工业工程毕业设计（论文）-电机轮对装配线齿轮工作台位布局设计.doc

摘 要根据大连机车厂新厂房改进需要，针对他们的现状，研究出最优化的齿轮工作台位布局方案。装配车间物料搬运的特点是，零件种类多、物流量大、涉及面广。因此装配车间的物料搬运系统能否有效运转，直接影响到产品的质量、劳动效率、生产成本及企业的效益。装配线的布置受设备、产品、人员、物流运输以及生产方式等多种因素的影响。合理的装配线应尽量减少迂回、停整和搬运，保持装配生产的灵活性，并有效利用人力和面积，这不仅能使物流更加畅通，而且能有效提高生产效率。怎样的装配线布置才称之为合理呢？我认为它应该达到以下几个目标：尽量减少迂回、停整和搬运；保持装配生产的灵活性；有效利用人力和面积；提高士气；为车间管理提供方便。我们不仅需要一个理想的装配线布置，而且需要一个经济的装配线设计，尽量做到少投入、多产出。我们通过现场调研了解到齿轮工作台位布局有以下可以完善的地方，首先可以增加悬臂吊，提高搬运效率；然后可以重新对齿轮装配台和工具台的位置和工具台的布局进行优化，方便工人作业；再有可以优化待装工件的摆放和工位器具的选择；最后减少厂房的噪音。关键词： 悬臂吊 工具台 工位器具 噪音ABSTRACTAccording to the new plant in Dalian Locomotive Plant improvements needed for their current situation, developed to optimize the layout of the gear table-bit programs. Material handling is characterized by the assembly plant, part variety, logistics capacity, involving a wide range. Therefore, whether the assembly plant material handling system, the effective functioning of a direct impact on product quality, labor efficiency, production costs and efficiency of enterprises. Layout of the assembly line by the equipment, products, personnel, logistics and production and other factors. Assembly should be minimized and reasonable detour, stopping and handling the whole, maintain the flexibility of assembly and effective use of manpower and space, which not only make the logistics more freely, and can improve production efficiency. What kind of assembly line layout was called reasonable? I think it should achieve the following objectives: to minimize the bypass, stop the whole and handling; to maintain the flexibility of assembly; effective use of manpower and space; improve morale; to facilitate the workshop management. We need not only an ideal assembly line layout, but also an economic assembly line design, as far as possible with less, and more output. We understand that gear through field