物流設(shè)施設(shè)計

物流設(shè)施設(shè)計課程設(shè)計說明書專業(yè)：工業(yè)工程學號：學生姓名：指導教師：二級減速機廠的設(shè)施布置任務(wù)公司有地16000㎡，廠區(qū)南北為200m，東西寬80m，該廠估量需要工人300人，打算建成年產(chǎn)套變速機的生產(chǎn)廠。減速機的差不多結(jié)構(gòu)如圖1～圖2所示。請依照已知條件對二級減速機進行廠址選擇和廠區(qū)布置設(shè)計。圖1減速機正視圖圖2減速機剖視圖一減速機廠址選擇天津，是中國的第三大都市，中華人民共和國直轄市，中國國家中心都市，中國北方經(jīng)濟中心、環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟中心、中國北方國際航運中心、中國北方國際物流中心、國際港口都市和生態(tài)都市，中國中醫(yī)藥研發(fā)中心。天津位于環(huán)渤海經(jīng)濟圈的中心，是中國北方最大的沿海開放都市、近代北方最早對外開放的沿海都市之一。天津是中國近代工業(yè)的發(fā)源地。天津被譽為“中國經(jīng)濟第三增長極”。通過調(diào)查和分析，我們選定天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)逸仙科學工業(yè)園為減速機廠的廠址地點。天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)是1984年國務(wù)院批準成立的首批國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)之一，是天津濱海新區(qū)的中心。項目審批權(quán)限為3000萬美元，現(xiàn)有外資企業(yè)3400家左右，享有中央政府給予的優(yōu)待政策，園區(qū)規(guī)劃面積33平方公里，擁有3個小區(qū)：西青微電子工業(yè)園，武清逸仙科學工業(yè)園，漢沽化學工業(yè)園。逸仙科學工業(yè)園始建于1993年，并于1996年經(jīng)天津市人民政府批準，隸屬于國家級開發(fā)區(qū)——天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，由天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會進行統(tǒng)一治理。規(guī)劃面積10平方公里，是以吸取國內(nèi)外投資進展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)園區(qū)。區(qū)內(nèi)企業(yè)享受天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的產(chǎn)業(yè)及稅收等各項優(yōu)待政策。逸仙科學工業(yè)園地處環(huán)渤海經(jīng)濟圈的中心，背靠北京，依靠天津，處在中國北方外向度最高和經(jīng)濟最發(fā)達的區(qū)域內(nèi)。交通專門便利，其中周圍高速公路有京津塘高速公路、京滬高速公路、津保高速公路、京沈高速公路、京石高速公路、京開高速公路、唐津高速公路、津濱高速公路等，鐵路交通方面有京山鐵路、京滬鐵路、京九鐵路、津薊鐵路等，天津濱海國際機場和天津港讓此地區(qū)的空運、海運也專門便利。區(qū)內(nèi)土地已實現(xiàn)九通一平，即：道路、通電、通水、排水、供熱、燃氣、通信、INTERNET專線、衛(wèi)星電視和土地平坦。綜合以上條件，我們認為選擇天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)逸仙科學工業(yè)園作為二級減速機的廠址。二減速機廠的廠區(qū)布置（一）原始給定條件1減速機的有關(guān)參數(shù)減速機由26個零件以及組件構(gòu)成，每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求均列于表1中。（數(shù)據(jù)為自行運算所得）表1減速機明細表工廠名稱：減速機廠產(chǎn)品名稱減速機產(chǎn)品代號118打算年產(chǎn)量序號零件名稱零件代號自制外購材料總打算需求量零件圖號形狀單件重量/kg說明1機座√HT2005.0002機蓋√HT2004.0003墊片√橡膠紙0.0064標牌√鋁0.0105銷√350.0156墊圈√65Mn0.0067銷√350.0208墊圈√65Mn0.0109螺栓√Q2350.10310螺母√Q2350.01611墊圈√65Mn0.00612螺栓√Q2350.03213螺母√Q2350.1114墊圈√65Mn0.00415銷√350.02216游標尺√鋁0.10017螺塞√Q2350.03218墊片√橡膠紙0.00619主動軸√Q2751.00020齒輪軸√Q2751.60021從動軸√Q2753.00022大齒輪√401.50023小齒輪√401.00024端蓋√HT2000.10025鍵√Q2750.08026鍵√Q2750.2002作業(yè)單位劃分依照減速機的結(jié)構(gòu)及工藝特點，設(shè)立如表2所示的11個作業(yè)單位，分別承擔原材料儲備、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能實驗、生產(chǎn)治理與服務(wù)等各項生產(chǎn)任務(wù)。表2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/㎡結(jié)構(gòu)形式備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠30×30露天2鑄造車間鑄造25×303熱處理車間熱處理20×204機加工車間車、銑、鉆削30×305周密車間精鏜、磨削35×356標準件、半成品庫儲存外購件、半成品25×257組件車間組裝減速機20×308性能車間減速機性能檢驗15×209成品庫成品儲存12×1210辦公、服務(wù)樓辦公室、食堂、宿舍等80×6011設(shè)備修理車間機床修理20×303減速機生產(chǎn)工藝過程減速機結(jié)構(gòu)比較簡單，因此生產(chǎn)工藝過程也比較簡單，總的過程可分為零、組件的制作與外購；半成品暫存、組裝；性能試驗與成品儲備等時期。