山东建筑大学工业工程课程设计.docx
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山东建筑大学工业工程课程设计
山东建筑大学管理学院
工业工程综合课程设计报告
题目：
S195油泵生产厂规划设计
学期：
专业：
工业工程
班级：
小组成员及成绩
学号
姓名
出勤得分
组长评分
答辩评分
报告评分
总成绩
指导教师：
完成日期：
任务安排及评阅意见
学号
姓名
任务分工
组长评分
平时成绩
评阅意见：
课程设计成果评分
课程设计答辩评分
指导教师签字
年月日
1.S195油泵生产厂总平面布置设计
1.1基本要素分析
1.1.1分析S195油泵产品结构，绘制产品结构树
图1.1产品结构树
1.1.2编制S195油泵产品零部件明细表
表1.1.1零部件明细表
1.2产品—产量分析
1.2.1进行产品——产量分析，确定生产类型。
1、生产类型
大量生产：
是指车间及其各生产环节（工段、生产小组、工作地）在较长时期内固定地大量制造同种产品的生产类型。
成批生产：
是指车间及其各生产环节（工段、生产小组、工作地）在一定时期内重复轮番制造多种产品的生产类型。
单件生产：
是指车间及其各生产环节（工段、生产小组、工作地）在一定时期内很少重复制造同种产品的生产类型。
2、不同行业产品类型表
表1.1.2产品类型表
产品类型
零件重量（kg）
轻型零件
中型零件
重型零件
电子行业
<4.0
4.0~30.0
>30.0
机床行业
<15.0
15.0~50.0
>50.0
重型机械
<100.0
100.0~200.0
>200.0
3、生产类型划分表
表1.1.3生产类型划分表
生产类型
零件生产纲领（件/年）
重型零件
中型零件
轻型零件
单件生产
<5
<10
<100
成批生产
小批
5~100
10~200
100~500
中批
100~300
200~500
500~5000
大批
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生产
>1000
>5000
>50000
4、在进行P—Q分析的过程中，将P—Q关系绘制成P—Q曲线。
表1.1.4零部件明细表
种类
数量
泵体
690000
柱塞弹簧
690000
出油阀弹簧
690000
弹簧下座
690000
推杆体
690000
柱塞套定位螺钉
690000
图1.2.1P-Q曲线
1.2.2根据P-Q分析与布置类型的关系，决定工厂总平面布置类型
图1.2.2布置类型参考
由于产品年产量为69万件/年，故应采用的生产类型为大量生产；由上述P-Q分析图知应按成组原则布置。
1.3产品工艺过程分析
1.3.1分析给定的工艺过程卡
通过对自制件加工工艺过程、产品装配过程的分析，计算每个工艺过程阶段中加工前工件重量及产生的废料重量。
本课程设计中假设：
所有自制件的毛坯在加工为零件后，重量损失10%。
即重量为90的零件，其毛坯为100，产生废料重量为10。
表1.3各零件物料重量表
1.3.2绘制产品工艺程序图
依据各自制零件工艺过程卡，结合S195油泵的装配过程，绘制S195油泵整体工艺程序图。
（图1.2）
1.3.3绘制S195油泵的多种产品工艺过程图
图1.3.1多产品工艺过程图
图1.3.2工艺程序图
1.4物流分析
1.4.1根据多产品工艺过程图及各作业单位之间的物流量，绘制物流量从至表
说明：
在从至表中，假设相邻车间距离为1个单位。
表1.5物流量从至表
例如：
毛坯库到机加工车间的物流量为：
69*（0.744+0.024+0.0012+0.012+0.041+0.0041）=57。
其他以此类推
（外购件重量=0.9364-0.67-0.022-0.0011-0.011-0.037-0.0037=0.1916）
1.4.2根据各作业单位之间的物流量绘制物流强度汇总表（本设计中物流强度为一年的物流量）