research in the following table spaces can improve the layout of the place, the first cantilever crane can be increased to improve the handling efficiency; then you can rearrange the position of tool sets and tool sets the layout to facilitate workers to work; again to optimize the placing of the workpiece to be loaded and device selection; the last plant to reduce noise.朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典Key words： Cantilever crane tool sets workstation noise 目 录引 言1第一章 绪论31.1 课题简介31.1.1 论文的目的31.1.2 意义及技术要求31.2 课题发展现状及存在的问题41.3 设计的指导思想51.4 应解决的主要问题6第二章 新厂齿轮工作台位布局的设计72.1 改进吊运设备，增加悬臂吊82.1.1悬臂吊的种类82.1.2 悬臂吊的选择92.1.3 BZ悬臂吊的机构和操作102.1.4 BZ悬臂吊安装时需注意的问题112.1.5 BZ悬臂吊的试车112.1.6 BZ悬臂吊的维护112.2 基于人因工程学的齿轮装配台位和工具台的优化设计122.2.1 优化工人行走路线减少疲劳122.2.2 优化近身作业空间122.2.3 优化作业场所布置142.3 待装零件工作器具的选择与优化142.3.1 工作器具的分类和工作器具的选择142.3.2 工位器具设计要求和工作器具的使用和布置要求162.4 大齿轮工作台位噪音的改进16第三章 结论18谢 辞20参考文献21 大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）引 言工厂的布局工作是工厂生产过程组织的一项现行工作。布局合理与否，往往很大程度上事先就决定了生产效率的高低。布局工作实质上是管理水平和技术水平的联合反映。布局工作的要求简单说来是材料进厂直至成品出厂的生产过程中，人员材料机器设备能安排在最合适的位置上，使生产能以最短的流程，最少的操作，最短的周期，最低的成本得以实现。布局按作业程序和设备分为按工序布局，按对象布局两种。工序布局是按照生产过程的各个不同的工艺阶段来进行布局，把同类或类似的机器设备集中在一个区域。工序布局生产的主要条件是：a.同类或类似的设备较多，b.所使用的设备通用性较强，c.生产的产品数量较小，品种变化较多，间歇性较大，d.员工的技术水平有一定专业要求。工序布局生产的优点是：a.对产品品种的变化有较强的适应性，b.由于同类设备集中在一起，便于充分利用生产设备和生产面积，c.减少重复添加设备，设备费用和维护设备较低，d.便于工艺管理，有利于员工技术水平的提高。工序布局生产的缺点是：a.半成品在车间之间辗转交换频繁，流程交叉重复，收发堆放增多，收发保管费用增加，b.半成品运送时间长，停放时间多，生产周期延长，再制品增加，流动资金占用增大，c.对计划管理，在制品管理，质量管理等工作复杂化，d.员工技术水平限于某一道工序的专业操作，不易提高。对象布局就是以结构相似，工艺方法相近几道工序而组成一条条短线来布局。对象布局生产的主要条件是：a.企业应有较为稳定的专业方向，适量的产品品种和一定的生产规模，b.产品结构比较稳定，产品的标准化和通用性比较高，c.半自动或全自动生产稳定，d.员工技术水平高，能掌握多工序操作能力。对象布局生产的优点是：a.可以缩短产品的加工路线，节省首发时间和人力，b.可以减少产品的再运和停放时间，缩短生产周期，减少在制品和流动资金占用，c.简化手续，有利于计划，核算和质量管理工作及制品管理，d.有利于员工技能的提高，成为掌握多工序操作的多面手。对象布局的生产缺点是：a.设备需要数量多，不能充分利用，b.设备专用性强，产品一有变化，适应性差，c.