设施规划课程设计说明书

设施规划课程设计说明书 1 设施规划课程设计说明书设施规划课程设计说明书 学 院 制造科学与工程学院 专 业 工业工程 班 级 工业 0903 姓 名 学 号 指导老师 设施规划课程设计说明书 2 目录 第一节 设计产品名称 3 第二节 原始给定条件 3 一 变速箱的结构及有关参数 3 二 作业单位划分 3 三 生产工艺过程 3 第三节 产品产量分析 5 第四节 产品工艺过程分析 5 一 计算物流量 5 二 绘制各零件的工艺过程图 6 三 绘制产品总工艺过程图 8 第五节 物流分析 9 一 绘制从至表 9 二 绘制物流强度汇总表 10 三 划分物流强度等级 11 四 绘制作业单位物流相关图 11 第六节 作业单位非物流相互关系分析 12 第七节 作业单位综合相互关系分析 13 第八节 工厂总平面布置 16 一 综合接近程度 16 二 作业单位位置与面积相关图 17 第九节 方案评价与选择 21 设施规划课程设计说明书 3 第一节 设计产品名称 变速箱厂总平面布置设计 第二节 原始给定条件 公司有地 16000m 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 一 变速箱的结构及有关参数 见附录 二 作业单位划分 根据变速箱的结构及工艺特点 设立如表 2 1 所示 11 个单位 分别承担原材料存储 备料热处理 加工与装配 产品性能试验 生产管理等各项生产任务 表 2 1 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 24 3热处理车间热处理12 12 4机加工车间车 铣 钻12 36 5精密车间精镗 磨销12 36 6标准件 半成品库储外购件 半成 品 12 24 7组装车间组装变速器12 36 8锻造车间锻造12 24 9成品库成品储存12 12 10办公 服务楼办公楼 食堂等80 60 11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 说那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 性能测试 成品存储等阶段 1 零件的制作与外购 制作的零件如表 2 2 表 2 7 表中的利用率为加工后产品与加工 前的比率 设施规划课程设计说明书 4 表 2 2 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计划年产量年总产质量 机盖29HT2002 500100000 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80 3机加工车间精铣 镗 钻80 4精密车间精铣 镗98 5半成品库暂存 表 2 3 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计划年产量年总产质量 机座25HT2003 000100000 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80 3机加工车间精铣 镗 钻80 4精密车间精铣 镗98 5半成品库暂存 表 2 4 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计划年产量年总产质量 大齿轮13401 000100000 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80 3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98 6半成品库暂存 表 2 5 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计划年产量年总产质量 轴11Q2750 800100000 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80 3精密车间精车95 4热处理车间渗碳淬火 5机加工车间磨98 设施规划课程设计说明书 5 6半成品库暂存 表 2 6 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计划年产量年总产质量 齿轮轴6Q2751 400100000 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80 3精密车间精车95 4热处理车间渗碳淬火 5机加工车间磨98 6半成品库暂存 表 2 7 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计划年产量年总产质量 端盖8HT2000 050100000 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60 3机加工车间精车80 2 标准件 外购件与半成品暂存 生产出的零件加工完经过各车间检验合格后 送入半成品库暂 存 外购件与标准件均放在半成品库 3 组装 所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品 4 性能测试 所有成品都在组装车间进行性能测试 不合格的就在组装车间 进行修复 合格后进入成品库 即不考虑成品组装不了的情况 5 成品存储 所有合格变速箱均存放在成品库等待出厂 第三节 产品 产量分析 生产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 待布置设计的变速箱厂的产品品种单一 产量较大 起年产量为 100000 台 属于大批量生产 适合于按产品原则布置 宜采用流水 线组织形式 第四节 产品工艺过程分析 