(1)零件的制作與外購減速機上的標準件、異形件如塑料護蓋、鋁制標牌等差不多上采納外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后由半成品庫儲存，其他零件由本廠自制，其工藝過程分別見表3～表10。表3機座加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機座1HT2005.000500000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周密車間精銑，鏜985半成品庫暫存表4機蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機蓋2HT2004.500400000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周密車間精銑，鏜985半成品庫暫存表5主動軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量主動軸19Q2751.000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周密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存表6齒輪軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量齒輪軸20Q2751.6160000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周密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存表7從動軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量從動軸21Q2753.000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周密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存表8大齒輪加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量大齒輪22401.500150000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半成品庫暫存表9小齒輪加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量小齒輪23401.000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98半成品庫暫存表10主動軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg打算年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量主動軸24HT2000.10010000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(2)標準件、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。定期訂購的標準件和外協(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減速機成品。(4)性能測試所有組裝出的減速機均需進行性能實驗，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。一次組裝合格率估量值為80%，二次組裝合格率為100%。(5)所有合格減速機存放在成品庫等待出廠。(二)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，進而阻礙著工廠設(shè)備的布置形式。依照以上已知條件可知，待布置設(shè)計的減速機廠的產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，其年產(chǎn)量為臺，屬于大批量生產(chǎn)，適合于按產(chǎn)品原則布置，宜采納流水線的組織形式。（三）產(chǎn)品工藝過程分析1運算物流量通過對產(chǎn)品、組裝、檢驗等各種加工時期以及各工藝過程路線的分析，運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，并依照全年生產(chǎn)量運算全年物流量。具體運算過程如表11所示。表11各零件物流量運算產(chǎn)品名稱毛重/kg廢料/kg鑄造廢料機加工廢料精加工廢料全年總質(zhì)量機座5/（0.8×0.8×0.98）=7.9727.942×0.2=1.5947.972×0.8×0.2=1.2767.972×0.8×0.8×0.02=0.1022.972×=297200機蓋4/（0.8×0.8×0.98）=6.3786.378×0.2=1.2766.378×0.8×0.2=1.0206.378×0.8×0.8×0.02=0.0822.378×=237800主動軸1/（0.8×0.95×0.98）=1.3431.343×0.2+1.343×0.8×0.95×0.02=0.2891.343×0.8×0.05=0.0540.343×=34300齒輪軸1.6/（0.8×0.95×0.98）=2.1482.148×0.2+2.148×0.8×0.95×0.02=0.4622.148×0.8×0.05=0.0860.548×=54800從動軸3/（0.8×0.95×0.98）=4.0284.028×0.2+4.028×0.8×0.95×0.02=0.8674.028×0.8×0.05=0.1611.028×=102800大齒輪1.5/（0.8×0.8×0.98）=2.3922.392×0.2=0.4782.392×0.8×0.2+2.392×0.8×0.8×0.02=0.4130.892×=89200小齒輪1/（0.8×0.8×0.98）=1.5941.594×0.2=0.3191.594×0.8×0.2+1.594×0.8×0.8×0.02=0.2750.594×=59400端蓋0.1/（0.6×0.8）=0.2080.208×0.4=0.0830.208×0.6×0.2=0.0250.108×=108002繪制各零件的工藝過程圖依照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～圖10所示。