减速器厂规划课程设计.docx
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减速器厂规划课程设计
设施规划与物流分析课程设计（论文）
设计（论文）题目变速箱长总平面布置设计
学院名称核技术与自动化工程学院
专业名称工业工程
学生姓名
学生学号
任课教师
设计（论文）成绩
2016年1月8日
填写说明
1、专业名称填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明；
2、格式要求：
格式要求：
1用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。
2打印排版：
正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。
字符间距为默认值（缩放100%，间距：
标准）；页码用小五号字底端居中。
3具体要求：
题目（二号黑体居中）；
摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）；
关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体）；
正文部分采用三级标题；
第1章××（小二号黑体居中，段前0.5行）
1.1×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行）
1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行）
参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T7714－2005）》。
设施规划与物流分析课程设计任务书
课程设计题目：
变速箱厂总平面布置设计
课程设计内容与要求：
根据给定的原始条件，进行系统分析，完成变速箱厂总平面布置设计，编写课程设计报告。
主要内容：
1.基本要素分析。
2.物流分析。
3.作业单位非物流相互关系分析。
4.作业单位综合相互关系分析。
5.绘制作业单位位置相关图。
6.绘制作业单位面积相关图。
7.绘制工厂总平面布置图。
要求：
1．课程设计报告是整个设计工作的总结，是设计成果的书面表述和重要组成部分。
课程设计报告应由封面、课程设计任务书、正文等组成。
正文应包括工厂布置设计各个阶段工作数据表格、布置方案简图及文字说明。
课程设计报告采用A4纸打印。
2．工厂总平面布置图是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，要求采用A4图幅，1﹕1000的比例绘制。
摘要
根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计，包括对产品工艺过程的分析、作业单位分别进行物流与非物流相互关系进行分析、作业单位进行综合相互关系的分析，从而绘制作业单位位置相关图、面积相关图以及绘制工厂总平面布置图。
关键词：
工艺过程，物流分析，相关图
第一章设计产品名称
变速箱厂总平面布局设计
第二章原始给定条件
公司有地20000㎡，东西长200m，南北宽100m，计划建成年产90000套变速箱的生产厂。
一、变速箱的结构及有关参数
变速箱由39个零件构成，装配图（略）。
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。
表1零件明细表
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
90000
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
单件重量/kg
说明
39
垫圈
√
65Mn
180000
0.004
38
螺母
√
Q235
180000
0.011
37
螺栓
√
Q235
270000
0.032
36
销
√
35
180000
0.022
35
防松垫片
√
Q215
90000
0.010
34
轴端盖圆
√
Q235
90000
0.050
33
螺栓
√
Q235
180000
0.020
32
通气器
√
Q235
90000
0.030
31
视孔盖
√
Q215
90000
0.050
30
垫片
√
橡胶纸
90000
0.004
29
机盖
√
HT200
90000
2.400
28
垫圈
√
65Mn
540000
0.006
27
螺母
√
Q235
540000
0.016
26
螺栓
√
Q235
540000
0.103
25
机座
√
HT200
90000
3.000
24
轴承
√
180000
0.450
23
挡油圈
√
Q215
180000
0.004
22
毡封油圈
√
羊毛毡
90000
0.004
21
键
√
Q275
90000
0.080
20
定距环
√
Q235
90000
0.090
19
密封盖
√
Q235
90000
0.050
18
可穿透端盖
√
HT150
90000
0.040
17
调整垫片
√
08F
180000
0.004
16
螺塞
√
Q235
90000
0.032
15
垫片
√
橡胶纸
90000
0.004
14
游标尺
√
90000
0.050
13
大齿轮
√
40
90000
1.000
12
键
√
Q275
90000
0.080
11
轴
√
Q275
90000
0.800
10
轴承
√
180000
0.450
9
螺栓
√
Q235
2160000
0.025
8
端盖
√
HT200
90000
0.040
7
毡封油圈
√
羊毛毡
90000
0.004
6
齿轮轴
√
Q275
90000
1.500
5
键
√
Q275
90000
0.040
4
螺栓
√
Q235
1080000
0.014
3
密封盖
√
Q235
90000
0.020
2
可穿透端盖
√
HT200
90000
0.040
1
调整垫片
√
08F
180000
0.010
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、铲平性能试验、生产管理等各项生产任务。
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
25x30
露天
2
铸造车间
铸造
15x25
3
热处理车间
热处理
15x15
4
机加工车间
车、铣、钻
15x35
5
精密车间
精镗、磨销
15x35
6
标准件、半成品
储存外购件、半成品
15x25
7
组装车间
组装变速器
15x35
8
锻造车间
锻造
15x25
9
成品库
成品储存
15x15
10
办公、服务楼
办公室、食堂等
60x40
11
设备维修车间
机床维修
15x25
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，宗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3到表8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。
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
2.400
90000
216000
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
3.000
90000
270000
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
90000
90000
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
90000
72000
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
1.500
90000
135000
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
年产总质量
端盖
8
HT200
0.040
90000
3600
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
4
