设施规划与物流分析变速箱厂总平面布置设计方案.docx
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设施规划与物流分析变速箱厂总平面布置设计方案
TaiyuanUniversityofScience&Technology
物流工程
设施规划与物流分析课程设计
学院:
经济与管理学院
专业班级:
工业工程091601
学生姓名:
党雄超200916020183
唐家磊200916020187
王超200916020180
指导教师:
候艳龙
二零一二年六月
小组成员相关情况介绍
姓名
学号
分工
党雄超
200916020183
相关数据计算、指导书检查
唐家磊
200916020187
绘制相关图与表格、指导书的编写、排版与修改
王超
200916020180
绘制相关表格、指导书检查
一、设计题目1
二、原始给定条件1
<一)变速箱的结构及有关参数1
<二)作业单位划分3
三、产品—产量分析5
四、产品工艺过程分析6
<一)计算物流量6
<二)绘制各零件的工艺过程图6
<三)绘制产品总工艺过程图7
<四)绘制产品初始工艺过程表9
五、物流分析11
<一)绘制从至表11
<二)绘制物流强度汇总表11
<三)划分物流强度等级12
<四)绘制作业单位物流相关图12
六、作业单位非物流相互关系分析13
七、作业单位综合相互关系分析13
八、工厂总平面布置16
<一)综合接近程度16
<二)作业单位位置相关图17
九、方案的评价与选择19
一、设计题目
变速箱厂总平面布置设计
二、原始给定条件
公司有地16000(m2>,厂区南北为200
,东西宽80
,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
表1零件相关数据表
变速箱由39个零件构成,装配图如图1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1中。
工厂名称:
变速箱厂
产品名称
变速箱
产品代号
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
39
垫圈
√
65Mn
200000
0.004
38
螺母
√
Q235
200000
0.011
37
螺栓
√
Q235
300000
0.032
36
销
√
35
200000
0.022
35
防松垫片
√
Q215
600000
0.010
34
轴端盖圆
√
Q235
100000
0.050
33
螺栓
√
Q235
200000
0.020
32
通气器
√
Q235
100000
0.030
31
视孔盖
√
Q215
100000
0.050
30
垫片
√
橡胶纸
100000
0.004
29
机盖
√
HT200
100000
2.500
28
垫圈
√
65Mn
600000
0.006
27
螺母
√
Q235
600000
0.016
26
螺栓
√
Q235
600000
0.103
25
机座
√
HT200
100000
3.000
24
轴承
√
200000
0.450
23
挡油圈
√
Q215
200000
0.004
22
毡封油圈
√
羊毛毡
100000
0.004
21
键
√
Q275
100000
0.080
20
定距环
√
Q235
100000
0.090
19
密封盖
√
Q235
100000
0.050
18
可穿透端盖
√
HT150
100000
0.040
17
调整垫片
√
08F
200000
0.004
16
螺塞
√
Q235
100000
0.032
15
垫片
√
橡胶纸
100000
0.004
14
游标尺
√
100000
0.050
13
大齿轮
√
40
100000
1.000
12
键
√
Q275
100000
0.080
11
轴
√
Q275
100000
0.800
10
轴承
√
200000
0.450
9
螺栓
√
Q235
2400000
0.025
8
端盖
√
HT200
100000
0.050
7
毡封油圈
√
羊毛毡
100000
0.004
6
齿轮轴
√
Q275
100000
1.400
5
键
√
Q275
100000
0.040
4
螺栓
√
Q235
1200000
0.014
3
密封盖
√
Q235
100000
0.020
2
可穿透端盖
√
HT200
100000
0.040
1
调整垫片
√
08F
200000
0.010
图1
<二)作业单位划分
根据变速箱的结构及工艺特点,设立如下表所示11单位,分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能实验、生产管理等各项任务。
表2作业单位建筑汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积/(mxm>
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
20x30
露天
2
铸造车间
铸造
12x24
3
锻造车间
锻造
12x24
4
热处理车间
热处理
12x12
5
机加工车间
车、铣、钻
12x36
6
精密车间
精镗、磨削
12x36
7
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
12x24
8
组装车间
组装变速器
12x36
9
成品库
成品储存
12x12
10
办公、服务楼
办公室、食堂等
80x60
11
设备维修车间
机床维修
12x24
<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、性能测试、成品储存等阶段。
1、零件的制作与外购
制作的零件如下表。
2、标准件、外购件与半成品暂存
生产出的零件加工完成经各车间检验合格后,送入半成品库暂存,外购的标准件和标准件均存放在半成品库。
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
所有成品均在组装车间进行性能实验,不合格的产品在组装车间进行修复。
合格后送入成品库。
5、产品存储
所有合格的变速箱存放在成品库等待出厂。
表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
年产总质量
机盖
29
HT200
2.500
10000
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
粗铣,镗,钻
80
4
精密车间
精铣,镗
98
5
半成品库
暂存
表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
年产总质量
机座
25
HT200
3
10000
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
粗铣,镗,钻
80
4
精密车间
精铣,镗
98
5
半成品库
暂存
表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
年产总质量
大齿轮
13
40
1.000
100000
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
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
年产总质量
轴
11
Q275
0.800
100000
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
年产总质量
齿轮轴
6
Q275
1.400
100000
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8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/kg
年产总质量
端盖
8
HT200
0.050
100000
