95分工業(yè)工程專業(yè)綜合課程設計x

1、工業(yè)工程綜合課程設計任務書學生姓名：李帥專業(yè)班級：工業(yè)工程指導教師：X老師工作單位： 機電工程學院題目：某減速器廠平面布置設計及及工位人因改進設計初始條件：企業(yè)現(xiàn)狀：某減速器廠因整體搬遷，需對新廠區(qū)進行規(guī)劃設計，并對原有生產(chǎn)系統(tǒng)進行重新改造設計。 新廠區(qū)有地30000平方米，廠區(qū)南北為150米，東西寬200米，南邊和西邊緊鄰其他企業(yè)，只有 緊鄰公路的北邊和東邊可以設置廠門進出。該廠有工人300人，計劃建成年產(chǎn)180000套減速器 的生產(chǎn)廠。減速器生產(chǎn)工藝過程：減速器由39個零件構成，但是大多數(shù)零件為標準件。假定標準件采用外購，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

2、品存儲等階段。機蓋、機座、大齒 輪、軸、齒輪軸、端蓋六類零件為自制件，其工序內(nèi)容分別為：機蓋：備料f鑄造f 粗銑，鏜，鉆f 精銑，鏜f 暫存。機座：備料f鑄造f 粗銑，鏜，鉆 f 精銑，鏜f 暫存。大齒輪：備料f 鍛造 f 正火 f 車，銑，鏜，鉆 f 調(diào)質 f 滾齒 f滲碳淬火f磨削f暫存。軸：備料f 粗車，磨，銑f 精車f 滲碳淬火f 磨f 暫存。齒輪軸：備料f 鍛造f 正火f 粗車、鏜、鉆f 探傷、調(diào)質f 半精車、滾齒、銑鍵槽f齒部滲碳淬火f 磨削f 暫存。端蓋：備料f鑄造 f 精車 f 暫存。作業(yè)單位信息和相關數(shù)據(jù)：根據(jù)減速器的結構及工藝特點，設立如表1所示11個單位，分別承擔原材料存

3、儲、備料、 熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗、生產(chǎn)管理等各項生產(chǎn)任務。表1作業(yè)單位建筑匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積(m2)備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠20X30露天2鑄造車間鑄造20X253熱處理車間熱處理20X124機加工車間車、銑、鉆20X365精密車間精銑、精鏜、磨削20X366標準件、半成品庫儲存外購件、半成品20X257組裝車間組裝變速器20X368鍛造車間鍛造20X259成品庫成品儲存15X2010辦公、服務樓辦公室、食堂等80X6011設備維修車間機床維修15X25要求完成的主要任務：針對給定的工廠實例，完成下列工作：（1）采用系統(tǒng)布置設計（SLP）方法進行某減速器廠的總平

4、面布置設計。1）產(chǎn)品分析，產(chǎn)品一產(chǎn)量分析，確定生產(chǎn)類型。2）生產(chǎn)工藝過程分析，繪制工藝過程圖。3）進行物流分析，得到作業(yè)單位物流相關圖。4）進行作業(yè)單位相互關系分析，得到作業(yè)單位非物流相關圖。5）將作業(yè)單位物流相關表與非物流相互關系表加權合并，得出作業(yè)單位綜合相互關系圖。6）繪制作業(yè)單位位置相關圖。7）按制圖標準（用坐標）繪制作業(yè)單位面積相關圖。8）產(chǎn)生工廠總體布置設計方案并進行分析評價。（2）對減速器零件加工工位進行人因分析及改進設計（未選修過“基礎IE”課程的同學完成）1）對操作者的作業(yè)環(huán)境進行人因分析；2）對某操作或使用的設備（如工作臺柜）進行人因改進設計。時間安排:序號設計內(nèi)容時間（天

5、）1資料查閱，設計任務分析及總設計方案的確定；12工廠總體分析與平面布置設計53完成總布置設計說明書24零件加工工序的工作研究45完成零件加工工序相應分析與設計說明書26課程設計答辯1合計15指導教師簽名:系主任（或責任教師）簽名:目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 引言1 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 1產(chǎn)品分析2 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 1.1產(chǎn)品產(chǎn)量（P-Q）分析2 HYPERLINK l bo

6、okmark54 o Current Document 1.2生產(chǎn)類型的確定3 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 2產(chǎn)品工藝過程分析5 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 2.1工藝分析5 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 2.2工藝過程圖的繪制8 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 3物流分析12 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 3.1物流量分析、

7、計算12 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 3.2作業(yè)單位之間的物流相關圖16 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 4非物流關系分析19 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 4.1作業(yè)單位相互關系分析19 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 4.2作業(yè)單位非物流相關圖205作業(yè)單位關系綜合分析216作業(yè)單位位置關系分析237作業(yè)單位的詳細布置設計25 HYPERLINK l bookmark142

8、 o Current Document 8廠區(qū)總體布局設計28 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 9加工工位人因分析及改進設計31 HYPERLINK l bookmark151 o Current Document 9.1對操作者的作業(yè)環(huán)境進行人因分析31 HYPERLINK l bookmark157 o Current Document 9.2工位人因改善設計34 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 工作臺需求分析34 HYPERLINK l bookmark163 o Current

