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2天
（5）答辩。
指导教师：
2012年12月21日
专业负责人：
201年月日
学院教学副院长：
第1章概述
1.1潍坊远航机油泵厂简介
潍坊远航机油泵厂是一家专业研发和生产机油泵的公司，公司专业生产单缸柴油机机油泵、单缸齿轮泵、柴油机机油泵、单缸机油泵等各种大型柴油机机油泵，产品质量一流，价格合理，在同行业中处于领先水平，多年来，受到客户一致认可和好评。
潍坊远航机油泵厂拥有专业的机油泵研发团队和生产设备，研发产品的技术水平达到同行业的先进水平，是自主研发能力最强的机油泵制造企业之一。
潍坊远航机油泵厂将为客户提供最优质的产品和服务为宗旨，多年来，不断为客户提供最优解决方案，公司生产的热油泵品种齐全、质量优，产品畅销全国，远销东南亚地区，国内享有一定声誉，博得用户好评。
潍坊远航机油泵厂是专业生产柴油机机油泵的企业，公司的生产的型号有：
S1115、S195、T195、KM160四个系列。
公司的产品主要应用于各种单缸柴油机等各种柴油机机油泵上的主要产品，很好的控制了出油量和压力等方面。
公司的总部设在山东省潍坊市，公司有完善的质量和管理体系。
1.2设计背景
随着市场经济的发展，公司不断的改革深入，企业发展迅速。
几年来，随着企业改革的推行，生产成本降低，产品质量提高，生产工艺也有很大改善，公司取得了极大的经济效益，产品技术程度达到顶级水平，所以公司准备增大生产扩建一个新厂区。
新厂占地面积为20000m2。
厂区南北长为200m，东西宽为100m，所处地理位置如图1.1所示。
该厂职工人数300人，计划改建成年产10000件柴油机机油泵的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。
1.3工厂布置的目标
任何一种系统的设计工作必须具备4个目标，即可行性、经济性、安全性和柔性。
一家工厂就是一个复杂的生产系统，因此，工厂设计当然应追求这4个目标。
对于工厂布置来说，主要表现在：
（1）必须满足生产工艺过程的需要（可行性）。
（2）减少物料搬运（经济性）。
（3）减少设备投资（经济性）。
（4）提高在制品的周转率（经济性）。
（5）充分利用现有空间（经济性）。
（6）有效发挥人力及设备的生产能力（经济性）。
（7）生产系统必须具备较大的加工范围，适应多种产品的生产。
当产品品种变化时，生产系统调整要简便（柔性）。
（8）维持良好的工作环境，确保操作人员舒适安全地工作（安全性）。
1.4工厂布置的基本设计原则
为了达到上述的工厂布置目标，在根据当地规划要求确定适当的厂址位置的前提下，应根据下列原则进行工厂布置。
（1）满足生产要求，工艺流程合理工厂总体布局应满足生产要求，符合工艺过程，减少物流量，同时重视各部门之间的关系密切程度。
具体布置模式有两种：
① 按功能划分厂区，即将工厂的各部门按生产性质、卫生，防火与运输要求的相似性，将工厂划分为若干功能区段。
如中、大型机械工厂的厂区，可划分为加工装配区，备料（热加工）区，动力区、仓库设施区及厂前区等。
这种布置模式的优点是各区域功能明确，相互干扰少，环境条件好，但是，这种布置模式难以完全满足工艺流程和物流合理化的要求。
② 采用系统布置设计模式，即按各部门之间物流与非物流相互关系的密切程度进行系统布置，因此可以避免物料搬运的往返交叉，节省搬运时间与费用。
（2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直工厂总平面布置要与工厂内部运输方式相适应。
根据生产产品产量特点，可以采用铁路运输、道路运输、带式运输或管道运输等。
根据选定的运输方式，运输设备及技术要求等，合理地确定运输线路及与之有关的部门的位置。
厂内道路承担着物料运输，人流输送，消防通行的任务，还具有划分厂区的功能；
道路系统的布局对厂区绿化、美化，排水设施布置，工程管线铺设，也有重大影响。
工厂内部运输方式，道路布局等应与厂外运输方式相适应，这也是工厂总平面布置应给予重视的问题。
（3）合理用地节约用地是我国的一项基本国策。
工业企业建设中，在确保生产和安全的前提下，应尽量合理地节约建设用地。
在工厂总平面布置时可以采取如下措施：
① 根据运输、防火、安全，卫生、绿化等要求，合理确定通道宽度以及各部门建筑物之间的距离，力求总体布局紧凑合理。
② 在满足生产工艺要求的前提下，将联系密切的生产厂房进行合并，建成联合厂房。
此外，可以采用多层建筑或适宜的建筑物外形。
③ 适当预留发展用地。
（4）充分注意防火、防爆、防振与防噪声安全生产是工厂布局首先要考虑的问题，在某些危险部门之间应留出适当的防火、防爆间距。
振动会影响精密作业车间的生产，因此精密车间必须远离振源或采用必要的隔振措施。
如机械厂的精加工车间及计量部门应远离锻造车间或冲压车间。
噪声不仅影响工作，而且还会摧残人的身体健康。
因此，在工厂总平面布置时要考虑防噪声问题，一是可以采取隔音措施，降低噪声源发出的噪声级；
二是可以采取使人员多的部门远离噪声源的方法。
（5）利用风向、朝向的自然条件，减小环境污染生产中产生的有害烟雾和粉尘会严重影响工作人员的身体健康，并会造成环境污染。
