设施规划课程设计(已修改).doc

课 程 设 计题 目： 柴油机机油泵厂总平面布置设计 院： 机械工程学院 专业： 工业工程 班级： 1101 学号： 16 学生姓名： 蔡 康 指导老师： 王娟老师、谢富春老师 完成日期： 2013/12/9-2013/12/20 目录一绪论 3二原始给定条件 3 三产品-产量分析11四作业单位非物流相关分析12 4.1 计算物流量12 4.2 各零件的工艺过程图13 4.3 总的工艺过程图16五物流分析17 5.1制从至表17 5.2物流强度汇总18 5.3 物流强度等级19 5.4 作业单位物流相关图20 5.5 作业单位非物流相互关系分析21六.作业单位综合关系分析23 6.1 综合接近程度排序23 6.2 绘制作业单位位置相关图267 作业单位位置与面积相关图27 7.1综合接近程度27 7.2 作业单位位置相关图28 7.3 单位面积相关图29八工厂总平面布置30九评价方案并择优32十课程设计总结33参考文献34一 、 绪论（一）、设计内容与要求柴油机机油泵总平面布置设计内容要求如下： 1 柴油机机油泵物流分析。2 柴油机机油泵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 柴油机机油泵总平面图三套，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。二、原始给定条件现有一柴油机机油泵，占地面积为20000m2。厂区南北长为200m，东西宽为100m，所处地理位置如图2-1所示。该厂职工人数300人，计划改建成年产10000件柴油机机油泵的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。1柴油机机油泵结构及有关参数柴油机机油泵的基本结构如图2-2所示，由23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2-1中。2作业单位划分根据柴油机机油泵结构及工艺特点，柴油机机油泵设立如表2-2所示13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柴油机机油泵生产工艺过程由于柴油机机油泵结构比较简单，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 柴油机机油泵上的标准件、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2-3至表4-13。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柴油机机油泵成品。（4）性能试验 所有组装出的柴油机机油泵均需送往性能测试室进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的送往调试返修车间进行修复，再送往性能测试室进行性能试验。一次组装合格率估计值为90%，二次组装合格率为100%。 （5）成品存储 所有合格柴油机机油泵存放在成品库待出厂。4自然气象条件自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。图2-2 柴油机机油泵装配图表 2-1 零件明细表工厂名称：柴油机机油泵厂共1页产品名称柴油机机油泵产品代号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泵体HT200100001.22前泵盖HT200100000.53后泵盖HT200100000.64从动齿轮45100000.35齿轮轴45100000.556螺母M161.5A3100000.017垫圈1665Mn100000.0058键518.645100000.0059斜齿轮45100000.510前套ZQSn5-5-5100000.00511垫片纸板200000.000512螺栓M875A3600000.0513垫圈865Mn600000.00514螺母M8A3600000.00615后套ZQSn5-5-5100000.00516轴套粉末冶金200000.0117从动轴35100000.318销51645400000.00519调节塞A3100000.0120螺母M181.5A3100000.0121垫圈18A3100000.0122弹簧1.811.67465Mn100000.0123钢球7/8”GCr6100000.05编制（日期）审核（日期）表 2-2 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机加工车间车、铣、钻、滚齿20367206精密车间镗削、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性能测试室测密封、测功率122024010成品库成品储存202040011办公室、服务楼办公室、食堂等8060480012设备维修车间机床维修122530013调试返修车间调试及返修1010100表 2-3 柴油机机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1HT2001.210000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铸造车间成型703热处理车间回火4机加工车间铣、粗镗855精密加工车间精镗956半成品库暂存表 2-4柴油机机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)前泵盖2HT2000.510000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铸造车间成型603热处理车间回火4机加工车间铣、钻、粗镗855精密加工车间铣、精镗906半成品库暂存表 2-5 柴油机机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)后泵盖3HT2000.610000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铸造车间成型653热处理车间回火4机加工车间铣、钻、粗镗805精密加工车间铣、精镗976半成品库暂存表 2-6 柴油机机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)从动齿轮4450.310000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803热处理车间回火4机加工车间车、钻、滚齿805精密加工车间剃齿906热处理车间淬火7半成品库暂存表 2-7 