9、Document 工作臺功能分析34工作臺方案設計35 HYPERLINK l bookmark170 o Current Document 課程設計小結37 HYPERLINK l bookmark173 o Current Document 參考文獻38 HYPERLINK l bookmark178 o Current Document 附錄39引言綜合課程設計是對我們同學多門學科綜合應用的能力的全面鍛煉，本次課程設計的 設計內(nèi)容為，對某減速器廠平面布置設計及工位人因改進設計。我根據(jù)老師給出的課設 任務書，按照規(guī)定的時間依次完成各項任務，先對產(chǎn)品產(chǎn)量進行分析，得出該廠的各零 部件的需求量

10、，根據(jù)產(chǎn)量信息假定該廠的生產(chǎn)方式。確定生產(chǎn)方式后，繪制減速器六大 自制零件的零件加工工序過程圖，并繪制總的工序過程圖。根據(jù)工序過程、零部件需求量以及工件信息，計算物流量，確定各個工作單位之間 的物流量，從而繪制物流相關圖。通過對各工作單位之間的非物流關系分析，確定各部 門之間的非物流關系等級，繪制非物流關系相關圖。通過物流關系相關圖與非物流關系 相關圖的加權計算并運用少量定性分析得出綜合相關圖，從而確定各工作單位之間的關 系等級。通過各工作單位之間的關系等級的高低，繪制工作單位之間的位置相關圖即線形圖， 再利用相關關系表運用關系表法得出無面積拼塊圖，再加上各單位的空間要求，以及廠 區(qū)的總體面積

11、限制，繪制面積相關圖。確定面積相關圖之后，制定廠區(qū)的布置方案，設 置兩種方案進行分析對比，選擇最佳方案，確定廠區(qū)布置的最終方案。1產(chǎn)品分析1.1產(chǎn)品產(chǎn)量（P-Q）分析根據(jù)前題中給出的相關信息可知，規(guī)劃新廠的年產(chǎn)量為180000套減速器，減速器 由39個零件構成，但是大多數(shù)零件為標準件。假定標準件采用外購，機蓋、機座、大 齒輪、軸、齒輪軸、端蓋六類零件為自制件，減速器零件明細表如下：表1.1減速器零件明細表產(chǎn)品名稱減速器產(chǎn)品代號160計劃年產(chǎn)量180000序號零件名稱自制外購材料總計劃需求量單件重量/kg39墊圈V65Mn3600000.00438螺母VQ2353600000.01137螺栓VQ

12、2355400000.03236銷V353600000.02235防松墊圈VQ2151800000.01034軸端蓋圓VQ2351800000.05033螺栓VQ2353600000.02032通氣器VQ2351800000.03031視孔蓋VQ2151800000.05030墊片V橡膠紙1800000.00429機蓋VIIT2001800002.50028墊圈V65Mn10800000.00627螺母VQ23510800000.01626螺栓VQ23510800000.10325機座VHT2001800003.00024軸承V3600000.45023擋油圈VQ2153600000.0042

13、2氈封油圈V羊毛氈1800000.00421鍵VQ2751800000.08020定距環(huán)VQ2351800000.09019密封蓋VQ2351800000.05018可穿透端蓋VHT1501800000.04017調(diào)整墊片V08F3600000.00416螺塞VQ2351800000.03215墊片V橡膠紙1800000.00414游標尺V1800000.05013大齒輪V401800001.00012鍵VQ2751800000.08011軸VQ2751800000.80010軸承V3600000.4509螺栓VQ23543200000.0258端蓋VHT2001800000.0507氈封油圈

14、V羊毛氈1800000.0046齒輪軸VQ2751800001.4005鍵VQ2751800000.0404螺栓VQ23521600000.0143密封蓋VQ2351800000.0202可透視端蓋VHT2001800000.0401調(diào)整墊片V08F3600000.0101.2生產(chǎn)類型的確定由題可知，本次設計的新廠的年產(chǎn)量為180000，涉及的總面積達到30000平方米。 平均每天要生產(chǎn)180000-365493 （件）該新廠預計的生產(chǎn)能力較為可觀。生產(chǎn)方式的 我們可在訂單生產(chǎn)方式和庫存生產(chǎn)方式之間選擇一個。1、訂單生產(chǎn)方式。它是根據(jù)用戶提出的具體訂貨要求后，才開始組織生產(chǎn)，進行 設計、供應、

15、制造、出廠等工作。生產(chǎn)出來的成品在品種規(guī)格、數(shù)量、質量和交貨期等 方面是各不相同的，并按合同規(guī)定按時向用戶交貨，成品庫存甚少。因此，生產(chǎn)管理的重點是抓交貨期，按期組織生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)的銜接平衡，保證如期實現(xiàn)；2、庫存生產(chǎn)方式。它是在對市場需要量進行預測的基礎上，有計劃地進行生產(chǎn)， 產(chǎn)品有一定的庫存。為防止庫存積壓和脫銷，生產(chǎn)管理的重點是抓供、產(chǎn)、銷之間的銜 接，按量組織生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)之間的平衡，保證全面完成計劃任務。確定生產(chǎn)類型需要根據(jù)該產(chǎn)品的市場環(huán)境確定。如果該產(chǎn)品是一種很有競爭力的新 興減速器產(chǎn)品，那么此時市場的需求量比較大，可以不用考慮滯銷，壓倉的情況，可以 采用庫存生產(chǎn)方式，并進行連續(xù)生

