机械制造工厂设计规范.docx
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机械制造工厂设计规范
机械制造工厂设计
一、项目建设程序及工厂设计阶段的内容
项目建设的程序一般分三个阶段：
（Ⅰ）前期准备阶段包括：
项目建议书、可研报告、初步设计、审批立项
（Ⅱ）实施阶段包括：
施工设计、组织实施、竣工验收
（Ⅲ）效益考核阶段
根据项目建设程序，一个项目从申请立项到组织实施，其间需编制、申报和审批各种不同的文件。
编制这类文件的过程，我们可以称之工厂设计，它可以分为以下不同阶段和内容。
（1）编制、申报项目建议书。
项目主管部门或项目建设单位提出项目建议书，也可委托有一定资质的设计单位协助编制。
陈述项目建设的必要性、项目内容、建设地点、建设进度、投资结算及资金筹措、经济效果和社会效益等，即对建设项目作“轮廓”描述，并报请上级主管部门审批立项。
（2）编制可行性研究报告。
委托有一定资质的设计单位或咨询单位协助进行，并对工作成果的可靠性、准确性和报告的质量负责。
可行性研究报告一般应包括以下内容：
项目承办单位的基本情况和条件；市场调查和预测情况以及项目建设规模和产品方案：
资源、原材料、燃料及公用设施落实情况；建厂条件和厂址方案；建设项目的设计方案；对环境保护、消防、劳动安全卫生的措施；企业组织机构、劳动定员和人员培训设想；项目实施计划；投资估算和资金筹措；财务评价和经济分析；结论和建议（叙述项目实施后的经济效果和社会效益以有对上级和有关部门的意见和建议、所需解决的问题）。
根据项目的投资额分别由国家有关主管部门以及省市有关部门组织评估和审批。
（3）进行初步设计。
根据上级批准的可行性研究报告进行初步设计并编制初步设计文件。
初步设计文件的内容一般为：
设计依据；厂址和自然条件；工厂现状（新建厂略）；生产纲领和产品；生产协作；工厂组成、面积和设备；工作制度和年时基数；劳动量和人员；工艺（每个生产车间都必须分别叙述、自成章节）；总图、运输物流与仓储；土建（各独立的建构筑物必须分别说明建筑和结构的要求有特点）；给水排水；采暖通风和空气调节；动力（包括各建构筑物内压缩空气、蒸气管道和敷设和高低压变配电所设计内容和电力外网布置）；节约能源和合理利用能源；环境保护；劳动安全卫生、消防；总概算、经济分析；全厂主要数据和技术经济指标；存在问题和建议。
初步设计文件还包括各种必需的图纸，总平面布置图、设备明细表及概算、各车间及站房等建构筑物的平面布置图、各动力管网布置图和汇总图、相关的图表以及主要非标设备设计任务书。
具体文件深度和格式，可按原机械电子工业部1989年颁布的《机械工厂初步设计深度和格式》。
初步设计文件及上级批文具有法定文件的严肃性，未经原审批机关同意，一般不得任意修改。
（４）施工图设计。
二、工厂设计阶段工艺设计内容和文件
１、工厂的设计
一个工厂的设计，首先要有好的工艺设计。
从对厂房的要求和设备安装以及动力管线的敷设，动力设备的选用和动力站房的布置，最终目的是满足工艺的要求。
所以在工厂设计阶段，工艺专业除了做好本专业的设计外，还要向其他相关专业提出必要的设计资料，作为这些专业的设计依据。
应当说：
工艺设计面向最终生产需要的，而其它专业设计是满足工艺需要。
工厂设计阶段，工艺设计人员主要工作是：
在工艺设计达到一定深度的基础上，向相关专业以文件的形式提出设计资料，供公用动力各专业和建筑、结构专业进行设计。
２、工厂设计阶段
在工厂设计阶段，工艺设计主要提供以下工艺文件：
（1）工艺过程卡。
（2）工艺平面布置图和工艺设备安装图。
工艺平面布置是初步设计阶段的主要工艺文件，工艺设备安装图施工设计阶段的主要工艺文件。
