减速器厂总平面布置设计.doc
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物流与设施规划课程设计说明书
课程设计
课程名称：
物流与设施规划课程设计
设计题目：
减速器厂总平面布置设计
学院：
机电工程学院
专业：
工业工程
年级：
2008级
学生姓名：
指导教师：
日期：
2011-6-27
教务处制
课程设计任务书
机电工程学院工业工程专业2008年级
学生姓名：
课程设计题目：
减速器厂总平面布置设计
课程设计主要内容：
物流与设施规划课程设计的主要目标是培养学生如何分析、发现现有生产厂布置方面存在的问题，并加以改善的工作能力，以及掌握完整的系统布置设计方法。
针对给定的工厂实例，完成下列工作：
（1）产品分析，产品—产量分析，确定生产类型。
（2）生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。
（3）进行物流分析，得到物流相关表。
（4）进行作业单位相互关系分析，得到作业单位相互关系表。
（5）将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，求出作业单位综合相互关系表。
（6）绘制作业单位位置相关图。
（7）绘制作业单位面积相关图。
（8）用SLP或关系工作表法绘制二套布置方案并进行评价比较，得出最佳方案。
设计指导教师（签字）：
教学基层组织负责人（签字）：
年月日
目录
第一章减速器的工作原理及结构特点 4
1.1减速器的工作原理 4
1.2减速器制造厂的结构特点 4
第二章系统布置设计（SLP） 4
2.1产品——产量分析 4
2.2零件图 4
2.3作业单位划分 6
2.4零件生产工艺过程，绘制工艺过程图 6
2.5绘制产品总工艺过程图 7
第三章物流分析 13
3.1确定从至表 13
3.2物流强度分析 14
3.2.1计算物流量 14
3.2.2划分物流强度等级 14
3.2.3物流相关表 16
第四章作业单位互利关系分析 17
4.1作业单位相互关系等级的划分 17
4.2建立非物流作业单位相互关系表 18
第五章作业单位综合相互关系分析 19
5.1作业单位间综合相互关系计算 19
5.2作业单位综合相关表 20
第六章工厂平面布置 22
6.1综合接近程度排序表 22
6.2绘制作业单位位置相关图 23
6.3绘制作业单位面积相关图 24
6.4绘制工厂总平面布置图 24
第七章方案的评价与选择 25
7.1工厂布置方案一 26
7.2工厂布置方案二 27
第一章减速器的工作原理及工厂结构特点
1.1减速器的工作原理
减速器一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入制动器轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比
1.2减速器制造厂的结构特点
生产一种产品不是单一一个部门（车间）就能完成的，他需要多个部门（车间）相互协作和配合。
每个部门（车间）都是企业正常运作生产、正常运营的不可分割的组成部分，每个部门（车间）都承担着各自不同的人物及其特定职能，各部门（车间）相互独立又相互联系。
本厂各部门（车间）的组成和职能如下：
1、生产部门：
本部门主要负责企业的生产和加工任务，包括铸造车间，锻造车间，热处理车间，机加工车间，精加工车间，装配车间及维修车间。
2、存储部门：
本部门主要负责原材料，标准件，半成品件存放，包括原材料库，半成品库和成品库。
3、生产管理部门：
主要负责研发新产品，生产调度，生产安全，后勤等，包括办公区，车库，生活区
第二章系统布置设计（SLP）
2.1产品——产量分析
企业生产的产品品种的多少以及每种产品质量的高低，决定着企业的生产类型，进而影响企业的设备，建筑布置形式。
根据材料知，待分配布置设计的减速器厂产品年产量为110000，属大批量生产。
2.2零件图
图2—1减速器零件图
表2—1减速器零部件明细表
工厂名称：
减速器厂
产品名称
减速器
产品
代号
110
计划年产量
100000
共2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
总量
39
垫圈
√
65Mn
200000
0.004
800
38
螺母
√
Q235
200000
0.011
2200
37
螺栓
√
Q235
300000
0.032
9600
36
销
√
35
200000
0.022
4400
35
防松垫片
√
Q215
100000
0.010
1000
34
轴端盖圆
√
Q235
100000
0.050
5000
33
螺栓
√
Q235
200000
0.020
4000
32
通气器
√
Q235
100000
0.030
3000
31
视孔盖
√
Q215
100000
0.050
5000
30
垫片
√
橡胶纸
100000
0.004
400
29
机盖
√
IIT200
100000
2.500
250000
28
垫圈
√
65Mn
600000
0.006
3600
27
螺母
√
Q235
600000
0.016
9600
26
螺栓
√
Q235
600000
0.103
61800
25
机座
√
HT200
100000
3.000
300000
24
轴承
√
200000
0.450
9000
23
挡油圈
√
Q215
200000
0.004
800
22
毡封油圈
√
羊毛毡
100000
0.004
400
21
键
√
Q275
100000
0.080
8000
20
定距环
√
Q235
100000
0.090
9000
19
密封盖
√
Q235
100000
0.050
5000
18
可穿透端盖
√
HT150
100000
0.040
4000
17
调整垫片
√
08F
200000
0.004
400
16
螺塞
√
Q235
100000
0.032
320
15
垫片
√
橡胶纸
100000
0.004
400
14
游标尺
√
100000
0.050
5000
13
大齿轮
√
40
100000
1.000
100000
12
键
√
Q275
100000
0.080
8000
11
轴
√
Q275
100000
0.800
80000
10
轴承
√
200000
0.450
90000
9
螺栓
√
Q235