16、產(chǎn)。如果產(chǎn)品的市場需求量不是很大，為了防止滯銷、 產(chǎn)品庫存積壓，可以采用訂單生產(chǎn)的方式。由于該廠年產(chǎn)量為預期的180000件，因此我們可知該產(chǎn)品的市場需求量比較大， 需求穩(wěn)定。此處我們采用庫存生產(chǎn)方式連續(xù)生產(chǎn)。2產(chǎn)品工藝過程分析2.1工藝分析根據(jù)已知的信息可知：減速器由39個零件構成，但是大多數(shù)零件為標準件。假定 標準件采用外購，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、成品存儲等階段。機蓋、機座、大齒輪、軸、齒輪軸、端蓋六類零件為自制件，其 工序內(nèi)容分別為：機蓋： 備料f 鑄造f 粗銑，鏜，鉆f 精銑，鏜f 暫存。機座： 備料f 鑄造f 粗銑，鏜，鉆f 精銑，鏜f 暫

17、存。大齒輪：備料f 鍛造f 正火f 車，銑，鏜，鉆f 調(diào)質f 滾齒f滲碳淬火、 磨削f暫存。軸： 備料f 粗車，磨，銑f 精車f 滲碳淬火f磨f 暫存。齒輪軸：備料f 鍛造f正火f 粗車、鏜、鉆f 探傷、調(diào)質f半精車、滾齒、 銑槽f齒部滲碳淬火f磨削f 暫存。端蓋： 備料f鑄造f精車f暫存。根據(jù)已知條件計算各工序間的工件質量變化，繪制工序過程表：表2.1機蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量機蓋29HT2002.500180000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）全下質量/kg廢料/kg1原材料庫備料4.2182鑄造車間鑄造783.2900.9283機加工車間粗銑、

18、鏜、鉆802.6320.6584精密車間精銑、精鏜952.5000.1325半成品庫暫存表2.2機座加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量機座25HT2003.000180000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）全下質量/kg廢料/kg1原材料庫備料5.2642鑄造車間鑄造753.9481.3163機加工車間粗銑、鏜、鉆803.1580.7904精密車間精銑。精鏜953.0000.1585半成品庫暫存表2.3大齒輪加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量大齒輪13451.000180000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）全下質量/kg廢料/kg

19、1原材料庫備料1.9212鍛造車間鍛造（正火）781.4980.4233機加工車間車、銑、鏜、磨801.1980.3004熱處理車間調(diào)質1.1985機加工車間滾齒871.0420.1566熱處理車間滲碳淬火1.0427精密車間磨961.0000.0428半成品庫暫存表2.4軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量軸11Q2750.800180000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）全下質量/kg廢料/kg1原材料庫備料1.1342機加工車間粗車、磨、銑800.9070.2273精密車間精車900.8160.0914熱處理車間滲碳淬火0.8165精密車間磨980.800

20、0.0166半成品庫暫存表2.5齒輪軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量齒輪軸6Q2751.400180000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）全下質量/kg廢料/kg1原材料庫備料2.2332鍛造車間鍛造2.2333熱處理車間正火2.2334機加工車間粗車、銑、鉆801.7860.4475熱處理車間探傷、調(diào)質1.7866機加工車間半精車、滾齒、銑鍵槽801.4290.3577熱處理車間齒部滲碳淬火1.4298精密車間磨981.4000.0299半成品庫暫存表2.6端蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量端蓋8HT2000.050180000序號作

21、業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）至下質量/kg廢料/kg1原材料庫備料0.0902鑄造車間鑄造700.0630.0273機加工車間精車800.0500.0135半成品庫暫存原材料2.2工藝過程圖的繪制原材料原材料庫 z4.218（743040）鑄造車間4.218（743040）原材料庫5.264（947520）廢料鑄造車間5.264（947520）機加工車間3.290（592200）精加工車間2.632（473760）標準件、半成品庫2.500廢料廢料0.928（167040）0.658（118440）0.132（23760）（450000）T機加工車間3.948（710640） 精加工

22、車間3.158（568440）標準件、半成品庫3.0001.316（236880）0.158（28440）（540000）T圖2.1機蓋加工工藝過程圖（單位：kg）圖2.2機座加工工藝過程圖（單位：kg）原材料庫T171.921(345780)鍛造車間 81.921(345780)廢料 0.4231.498 U(76140)(269640)機加工車間毛坯1.198 (215640) 3廢料0.300 廢料(54000)0.156(28080)熱處理車間重復兩次1.042(187560)1.000(180000)5精加工車間廢料 0.042O （7560）6標準件、半成品庫原材料庫1.134(2

