工业工程厂区布局综合课程设计6553.docx

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1、工业工程综合课程设计工业工程程综合课课程设计计报告题目：SS1955油泵生生产厂规规划设计计学 期：20117-220188-1专 业：工业工工程班 级：工业1141小组成员员及成绩绩学号姓名出勤得分分组长评分分答辩评分分报告评分分总成绩指导教师师：完成日期期：20017年年9月115日任务安排排及评阅阅意见学号姓名任务分工工组长评分分平时成绩绩物流分析析、综合合关系分分析、厂厂区布局局、时间间研究、节节拍计算算、装配配线设计计、面积积计算、方方案评价价、CAAD绘图图、文档档编辑9道路设计计布局、厂厂区布局局、成品品库布局局、时间间平衡、面面积计算算、方案案评价、CCAD绘绘图、PPPT制制

2、作8产品结构构图、工工艺过程程图、作作业位置置相关图图、装配配图的分分析绘制制、道路路设计布布局、文文档编辑辑8托盘的设设计、装装配线作作业平面面的设计计、成品品仓库设设计、CCAD绘绘图、面面积计算算、PPPT制作作8评阅意见见：课程设计计成果评评分课程设计计答辩评评分指导教师师签字年 月 日目 录任务安排及评阅意见II第一部分 S195油泵生产厂总平面布置设计1（一）基本要素分析1（二）P-Q分析3（三）产品工艺过程分析5（四）物流分析9（五）非物流相互关系分析15（六）作业单位综合相互关系分析16（七）作业单位位置相关关系分析19（八）绘制作业单位面积相互关系图20（九）厂内道路设计33

3、（十）绘制工厂总平面布置图34（十一）工厂总平面布置图方案评价36第二部分 S195油泵装配车间的平面布置设计38（一）基本要素和P-Q分析38（二）绘制装配工艺程序图38（三）装配单元及其时间研究38（四）S195油泵装配流水线组织设计41（五）确定上料运输方案53（七）装配车间人员计算54（八）绘制装配车间平面布置图55（九）装配车间平面布置图方案评价56第三部分 S195油泵厂成品库的设计58（一）设计仓库58（二）通道设计59（三）仓库面积规划60（四）仓库内部布局63（五）成品库平面布置图方案评价65附录1 托盘设计67附录2 泵体尺寸72总结73参考文献74V第一部分分 SS195

4、5油泵生生产厂总总平面布布置设计计（一）基基本要素素分析1、分析析S1995油泵泵产品结结构，绘绘制产品品结构树树。图1-11产品结结构树图图2、编制制S1995油泵泵产品零零部件明明细表。表1-11产品零零部件明明细表产品名称称S1955喷油泵泵产品重量量/g914.40计划年产产量(单位/万)192序号零件名称称零件代号号自制外购总计划需需求量单件重量量/g1泵体11000自制192670.002柱塞弹簧簧13100自制19221.7743弹簧下座座13200自制1927.5884出油阀弹弹簧14200自制1921.5885推杆体17100自制19231.3376定位螺钉钉18200自制3

5、843.1007柱塞挡板板12200外购1927.5888出油阀垫垫片16100外购1921.4229进油嘴15100外购19219.00610进油嘴挡挡圈15200外购1920.61111进油嘴垫垫圈15300外购3840.22212出油阀紧紧座14111外购19248.66113出油阀螺螺帽14122外购1920.75514柱塞12111外购19224.88315柱塞套12122外购19239.00016出油阀16211外购1922.72217出油阀底底座16222外购19211.44518推杆体大大圈17200外购1928.53319推杆体小小圈17300外购1923.72220推杆体轴

6、轴17400外购1926.37721弹簧垫圈圈18100外购1920.73322平垫圈18300外购1920.111（二）PP-Q分分析1、进行行产品产量分分析，确确定生产产类型。表1-22不同行行业产品品类型参参考表产品类型型零件重量量（kgg）轻型零件件中型零件件重型零件件电子行业业30.0机床行业业50.0重型机械械2000.0零件重量量小于11kg，属属于轻型型零件。表1-33生产类类型划分分参考表表生产类型型零件生产产纲领（件件/年）重型零件件中型零件件轻型零件件单件生产产5101000050000500000属于轻型型零件，年年需求生生产量1192000000件，采采用大量量生产类

