1、远航机油泵厂总平面布置设计物流课程设计成绩评定表学生姓名班级学号专业工业工程课程设计题目远航机油泵厂总平面布置设计评语组长签字：成绩日期 20 年月日课程设计任务书学 院机械工程学院专 业工业工程学生姓名班级学号课程设计题目远航机油泵厂总平面布置设计实践教学要求与任务:教学要求：（1） 工厂物流分析。（2） 作业单位相互关系分析。（3） 作业单位位置相关图分析。（4） 作业单位面积相关图分析。（5） 工厂总平面布置图方案设计，且不少于三套。（6） 评优选择，选出最佳平面布置方案。设计任务：（1） 设计并画出作业单位面积相关图。（2） 设计并画出总平面布置图三张。（3） 编写设计说明书，工作量不
2、少于8000字。工作计划与进度安排:（1）基本要素分析，物流分析 。 3天（2）作业单位相互关系分析，综合关系分析。 1天（3）绘制作业单位位置相关图，面积相关图，布置相关图。 3天（4）编写设计说明书。 2天（5）答辩。 1天指导教师：2012年12月21日专业负责人：201 年 月 日学院教学副院长：201 年 月 日第1章概述1.1潍坊远航机油泵厂简介潍坊远航机油泵厂是一家专业研发和生产机油泵的公司，公司专业生产单缸柴油机机油泵、单缸齿轮泵、柴油机机油泵、单缸机油泵等各种大型柴油机机油泵，产品质量一流，价格合理，在同行业中处于领先水平，多年来，受到客户一致认可和好评。潍坊远航机油泵厂拥有
3、专业的机油泵研发团队和生产设备，研发产品的技术水平达到同行业的先进水平，是自主研发能力最强的机油泵制造企业之一。潍坊远航机油泵厂将为客户提供最优质的产品和服务为宗旨，多年来，不断为客户提供最优解决方案，公司生产的热油泵品种齐全、质量优，产品畅销全国，远销东南亚地区，国内享有一定声誉，博得用户好评。潍坊远航机油泵厂是专业生产柴油机机油泵的企业，公司的生产的型号有：S1115、S195、T195、KM160四个系列。公司的产品主要应用于各种单缸柴油机等各种柴油机机油泵上的主要产品，很好的控制了出油量和压力等方面。公司的总部设在山东省潍坊市，公司有完善的质量和管理体系。1.2设计背景随着市场经济的发
4、展，公司不断的改革深入，企业发展迅速。几年来，随着企业改革的推行，生产成本降低，产品质量提高，生产工艺也有很大改善，公司取得了极大的经济效益，产品技术程度达到顶级水平，所以公司准备增大生产扩建一个新厂区。新厂占地面积为20000m2。厂区南北长为200m，东西宽为100m，所处地理位置如图1.1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。1.3工厂布置的目标 任何一种系统的设计工作必须具备4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。一家工厂就是一个复杂的生产系统，因此，工厂设计当然应追求这4个目标。对于工厂布置来说，主要表现在： （1）
5、必须满足生产工艺过程的需要(可行性)。 （2）减少物料搬运(经济性)。 （3）减少设备投资(经济性)。 （4）提高在制品的周转率(经济性)。 （5）充分利用现有空间(经济性)。 （6）有效发挥人力及设备的生产能力(经济性)。 （7）生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。当产品品种变化时，生产系统调整要简便（柔性）。 （8）维持良好的工作环境，确保操作人员舒适安全地工作(安全性)。1.4工厂布置的基本设计原则 为了达到上述的工厂布置目标，在根据当地规划要求确定适当的厂址位置的前提下，应根据下列原则进行工厂布置。 （1）满足生产要求，工艺流程合理 工厂总体布局应满足生产要求，符合工艺
6、过程，减少物流量，同时重视各部门之间的关系密切程度。具体布置模式有两种： 按功能划分厂区，即将工厂的各部门按生产性质、卫生，防火与运输要求的相似性，将工厂划分为若干功能区段。如中、大型机械工厂的厂区，可划分为加工装配区，备料（热加工）区，动力区、仓库设施区及厂前区等。这种布置模式的优点是各区域功能明确，相互干扰少，环境条件好，但是，这种布置模式难以完全满足工艺流程和物流合理化的要求。 采用系统布置设计模式，即按各部门之间物流与非物流相互关系的密切程度进行系统布置，因此可以避免物料搬运的往返交叉，节省搬运时间与费用。 （2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直 工厂总平面布置要与工厂内部运输方式相
7、适应。根据生产产品产量特点，可以采用铁路运输、道路运输、带式运输或管道运输等。根据选定的运输方式，运输设备及技术要求等，合理地确定运输线路及与之有关的部门的位置。 厂内道路承担着物料运输，人流输送，消防通行的任务，还具有划分厂区的功能；道路系统的布局对厂区绿化、美化，排水设施布置，工程管线铺设，也有重大影响。 工厂内部运输方式，道路布局等应与厂外运输方式相适应，这也是工厂总平面布置应给予重视的问题。 （3）合理用地 节约用地是我国的一项基本国策。工业企业建设中，在确保生产和安全的前提下，应尽量合理地节约建设用地。在工厂总平面布置时可以采取如下措施：根据运输、防火、安全，卫生、绿化等要求，合理确
8、定通道宽度以及各部门建筑物之间的距离，力求总体布局紧凑合理。在满足生产工艺要求的前提下，将联系密切的生产厂房进行合并，建成联合厂房。此外，可以采用多层建筑或适宜的建筑物外形。适当预留发展用地。 （4）充分注意防火、防爆、防振与防噪声 安全生产是工厂布局首先要考虑的问题，在某些危险部门之间应留出适当的防火、防爆间距。 振动会影响精密作业车间的生产，因此精密车间必须远离振源或采用必要的隔振措施。如机械厂的精加工车间及计量部门应远离锻造车间或冲压车间。 噪声不仅影响工作，而且还会摧残人的身体健康。因此，在工厂总平面布置时要考虑防噪声问题，一是可以采取隔音措施，降低噪声源发出的噪声级；二是可以采取使人