23、04120)機加工車間1.134（204120）熱處理車間30.816(146880)廢料0.907(163260)廢料0.800 n廢料0.091(16380)0.016(2880)（144000）標準件、半成品庫圖2.3大齒輪加工工藝過程圖（單位：kg）0.227(40860)圖2.4軸加工工藝過程圖（單位：kg）廢料原材料庫2.233（401940）鍛造車間2.233（401940）0.357(64260)原材料熱處理車間.一1.7863（321480）原材料庫0.090（16200）機加工車間匚42.233（401940）” 廢料重復兩次0.447 T （80460）精加工車間51.4

24、29(257220)標準件、半成品庫1.400(252000)0.029 (5220)廢料鑄造車間0.090（16200）廢料廢料0.027(4860)0.013(2340)標準件、半成品庫0.050（9000）精加工車間0.063（11340）端蓋機蓋軸大齒輪齒輪軸機座原材料外購件1.3160.790廢料0.158廢料0.423 30.816重復兩次重復兩次、1.0425綜合檢測1、3、5、7、作業(yè)單位：原材料庫；2、鑄造車間；熱處理車間；4、機加工車間；精加工車間；6、標準件、半成品庫；組裝車間；8、鍛造車間；9、成品庫;圖2.7總加工工藝過程圖（單位：kg）3物流分析新廠生產(chǎn)運行的總工藝

25、過程為可分為：零件的制作與外購、半成品暫存、組裝、性 能測試、成品存儲等階段，各個階段都會產(chǎn)生一定的物流量。產(chǎn)品生產(chǎn)組裝過程中，機 蓋、機座、大齒輪、軸、齒輪軸、端蓋六類零件是需要自制的，制造這些零件的過程中， 各個工序間也會產(chǎn)生物流量，各個零件、各個階段、各個工序之間的物流量的計算標準 各不相同，零件之間可以用零件個數(shù)，工序之間可以用物流強度進行物流量的計量，各 階段之間可以用工序數(shù)，各階段之間的物流復雜程度進行計量物流量，由于此處未知物 流距離，此處我們統(tǒng)一采用零件的質量來計量物流量。新廠的生產(chǎn)運營過程中，共規(guī)劃有11個部門，分別為：原材料庫，鑄造車間，熱 處理車間，機加工車間，精密車間，

26、標準件、半成品庫，組裝車間，鍛造車間，成品庫， 辦公、服務樓，設備維修車間。根據(jù)新廠年產(chǎn)量180000件的預期以及上一節(jié)中得出的 零件分析和零件工序過程分析，確定各部門之間進行物流量分析。3.1物流量分析、計算自制件的物流量分析、計算如下：表3.1機蓋加工工藝物流量表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量/t機蓋29HT2002.500180000450序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料庫備料759.1092鑄造車間鑄造78592.1053機加工車間粗銑、鏜、鉆80473.6844精密車間精銑、精鏜95450.0005半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質

27、量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量/t機座25HT2003.000180000540序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料庫備料947.3682鑄造車間鑄造75710.5263機加工車間粗銑、鏜、鉆80568.4214精密車間精銑、精鏜95540.0005半成品庫暫存表3.3大齒輪加:工工藝物流量表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量/t大齒輪13451.000180000180序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料庫備料345.3792鍛造車間鍛造（正火）78269.3963機加工車間車、銑、鏜、磨80215.5174熱處理車間調(diào)質

28、215.5175機加工車間滾齒87187.5006熱處理車間滲碳淬火187.5007精密車間磨96180.0008半成品庫暫存表3.4軸工加工藝物流量表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量/t軸11Q2750.800180000144序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料庫備料204.0832機加工車間粗車、磨、銑80163.2663精密車間精車90146.9394熱處理車間滲碳淬火146.9395精密車間磨98144.0006半成品庫暫存表3.5齒輪軸加匚工藝物流量表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量/t齒輪軸6Q2751.400180

29、000252序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料庫備料401.7862鍛造車間鍛造401.7863熱處理車間正火401.7864機加工車間粗車、銑、鉆80321.4295熱處理車間探傷、調(diào)質321.4296機加工車間半精車、滾齒、銑鍵槽80257.1437熱處理車間齒部滲碳淬火257.1438精密車間磨98252.0009半成品庫暫存表3.6端蓋加工工藝物流量表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量/t端蓋8HT2000.0501800009序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料庫備料16.0712鑄造車間鑄造7011.2503

30、機加工車間精車809.0005半成品庫暫存外購件的物流量分析、計算如下:表3.7外購件物流量表零件類別外購件產(chǎn)品年產(chǎn)量180000標準件、半成品庫至組 裝車間的物流量/t序號零件名稱材料總需求量單件重量/kg39墊圈65Mn3600000.0041.44038螺母Q2353600000.0113.96037螺栓Q2355400000.03217.28036銷353600000.0227.92035防松墊圈Q2151800000.0101.80034軸端蓋圓Q2351800000.0509.00033螺栓Q2353600000.0207.20032通氣器Q2351800000.0305.4003