后者只是在设备的安装位置尺寸、用电点、用气点等位置尺寸标和说明比前者更全面正确和翔实。
它们是建筑、结构专业对厂房进行设计的依据，也是动力各专业对车间进行管路布置设计的依据。
（3）设备明细表。
设备明细表主要提供给电气专业设计人员作为变配电站设计、车间电线电缆敷设和用电点设计的依据，也是提供给经济专业进行建设工程投资概算的依据。
（4）各压缩空气使用点及其耗气量和车间总耗气量。
压缩空气耗量按每个消耗点的平均耗量确定，每个点使用压缩空气的时间取决于各工序需用压缩空气的工作量。
但需注意一般是间断地使用压缩空气这个特点，所以在确定压缩空气时要考虑修正系数、设备负荷系数和用气点的负荷系数。
各种使用点的平均压缩耗用量如下：
喷枪（0.2～0.25）m3/min；喷嘴（0.25～0.3）m3/min；气动升降机（0.05～0.4）m3/min；气动工具（0.3～0.5）m3/min；
压缩空气小时的最大耗量取决于喷枪、风动工具和器械的规格型号。
压缩空气的小时平均耗量除按上述经济数据计算，还可以按下式计算
小时平均耗量=小时最大耗量×K（实际使用的因数）
一般喷嘴K取0.4～0.5，升降设备K取0.7～0.8。
每台用气设备的年耗量=小时平均耗量×设备年时基数×设备利用系数。
车间压缩空气总耗量，按每个使用点耗量总和的20%-40%计算。
（5）各润滑油供应点、供水点和冷却液点的供应量。
（6）编制初步设计说明书中工艺部分的有关内容。
工厂的初步设计阶段，最后需要编制初步设计说明以及相关的附件、附表、附图。
工艺设计人员除了提供上述有关文件，密切配合个专业的设计工作。
确认并会签其他专业的设计图纸外，还要编写初步设计说明书中工艺部分的章节。
（7）做好开工立项和“三同时”申批工作。
三、设计说明书的具体内容
设计说明书内容有：
设计依据；车间任务和生产纲领；工作制度和工人及设备年时基数；设计原则和主要工艺说明；劳动量；设备；人员；车间组成和面积；辅助材料消耗；物料运输；节能和能耗；劳动安全卫生和环境保护；工艺概算；主要数据和技术经济指标；存在问题及建议。
1、设计依据
1）建设单位提供的产品资料及工艺资料。
如产品图，工艺文件、工时定额、材料消耗定额等，并说明名称、来源、编制时间等有关会议决定、任务书等。
2）现场原始资料（新建厂略），如原有设备清单、车间工艺平面布置图、厂房建筑图等。
3）有关协议、文件、技术规定等。
4）其他。
2、车间现状（新建厂略）
1）原有车间生产主要产品的型号、名称、年产量、质量、生产性质、工艺水平及工艺特点等。
2）原有车间的主要设备，人员分类及数量等。
3）原有车间在总图中的位置，厂房建筑、结构形式、面积、跨度、高度、允许最大起重量，原预留发展情况等。
4）原有车间职业安全卫生、环境保护方面的情况。
5）原有车间能源利用及耗量情况。
6）原有车间的主要薄弱环节和存在问题。
3、车间任务和生产纲领
1）车间任务
说明本车间承担任务的内容和范围。
2）生产纲领
对大批大量生产产品，生产纲领表按表1—1，成批、小批、单件生产的产品可按1—2或表1—3。
表1—1生产纲领表
序
号
产品型号
及名称
单位
单位产品零部件
基本生产纲领
备品率（%）
年生产纲领
（包括备品）
备注
种数
件数
重量（kg）
数量
重量（t）
数量
重量（t）
表1—2生产纲领表
序
号
产品型号及名称
单位
单位产品××件重
（kt.1）
年产量
备注
数量
重量（t）
……
表1—3生产纲领表
序
号
产品型号及名称
单位
年产量
年产量
备注
单位产品××件重
（kt.1）
年产量（t）
注：
表的内容可根据不同产品及生产性质有所增减
