齿轮油泵厂总平面布置设计

课程设计题目齿轮油泵厂总平面布置设计学院机械工程学院专业工业工程班级0901学号32学生姓名指导老师完成日期20111216目录一课程设计的目的111课程设计的目的1二课程设计题目及要求221课程设计题目222原始给定条件223课程设计要求7三课程设计内容931产品产量分析932物流分析933绘制作业单位物流相关图1434作业单位相互关系分析1435绘制作业单位物流相关图1536作业单位间物流与非物流相互关系合并1637作业单位位置相关图2038作业单位面积相关图2139作业单位面积相关图的调整22310工厂总平面布置可行方案图22311方案的评价与选择23四课程设计总结及心得25参考文献26一课程设计的目的11课程设计的目的能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉SLP方法中的各种图例符号和表格，掌握SLP方法的规范设计程序。通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解实际技术问题的能力。二课程设计题目及要求21课程设计题目课程设计题目齿轮油泵厂总平面布置设计22原始给定条件现有一齿轮油泵厂，占地面积为25000M2。厂区南北长为250M，东西宽为100M，所处地理位置如图所示。该厂职工人数300人，计划改建成年产10000件齿轮油泵的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。1齿轮油泵结构及有关参数齿轮油泵的基本结构如图22所示，由17个零、组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列在表21中。2作业单位划分根据齿轮油泵结构及工艺特点，齿轮油泵厂设立如表22所示14个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能测试、生产管理与服务等各项生产任务。3齿轮油泵生产工艺过程由于齿轮油泵结构比较简单，因此其生产工艺过程也很简单，总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验，调试与返修，成品存储等阶段。（1）零、组件制作与外购齿轮油泵上的标准件、异形件如垫圈、键等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表23至表210。表中各工序加工前工件重量为该工序加工后工件重量/该工序材料利用率（2）标准件、外购件与半成品暂存生产出的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均放在半成品库。（3）组装所有零、组件在组装车间集中组装成齿轮油泵成品。（4）性能试验所有组装出的齿轮油泵均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计公路公路北比例120图51齿轮油泵厂厂区图图21齿轮油泵厂厂区图值为80，二次组装合格率为100。（5）成品存储所有合格齿轮油泵存放在成品库待出厂。图22齿轮油泵装配图表21零件明细表工厂名称齿轮油泵厂共1页产品名称齿轮油泵产品代号2B计划年产量10000件第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尺寸单件重量KG说明1左端盖HT200100001252齿轮轴4510000053传动齿轮轴45100000554销A518454000000055垫片纸20000000056泵体HT20010000087右端盖HT20010000068密封圈橡胶1000000059轴套ZCUSN5PBZN5100000110压紧螺母3510000000611传动齿轮4510000005512垫圈1265MN10000000513螺母M12153510000000814键5104510000000515螺钉M6163512000000516螺栓M630Q2352000000517螺母M6Q23520000006编制（日期）审核（日期）表22作业单位建筑物汇总表序号作业单位名称用途建筑面积M2结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭304012002铸造车间铸造12253003锻造车间锻造12253004热处理车间热处理15203005金加工车间1车、铣、钻、滚齿、油压20367206金加工车间2镗削、磨削、剃齿20367207标准件、半成品库储存外购件、半成品12253008装配车间装齿轮泵15406009压力测试室泄漏测试122024010性能测试室测压力、功率、流量等122024011成品库成品储存202040012办公室、服务楼办公室、食堂等8060480013设备维修车间机床维修122530014调试返修车间调试及返修1010100表23齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG左端盖1HT20012510000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铸造车间压铸、成型603热处理车间回火4金加工车间1铣、粗镗805压力测试室泄漏测试6金加工车间2精镗、精铣907半成品库暂存表24齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG齿轮轴2450510000