变速箱厂总平面布置设计课程设计.doc

吉林化工学院课程设计目录一 设计产品名称4二 原始给定条件.4三 产品-产量分析.9四 产品工艺过程分析.9五 物流分析16六 作业单位非物流分析19七 作业单位综合相互关系分析20八 工厂总平面布置23九 方案的评价与选择27一 设计产品名称变速箱厂总平面布置设计二 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，计划建成年产量100000套变速箱的生产厂。（一） 变速箱的结构及有关参 变速箱由39个构成，装配图见2-30所示。每个零件、组建的名称、材料、单件重量及年需要量均列于表2-40中。表2-40 零件明细表工厂名称：变速箱厂共1页产品名称变速箱产品代号110计划年产量100000共1页序号零件名称零件代号自制外购材料总共计划需求量零件图号形状单件重量/kg说明39垫圈65Mn2000000.004 38螺母Q2352000000.011 37螺栓Q2353000000.032 36销352000000.022 35防松垫片Q2151000000.010 34轴端盖圆Q2351000000.050 33螺栓Q2352000000.020 32通气器Q2351000000.030 31视孔盖Q2151000000.050 30垫片橡胶纸1000000.004 29机盖HT2001000002.500 28垫圈65Mn6000000.006 27螺母Q2356000000.016 26螺栓Q2356000000.103 25机座HT2001000003.000 24轴承2000000.450 23挡油圈Q2152000000.004 22毡封油圈羊毛毡1000000.004 21键Q2751000000.080 20定距环Q2351000000.090 19密封盖Q2351000000.050 18可穿透端盖HT1501000000.040 17调整垫片08F2000000.004 16螺塞Q2351000000.032 15垫片橡胶纸1000000.004 14游标尺1000000.050 13大齿轮401000001.000 12键Q2751000000.080 11轴Q2751000000.800 10轴承2000000.450 9螺栓Q23524000000.025 8端盖HT2001000000.050 7毡封油圈羊毛毡1000000.004 6齿轮轴Q2751000001.400 5键Q2751000000.040 4螺栓Q23512000000.014 3密封盖Q2351000000.020 2可穿透端盖HT2001000000.040 1调整垫片08F2000000.010 （二）作业单元划分根据变速箱的结构特点，设立如表2-41所示11各单位，分别承担原材料存储、备料、加工与装配、产品性能实验、生产管理等各项生产任务。 表2-41 作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积/(m*m)备注1原材料库储存钢材、铸锭20*30露天2铸造车间铸造12*243热处理车间热处理12*124机加工车间车、铣、钻12*365精密车间精镗、磨销12*366标准件、半成品库储存外购件、半成品12*247组装车间组装变速器12*368锻造车间锻造12*249成品库成品储存12*1210办公、服务楼办公室、食堂等80*6011设备维修车间机床维修12*24（三）生产工艺过程变速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件，假定标准件采用外购，总的工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、成品存储等阶段。 1 零件的制作与外购 制作的零件如表2-42表2-47，表中的利用率为加工后产品与加工的比率。表2-42 变速箱零件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804精密车间精镗、镗985半成品库暂存 表2-43 变速箱零件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25HT2003.000 100000300000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804精密车间精镗、镗985半成品库暂存 表2-44 变速箱零件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13401.000 100000100000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803机加工车间粗铣、插齿、钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表2-45 变速箱零件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11Q2750.800 10000080000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803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表2-46 变速箱零件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6Q2751.400 100000140000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803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表2-47 变速箱零件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端盖8HT2000.050 1000005000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603机加工车间精车80三 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。