變速箱廠總平面布置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書VIP

1、課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱 設(shè)備規(guī)劃與物流分析題目名稱 變速箱廠總平面布置設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院 管理學(xué)院專業(yè)班級(jí) 工業(yè)工程091學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師_ 2012 年 7月 8 日目錄一、設(shè)計(jì)產(chǎn)品名稱3二、原始給定條件3三、產(chǎn)品產(chǎn)量分析11四、產(chǎn)品工藝過程分析12五、物流分析15六、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析17七、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析20八作業(yè)單位位置相關(guān)圖.22九、工廠總平面布置22十、方案的評(píng)價(jià)與選擇23十一、參考文獻(xiàn)23 一、設(shè)計(jì)任務(wù)1. 準(zhǔn)備原始資料。2. 工藝過程分析3. 物流分析與作業(yè)單位相互關(guān)系分析。4. 繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖。5. 繪制作業(yè)單位面積相關(guān)圖。6. 修正。7. 方

2、案評(píng)價(jià)與選優(yōu)。二、設(shè)計(jì)產(chǎn)品名稱某變速箱廠總平面設(shè)施布置設(shè)計(jì)三、原始給定條件公司占地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)100000套變速箱，尺寸見下圖。 （一） 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）（二）作業(yè)單位劃分根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，設(shè)立如表1所示的11個(gè)單位，分別承擔(dān)原材料儲(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)。

3、（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(gòu)，總的工藝過程可分為零件的制作與外購(gòu)、半成品暫存、組裝、性能測(cè)試、成品儲(chǔ)存等階段。1. 零、組件的制作與外購(gòu)制作的零件如表2、表4表8,表中的利用率為加工后與加工前的比率。2. 標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件與半成品暫存生產(chǎn)出的零件加工完經(jīng)過各車間檢驗(yàn)合格后，送入半成品庫(kù)暫存。外購(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)件均放在半成品庫(kù)。3. 組裝所有零件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。4. 性能測(cè)試所有成品都在組裝車間進(jìn)行性能測(cè)試，不合格的就在組裝車間進(jìn)行修復(fù)，合格后送入成品庫(kù)，即不考慮成品組裝不了的情況。5. 成品儲(chǔ)存所有合格變速箱均存放在成品庫(kù)等待出廠。表1

4、 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×m)備注1原材料庫(kù)儲(chǔ)存鋼材、鑄錠20×302鑄造車間鑄造12×243熱處理車間熱處理12×124機(jī)加工車間車、銑、鉆12×365精密車間精鏜、磨削12×366標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫(kù)儲(chǔ)存外購(gòu)件、半成品12×247組裝車間組裝變速器12×368鍛造車間鍛造12×249成品庫(kù)成品儲(chǔ)存12×1210辦公、服務(wù)樓辦公室、食堂等80×6011設(shè)備維修車間機(jī)床維修12×24表2 機(jī)蓋加工工藝過程表表3 機(jī)座加工工藝過程表表4 大齒輪加工工藝過

5、程表表5 軸加工工藝過程表表6 齒輪軸加工工藝過程表表7 端蓋加工工藝過程表表8 零件明細(xì) 1. 標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)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(kù)暫存。定期訂購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件和外協(xié)件均存放在半成品庫(kù)。2. 組裝所有零件、組件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。3. 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)行修復(fù)，合格后送入成品庫(kù)，即不考慮成品組裝不了的情況。4. 產(chǎn)品存儲(chǔ)所有合格變速箱存放在成品庫(kù)等待出廠。四、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(jìn)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(jì)的變速箱廠的

6、產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，其年產(chǎn)量為100000臺(tái)，屬于大批量生產(chǎn)，適合按產(chǎn)品的原則布置，宜采用流水線的組織形式。四、產(chǎn)品工藝過程分析(一) 計(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(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如圖4-1圖4-6所示。圖中序號(hào)分別為： 1原材料庫(kù)， 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(kù)， 8鍛造車間。表4-1全年生產(chǎn)量計(jì)算全年物流量產(chǎn)品名稱

7、毛重/kg廢料/kg鑄造廢料鍛造廢料機(jī)加工廢料精加工廢料全年總質(zhì)量機(jī)蓋2.500/（0.8*0.8*0.98）=3.98603.9860*0.2=0.79723.9860*0.8*0.2=0.63783.9860*0.8*0.8*0.02=0.05101.486*100000=148600機(jī)座3.000/(0.8*0.8*0.98)=4.78324.7832*0.2=0.95664.7832*0.8*0.2=0.76534.7832*0.8*0.8*0.02=0.06131.783*100000=178300大齒輪1.000/(0.8*0.8*0.98)=1.59441.5944*0.2=0.