7、类型。在进行PPQ分分析的过过程中，将将PQQ关系绘绘制成PPQ曲曲线。2、根据据P-QQ分析与与布置类类型的关关系，决决定工厂厂总平面面布置类类型。表1-33零件年年产量表表零件名称称定位螺钉钉泵体柱塞弹簧簧弹簧下座座出油阀弹弹簧推杆体产品产量量（单位位/万）384192192192192192图1-22产品产产量统计计图图1-33P-QQ分析图图产品产量量大而产产品的数数量少，有有图1-3可知知，应采采用产品品原则布布置。（三）产产品工艺艺过程分分析、分析析给定的的工艺卡卡。通过过对自制制件加工工工艺过过程、产产品装配配过程的的分析，计计算每个个工艺过过程阶段段中加工工前工件件重量及及产生

8、的的废料重重量。本课程设设计中假假设：所所有自制制件的毛毛坯在加加工为零零件后，重重量损失失10%。零件件质量损损失是在在机加工工过程中中车床、铣铣床的机机加工切切削导致致，机加加工过程程中具体体的零件件质量损损失如下下表1-5所示示。表1-44各零件件物料重重量表序号零件名称称毛坯重量量/g零件重量量/g废料重量量/g1泵体744.45 670.00 74.445 2柱塞弹簧簧24.116 21.774 2.422 3弹簧下座座8.422 7.588 0.844 4出油阀弹弹簧1.766 1.588 0.188 5推杆体34.886 31.337 3.499 6定位螺钉钉3.444 3.10

9、0 0.344 表1-55零件加加工质量量损失表表零件名称称加工过程程损失重量量/g剩余重量量泵体毛坯-744.45机加工74.445670零件-670柱塞弹簧簧毛坯-24.116机加工222.116热处理022.116机加工0.42221.774热处理021.774机加工021.774零件-21.774出油阀弹弹簧毛坯-1.766机加工0.1881.588热处理01.588机加工01.588零件-1.588弹簧下座座毛坯-8.422机加工0.8447.588热处理7.588零件-7.588定位螺钉钉毛坯-3.444机加工0.3443.1零件-3.1推杆体毛坯-34.886机加工331.886

10、热处理031.886机加工0.49931.337零件-31.3372、绘制制产品工工艺程序序图。依依据各自自制零件件工艺卡卡，结合合S1995油泵泵的装配配过程，绘绘制S1195油油泵整体体工艺程程序图。图1-44S1995泵体体整体工工艺程序序图3、绘制制S1995油泵泵初始的的多种产产品工艺艺过程表表。表1-66产品工工艺过程程表（改改进前）4、通过过调整作作业单位位排列顺顺序，对对初始产产品工艺艺过程表表进行改改进，以以减少物物流倒流流的情况况，绘制制改进后后的多产产品工艺艺过程表表。表1-77产品工工艺过程程表（改改进后）（四）物物流分析析1、根据据多产品品工艺过过程图及及各作业业单位

11、之之间的物物流量，绘绘制物流流量从至至表。物流强度度计算以以零件的的运输次次数计算算，设计计规定托托盘的大大小，盛盛放零件件的数量量，运输输批量，以以此计算算年运输输次数，托托盘设计计见附录录1托盘盘设计。表1-88自制件件年运输输次数表表自制件流程年需求量量/件托盘零件件数/件件运输批量量/盒年运输次次数/次次出油阀弹弹簧毛坯库19200000050020192机加工车车间19200000010040480热处理车车间19200000010040480机加工车车间19200000010040480半成品库库19200000010040480装配车间间-弹簧下座座毛坯库480000502048

12、机加工车车间1920000005004096热处理车车间1920000005004096半成品库库1920000005004096装配车间间-推杆体毛坯库768000402096机加工车车间1920000005040960热处理车车间1920000005040960机加工车车间1920000005040960半成品库库1920000005040960装配车间间-油泵体毛坯库192000000102096000机加工车车间192000000102096000半成品库库192000000102096000装配车间间-柱塞弹簧簧毛坯库19200000025020384机加工车车间1920000005