根据以上以知条件，待布局设计的变速箱的产品品种单一，产量大，其年产量100000个，属于大批量生产，适合与按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。四 产品工艺过程分析（一）计算物流量表2-48 各零件物流量计算产品名称毛重/kg 废料/kg铸、锻废料机加工废料精加工废料全年总质量机盖2.5/0.8*0.8*0.98=3.993.99*0.2= 0.83.99*0.8*0.2=0.643.99*08*08*0.02=0.051.49*100000=149000机座3.0/0.8*0.8*0.98=4.784.78*0.2= 0.964.78*0.8*0.2=0.764.78*0.8*0.80.02=0.061.78*100000=178000大齿轮1.0/0.8*0.8*0.98=1.601.6*0.2=0.321.6*0.8*（0.2+0.02）=0.280.6*100000=60000轴0.8/0.8*0.95*0.98=1.071.07*（0.2+0.02）=0.231.07*0.8*0.98*0.05=0.0420.27*100000=27000齿轮轴1.4/0.8*0.95*0.98=1.881.88*（0.2+0.02）=0.411.88*08*0.98*0.05=0.0740.484*100000=48400端盖0.05/0.6*0.8=0.100.1*0.4=0.040.1*0.6*0.2=0.0120.016*100000=1600（二） 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图1116图所示。图中序号分别是：1-原材料，2-铸造车间，3-热处理车间，4-机加车间，5-精密车间，6-半成品库，8-锻造车间。 (三) 绘制产品总工艺过程图 变速箱总的生产过程克费为零件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。将变速箱所有的工艺过程汇总在一张 图中，该图清楚地表示出变速箱生产的全过程以及各工序和各作业单位之间的物流量情况，为进一步深入的物流分析奠定基础。6146（四） 绘制产品初始工艺过程表 为了研究各零件、组件生产过程之间的相互关系，将总工艺过程图中的产品按物流强度大小顺序，由左到右排列于产品工艺过程表中，即最左边的产品物流强度最大，由左到右物流强度逐渐递减，这样得到变速箱初始工艺过程表如表2-55所示。 表2-55 初始工艺过程表(五) 绘制产品较佳工艺过程图 由初始产品工艺过程表 可知，按照现行的工艺顺序，存在物流倒流的情况，为了使物流量强度w达到最大，可对某些作业单位的顺序经行交换。经计算发现交换作业单位3、8，可使顺序强度达到最大，通过交换调整后的较佳产品工艺过程表如图 2-56 所示。 2-56初始产品工艺过程表作作业单位机座机盖齿轮轴大齿轮轴端盖序号流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk12 74 563原材料库铸造车间锻造车间 机加工车间精加工车间半成品库热处理21222122 1211-2 1211-2 1211-221n-1 DjkWjkk=12551400212630048590041260027760034200W 5888000五 物流分析 （一）绘制从至表 根据变速箱较佳产品工艺过程表，绘制出变速箱工艺过程从至表，如图2-58所示。 表2-58 最佳产品工艺过程表作作业单位机座机盖大齿轮轴齿轮轴端盖序号流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk12 34 567原材料库铸造车间锻造车间 热处理车间机加工车间精密加工车间半成品库2 1222122 11-121 12-221 12-22121n-1 DjkWjkk=1210000017500004000003200005600001500W 5131500 表2-57 较佳产品工艺过程表表2-58工艺过程物流从至表 至从1234567891011合计原材料库铸造车间热处理车机加工 车精密车 间半成品库组装车间锻造车间成品库办公服务设备维护1原材料库887000 295000160000 13420002铸造车间698000 6980003热处理车间326800 119.35 4机加工车间245400 79200010983600 120210005精密车间8140 8140 6半成品库 7组装车间8锻造车间128000128000 9成品库0.00 10办公服务楼0.00 11设备维护车间0.00 合计887000 326800 1447800 27292000 10983600 160000 04263600（三） 物流强度汇总表 根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各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2-59所示.表2-59 物流强度汇总表序号作业单位对物流强度序号作业单位对物流强度11-288784-1032021-4629595-381431-8160105-1055042-4698118-1012853-4326.81264-3245.41374-5792（四） 划分物流强度等级 将各个作业单位的物流强度按大小排列，自大到小填入强度分析表中，根据物流强度分布划分物流强度等级。如表2-60所示。 表2-60 物流强度分析表序号作业单位1503004506007509001050等级11-2A21-4I31-8O42-4E53-4I64-3O74-5A84-10I95-3O105-10E118-4O（五） 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，如图2-61所示。 