变速箱厂布置设计

1班级：09 工业工程一班成员：刘剑 吕岳林 李春禹杨广 李永新 孙彦辉指导教师：王晶23目录一、产品物流量分析3二、产品工艺过程分析3三、物流分析8四、作业单位非物流相互关系分析11五、作业单位综合相互关系分析12六、工厂总平面布置14七、方案的评价与选择17八、设计体会和心得174一、计算物流量通过对产品的加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单位质量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算结果如表 1 所示表 1 全年生产量计算全年物流量废料 /kg产品名称 毛重/kg铸造废料 锻造废料 机加工废料精加工废料全年总质量机盖 3.9860 0.7972 0.6378 0.0510 148600机座 4.7832 0.9566 0.7653 0.0613 178310大齿轮 1.5944 0.3189 0.0204 59440轴 1.0741 0.0163 0.0430 27410齿轮盖 1.8797 0.0286 0.0752 479770端盖 0.1042 0.0417 0.0125 5420二、绘制各零件以及变速箱的工艺过程图（一）各零件的工艺过程图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程如图 2-1图 2-6 所示。图中序号分别为： 1原材料库， 2铸造车间， 3热处理车间, 4机加工车间， 5精密车间， 6半成品库， 8锻造车间。521546图 2-1 机盖物流量原材料3.98600.79722.5002.55103.1888废料废料废料0.637821546图 2-2 机座物流量原材料0.67533.0003.82664.7382废料废料废料0.7650.06123.0163621346原材料0.31891.02041.27551.5944废料废料废料0.225141.000图 2-3 大齿轮物流量0.020441356原材料1.07410.21480.81630.8593废料废料废料0.043040.800图 2-4 轴物流量0.0163741356原材料1.87970.37591.42861.5038废料废料废料0.075241.400图 2-5 齿轮轴物流量0.0286图 2-6 端盖物流量0.10420.04170.0500.0625废料0.0125214废料原材料8（二）总工艺过程图将变速箱所有工艺过程汇总在一张图上，得到变速箱总工艺过程如图 2-7所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。9三、物流分析（一） 绘制从至表根据变速箱的工艺过程图，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表 3-1所示 表 3-1 变速箱加工工艺从至表 ( 单位： t )Fgl （二） 绘制物流强度汇总表根据变速箱的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表 3-2 之中。表 3-2 物流强度汇总表序号作业单位对（路线） 物流强度/t序号作业单位对（路线） 物流强度/t1 12 1046.8 7 46 320.01 2 3 4 5 6 7 8 9 至从原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间 成品库合计1 原材料库 1046.8 295.4 1342.22 铸造车间 835.3 835.33热处理车间 326.6 326.64机加工车间 102.0 797.5 320.0 5.0 1224.55 精密车间 224.5 550.0 774.56 半成品库 1294.2 1294.27 组装车间 1299.2 1299.28 锻造车间 09 成品库 0合计 1046.8 326.5 1457.3 797.5 870.0 1299.2 0 1299.2 7096.5102 14 295.4 8 47 5.03 24 835.3 9 53 224.54 34 326.6 10 56 550.05 43 102.0 11 67 1294.26 45 797.5 12 79 1299.2将 34 和 43 合并为 34 为 428.6，然后按物流强度大小排序，结果表 3-3表 3-3 物流强度排序表序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11路线79 67 12 24 45 56 34 46 14 53 47物流强度1299.21294.21046.8835.3797.5550.0428.6320.0295.4224.55.0（三） 划分物流强度等级根据表 3-3 绘制物流强度分析表 3-4，其中 A 占总作业单位对的 18%，E占 27%，I 占 27%，O 占 28%，未出现的作业单位之间不存在固定的物流，因此，物流强度等级为 U 级。表 3-4 物流强度分析表序号作业单位对（路线）物流强度（单位：t）100 250 400 550 700 850 1000 1150 物流强度等级1 79 A2 67 A3 12 E4 24 E5 45 E116 56 I7 34 I8 46 I9 14 O10 53 O11 47 O（四） 绘制作业单位物流相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如图 3-1 所示图 3-1 作业单位物流相关图作业单位名称序号1原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库办公 、 服务楼设备维修车间234567891 01 1EUOEIOIEIAUUUOUUAUUUUUUUUUUU UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU12四、作业单位非物流相互关系分析针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表 4-1所示。根据表 4-2 制定变速箱“基准相互关系” （见表 4-2） ，在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图 4-1 所示。