球阀加工厂总平面布置设计说明书16046.docx

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1、中北大学课 程 设设 计 说 明明 书学生姓名： 学 号： 0 学 院： 机械工工程与自自动化学学院 专 业： 工业业工程 题 目： 球阀阀加工厂厂总平面面布置设设计 指导教师： 侯世世旺 职称: 讲师师 职职称: 2011年年 122月 9 日日 中北大学学课程设计任任务书 2011120112 学学年第 一 学期学 院： 机械械工程与与自动化化学院 专 业： 工业业工程 学 生 姓 名： 李秋秋生 学 号： 0800207742332 课程设计题题目： 球阀阀加工厂厂总平面面布置设设计 起 迄 日日 期： 11月月 27日日 12月月9日 课程设计地地点： 中北北大学 指 导 教教 师：

2、侯世世旺 系 主主 任： 李瑞瑞琴 下达任务书书日期: 20011年年11月月27日日课 程 设设 计 任 务务 书1.设计目目的：1）能正确确运用工工业工程程基本原原理及有有关专业业知识，学学会由产产品入手手对工厂厂生产系系统进行行调研及及分析的的方法2）通过对对xxxx厂布置置设计的的实际操操作，熟熟悉系统统布置设设计方法法中各种种图例符符号及表表格，掌掌握系统统布置设设计方法法的规范范设计程程序3）通过课课程设计计，培养养学生学学会如何何编写有有关技术术文件4）初步树树立正确确的设计计思想，培培养学生生运用所所学专业业知识分分析和解解决实际际技术问问题的能能力。2.设计内内容和要要求（包

3、包括原始始数据、技技术参数数、条件件、设计计要求等等）：1）产品分分析，产产品产量分分析，确确定生产产类型；2）生生产工艺艺过程分分析，绘绘制工艺艺过程图图；3）进行物物流分析析，得到到物流相相关表；4）进进行作业业单位相相互关系系分析，得得到作业业单位相相关关系系表；5）将作业业单位物物流相关关表与非非物流相相关表加加权合并并，求出出作业单单位综合合相互关关系表；6）绘绘制作业业单位位位置相关关图；7）绘制作作业单位位面积相相关图；8）列列出影响响布置的的修正因因素与实实际限制制条件9）产生三三套布置置方案；10）布布置方案案的自我我评价，从从物流效效率、工工艺流程程要求及及生产变变化适应应

4、性等方方面对各各方案进进行评价价比较，得得出最佳佳方案3.设计工工作任务务及工作作量的要要求（包包括课程程设计计计算说明明书（论论文）、图图纸、实实物样品品等）：1） 说明书应包包括必要要的图纸纸及文字字说明，不不少于330000字2） 工厂布置说说明书应应包括各各阶段工工作数据据表格、各各布置方方案见图图集文字字说明，工工作量不不少于1120000字3） 绘制作业单单位位置置相关图图4） 绘制作业单单位面积积相关图图5） 布置方案4主要参参考文献献：1伊俊敏敏.物流流工程.北京：电子工工业出版版社，2200552蔡临宁宁.物流流系统规规划. 北京：机械工工业出版版社，2200333程国全全.

5、物流流设施规规划与设设计. 北京：中国物物资出版版社，220033 4齐二石石. 物物流工程程.北京京：中国国科学技技术出版版社，2200115. 王家家善. 设施规规划与设设计. 北京：机械工工业出版版社，1199555设计成成果形式式及要求求：1 绘制作业单单位位置置相关图图2 绘制作业单单位面积积相关图图3. xxxx厂总总平面布布置图三三套4. 评价价择优，得得出最佳佳平面布布置图5. 编写写设计说说明书，工工作量不不少于1120000字6工作计计划及进进度：时间为两周周1. 物流流分析 2天天2. 作业业单位相相互关系系分析，物物流关系系与非物物流相关关系合并并 1天天3. 绘制制作