设备稍一故障，极易使生产中断，除非有备用的设备或检修措施，d.一发生缺料或缺人手，影响面非常广，e.对员工的技术素质要求较高培训周期较长。所以正确决定布局形式，是生产过程组织的一项重要内容。因此，必须从企业的具体生产技术条件出发，全面分析经济效果，包括成本，过程中的消耗，流程的畅通，生产安全，缩短周期等等各个方面，结合长远发展和实现生产需要加以决定，最终达到提高生产效率和降低成本。 改变布局是很必要的，一个企业的改变布局工作是一项经常性的工作，不能把它当做一种额外的负担，而竭力想加以避免。因为生产对人的要求很高，多年来在组织生产时都是最求稳定的产品，稳定的设计，稳定的工艺，稳步上升的产量，即从稳定中谋求生产率的提高。当然，稳定是相对的，暂时的。随着科学的发展，市场竞争的激烈，工厂布局必须有所改变，没有改变，就不能有进步。因此，一个良好的布局设计，最终还是表现在经济的合理化上，其标志主要从产量和成本两方面的系统分析3。第一章 绪论1.1 课题简介1.1.1 论文的目的根据大连机车厂新厂房改进需要，针对他们的现状，研究出最优化的装配台位布局方案。根据装备对象的特点，配置合理的吊具，并对在制品、吊具和装配工具位置进行布局规划，设计合理的吊运和装配路线。企业或工厂不论大小，最终目的是要以高质量的产品、低成本、最短的交货期以及最佳的投产时间去开拓市场，因此企业需从经营的角度论证和确定装配线的设计原则。首先应确定设计思想，具体设计从大而全向专业化、柔性化方向发展，不断改善装配线的布置，从而适应新的生产经营要求。我认为它应该达到以下几个目标：尽量减少迂回、停整和搬运；保持装配生产的灵活性；有效利用人力和面积；提高士气；为车间管理提供方便。我们不仅需要一个理想的装配线布置，而且需要一个经济的装配线设计，尽量做到少投入、多产出。1.1.2 意义及技术要求从以下几方面入手：1. 产品产品结构和装配过程设计是装配线设计中首要考虑的重点。对产品结构进行分析、研究，提出改进产品结构的意见，可以大大简化装配生产过程。2. 设备装配工艺设备的选择是根据产品技术要求和装配工艺方法确定的。正确选择工艺设备和工装，不仅能提高生产效率、降低制造成本，还可使装配线布置合理化。选择工艺设备时要考虑的问题包括：产品生产纲领；产品质量要求；设备的先进性；设备的可靠性；设备的价格；设备的利用率；设备的安全性；设备维修的方便性。3. 人员人是生产要素之一，又是活的因素，且流动性大，需通过培训使之适应岗位工作的要求。装配线布置时要考虑具备良好安全的劳动条件，创造一个较好的劳动环境，有助于提高劳动积极性。4. 物流及运输物料流动是通过运输来完成的。物料运输在工厂必不可少，我们应选择经济合理的运输方式。可以得出这样一个概念：物料移动的多少取决于其生产因素，装配线布置必须保证物料流的运距最短，并始终不停地向产品装配的终点流去，建立控制系统保证物料的流动。5. 生产方式生产方式是装配线设计时需要考虑的一个方面，确定生产方式需明确以下几点：生产纲领；工作制度，这里指工作班次和每班工作时间；生产线型式，要考虑采用自动线还是流水线生产，是单机生产还是机群生产；管理方式，指保证生产所规定的管理方法、制度和规定。6. 仓储及辅助设施物料流始终向装配过程终点流去，但无论何时，只要物料中断，就会出现停产待料。因此，需要保留一定数量的储备，以保证物料流的流动，这在保持生产和平衡工序能力方面是经济合理的。为解决储备问题，需建立必须的存储仓库和存放地。此外，辅助设备为生产提供维修保养和服务，在生产中也起着重要作用。7. 厂房结构厂房一旦建立，其可变动性比较小，因此在设计时就应认真考虑，根据生产特点确定厂房结构。在装配工艺上有特殊要求的，需对厂房进行专门设计。一般应采用通用厂房，多层厂房应根据装配工艺特点和占地情况来综合考虑。8. 装配线设计的灵活可变性面对越来越激烈的市场竞争，我们在产品结构、产量方面的变化越来越迅速且频繁，这将会影响装配线的布置。随着科学技术的进步，新工艺新设备的采用，也要求我们对旧的装配线布置加以调整。为此，在做平面设计时要考虑工厂发展、变化的可行性，装配线布置应具备灵活性、适应性和通用性1。目前具备的实验条件：现场调研记录分析现有装配台位布局、吊具调运和装配路线的优缺点，用visio，CAD，Solidworks绘图软件模拟装配台位布局，研究得出最佳的布局方案。 