31、1視孔蓋Q2151800000.0509.00030墊片橡膠紙1800000.0040.72028墊圈65Mn10800000.0060.78027螺母Q23510800000.01617.28026螺栓Q23510800000.103111.24024軸承3600000.450162.00023擋油圈Q2153600000.0041.44022氈封油圈羊毛氈1800000.0040.72021鍵Q2751800000.08014.40020定距環(huán)Q2351800000.09016.20019密封蓋Q2351800000.0509.00018可穿透端蓋HT1501800000.0407.200

32、17調(diào)整墊片08F3600000.0041.44016螺塞Q2351800000.0325.76015墊片橡膠紙1800000.0040.72014游標尺1800000.0509.00012鍵Q2751800000.08014.40010軸承3600000.450162.0009螺栓Q23543200000.025108.0007氈封油圈羊毛氈1800000.0040.7205鍵Q2751800000.0407.2004螺栓Q23521600000.01430.243密封蓋Q2351800000.0203.6002可透視端蓋HT2001800000.0407.2001調(diào)整墊片08F360000

33、0.0103.600外購件的總物流量/t757.8603.2作業(yè)單位之間的物流相關圖根據(jù)以上進行的物流分析，可得到相關作業(yè)單位之間的物流量表（從至表）:表3.8作業(yè)單位物流量從至表從 原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車 間精密車間標準件、半成品庫組裝車間鍛造車間成品庫原材料庫1722.548204.083747.165鑄造車間1313.881熱處理車間938.732591.582機加工車間981.5891205.3719精密車間146.9391566標準件、半成品庫2332.86組裝車間鍛造車間401.786269.396成品庫物流關系總結表:表3.9物流關系總表關系部門半成品庫-組裝車間熱處

34、理車間-機加工車間原材料庫-鑄造車間精密車間-半成品庫鑄造車間-機加工車間機加工車間-精密車間物流量/t2332.861920.3211722.54815661313.881938.732關系等級AAEEII關系部門熱處理車間-精密車間原材料庫-鍛造車間鍛造車間-熱處理車間鍛造車間-機加工車間原材料庫-機加工車間機加工車間-半成品庫物流量/t738.521747.165401.786269.396204.0839關系等級OOUUUU根據(jù)物流量分析，可知最高有2332.86t/年最低有9t/年，故將這寫關系分為5個等級，分級如下（取2400/5=480分段）:A 級：2400-1920E 級：1

35、920-1440I 級：1440-960O 級：960-480U 級：480-0這五個等級分別賦予一定的分值，按照以下表格進行賦值:表3.1作業(yè)單位相互關系等級表符號AEIOU意義絕對重要特別重要重要一般不重要量化值43210作業(yè)單位物流相關圖:圖3.1作業(yè)單位物流相關圖4非物流關系分析4.1作業(yè)單位相互關系分析作業(yè)單位之間的非物流關系可分為兩種，一中為有利性關系，一中為有害性關系。有利性關系表現(xiàn)為：兩個部門之間形成正影響，兩者的工作需要協(xié)調(diào)共同完成，或者一 方的工作需要另一方的參與，部門之間的人員交流有利于提高員工的積極性等，兩個部 門之間距離越近越有利于工作的展開，提高工作效率，降低成本。

36、有害性關系表現(xiàn)為： 一方的工作會影響到另一方工作的正常進行，或者對另一方造成損害，造成安全隱患等。 故此，對上述的11個部門之間的關系進行評級，共A、E、I、0、U、X五個等級，其中：A級表示絕對重要的關系，部門之間必須臨近，E級表示特別重要關系，部門之間應該臨近，I級表示重要關系，部門之間可以有一定距離，0級表示一般關系，部門之間的距離不可太遠，U級表示不重要關系，部門之間的距離無關緊要，X級表示不要靠近，部門之間不可以臨近。評級理由：1、工作流程的連續(xù)性。2、生產(chǎn)服務。3、物料搬運。4、管理方便。5、安全與污染。6、共同設備。7、震動、噪聲、煙塵。8、人員聯(lián)系。4.2作業(yè)單位非物流相關圖表

37、4.1作業(yè)單位相互關系等級表符號AEIOUX意義絕對重要特別重要重要一般不重要不要靠近量化值43210-1線條數(shù)4條3條2條1條無1條折線比例()2531051510254580根據(jù)需要根據(jù)以上評級規(guī)則對原材料庫，鑄造車間，熱處理車間，機加工車間，精密車間， 標準件，半成品庫，組裝車間，鍛造車間，成品庫，辦公、服務樓，設備維修車間這11 個部門之間的關系進行評級，兩兩關系共有n(n-1)/2=11(11-1)/2=55個，則A級約有 13 個。繪制作業(yè)單位相關圖如下:1、 原材料庫E2、 鑄造車間O 3 E3 I 3 O3、熱處理車間 e 33 O3 1 O 84、機加工車間 | 3 O3 O

