变速箱厂总平面布置设计课程设计.docx
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变速箱厂总平面布置设计课程设计
一设计产品名称……………………………………………4
二原始给定条件………………………………………........4
三产品-产量分析…………………………………………...9
四产品工艺进程分析……………………………………….9
五物流分析…………………………………………………16
六作业单位非物流分析……………………………………19
七作业单位综合彼此关系分析……………………………20
八工厂总平面布置…………………………………………23
九方案的评判与选择………………………………………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，该厂估量需要工人300人，打算建成年产量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个组成，装配图见2-30所示。
每一个零件、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
√
65Mn
200000
38
螺母
√
Q235
200000
37
螺栓
√
Q235
300000
36
销
√
35
200000
35
防松垫片
√
Q215
100000
34
轴端盖圆
√
Q235
100000
33
螺栓
√
Q235
200000
32
通气器
√
Q235
100000
31
视孔盖
√
Q215
100000
30
垫片
√
橡胶纸
100000
29
机盖
√
HT200
100000
28
垫圈
√
65Mn
600000
27
螺母
√
Q235
600000
26
螺栓
√
Q235
600000
25
机座
√
HT200
100000
24
轴承
√
200000
23
挡油圈
√
Q215
200000
22
毡封油圈
√
羊毛毡
100000
21
键
√
Q275
100000
20
定距环
√
Q235
100000
19
密封盖
√
Q235
100000
18
可穿透端盖
√
HT150
100000
17
调整垫片
√
08F
200000
16
螺塞
√
Q235
100000
15
垫片
√
橡胶纸
100000
14
游标尺
√
100000
13
大齿轮
√
40
100000
12
键
√
Q275
100000
11
轴
√
Q275
100000
10
轴承
√
200000
9
螺栓
√
Q235
2400000
8
端盖
√
HT200
100000
7
毡封油圈
√
羊毛毡
100000
6
齿轮轴
√
Q275
100000
5
键
√
Q275
100000
4
螺栓
√
Q235
1200000
3
密封盖
√
Q235
100000
2
可穿透端盖
√
HT200
100000
1
调整垫片
√
08F
200000
（二）作业单元划分
依照变速箱的结构特点，设立如表2-41所示11各单位，别离承担原材料存储、备料、加工与装配、产品性能实验、生产治理等各项生产任务。
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*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
储存外购件、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
办公室、食堂等
80*60
11
设备维修车间
机床维修
12*24
（三）生产工艺进程
变速箱的零件较多，可是大多数零件为标准件，假定标准件采纳外购，总的工艺进程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、成品存储等时期。
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进程表
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
100000
250000
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
精镗、镗
98
5
半成品库
暂存
表2-43变速箱零件加工工艺进程表
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
100000
300000
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
精镗、镗
98
5
半成品库
暂存
表2-44变速箱零件加工工艺进程表
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
100000
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
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2-45变速箱零件加工工艺进程表
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
100000
80000
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2-46变速箱零件加工工艺进程表
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
100000
140000
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2-47变速箱零件加工工艺进程表
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
8
HT200
100000
5000
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，进而阻碍着工厂设备的布置形式。
依照以上以知条件，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，属于大量量生产，适合与按产品原那么布置，宜采纳流水线的组织形式。
四产品工艺进程分析
（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
**
=
*=
**=
*08*08*
=
*100000=149000
机座
**
=
*=
**=
**
大齿轮
**
=
*=
**（+）=
*100000=60000
轴
**
=
*（+）=
***
=
*100000=27000
齿轮轴
**
=
*（+）=
*08**
=
*100000=48400
端盖
*=
*=
**=
*100000=1600
（二）绘制各零件的工艺进程图
依照各零件的加工工艺进程与物流量，绘制各零件的工艺进程如图11—16图所示。
图中序号别离是：
1-原材料，2-铸造车间，3-热处置车间，4-机加车间，5-周密车间，6-半成品库，8-锻造车间。
（三）绘制产品总工艺进程图
变速箱总的生产进程克费为零件加工时期→总装时期→性能实验时期，所有零件、组件在组装车间集中组装。
将变速箱所有的工艺进程汇总在一张图中，该图清楚地表示出变速箱生产的全进程和各工序和各作业单位之间的物流量情形，为进一步深切的物流分析奠定基础。