1.2 课题发展现状及存在的问题物料搬运是制造企业物流过程中不可缺少的重要环节，是对物料、产品、零件或其他物品进行搬动、运输或改变其位置，以满足生产需要。随着工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，物料搬运费用在工业生产成本中所占的比例越来越高。据统计，美国工业产品生产过程中装卸搬运费用占成本的2030，德国企业物料搬运费用占营业额的13，日本物料搬运费用则占国民生产总值的10.73。而在我国，新建装配车间设计长期以来一直是由工艺人员在工艺设计阶段完成，设计技术基本上承袭了前苏联的一套方法，设计深度较浅，对物料搬运系统重视不够，缺乏全面系统的定量分析，对零件工位器具、存放场地、存放期量、运输周期等细节问题很少考虑，影响了投产后的物料运送及生产管理。随着中国经济的快速发展，物料搬运设备在生产过程中获得了越来越广泛的应用。同时，物料搬运设备和技术也在不断更新，正朝着实用化和轻型化、专用化和通用化、自动化和智能化、成套化和系统化以及“绿色化”的方向发展。 “十一五”期间起重运输机械产品的工业总产值、买卖支出和利润总额的年均增长率将会超过15%。到2010年，行业的工业总产值将到达2670亿元，利润总额将达到148亿元;出口额约达65亿元，均匀年增长11%；而海内市场增长的幅度会呈逐年大幅递加趋向，其重要缘由是非国际市场水平大幅度进步、而行业出口又均遭到发达国家技术等壁垒的限制；另一缘由是我国市场对高量高程度的起重运输(物料搬运)机械需求旺盛。 提高我国物料搬运的机械化和自动化的发展空间巨大，且从科学发展观和价值工程观出发，占GDP 1/5以上的物料搬运费用必然应该引起足够的重视。在关注发展国家重大技术成套装备的同时，也重视发展国民经济各行各业的物质流通中所需求的物料搬运装备，对提高经济运行的质量和效益是十分有效的2。1.3 设计的指导思想1. 简单化原则装配线布置要力求简洁，一目了然，使管理简便，避免复杂化。2. 流向合理，移动最短原则装配线布置设计要按照装配工艺流程统一协调，保证物流设计的合理性，即整个产品装配过程是连续的，中间没有停顿、倒流和长距离运输。合理的物流虽不产生任何附加价值，但可以减少在物流上所花费的人力、物力，达到降低成本和改善质量的效果。在物流上，要求物的移动距离和运输量尽量短、少，避免停滞、超越和堆积。3. 有效利用面积原则在装配线布置中，要充分有效地利用面积，设备间隔在保证一定维修空间下尽量减小。这不仅使面积利用率提高，也减少了工人所走的路程。选择通道宽度时，需根据人的流量、物流量（运输手段）来考虑。4. 安全便于工作原则安全生产是一件大事，它是装配线布置的基本目标之一。保证工人工作安全满意，不仅能使生产管理费用降低，也能改变工人的精神面貌，操作者提心吊胆的工作是无法生产出高质量产品的。同时，在工作中，一定要强调6S活动，即整理、整顿、清洁、清扫、素养和安全。5. 弹性原则装配线的布置设计一定要有灵活性，具备一定扩建和改动的适应性，即在花费最少费用的条件下，能方便地对装配线布置进行调整。在装配线设计阶段，必须对变化因素加以分析，留有余地，以适应各种变化10。1.4 应解决的主要问题用五种方法从8个层面进行分析研究1简单化原则 设计的布局简单，一目了然，管理方便。2流向合理移动最短原则 设计最佳的吊运装配路线，要求物的移动距离和运输量尽量短、少，避免停滞、超越和堆积。3有效利用面积 由于我们对厂区的布局了解较少，仅对一个齿轮工作台进行有效利用面积分析难免会影响其他工作台位布局设计，而且设备间隔也需要考虑对其他工作台位的影响。4安全便于工作原则 结合人因工程所学过的知识并且与工作人员进行交流分析得出。5弹性原则 要为日后的改进留有余地。用以上五种方法分别对产品、设备、人员、物流及运输、生产方式、仓储及辅助设施、厂房结构、装配线设计的灵活可变性等8个方面就行调研分析，加上工作人员提供的有效数据、查阅资料、老师指导得出最优化的齿轮工作台位布局。第二章 新厂齿轮工作台位布局的设计下图是大连机车厂电机轮对装配线厂房布局图，通过调研得到齿轮工作台位详细布局，如图21所示。