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铸造车间锻压603金加工车间1车、磨804金加工车间2精车、磨905热处理调质6半成品库暂存表25齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG传动齿轮轴34505510000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锻压车间压铸、成型703热处理车间回火4金加工车间1车、滚齿、粗磨805金加工车间2剃齿、精磨906热处理调质7半成品库暂存表26齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG垫片5纸板0000520000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金加工车间1配作703半成品库暂存表27齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG泵体6HT2000810000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铸造车间压铸、成型603热处理车间回火4金加工车间1粗铣、粗镗805金加工车间2精镗、精铣906半成品库暂存表28齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG右端盖7HT2000610000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铸造车间压铸、成型603热处理车间回火4金加工车间1铣、钻、粗镗805金加工车间2铣、精镗906半成品库暂存表29齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG传动齿轮11450510000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锻压车间成型703热处理车间回火4金加工车间1车、钻、镗、滚805金加工车间2剃齿906热处理淬火7半成品库暂存表210齿轮油泵零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件重量KG计划年产量件年产总量KG轴套9ZCUSN5PBZN50120000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金加工车间1车、镗803金加工车间2精车、精镗904半成品库暂存23课程设计要求1齿轮油泵厂物流分析。2齿轮油泵厂作业单位相互关系分析。3作业单位位置相关图，相当于A1图样的坐标纸一张。4作业单位面积相关图，相当于A1图样的坐标纸一张。5齿轮油泵厂总平面图三套，A1图样三张。6评价择优，选出最佳总平面布置图。7编写设计说明书，工作量不少于12000字。三课程设计内容31产品产量分析产品产量分析生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。根据原始条件可知，齿轮油泵厂的产品品种单一，产量较大，年产量为10000件，属于大批大量生产，适合于按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。32物流分析321零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如图31至图38所示。图中序号分别是1原材料库，2铸造车间，3锻造车间，4热处理车间，5金加工车间1，6金加工车间2，7标准件、半成品库，9压力测试室。图31左端盖物流量图32齿轮轴物流量图33传动齿轮轴物流量图34垫片物流量35泵体物流量36右端盖物流量322绘制产品总工艺过程艺图将齿轮轴泵所有工艺过程汇总在一张图中，得到齿轮轴泵总工艺过程如图39所示。该图清楚地表示出齿轮轴泵生产的全过程以及各工序和各作业单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。图37传动齿轮物流量图38轴套物流量323物流从至表根据齿轮轴泵工艺过图及零件装配图，绘制出齿轮轴泵工艺过程物流从至表。如表32所示。图39齿轮轴泵总工艺过程图表31各零件物流量计算产品名称毛重/KG年产总质量/KG左端盖125/09/08/062893528935齿轮轴05/09/08/061157411574传动齿轮轴055/09/08/071091310913垫片00005/0700000714泵体08/09/08/061851918519右端盖06/09/08/0613890913491传动齿轮05/09/08/07099219921轴套01/09/08013892778表32齿轮轴泵加工工艺从至表324物流强度分析表将各作业单位对的物流强度按大小排序，自大到小填入物流强度分析表中，根据物流强度分别划分物流强度等级。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。针对产品的工艺过程图，利用齿轮轴泵加工工艺从至表，按由小到大的顺序绘制物流强度分析表，如图33所示。表33物流强度分析表33绘制作业单位物流相关图根据之间的分析，绘制出作业单位物流相关图，如图310所示。图310单位物流相关图34作业单位相互关系分析针对产品的生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表34所示。