柴油机机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5450.5510000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803热处理车间回火4机加工车间车、滚齿、磨805精密加工车间剃、精磨906热处理车间调质7半成品库暂存表 2-8 柴油机机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)斜齿轮6450.510000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753热处理车间回火4机加工车间车、钻、滚齿805精密加工车间剃齿906热处理车间淬火7半成品库暂存表 2-9 柴油机机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)前 套7ZQSn5-5-50.00510000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机加工车间车、镗883精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 2-10 柴油机机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)后 套8ZQSn5-5-50.00510000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机加工车间车、镗753精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 2-11柴油机机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10粉末冶金0.0120000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机加工车间车、镗853精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 2-12 柴油机机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)从动轴11350.310000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、磨803精密加工精车、精磨904热处理调质5半成品库暂存表 2-13 柴油机机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)调节塞12A30.0110000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机加工车外圆、螺纹853半成品库暂存二、 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。根据以上已知条件可知，待布置设计的柴油机机油泵的产品品种单一，产量大，属于大批量生产，在零部件的生产中采用机群式布置，在最终产品装配时采用流水线布置。产品品种数目P产量IIIIIIIV四、产品的工艺过程分析（一）、计算物流量 通过对产品加工、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艺加工前工件单件重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4-1表所示。表4.1 各零件物流量计算表4.1各零件物流量计算产品名称毛重/kg废料/kg第一加工区废料第二加工区废料第三加工区废料全年总质量泵体1.2/(0.7*0.85*0.95)=2.1232.123*0.3=0.63692.123*0.7*0.15=0.22292.123*0.7*0.85*0.05=0.06320.923*10000=9230前泵盖0.5/(0.6*0.85*0.9)=1.0891.089*0.4= 0.43571.089*0.6*0.15=0.0981.089*0.6*0.85*0.1=0.05560.5893*10000=5893后泵盖0.6/(0.65*0.8*0.9)=1.18951.1895*.0.35=0.41631.1895*0.65*0.2=0.15461.1895*0.65*0.8*0.03=0.01860.5895*10000=5895从动齿轮0.3/(0.8*0.8*0.9)=0.52080.5208*0.2=0.10420.5208*0.8*0.2=0.08330.5208*0.8*0.8*0.1=0.03330.2208*10000=2208齿轮轴0.55/(0.8*0.8*0.9)=0.95490.9549*0.2=0.19100.9549*.08*0.2=0.15270.9549*0.8*0.8*0.1=0.06120.4049*10000=4049斜齿轮0.5/(0.75*0.8*0.9)=0.92600.9260*0.25=0.23510.9260*0.75*0.2=0.13890.9260*0.75*0.8*0.1=0.05520.4292*10000=4292前套0.005/(0.88*0.9)=0.00630.0063*0.12=0.00080.0063*0.88*0.1=0.00050.0013*10000=13后套0.005/(0.75*0.9)=0.00740.0074*0.25=0.00190.0074*0.75*0.1=0.00050.0024*10000=24轴套0.01/(0.85*0.9)=0.01310.0131*0.15=0.00200.131*0.85*0.1=0.00110.0031*20000=62从动轴0.3/(0.8*0.9)=0.41670.4167*0.2=0.08330.4167*0.8*0.1=0.00180.1166*10000=1166调节塞0.01/0.85=0.0118 0.0118*0.15=0.00180.0018*10000=18（二）、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图中序号分别是 ：1-泵体物流量，2-前泵盖物流量，3-后泵盖物流量，4-从动齿轮物流量，5-齿轮轴物流量，6-前套物流量 ，7-轴套物流量,8-从动轴物流量,9-斜齿轮物流量,10-调节塞物流量,11-后套物流量。 1- 泵体物流量 2- 前泵盖物流量 3- 后泵盖物流量 4- 从动齿轮物流量 5- 齿轮轴物流量 6- 前套物流量 7- 轴套物流量 8- 从动轴物流量 9- 斜齿轮物流量 10- 调节塞物流量 11- 后套物流量五、物流分析（一）、制从至表绘制中部槽工艺物流从至表，如表5.1所示。 