图21 大连机车厂电机轮对装配线厂房布局图2.1 改进吊运设备，增加悬臂吊 为了提高搬运的效率，在大齿轮工作台，小齿轮工作台，待装工件中心加一个悬臂吊，原来用大吊车吊运起上起下不是很灵活，也没有针对性，假如大齿轮工作台加工完之后一个成品需要从小齿轮工作台上吊运一个工件，但这时就近的吊车正在给别的工作台吊运工件，这样工人们就需要等待这个吊车工作完毕才能给大小齿轮工作台用，这样就浪费了时间使效率降低。再有比如：大小齿轮工作台调运的工件都不是很重，如果此时正好只能用大起重重量的起重机吊运，而在吊运时别的工作台却恰好要用到这个起重重量的吊车，这样也影响了其他工作台位的工作，浪费了资源也降低了效率。所以给大小齿轮两个工位之间设计一个悬臂吊还是很有必要的，这样不仅能提高本工位的工作的效率，同样也间接方便了其他工位的工作。2.1.1 悬臂吊的种类如图22所示，ag为不同种类的悬臂吊。 a. 定柱式旋臂起重机 b. 重型旋臂起重机 c. BZ曲臂旋臂起重机 d. 壁行式悬臂起重机 e. BZD型定柱式旋臂起重机 f. BZN型定柱式旋臂起重机 g. 叠臂式旋臂起重机 图22 不同种类的悬臂吊2.1.2 悬臂吊的选择在这些悬臂吊起重机里，结合调研测出的大小齿轮工作台大概是15米*12米的占地面积，厂房高10米左右，而且考虑更灵活更方便工人作业而且更适合新厂房齿轮工作台位环绕式布局的是BZ曲臂旋臂起重机 。BZ型定式悬臂起重机是一种具有结构新颖，合理，简单操作方便，回转灵活，作业空间大等优点的起重机，是节能高效的物料吊运装备，应用很广泛：像厂矿，车间生产线，装配线和车床上下活及仓库码头等场合吊运。本机有立柱，回转悬臂几环链葫芦等组成。立柱下端固定于混泥土基础上，悬臂回转，可根据用户需求进行回转。回转部分分为手动回转和电动回转（摆线针轮减速机安装与上托板或者下托板上带动转管是悬臂回转）。环链电动葫芦安装在悬臂轨道上，用于起重物。BZ悬臂吊的主要技术参数如表2-1所示。表2-1 常用的BZ悬臂吊车参数 额定情种量（t）0.25 0.5 1 2 3 4 5起重高度（m）2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6起升速度（m/min）4 2.6/0.7运行速度（m/min）14最大回转半径2 3 4 5 6回转角度：度270回转速度手动或0.8r/min(电动)表中黑体字即为选用的BZ悬臂吊规格。由于吊运工件不是很重所以0.5t足够；由于人高位175左右工件高度大概0.8米，所以选用起重高度为3m；起升速度差的不多所以选4m；运行速度是个固定值；由于悬臂吊在中心两个工作台距离是5m左右所以选6m的最大回转半径；由于工件存放区与最右端小齿轮工作台之间的角度略大于180所以选择270的回转角度，因为厂房设计具有弹性原则，也方便日后改进；回转速度固定的0.8r/min（电动）6。 综上所述我们得出加入BZ悬臂吊之后的齿轮工作台的布局图，如图23所示。图23 加入BZ悬臂吊后齿轮工作台布局图2.1.3 BZ悬臂吊的机构和操作本机主要由立柱，横梁，减速机及环链电动葫芦4部分组成。环链电动葫芦有起重和在横梁上往复运行的功能。横梁可有托板上的减速机带动转管运行回转运动。电气控制箱安装在环链葫芦上。本机操作通过手电门按钮实现。手电门有八个按钮，分别控制快升，快降，慢升慢降，左右回转几葫芦小车的水平前后行走。注意：1操作时不得同时按下快慢按钮和同一电机的反正转按钮。2工作时，起重臂下禁止站人。3禁止拖拉起重物。4禁止超负荷起吊。2.1.4 BZ悬臂吊安装时需注意的问题安装前，应根据装箱单核对产品和技术文件有无缺少活损失，运输途中引起的悬臂横梁弯扭变形，轴的锈蚀。碰伤等应分别进行校正或还原，另外每半年要对轴，轴承等转动零件进行清洗，润滑。1立柱安装应是立柱与地面保持垂直，地脚板螺丝应拧紧牢固，不可有松动现象，地板和基础要贴合良好，如配有电动葫芦则基础应预埋电缆和接地设施，预埋电缆从基础中心引出，接地电阻不得大于4欧姆。2横梁安装横梁安装，请按下列顺序进行。（1）现将横梁水平吊起，将转轴从上下托板中插入回转筒。（2）在托板上安装减速器。（3）在悬臂横梁轨道上安装电动葫芦及行走小车。（4）在横梁顶端安装滑线架及钢丝绳（或C型轨道）。（绳子串入滑圈拉紧，C型轨道内有自制滑行小车，并应和环链电动葫芦上的电气控制箱在同一侧面上）。（5）将横梁上所有电器进行电线连接安装，并留有长度适当的电源线。滑线圈或C型轨道小滑车与电缆分别用绑线捆扎固定。上诉步骤进行完毕即可进行衡量的整体吊装。