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设计说明书4
前言
工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题．自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，以R·缪瑟提出的系统布置设计SLP（SystematicLayoutPlanning）最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅适用于工厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。
系统布置设计是一种久负盛名的经典方法。
这种方法要建立一个相关图，表示各部门的密切程度。
相关图类似于车间之间的物流图。
相关图要用试算法进行调整，直到得到满意方案为止。
接下来就要根据建筑的容积来合理地安排各个部门。
为了便于对布置方案进行评价，系统布置设计也要对方案进行量化。
根据密切程度的不同赋予权重，然后试验不同的布置方案，最后选择得分最高的布置方案。
对于某些类型的设施布置问题，车间之间的流量实际上不可能得到，有时不易提示的定性因素对布置决策起了决定性作用。
在这种情况下，可以使用系统布置设计。
传统的系统布置设计SLP法在SLP方法中将研究工程布置问题的依据和切入点归纳为P—产品、Q—产量、R—工艺过程、S—辅助部门、T—时间5个基本要素。
采用SLP法进行企业总平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析．包括物流和非物流的相互关系．经过综合得到作业单位相互关系表，然后，根据相互关系表中作业单位之问相互关系的密切程度．决定各作业单位之间距离的远近，安排各作业单位的位置．绘制作业单位位置相关图．将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关圈结合起来．形成作业单位面积相关圈；通过作业单位面积相关图的修正和调整．得到数个可行的布置方案然后采用加权因素对各方案进行评价择优．并对每个因素进行量化以得分最多的布置方案作为最佳布置方案。
直接应用SLP法的不足在现代企业设施布置中直接应用SLP法进行设施布置设计存在以下及方面的问题：
（1）不适合现代企业的生产特点。
传统的SLP方法是基于计划推动式生产的方法而现代企业的生产是基于市场订单需求属于拉动式生产，
（2）缺少物流战略规划。
战略规划比任何其他因素对现代企业设施布置设计的影响都要大．布置设计各项问题的分析都要基于企业经营战略、以实现战略规划为目标传统的设施布置方法缺少战略规划．影响现代企业的持续发展
（3）缺少动态柔IS。
SLP方法基本上是静态的缺乏动态柔性而现代企业的生产经营是以市场为导向的随机性、时效性等特点很明显．要求其布置设计和生产系统具有适当的弹性柔性能紧随市场变化及时地、适度地进行调整
（4）SLP方法缺少动线分析过程。
所谓动线，就是货物和人员的移动路线。
在整个企业范围内货物和人员的流动不能发生阻断迂回、绕行和相互干扰等现象要求动线具有完整性、合理性和流畅性。
在总体规划方案初步确定后就要及时地进行动线分析以便做出相应的调整。
（5）由于历史的局限性SLP方法没有充分考虑利用计算机技术传统的方法主要是手工布置．受主观经验、自身知识及能力等多种因素的影响虽然在布置过程中考虑了系统优化．但往往得不到较优解，有时得到的可能仅仅是非劣解，想要获得优秀的，令人满意的方案是比较困难的而且手工布置程序繁琐导致设计者最终提供给决策者的方案较少可供决策者选择的余地太小不利于科学决策
改进SLP法——动线型SLP法根据现代企业设施布置中运用传统SLP法存在的问题，提出一种适合现代企业的设施布置设计的改进SLP法。
由于这个方法加入了动线分析故我们称之为动线型SLP法其程序模式大致分为8个阶段：
（1）资料搜集与分析阶段资料的搜集与分析是现代企业设施布置设计的重要前提．在此阶段搜集并分析影响布置设计的基础数据和背景资料．主要包括EEntry指加工、服务的对象或接