13、040960热处理车车间1920000005040960机加工车车间1920000005040960热处理车车间1920000005040960机加工车车间1920000005040960半成品库库1920000005040960装配车间间-定位螺栓栓毛坯库12800002002032机加工车车间38400000050040192半成品库库38400000050040192装配车间间-表1-99外购件件年运输输次数表表外购件流程年需求量量托盘零件件数/件件运输批量量/盒年运输次次数/次次出油阀紧紧座外购件库库1920000005040960装配车间间-柱塞套外购件库库1920000005040

14、960装配车间间-进油嘴垫垫圈外购件库库384000000100004096装配车间间-弹簧垫圈圈外购件库库192000000100004048装配车间间-平垫圈外购件库库192000000100004048装配车间间-其他外购购件(共共11种种)外购件库库1920000005004096装配车间间-表1-110成品品年运输输次数表表成品流程年需求量量托盘零件件数/件件运输批量量/盒年运输次次数/次次S1955油泵装配车间间192000000102096000成品库-表1-111出油油阀弹簧簧物流量量从至表表表1-112出油油阀弹簧簧物流量量从至表表表1-113推杆杆体物流流量从至至表表1-1

15、14有泵泵体物流流量从至至表表1-115柱塞塞弹簧物物流量从从至表表1-116定位位螺钉物物流量从从至表表1-117外购购件物流流量从至至表表1-118成品品物流量量从至表表2、根据据各作业业单位之之间的物物流量绘绘制物流流强度汇汇总表。表1-119物流流量汇总总从至表表表1-220物流流强度汇汇总表序号作业单元元对物流强度度11210355222368166324121992434965461228886563168876796000物流强度度指一定定时间周周期内的的物料移移动量。对对于相似似的物料料可以用用重量、体体积或货货箱作为为计量单单位。3、根据据物流强强度汇总总表及物物流强度度等级

16、划划分依据据，划分分各作业业单位之之间的物物流强度度等级。表1-221物流流强度等等级表作业单元元对物流强度度/kgg百分比累计百分分比物流强度度等级4612288822.554%22.554%A2412199222.337%44.991%A1210355218.999%63.990%E679600017.661%81.551%I236816612.550%94.001%O56316885.811%99.882%O34960.188%100.00%U4、根据据从至表表及其物物流强度度等级，绘绘制作业业单位间间物流相相互关系系图。图1-55物流相相互关系系图（五）非非物流相相互关系系分析1、根据

17、据S1995油泵泵生产特特点，编编制密切切程度理理由表。表1-222密切切程度理理由表油泵厂作作业单位位非物流流相互关关系理由由编号理由1工作流程程的连续续性2生产服务务3物料搬运运4管理方便便5安全污染染6共用设备备及辅助助动力源源7人员联系系8振动2、根据据非物流流作业单单位相互互关系等等级划分分表，及及各作业业单位之之间的密密切程度度，确定定密切程程度等级级，并绘绘制非物物流作业业单位相相互关系系图。图1-66非物流流相互关关系图（六）作作业单位位综合相相互关系系分析1、确定定物流与与非物流流的相对对重要性性。比较物流流和非物物流关系系的影响响程度，由由于产品品为油泵泵，工厂厂是物流流关

18、系占占主导的的，物流流关系在在工厂的的相互关关系中更更重要。2、量化化物流强强度等级级和非物物流的密密切程度度等级一般物流流与非物物流相对对重要性性比m:n不超超过1:33:1，当当比值小小于1:3时，物物流影响响小，工工厂布置置只考虑虑非物流流相关关关系，当当比值大大于3:1时，非非物流影影响小，工工厂布置置只考虑虑物流因因素。这这里称mm:n为为加权值值。本题题中选取取物流与与非物流流相互关关系的相相对比重重为1:3。3、计算算量化后后的所有有作业单单位之间间的综合合相互关关系。量化物流流强度等等级和非非物流的的密切程程度等级级。一般般A=44、E=3、II=2、OO=1、UU=0、XX=

19、-11。见表1-24综综合关系系计算表表14、综合合相关关关系等级级划分见表1-25综综合关系系计算表表2表1-224作业业单位等等级划分分百分比比等级百分比/%A3.644E1.822I5.455O20U67.227X1.822表1-224综合合关系计计算表11表1-225综合合关系计计算表225、经调调整建立立综合相相关关系系图。图1-77综合相相互关系系图（七）作作业单位位位置相相关关系系分析在作业单单位综合合相关关关系分析析完成后后，绘制制作业单单位位置置相关图图。表1-226综合合接近程程度计算算表图1-88作业单单位位置置相关图图（八）绘绘制作业业单位面面积相互互关系图图1、计算算