进行工厂总平面布置前，必须了解当地全年各季节风向的分布和变化转换规律，绘制成风向图。
另外，建筑物的朝向也是工厂总平面布置时应注意的问题，特别是对日照、采光和自然通风要求较高的建筑物，更应注意这个问题。
（6）充分利用地形、地貌、地质条件。
（7）考虑建筑群体的空间组织和造型，注意美学效果。
（8）考虑建筑施工的便利条件。
上述设计原则涉及面非常广，往往存在相互矛盾的情况，应结合具体条件分别考虑。
1.5工厂布置方法
由于工厂布置中需要考虑的因素很多，其中很大一部分因素不能用定量的方法表示，而且工厂布置又是多目标的，往往存在相互矛盾的要求。
因此，许多布置都依赖于设计人员的经验，否则无法确保布置成果的合理性。
而良好的布置设计与拙劣的布置设计之间的实际施工费用相差无几，但两者日后生产作业的效率、质量、成本与安全却有极大的不同。
如何确保工厂布置合理、延长布置方案的使用寿命周期，是工厂布置设计人员长期以来一直探索的课题。
美国R.Muther提出的系统布置设计SLP法提供了一整套具有清晰条理性和严密逻辑性的分析方法。
SLP法采用作业单位间关系密级与相互关系表、图来研究各种因素对布置设计的影响，使布置设计由定性阶段发展到了定量阶段，受到广大设计人员的欢迎，在许多领域都得到了广泛应用。
第2章
基本要素分析
2.1产品P
柴油机机油泵的基本结构如图2-1所示，由23个零、组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列在表2-2中。
柴油机机油泵上的标准件、异形件如垫圈、键等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。
生产出的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。
定期订购的标准件和外协件均放在半成品库。
所有组装出的柴油机机油泵均需进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试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%。
图2-1柴油机机油泵装配图
表4-1零件明细表
工厂名称：
柴油机机油泵厂
产品名称
柴油机机油泵
产品代号
2B
计划年产量
10000件
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
尺寸
单件重量（kg）
说明
1
泵体
√
HT200
10000
2
前泵盖
0.4
3
后泵盖
0.45
4
从动齿轮
45
0.3
5
齿轮轴
0.55
6
螺母M16×
1.5
A3
0.01
7
垫圈16
65Mn
0.005
8
键5×
18.6
9
斜齿轮
0.5
10
主动轴轴套
ZQSn5
20000
11
垫片
纸板
0.0005
12
螺栓M8×
75
60000
0.05
13
垫圈8
14
螺母M8
0.006
15
从动轴轴套
35
16
从动轴
0.25
17
销Ф5×
40000
18
调节塞
19
螺母M18×
20
垫圈Ф18
21
弹簧
22
钢球Ф7/8”
GCr6
表4-2作业单位建筑物汇总表
作业单位名称
用途
建筑面积（m2）
结构形式
备注
原材料库
储存钢材、铸锭
30×
40＝1200
铸造车间
铸造
12×
25＝300
锻造车间
锻造
热处理车间
热处理
15×
20＝300
机加工车间
车、铣、钻、滚齿
20×
36＝720
精密车间
镗削、磨削、剃齿
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
装配车间
装齿轮泵
40＝600
性能测试室
测密封、测功率
20＝240
成品库
成品储存
40×
25＝1000
办公服务楼
办公室、食堂等
50×
60＝3000
设备维修车间
机床维修
调试返修车间
调试及返修
10×
10＝100
车库
停车
2.2产量Q
产品的生产规模就是产品的生产纲领，即年产量。
产品的年产量主要取决于对市场的需求的预测，同时也要考虑投资的可行性。
对于多品种成批生产的厂家，为简化设计，一般从纵多产品选定一代表产品。
代表产品的考虑因素主要有以下三点：
代表产品与被代表产品是同类型的产品，基本结构应尽可能相似，选定代表产品是该生产设施建设后生产数量较多的产品；
同类产品中若年产量较为接近，则应选取纵多尺寸的产品为代表产品。
经计算，本公司所生产的产品的年产量为10000件。
2.3生产工艺过程R
不同的生产类型应采取不同的设备布置形式。
对于大量生产，多采用专用设备及专用工艺装备，按工艺过程顺序排列设备，形成高效的流水生产线；
对于单件小批生产，设备按其类型及功能集中布置，以获得向的适应性，工厂生产车间的划分也是在此基础上实现的；
对于成批生产，特别是按成组方式组织生产的情况，设备布置相当复杂，与产品生产工艺过程―零部件加工、装配工艺过程密切相关。
此外，工厂生产的产品多数情况下都是经网络状的多条工艺过程制造出来的，各条工艺过程往往互不相干，因此常由不同的生产车间来完成。