物流强度指一定时间周期内的物料移动量。
对于相似的物料可以用重量、体积或货箱作为计量单位。
表1.6物流强度汇总表
1.4.3根据物流强度汇总表及物流强度等级划分依据，划分各作业单位之间的物流强度等级
一般物流强度用物流强度等级来表示，物流强度可分为五级，作业单位对或称为物流路径的物流强度等级应按物流路径比例或承担得物流量比例来确定。
表1.7密切程度理由表
编号
理由
1
工作流程的连续性
2
生产服务
3
物料搬运
4
管理方便
5
安全及污染
6
共用设备及辅助动力源
7
震动
8
人员联系
表1.8物流强度等级比例划分表
物流强度等级
符号
物流路线比例（%）
承担的物流量比例（%）
超高物流强度
A
10
40
特大物流强度
E
20
30
较大物流强度
I
30
20
一般物流强度
O
40
10
可忽略物流强度
U
将各作业单位对物流强度按大小排序，自大到小填入物流强度分析表中，根据物流强度分布划分物流强度等级。
表1.9物流强度分析表
物流强度分析表
序号
作业单位对
物流强度
物流量比例
物流强度等级
1
6—7
65
25.90%
E
2
1—2
57
22.71%
E
3
4—6
51.4
20.48%
I
4
2—4
50.6
20.16%
I
5
5—6
13.2
5.26%
O
6
2—3（3—2）
13
5.18%
O
7
3—4
0.76
0.30%
U
合计
250.96
100%
1.4.4根据从至表及其物流强度等级，绘制作业单位间物流相互关系图
图1.4物流相关图
进行布置时，物流相关表中物流强度等级高的作业单元之间的距离应尽量缩小，即彼此接近，而物流强度低的作业单位之间的距离可以适当加大。
1.5非物流相互关系分析
1.5.1根据S195油泵生产特点，编制密切程度理由表
表1.10密切程度理由表
编号
理由
1
工作流程的连续性
2
生产服务的频繁和紧急程度
3
物料搬运
4
监督和管理方便性
5
噪声、震动、烟尘、易燃危险品的影响
6
公用设备及辅助动力源
7
振动
1.5.2根据非物流作业单位相互关系等级划分表，及各作业单位之间的密切程度，确定密切程度等级，并绘制非物流作业单位相互关系图
一般来说，作业单位相关关系等级可划分为以下六个等级。
表1.11作业单位相互关系等级表
符号
含义
说明
比例（%）
A
Absolutelyimportant
绝对重要
2~5
E
Especiallyimportant
特别重要
3~10
I
Important
重要
5~15
O
Common
一般
10~25
U
Unimportant
不重要
45~80
X
Forbident
禁止
根据相互关系等级表，可绘制作业单位非物流相互关系表，即作业单位相互关系表。
图1.5非物流相关图
1.6作业单位综合相互关系分析
1.6.1确定物流与非物流的相对重要性
一般物流与非物流相对重要性比m:
n不超过1:
3~3:
1，当比值小于1:
3时，物流影响小，工厂布置只考虑非物流相关关系，当比值大于3:
1时，非物流影响小，工厂布置只考虑物流因素。
这里称m:
n为加权值。
本题中假设物流五非物流同等重要，故取m：
n=1:
1。
1.6.2计算所有作业单位之间的综合相互关系
表1.12综合相互关系表
综合关系计算表
序号
作业单位
关系密级
综合关系
单位1
单位2
物流加权值
非关系物流
等级
分值
等级
分值
分值
等级
1
毛坯库
机加工车间
E
3
A
4
7
A
2
毛坯库
热处理车间
U
0
U
0
0
U
3
毛坯库
半成品库
U
0
U
0
0
U
4
毛坯库
外购件库
U
0
U
0
0
U
5
毛坯库
装配车间
U
0
U
0
0
U
6
毛坯库
成品库
U
0
U
0
0
U
7
毛坯库
工装库
U
0
U
0
0
U
8
毛坯库
设备维修车间
U
0
U
0
0
U
9
毛坯库
办公楼
U
0
I
2
2
O
10
毛坯库
服务楼