（2）确定设施布置类型对于生产企业来说，企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低．决定了企业的生产类型．直接影响着企业的总体布局及生产设施的布置形式。
（3）作业单位及作业活动分析在对前述基础数据和背景资料分析的基础上．进而对现代企业主要的业务活动、作业的关联性及其大体作业流程进行分析．划分作业区域和作业单位在此过程需注意作业区域之问可能存在的信息交换关系、组织协调关系、考虑操作安全和环境需要而保持的距离关系。
（4）初步方案形成阶段在这一阶段所采用的方法和传统的SLP方法基本上是一致的。
（5）方案评估和选择阶段对上一步形成的数个方案．应用系统工程学．技术经济学或者计算机仿真的方法．从社会、经济技术等方面因素．对各方案进行的综合评价和方案评估．从中选择一到两个可选方案进行详细设计。
（6）详细布置设计阶段对各作业区内部所使用的各种设施、设备器具作业场所、车间通道等进行详细布置和安排。
在此阶段建议重复使用综合关系法．因为从考虑问题、布置思路和处理方法等角度来看各作业区内部的详细布置设计和各作业单位布置设计的方法几乎完全一样．只是工作的深度、设计的范围和细致程度不同．详细设计阶段考虑的问题更细致些布置的内容更具体些。
（7）动线分析在此之前均是空间的合理布置设计．故在对一到两个可选方案进行详细布置设计后．有必要对现代企业的物流动线和人行动线进行分析．即物料搬运系统分析．并对最优方案进行调整、反馈修正．使其物流动线和人行动线具有最大的合理性和流畅性并使搬运方法和搬运手段合理化．以提高现代企业的运转效率。
在这里可以运用系统搬运分析方法SHA（SystematicHandlingAnalysis）进行动线分析。
一般来说．选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。
常常由于外部运输条件或原有布置的限制需要按照给定的入出口位置来规划流动模式。
此外流动模式还受生产工艺流程，生产线长度场地、建筑物外形物料搬运方式与设备、贮存要求等方面的影响。
物流动线的主要型式有直线式、U型、S型、O型，L型等。
实际流动模式常常是由5种基本流动模式组合而成的新建企业时可以根据生产流程要求及各作业单位之间物流关系选择流动模式进而确定建筑物的外形及尺寸。
（8）确定最佳布置方案根据以上的动线分析．确定最佳布置方案进行实施在实施过程中再对布置方案进行调整和进一步完善。
比较由动线型SLP法的程序模式我们可以看出．动线型SLP法与传统SLP法相比存在以下3点不同：
第一．设计基于的基础数据和背景资料不同。
传统SLP法的设计基于P—产品、Q—产量，R—工艺过程、S—辅助部门、T—时间5个基本要素。
动线型SLP法主要依赖于E—接收的订单、I—种类、Q—数量、R—流程、S—辅助部门和物流服务水平T—时间安排、C—建造预算等要素。
现代企业已从原来的推动式生产转为拉动式生产，故需要根据未来可能的订单或已接收的订单进行布置设计与传统SLP中基于生产计划的布置设计有着本质的区别。
第二．在程序上有所改变。
针对现代企业的特点．在传统SLP法的程序模式上．加入了设施布置类型的确定、详细布置设计及动线分析阶段。
在动线型SLP法中．我们首先强调设施布置类型的确定。
确定了布置类型才能确定作业单位及作业单位问的相互关系其次．评出可选布置方案后我们建议重复使用综合关系法．对各作业区内部进行详细布置设计。
然后进行动线分析．将空间的布置设计和物料搬运系统相协调．因为设施布置设计只有通过完善的搬运系统才能显示出其合理性。
第三．在动线型SLP中我们更强调设施布置设计的柔性。
柔性是指系统适应环境变化或输八条件变化的能力。
对于现代企业的设施布置设计来说其柔性体现在能够根据业务的繁忙程度．及时对现代企业的设施布置进行调整。
一般来说现代企业布置设计的柔性、弹性可以从布置设计、建筑技术、机械制造等多方面考虑采取多种措施来实现如①考虑到将来可能发生的变化布置设计要适当留有余地暂时没用的地方予以绿化；②把未来有较大扩充可能性的作业区．布置在现代企业可以扩展的纵深方向：
③多利用大跨度车间厂房．一则可以提高空间利用率．二则便于作业区就在此厂房内局部调整④利用组合式厂房，可拆卸墙体．必要时拆迁重新组装措建．利于快速变动和调整⑤机器设备布置时多采用成组技术、可重构技术．⑥注意各种机械设备建筑设施等的标准化模块化．⑦机器设备的安装固定多采用弹性固定，可移动性支撑构件等等。