也就是说，工艺过程决定了生产车间的划分状况，其他辅助服务部门的设置也大多受生产工艺过程的影响。
产品的工艺过程是由产品的组成、零件的形状与加工精度要求、装配要求、现有加工设备与加工方法等因素决定的，必须在深入了解产品组成、各部分加工要求后，才能制定出切实可行的加工工艺过程。
表4-3柴油机机油泵零件加工工艺过程表
件号
计划年产量（件）
年产总量（t）
泵体
工序内容
工序材料利用率（%）
备料
成型
65
回火
铣、粗镗
80
精密加工车间
精镗
90
半成品库
暂存
表4-4柴油机机油泵零件加工工艺过程表
年产量（件）
60
铣、钻、粗镗
铣、精镗
表4-5柴油机机油泵零件加工工艺过程表
4.5
表4-6柴油机机油泵零件加工工艺过程表
锻压车间
70
车、钻、滚齿
剃齿
淬火
表4-7柴油机机油泵零件加工工艺过程表
5.5
车、滚齿、磨
剃、精磨
调质
表4-8柴油机机油泵零件加工工艺过程表
表4-9柴油机机油泵零件加工工艺过程表
ZQSn5-5-5
0.1
车、镗
精车、精镗
表4-10柴油机机油泵零件加工工艺过程表
从动轴轴套
粉末冶金
0.2
表4-11柴油机机油泵零件加工工艺过程表
2.5
机加工
车、磨
精密加工
精车、精磨
2.4辅助服务部门S
在实施系统布置工作以前，必须对生产系统的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、只能管理部门、生活服务部门及仓储部门等；
可以把除生产车间以外的所有作业单位统称为辅助服务部门S，包括工具、危险、动力、收货、发运、铁路专用线路、办公室、食堂等，这些作业单位构建生产系统的生产支持系统部分，在某种意义上加强了生产能力。
有时辅助服务部门的占地总面积接近甚至大于生产车间所占面积，所以布置设计时应给与足够重视。
2.5时间安排T
时间要素是指再什么时候、用多少时间产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数。
在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需要各类设备的数量、占地面积的大小及操作人员的数量来平衡各工序的生产时间。
第3章
物流分析
3.1概述
据资料统计分析，产品制造费用的20%～50%。
是用作物料搬运的，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右。
工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。
也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计中最为重要的目标之一。
因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态做出深入的分析。
3.2产品工艺过程分析
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图中序号分别是：
1-原材料库，2-铸造车间，3-锻造车间，4-热处理车间，5-机加工车间，6-精密车间，7-标准间、半成品库，8-装配车间，9-性能测试室，10-成品库，11-办公室、服务楼，12-设备维修车间，13-调试返修车间，14-车库。
1）各自制零部件工艺过程图：
图3-1泵体工序过程图（单位:
t）图3-2前泵盖工序过程图（单位：
t）
图3-3后泵盖工序过程图（单位：
t）图3-4从动齿轮工序过程图（单位：
图3-5齿轮轴工序过程图（单位：
t）图3-6斜齿轮工序过程图（单位：
图3-7主动轴轴套工序过程图（单位：
图3-8从动轴轴套工序过程图（单位：
图3-9从动轴工序过程图（单位：
2）产品总的工艺过程图
综合以上的各零件工序过程图，按照零件的装配顺序，得到柴油机机油泵的产品工艺过程图如下：
图3-10柴油机机油泵厂生产工艺过程图（单位：
3）从至表
当研究的产品、零件或物料品种数量非常多时，用从至表研究物流状况非常方便，从至表是一个方阵表格，以一定顺序按丘排列物料移动的起始作业单位（工序），以相同顺序按到排列物料移动的终止作业单位（工序），行、列相交的方格中记录从起始作业单位到终止作业单位的各种物料搬运量的总和，有时也可同时注明物料种类代号。
当物料沿着作业单位排列顺序正向移动时，即没有倒流物流时，从至表中早有上三角方阵有数据，这是一种理想状态。
当存在物流倒流现象时，倒流物流量出现在从至表中的下三角方阵中，此时，从至表中任何两个作业单位之间总物流量（物流强度）等于正向物流量与逆向（倒流）物流量之和。
其中：
1-原材料库，2-铸造车间，3-锻造车间，4-热处理车间，5-机加工车间，6-精密车间，7-标准间、半成品库，8-装配车间，9-性能测试室，10-成品库，11-办公室、服务楼，12-设备维修车间，13-调试返修车间,14-车库。
表3-1从至表
至
从
热处理间
机加工间
半成品间
装配间
测试间
办公楼
维修间
返修间
41.05
26.78
3.89
25.7
锻造间
18.75
44.45
38.66
18.8
39.77
测试车间
升级会员 