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个工艺过程 设施规划课程设计说明书 6 路线的分析 计算每个工艺过程各个工序加工前工件重量及生产的 废料重量 并根据全年生产计算全年物流量 具体计算过程如表 4 1 所示 表 4 1 废料 kg产品名称毛重 铸造废料锻造废料机加工废料精加工废料年总质量 机盖 2 5 0 8 0 8 0 98 3 986 0 7970 6380 051148600 机座 3 0 8 0 8 0 98 4 783 0 9570 7650 061178300 大齿轮1 0 8 0 8 0 98 1 594 0 3190 27559400 轴0 8 0 8 0 95 0 98 1 074 0 2310 04327400 齿轮轴1 4 0 8 0 95 0 98 1 880 0 4050 07548000 端盖 0 05 0 6 0 8 0 104 0 0420 0125400 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 4 1 图 4 6 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 2 废料 1 6 图 4 1 机盖物流量 4 5 废料 废料 3 986 0 797 0 638 0 051 3 189 2 551 2 500 原材料 2 废料 1 6 图 4 2 机座物流量 4 5 废料 废料 4 783 0 957 0 765 0 061 3 826 3 061 3 000 原材料 设施规划课程设计说明书 7 8 废料 1 图 4 3 大齿轮物流量 4 3 废料 1 594 0 255 1 275 1 020 6 废料 0 020 1 000 4 4 原材料 0 319 4 4 废料 1 图 4 4 轴物流量 5 3 废料 1 074 0 215 0 043 0 859 0 816 6 废料 0 016 0 800 4 原材料 废料 1 4 废料 0 104 0 012 0 062 0 050 2 0 042 4 废料 1 图 4 6 齿轮轴物流量 5 3 废料 1 880 0376 0 075 1 504 1 429 6 废料 0 029 1 400 4 原材料 原材料 图 4 5 端盖物流量 设施规划课程设计说明书 8 三 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 4 7 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 图图 4 74 7 变速箱总工艺过程图变速箱总工艺过程图 注 装配顺序为 齿轮轴注 装配顺序为 齿轮轴 轴轴 大齿轮大齿轮 端盖端盖 箱体箱体 机座机座 机盖机盖 设施规划课程设计说明书 9 第五节 物流分析 一 绘制从至表 根据变速箱较佳工艺过程表 绘制出变速箱工艺过程物流从至 表 如表 5 1 所示 表 5 1 变速箱加工工艺从至表 单位 t 123456789 至 从 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 合计 1 原材 料库 887 3295 4159 4 1342 1 2 铸造 车间 707 7 707 7 3 热处 理车 间 326 5 326 5 4 机加 工车 间 102 0793 0320 0 1215 0 5 精密 车间 224 5550 0 774 5 6 半成 品库 1299 2 1299 2 7 组装 车间 1299 2 1299 2 8 锻造 车间 127 5 127 5 9 成品 库 合计 887 3326 51457 1793 0870 01299 2159 41299 27091 7 编制 日期 审核 日期 设施规划课程设计说明书 10 二 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 5 2 之中 表 5 2 物流强度汇总表 序号 作业单位对 路线 物流强度 t序号 作业单位对 路线 物流强度 t 11 2887 364 5793 0 21 4295 474 6320 0 31 8159 485 6550 0 42 4707 796 71299 2 53 4326 5107 91299 2 三 划分物流强度等级 将各作业单位对的物流强度按大小排序 自从达填入物流强度 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 针对变速箱的工艺过程图 利用表 5 2 中统计的物流量 按由小到大的顺序绘制物流强度分析表 5 3 表 5 2 中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 为 U 级 表 5 3 物流强度分析表 设施规划课程设计说明书 11 四 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表 如图 5 1 所示 设施规划课程设计说明书 12 图 5 1 作业单位物流相关图 第六节 作业单位非物流相互关系分析 针对变速箱生产特点 制定各作业单位间相互关系密切程度理 由如表 6 1 所示 根据表 6 2 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互关系图 如图 6 1 所示 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安全及污染 2生产服务6振动 噪音 烟尘 3物料搬运7人员联系 4管理方便8信息传递 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2 5 E特别重要3 10 I重要5 15 