2400000
0.025
60000
8
端盖
√
HT200
100000
0.050
5000
7
毡封油圈
√
羊毛毡
100000
0.004
400
6
齿轮轴
√
Q275
100000
1.400
140000
5
键
√
Q275
100000
0.040
4000
4
螺栓
√
Q235
1200000
0.014
16800
3
密封盖
√
Q235
100000
0.020
2000
2
可穿透端盖
√
HT200
100000
0.040
4000
1
调整垫片
√
08F
200000
0.010
2000
任何物料在其加工过程中都可以分为以下五种状态：
（1）加工：
处于成型、处理、装配和拆卸等操作的过程
（2）搬运：
处于移动或运输过程
（3）检验：
处于计数、检验、校核等过程
（4）等待：
等待其他操作的完成过程
（5）储存：
处于存储状态
减速器的零件较多，但大多数为标准件。
标准件全部外购，总的工艺过程可分为零件的加工和外购、半成品暂存、标准件暂存、组装、成品检验、产品储存等阶段。
2.3作业单位划分
根据减速器的结构工艺特点，共划分11个作业单位，分别承担原材料储存、备料、热处理、加工与装配、产品检验、生产管理等各项任务。
表2—2作业单位建筑汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积（m2）
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
12×30
露天
2
铸造车间
铸造
12×24
3
热处理车间
热处理
12×12
4
机加工车间
车、铣、钻
12×36
5
精密车间
精镗、磨销
12×36
6
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
12×24
7
组装车间
组装变速器
12×36
8
锻造车间
铸造
12×24
9
成品库
成品储存
12×12
10
办公、服务楼
办公室、食堂等
80×60
11
设备维修车间
机床维修
12×24
2.4零件生产工艺过程，绘制工艺过程图
由零件明细表知，该减速器有9种零件需要自制，分别为箱盖、闷盖、齿轮轴、透盖、挡油环、齿轮、轴、箱座、套筒。
其加工工艺如下：
表2—3机盖加工工艺过程表
产品名称：
机盖
零件号：
29
材料：
HT200
单件重：
2．500kg
计划年产量：
100000
年产总质：
250000kg
序号
作业单位名称
工序内容
材料利用率
1
原材料库
备料
（398596.939）
2
铸造车间
铸造
80（318877.551）
3
机加工车间
铣、镗、钻
80（255102.041）
4
精加工车间
精铣、磨
98（250000）
5
半成品库
暂存
（250000）
表2—4机座加工工艺过程表
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
100000
300000kg
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
（478316.327）
2
铸造车间
铸造
80（382653.061）
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
80（306122.449）
4
精密车间
精铣、镗
98（300000）
5
半成品库
暂存
300000
表2—5大齿轮加工工艺过程表
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
100000
100000
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
（159438.776）
2
锻造车间
锻造
80（127551.02）
3
机加工车间
粗铣、镗、钻
80（102040.816）
4
热处理车间
渗碳淬火
（102040.816）
5
机加工车间
磨
98（100000）
6
半成品库
暂存
100000
图2—2机盖和机座加工工艺过程
图2—3大齿轮和轴加工工艺过程
图2—4齿轮轴和端盖加工工艺过程
表2—5轴加工工艺过程表
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
100000
80000
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
（107411.386）
2
机加工车间
粗车、磨、铣
80（85929.1085）
3
精密车间
精车
95（81632.6531）
4
热处理车间
渗碳淬火
（81632.6531）
5
机加工车间
磨
98（80000）
6
半成品库
暂存
80000
表2—6齿轮轴加工工艺过程表
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
1．400
100000
140000
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
（187969.925）
2
机加工车间
粗车、磨、铣
80（150375.94）
3
精密车间
精车
95（142857.143）
4
热处理车间
渗碳淬火
（142857.143）
5
机加工车间
磨
98（140000）
6
半成品库
暂存
140000
表2—7端盖加工工艺过程表
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
0．050
100000
5000
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
（10416.6667）
2
铸造车间
铸造
60（6250）
3
精密车间
精车
80（5000）
2.5绘制产品总工艺过程图
图2—5减速器总工艺过程图
第三章物流分析
物流分析是工厂平面布置的基础，根据统计资料分析，物流搬运费用占产品制造费用的20%~50%，而物料搬运工作量直接与工厂不知情况有关。
有效的布置大约能减少搬运费用30%左右。
工厂布置的优劣是决定生产成本的关键因素之一。
因此，满足生产工艺过程的前提下，减少物料搬运工作是工厂布置设计的重要目标之一。
3.1确定从至表