8、31891.5944*0.8*0.2=0.25511.5944*0.8*0.8*0.02=0.02040.5944*100000=59440軸0.800/(0.8*0.90*0.98)=1.13381.1338*0.2=0.22681.1338*0.8*0.1+1.1338*0.8*0.9*0.02=0.1070.3338*100000=33380齒輪軸1.400/(0.8*0.95*0.98)=1.87971.8797*0.2=0.37591.8797*0.8*0.05+1.8797*0.8*0.95*0.02=0.10380.4797*100000=47970端蓋0.050/(0.6*0.

9、8)=0.10420.10424*0.4=0.04170.1042*0.6*0.2=0.01250.0542*100000=54202廢料199996圖4-1 機(jī)蓋物流量45廢料廢料3.98600.79720.63780.05103.18882.55102.500原材料6 2廢料16圖4-2 機(jī)座物流量45廢料廢料4.78320.95660.76530.06133.82663.06133.000原材料68廢料1圖4-3 大齒輪物流量43廢料1.59440.25511.27551.02046廢料0.02041.00044原材料0.31896 44廢料1圖4-4 軸物流量53廢料1.13380.2

10、2680.09070.9070.81636廢料0.01630.8005原材料6圖4-6 端蓋物流量0.0417原材料4廢料1圖4-5 齒輪軸物流量53廢料1.87970.37590.07521.50381.42866廢料0.02861.4005原材料6 2廢料15廢料0.10420.01250.06250.05066666 (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4-7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

11、的物流分析奠定了基礎(chǔ)。外購(gòu)件 原材料 原材料 原材料 原材料 原材料 原材料 1111111224842544544333556546566667 9注：裝配順序：機(jī)座軸齒輪軸端蓋機(jī)蓋五、物流分析 表5-1變速箱加工工藝從至表 ( 單位： t ) 至從123456789合計(jì)原材料庫(kù)鑄造車間熱處理車間機(jī)加工車間精密車間半成品庫(kù)組裝車間鍛造車間成品庫(kù)1原材料庫(kù)887.34301.35159.441348.132鑄造車間701.546.25707.793熱處理車間326.53326.534機(jī)加工車間102.04802.31904.355精密車間224.498751099.496半成品庫(kù)1293.21

12、293.27組裝車間1293.21293.28鍛造車間127.55127.559成品庫(kù)合計(jì)887.34326.531130.441135.09875875159.441293.26682.04（一） 繪制物流強(qiáng)度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表，統(tǒng)計(jì)各單位之間的物流強(qiáng)度，并將物流強(qiáng)度匯總到物流強(qiáng)度匯總表5-2之中。 表5-2物流強(qiáng)度匯總表序號(hào)作業(yè)單位對(duì)（路線）物流強(qiáng)度/t序號(hào)作業(yè)單位對(duì)（路線）物流強(qiáng)度/t112887.34745802.31214301.35853224.49318159.44943102.04424701.541056875.05256.2511671293.263532

13、6.5312791293.21384127.55（二） 劃分物流強(qiáng)度等級(jí)將各作業(yè)單位對(duì)的物流強(qiáng)度按大小排序，自從達(dá)填入物流強(qiáng)度分析表中，根據(jù)物流強(qiáng)度分別劃分物流強(qiáng)度等級(jí)。作業(yè)單位對(duì)或稱為物流路線的物流強(qiáng)度等級(jí)，應(yīng)按物流路線比例或承擔(dān)的物流量比例來去確定。針對(duì)變速箱的工藝過程圖，利用表5-2中統(tǒng)計(jì)的物流量，按由小到大的順序繪制物流強(qiáng)度分析表5-3，表5-2中未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在固定的物流，因此，物流強(qiáng)度等級(jí)為U級(jí)。表5-3物流強(qiáng)度分析表（三） 相關(guān)圖根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)圖5-1作業(yè)單位物流相關(guān)圖六、作業(yè)單位非物流相互關(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-

14、1所示。根據(jù)表6-2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)單位相互關(guān)系圖，如圖6-1所示。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安全及污染2生產(chǎn)服務(wù)6振動(dòng)，噪聲，煙塵3物料搬運(yùn)7人員聯(lián)系4管理方便8信息傳遞表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515 O一般密切程度1025U不重要4580X負(fù)的密切程度不希望接近 圖6-1作業(yè)單位非物流相關(guān)圖七、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從表5-4和表6-3可知，變速箱廠作業(yè)單位物流相互關(guān)系關(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