2.1.5 BZ悬臂吊的试车全部安装完毕后进行试车。度车前，将回转减速机内加30#机械油至没标中位（半年换油一次）。试车时，先安东各种按钮，检查运转方向和手电门指示符号时候相符，如不相符，可调整相符。空载试验：电动葫芦在横梁上左右运行时应运行平稳，先比衡量回转时应灵活平稳，并应停止在任何位置上而不是致自行滑移，且外端有一定挠度。F大于等于R/250（r为回转半径）。额定载荷试验：在额定载荷情况下，起重机吊钩处于离立柱最远端极限位置起吊重物， （电动或手动），试吊15分钟，悬臂最远端下降值应不超过R/125mm。为防止操作失灵而发生事故，在本起重机必须安装有发生紧急情况时能切断电源的开关，吊车电缆应采用JB67877规定的YZ500V中型橡套电缆（其中一根接地所以要用四芯电缆）。2.1.6 BZ悬臂吊的维护1操作人员应严格遵守起重机操作规程，不允许超负荷使用。2不允许利用终端挡板最为通常停车方法。3捆紧重物的链条或钢绳必须有足够强度，并捆扎牢固可靠，绳或链绕过重物的锐角处宜家补垫，套于其中机上的绳子必须在吊钩的中心位置不会滑脱处。4中午的升降和移动，应在垂直的情况下进行，禁止用电动葫芦来拖动或强行吊拔埋在地下的重物，也不允许转动起重机来运行拖动和撞击工作。5吊起重物上面严禁站人，下面严禁行人。6工作完毕或休息时，不应将重物悬吊在空中。7每隔半年，旋转机件部位要横梁下翼面上（行走轨道处）积累物，机架物，机架油漆可视剥落的情况下补刷或冲刷4。2.2 基于人因工程学的齿轮装配台位和工具台的优化设计2.2.1 优化工人行走路线减少疲劳通过对机车厂的调研，发现工具台上工具摆放的不是很整齐，可以建个工具箱然后分类摆放工具。建在工作台位两侧的好处：如原厂房图原来工具台位与齿轮工作台中间还隔着一个装外环工作台这样工人们拿工具台要走4米左右的路线，来回就是8米，这样一天下来会影响效率。通过现场观察发现工人们有时也把工具放在齿轮工作台或装外环工作台上，这样显得厂房很乱缺乏条理，而且因为随手放的，下回再用容易忘了地方无法立刻找到，可见工人也觉得工具台位有点远。所以建在两侧可以使工人们拿工具更方便提高效率，也使厂房更整洁更有条理层次。2.2.2 优化近身作业空间1作业特点。作业空间的大小尺寸与结构成特点，必须首先服从工作需要，要与工作性质和工作内容相适应。就像体力作业比脑力作业空间大得多；高温作业比长问作业的空间要大。在设计时我们把尽可能大的空间留给悬臂吊，这样首先为了安全考虑，因为吊运时还是应该避免事故的发生，然后呢我们也要考虑联合作业问题，在齿轮工作台加工时，两个工人需要协作，需要交流，因此这部分作业区就要建立成结构紧凑的布局。2人体尺寸。在很多工作中，作业空间设计需要参照人体尺寸数据。特点是一些作业空间受限制的环境，人体尺寸更是作业空间的设计数据。人体尺寸一般在不着装或只穿单一条件下测量。而人们在工作中往往要穿工作服和防护服。一般工人身高在173cm左右，臂长在70到80cm之间，所以把工作台的高度定位120cm，这样工人不用弯腰就可以顺利的拿到工具。另外把工具台建在离齿轮工作台1米得位置，这样工人仅仅需要挪动一小步或不动就可以拿到工具，而且1米的空间也方便人行走通过。3作业姿势。人们在工作中，通常采用的姿势有三种，即坐姿立姿和坐立交替结合姿势。采用不同的姿势需要占用的空间不同，如坐姿作业需有容膝空间等。因而设计时对操作者的作业姿势要有所考虑。在这个因素中我们设计主要是为了减少工人哈腰作业，减少工人疲劳，在设计时把齿轮工作台的高度设计为120cm，因为齿轮箱高位80cm，所以齿轮中心距离地面就是160cm，而工人的平局高度是173cm左右，因此手臂在160cm左右工作时会感觉很舒适，减少了工人的疲劳，进而也就提高了生产的效率。4个体因素。作业空间设计中还应考虑使用者的性别年龄体型和人种等因素。维修活动。在许多人机系统中需要定期检修或更换机器部件。所以在工位设计和机器布置时应为维修机器的各种部件留出维修所必需的空间。在设计时，共有三个齿轮工作台，每天装配小齿轮的工人为2人，加工工件数为9个，装完的工具要通过悬臂吊放在待装工具区。一般情况下工人们分工是互相为下一道工序做准备。如新厂的布局图，当每两个工人工作时总会空了一个工作台，这样当装外环工具台或齿轮工作台需要维修时可以当做维修地点。综上所述我们得出了加入改进工具台后的齿轮工作台布局图，如图24所示。