20、各个车车间等作作业单位位的面积积。（1）机机加工车车间和热热处理车车间面积积计算a加工工批量的的确定： 若若单件毛毛坯可加加工多个个零件，以以单件毛毛坯产量量为标准准批量，若若单件毛毛坯生产产单个零零件，则则标准批批量以保保证每批批零件的的加工时时间在两两个小时时左右为为准。b设备备面积计计算标准准（参考考）表1-227机器器设备与与设施布布局尺寸寸标准间距/mm设备类型型小型中型大型加工设备备间距=0.7=1=2设备与墙墙、柱间间距=0.7=0.8=0.9操作空间间=0.6=0.7=1.1表1-228机器器设备与与设施布布局设计计尺寸表表单向过道道宽度/m0.766操作区域域宽度/m0.6设

21、备间距距/m0.7零件堆放放面积/m20.255c工厂厂工作制制度：每每年的工工作天数数为3000天，采采用每日日两班制制的工作作制度，每每班次的的工作时时间为88小时。d工厂厂年产量量：年需需求量为为190000000件，废废品率约约为1%，实际际年产量量为199200000件件。117表1-229设备备加工总总时间计计算表表1-330设备备数量计计算及尺尺寸表表1-331设备备面积计计算表（计算总总面积参参考表11-288）由表1-30可可知机加加工车间间和热处处理车间间设备的的面积，将将机加工工车间的的设备面面积相加加得到机机加工车车间设备备面积为为80992m22，热处处理车间间设备面

22、面积为2230mm2。（2）仓仓库面积积计算a货架架设计参参考第三三部分成成品库货货架的设设计，仓仓库统一一采用自自动化立立体仓库库设计，仓仓库使用用的货架架尺寸相相同。b仓库库通道布布局设计计参考表表1-228。表1-332货架架类型表表货架类型型货架高/cm层数/层层层高/ccm货架宽/cm货架长/cm单元列宽宽/cmm单元数量量1450153050200407524501530802004075345030155020040150表1-333自制制件货架架相关计计算表表1-334外购购件货架架相关计计算表表1-335成品品货架相相关计算算表表1-336仓库库货架面面积相关关计算表表（3）

23、设设备维修修车间及及工装库库面积计计算a设备备维修车车间面积积计算表1-337维修修车间面面积计算算表设备数量量/台14811故障率/%1单台设备备维修人人数2人均设备备维修车车间面积积/m2210维修车间间面积/m2296.2b工装装库面积积计算工装库主主要存放放托盘，工工装夹具具等设备备，主要要以托盘盘的存放放为主，因因此用托托盘的占占地面积积来计算算工装库库的面积积，工装装库的设设计容量量与其他他仓库设设计容量量的托盘盘使用量量相等，按按照托盘盘的占地地面积来来估算工工装库的的面积，并并对计算算的结果果进行适适当的宽宽放。表1-338自制制件托盘盘使用量量计算表表自制件仓库类型型仓库设计

24、计容量/盒单个盒高高/m盒高/mm出油阀弹弹簧毛坯库900.0665.4半成品库库1920.06611.552弹簧下座座毛坯库230.0661.388半成品库库390.0662.344推杆体毛坯库450.0662.7半成品库库3840.06623.004油泵体毛坯库448000.122537.6半成品库库192000.122230.4柱塞弹簧簧毛坯库1800.06610.88半成品库库3840.06623.004定位螺栓栓毛坯库150.0660.9半成品库库770.0664.622表1-339外购购件托盘盘使用量量计算表表外购件仓库类型型仓库设计计容量/件单个盒高高/m盒高/mm出油阀紧紧座外

25、购件库库8960.06653.776柱塞套外购件库库8960.06653.776进油嘴垫垫圈外购件库库900.0665.4弹簧垫圈圈外购件库库450.0662.7平垫圈外购件库库450.0662.7其他外购购件(共共11种种)外购件库库9860.06659.116表1-440成品品托盘使使用量计计算表成品仓库类型型仓库设计计容量/件单个盒高高/m盒高/mmS1955油泵成品库448000.122537.6表1-441工装装库面积积计算表表总盒高15688.822堆积高度度/m2.4堆数653.68 底面积/m20.3工装库面面积/mm2196.10 （4）服服务楼和和办公楼楼面积计计算表1-4