6、业单单位位置置相关图图 1.5天4. 绘制制作业单单位面积积相关图图 0.5天5. 绘制制布置方方案图 1天天6. 编写写设计说说明书 3天天7. 准备备答辩 1天天系主任审查查意见： 签签字： 年 月月 日目 录录一、 基本本要素分分析11、 球阀阀结构及及参数12、 作业业单位划划分情况况33、 工艺艺过程分分析3二、 物流流分析81、 产品品工艺过过程分析析81.1 分分析给定定的工艺艺过程表表81.2 各各个自制制零部件件工艺过过程图101.3 产产品总的的工艺过过程图122、 物流流强度分分析132.1 作作业单位位之间的的物流强强度132.2 各各单位之之间物流流强度统统计图142

7、.3 作作业单位位物流相相关原始始分析14三、 作业业单位非非物流相相关分析析15四、 作业业单位综综合相关关分析161、 综合合物流相相关等级级表162、 作业业单位综综合关系系18五、 作业业单位相相关分析析191、 综合合接近程程度排序序192. 绘制制作业单单位位置置相关图图192.1 处处理相关关程度为为A记的的作业单单位对20六、 作业业单位面面积相关关分析211、 作业业单位面面积相关关图21七、 工厂厂总平面面布置可可行方案案221、 方案案一222、 方案案二233、 方案案三24八、 评价价方案并并择优251、 计算算权重252、 评选选方案25九、 总结结26十、 主要要

8、参考文文献26一、 基本本要素分分析1、 球阀阀结构及及参数球阀是由由旋塞演演变而来来的，它它的启闭闭件作为为一个球球体，利利用球体体绕阀杆杆的轴线线旋转990o实现开开启和关关闭的目目的。球球阀在管管道上主主要用于于切断、分分配和改改变介质质流动方方向，设设计成VV形开口口的球阀阀还具有有良好的的流量调调节功能能。球阀阀不仅结结构简单单、密封封性能好好，而且且在一定定的公称称通经范范围内体体积较小小、重量量轻、材材料耗用用少、安安装尺寸寸小，并并且驱动动力矩小小，操作作简便、易易实现快快速启闭闭。 球阀装配图图如下图图所示：图1 球阀装装配图球阀零件明明细表如如下：表1 球阀零零件明细细表工

9、厂名称：球阀加加工装配配厂产品名称球阀(qff1000)序号零件名称自制外购材料单位成品消耗量单件重量(kg)备注大型号中型号小型号1阀体 ZG255153.522闷盖 ZG255121.51.13密封圈 聚四氯乙乙烯20.020.010.00774阀芯 40Crr10.80.50.35调整垫 聚四氯乙乙烯10.010.00550.00226螺柱 Q235540.090.040.027螺母 Q235540.080.050.048填料垫 40Crr10.450.20.159中填料 聚四氯乙乙烯10.120.050.0310上填料 聚四氯乙乙烯10.120.050.0311填料压聚套套3510.3

10、50.20.1512阀杆 40Crr10.450.20.0913扳手 ZG25510.550.30.162、 作业业单位划划分情况况表2 作业单单位建筑筑物汇总总表作业单位建建筑物汇汇总表序号作业单位名名称用途建筑面积结构形式备注1原材料库存放原材料料72*1008跨距1277762外购件及标标准件库库存放标准件件及外购购件60*722跨距1243203机加工车间间对零件进行行机加工工72*1880跨距121296004化工车间对零件进行行化学加加工60*722跨距1243205热处理车间间铸造零件，对对零件进进行热处处理72*1880跨距121296006油漆车间对零件油漆漆60*722跨距

11、1243207总装车间装配成品，并并检验成成品120*3360跨距124320008成品库存放成品72*1008跨距1277769办公服务楼楼管理和服务务活动72*1008跨距12777610车库停放车辆96*966跨距1292163、 工艺艺过程分分析球阀生产工工艺流程程：(1) 零零、组件件制作与与外购 （续续表为自自制件工工艺过程程卡）(2) 组组装 所有零零、组件件在总装装车间集集中组装装为成品品。(3) 上上漆 组装完完成后，至至油漆车车间，每每件成品品需用油油漆0.13kkg(4) 产产品储存存 所所有上漆漆产品转转运至成成品库待待出厂。表3 阀体的的工艺过过程卡阀体产品名称件号材