38、 33 O5、精密車間E 3(8 o一3I 3乙46、標準件、半成品庫a7 OV1X 5 O 67、組裝車間/ / /X 7 O 6編號理由1工作流程的連續(xù)性2生產(chǎn)服務3物料搬運8、鍛造車間9、成品庫10、辦公服務樓11、設備維修車間A 7 O 6164管理方便5安全與污染6共用設備設施7振動、噪聲、煙塵8人員聯(lián)系備注：空白處為U級關系。作業(yè)單位之間的關系可分為物流關系和非物流關系，要對作業(yè)單位間的關系進行綜 合分析，需要結合作業(yè)單位間的物流關系以及作業(yè)單位間的非物流關系。上兩節(jié)中我們 分別對作業(yè)單位間的物流關系和非物流關系進行了分析，得出了最終結果。通過物流相 關圖，我們可以發(fā)現(xiàn)A級關系（絕

39、對重要關系）的作業(yè)單位有兩對，分別是熱處理車間 與機加工車間和組裝車間與標準件、半成品庫。通過非物流相關圖，我們得出有A級關 系的作業(yè)單位也是兩對，但分別是：標準件、半成品庫與組裝車間和組裝車間與成品庫。 物流關系分析的結果與非物流關系分析的結果不相同，不只是A級關系的作業(yè)單位關系， 其他等級的關系也都有很大的不同。另外我們通過對兩種關系進行加權求和的方式來得出綜合物流關系和非物流關系 的結果，來進行作業(yè)單位關系的綜合分析。由于該廠是一個制造型企業(yè)，企業(yè)的加工制 造、采購、庫存情況是企業(yè)的根本，所以企業(yè)的物流情況在企業(yè)經(jīng)營過程中所占的比重 要比企業(yè)的非物流情況重要得多。故此我們采用物流與非物流

40、的比例為3:1的比例來進 行加權求和。公式為：綜合關系值二（3*物流關系值+1*非物流關系值）/4（小數(shù)部分取整） 再根據(jù)算出的綜合關系值，對應得出關系等級。例如：標準件、半成品庫與組裝車間的綜合關系值二（3*物流關系值+1*非物流關系值）/4=（3*4+1*4）/4=4 關系等級為A級由于A級關系是必須重要關系，故A級關系不可降級。例如：物流相關圖中組裝車 間與成品庫之量間的物流關系分析結果雖然為U級，但非物流關系中分析結果為A級， 綜合關系圖中依然保留A級，因為組裝車間的裝配完成的產(chǎn)品必須轉移至成品庫防止組 裝車間的堆積。由于X級關系為不可靠近關系，如果兩個工作單位靠近，必定會影響兩 單位

41、之間的正常工作，不論是物流關系還是非物流關系，綜合關系圖中保留X關系。繪制綜合相關圖: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、標準件、半成品庫7、組裝車間8、鍛造車間9、成品庫10、辦公服務樓11、設備維修車間圖5.1作業(yè)單位綜合相關圖根據(jù)上一節(jié)中對作業(yè)單位之間的綜合關系圖，我們可知A級關系的單位關系總共有 3個即：熱處理車間與機加工車間，標準件、半成品庫與組裝車間，組裝車間與成品庫。 E級關系有2個，I級關系有3個,0級關系有10個，X級關系有5個，其余為U級關系。 根據(jù)分析結果繪制作業(yè)單位之間位置關系線形圖，關系等級越高，越靠近中心位置，采 用4條1單位長的平行

42、線段表示兩作業(yè)單位間的A級關系；3條2單位長度的平行線表 示E級關系；2條3單位長度的平行線段表示I級關系；1條線表示0級關系；U級關系 不連線；X級用粗虛線表示。為作圖方便，故此用序號表示各單位：原材料庫一鑄造車間一熱處理車間一機加工車間精密車間標準件、半成品庫組裝車間一鍛造車間一成品庫一辦公、服務樓設備維修車間表6.1作業(yè)單位綜合接近程度排序表作業(yè)單位代號1234567891011綜合接近程度6561057945-45排序4651732108119繪制線形圖:圖6.1作業(yè)單位線形圖根據(jù)上一節(jié)中對單位間的位置分析的結果，我們列出相關關系工作表如下:表7.1相關關系工作表作業(yè)單位AEIOX1、

43、原材料庫2842、鑄造車間1411103、熱處理車間45,8,11104、機加工車間32,51,8,11105、精密車間643106、標準件、半成品庫757、組裝車間6,9118、鍛造車間13,4,11109、成品庫71010、辦公、服務樓92,3,4,7,811、設備維修車間2,3,4,7,8我們可以得出作業(yè)單位間位置的基礎安置規(guī)則，由設計要求，每個部門規(guī)劃的面積 已經(jīng)給出了，且是長方形，新廠的總面積也是長方形，總面積為30000平方米，廠區(qū)東 西為200米，南北寬150米。各個作業(yè)單位的面積如下表7-1所示：表7.2作業(yè)單位建筑面積匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積(m2)備注1原材料庫儲