第一章调研报告
第一节原始条件
当地现有一个汽车修理厂，当地交通便利，占地面积约为18000平方米，厂区南北长200米，东西宽90米，所处地理位置如图1-1所示。
该厂有员工500人，计划改建成年产80000减速箱的生产企业，需要完成工厂总平面图设计。
图1-1待建减速箱厂区图
沈阳行星摆线减速机厂成立于上个世纪八十年代初期，是生产摆线针轮减速机的专业厂家。
工厂位于我国东北装备制造业之都辽宁省沈阳市，工厂地址处于沈阳市著名的大二环路沿线地带，航空学院北侧，交通极其便捷。
工厂下设供应部，生产部，技术部，营销部，财务部等，组织机构完善，科学管理，设计研发能力强，在摆线针轮减速机领域里是东北地区最具规模、最为专业的厂家之一。
工厂在同行业率先通过ISO9001：
2000质量体系认证，先后获得机械工业部质量统检优质产品，沈阳市质量技术监督局免检产品。
我厂生产的产品X、B系列摆线减速机，8000系列摆线减速机产品质量可靠，稳定，广泛应用于钢铁、石化、矿山、食品、粮油，纺织印染等行业。
现有生产设备396台，其中滚齿机25台（加工最大齿轮直径达5000mm）；磨齿机30台（磨加工最大齿轮直径Φ3200mm、最大模数M=40、
可磨2m内齿）；“马格”齿轮检测仪2台，设备主要产地为德国、意大利、日本、捷克。
龙门刨、龙门铣床、立式车床、平面磨床、外圆磨床、
摆线磨床、镗床等专用设备以中国名牌为主。
现有产品：
各类规格高强度硬齿面减速器、化工反应釜支架及塑料机械、橡胶机械、石油、矿山、起重机、冷却塔、冶金、钢铁等专用减速器。
工厂产品远销美国、非洲、西欧、东南亚地区。
公司战略：
利用最好的产品和中端的价格，快速占领市场！
公司精神：
敬业正直追求卓越
公司作风：
迅速反应马上行动今日事今日毕
公司理念：
人人是人才赛马不相马
质量理念：
优秀的产品是优秀的人干出来的，聚威传动只用优秀的人。
市场理念：
只有淡季思想没有淡季市场，只有疲软的思想没有疲软的市场。
团队原则：
在一个团队中，总会有10％的人工作成绩最优，10％的人工作成绩最差，要用最优者的经验
去帮促成绩最差者，从而提高整个团队的市场效果。
生存理念：
永远战战兢兢永远如履薄冰今天工作不努力明天努力找工作！
管理理念：
（１）公司是一个战斗的团队，要有铁一般的纪律，（铁打的纪律，高效的团队）
（２）水平不高对自己说，工资不高对老板说。
（一流的待遇）
第二节减速箱零件明细表及作业单位汇总
表1-1零件明细表
.工厂名称：
产品名称
减速箱
计划年产量
80000
序号
零件名称
零件代号
自制
外构
材料
总计划需求量
零件图号
形状尺寸
单体重量
（kg）
说明
1
箱体
\/
45
80000
7
2
箱盖
\/
45
80000
0.8
3
盖
\/
45
80000
0.05
4
高速轴
\/
45
80000
0.3
5
轴套
\/
Q235
80000
0.02
6
轴承盖
\/
HT150
80000
0.02
7
挡油环
\/
08F
80000
0.01
8
垫片
\/
耐油橡胶
160000
0.01
9
轴承盖
\/
45
80000
0.02
10
挡油环
\/
45
80000
0.01
11
垫片
\/
45
80000
0.01
12
轴承盖
\/
HT150
80000
0.02
13
挡油环
\/
08F
80000
0.01
14
低速轴
\/
45
80000
0.3
15
低速轴大齿轮
\/
45
80000
0.6
16
挡油环
\/
08F
80000
0.01
17
轴承盖
\/
HT150
80000
0.02
18
轴套
\/
Q235
80000
0.02
19
中间轴大齿轮
\/
45
80000
0.4
20
挡油环
\/
08F
80000
0.01
21
轴承盖
\/
HT150
80000
0.02
22
挡油环
\/
08F
80000
0.01
23
24
密封垫片
JB/ZQ4451-86
\/
耐油橡胶
80000
0.01
25
六角螺塞
JB/ZQ4451-86
\/
Q235
80000
0.01
26
螺栓M8*30
GB/T5782-2000
\/
钢6
320000
0.03
27
螺母M8