3）生产性质
说明本车间属成批、小批、单件还是大批、大量生产；
分5种：
单件：
≤100件小批：
≤500件中批：
≤5000件
大批：
≤50000件大量：
≥50000件
4、工作制度和年时基数
工作制度：
列出车间各工段（小组）的工作班制
年时基数：
分别按各类设备、工作位置和工人列出年时基数
表1工作制度和年时基数表
序
号
名称
采用班制
每班工作时间（h）
年时基数（h）
备注
Ⅰ班
Ⅱ班
Ⅲ班
设备
工作位置
工人
工人设计年时基数
工作
环境
类别
每周
工作日
（d）
全年
工作日
（d）
每班工作小时（h）
公称
年时
基数
损失率
（%）
设计年时基数（h）
第
一
班
第
二
班
第三班
第
四
班
第
一
班
第
二
班
第三班
第
四
班
间断性
生产
连续性
生产
间断性
生产
连续性
生产
一类
5
251
8
8
6.5
8
—
9
1830
1830
1480
1830
—
二类
5
251
8
8
6.5
8
—
11
1790
1790
1450
1790
—
三类
5
251
6
6
6
6
11
1340
1340
1340
1340
工艺设备公称年时基数
工作
环境
类别
每周
工作日
（d）
全年
工作日
（d）
每班工作小时（h）
公称
年时
基数
损失率
（%）
设计年时基数（h）
第
一
班
第
二
班
第三班
第
四
班
第
一
班
第
二
班
第三班
第
四
班
间断性
生产
连续性
生产
间断性
生产
连续性
生产
一类
5
251
8
8
6.5
—
—
9
2008
2008
1632
—
—
二类
5
251
8
8
6.5
—
—
11
2008
2008
1632
—
—
三类
5
251
6
6
6
—
—
11
1506
1506
1506
—
—
注明：
1。
公称年时基数：
在规定的工作制度下，工人和设备在一年内工作的小时数；
2．设计年时基数：
在公称年时基数中扣去公称年时基数损失，工人和设备在一年内工作的小时数。
3．累年最热月月平均温度和月平均最高温度分别大于或等于28·C和32.5·C地区其设备其设备年时基数，应按上表规定的年时基数乘以0.95计算确定。
（安徽地区：
蒙城、蚌埠、合肥、芜胡、安庆等）
4．工作环境：
一类：
机械加工、装配、工具、机修、模具、包装等车间或场所；
二类：
锻压、冲压、焊接、铸造、让处理车间或场所。
三类：
“X”、“γ”射线探伤，铅焊接、电镀、喷漆、抛光等对健康有害车间或场所。
5．车间设备负荷率：
单件小批生产为0.8-0.9;成批生产不低于0.75-0.85;大量流水线生产和大批生产不低于0.65-0.75.;
5、设计原则和主要工艺说明
1）设计原则
a）专业化协作及车间、工段分工的原则。
b）生产方式、生产组织形式的确定。
c）主要、典型零部件关键工艺、设备及试验检测手段的确定。
新工艺、新技术的采用，包括引进技术和设备，并与国内、国际水平相比较。
d）生产过程机械化、自动化程度的确定。
e）生产发展时相应的工艺调整原则。
f）原有设备的利用原则
2）主要工艺说明
说明主要、典型零部件的工艺过程，必要时可列表或用流程图表示。
3）说明车间的工艺流程情况。
6、劳动量
表4劳动量表
序
号
产品型号及名称
单位
年生产纲领
（包括备品）
劳动量
单位产品
每吨产品
全年
数量
重量（t）
台时
工时
台时
工时
台时
工时
7、设备
1）说明设备的确定方法。
2）设备计算。
列出生产设备计算表，表中应包括有关设计数据、设备生产率、计算台数、采用台数及设备负荷率等。
3）列表说明本车间设备分类情况、格式见表5