26、42人员员计算表表设施工作性质质工作班次次/班次次单班人数数单班总人人数总人数工厂总人人数机加工车车间操作工人人(一人人两机)27087331466619222管理222辅助23热处理车车间操作工人人26568136管理22辅助21装配车间间操作工人人2162244管理22辅助24维修车间间操作工人人2151734管理21辅助21工装库操作工人人24612管理21辅助21成品库操作工人人24612管理21辅助21毛坯库操作工人人26816管理21辅助21半成品库库操作工人人2248管理21辅助21外购件库库操作工人人2248管理21辅助21服务楼操作工人人2202346管理21辅助22办公楼职

27、工26070140管理28辅助22表1-443服务务楼面积积计算表表服务人数数人均服务务面积/m2总面积/m2层数占地面积积/m22服务楼192221192222961表1-444办公公楼面积积计算表表办公楼办公室办公人数数人均办公公面积/m2办公面积积/m22总面积层数占地面积积/m2212067208702435会议室数量单个面积积/m22会议室面面积/mm2350150（4）装装配车间间面积计计算 方案案一的暂暂存区零零件数量量的最大大容量为为一天两两班次的的使用量量。表1-445装配配车间设设备面积积计算表表（方案案A）传送带宽宽度/mm0.255传送带长长度/mm22工作台最最大宽度

28、度/m0.6设备面积积/m2231.99包装区域域面积/m29暂存区面面积/mm262.55办公休息息室面积积/m2231.55运输设备备占地面面积/mm25总设备面面积/mm2139.9实际面积积参考第第二部分分装配车车间布局局。 方案案二的暂暂存区零零件数量量的最大大容量为为一班次次的使用用量。表1-446装配配车间设设备面积积计算表表（方案案B）传送带宽宽度/mm0.4传送带长长度/mm21工作台最最大宽度度/m0.6设备面积积/m2250.44包装区域域面积/m211暂存区面面积/mm241.55办公休息息室面积积/m2238.55运输设备备占地面面积/mm25总设备面面积/mm214

29、6.4表1-447厂区区设备面面积汇总总表厂区设施施计算设备备面积/m2毛坯库190.5机加工车车间80922.355 热处理车车间230.49 半成品库库99外购件库库54装配车间间145.9成品库180工装库196.1设备维修修车间296.2办公室(两层)435服务楼(两层)961设施总面面积108880.554 2、作业业单位面面积的调调整修正因素素：（a）场场址条件件或周围围情况（bb）搬运运方法（cc）仓库库设施（dd）建筑筑特征 如建建筑立面面、柱网网、门窗窗形式、高高度、地地面负荷荷等。（ee）公用用及辅助助部门 要考考虑公用用管线、维维修部门门所需要要的面积积，包括括机器设设备

30、、自自动化控控制设备备、通道道等的面面积。（ff）人员员的需要要表1-448作业业单位面面积表厂区设施施调整后总总面积/m2毛坯库265机加工车车间84955热处理车车间270半成品库库137.5外购件库库87.55装配车间间262.5成品库287.5工装库300设备维修修车间450办公室(两层)600服务楼(两层)10000设施总面面积1215553、绘制制作业单单位面积积相关关关系图图1-99作业单单位面积积相关关关系图（九）厂厂内道路路设计根据给定定的厂区区面积，合合理布置置各厂房房位置，设设计场内内道路。表1-449厂区区道路设设计标准准表路面宽度度/m主干道9.0mm次干道7.0mm

31、人行道1.5mm注1：主主干道生产区区主要入入口通往往主厂房房或办公公楼的入入厂主要要道路；注2：次次干道连接各各生产区区的道路路及主厂厂房四周周之环行行道路。（十）绘绘制工厂厂总平面面布置图图绘图必须须按照制制图要求求，设置置比例，标标注单位位名称和和作业单单位尺寸寸大小，各各作业单单位之间间的距离离等。布局的设设计要考考虑到设设施的功功能，运运输的方方便，管管理的便便利的，道道路设计计参考表表1-449厂区区设计标标准，位位置关系系参考图图1-88位置相相关图，厂厂区的设设施面积积通过计计算得到到，并进进行适当当的调整整。方案A总总厂区规规划面积积为2000m*2000m，共共400000