GB/T6170-2000
\/
钢6
320000
0.01
28
垫圈8
GB/T859-1987
\/
刚140HV
320000
0.28
29
螺栓M10*80
GB/T5782-2000
\/
钢6
640000
0.03
30
垫圈10
GB/T859-1987
\/
65Mn
640000
0.32
31
螺母M10
GB/T6170-2000
\/
钢6
640000
0.02
32
通气塞
\/
钢6
80000
0.08
33
内六角圆柱头螺钉
GB/T70.1-2000
\/
钢6
80000
0.02
34
圆锥销A6*20
GN/T117-2000
\/
35钢
160000
1．20
35
游标B-25
JB/T7941.1-1975
\/
透明有机玻璃
80000
0.03
36
毡封油圈
\/
半粗羊毛毡
160000
0.01
37
键8*45
GB/T1096-1979
\/
35钢
80000
0.02
38
键12*36
GB/T1096-1979
\/
35钢
80000
0.02
39
滚动轴承36205
GB/T292-1994
\/
160000
0.07
40
滚动轴承36206
GB/T292-1994
\/
160000
0.07
41
键12*50
GB/T1096-1979
\/
35钢
80000
0.02
42
滚动轴承36209
GB/T292-1994
\/
160000
0.07
43
起盖螺钉
GB/T70.1-2000
\/
Q235
80000
0.01
图1.1减速箱结构图
表1-2减速箱厂的作业单位建筑物汇总表
表1-2液压转向器厂的作业单位建筑物汇总表
第三节液压转向器生产工艺过程及各零件加工工艺
一．减速箱的生产工艺过程
由于减速箱结构比较简单，因此其生产工艺也比较简单，总的工艺过程可分为零组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能实验与成品存储等阶段。
1.零组件制作与外购：
减速箱上的标准件，异性件如毡封油圈，游标B-25等都是采用外购，外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。
其它零件由本厂自制。
其工艺过程分别见表1-3到表1-14.表中各工序加工前重量为:
该工序加工后重量/该工序材料利用率。
2.标准件，外购件与半成品暂存：
生产出的零，组件经车间内检验合格后，送入半成品暂存。
定期订购的标准件和外购件均存放在半成品库。
3.组装：
所有零，组件在组装车间集中组装成减速箱成品。
4.性能实验：
所有组装出的减速箱均需进行性能实验，实验合格的成品送入成品库，实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%。
5.成品存储：
所有合格减速箱存放在成品库待出厂。
二．各零件加工工艺过程
表1-3减速箱零件加工工艺过程表
箱体
备件
铸造
车削
精磨
表1-4减速箱零件加工工艺过程表
箱盖
准备铸定
铸造
粗铣，镗，钻
精镗
表1-5减速箱零件加工工艺过程表
盖
备件
车削
表1-6减速箱零件加工工艺过程表
高速轴
备件
车削
精磨
表1-7减速箱零件加工工艺过程表
轴套
备件
车削
精磨
表1-8减速箱零件加工工艺过程表
低速轴
备件
车削
精磨
表1-9减速箱零件加工工艺过程表
低速轴大齿轮
备件
粗车，钻，铣
热处理
精磨
表1-10减速箱零件加工工艺过程表
中间轴大齿轮
备件
粗车，钻，铣
热处理
精磨
表1-11减速箱零件加工工艺过程表
垫圈8
备件
铣，钻
表1-12减速箱零件加工工艺过程表
垫圈10
备件
铣，钻
表1-13减速箱零件加工工艺过程表
通气塞
备件
车，镗
热处理
端磨
表1-14减速箱零件加工工艺过程表
圆锥销
备件
退火
车，钻，插，铣
调质
研磨
表1-15减速箱零件加工工艺过程表
起盖螺钉
备件
正火
车，铣，钻
淬火
研磨
第二章设计思路
第一节阶段结构
系统布置设计采用如下四个阶段进行：
任何一种系统设计过程都是反复迭代，逐步细化的寻求最优解的过程，工厂布置设计更是如此．设计步骤的正确与否往往是工厂布置设计能否成功的关键，系统布置设计SLP模式就是一种人们广为采用的、成功的设计方法。
