变速箱设施规划完整.doc

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1、设施规划与物流分析课程设计报告姓 名 王 永 全 专 业 工 业 工 程学 号 4学 期 2010-2011(1) 成 都 理 工 大 学核技术与自动化工程学院变速箱厂总平面布局设计一、 设计产品名称 变速箱厂总平面布局设计二、 原始给定条件 公司有地18000，东西长200m，南北宽90m，计划建成年产套变速箱的生产厂。（一） 变速箱的结构及有关参数 变速箱由39个零件构成，装配图（略）。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。表 1 零件明细表工厂名称：变速箱厂共1页产品名称变速箱产品代号110计划年产量第1页序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量零件图号形状单件

2、重量/kg说明39垫圈 65Mn0.00438螺母Q2350.01137螺栓Q2350.03236销350.02235防松垫片Q2150.01034轴端盖圆Q2350.05033螺栓Q2350.02032通气器Q2350.03031视孔盖Q2150.05030垫片橡胶纸0.00429机盖HT2002.50028垫圈65Mn0.00627螺母Q2350.01626螺栓Q2350.10325机座HT2003.00024轴承0.45023挡油圈Q2150.00422毡封油圈羊毛毡0.00421键Q2750.08020定距环Q2350.09019密封盖Q2350.05018可穿透端盖HT1500.04

3、017调整垫片08F0.00416螺塞Q2350.03215垫片橡胶纸0.00414游标尺0.05013大齿轮401.00012键Q2750.08011轴Q2750.80010轴承0.4509螺栓Q2350.0258端盖HT2000.0507毡封油圈羊毛毡0.0046齿轮轴Q2751.4005键Q2750.0404螺栓Q2350.0143密封盖Q2350.0202可穿透端盖HT2000.0401调整垫片08F0.010（二） 作业单位划分 根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2所示11个单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、铲平性能试验、生产管理等各项生产任务。表2 作业单位建筑

4、汇总表序号作业单位名称用途建筑面积/mxm备注1原材料库储存钢材、铸锭20x30露天2铸造车间铸造12x243热处理车间热处理12x124机加工车间车、铣、钻12x365精密车间精镗、磨销12x366标准件、半成瓶库储存外购件、半成品12x247组装车间组装变速器12x368锻造车间锻造12x249成品库成品储存12x1210办公、服务楼办公室、食堂等60x4011设备维修车间机床维修12x24（三） 生产工艺过程 变速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，宗的工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、成品存储等阶段。1、零件的制作与外购制作的零件如表3到

5、表8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。表3 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量机盖29HT2002.500序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%） 1原材料库备料 2铸造车间铸造80 3机加工车间粗铣，镗，钻80 4精密车间精铣，镗98 5半成品库暂存表4 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量机座25HT2003.000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造803机加工车间粗铣，镗，钻804精密车间精铣，镗985半成品库暂存表5 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单

6、件质量/kg计划年产量年产总质量大齿轮13401.000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2锻造车间锻造803机加工车间粗铣，插齿，钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表6 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量轴11Q2750.80080000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车，磨，铣803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表7 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量齿轮轴6Q2751.400序号作业单

7、位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车，磨，铣803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间 磨98 6半成品库暂存表8 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量端盖8HT2000.0505000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造603机加工车间精车804半成品暂存三、 产品-产量分析 因年产量为套，生产工艺比较复杂，故应将生产线按照产品原则布置，运用流水线作业进行生产。四、 产品工艺过程分析（一） 计算物流量 产品名称毛重/kg 废料/kg锻造废料铸造废料机加工废料精加工废料全年总质量机

8、盖2.5/(0.8*0.8*0.98)=3.9863.986*0.2=0.7973.986*0.8*0.2=0.6383.986*0.8*0.8*0.02=0.0511.486*=机座3/(0.8*0.8*0.98)=4.7834.783*0.2=0.9574.783*0.8*0.2=0.7654.783*0.8*0.8*0.02=0.0611.783*=大齿轮1/（0.8*0.8*0.98）=1.5941.594*0.2=0.3191.594*0.8*0.2=0.2551.594*0.8*0.8*0.02=0.020.225+0.02=0.2750.594*=59400轴0.8/(0.8*0

9、.95*0.98)=1.0741.074*0.2=0.2151.074*0.8*0.95*0.02=0.0160.215+0.016=0.2311.074*0.8*0.05=0.0430.274*=27400齿轮轴1.4/(0.8*0.95*0.98)=1.881.88*0.2=0.3761.88*0.8*0.95*0.02=0.0290.376+0.029=0.4051.88*0.8*0.05=0.0750.48*=48000端盖0.05/(0.6*0.8)=0.1040.104*0.4=0.0420.104*0.6*0.2=0.0120.054*=5400 表9 自制件的物流量计算（二）绘