根据表35制定齿轮轴泵“基准相互关系”，在此基础上建立非物流作业单位相互关系图。表34作业单位关系密切程度理由编号理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运4管理方便5安全与污染6振动、噪音、烟尘7人员联系8共用设备设施表35作业单位基准相互关系等级表符号意义量化值线条比例（）A绝对重要44条25E特别重要33条310I重要22条515O一般重要11条1025U不重要0无4580X不要靠近11条虚线酌情而定35绘制作业单位非物流相关图根据之间的分析，绘制出作业单位非物流相关图，如图311所示。图311作业单位非物流相关图36作业单位间物流与非物流相互关系合并从图310和图311可知，齿轮油泵厂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，对于振动器来说，物流因素（M）影响并不明显大于其他非物流因素N的影响，因此，取加权值MN11。（2）综合相互关系的计算。对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，并进行加权求和，根据表36求出综合相互关系，如表37所示。作业单位数为14个,总作业单位对数为91对。表36符号关系等级分值A绝对重要78E特别重要46I重要23O一般密切程度1U不重要0X负的密切程度1表37作业单位之间综合相互关系计算表关系等级物流关系加权值1非物流关系加权值综合关系作业单位对分数等级分数等级分数等级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表38综合相互关系等级划分比例符号关系等级作业单位对比例（）A绝对重要13E特别重要25I重要38O一般密切程度515U不重要2085X负的密切程度表39基准相互关系字母一对作业单位密切程度的理由A材库和剪切区最后检查和包装清理和油漆钢类似搬运问题，如搬运物料的数量等。损坏没有包装的物品，或包装完毕以前检查但不明确使用相同人员、公用设施、管理方式、和形式相同的建筑物E接待和参观者停车处金属精加工和焊接维修和部件装配方便、安全搬运物料的数量和形状服务的频繁和紧急程度I剪切机和冲压机部件装配和总装配搬运物料的数量搬运物料的体积，共用相同的人员O维修和接收废品回收和工具室产品的运送共用相同的设备U维修和自助食堂焊接和外购件仓库技术部门和发运接触不多不常联系X焊接和油漆铸造车间和主要办公室冲压车间和工具车间灰尘、火灾烟尘外观、振动应该注意，综合相互关系密级应该是合理的；应该是作业单位之间物流的相互关系与非物流的相互关系的综合体现。将综合相互关系总分转化为关系密切等级，如表310所示。表310综合相互等级划分总分关系等级作业单位对数比例（）8A1109957E2219834I131428612O24263740U48527471X33297（3）建立作业单位综合相互关系表。将综合相互关系总分转化为关系密切等级后，绘制成作业单位综合相互关系表，如下图312作业单位综合相互关系表37作业单位位置相关图经过之前的分析，绘制出作业单位位置相关图，如图313所示。表311等级线条等级线条A4条实线O1条实线E3条实线U无I2条实线X1条虚线图313作业单位位置相关图38作业单位面积相关图经过之前的分析，绘制出作业单位面积相关图，如图314所示。图314作业单位面积相关图39作业单位面积相关图的调整作业单位面积相关图是直接从位置相关图转化而来的只能代一个理论的、理想的布置方案，必须通过调整修正才能得到可行的布置方案。在这里我们必须从工厂平面布置设计原则出发，考虑除产品P、产量Q、工艺过程R、作业单位S和时间T等五个基本要素以外的其他因素对布置方案的影响。通过以下几个方面进行调整修正A物料搬运方法B建筑特征C道路D公用管线布置E厂区绿化布置F场地条件与环境前述修正因素是布置设计中应考虑的事项。此外还存在一些对布置设计方案有约束作用的其他因素，包括给定厂区的面积、建设成本费用。厂区内现有条件的利、政策法规等方面的限制因素，这些因素统称为实际条件限制因素。确定布置设计方案时，同样需要考虑这些因素的影响。根据这些限制因素，进一步调整方案。310工厂总平面布置可行方案图通过考虑多种方面因素的影响与限制，形成了众多的布置方案，抛弃所有不切实际的想法后，保留25个可行布置方案供选择。采用规范的图例符号，将布置方案绘制成工厂总平面布置图。图315最终方案一比例11000图316最终方案二比例11000图317最终方案三比例1；1000311方案的评价与选择通过对作业单位面积相关图的调整，已经取得了数个可行方案，应该对每个方案进行评价，选择出最佳方案，作为最终的工厂总平面布置方案。根据表312评分规则，并运用加权因素评价法对振动器厂进行评价，其评价过程和评价结果如表313所示。表312等级分值A4E3I2O1U0方案表313评价因素最终解决方案1最终解决方案2最终解决方案3等级得分等级得分等级得分相对重要性物流效率与方便性I2I2E310空间利用率E3E3E38辅助服务部门的综合效率I2I2I26工作环境安全与舒适性E3E3I28管理的方便性I2E3I28布置方案的可扩展性I2I2O18产品质量E3E3E37外观E3E3I25环境保护O1I2E36其他相关因素E3E3E34综合得分166180167综合排序312由综合排序可选出最终解决方案2为最佳，因此最终解决方案2为齿轮油泵厂的总体布置方案。四课程设计总结及心得本次设计在王娟老师和龚存宇老师的指导下，我顺利完成物流工程的课程设计。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实