表2-61 作业单位物流相关表 A 1 原料库 UU2 铸造车间UUEEU3热处理车间UUOUU4 机加工车间UUOA AUUU5 精密车间UUUXU UUUXU6 标准件车间UUUUU uU UXUu7 组装车间UUUUuUUUu8 锻造车间UUUUuuUUu9 成品库XuXu10办公楼x11 设备维修六 作业单位非物流相互关系分析 针对变速箱生产特点，制定各作业单位相互关系密切程度理由如表2-62所示。在2-62基础上建立2-63表。表2-62液压转向器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安全及污染2生产服务6振动、噪声、烟尘3物料搬运7人员关系4管理方便8信息传递表2-63 基准相互关系字母一对作业单位密切程度的理由A原材料库与铸造车间，机加工车间组装与性能试验室搬运物料的数量、次数以及类似的搬运问题E铸造车间与机加工车间性能实验室和成品库维修和精密车间，组装及性能实验搬运物料的数量和形式不可损坏没有包装的物品服务的频繁和紧急程度I标准件、半成品库和组装机加工和热处理、精密车间设备维修与其他金属加工车间之间办公楼与成品库、半成品库、原材料搬运物料的数量和频数以及类似的搬运问题服务的频繁程度服务的频繁程度不可损坏没有包装的物品服务的频繁和紧急程度O办公楼与设备维修车间办公楼与其他加工车间联系频繁程度管理方便U设备维修与原材料库、半成品库、成品库原材料与半成品、成品库及组装性能实验室技术部门与成品库接触不多、不常联系联系密切程度不大不常联系X办公楼、服务楼与铸造车间、热处理车间精密车间、性能试验室灰尘、噪声、振动、异味、烟尘，搬动七 作业单位综合相互关系分析 从图2-63等图可知，变速箱厂作业单位物流相关与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 加权的大小反应了工厂布置时考虑因素的侧重点，对于变速箱来说，物流因素影响并不明显大于其他非物流因素的影响，因此，取加权值m：n=1：1. 2 综合相互关系的计算 根据该厂各作业单位之间物流与非物流关系等级的高低经行量化，并加权求和，求出综合相互关系如图2-64所示。 当作业单位数目为11时，总作业对数为： P=11（11-1）/2=55式中，p为作业单位对数。 因此，表2-64中将有55个作业单位对，即将有55个相互关系。 表2-64 作业单位之间综合相互关系计算表1-24A4A8A1-30U1O1U1-41U4A5E1-50U0U0U1-60U0U0U1-70U0U0U1-81O0U1U1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-43E3E6E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U-1X-1X2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-42I2I4I3-51O-1X0U3-60U0U0U3-70U0U0U3-80U-1X-1X3-90U0U0U3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-53E2I5E4-62I1O3I4-70U1O1U4-81O0U1U4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-63E2I5E5-70U0U0U5-80U0U0U5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3I6-74A2I6E6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-80U4A4I7-94A0U4I7-100U1O1U7-110U3E3I8-90U3E3I8-100U1O1U8-110U3E3I9-100U1O1U9-110U0U0U10-110U1O1U3 划分关系密级 综合上面的关系，可以从中分析出相互关系密级。如图2-65所示。 表2-65 综合关系密级等级划分总分关系密级作业单位对数百分比（%）8-7A11.8%5-6E59.1%3-4I814.55%2O59.1%0-1U3158.6%-1X59.0% 表2-66 综合相互关系密级等级与划分比例关系密级符号作业单位对数比例（%）绝对必要靠近A1-3特别重要靠近E2-5重要I3-8一般O5-15不重要U20-85希望不靠近X0-104 建立作业单位相互关系表 将表2-65中的综合关系总划分为关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图2-67所示。表2-69综合接近程度排序图作业单位12345678910111A/4I/0E/3I/0I/0I/0I/0I/0O/1I/02A/4I/0E/3X/-1I/0I/0X/-1I/0X/-1O/13I/0I/0I/2I/0I/0I/0X/-1I/0X/-1O/14E/3E/3I/2E/3I/2I/0I/0I/0I/0O/15I/0X/-1I/0E/3E/3I/0I/0I/0I/0I/26I/0I/0I/0I/2E/3E/3I/0I/0O/1I/07I/0I/0I/0I/0/0I/0E/3I/2I/2I/0I/28I/0X/-1X/-1I/0I/0I/0I/2I/2I/0I/29I/0I/0I/0I/0I/0I/0I/2I/2I/0I/010O/1X/-1X/-1I/0I/0O/1I/0I/0I/0I/011I/0O/1O/1O/1I/2I/0I/2I/2I/0I/0综合靠近程度851147994409排序5710162389114 2-67 作业单位综合相互关系图 A/4 1 原料库 U/2U2 铸造车间UUEEU3热处理车间UUOU/2U4 机加工车间UUOA A/4UUU5 精密车间UUUXU UUUXU6 标准件车间UUUUU UU UXUU7 组装车间UUUUUUUUUU8 锻造车间UUUUUUUU9 成品库XUXU10办公楼X11 设备维