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—周密車間，6—半成品庫。3繪制產(chǎn)品總工藝流程圖減速機總的生產(chǎn)過程可分為零件加工時期→總裝時期→性能試驗時期，所有零件、組件在組裝車間集中組裝。將減速機所有工藝過程匯總在一張圖中，得到減速機的所有工藝過程圖如圖9所示。該圖清晰地表示出減速機生產(chǎn)的全過程以及各工序和各作業(yè)單位之間的物流情形，為進一步進行深入的物流分析奠定了基礎(chǔ)。圖3機座物流量圖4機蓋物流量圖5主動軸物流量圖6齒輪軸物流量圖7從動軸物流量圖8小齒輪物流量圖6大齒輪番程圖圖8端蓋流程圖圖9減速機總工藝過程圖（單位：kg）注：裝配順序為：機座→主動軸→齒輪軸（鍵）→小齒輪→從動軸（鍵）→大齒輪→機蓋→端蓋→外購件（游標尺、墊片、螺塞、墊片、標牌、銷、墊圈、螺栓、螺母）。4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步遞減，如此得到減速機初始工藝過程表如表12所示。表12初始產(chǎn)品工藝過程圖5繪制產(chǎn)品較佳工藝過程圖作業(yè)單位機座機蓋從動軸齒輪軸大齒輪小齒輪主動軸端蓋序號名稱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk1原材料①②③④⑤2122①②③④⑤2122①④②⑤③⑥112-1①④②⑤③⑥112-1①②④③⑤⑥211-1①②④③⑤⑥211-1①④⑤③⑥112-1①②③④2112鑄造3熱處理4機加工5精加工6半成品庫∑DjkWjk2561620156803073270046362W由初始產(chǎn)品工藝過程表12可知，按照現(xiàn)行的工藝順序，存在物流倒流的情形，為了使物流順流強度W達到最大，可對某些作業(yè)單位的順序進行交換。經(jīng)運算發(fā)覺作業(yè)單位順序為1→2→4→5→3時，可使順流強度達到最大。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13所示。表13較佳產(chǎn)品工藝過程表作業(yè)單位機座機蓋從動軸齒輪軸大齒輪小齒輪主動軸端蓋序號名稱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk1原材料①②③④⑤2221①②③④⑤2221①②⑤③④⑥12１2－１①②⑤③④⑤1212-1①②③⑤④⑥2211-1①②③⑤④⑥2211-1①②⑤③④⑥1212-1①②③④2212鑄造4機加工5精加工3熱處理6半成品庫∑DjkWjk2561210177311064612047431W（四）物流分析1繪制從至表依照減速機較佳產(chǎn)品工藝過程表13，繪制出減速機工藝過程物流從至表，如表14所示。2繪制物流強度匯總表依照產(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15之中。表14減速機加工工藝從至表（單位:t）至從123456789合計原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間周密車間半成品庫組裝車間性能實驗室成品庫1原材料庫1466.6745.22211.82鑄造車間1054.81054.83熱處理車間982.5982.54機加工車間425.4926.7447.918005周密車間472.8663.41136.26半成品庫1822.61822.67組裝車間2132.82132.88性能實驗室426.31706.52132.89成品庫合計1466.6898.21800926.72093.82248.92132.81706.513273.5編制（日期）審核（日期）表15物流強度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強度/t序號作業(yè)單位對（路線）物流強度/t11-21466.664-6447.921-4745.275-6663.432-41054.886-71822.643-6982.597-82132.854-5926.7108-91706.53劃分物流強度等級將各作業(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，依照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的物流量比例來確定。針對減速機的工藝過程圖，利用表15中統(tǒng)計的物流量，按由小到大的順序繪制物流強度分析表16。表16中未顯現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在固定的物流，因此物流等級為U級。表16物流強度分析表序號作業(yè)單位對（路線）400800120016002000物流強度等級17-8A26-7A38-9E41-2E52-4I63-6I74-5I81-4O95-6O104-6O4繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表依照以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖，如圖10所示。圖10作業(yè)單位物流相關(guān)圖（五）作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析針對減速機的生產(chǎn)特點，制定各作業(yè)單位間相互關(guān)系緊密程度理由如表17所示。表17減速機各作業(yè)單位關(guān)系緊密程度理由編號理由編號理由1工作流程的連續(xù)性5安全及污染2生產(chǎn)服務(wù)6振動、噪聲、煙塵3物料搬運7人員聯(lián)系4治理方便8信息傳遞依照表17制定減速機“基準相互關(guān)系”，如表18所示。