6
1
4
6
（四）绘制产品初始工艺进程表
为了研究各零件、组件生产进程之间的彼此关系，将总工艺进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进程表中，即最左侧的产品物流强度最大，由左到右物流强度慢慢递减，如此取得变速箱初始工艺进程表如表2-55所示。
表2-55初始工艺进程表
（五）绘制产品较佳工艺进程图
由初始产品工艺进程表可知，依照现行的工艺顺序，存在物流倒流的情形，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互换。
经计算发觉互换作业单位3、8，可使顺序强度达到最大，通过互换调整后的较佳产品工艺进程表如图2-56所示。
2-56初始产品工艺进程表
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
Djk
1
2
7
4
5
6
3
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
2
1
2
2
2
1
2
2
1
2
1
1
-2
1
2
1
1
-2
1
2
1
1
-2
2
1
n-1
∑DjkWjk
k=1
2551400
2126300
485900
412600
277600
34200
W
5888000
五物流分析
（一）绘制从至表
依照变速箱较佳产品工艺进程表，绘制出变速箱工艺进程从至表，如图2-58所示。
表2-58最正确产品工艺进程表
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
Djk
1
2
3
4
5
6
7
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
1
2
2
2
1
2
2
1
1
-1
2
1
1
2
-2
2
1
1
2
-2
2
1
2
1
n-1
∑DjkWjk
k=1
2100000
1750000
400000
320000
560000
1500
W
5131500
表2-57较佳产品工艺进程表
表2-58工艺进程物流从至表
至
从
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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
295000
160000
1342000
2
铸造车间
698000
698000
3
热处理车间
326800
4
机加工车间
245400
792000
5
精密车间
8140
8140
6
半成品库
7
组装车间
8
锻造车间
128000
128000
9
成品
库
10
办公服务楼
11
设备维护车间
合计
887000
326800
1447800
160000
0
4263600
（三）物流强度汇总表
依照产品的工艺进程和物流从至表，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
1
1-2
887
8
4-10
320
2
1-4
6295
9
5-3
814
3
1-8
160
10
5-10
550
4
2-4
698
11
8-10
128
5
3-4
12
6
4-3
13
7
4-5
792
（四）划分物流强度品级
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，依照物流强度散布划分物流强度品级。
如表2-60所示。
表2-60物流强度分析表
序号
作业单位
150
300
450
600
750
900
1050
等级
1
1-2
A
2
1-4
I
3
1-8
O
4
2-4
E
5
3-4
I
6
4-3
O
7
4-5
A
8
4-10
I
9
5-3
O
10
5-10
E
11
8-4
O
（五）绘制作业单位物流相关图
依照以上分析，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U
U
2铸造车间U
UEEU
3热处置车间U
UOUU
4机加工车间UUO
AAUUU
5周密车间UUUX
UUUUXU
6标准件车间UUUUUu
UUXUu
7组装车间UUUUu
UUUu
8锻造车间UUUUuu
UUu
9成品库Xu
Xu
10办公楼x
11设备维修
六作业单位非物流彼此关系分析
针对变速箱生产特点，制定各作业单位彼此关系紧密程度理由如表2-62所示。
在2-62基础上成立2-63表。
表2-62液压转向器各作业单位关系紧密程度理由
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基准彼此关系
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
七作业单位综合彼此关系分析
从图2-63等图可知，变速箱厂作业单位物流相关与物流彼此关系不一致，为了确信各作业单位之间综合彼此关系紧密程度，需要将两表归并后再进行分析判定。
其归并进程如下：
1选取加权值
加权的大小反映了工厂布置时考虑因素的偏重点，关于变速箱来讲，物流因素阻碍并非明显大于其他非物流因素的阻碍，因此，取加权值m：
n=1：
1.
2综合彼此关系的计算
依照该厂各作业单位之间物流与非物流关系品级的高低经行量化，并加权求和，求出综合彼此关系如图2-64所示。
看成业单位数量为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个彼此关系。
表2-64作业单位之间综合彼此关系计算表
1-2
4
A
4
A
8
A
1-3
0
U
1
O
1
U
1-4
1
U
4
A
5
E
1-5
0
U
0
U
0
U
1-6
0
U
0
U
0
U
1-7
0
U
0
U
0
U
1-8
1
O
0
U
1
U
1-9
0
U
0
U
0
U
1-10
0
U
2
I
2
O
1-11
0
U
0
U
0
U
2-3
0
U
0
U
0
U
2-4
3
E
3
E
6
E
2-5
0
U
-1
X
-1
X
2-6
0
U
0
U
0
U
2-7
0
U
0
U
0
U
2-8
0
U
-1
X
-1
X
2-9
0
U
0
U
0
U
2-10
0
U
-1
X
-1
X
2-11
0
U
2
I
2
O
3-4
2
I
2
I
4
I
3-5
1
O
-1
X
0
U
3-6
0
U
0
U
0
U
3-7
0
U
0
U
0
U
3-8
0
U
-1
X
-1
X
3-9
0
U
0
U
0
U
3-10
0
U
-1
X
-1
X
3-11
0
U
2
I
2
O
4-5
3
E
2
I
5
E
4-6
2
I
1
O
3
I
4-7
0
U
1
O
1
U
4-8
1
O
0
U
1
U
4-9
0
U
0
U
0
U
4-10
0
U
1
O
1
U
4-11
0
U
2
I
2
O
5-6
3
E
2
I
5
E
5-7
0
U
0
U
0
U
5-8
0
U
0
U
0
U
5-9
0
U
0
U
0
U
5-10
0
U
1
O
1
U
5-11
0
U
3
E
3
I
6-7
4
A
2
I
6
E
6-8
0
U
0
U
0
U
6-9
0
U
0
U
0
U
6-10
0
U
2
I
2
O
6-11
0
U
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