15、密切程度，需要將兩表合作后再進(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)，對(duì)于變速箱廠來說，物流因素（m）影響并不明顯大于其它非物流因素（n）的影響，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，求出綜合相互關(guān)系如表7-1所示。當(dāng)作業(yè)單位數(shù)目為11時(shí)，總作業(yè)單位對(duì)數(shù)為：N=11*（11-1）/2=55,式中，N為作業(yè)單位對(duì)數(shù)。因此，表7-1中將有55各作業(yè)單位對(duì)，即將有55個(gè)相互關(guān)系。表7-1作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計(jì)算表序號(hào)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：1非

16、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)1123E3E6E2130U2I2O3142I2I4I4150U0U0U5160U1O1O6170U0U0U7181O1O2O8190U0U0U9 1100U1O1O10 1110U0U0U11230U0U0U12242I2I4I13251O1O2O14260U0U0U15270U0U0U16280U0U0U17290U0U0U18 2100U-1X-1X19 2110U1O1O20341O1O2O21352I2I4I22360U0U0U23370U0U0U24380U0U0U25390U0U0U26 3100U-1X-1X27 3110U2I2O2

17、8453E3E6E29460U0U 0U30470U0U0U31481O1O2O32490U0U0U33 4100U-1X-1X34 4110U1O1O35563E3E6E36570U0U0U37580U0U0U38590U0U0U39 5100U1O1O40 5110U2I2O41674A4A8A42680U0U0U43690U1O1O44 6100U0U0U45 6110U0U0U46780U0U0U47794A4A8A48 7100U0U0U49 7110U2I2I50890U0U0U51 8100U-1X-1X52 8110U1O1O53 9100U1O1O54 9110U0U0U55

18、 10110U1O1O3. 劃分關(guān)系密級(jí)在表7-1中，綜合關(guān)系分?jǐn)?shù)取值范圍為 -18，按分?jǐn)?shù)排列得出各分?jǐn)?shù)段所占比例如表7-2所示，在此基礎(chǔ)上與表7-3中推薦的綜合相互關(guān)系密級(jí)程度劃分比例進(jìn)行對(duì)比，若各等級(jí)相差太大，則需要對(duì)表7-1中作業(yè)單位對(duì)之間的關(guān)系密切程度作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使各等級(jí)比例與表7-3中推薦的比例盡量接近。表7-2綜合相互關(guān)系密級(jí)等級(jí)劃分總分關(guān)系等級(jí)作業(yè)單位對(duì)數(shù)百分比（%）8A23.667E35.545I47.323O162901U2647.3-1X47.3表7-3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

19、不重要U2085不希望靠近X0104. 建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表將圖7-1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)單位綜合相互關(guān)系圖，如圖7-1所示。 圖7-1作業(yè)單位綜合相關(guān)關(guān)系圖八、工廠總平面布置(一) 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8-1綜合接近程度排序表 至從12

20、34567891011原材料庫(kù)鑄造車間熱處理車間機(jī)加工車間精密車間半成品庫(kù)組裝車間鍛造車間成品庫(kù)辦公服務(wù)樓設(shè)備維修車間1原材料庫(kù)E/3O/1I/2U/0O/1U/0O/1U/0O/1U/02鑄造車間E/3U/0I/2O/1U/0U/0U/0U/0X/-1O/1 3熱處理車間O/1U/0O/1I/2U/0U/0U/0U/0X/-1O/14機(jī)加工車間I/2I/2O/1E/3U/OU/0O/1U/0X/-1O/15精密車間U/0O/1I/2E/3E/3U/0U/0U/0O/1O/16半成品庫(kù)O/1U/0U/0U/OE/3A/4U/0O/1U/0U/07組裝車間U/0U/0U/0U/0U/0A/4U/0A/4U/0I/28鍛造車間O/1U/0U/0O/1U/0U/0U/0U/0X/-1O/19成品庫(kù)U/0U/0U/0U/0U/0O/1A/4U/0O/1U/010辦公服務(wù)樓O/1X/-1X/-1X/-1O/1U/0U/0X/-1O/1O/111設(shè)備維修車間U/0O/1O/1O/1O/1U/0I/2O/1U/0O/1綜合接近程度9649119102608排序3895142107116根據(jù)表8-1綜合接近程度排序表得各作業(yè)單位布置順序依次為： 精密車間；組裝車間；原材料；半成品庫(kù)；機(jī)加工車間；設(shè)備維修車間；成品