O一般密切程度10 25 U不重要45 80 X负的密切程度不希望接近 设施规划课程设计说明书 13 图 6 1 作业单位非物流相关图 第七节 作业单位综合相互关系分析 从图 5 1 和图 6 1 可知 变速箱厂作业单位物流相互关系关 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 需要将两表合作后再进行分析判断 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 影响并不明显大于其它非物流因素 n 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 求出综合相互关系如表 7 1 所示 当作业单位数目为 11 时 总作业单位对数为 N 11 11 1 2 55 式中 N 为作业单位对数 因此 表 7 1 中将有 55 个作业单位对 即将有 55 个相互关系 表 7 1 作业单位之间综合相互关系计算表 关系密切 物流关系 加权值 1非物流关系 加权值 1 综合关系 作业单位对 分数等级分数等级分数等级 1 23E4A7E 1 30U2I2O 1 41O3E4I 1 50U0U0U 1 60U0U0U 1 70U0U0U 设施规划课程设计说明书 14 1 81O2I3O 1 90U0U0U 1 100U2I2O 1 110U0U0U 2 30U0U0U 2 43E3E6E 2 50U0U0U 2 60U0U0U 2 70U0U0U 2 80U0U0U 2 90U0U0U 2 100U 1X 1X 2 110U1O1U 3 42I2I4I 3 50U0U0U 3 60U0U0U 3 70U0U0U 3 80U0U0U 3 90U0U0U 3 100U 1X 1X 3 110U1O1U 4 53E3E6E 4 61O3E4I 4 70U0U0U 4 80U0U0U 4 90U0U0U 4 100U 1X 1X 4 110U1O1U 5 62I2I4I 5 70U0U0U 5 80U0U0U 5 90U0U0U 5 100U 1X 1X 5 110U1O1U 6 74A4A8A 6 80U0U0U 6 90U0U0U 6 100U1O1U 6 110U1O1U 7 80U0U0U 7 94A4A8A 7 100U3E3O 7 110U1O1U 8 90U0U0U 设施规划课程设计说明书 15 8 100U 1X 1X 8 110U1O1U 9 100U1O1U 9 110U0U0U 10 110U1O1U 3 划分关系密级 在表 7 1 中 综合关系分数取值范围为 1 8 按分数排列得出 各分数段所占比例如表 7 2 所示 在此基础上与表 7 3 中推荐的综合 相互关系密级程度划分比例进行对比 若各等级相差太大 则需要 对表 7 1 中作业单位对之间的关系密切程度作适当的调整 使各等级 比例与表 7 3 中推荐的比例尽量接近 表 7 2 综合相互关系密级等级划分 总分关系等级作业单位对数百分比 8A23 6 6 7E35 4 4 5I47 3 2 3O47 3 0 1U3767 3 1X59 1 表 7 3 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A1 3 特别重要靠近E2 5 重要I3 8 一般O5 15 不重要U20 85 不希望靠近X0 10 4 建立作业单位综合相互关系表 将图 7 1 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 如图 7 1 所示 设施规划课程设计说明书 16 图 7 1 作业单位综合相互关系图 第八节 工厂总平面布置 一 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 根据表 8 1 综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为 机加工车间 组装车间 原材料库 半成品库 铸造车 间 成品库 精密车间 热处理车间 设备维修车间 锻造车间 办公服务楼 设施规划课程设计说明书 17 表 8 1 综合接近程度排序表 二 作业单位位置与面积相关图 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 用相应符号来表示作业单位 以便区分 作业单位的性质 变速箱作业单位位置相关图和面积相关图如图 8 1 8 2 表示 1234567891011 至 从 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 E 3O 1I 2U 0U 0U 0O 1U 0O 1U 0 2 铸造车间 E 3U 0E 3U 0U 0U 0U 0U 0X 1U 0 3 热处理车 间 O 1U 0I 2U 0U 0U 0U 0U 0X 1U 0 4 机加工车 间 I 2E 3I 2E 3I 2U 0U 0U 0X 1U 0 5 精密车间 U 0U 0U 0E 3I 2U 0U 0U 0X 1U 0 6 半成品库 U 0U 0U 0I 2I 2A 4U 0U 0U 0U 0 7 组装车间 U 0U 0U 0U 0U 0A 4U 0A 4O 1U 0 8 锻造车间 O 1U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0X 1U 0 9 成品库 U 0U 0U 0U 0U 0U 0A 4U 0U 0U 0 10 办公服务 楼 O 1X 1X 1X 1X 1U 0O 1X 1U 0U 0 11 设备维修 车间 U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0 综合接近程度 8521148904 30 排序 3 35 58 81