课程设计（论文）-变速箱厂总平面布置设计.doc

目录第一章 课程设计的目的1第二章 原始给定条件1 第一节 作业单位划分5 第二节 变速箱生产工艺过程6第三章 产品-产量分析9第四章 产品工艺过程分析10 第一节 计算物流量10 第二节 绘制各零件工艺过程图10 第三节 绘制产品总工艺过程图12第五章 物流分析14 第一节 绘制从至表14 第二节 绘制物流强度汇总表 14 第三节 划分物流强度等级15 第四节 绘制作业单位物流相关图16第六章 作业单位非物流关系分析17第七章 作业单位综合相互关系分析18第八章 工厂总平面布置21 第一节 综合接近程度21 第二节 作业单位位置相关图21 第三节 作业单位面积相关图23 第四节 作业单位面积相关图的调整23第九章 方案的评价与选择27第十章 课程设计心得体会28参考文献29附件 30第1章 课程设计的目的（1）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。 （2）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。 （3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。 （4）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。 第二章 原始给定条件公司有地16000m2，厂区南北为200m，东西宽80m，该厂预计需要工人300人，计划建成年产100000套变速箱的生产厂。变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图见图2-1，2-2，2-3 所示。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表2-1中。图2-1减速器装配图（1）图2-2减速器装配图（2）图2-3减速器装配图（3）表2-1变速箱零件明细表工厂名称：变速箱厂产品名称变速箱产品编号110计划年产量100000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重量/kg说明39垫圈65Mn2000000.00438螺母Q2352000000.01137螺栓Q2353000000.03236销352000000.02235防松垫片Q2151000000.01034轴端盖圆Q2351000000.05033螺栓Q2352000000.02032通气器Q2351000000.03031视孔盖Q2151000000.05030垫片橡胶纸1000000.00429机盖HT2001000002.50028垫圈65Mn6000000.00627螺母Q2356000000.01626螺栓Q2356000000.10325机座HT2001000003.00024轴承2000000.45023挡油圈Q2152000000.00422毡封油圈羊毛毡1000000.00421键Q2751000000.08020定距环Q2351000000.09019密封盖Q2351000000.05018可穿透端盖HT1501000000.04017调整垫片08F2000000.00416螺塞Q2351000000.03215垫片橡胶纸1000000.00414游标尺1000000.05013大齿轮401000001.00012键Q2751000000.08011轴Q2751000000.80010轴承2000000.4509螺栓Q23524000000.0258端盖HT2001000000.0507毡封油圈羊毛毡1000000.0046齿轮轴Q2751000001.4005键Q2751000000.0404螺栓Q23512000000.0143密封盖Q2351000000.0202可穿透端盖HT2001000000.0401调整垫片08F2000000.010 第一节 作业单位的划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2-2所示的11个单位，分别承担原料储存、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。表2-2作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积/（m x m）备注1原材料库储存钢材，铸锭20 x 30露天2铸造车间铸造12 x 243热处理车间热处理12 x 124机加工车间车、铣、钻12 x 365精密车间精镗、磨销12 x 366标准件、半成品库储存外购件、半成品12 x 247组装车间组装变速箱12 x 368锻造车间锻造12 x 249成品库成品储存12 x 1210办公、服务楼办公楼、食堂等80 x 6011设备维修车间机床维修12 x 24第二节 变速箱生产工艺过程变速箱结果比较简单，因此，生产工艺过程也比较简单，总的工艺过程可分为：零、组件的制作与外购；半成品暂存、组装；性能试验与成品存储等阶段。1. 零件的制作与外购变速箱上的标准件、异型件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存，其他零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-3至表2-8所示。表中各工艺加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/该工序材料利用率。