U
0
U
0
0
U
11
机加工车间
热处理车间
O
1
I
2
3
I
12
机加工车间
半成品库
I
2
E
3
5
E
13
机加工车间
外购件库
U
0
U
0
0
U
14
机加工车间
装配车间
U
0
X
-1
-1
X
15
机加工车间
成品库
U
0
U
0
0
U
16
机加工车间
工装库
U
0
E
3
3
I
17
机加工车间
设备维修车间
U
0
E
3
3
I
18
机加工车间
办公楼
U
0
X
-1
-1
X
19
机加工车间
服务楼
U
0
U
0
0
U
20
热处理车间
半成品库
O
1
I
2
3
I
21
热处理车间
外购件库
U
0
U
0
0
U
22
热处理车间
装配车间
U
0
X
-1
-1
X
23
热处理车间
成品库
U
0
X
-1
-1
X
24
热处理车间
工装库
U
0
U
0
0
U
25
热处理车间
设备维修车间
U
0
E
3
3
I
26
热处理车间
办公楼
U
0
X
-1
-1
X
27
热处理车间
服务楼
U
0
X
-1
-1
X
28
半成品库
外购件库
U
0
U
0
0
U
29
半成品库
装配车间
I
2
E
3
5
E
30
半成品库
成品库
U
0
U
0
0
U
31
半成品库
工装库
U
0
U
0
0
U
32
半成品库
设备维修车间
U
0
U
0
0
U
33
半成品库
办公楼
U
0
I
2
2
O
34
半成品库
服务楼
U
0
U
0
0
U
35
外购件库
装配车间
O
1
I
2
3
I
36
外购件库
成品库
U
0
U
0
0
U
37
外购件库
工装库
U
0
U
0
0
U
38
外购件库
设备维修车间
U
0
U
0
0
U
39
外购件库
办公楼
U
0
I
2
2
O
40
外购件库
服务楼
U
0
U
0
0
U
41
装配车间
成品库
E
3
A
4
7
A
42
装配车间
工装库
U
0
U
0
0
U
43
装配车间
设备维修车间
U
0
E
3
3
I
44
装配车间
办公楼
U
0
X
-1
-1
X
45
装配车间
服务楼
U
0
U
0
0
U
46
成品库
工装库
U
0
U
0
0
U
47
成品库
设备维修车间
U
0
U
0
0
U
48
成品库
办公楼
U
0
I
2
2
O
49
成品库
服务楼
U
0
U
0
0
U
50
工装库
设备维修车间
U
0
U
0
0
U
51
工装库
办公楼
U
0
U
0
0
U
52
工装库
服务楼
U
0
O
1
1
O
53
设备维修车间
办公楼
U
0
U
0
0
U
54
设备维修车间
服务楼
U
0
U
0
0
U
55
办公楼
服务楼
U
0
O
1
1
O
1.6.3综合相关关系等级划分
表1.13综合相关关系等级划分比例
关系等级
符号
作业单位对比例（%）
绝对重要
A
1~3
特别重要
E
2~5
重要
I
3~8
一般
O
5~15
不重要
U
20~85
不希望靠近
X
0~10
1.6.4经调整建立综合相关关系表
图1.6综合相互关系图
1.7作业单位位置相关关系分析
在作业单位综合相关关系分析完成后，可以绘制作业单位位置相关图，即用图例、符号、数字、颜色表示各个作业单位之间的相互关系。
在绘图时可以不直接去考虑各作业单位的建筑物占地面积及其外形几何形状，而是从各作业单位间相互关系密切程度出发，安排各作业单位之间的相对位置，即根据综合相互关系级别高低按A、E、I、O、U、X级别顺序先后确定不同级别作业单位位置。
关系密切程度高的作业单位之间距离近，关系密切程度低的作业单位之间距离远，由此形成作业单位位置相关图。
所用的图例符号包括两方面：
作业单位位置之间的相互关系用相互之间的连线类型表示，用不同颜色绘制的连线来表示单位之间的关系密级，以使图形更加直观。
表1.71流程图的表示方法
符号
说明
颜色
用线条表示
成型或加工区
绿
装配（包括分装和拆卸）
红