当研究产品、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简单。
从至表是一张方格图，从至表的左边为“从”边，用作业单位表示，从上到下按生产顺序排列；上边为“至”边，也用作业单位表示，从左到右按生产顺序排列。
行、列相交互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总和，有时也注明物料种类代号。
至
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
合计
从
1
912342
305525
195312
1413179
2
729874
729874
3
95889
125000
220889
4
125000
550942
220000
895942
5
81632
655000
736632
6
875000
1214920
2089920
7
1214920
1214920
8
156250
156250
9
0
11
1214920
1214920
合计
912342
206632
1287538
675942
875000
875000
195312
2429840
1214920
1214920
表3—1减速器加工过程从至表
表中数字分别作业单位的代号：
1—原材料库，2—铸造车间，3—热处理车间，4—机加工车间，5—精加工车间，6—半成品库，7—装配车间，8—锻造车间，9—成品库，11—设备维修车间
3.2物流强度分析
3.2.1计算物流量
（1）计算各作业单位之间的物流量。
根据产品的总工艺过程图，统计各作业单位间的物流强度，当物流方向逆向时，物流强度为正向、逆向物流强度之和。
（2）绘制物流强度汇总表和物流分析表。
根据计算的物流强度，填写物流强度汇总表，并对作业单位对间的物流强度大小进行排序，之后按物流强度分布比例划分物流强度等级
3.2.2划分物流强度等级
将各作业单位对的物流强度按自大到小排序，根据物流强度分布比例划分物流强度等级。
作业单位对或称为物流线路的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。
表3—2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（%）
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
一般物流强度
O
40
10
特高物流强度
E
20
30
可忽略搬运
U
较大物流强度
I
30
20
O
经统计该厂各作业单位对的年物流强度数据如表3—3
表3—3减速器物流强度汇总表
序号
作业单位物流线路图
物流强度
所占百分比（%）
物流强度等级
1
1—2
912342
12.23
E
2
1—4
305525
4.1
I
3
1—8
195312
2.62
O
4
2—4
729874
9.79
E
5
3—4
95889
1.29
O
6
3—5
125000
1.68
O
7
4—3
125000
1.68
O
8
4—5
550942
7.39
I
9
4—6
220000
2.95
O
10
5—3
81632
1.09
O
11
5—6
655000
8.78
E
12
6—7
875000
11.73
E
13
7—11
1214920
16.29
A
14
8—4
156250
2.1
O
15
11—9
1214920
16.2
A
总物流强度
7457606
100
根据表3—3和表3—4可划分出减速器生产的物流强度等级，该物流强度等级划分比例如表3—4
表3—4减速器生产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（%）
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
13.33
一般物流强度
O
40
46.67
特高物流强度
E
20
26.67
可忽略搬运
U
较大物流强度
I
30
13.33
3.2.3物流相关表
表3—5减速器生产物流强度相关表
第四章作业单位互利关系分析
4.1作业单位相互关系等级的划分
根据SLP指导思想，每个项目中重点考虑的因素不应超过8~10个。
确定了作业单位相互关系密切程度的影响因素后，就可以做出各作业单位间关系密切程度等级，在SLP中作业单位间相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X，其含义与比例如表4—1
表4—1作业单位相互关系等级
符号
含义
说明
比例（%）
符号
含义
说明
比例（%）
A
绝对重要
2~5
O
一般密切程度
10~25
E
特别重要
3~10
U
不重要
45~80
I
重要
5~15
X
负的密切程度
不希望接近，酌情而定
对本厂而言，作业单位相互关系影响因素主要有以下八个方面，如表十七所示。
表4—2作业单位关系密切程度基准表
序号
理由
1
工作流程的连续性
2
物料搬运
3
生产服务
4
安全污染
5
管理方便
6
人员移动
7
噪声、烟尘
8
信息传递
4.2建立非物流作业单位相互关系表
根据表4—1和表4—2建立减速器生产非物流强度关系表
表4—3减速器生产非物流强度相关表
由作业单位非物流相互关系表可以得出作业单位相互关系等级表，如表4--4所示。
表4—4作业单位相互关系等级
相互关系等级
含义
所占个数
作业单位对比例（%）
A
绝对重要
3
5.45
E
特别重要
5
9.09
I
重要
10
18.18
O
一般密切程度
8
14.55
U
不重要
24
43.64
X
负的密切程度
5
9.09
第五章作业单位综合相互关系分析
从表3--5和表4--3可知，减速器厂作业单位物流关系与非物流关系不一致，为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将量表合并再进行判断分析。
加权值选择：
加权值大小反应工厂布置时考虑因素的侧重点，对于本厂加权值选为m:
n=2:
1
5.1作业单位间综合相互关系计算
经计算，本厂各作业单位间综合相互关系如下表
表5—1作业单位综合相互关系计算表
序号
作业单位对
关系密切程度
综合关系
物流关系（加权值：
2）
非物流关系（加权值：
1）
等级
分值
等级
分值
分
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