半成品
暂存
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，合格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。
5.成品储存
所有合格变速箱均存放在成品库等待出厂
三．产品---产量分析
因年产量为90000套，生产工艺比较复杂，故应将生产线按照产品原则布置，运用流水线作业进行生产。
第三章产品工艺过程分析
（一）计算物流量
产品名称
毛重/kg
废料/kg
锻造废料
铸造废料
机加工废料
精加工废料
全年总质量
机盖
2.4/（0.8
*0.8*0.98）
=3.827
3.986*0.2
=0.765
3.827*0.8
*0.2=0.612
3.827*0.8
*0.8*0.02
=0.049
1.426*90000
=128340
机座
3/（0.8
*0.8*0.98）
=4.783
4.783*0.2
=0.957
4.783*0.8
*0.2=0.765
4.783*0.8
*0.8*0.02
=0.061
1.783*90000
=160470
大齿轮
1/（0.8
*0.8*0.98）
=1.594
1.594*0.2
=0.319
1.594*0.8
*0.2=0.255
1.594*0.8
*0.8*0.02
=0.02
0.225+0.02
=0.275
0.594*90000
=53460
轴
0.8/（0.8*
0.95*0.98）
=1.074
1.074*0.2
=0.215
1.074*0.8
*0.95*0.02
=0.016
0.215+0.016
=0.231
1.074*0.8
*0.05=
0.043
0.274*90000
=24660
齿轮轴
1.5/（0.8*
0.95*0.98
）=2.014
2.01*0.2
=0.402
2.01*0.8*
0.95*0.02
=0.031
0.402+0.031
=0.433
1.88*0.8
*0.05=
0.075
0.508*90000
=45720
46260
端盖
0.04/（0.6*
0.8）=0.083
0.083*0.4
=0.0332
0.083*0.6
*0.2=0.0096
0.043*90000
=3852
表9自制件的物流量计算
（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,如图1至6所示。
图中序号分别是：
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、标准件、半成品库，7、组装车间，8、锻造车间，9、成品库。
图1机盖物流量图2机座物流量
图3大齿轮物流量图4轴物流量
图5齿轮轴物流量图6端盖物流量
（三）绘制产品总工艺过程图（图7）
图7工艺总流程图
第四章物流分析
（一）绘制从至标
表11减速器加工工艺从至表（单位：
t）
至
从
1
2
3
4
5
6
7
8
9
合计
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
组装车间
锻造车间
成品库
1
原材料库
782.307
277.92
143.46
1203.687
2
铸造车间
624.42
624.42
3
热处理车间
303.03
303.03
4
机加工车间
114.75
718.2
300.6
1133.55
5
精密车间
222.3
486
708.3
6
标准件、半成品库
1168.37
1168.37
7
组装车间
1168.37
1168.37
8
锻造车间
114.75
114.75
9
成品库
合计
782.307
337.05
1320.12
337.05
718.2
786.6
1168.37
1168.37
6424.477
（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12之中。
表12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
1
1-2
782.307
7
4-6
300.6
2
1-4
277.92
8
5-3
222.3
3
1-8
143.46
9
5-6
486
4
2-4
624.42
10
6-7
1168.37
5
3-4
417.78
11
7-9
1168.37
6
4-5
718.2
12
8-4
114.75
（三）划分物流强度等级
表13物流强度分析表
序号
作业单位对（路线）
物流强度（单位：
t）
物流强度等级
150
300
450
600
750
900
1050
1200
1
6-7
A
2
7-9
A
3
1-2
E
4
4-5
E
5
2-4
E
6
5-6
I
7
3-4
I
8
4-6
I
9
1-4
O
10
5-3
O
11
1-8
O
12
8-4
O
（四）制作业物流相关图
根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如图8所示
第五章作业单位非物流相互关系分析
针对减速器的特点，制定个作业单位间相互关系密切程度理由如表14，根据表14制定减速器“基准相互关系”（如表15），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图如图9所示。
表14减速器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、噪声、烟尘
3
搬运搬运
7
人员联系
4
管理方便
8
信息传递
表15基准相互关系
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、原材料与机加工
组装和成品库，
搬运物料的数量，次数以及搬运问题
E
铸造车间与机加工车间
维修与精密车间
半成品和组装
搬运物料的数量和形式
不可损害没有包装的物品
服务的频繁和紧急程度
I
半成品库和精密车间
机加工车间和热处理、精密车间
半成品库与办公服务楼
设备维修车间和其他加工车间、锻造
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
报表运送方便，管理方便
O
机加工车间与锻造车间、半成品库
原材料库和锻造车间
办公楼和其他加工车间
物料搬运的数量
联系的频繁程度，
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，成品库、组装、热处理
锻造车间和热处理、铸造、成品
接触不多、不常联系
密切程度不大，
X
办公楼服务楼与锻造车间、铸造车间、热处理车间
精密车间与铸造车间，热处理车间
锻造和组装车间、精密
灰尘、噪声、振动、异味、烟尘、振动
第六章作业单位综合相互关系分析
从图8和图9可知，减速器作业单位物流相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，需要将两表合并后再进行分析判断。
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，对于减速起来说，取物流因素（m）与非物流因素（n）的比值为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16所示。
因作业单位数目为11，则总作业单位对数为：
u=55
式中，u为作业单位对数。
表16作业单位之间综合相互关系计算表
作业单位对
关系密级
综合关系
物流关系加权值：
1
非物流关系加权值：
1
分数
等级
分数
等级
分数
等级
1-2
3
E
4
A
7
A
1-3
0
U
0
U
0
U
1-4
1
O
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
1
O
2
O
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
0
U
0
U
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
0
U
0
U
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
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