12、料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg阀体qf1011ZG25210000002000000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率/1原材料库原材料出库库1002热处理车间间铸造阀体毛毛坯903机加工车间间粗铣、粗车车804热处理车间间淬火1005机加工车间间精铣、精车车90表4 闷盖的的工艺过过程卡闷盖产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg闷盖qf1022ZG251.110000001100000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率/1原材料库原材料出库库1002热处理车间间铸造闷盖毛毛坯903机加工车间间粗铣、粗车车804热处理车间间淬火1005机加工车间间

13、精铣、精车车90表5 密封圈圈的工艺艺过程卡卡密封圈产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg密封圈qf1033聚四氯乙烯烯0.00771000000700序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率/1原材料库原材料出库库1002化工车间热挤压成型型98表6 阀芯的的工艺过过程卡阀芯产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg阀芯qf104440Cr0.31000000300000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率/1原材料库原材料出库库1002机加工车间间铣槽、粗车车753热处理车间间淬火1004机加工车间间精车85表7 调整垫垫的工艺艺过程卡卡调整垫产品名

14、称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg调整垫qf1055聚四氯乙烯烯0.00221000000200序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率/1原材料库原材料出库库1002化工车间热挤压成型型98表8 填料垫垫的工艺艺过程卡卡填料垫产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg填料垫qf108840Cr0.151000000150000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率/1原材料库原材料出库库1002机加工车间间粗车753热处理车间间淬火1004机加工车间间精车85表9 中填料料工艺过过程卡中填料产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg中填料qf

15、1099聚四氯乙烯烯0.0310000003000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率1原材料库原材料出库库1002化工车间热挤压成型型98表10 上填填料工艺艺过程卡卡上填料产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg上填料qf1100聚四氯乙烯烯0.0310000003000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率1原材料库原材料出库库1002化工车间热挤压成型型98表11 填料料压聚套套工艺过过程卡填料压聚套套产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg填料压聚套套qf1111350.151000000150000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率

16、1原材料库原材料出库库1002机加工车间间粗车753热处理车间间淬火1004机加工车间间精车85表12 阀杆杆工艺过过程卡阀杆产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg阀杆qf112240Cr0.0910000009000序号作业单位名名称工序内容工序材料利利用率1原材料库原材料出库库1002热处理车间间铸造阀杆毛毛坯953机加工车间间粗铣、粗车车704热处理车间间淬火1005机加工车间间精铣、精车车80表13 扳手手工艺过过程卡扳手产品名称件号材料单位重量/kg年计划产量量总重量/kkg扳手qf1133ZG250.161000000160000序号作业单位名名称工序内容工序材料

17、利利用率1原材料库原材料出库库1002热处理车间间铸造扳手毛毛坯953机加工车间间粗铣、钻孔孔754热处理车间间淬火1005机加工车间间精铣、扩孔孔、绞孔孔80二、 物流流分析 物物流相关关分析是是机械制制造厂平平面布置置的基础础，主要要从以下下步骤来来进行分分析：1、 产品品工艺过过程分析析1.1 分分析给定定的工艺艺过程表表 由由于各个个部件的的年需求求量是固固定的，也也就是说说球阀的生生产呈理理想状态态（零库存存存），所所以全年年的物流流量就没没有必要要给出。工工艺过程程表计算算出各个个工序加工前后后单件重重量及废废料重量量如下表表14所所示：表14 各个个零件原原料重量量与成品品重量对

18、对比产品名称件号材料原始重量（kkg）材料利用率率（%）成品重量（kkg）废料（kgg）阀体1ZG253.08664 64.821.08664 闷盖2ZG251.6977564.81.10.59775 密封圈3聚四氯乙烯烯0.00771980.00770.00001 阀芯440Cr0.47006 63.7550.30.17006 调整垫5聚四氯乙烯烯0.002204980.00220.000004 填料垫840Cr0.23553 63.7550.150.08553 中填料9聚四氯乙烯烯0.03006 980.030.00006 上填料10聚四氯乙烯烯0.03006 980.030.00006