表18基準相互關(guān)系字母作業(yè)單位對緊密程度理由A組裝車間與性能實驗室原材料庫與鑄造車間半成品庫與組裝車間搬運物料的數(shù)量、次數(shù)以及類似的搬運問題E原材料庫與制造車間鑄造車間與機加工車間性能實驗室與成品庫修理和周密車間、組裝車間及性能實驗室搬運的數(shù)量和形式不可損壞還沒有包裝的物品服務(wù)的頻繁和緊急程度I機加工與熱處理、周密車間設(shè)備修理與其他金屬加工車間之間辦公樓與成品庫、半成品庫、原材料搬運物流的數(shù)量和頻數(shù)以及類似的搬運問題服務(wù)的頻繁程度報表運送方便、治理方便O辦公樓與設(shè)備修理車間辦公樓與其他加工車間聯(lián)系頻繁程度治理方便U設(shè)備修理與原材料庫、半成品庫、成品庫原材料庫與半成品、成品庫及組裝性能實驗室技術(shù)部門與成品庫接觸不多、不常聯(lián)系聯(lián)系緊密程度不大X辦公樓、服務(wù)樓與鑄造車間、熱處理車間、周密車間、性能實驗室灰塵、噪聲、振動、異味、煙塵在表17-18的基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖，如圖11所示。圖11作業(yè)單位非物流相關(guān)圖（六）作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從圖10和圖11可知，減速機廠作業(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)系緊密程度，需要將兩表合并后再進行分析判定。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，關(guān)于減速機來說，物流因素（m）阻礙并不明顯大于其他非物流因素（n）的阻礙，因此，取加權(quán)值m：n=1:1。2綜合相互關(guān)系的運算依照該廠各作業(yè)單位對之間物流與非物流關(guān)系等級的高低進行量化，并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系如表19所示。當作業(yè)單位數(shù)目為11時，總作業(yè)單位對數(shù)為：P==55式中，p為作業(yè)單位對數(shù)。因此，表19中將有55個作業(yè)單位對，立即有55個相互關(guān)系。表19作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系運算表作業(yè)單位對關(guān)系密度綜合關(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1-23E3E6E1-30U1O1U1-41O4A5E1-50U0U0U1-60U0U0U1-70U0U0U1-80U0U0U1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-42I3E5E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U-1X-1X2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-40U2I2O3-50U-1X-1X3-62I0U2O3-70U0U0U3-80U-1X-1X3-90U0U0U3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-52I2I4I4-61O1O2O4-70U0U0U作業(yè)單位對關(guān)系密級綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值:1非物流關(guān)系加權(quán)值：1分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級4-80U0U0U4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-61O2I3I5-70U0U0U5-80U0U0U5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3I6-74A4A8A6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-84A4A8A7-90U0U0U7-100U1O1U7-110U3E3I8-93E3E6E8-100U1O1U8-110U3E3I9-100U1O1U9-110U0U0U10-110U1O1U3劃分關(guān)系密級在表19中，綜合關(guān)系分數(shù)取值范疇為-1～8,按分數(shù)排列得出各分數(shù)段所占比例如表20所示。在此基礎(chǔ)上與表21中舉薦的綜合相互關(guān)系密級程度劃分比例進行對比，發(fā)覺各等級相差不大，因此不需要對表20中作業(yè)單位對之間的關(guān)系緊密程度作調(diào)整。表20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（%）8A23.65～6E47.33～4I59.092O814.550～1U3054.55-1X610.9表21綜合相互關(guān)系密級與劃分比例關(guān)系密級符號作業(yè)單位對數(shù)比例（%）絕對必要靠近A1～3專門重要靠近E2～5重要I3～8一樣O5～15不重要U20～85不期望靠近X0～104建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表將表19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)系表，如圖12所示。圖12作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖（七）工廠總平面布置1綜合接近程度由于減速機廠作業(yè)單位之間相互關(guān)系數(shù)目較多，為了繪圖方便，先運算各作業(yè)單位的綜合接近程度，如表22所示。表22綜合接近程度排序圖作業(yè)單位序號12345678910111E/3U/E/3U/U/U/U/U/O/1U/2E/3U/E/3X/-1U/U/X/-1U/X/-1O/13U/U/O/1X/-1O/1U/X/-1U/X/-1O/14E/3E/3O/1I/2O/1U/U/U/U/O/15U/X/-1X/-1I/2I/2U/U/U/U/I/26U/U/O/1O/1I/2A/4U/U/O/1U/7U/U/U/U/U/A/4A/4U/U/I/28U/X/-1X/-1U/U/U/A/4E/3U/I/29U/U/U/U/U/U/U/E/3U/U/10O/1X