10、制各零件的工艺过程图根据各零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程图如图16所示。图中序号分别是：1、原材料库，2、铸造车间，3、机加工车间，4、精密车间，5、热处理车间，6、锻造车间，7、标准件、半成品库，8、组装车间，9、成品库。 （三）绘制产品总工艺过程图 （图7）（四） 绘制产品初始工艺过程表 为了研究个零件、组件生产过程之1间的相互关系，将工艺过程图中的产品按照物流强度大小顺序，由左到右排列于产品工艺过程表1中，即最左边的产品物流强度最大，由左到右物流强度逐渐递减，这样得到减速器初始工艺过程表如表10所示。表10 初始产品工艺过程表作业单位机座机盖齿轮轴大齿轮轴端盖序号名称流

11、程流程流程流程流程 流程1原材料22212221 1212-2 111-2-2 1212-22212铸造车间3机加工车间4精密车间5热处理车间6锻造车间7标准件、半成品库-9760038200W 五、 物流分析（一） 绘制从至表 根据减速器产品工艺过程表10，绘制减速器工艺工程物流从至表，图11所示表11 减速器加工工艺从至表（单位：t）至从123456789合计原材料库铸造车间机加工车间精密车间热处理车间锻造车间标准件、半成品库组装车间成品库1原材料库887.3295.4159.41342.12铸造车间707.7707.73机加工车间797.41023701269.44精密车间224.555

12、0774.55热处理车间326.5326.56锻造车间127.5127.57标准件、半成品库8758758组装车间8758759成品库合计887.31457.1797.4326.5159.49208758756297.7（二） 绘制物流强度汇总表 根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表12之中。表12 物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度/t序号作业单位对（路线）物流强度/t11-2887.373-737021-3295.484-5224.531-6159.494-755042-3707.7107-887553-4797.4118-9

13、87563-5102 （三） 划分物流强度等级表13 物流强度分析表（四） 绘制作业物流相关图 根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如图8所示。六、 作业单位非物流相互关系分析针对减速器的特点，制定个作业单位间相互关系密切程度理由如表14，根据表14制定减速器“基准相互关系”（如表15），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图如图9所示。 表14 减速器各作业单位关系密切程度理由编号理由编号理由1工作流程的连续性5安全及污染2生产服务6振动、噪声、烟尘3搬运搬运7人员联系4管理方便8信息传递表15 基准相互关系字母一对作业单位密切程度的理由A原材料库与机加工车间，铸造车间热处理车间精密车间搬

14、运物料的数量，次数以及搬运问题E机加工车间与铸造车间，精密车间。组装车间与成品库搬运物料的数量和形式不可损害没有包装的物品服务的频繁和紧急程度I标准件、半成品库和精密车间机加工车间和半成品库热处理车间和机加工车间原材料库和机加工车间搬运物料的数量和频数以及类似的搬运问题服务的频繁程度报表运送方便，管理方便O原材料库和锻造车间机加工车间与锻造车间精密车间与热处理车间物料搬运的数量联系的频繁程度，管理方便U设备维修、原材料库，半成品，成品库原材料库与半成品，成品库接触不多、不常联系密切程度不大，X办公楼、服务楼。精密车间与铸造车间，热处理车间灰尘、噪声、振动、异味、烟尘、振动 七、 作业单位综合相

15、互关系分析 从图8和图9可知，减速器作业单位物流相关与非物流相互关系不一致。为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合并后再进行分析判断。其合并过程如下：1、 选取加权值加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于减速起来说，取物流因素（m）与非物流因素（n）的比值为m:n=1:12、 综合相互关系的计算 根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表16所示。 因作业单位数目为11，则总作业单位对数为：u=55式中，u为作业单位对数。表16 作业单位之间综合相互关系计算表作业单位对关系密级综合关系物流关系 加权值：1非物流关系

16、加权值：1分数等级分数等级分数等级1-24A4A8A1-31O4A5E1-40U0U0U1-50U0U0U1-61O3E4I1-70U0U0U1-80U0U0U1-80U0U0U1-90U0U0U1-100U0U0U1-110U0U0U2-32I4A6E2-40U-1X-1X2-50U0U0U2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U0U0U2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-42I2I4I3-51O2I3I3-60U0U0U3-71O3E4I3-80U3E3I3-90U1O1O3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-53E-1X2O4-62I2I4I

17、4-72I3E5E4-80U3E3I4-90U0U0U4-100U0U0U4-110U3E3I5-60U-1X-1X5-70U-1X-1X5-80U0U0U5-90U0U0U5-100U-1X-1X5-110U2I2O6-70U3E3I6-80U3E3I6-90U0U0U6-100U-1X-1X6-110U2I2O7-83E2I5E7-90U0U0U7-100U1O1O7-110U0U0U8-93E0U3I8-100U0U0U8-110U3E3I9-100U1O1O9-110U0U0U10-110U1O1O3、 划分关系密级 在表16中，综合关系分数值范围为-18，按分数排列得出各分数段所占比