表 4-1 变速箱各作业单位关系密切程度理由编号 理由 编号 理由1 工作流程的连续 性 5 安全及污染2 生产服务 6 振动，噪声，烟 尘3 物料搬运 7 人员联系4 管理方便 8 信息传递表 4-2 作业单位相互关系等级符号 A E I O U X意义 绝对重要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近颜色 红色 橘黄 绿色 蓝色 无色 棕色量化值 4 3 2 1 0 -1线条数 4 条 3 条 2 条 1 条 无 一条折线比例% 2-5 3-10 5-15 10-25 45-80 根据需要图 4-1 作业单位非物流关系相关图13作业单位名称序号1原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库办公 、 服务楼设备维修车间234567891 01 1E / 3O / 3I / 3E / 1I / 1U / 1E / 3E / 1I / 3A / 3U / 1U / 1U / 1U / 5O / 3U / 1A / 1U / 1U / 3U / 1U / 1U / 1U / 1U / 1U / 1O / 4U / 1U / 6 U / 1U / 3U / 3U / 5U / 3U / 2U / 3O / 4U / 2O / 2O / 2O / 2O / 2O / 2O / 2O / 2U / 1O / 4I / 8X / 5X / 6X / 3X / 5O / 4E / 4U / 5O / 4五、作业单位综合相互关系分析综合考虑物流与非物流的关系，由于对于变速箱厂来说，物流因素的影响要比非物流的因素影响大一些，所以取加权值 m：n=2：1，计算得出各单位对的加权和，如表 5-1表 5-1 作业单位综合相互关系计算表关系密切物流关系 加权值 2 非物流关系 加权值 1综合关系作业单位对分数 等级 分数 等级 分数 等级12 3 E 3 E 9 E13 1 O 1 O 3 O14 0 U 2 I 2 O15 0 U 1 O 1 O16 0 U 1 O 1 O17 0 U 0 U 0 U18 0 U 0 U 0 U19 0 U 1 O 1 O110 0 U 2 I 2 O111 0 U 0 U 0 U23 0 U 0 U 0 U24 3 E 3 E 9 E25 0 U 0 U 0 U26 0 U 0 U 0 U1427 0 U 0 U 0 U28 0 U 0 U 0 U29 0 U 0 U 0 U210 0 U -1 X -1 X211 0 U 0 U 0 U34 2 I 2 I 6 I35 1 O 0 U 2 O36 0 U 0 U 0 U37 0 U 0 U 0 U38 0 U 0 U 0 U39 0 U 0 U 0 U310 0 U -1 X -1 X311 0 U 0 U 0 U45 3 E 3 E 9 E46 2 I 3 E 7 I47 1 O 0 U 2 O48 1 O 0 U 2 O49 0 U 0 U 0 U410 0 U -1 X -1 X411 0 U 0 U 0 U56 2 I 2 I 6 I57 0 U 0 U 0 U58 0 U 0 U 0 U59 0 U 0 U 0 U510 0 U -1 X -1 X511 0 U 0 U 0 U67 4 A 4 A 12 A68 0 U 0 U 0 U69 0 U 0 U 0 U610 0 U 1 O 1 O611 0 U 0 U 0 U78 0 U 0 U 0 U79 4 A 4 A 12 A710 0 U 3 E 3 O711 0 U 0 U 0 U89 0 U 0 U 0 U810 0 U 0 U 0 U811 0 U 0 U 0 U910 0 U 1 O 1 O911 0 U 0 U 0 U1011 0 U 1 O 1 O15在表 5-1 中，综合关系分数取值范围为 -112，按分数排列得出各分数段所占比例如表 5-2 所示表 5-2 综合相互关系密级等级划分总分 关系等级 作业单位对数 百分比（%）12 A 2 3.69 E 3 5.567 I 4 7.313 O 12 21.80 U 30 54.5-1 X 4 7.3根据表 5-1 的综合相互关系总分绘制出作业单位综合相互关系图，如图 5-1图 5-1 作业单位综合相关关系图作业单位名称序号1原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间半成品库组装车间锻造车间成品库办公 、 服务楼设备维修车间234567891 01 1EIOEIOIEIAUUUOOUAUUUUUOUUOUU UUUUUUUOUUUUUUUUUOOXXXXOOUO16六、工厂总平面布置（一）综合接近程度为绘图方便，根据作业单位的综合相关关系图计算得出 11 个作业单位的综合接近程度，并按分值排序，如表 6-1表 6-1 作业单位综合接近程度排序表作业单位代号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11综合接近程度10 5 4 12 6 10 10 1 6 1 1排序 2 7 8 1 6 3 4 11 5 9 10（二）作业单位位置相关图在绘制作业单位位置关系图时，作业单位之间的相互关系用表 6-2 所示的连线类型来表示，用相应符号来表示作业单位，以便区分作业单位的性质。变速箱作业单位位置相关关系如图 6-1 和图 6-2。表 6-2 关系密切表示法符号 系数值 线条数 密切程度等级A 4 / / / / 绝对必要E 3 / / / 特别重要I 2 / / 重要O 1 / 一般U 0 不重要X -1 _ _ _ _ _ _ 不希望17图 6-1 作业单位位置相关图（三）作业单位面积相关图选取绘图比例 1：1000，绘制单位为 mm，变速箱作业单位面积图如图 6-2和图 6-3图 6-3 作业单位面积相关图18（四） 、作业单位面积相关关系图的调整根据生产物品的特点以及场地条件的限制，得到变速箱厂的平面布置图图 6-4 变速箱厂平面布置图（方案一）图 6-5 变速箱厂平面布置图（方案二）七、方案评价及选择方案一： 此方案的平面布局很简洁，物流方便但是距离较远。厂区中央空间大，可以为以后厂区的扩建提供空间，但是扩建厂房会对原有厂房之间的物流造成较大的影响。此外，半成品库 6 以及原料库 1 位于厂区内部，19离门口较远，在采购物品时会有所不便。方案二： 此方案平面布局较为紧凑，厂区分界较为明显，一部分是生产区，一部分是办公区。同时，厂区内部的空地给厂房扩建留有空间，但不会对原有生产造成影响。此外，半成品库 6、原料库 1 以及成品库 9 都离门口较近，方便原料和零件的采购以及成品出厂。通过对方案一、方案二的分析，我们小组选择方案二为变速箱厂的总体布置方案。八 、 设 计 体 会 和 心 得一周的课程设计就要结束了，我们小组通过对工厂布置设计的实际操作，熟悉了系统布置设计（SLP） 方法中的各种图例符号和表格，掌握了系统布置设计（SLP）方法的规范设计程序，学会了如