表2-3机盖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29HT2002.500100000250000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854精密车间精铣、镗985半成品库暂存表2-4机座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25HT2003.000100000300000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783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2-5大齿轮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大齿轮13401.000100000100000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703机加工车间粗铣、插齿、钻80 4热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表2-6轴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11Q2750.80010000080000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753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7表2-7齿轮轴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6Q2751.400100000140000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853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7表2-8端盖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/kg年产总质量端盖8HT2000.0501000005000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703机加工车间精车852. 标准件、外购件与半成品暂存生产出的零、组件经检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。3. 组装所有零件、组件在组装车间集中组装成变速箱成品。4. 性能测试所有组装出的变速箱均需进行性能试验，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。5. 产品存储所有合格变速箱存放在成品库等待出厂。第3章 产品-产量分析 变速箱厂是一个计划建成年产100000套变速箱的生产厂，对其进行产品产量分析，得出变速箱厂是为单一或少品种大批量产品，对应下图的区，宜采用流水生产线的大生产方式和按产品原则布置。产品品种数目P产量IIIIIIIV第四章 产品工艺过程分析第一节 计算物流量通过对产品的加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单位质量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表4-1所示。第二节 绘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如下图所示。图中序号分别为：1原材料库，2铸造车间，3热处理车间,4机加工车间，5精密车间，6半成品库，8锻造车间。第三节 绘制产品总工艺过程图 变速箱总的生产过程可分为零件的加工阶段总装阶段性能实验阶段，所有零件，组件在组装车间集中组装。将变速箱所有工艺过程汇总在一张图上，得到变速箱总工艺过程如图所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序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。第五章 物流分析第一节 绘制从至表 根据各零件的工艺过程图，及总工艺过程图，绘制出变速箱工艺过程物流从至表，如下图所示：表5-1 变速箱加工工艺从至表(单位t) 至从123456789合计原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库1原材料库874.1291.4182.21347.72铸造车间688.6688.63热处理车间336.5336.54机加工车间102.0807.2334.81244.05精密车间224.4550.0774.46半成品库1310.51310.57组装车间1310.51310.58锻造车间127.6127.69成品库合计874.1326.41444.1807.2884.81310.5182.21310.57139.8编制（日期）审核（日期）第2节 绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流从至表，统计个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5-2之中。序号作业单位对物流强度关系序号作业单位对物流强度关系11-2874.1E84-6334.821-4291.495-3224.431-8182.2105-6550.042-4688.6116-71310.553-4336.5127-91310.564-3102.0138-4127.674-5807.2第三节划分物流强度等级 物流强度等级的划分根据一下原则：划分等级采用著名的A、E、I、O、U等级，一般A级占总作业单位对的10%，E级占20%，I级占30%, O级占40%，U级代表那些无物流量的作业单位对，一般可以忽略不计。 根据以上原则，划分物流强度等级如下表所示：表5-3 物流强度分析表序号作业单位对（路线）物流强度（单位：t） 150 300 450 600 750 900 1050 1200物流强度等级167A279A312E445E524I656I734I846I914O1053O1118O1284O1343O第四节 绘制作业单位物流相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如下图所示： 物流强度相关图第六章 作业单位非物流关系分析针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表6-1所示。根据表6-1制定变速箱“基准相互关系”（见表6-2），在此基础上建立非物流作业单位相关图。