44、存鋼材、鑄錠20X30露天2鑄造車間鑄造20X253熱處理車間熱處理20X124機加工車間車、銑、鉆20X365精密車間精銑、精鏜、磨削20X366標準件、半成品庫儲存外購件、半成品20X257組裝車間組裝變速器20X368鍛造車間鍛造20X259成品庫成品儲存15X2010辦公、服務樓辦公室、食堂等80X6011設備維修車間機床維修15X25根據(jù)以上信息，繪制作業(yè)單位面積相關圖:土鍛造2.椅借 車間七蒸芋回4、機加 工車間i.擔美車1、原材 料庫.，魯噱間11設舞車J精密 車間%成品 庫16、新隹 件、蘭成 品摩1辦給樓、服努樓圖7.1方案一作業(yè)單位面積相關圖圖7.2方案二作業(yè)單位面積相關圖

45、8廠區(qū)總體布局設計根據(jù)以上信息，我們可以制定工作單位的詳細布置方案，方案中應還包括廠區(qū)的綠 化、運動設施、廠區(qū)臨近的道路情況等。生產(chǎn)工廠的總體布置設計方案如下：方案一：如圖8.1所示。原材料庫要求是露天放置的，在原材料庫與外墻相接處開 一處收貨門，便于接收原材料。加工區(qū)域位于廠區(qū)西北角，各工作單位的布置參照面積 圖1布置，已基本達到最優(yōu)。辦公、服務樓設置在廠區(qū)的另一邊，兩邊用綠化帶隔開， 起到降噪、防塵的作用，正北方為廠區(qū)大門，廠區(qū)周圍增加綠化面積，并使其更加美觀。 廠區(qū)的南側有一塊面積較大的擴產(chǎn)區(qū)，可用作未來廠區(qū)產(chǎn)能升級的建設用地。綜合上所述方案一：優(yōu)點：高效的工作單位布局，較為合理的側門設

46、置，對廠旁公路的充足利用，合理 的綠化面積設置。缺點：原材料庫與鍛造車間，鑄造車間和機加工車間，機加工車間和精密車間屬于 I級關系，沒有緊鄰，相距較遠，會增加在途物流量，增大物流距離和難度。另外廠區(qū) 的綠化面積可以再提高。圖8.1平面布局圖方案一方案二：如圖8.2所示。原材料庫要求是露天放置的，放在加工區(qū)域外面的西北角， 在原材料庫旁開一處收貨門，接收原材料更加方便；成品庫在廠區(qū)正北方，開一處出貨 門，便于出貨。加工區(qū)域位于廠區(qū)西北角，各工作單位的布置參照面積圖2布置，己基 本達到最優(yōu)。辦公、服務樓設置在廠區(qū)的另一邊，兩邊用綠化帶隔開，起到降噪、防塵 的作用，正北方為廠區(qū)大門，門口種植樹木進行

47、綠化，廠區(qū)圍墻內(nèi)側種植綠化帶，增加 綠化面積，并使廠區(qū)更加美觀。廠區(qū)的南側有一塊面積較大的擴產(chǎn)區(qū)，可用作未來廠區(qū) 產(chǎn)能升級的建設用地。綜合上所述方案二：優(yōu)點：更高效的工作單位布局，合理的側門設置，對廠旁的公路的充足的利用，充 足綠化面積設置。缺點：較少的O級關系沒有緊鄰，綠化面積大，廠區(qū)建設的成本增加。圖8.2平面布局圖方案二方案比較：方案二相比較方案一，其有點在于：1、方案二的工作單位間的布局要比方案一的布局更加合理，可使得在途物流距離更小， 使工廠運行的效率更高。2、方案二中的原材料庫和成品庫都在緊鄰道路周邊開設一處門，充分利用天然優(yōu)勢， 方便原材料的接收和成品的出貨。3、方案二的綠化面積

48、要比方案一的大，不僅讓工廠綠色環(huán)保，美化環(huán)境；同時可以吸 塵降噪，清新空氣，并有效提高工人的勞動積極性。故此：在方案一和方案二中，選擇方案二。具體的廠區(qū)布局規(guī)劃圖見附件。9加工工位人因分析及改進設計9.1對操作者的作業(yè)環(huán)境進行人因分析該工位加工毛坯件的基本操作為：用風槍清理加工位置一裝夾工件一用墊片和榔頭緊固工件一關艙門加工一打開艙 門用風槍清理加工位置一將半成品從裝夾位置取出一用風槍吹凈半成品一去毛刺一檢 驗半成品一卸取半成品暫置一旁一卸取成品放入成品箱。操作者實際作業(yè)環(huán)境如圖:圖9.1整體工位實況圖由圖可知，操作者的操作環(huán)境較為落后，操作者面對著加工中心，其左邊與后面分 別是物料架和工作臺