9、员多的部门远离噪声源的方法。 （5）利用风向、朝向的自然条件，减小环境污染 生产中产生的有害烟雾和粉尘会严重影响工作人员的身体健康，并会造成环境污染。进行工厂总平面布置前，必须了解当地全年各季节风向的分布和变化转换规律，绘制成风向图。 另外，建筑物的朝向也是工厂总平面布置时应注意的问题，特别是对日照、采光和自然通风要求较高的建筑物，更应注意这个问题。 （6）充分利用地形、地貌、地质条件。 （7）考虑建筑群体的空间组织和造型，注意美学效果。 （8）考虑建筑施工的便利条件。 上述设计原则涉及面非常广，往往存在相互矛盾的情况，应结合具体条件分别考虑。1.5工厂布置方法 由于工厂布置中需要考虑的因素很
10、多，其中很大一部分因素不能用定量的方法表示，而且工厂布置又是多目标的，往往存在相互矛盾的要求。因此，许多布置都依赖于设计人员的经验，否则无法确保布置成果的合理性。而良好的布置设计与拙劣的布置设计之间的实际施工费用相差无几，但两者日后生产作业的效率、质量、成本与安全却有极大的不同。如何确保工厂布置合理、延长布置方案的使用寿命周期，是工厂布置设计人员长期以来一直探索的课题。 美国R.Muther提出的系统布置设计SLP法提供了一整套具有清晰条理性和严密逻辑性的分析方法。SLP法采用作业单位间关系密级与相互关系表、图来研究各种因素对布置设计的影响，使布置设计由定性阶段发展到了定量阶段，受到广大设计人
11、员的欢迎，在许多领域都得到了广泛应用。第2章基本要素分析2.1产品P柴油机机油泵的基本结构如图2-1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2-2中。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。 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。 所有组装出的柴油机机油泵均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。图2-1 柴油机机油泵装配图表 4-1 零件明细表工厂名称
12、：柴油机机油泵厂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HT2001000012前泵盖HT200100000.43后泵盖HT200100000.454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主动轴轴套ZQSn5200000.00511垫片纸板200000.000512螺栓M875A3600000.0513垫圈865Mn
13、600000.00514螺母M8A3600000.00615从动轴轴套35200000.0116从动轴35100000.2517销51645400000.00518调节塞A3100000.0119螺母M181.5A3100000.0120垫圈18A3100000.0121弹簧65Mn100000.0122钢球7/8”GCr6100000.05表 4-2 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
14、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4025100011办公服务楼办公室、食堂等5060300012设备维修车间机床维修122530013调试返修车间调试及返修101010014车库停车10101002.2产量Q产品的生产规模就是产品的生产纲领，即年产量。产品的年产量主要取决于对市场的需求的预测，同时也要考虑投资的可行性。对于多品种成批生产的厂家，为简化设计，一般从纵多产品选定一代表产品。代表产品的考虑因素主要有以下三点：代表产品与被代表产品是同类型的产
15、品，基本结构应尽可能相似，选定代表产品是该生产设施建设后生产数量较多的产品；同类产品中若年产量较为接近，则应选取纵多尺寸的产品为代表产品。经计算，本公司所生产的产品的年产量为10000件。2.3生产工艺过程R表 4-3 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(t)泵 体1HT20011000010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、粗镗805精密加工车间精镗906半成品库暂存表 4-4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)年产量(件)年产
16、总量(t)前泵盖2HT2000.4100004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805精密加工车间铣、精镗906半成品库暂存表 4-5 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(t)后泵盖3HT2000.45100004.5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805精密加工车间铣、精镗906半成品库暂存表 4-6 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(
17、kg)计划年产量(件)年产总量(t)从动齿轮4450.3100003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703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 4-7 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(t)齿轮轴5450.55100005.5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703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 4-8 柴油机机油泵零件