4）视需要说明改造、精化原有设备及淘汰、更新设备的情况
5）需作单项技术论证的设备、仪器其论证文件作为附件附后
6）视需要对本车间工艺装备和辅助设施情况加以说明
表5设备汇总表
序
号
使用类别
设备总量（台）
金
属
切
削
床
铸
造
设
备
锻
造
设
备
冲
压
设
备
执
处
理
设
备
焊
接
设
备
油
漆
设
备
电
镀
设
备
装
配
设
备
试
验
设
备
炉
子
及
加
热
设
备
……
其
他
设
备
小
计
起重运输设备
合
计
主
要
仪
器
和
仪
表
起
重
机
电
葫
芦
输
送
机
械
叉
车
电
瓶
车
……
小
计
1
主要生产（主要）设备
2
其他生产（其他）设备
3
辅助设备
合计
其中：
原有设备
非标设备及专机
引进设备
注：
1、自动线内的设备按台计。
2、各车间可只列出所需要的设备类别。
也可对其中的某一类或几类进行扩展。
3、“主要生产（主要）设备”、“其他生产（其他）设备”栏，如为生产车间则“主要生产设备”、“其他生产设备”，如为工具、机修、电修车间及计量室、中央实验室等则为“主要设备”、“其他设备”。
8、人员
说明各类人员的数量的确定方法，列出本车间的人员表，格式见表6。
9、车间组成和面积
1）说明车间在总图中的位置及其四邻
2）说明车间各工段划分和组成情况。
列出车间组成和面积表，格式见表7
3）说明车间厂房的建筑、结构形式、跨度、长度、面积、吊车轨道高度、屋架下弦高度以及吊车名称及起重量等
4）对于改建、扩建车间应说明对原有厂房的利用或改建、扩建情况。
表6人员表。
序
号
名称
人员数量（人）
备注
合计
Ⅰ班
Ⅱ班
Ⅲ班
1
生产（主要）工人
2
辅助工人
占生产（主要）工人数量的%
工人小计
3
工程技术人员
占工人数量的%
4
管理人员
占工人数量的%
5
服务人员
占工人数量的%
小计
人员总计
其中女性人
检验人员
不属车间编制
其中：
检验人员1人
占生产（主要）工人数量的%
注：
1、生产（主要）工人“如为生产车间则为生产工人，如为工具、机修、电修车间及计量室，
中央实验室等则为主要工人”。
2、服务人员是指服务于职工生活或间接服务于生产的人员、如食堂、卫生保健等人
员（车间的勤杂工算辅助工人，不算服务人员）。
表7车间组成和面积表
序
号
名称
面积（m2）
备注
合计
新建
原有
Ⅰ、生产面积
1
……
2
……
小计
Ⅱ、辅助面积
1
……
2
……
3
仓库
①……
②……
小计
车间面积合计
Ⅲ、办公、生活面积
1
……
2
……
小计
车间面积合计
Ⅳ、其他面积
1
露天仓库
2
……
小计
总计
注：
①几个车间合用一个建筑物时，公用通道按中心线计算。
②表中各项面积均按建筑轴线计算。
10、材料消耗
列表说明主要原材料及辅助材料的消耗量，格式见表8
表8材料消耗量表
序号
名称
单位
年消耗量
备注
Ⅰ、主要原材料
1
……
2
……
合计
Ⅱ、辅助材料
1
……
2
……
合计
11、物料运输
1）运输物料和运输量；说明车间运输物料的种类，列出年运输量表，格式见表9
表9年运输量表
序号
物料名称
单位
数量
起运地点
到达地点
备注
Ⅰ、运人
1
……
2
……
合计
Ⅱ、运出
1
……
2
……
合计
2）物料运输方式及运输设备；说明车间物料及半成品的运输方法及主运输设备的选用。
若有机械化连续运输系统，须说明物料运输流程，必要时画出流程图。
3）列表说明机械化运输系统主要设备；
12、节能及能耗
1）说明车间采用的新技术、新技术、新材料、新设备以及在能源选用、余热回收、能源综合利用等方面所采取的具体措施
2）叙述节约各种能源的数量及其经济效益
3）列表说明本车间所需各种能源的消耗量