图24 加入工具台改进后的齿轮工具台布局图2.2.3 优化作业场所布置1重要原则。即首先考虑操作上的重要性。最优先考虑的是实现系统作业的目标或达到其他性能最为重要的元件。一个元件是否重要往往是根据它的作用来确定。有些元件可能并不频繁使用，但却至关重要。所以上面一层放铜锤子了，小铲子锉刀，锋动扳手，力矩扳手，划刀，下边一层放密封胶，手电，无水乙醇，工装，千分表，电磁加热器。因为下边一层虽然不常用但都是精密仪器，怕腐蚀怕磕碰。2使用频率原则。应该使用的频率优先排列。经常使用的元件应放在作业者易见易及的位置。所以上面一层放铜锤子了，小铲子锉刀，锋动扳手，力矩扳手，划刀，下边一层放密封胶，手电，无水乙醇，工装，千分表，电磁加热器。上面一层的更常用，放上边更方便工人们拿放。3功能原则。根据机器功能进行布置，把具有相同功能的机器布置在一起，以便于操作者的记忆和管理。所以一层放铜锤子了，小铲子锉刀，锋动扳手，力矩扳手，划刀，一层放密封胶，手电，无水乙醇，工装，千分表，电磁加热器。4使用顺序原则。在设备操作中，未完成某动作或达到某目标，常按顺序使用显示器与控制器。这时原件则应按使用顺序排列布置，以使作业方便，高效7。如图25所示即为双层架工具台。图25 双层架2.3 待装零件工作器具的选择与优化2.3.1 工作器具的分类和工作器具的选择 工位器具的按其结构形式分为箱式，托板式，盘式，筐式，吊式，挂式，架式和柜式等。选用方法如下：1.原材料毛坯等不需隔离放置的工件可选用箱式和架式。2.大型零部件可选用托板式。3.小工件标准件等可选用盘式。4.需要酸洗，清洗，电镀或热处理的工件可选用筐式。5.细长的轴类工件可选用吊挂式。6.贵重及精密件如工具量具可选用柜式。根据零件规格选用托板式。托板式又分为两种，如图26中，a和b所示。 a 钢制托盘 b 木质托盘图26 托盘钢制托盘的优点是 ：1、承载能力在托盘中是最强的。 2、100%环保，可以回收再利用，资源不浪费。 3、表面作防滑处理，周边作包边处理。底盘坚固,整体质量轻而钢性强。具备稳定的包装性能。 4、防水，防潮及防锈；与木托盘相比有环保优势（如木托盘容量滋生虫害）。 5、与塑料托盘相比有强度、耐磨、耐温及价格优势。 6、特别是用于出口时，不需要熏蒸、高温消毒或者防腐处理，符合国际环保法规。 7、灵活（四方向的插入设计，无形中提高空间利用和操作的方便性，而且其坚固的底版设计亦符合输送滚输和自动包装系统使用）等。木制托盘的优点是：木制托盘在全世界用量最广泛最多,因价格便宜,抗弯强度大,刚性好,承载能力大,易修补,精确度高,不易变形,用高强度螺钉加固,不会起钉,牢固性好。耐低温和高温性能好，适用范围广。货物运输辅助器材,仓库垫仓,摆放货物(便于用叉车上下货)防潮,是多种行业领域的理想选择。通过比较可以看到木制托盘更为合适。因为它价格更合适而且灵活易修补，虽然钢制托盘更稳定承载更大，但齿轮箱的载重并不是很大，所以用钢制托盘有点浪费。最后选择木制托盘为存放大齿轮工作台待安装工件齿轮箱的工位器具8。2.3.2 工位器具设计要求和工作器具的使用和布置要求1工作器具设计要求（1）周转运输首先应考虑工件存放条件，使用的工序和存放的数量，需防护部位及使用过程残屑和残夜的收集处理等，并要求利用周转运输和现场定制管理。（2）应使工件摆放条理有序，并保证工件出于自身最小变形状态，需防护磕砸划伤的部位应采用加垫等保护措施。（3）应便于统计工件数量。（4）应保证拿取工件方便并有效的节省容器空间。应按拿取工件时的手，臂，指等身体部位伸入形式，留出最小入手空间。（5）工作器具的尺寸设计要考虑手工作业时人的心理和生理特征及合理的作业范围。（6）工作器具不得有妨碍作业的尖角。毛刺，锐边，凸起等。2工作器具的使用和布置要求（1）放置的场所，方向和位置一般应相对固定，方便拿取，避免因寻找而产生走路，弯腰等多余动作。（2）放置的高度应与设备等工作面高度相协调，必要时应设有自动调节升降高度的装置，以保证适当工作面高度。（3）堆码高度应考虑人的生理特征，现场条件，稳定性和安全。（4）带抽屉的工作器具应根据拉出的状态，在其两侧或正面留出手指，手掌和身体的活动距离。（5）为方便使用和管理，应按技术特征用文字，符号或颜色进行编码或标示，以利于识别。（6）编码或标示应清晰鲜明，位置要醒目，同类工位器具标示应一致9。