19、填料压聚套套11350.23553 63.7550.150.08553 阀杆1240Cr0.16992 53.20.090.07992 扳手13ZG250.28007 570.160.12007 1.2 各各个自制制零部件件工艺过过程图36图2 自制零零部件工工艺过程程图1.3 产产品总的的工艺过过程图图3 产品总总的工艺艺过程图图2、 物流流强度分分析2.1 作作业单位位之间的的物流强强度根据表155即可得得到表116最后后一列表15 物流流强度等等级分划划表物流强度等等级符号物流路线比比例（%）承担的物流流量比例例（%）超高物流强强度A1040特高物流强强度E2030较大物流强强度I302

20、0一般物流强强度O4010可忽略搬运运U表16 作业业单位之之间的物物流强度度序号作业单位对对数物流量合计物流强度等等级11-30.47006+00.23353+0.2235330.94112O21-40.00771+00.03306+0.003066+0.0022040.070034U31-53.08664+11.69975+0.116922+0.230075.18338I43-22+1.11+0.3+00.155+0.15+0.009+00.1663.95I53-52.22222+11.22222+0.3353+0.117655+0.17665+0.11225+00.24.46229I64

21、-20.0077+0.0022+0.03+0.0030.0699U75-32.77778+11.52278+2.222222+1.22222+00.3553+0.17665+00.17765+0.116077+0.11225+00.26667+0.229.19559A2.2 各各单位之之间物流流强度统统计图图42.3 作作业单位位物流相相关原始始分析由上面的原原始物流流作定量量的分析析后，得得到原始始物流相相关表。表17 原始始物流相相关表由原始物流流相关表表（表117）可可得作业业单位物物流相互互关系图图（图55）如下下图：图5 作业单单位物流流相互关关系图三、 作业业单位非非物流相相关分析

22、析根据球阀结结构及工工艺特点点，球阀阀厂的作作业单位位划分有有原材料料库、外外购件及及标准件件库、机机加工车车间、化化工车间间、热处处理车间间、油漆漆车间、总总装车间间、成品品库、办办公服务务楼和车车库。1、 从物物流、工工作流程程、作业业性质相相似、使使用相同同设备、使使用同一一场地等等一系类类因素整整理出作作业单位位相互关关系的主主要因素素，并给给出理由由编码如如表188所示：表18 球阀阀作业单单位相互互关系密密度理由由编码理由1工作流程的的连续性性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全及污染染6功用设备及及辅助7震动8人员联系2、 确定定各作业业单位对对之间影影响相互互关系的的因素，并并

23、初步确确定相互互关系等等级如表表19所所示：表19 作业业单位相相互关系系等级符号含义说明比例（%）A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程程度10255U不重要45800X负的密切程程度不希望接近近，酌情情而定3、 调整整相互关关系等级级比例，将将最后的的作业单单位之间间的相互互关系等等级填入入作业相相互关系系表（图图6）：图6 非物流流作业单单位相互互关系图图四、 作业业单位综综合相关关分析1、 综合合物流相相关等级级表 根据作业业单位物物流相互互关系图图（图55）和非非物流作作业单位位相互关关系图(图6)可以得得出综合合物流相相关等级级表(表表20):表20 综合合物流相相

24、关等级级表作业单位对对相互关系程程度综合关系物流关系 加权值值1非物流关系系 加权权值1等级分数等级分数分数等级1-2U0E33E1-3O1I23E1-4U0I22I1-5I2I24A1-6U0U00U1-7U0U00U1-8U0U00U1-9U0U00U1-10U0I22I2-3I2U02I2-4U0U00U2-5U0U00U2-6U0U00U2-7U0I22I2-8U0U00U2-9U0U00U2-10U0I22I3-4U0U00U3-5A4A48A3-6U0U00U3-7U0I22I3-8U0U00U3-9U0I22I3-10U0U00U4-5U0U00U4-6U0U00U4-7U0I2