表5.1物流强度汇总表12345678910111213原材料库铸造车间锻造车间热处理间机加工间精密车间半成品间装配间测试间成品库办公楼维修间返修间1原材料库44.01824.0174.684 2铸造车间29.1293锻造间18.7144热处理间47.44316.55机加工间43.0250.16精密车间16.523.37半成品库44.778装配车间44.779测试车间44.774.47710成品库11办公室12维修间13返修间4.477（二）、制物流强度汇总表 根据产品的工艺过程和物流从至表之中。表5.2 物流强度汇总表序号作业单位对物流强度（t）序号作业单位对物流强度（t）11244.0189570.121324.017106416.53154.684116723.342429.129127844.7753418.147138944.7764547.4431491044.7774716.5159134.47785643.025161394.477（三）、分物流强度等级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， 根据物流强分布划分物流强度等级。作业单位对或成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 流量比例来确定。针对工艺过程图，利用表4.1中统计的物流量，按由大到小的顺序绘制物流强度分析表111未出现的作业单位之间不存在固定的物流，因此，物流强度等级U级，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。 据以上原则，划分物流强度等级如下表所示： 表5.3物流强度等级分析 序号作业单位对物流强度 单位（t）10 20 30 40 物流强度等级145A278E389E4910E512I656I724I813I967I1034O1147O1264O13913O14138O1515O1657O（四）、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。 图5.1 物流强度相关图（五）、作业单位非物流相互关系分析根据柴油机机油泵厂结构及工艺特点，柴油机机油泵厂的作业单位的划分有原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、装配车间、性能测试室、成品库、办公服务楼、设备维修车间和调试返修车间。 1 确定主要因素。从物流，工作流程，作业性质相似，使用相同设备，使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，如表5.4所示： 2 确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级，如表所示： 表5.4 表柴油机机油泵厂的单位间相互关系密级理由编码理由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安全及污染6共用设备及辅助动力源7振动8人员联系 表5.5物流强度等级划分表物流强度等级符号物流路线比例（%）承担物流量比例（%）超高物流强度A（4）1040特高物流强度E（3）2030较大物流强度I（2）3020一般物流强度O（1）4010可忽略搬运U（0）相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表。如下表所示： 图5.2作业单位相关图六.作业单位综合关系分析（一）、综合物流相关等级表 由于作业单位的物流关系和非物流关系之间没有很明显的重要性区别，因此取物流关系和非物流关系的加权值比M:N=2:1。 表6.1 作业单位综合相互关系计算表作业单位对关系密度综合关系物流关系 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122I3E7I132I3E7I140U1O1U151O2I4O160U0U0U170U0U0U180U0U0U190U0U0U1100U0U0U1110U2I2O1120U0U0U1130U0U0U230U0U0U242I0U4O250U0U0U260U0U0U270U0U0U280U0U0U290U0U0U2100U0U0U2110U-1X-1X2120U1O1U2130U0U0U341O3E5I350U0U0U360U0U0U370U0U0U380U0U0U390U0U0U3100U0U0U3110U-1X-1X3120U1O1U3130U0U0U454A4A12A462I3E7I471O2I4O480U2I2O490U0U0U4100U0U0U4110U-1X-1X4120U2I2O4130U0U0U562I4A8E571O2I4O580U3E3O590U1O1U5100U0U0U5110U2I2O5120U2I2O5130U0U0U672I2I6I680U3E3O690U1O1U6100U0U0U6110U0U0U6120U2I2O6130U0U0U783E3E9E790U1O1U7100U0U0U7110U2I2O7120U0U0U7130U0U0U893E4A10E8100U2I2O8110U2I2O8120U1O1U8130U2I4O9103E4A10E9110U1O1U9120U1O1U9131O1O3O10110U2I2O10120U0U0U10130U1O1U11120U1O1U11130U1O1U1213 0 U 0 0 0 U(二)、绘制作业单位位置相关图 图6.1 作业单位单位综合相关图七、作业单位位置与面积相关图（一）、综合接近程度 表7.1 作业单位综合接近程度排序表从至12345678910111213原材料库铸造车间锻造车间热处理间机加工间精密车间半成品间装配间测试间成品库办公楼维修间返修间1原材料库IIUOUUUUUOUU2铸造车间OOUUUUUUUXUU3锻造间IOIUUUUUUXUU4热处理间UUIAIOOUUXOU5机加工间OUUAEOOUUOOU6精密车间UUUIEIOUUUOU7半成品库UUUOOIEUUOUU8装配车间UUUOOOEEOOUO9测试车间UUUUUUUEEUUO10成品库UUUUUUUOEUUU11办公室OXXXOUOOUUUU12维修间UUUOOOUUUUUU13返修间UUUUUUUOOUUU综合接近程度5241012981274132排序71193145268131012（二） 作业单位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114所示的连线来类型来表示。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。表7.2 关系密级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 图7.1 单位作业位置相关图（三） 单位作业面积相关图 图7.2 作业单位面积相关图 八 厂布置方案设计 考虑相关规定以及各方面的限制条件，得到柴油机机油泵厂总平面布置方案如图8.1方案（A），8.2方案（B），8.3方案（C）所示，比例1:1000。 图8.1 方案（A） 图8