2.4 大齿轮工作台位噪音的改进噪音按其来源可分为工业噪音，交通噪音，建筑施工噪音，社会噪音。噪音的产生会使人心烦意乱，损害听力，并能又发出多种疾病。噪音通常是指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，或者说凡是使人烦恼的，讨厌的，不愉快的，不需要的声音都是噪声。噪声可以对听力产生影响，噪音强度越大，接触时间越长，耳聋发病率就越高。噪声也可以对其他生理机能有影响：1可以对神经系统有影响。2可以对内分泌和心血管系统有影响。3对消化系统有影响。4可以对心里有影响，使人烦躁，焦急，讨厌，生气等不愉快的情绪。5噪声还可以对语言交流系统产生影响7。在大连机车厂齿轮工作台区的噪声来源主要是吊车的噪声和金属敲击的噪声还有喷漆的噪声。首先设计悬臂吊可以很小的减少了吊车带来的噪声；然后小齿轮工作台喷漆的噪声可以使工人采用耳塞减少噪音；最后大齿轮工作台放在窗边，考虑了大齿轮工作台位噪音对相邻工作台位的影响。因为大齿轮工作时，时常需要进行敲击螺栓的固定，这样噪音极大，大齿轮工作台位工人配备耳塞但相邻工作台工人不可能在大齿轮工作台工作时也配备耳塞！所以设计时就需要把大齿轮工作台位放在靠边的位置，尽量远离其他工作台位，如新厂布局图所示，放在了靠窗户的位置上，这样减小了噪音也减小对其他工位的影响。改进之后给工人提供了更舒适的作业空间，使工人们交流更方便，更准确的传递信息，提高了工人的工作效率。综上得出了齿轮工作台位布局的最终方案，如图27所示。图27 齿轮工作台位最终布局图第三章 结论一个装配线工作台位的布局受设备、产品、人员、物流运输以及生产方式等多种因素的影响，因此选择一个合理的布局对优化作业，提高工作效率，增加企业的收益很是关键。本文是根据大连机车厂新建厂房的布局设计需要，参照老厂房的布局的情况，取长补短最后得出最佳布局方案。通过对大连机车厂老厂房的调研得出一些不足的地方需要改进，这对新厂房的设计有很大帮助，首先小齿轮工作台的搬运设备很是不灵活，老厂房用的是大的吊车，齿轮箱装上主动齿轮后也不是很重，如果用吊车有点大材小用浪费资源，显得很笨重，而且搬运容易与其他搬运撞车，这样就浪费了时间。所以在新厂房设计时我们在大小齿轮工作台和待装工件区中间加了个悬臂吊，这样更有针对性更方便三者之间的搬运，提高了效率减少了无谓的等待，同时给了其他工作台更多的搬运空间，间接带来了效率的提高，一举两得。然后我们发现了小齿轮工作台工具区很是杂乱，工具无层次的摆放，而且工作台位距离小齿轮工作台之间隔了个装外环和工作台这样设计也增加了工人行走的路线,这些都可在新厂房实现改进。在新厂房布局图里我们先是把工具工作台放在齿轮工作台两侧一米远的地方，这样既方便工人拿放工具，减少行走路线，而且一米也可以让人方便经过，同时还缩减了空间，使工人们联系紧密方便交流，给联合作业带来了方便，提高效率；我们根据人因工程近身作业空间布局原则和作业场所布置原则，把齿轮装配台位工具台设计成长60cm宽60cm高120cm的两层的柜体结构，这样首先方便工人作业，减少了哈腰带来的疲劳，然后运用重要性原则，使用频率原则，把使用频率高的放在上面一层：铜锤子了，小铲子锉刀，锋动扳手，力矩扳手，划刀，把容易腐蚀的精密的仪器放在下边一层：密封胶，手电，无水乙醇，工装，千分表，电磁加热器。比起原来杂乱摆放在一个工具箱里现在工作台位显得更有层次条理。在新厂房设计也有这样一个要求，与工作台位无关的人不许进入悬臂吊5米圆的范围内，即这个范围内不可当作通道行走，这样保证了吊运时的安全，把危险降到最低。接着是对待装工件工作器具的选择，因为木质托盘有价格便宜,抗弯强度大,刚性好,承载能力大,易修补,精确度高,不易变形,用高强度螺钉加固,不会起钉,牢固性好。耐低温和高温性能好，适用范围广等特点；并且比较钢制托盘可以看到木制托盘价格更合适而且灵活易修补，虽然钢制托盘更稳定承载更大，但齿轮箱的载重并不是很大，所以用钢制托盘有点浪费。综合最后选择木制托盘为存放大齿轮工作台待安装工件齿轮箱的工位器具。最后通过与工人们的交流得出厂房的噪音需要改进，因为大齿轮工作时，时常需要进行敲击螺栓的固定，这样噪音极大，大齿轮工作台位工人配备耳塞但相邻工作台工人不可能在大齿轮工作台工作时也配备耳塞！所以设计时就需要把大齿轮工作台位放在靠边的位置，尽量远离其他工作台位，如新厂