18、例如表17所示。在此基础上与表18中推荐的综合相互关系密级程度划分比例进行对比，若各等级相差太大，则需要对表16中作业单位对之间的关系密切程度做适当的调整，使各等级比例与表18中推荐的比例尽量接近。表17 综合相互关系密级等级划分总分关系密级作业单位对数百分比(%)7-8A11.8%5-6E47.27%3-4I1221.8%1-2O916.4%0U2240%-1X712.7%表18 综合相互关系密级与划分比列关系密级符号作业单位对数比例（%）绝对必要靠近A1-3特别重要靠近E2-5重要I3-8一般O5-15不重要U20-85不希望靠近X 0-104、 建立作业单位综合相互关系表 根据表16绘制

19、出作业单位综合相互关系图，如图10所示。八、 工厂总平面布置（一） 综合接近程度为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表19所示。综合接近程度分数越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心；分数越低，说明该作业单位应该远离布置图的中心，最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该按照综合接近程度分数高低顺序进行，即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。根据表19综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：1、原材料库，2、铸造车间，3、机加工车间，4、精密车间，5、热处理车间，6、锻造车间，7、标准件、半成品库，8、组装车间，9、成品库，10、办公、服务楼，11、设备维修车间。表

20、19 综合接近程度排序图作业单位代号12345678910111A/4E/3U/0U/0I/2U/0U/0U/0U/0U/02A/4E/3X/-1U/0U/0U/0U/0U/0X/-1O/13E/3E/3I/2I/2U/0I/2I/2O/1X/-1O/14U/0X/-1I/2O/1I/2E/3I/2U/0U/0I/25U/0U/0I/2O/1X/-1X/-1U/0U/0X/-1O/16I/2U/0U/0I/2X/-1I/2I/2U/0X/-1O/17U/0U/0I/2E/3X/-1I/2E/3U/0O/1U/08U/0U/0I/2I/2U/0I/2E/3I/2O/1I/29U/0U/0O/1U

21、/0U/0U/0U/0I/2U/0U/010U/0X/-1X/-1U/0X/-1X/-1O/1O/1U/0O/111U/0O/1O/1I/2O/1O/1U/0I/2U/0O/1综合接近程度9615111710143-19排序5813107429116（二） 作业单位位置相关图在绘制作业单位位置关系图时，作业单位之间的相互关系用表20所示的连来表示。为了绘图简便，用“”内标注号码来表示作业单位，而不严格地区分作业单位的性质。 对表19进行汇总得表21，综合得出减速器厂作业单位位置相关图如图11所示。表20 关系密级表示法符号系数值线条数密切程度等级颜色规范A4/绝对必要红E3/特别重要桔黄I2/

22、重要绿O1/一般蓝U0不重要不着色X-1不希望棕XX-2=既不希望黑表21 相互关系表AEIOUX作业单位12364,5,7,8,9,10,11作业单位213115,6,7,8,94.10作业单位31,24，5，7，89,11610作业单位473,6,8,1151,9,102作业单位534，111,2,8,96,7,10作业单位61,4,7,8112,3,95,10作业单位74,83,6101,2,9,115作业单位873,4,6,9,11101,2,5作业单位9831，2,4,5,6,7,10,11作业单位107,8,111,4,92,3,5,6,作业单位1142,3,5,6,101,7,9

23、（三）作业单位面积相关图选取绘图比例1：1000，绘制单位为mm，减速器厂作业单位面积相关图，如图12 图11 作业单位位置相关图 （四）作业单位面积相关图的调整图12 减速器厂作业单位面积相关图图13 减速器厂平面布置图之一图14 减速器厂平面布置图之二九、 方案的评价与选择根据加权因素评价方法得出A方案为最佳方案，因此选择A方案作为减速器总厂的布置方案。设施规划与物流分析课程设计任务书课程设计题目：变速箱厂总平面布置设计课程设计内容与要求：根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计，编写课程设计报告。主要内容：1. 基本要素分析。2. 物流分析。3. 作业单位非物流相互关系分析。4. 作业单位综合相互关系分析。5. 绘制作业单位位置相关图。6. 绘制作业单位面积相关图。7. 绘制工厂总平面布置可行方案图（三种方案）。8. 评价择优，选出最佳的总平面布置方案。要求：1课程设计报告是整个设计工作的总结，是设计成果的书面表述和重要组成部分。课程设计报告应由封面、课程设计任务书、正文及参考文献等组成。正文应包括工厂布置设计各个阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明。课程设计报告采用A4纸打印。2工厂总平面布置图是工厂布置设计的阶段成果与最终成果1，要求采用A4图幅，11000的比例绘制。课程设计成绩： 指导教师：陈雪菱