18、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(t)斜齿轮6450.5100005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703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 4-9 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(t)主动轴轴套7ZQSn5-5-50.005200000.1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803精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 4-10 柴油机
19、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(t)从动轴轴 套8粉末冶金0.01200000.2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803精密加工车间精车、精镗904半成品库暂存表 4-11 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(t)从动轴9350.25100002.5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2.4辅助服务部门S在实施系统布置工作以前，必须对生产系统
20、的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、只能管理部门、生活服务部门及仓储部门等；可以把除生产车间以外的所有作业单位统称为辅助服务部门S，包括工具、危险、动力、收货、发运、铁路专用线路、办公室、食堂等，这些作业单位构建生产系统的生产支持系统部分，在某种意义上加强了生产能力。有时辅助服务部门的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以布置设计时应给与足够重视。2.5时间安排T时间要素是指再什么时候、用多少时间产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数。在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需要各类设备的数量、占地面积的大小及操作人员的数量来平衡各工序的生产时间。第3章物流分析3
21、.1概述3.2产品工艺过程分析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-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-标准间、半成品库，8-装配车间，9-性能测试室，10-成品库，11-办公室、服务楼，12-设备维修车间，13-调试返修车间，14-车库。1）各自制零部件工艺过程图：图3-1 泵体工序过程图（单位:t）图3-2 前泵盖工序过程图（单位：t）图3-3 后泵盖工序过程图（单位：t）图3-4 从动齿轮工序过程图（单位：t）图3-5 齿轮轴工序过程图（单位：t）图3-6 斜齿轮工序过程图（单位：t）图3-7 主动轴
22、轴套工序过程图（单位：t）图3-8 从动轴轴套工序过程图（单位：t）图3-9 从动轴工序过程图（单位：t）2）产品总的工艺过程图综合以上的各零件工序过程图，按照零件的装配顺序，得到柴油机机油泵的产品工艺过程图如下：图3-10 柴油机机油泵厂生产工艺过程图（单位：t）3）从至表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-标准间、半成品库，8-装配车间，9-性能测试室，10-成品库，11-办公室、服务楼，12-设备维修车间，13-调试返修车间,14-车库。表3-1 从至表至从1234567891011121314原材料库铸造车间锻造车间热处理间机加工
23、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车库1原材料库2铸造车间3锻造间18.754热处理间44.45165机加工间38.666精密车间1618.87半成品库39.778装配车间39.779测试车间31.827.9510成品库11办公室12维修间13返修间7.9514车库3.3物流强度分析3.3.1计算物流量1）计算各作业单位之间的物流量。根据产品总的工艺过程图，统计个作业单位之间的物流强度。当存在逆向物流时，物流强度等于正向、逆向物流强度之和。2）绘制物流强度汇总表和物流分析表，根据各作业单位物流强度值的计算，将各单位之间物流强度数值填入物流强度汇总表中，并各作业单位之间按物流
24、强度大小排序，自大到小填入物流强度分析表中，最后按物流强度分布比例划分物流强度等级。表3-2 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）11241.059641621326.78106718.83153.89117839.7742425.7128939.7753418.751391031.8264544.45149137.95747161513107.9585638.663.3.2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31中统计的物流量，按由大到小的顺序绘制物流强度分析表32，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