系统布置设计是一种逻辑性强、条理清楚的布置设计方法，分为确定位置、总体区划、详细布置及实施4个阶段，在总体区划和详细布置两个阶段采用相同的SLP设计程序。
（1）确定位置（阶段Ⅰ）
在新建、扩建或改建工厂或车间时，首先应确定出新厂房坐落的地区位置。
在这个阶段中，首先要明确待建工厂的产品、计划生产能力，参考同类工厂确定待建工厂的规模，从待选的新地区或现有工厂中确定出可供利用的厂址。
（2）总体区划（阶段Ⅱ）。
总体区划又叫区域划分，就是在巳确定的厂址上规划出一个总体布局。
此阶段中，首先应明确各生产车间，职能管理部门、辅助服务部门及仓储部门等作业单位的工作任务与功能，确定其总体占地面积及外形尺寸。
在确定了各作业单位之间的相互关系后，把基本物流模式和区域划分结合起来进行布置。
（3）详细布置（阶段Ⅲ）
详细布置一般是指一个作业单位内部机器及设备的布置。
在详细布置阶段，要根据每台设备、生产单元及公用、服务单元的相互关系，确定出各自的位置。
（4）实施（阶段Ⅳ）
在完成详细布置设计后，经上级批准可以进行施工设计，绘制大量的详细安装图，编制搬迁，安装计划，按计划进行机器设备及辅助装置的搬迁、安装施工工作。
在系统布置设计过程中，上述4个阶段的顺序交叉进行。
在确定位置阶段，就必须大体确定各主要部门的外形尺寸，以便确定工厂总体形状柑占地面积；在总体区划阶段，就有必要对某些影响重大的作业单位进行较详细的布置。
整个设计过程中，随着阶段的进展，数据资料逐步齐全，从而能发现前期设计中存在的问题，通过调整修正，逐步细化完善设计。
在系统布置设计4个阶段中，阶段I与阶段Ⅳ由其它专业人员负责，系统布置设计人员应积极参与；阶段Ⅱ和阶段Ⅲ由系统布置设计人员来完成。
因此，可以说工厂布置包括工厂总平面布置（总体区划）及车间布置或车间平面布置（详细布置）两项内容。
第二节程序模式
在SLP程序中，一般经过下列步骤：
（1）准备原始资料在系统布置设计开始时，首先必须明确给出基本要素——产品P，产量Q、生产工艺过程R、辅助服务部门S及时间安排T等这些原始资料，同时也需要对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合并，得到最佳的作业单位划分状况。
所有这些均作为系统布置设计的原始资料。
（2）物流分析与作业单位相互关系分析针对某些以生产流程为主的工厂，物料移动是工艺过程的主要部分时，如一般的机械制造厂，物流分析是布置设计中最重要的方面；对某些辅助服务部门或某些物流量较小的工厂，各作业单位之间的相互关系（非物流联系）：
对布置设计就显得更重要；介于上述两者之间的情况，则需要综合考虑作业单位之间物流与非物流的相互关系。
物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关表来表示。
非物流的作业单位间的相互关系可以用关系密级及相互关系表来表示。
在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关表及作业单位间相互关系表综合成综合相互关系表。
（3）绘制作业单位位置相关图根据物流相关表与作业单位相互关系表，考虑每对作业单位间相互关系等级的高低，决定两作业单位相对位置的远近，得出各作业单位之间的相对位置关系，有些资料上也称之为拓朴关系。
这时并未考虑各作业单位具体的占地面积，从而得到的仅是作业单位位置相关图。
（4）作业单位占地面积计算各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。
．
（5）绘制作业单位面积相关图把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上，就形成了作业单位面积相关图。
（6）修正作业单位面积相关图只是一个原始布置图，还需要根据其它因素进行调整与修正。
此时需要考虑的修正因素包括物料搬运方式、操作方式、储存周期等，同时还需要考虑实际限制条件，如成本、安全和职工倾向等方面是否允许。
考虑了各种修正因素与实际限制条件后，对面积图进行调整，得出数个有价值的可行方案。
（7）方案评价与择优针对得到
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