32、平平方米。实实际厂区区设施使使用面积积使用面面积为1120663平方方米，道道路和绿绿化面积积为1116377平方米米，发展展备用地地面积为为116600平平方米。方案A工工厂总平平面布置置图如图图1-110所示示。图1-110工厂厂总平面面布局图图1方案B总总厂区规规划面积积为2000m*2000m，共共400000平平方米。实实际厂区区设施使使用面积积使用面面积为1121555平方方米，道道路和绿绿化面积积为1006700平方米米，发展展备用地地面积为为171175平平方米。方案B工工厂总平平面布置置图如图图1-111所示示。图1-111工厂厂总平面面布局图图2（十一）工工厂总平平面布置置

33、图方案案评价表1-550评价价因素表表采用加权权因数法法对设计计的两个个方案进进行评价价。表1-551重要要程度计计算表11表1-552重要要程度计计算表221ABWiW0iA1 1/220.711 0.333 B211.411 0.677 2.122 2ABWiW0iA1 1/330.588 0.255 B311.733 0.755 2.311 3ABWiW0iA1 1/330.588 0.255 B311.733 0.755 2.311 4ABWiW0iA111.000 0.500 B111.000 0.500 2.000 5ABWiW0iA1 1/220.711 0.333 B211.4

34、11 0.677 2.122 6ABWiW0iA111.000 0.500 B111.000 0.500 2.000 7ABWiW0iA111.000 0.500 B111.000 0.500 2.000 8ABWiW0iA1 1/220.711 0.333 B211.411 0.677 2.122 表1-553方案案总重要要程度计计算表 由表11-533得，总总重要程程度CAACBB,因此此选择BB方案。第二部分分 S1195油油泵装配配车间的的平面布布置设计计（一）基基本要素素和P-Q分析析同第二部部分基本本要素分分析和产产品产量量分析。（二）绘绘制装配配工艺程程序图图2-11泵体装装配工

35、艺艺流程图图（三）装装配单元元及其时时间研究究根据装配配工艺程程序图，详详细划分分装配作作业单元元，并研研究每一一个装配配单位的的时间，绘绘制装配配单位网网络图。表2-11评比系系数计算算表表2-22作业标标准时间间研究表表图2-22装配单单位网络络图（四）SS1955油泵装装配流水水线组织织设计1、确定定流水线线节拍根据产品品装配的的工艺过过程要求求，确定定装配车车间的工工作班制制（一年年计划期期制度工工作时间间），估估计时间间有效利利用系数数和产品品废品率率，计算算在一年年计划期期内的有有效工作作时间e，然然后计算算油泵装装配流水水线节拍拍r，计计算公式式为：e一一年计划划期内有有效工作作

36、时间；N一年年计划期期内产品品产量，包包括计划划产量和和预计废废品量；Fo计计划期制制度工作作时间；时间有有效利用用系数，考考虑了设设备检修修、设备备调整、更更换工具具的时间间，以及及工人班班内休息息的时间间，一般般取0.900.966。表2-33流水线线节拍计计算表作业单元元标准时间间/s115.666217.445313.334414.990512.998616.114717.447814.664总和122.58工作制2班制年计划产产量N/个192000000年工作天天数300效率0.955每日生产产时间/s576000年有效工工作时间间F0/s1728800000生产节拍拍r/ss8.5552、确定定流水线线运输批批量运输批量量与运输输方式、产产品体积积重量等等有关。如如果计算算出来的的节拍数数值很小小，同时时零件的的体积、重重量也很很小，采采用人工工运输时时不适于于按件运运输，则则可以实实行成批批运输。这这时顺序序出产的的两批制制品的时时间间隔隔称为节节奏或运运输批节节拍，它它等于节节拍与运运输批量量的乘积积。节奏奏运输输批量（件件/批）表2-44流水线线运输批批量（人人工）的的参考值值表零件在一一道工序序上的平平均劳动动量（分分）单件重量量（kgg）0.10.20.51.02.05.010运输批