与运输有关的活动或区域
橘黄
搬动区
橘黄
储存区及仓库
浅黄
卸货及停放区
浅黄
检验、检测、校核区
篮
服务及辅助作业
篮
办公室或建筑物、建筑设施
棕（灰）
评级级评价时，相对重要性或数量等级的图例符号
表1.7.1各等级图例符号
等级
分数值
线条数
密切程度
颜色规范
A
4
绝对必要
红
E
3
特别重要
橘黄
I
2
重要
绿
O
1
一般
篮
U
0
无
不重要
无
X
-1
不希望
棕
XX
-2，-3，-4
极不希望
黑
绘制作业单位位置相关图的过程是一个逐步求精的过程,整个过程要条理清楚，系统性强，一般应按下列步骤进行：
（1）从作业单位综合相关关系表出发，求出个作业单位的综合接近程度，并按其高低将单位排序；
（2）按图幅大小，选择单位距离长度，并规定关系密切为A级的作业单位对之间的距离为一个单位距离长度，E级的单位距离长度最长，以此类推；
（3）从作业单位综合相互关系表中，取出密切级为A级的作业单位对，并将所涉及到的作业单位按综合接近程度分值高低排序，得到作业单位序列Ak1、Ak2、…、Akn，其中下表为综合接近程度排序序号，且有k1（4）将综合接近程度分值高的作业单位Ak1布置在布置图的中心位置；
（5）按Ak2、Ak3、…、Akn的顺序，依次把这些作业单位布置在图中。
布置时应随时检查待布置作业单位与图中已布置的作业单位之间的关系密级，选择适当的位置进行布置，出现矛盾时,应修改原有布置，用不同的连线类型表示不同作业单位之间的关系密级；
（6）按E、I、O、U、X、XX关系密级顺序选择当前处理的关系密级，假设为F；
（7）从作业单位综合相互关系表中取出当前处理的关系密级F涉及到的作业单位对，并将所涉及的作业单位按综合接近程度分值高低排序，得到作业单位序列Ak1、Ak2、…、Akn；
（8）检查Ak1、Ak2、…、Akn是否已在布置图中出现，若出现，则要进一步查看作业单位位置是否合理，若不合理，则要修改原有位置，然后从序列中删除已出现的作业单位，得到需要布置的作业单位序列Ak1’、Ak2’、…、Akn’；
（9）按Ak1’、Ak2’、…、Akn’顺序依次把作业单位布置道图中，布置时应随时检查待布置作业单位与图中已布置的作业单位之间的关系密级，选择适当的位置进行布置，出现矛盾时,应修改原有布置，用不同的连线类型表示不同作业单位之间的关系密级；
（10）若F为XX，则布置完毕，得到了作业单位位置相关图，否则取F为F下一关系密级，重复步骤（7）—（10）。
在绘制作业单位位置相关图时，设计者一般要绘制6~8次图，每次不断增加作业单位和修改其布置，最后才能达到满意的布置。
（位置相互关系为图1.6）
1.8绘制作业单位面积相关图
作业单位关系图法是一种系统而规律的方法，可用以有效布置作业单位的平面。
这一方法通常分两个阶段：
第一阶段为确定各作业单位的相对位置；第二阶段再根据各作业单位的应有面积画出真实的平面布置图。
对机加工车间的面积的计算：
机加工车间的计算我们按照每台机器的占地面积与工人操作面积，过道面积，机器距离墙边与工厂车间支柱距离进行考虑，详细数据见表1.8.3。
图1.6作业单位位置相互关系图
表1.8.1设备数的计算
车间
设备
机加工
C616
日产量/件
工时/分
总工时/分
日工作时间/分
台数
总设备数
2760
10
27600
420
66
386
2760
3
8280
420
20
2760
8
22080
420
53
2760
4
11040
420
27
2760
10
27600
420
66
2760
3
8280
420
20
2760
5
13800
420
33
2760
4
11040
420
27
2760
4
11040
420
27
2760
3
8280
420
20
2760
4
11040
420
27
机加工
C336-1
2760
12
33120
420
79
284
2760
3
8280
420
