最佳方案，因此選a方案為變速箱廠的最優(yōu)總體布置方案。第十章 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)是一種對(duì)企業(yè)的設(shè)