25、2I4-8U0U00U4-9U0U00U4-10U0U00U5-6U0U00U5-7U0U00U5-8U0U00U5-9U0X-1-1X5-10U0U00U6-7U0I22I6-8U0U00U6-9U0X-1-1X6-10U0U00U7-8U0U00U7-9U0E33E7-10U0I22I8-9U0O11O8-10U0E33E9-10U0I22I2、 作业业单位综综合关系系 由作业业单位综综合物流流相关等等级表(表200)归纳纳总结得得出作业业单位综综合关系系(图77)如下下:图7 作业单单位综合合关系图图五、 作业业单位相相关分析析1、 综合合接近程程度排序序 由作业业单位综综合关系系图（图

26、图7）得得到综合合接近程程度排序序表（表表21）表21 综合合接近程程度排序序表 注:表表中A=4,EE=3,I=22,O=1,UU=0,X=-1,然然后对表表中的作作业单位位综合接接近程度度进行计计算并排排序。2. 绘制制作业单单位位置置相关图图关系等级表表示方式式如下：表22 关系系等级表表示方式式等级符号系数值线条数绝对重要A4/特别重要E3/重要I2/一般重要O1/不重要U0不希望X-1规定关系程程度为AA级的作作业单位位对之间间距离为为一个单单位距离离长度，EE级为两两个单位位距离长长度，II级为三三个单位位距离长长度，OO级为四四个单位位距离长长度,UU级为五五个单位位距离长长度,

27、XX级为六六个单位位距离长长度。（其其中 表表示储存存区, 表示加加工区）2.1 处处理相关关程度为为A记的的作业单单位对 2.1.11 从作作业单位位综合关关系图（图图7）中中取出AA级关系系作业单单位对，有有1-55,3-5共涉涉及3个个作业单单位，按按综合进进程度排排序为：1，33，5。 2.1.22 将综综合接近近程度排排序最高高的作业业单位11布置在在位置相相关图的的中心位位置。 2.1.33 处理理作业单单位对11-5，将将作业单单位5与与作业单单位1相相距为单单位距离离长度（110cmm）的位位置上。2.2 依依次处理理E,II,O,U,XX,直至至处理完完毕，并并修改成成功，最

28、最终的作作业单位位位置相相关图（图图8）如如下：图8 作业单单位位置置相关图图六、 作业业单位面面积相关关分析 1、 作作业单位位面积相相关图由作业单位位位置相相关图（图图8）可可以作出出作业单单位面积积相关图图（图9）如如下：图9 作业单单位面积积相关图图七、 工厂厂总平面面布置可可行方案案 假设不不考虑其其他因素素，得到到如下三三个平面面布置方方案：1、 方案案一图102、 方案案二图113、 方案三 图12八、 评价价方案并并择优1、 计算算权重列出一些重重要影响响因素，计计算它们们的权重重如下表表：表232、 评选选方案表24方案评价指标物料搬运效效率及方方便性生产管理的的方便性性扩建

29、可能性性安全生产辅助服务方方便性空间利用率率得分方案一3212332.2方案二2113231.66666方案三2112231.53333权重33.333%26.677%20.000%13.333%6.67%0由上表可知知方案一一得分最最高，因因此最佳佳方案为为方案一一。九、 总结结通过这次课课程设计计，使自自己受益益匪浅： 11、 进进一步加加强了制制作课程程报告的的能力； 22、 切切实感受受了设施施规划与与物流理理论在实实际规划划中的指指导意义义； 33、 知知道了在在工厂布布局时需需要考虑虑的主要要影响因因素；（定定性的非非物流因因索分析析和定量量的物流流因素分分析）总之，一方方面，复复习和运运用了所所学知识识；另一一方面，也也得到了了如何做做一份好好的分析析报告的的能力。十、 主要要参考文文献1伊俊敏敏.物流流工程.北京：电子工工业出版版社，2200552蔡临宁宁.物流流系统规规划. 北京：机械工工业出版版社，2200333程国全全.物流流设施规规划与设设计. 北京：中国物物资出版版社，220033 4齐二石石. 物物流工程程.北京京：中国国科学技技术出版版社，2200115. 王家家善. 设施规规划与设设计. 北京：机械工工业出版版社，119955