20
2760
5
13800
420
33
2760
10
27600
420
66
2760
10
27600
420
66
2760
3
8280
420
20
机加工
C366
2760
4
11040
420
27
27
机加工
X6012
2760
4
11040
420
27
27
机加工
X52K
2760
4
11040
420
27
47
2760
3
8280
420
20
机加工
X62W
2760
3
8280
420
20
20
机加工
钳工台
2760
3
8280
420
20
142
2760
2
5520
420
14
2760
3
8280
420
20
2760
3
8280
420
20
2760
3
8280
420
20
2760
2
5520
420
14
2760
3
8280
420
20
2760
2
5520
420
14
机加工
绕簧机
2760
3
8280
420
20
40
2760
3
8280
420
20
机加工
磨簧机
2760
3
8280
420
20
20
机加工
Z4112-3
2760
4
11040
420
27
54
2760
4
11040
420
27
机加工
Z512-1
2760
3
8280
420
20
80
2760
3
8280
420
20
2760
3
8280
420
20
2760
3
8280
420
20
机加工
B650
2760
5
13800
420
33
33
机加工
专用钻床
2760
3
8280
420
20
20
机加工
橫研机
2760
5
13800
420
33
33
机加工
清洗机
2760
1
2760
420
7
21
2760
2
5520
420
14
机加工
M1050A
2760
2
5520
420
14
14
机加工
Z15-A
2760
4
11040
420
27
27
机加工
专用铣床
2760
3
8280
420
20
20
机加工
M1040
2760
3
8280
420
20
20
机加工
5T压力机
2760
3
8280
420
20
20
机加工
砂轮机
2760
2
5520
420
14
14
机加工
台钻
2760
2
5520
420
14
14
热处理
热处理炉
2760
1
2760
420
7
1
2760
4
11040
420
27
2760
1
2760
420
7
2760
1
2760
420
7
2760
1
2760
420
7
注：
每批100件，一批零件热处理需一分钟，总共需要256分钟，小于420分
表1.8.2各设备间隔
对毛坯库与外购件库面积的计算:
对这两个仓库的面积的计算主要依靠的是荷重计算法，荷重计算法的参数在表格中，详细面积见如下表格。
表1.8.4毛坯库面积计算
表1.8.5外购件库面积计算
表1.8.3机加工车间面积计算
对热处理车间面积计算：
对热处理炉的面积的计算，工人操作空间过道等进行估算，详细数据见下表。
表1.8.6热处理车间面积计算
对装配车间的面积进行计算：
1、绘制流程图
图1.6.1流程图
2、计算生产节拍：
日产量=690000/250=2760件
日产量=690000/250=2760件
C=8*60*60s/2760=10.43s
计算工位数：
N=127.69/10.43=12.24≈13
所以，装配车间的工人人数为13。
竖过道宽1.5m,横过道宽2m;
每个工位宽1.5m，长1m；
传送带宽1.5m。
详细面积见如下表格：
表1.8.7装配车间面积计算
装配车间
13个工位（4个一列）
面积1.5㎡/个
工作台间距与墙之间距离1.5㎡
每列占地：
1.5*7=10.5㎡
总10.5*4=42㎡
传送带占地面积10.5㎡/个
总
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