49、，左邊的物料架上放置毛坯、工具、工裝夾具等，擺放的位置十分雜亂。后面的工作臺上面放置有刀具、量具、成品、圖紙等，進行刀具安裝，以及鉗工、 測量等工作。由于擺放位置的不規(guī)律，不利于操作者的操作使用。從工位加工操作而言，與操作者緊密相關的原材料的對方點、機床的擺放位置、半 成品堆放點、成品堆放點的擺放使得操作者不得不轉身、彎腰、伸長大臂等一系列疲勞 強度大、效率低、能耗大的動作。其中彎腰過多還容易造成腰椎疾病。刀具庫在工作臺 上與加工中心相對，當需要更換刀具時必須轉身，上前，選取刀具，再轉身上前更換加 工中心的刀具，操作步驟繁瑣。通過以上分析，對操作者的操作環(huán)境進行優(yōu)化與設計：1、根據(jù)物件的使用頻

50、率，對工作臺上的物件進行分類分級，級別高使用頻率高的應放 置在最顯眼最容易取放的位置，方便操作者操作使用，并有利于減少視覺分辨時間并且 提升準確率；2、將兩個物料架分開，加工中心左邊堆放原材料和刀具，右邊擺放已經(jīng)加工好的半成 品和成品等其他工具，并放置在操作者直立時齊腰高的位置；3、將椅子提升至齊腰高度方便操作者坐下小憩。原操作環(huán)境和改進操作環(huán)境示意圖如下：圖9.2改進前操作環(huán)境示意圖圖9.3改進操作環(huán)境示意圖9.2工位人因改善設計根據(jù)視頻可知，我們對工作環(huán)境的三部分進行人因改善設計。對于物料架部分，毛坯件是位于工作臺上的，由工人師傅拿起然后進行接下來的操作， 但擺放在工作臺上十分不合理，因為

51、上面還有圖紙、量具等諸多物件，而且需要轉身拿 取。為此我們提出以下方案，將原先加工中心左邊的物料架兩輛小推車區(qū)分開來，左邊 放置毛坯件和刀具，右邊放置成品和工具，并將小推車的高度墊至高于操作者腰間高度， 方便物料的拿取和規(guī)整。工作臺部分，工作臺擺放在物料架的后面，操作者可以依據(jù)使 用頻率對工作臺上的物件進行擺放，方便取用，而且對工作臺進行整理，充分改善操作 環(huán)境使其達到身心愉悅，操作環(huán)境良好的目的。椅子部分，從圖片中可以看出，椅子雖 然是靠背椅并且可以轉動代替移動，但是椅子的高度不夠操作者的腰間高度，當操作者 需要坐下休息時，仍然需要彎腰，如果車間的經(jīng)費允許，可以更換一個更加人因的椅子 方便操

52、作者短暫休息，提高操作者的操作效率，降低操作者的勞動強度。工作臺需求分析根據(jù)操作現(xiàn)場的分析可知：工作臺上面放置有刀具、量具、成品、圖紙、計算器、 文具等，單調(diào)的工作臺設計與諸多物件格格不入；另外工作臺上的零件盒隨意擺放，工 人作業(yè)時伸手距離長，不符合動作經(jīng)濟原則，增加了作業(yè)疲勞，需要改善。為了給操作者降低勞動強度，提高工作效率，此時我們對工作臺進行相應的人因設 計和改善，以此營造一個更好的操作環(huán)境。工作臺功能分析工作臺是大的綜合載物平臺，可以用來進行各類復雜的操作活動，工作臺上面的設 計應該簡潔靈活，方便操作者使用，拿取物件等。因此一個合格的工作臺應具備的功能有：1、充足的擺放空間；2、適合操

53、作者的平臺高度；3、合適的大??；4、一定的強度。工作臺方案設計1、高度設計為了使工作臺的設計更加合理，觀察對象的位置、眼睛的高度和視野所及的范圍也 是作業(yè)空間設計中協(xié)調(diào)人際關系必須考慮的重要問題。在人因工程學中，通常以人眼的 靜視野為依據(jù)設計有關內(nèi)容，以減輕人眼的疲勞，所謂靜視野，是指頭部固定，眼球靜 止不動的狀態(tài)下自然可見的范圍，垂直面內(nèi)雙眼靜視野最優(yōu)視線與視水平線的夾角上下 均為10，視力是眼睛分辨物體細微結構能力的一個生理尺度，有效視力范圍的視角為 30，其特點是利用頭部和眼球的轉動，在該區(qū)內(nèi)注視物體時，必須集中注意力方能有 足夠的清晰視覺，目坐標在560mm處最為適宜，當觀察目標需要轉動頭部時，左右均不 宜超過45，上下也不宜超過30。同時，坐姿工作面的攻讀主要由人體參數(shù)和作業(yè)性質等因素決定，從人體力學的角 度來看，作業(yè)者的小臂接近水平或稍微下傾放在工作面上，而上臂處于自然懸垂狀態(tài)， 是最適宜的操作姿勢，考慮到是生產(chǎn)車間工作臺肘部平放的高度設計，由于主要目的是 能使手臂得到舒適的休息。故選用男子第50百分位數(shù)進行設計是合理的，根據(jù)工作臺 高度二小腿加足高+小腿加足高修正量+坐姿肘高，男子小腿加足高的第50百分位為 413mm，功能修正量同樣考慮如上的兩個方面，即鞋跟高38mm和褲厚3mm，男子坐姿肘 高第50百分位為263mm，不