表10能耗量表
序号
能源种类
技术要求
单位
安装容量
消耗量
备注
小时平均
小时最大
全年
耗量
折标煤
（1）
1
电力
kW
kVA
kwh
2
压缩空气
m3
3
生产用蒸汽
Kg
4
生产用水
m3
总计
注：
一次能源及二次能源的耗量均填入表内
13、职业安全卫生，环境保护
说明本车间在下列职业安全、卫生和环保等方面存在的问题（原始情况）及所采取的措施。
1）防火防爆；说明有火灾和爆炸危险的设备和工作地在工艺平面布置（间距、通道、安全出口等）及设备选用方面的考虑，所采取的安全措施。
2）防机械伤害；说明车间在工艺平面布置上对设备布置、安全通道的设置、人流货流的交叉等方面对防机械伤害的考虑，所采取的安全措施
3）在生产部位的沟、坑、池、平台等处设置的安全设施
4）防尘、防毒、防腐蚀；防尘、防毒：
说明产生尘、毒污染的设备和部位，污染物的名称、原始散发量、起始浓度；在工艺和设备先用，提高机械化、自动化程度等方面的考虑及所采用的通风、除尘或密闭、隔离等措施。
防腐蚀：
说明生产中所使用的腐蚀品类别、数量；防泄漏及安全贮运，使用等措施。
废水、废液：
说明污染物的浓度、排放量、排放方式；治理要求及措施。
废弃物：
说明名称、数量；处置要求及措施。
5）防暑降温；说明高温车间内高温作业点的名称、数量、作业点最高温度以及所采取的防暑降温措施
6）防噪声、防振动；说明有噪声、振动污染车间的主要噪声源、噪声级，振动源，振动加速度级；在工艺、设备选用方面的考虑及所采取的吸声、隔声、消声、减振、隔振等措施
7）防辐射；
电离辐射：
说明辐射源及其最大能量（如产生χ、α、β、ν射线的工艺设备和仪器）；所采取的防护措施。
射频辐射：
说明辐射源近区场的电场强度及磁场强度（如高频感应加热、高频介质加热等）；所采取的防护措施。
8）其他
如防寒、防湿、防激光等的措施；又如在无窗或密闭式厂房内生产工人的保健措施等。
14、工艺概算
列表说明工艺概算情况，格式见表11，（必要时可在工艺总投资下分别列出工艺投资及机械化运输系统的投资）。
表11工艺概算表
序号
项目名称
消耗量
备注
合计
其中
国内设备
引进设备
费率（%）
金额
费率（%）
金额
Ⅰ.车间工艺总投资
1
利用原有设备原始价值
2
新增工艺投资
①设备原价
②设备运杂费
③设备安装费
Ⅱ.新增设备基础费
Ⅲ.利用原有设备二次费用
1
拆迁费
2
安装费
3
基础费
注：
工具器具费，生产家具费由经济专业统一考虑
15、主要数据和技术经济指标
1）列表说明车间主要数据和技术经济指标。
2）必要时与类似车间或与本车间改造前的数据、指标进行比较，并加以分析说明。
16、存在问题及建议
1）说明设计中存在的主要问题及对解决方法提出建议。
2）若有必要，叙述本车间的生产潜力及发展的可能性。
3）其他需说明的问题。
四、平面布置设计若干内容
1、平面图设计时注意事项（初步设计）
进行平面布置，主要依据是车间任务、设计原则、基础数据资料及对机械化设备、非标设备的计算数据，一般正常设计要遵守以下原则：
1）根据车间规模，选择平面图尺寸，一般比例为1：
100，用零号或零号加长图样绘制。
2）在老厂房改造的情况下，首先按厂房原有资料，绘制好厂房平面图，如新建厂户，则应按总布置的设计要求，结合工艺需要确定厂房长、宽、高尺寸。
3）根据工艺流程表、机械化运输流程图及有关有设备外形尺寸计算数据，从工件入口端开始进行设备布置设计。
4）布置时要注意，不能使设备主体距厂房柱子或墙壁太近。
要预留出公用动力管线、通风管线
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