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
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,其年产量为10000套,属于大批量生产,适合于按产品原则布置,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
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序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。
具体过程如下表:
表10变速箱零件加工工艺过程表
产品名称
毛重/kg
废料/kg
铸造废料
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)
=3.990
3.990*0.2
=0.798
3.990*0.8*0.2=0.638
3.990*0.8*0.8*0.02
=0.051
1.487*100000
=148700
机
座
3/(0.8*0.8*0.98>
=4.783
4.783*0.2
=0.9566
4.783*0.8*0.2=0.765
4.783*0.8*0.8*0.2
=0.061
1.783*100000
=178300
大齿轮
1/(0.8*0.8*0.98>
=1.594
1.594*0.2
=0.318
(锻造废料>
1.594*0.8*0.2+1.594*
0.8*0.8*0.2=0.2754
0.593*100000
=59300
轴
0.8/(0.8*0.95*0.98>
=1.074
1.074*0.2+1.074*0.8*
0.95*0.02=0.231
1.074*0.8*0.05=
0.043
0.274*100000
=27400
齿轮轴
1.4/(0.8*0.95*0.98>
=1.880
1.880*0.2+1.880*0.8*
0.950.0.02=0.108
1.800*0.8*0.05=
0.0752
0.42*100000
=42000
端
盖
0.05/(0.6*0.8>
=0.104
0.104*0.4
=0.0416
0.104*0.6*0.2
=0.0125
0.0541*100000
=5410
<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图。
图中序号分别是:
1—原材料库,2—铸造车间,,4—热处理车间,5—机加工车间,6—精密车间,7—半成品库。
原材料原材料原材料
1
1
1
1
1
1
2
2
3.994.7830.104
2
3.1923.826.0.9566
5
5
0.7980.0624.0.0416
5
废料废料
6
6
2.5540.6383.0610.765废料
废料废料0.0125
废料
7
0.0511
7
7
16
0.0612
2.502废料废料0.0499
3.00
机盖物流量机座物流量端盖物流量
原材料原材料
1
1
1.074
4
5
0.859
废料废料
6
7
6
5
1.4291.880.3760.02860.8160.2150.0163
废料废料0.043
0.0752
3
4
0.8
废料1.4废料
轴齿轮物流量轴物流量
图2各零件的工艺过程图
<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到一张图中<下图)
8
图3减速器总工艺过程
变速箱装配顺序:
25→14、15、16→6→5、23、24→11→13→10、12、20、21→29→36→8→9→1、2、3、4、5、7→17、18、19、20、22→26、27、28→37、38、39→30、31、32→33、34、35
<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照物流强度大小顺序,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下图。
表11初始产品工艺过程表
表12较佳产品工艺过程表
工序
机座
机盖
大齿轮
齿轮轴
轴
端盖<8)
端盖<40)
序号
名称
Djk
D
jk
D
jk
D
jk
D
jk
D
jk
D
jk
1
2
7
4
3
6
5
原材料
铸造
锻造
机加工
热处理
精加工
半成品库
①
②
③
④
\⑤
2
1
1
1
①
②
③
④
⑤
2
1
1
1
①
②
③
⑤
④
⑥
1
2
2
1
-1
①
②
⑤
④
③
⑥
1
1
1
-1
-1
①
②
⑤
④
③
⑥
1
1
1
-1
-1
①
②
③
④
2
1
1
①
②
③
④
2
1
1
1874000
2250400
617000
192680
109992
32040
22400
W
5098512
五、物流分析
<一)绘制从至表
根据变速箱较佳工艺过程图,绘制出变速箱工艺过程物流从至表,如下表所示。
表13变速箱从至表单位 1 原材 料库 2 铸造车间 3 锻造车间 4 热处理车间 5 机加工车间 6 精密车间 7 半成品库 8 组装车间 9 成品库 合计 1原材料库 888.7 159.4 295.4 1343.5 2铸造车间 708.04 708.04 3锻造车间 127.3 127.3 4热处理车间 326.6 326.6 5机加工车间 102.1 797.8 322.1 1222 6精密车间 224.5 550.3 774.8 7半成品库 合计 888.7 159.4 326.6 1457.34 797.8 872.4 1371.4 5873.64 <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之中. 表14物流强度汇总表 序号 单位作业对 物流量 1 1-2 888.7 2 1-3 159.4 3 1-5 295.4 4 2-5 708.04 5 3-5 127.3 6 4-5 428.7 7 4-6 224.5 8 5-6 797.8 9 5-7 322.1 10 6-7 550.3 <三)划分物流强度等级 将各作业单位对的物流强度大小排序,自大到小填入物流强度分析表中,根据物流强度分布划分物流强度等级。 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确定。 针对变速箱的工艺过程图,利用上表中的统计的物流量,按由小到大的顺序绘制物流强度分析表。 表中未出现的作业单位之间不存在固定物流,因此,物流强度为U级。 表15物流强度分析表 <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图,如图所示。 图4作业单位物流相关图 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下表所示。 根据变速箱“基准相互关系”<见下表),在此基础上建立非物流作业单位相互关系图。 表16变速箱基准相互关系 字母 一对作业单位 密切程度理由 A 组装车间与成品库 搬运物料的数量、次数以及类似的搬运问题 E 机加工与精密车间原材料与铸造车间 锻造与成品库 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 原材料库与铸造车间铸造车间与机加工车间 精密车间与半成品车间,机加工车间 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 O 办公楼与设备维修车间、原材料库与锻造 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、成品库 原材料库与半成品 接触不多、不常联系 联系密切程度不大 X 办公楼、服务楼与铸造车间、热处理车间、 精密车间、锻造车间 灰尘、噪声、振动、异味、烟尘 表17变速箱各作业单位相互关系密切程度理由
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- 设施 规划 物流 分析 变速箱 平面布置 设计方案