表6-1 变速箱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人员联系2生产服务6物料搬运3管理方便7信息传递4振动，噪声，烟尘，污染8公用设备设施表6-2 作业单位基准相互关系等级表符号含义说明比例（%）A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X负的密切程度不希望接近第七章 作业单位综合相互关系分析从物流相关图 和非物流相关图比较可知，变速箱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，需要将两图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，对于变速箱厂来说，物流因素（m）对非物流因素（n）无明显影响，因此，取加权值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，即p=n*(n-1)/2=11*10/2=55,并根据表7-1的划分标准求出综合相互关系表。表7-1 综合相互关系密级与划分比例关系等级符号作业单位对数比例（%）绝对必要靠近A13特别重要靠近E25重要I38一般O515不重要U2085不希望靠近X010表7-2 作业单位之间综合相互关系计算及划分表作业单位对关系密切综合关系物流关系 加权值：2非物流关系 加权值：1分数等级分数等级分数等级123E4A7A130U0U0U141O2I3I150U0U0U160U0 U0U170U0U0U181O1O2O190U0U0U 1100U0U0U1110U0U0U230I0U0U242I3E5I250U-1X-1X260U0U0U270U0U0U280U0U0U 290U0U0U 2100U-1X-1X2110U0U0U342I4E6E350U-1X-1X360U0U0U370U0U0U380U0U0U 390U0U0U 3100U-1X-1X3110U0U0U453E0U3I461O0U1O470U0U0U481O0U1O490U0U0U4100U2I2O4110U1O1O562I0U2O570U0U0U580U0U0U590U0U0U5100U0U0U5110U3E3I674A1O5E680U0U0U690U0U0U6100U0U0U6110U0U0U780U0U0U794A2I6E7100U0U0U7110U0U0U890U0U0U8100U-1X-1X8110U0U0U9100U1O1O9110U0U0U10110U0U0U表7-2综合关系分数取值范围为-17总分关系密级作业单位对数百分比（%）7A11.82%6E35.45%35I47.27%12O712.73%0U2545.5%-1X59.09%3.建立作业单位综合相互关系表：将表7-2中的综合相互关系总分转化为关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图第八章 工厂总平面布置第一节 综合接近程度由于变速箱厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表8-1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。表81综合接近程度排序表 至从1234567891011原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库办公服务楼设备维修车间1原材料库A/4U/0I/2U/0U/0U/0O/1U/0U/0U/02铸造车间A/4U/0I/2X/-1U/0U/0U/0U/0X/-1U/03热处理车间U/0U/0E/3X/-1U/0U/0U/0U/0X/-1U/04机加工车间I/2I/2E/3I/2O/1U/0O/1U/0O/1O/15精密车间U/0X/-1U/0I/2O/1U/0U/0U/0U/0I/26半成品库U/0U/0U/0O/1O/1E/3U/0U/0U/0U/07组装车间U/0U/0U/0U/0U/0E/3U/0E/3U/0U/08锻造车间O/1U/0U/0O/1U/0U/0U/0U/0X/-1U/09 成品库U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3U/0O/1U/010办公服务楼U/0X/-1X/-1O/1U/0U/0U/0X/-1U/0U/011设备维修车间U/0U/0U/0O/1I/2U/0U/0U/0O/1U/0综合接近程度7421335614-23排序2591743106118第二节 作业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8-2所示的连线类型来表示。为了绘图简便，用“O”内标号码来表示作业单位，而不严格地区分作业单位的性质。于是得出变速箱作业单位位置相关关系图。表8-2 关系密切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/ /重要绿O1/一般蓝U0不重要不着色X-1 _ _ _ _ _ _ _不希望棕色作业单位工作性质符号变速箱厂作业单位位置相关图第三节 作业单位面积相关图选取绘图比例1：1200，绘制单位为mm，变速箱作业单位面积相关图，如下图所示。变速箱厂作业单位面积相关图第四节 作业单位面积相关关系图的调整根据变速箱的特点，考虑相关规定以及各方面的限制条件，得到变速箱厂平面布置方案如图8-1(A),图8-2(B),图8-3(C)所示。比例1：1000。方案A 方案B方案C第九章 方案的评价与选择 运用加权因素法对变速箱厂进行评价，A为很好E为好I为一般，其评价过程和评价结果如表 9-1所示。表 9-1 加权因素评价表 评价因素方案 ABC相对重要性等级得分等级得分等级得分物流效率与方便性A4E3E310空间利用率E3I2E38辅助服务部门综合效率I2I2I29工作环境安全与舒适E3E3I25管理的方便性E3I2I28布置方案的可扩展性I2E3E37产品质量I2E3E37外观I2E3E34环境保护I2I2I29维修E3I2I25其它相关因素I2I2I23综合得分 196183186综合排序132由综合排序可选出方案A为最佳方案，因此选A方案为变速箱厂的最优总体布置方案。第十章 课程设计心得体会 设施规划与设计是一种对企业的设备、物料以及