变速箱厂总平面设施布置设计资料

1、工厂设施布置设计设计产品名称年产80000套变速箱厂总平面布置设计原始给定条件公司有地面积16000m2,厂区南北为330m,东西宽330m,该厂预计需要工 人300人，计划建成年产80000套变速箱的生产厂。（一）变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图见附图1所示。每个零件、组件的名称、 材料、单件重量及年需求量均列于表 1中表1零件明细表工厂名称：变速箱厂共1页产品名称变速箱产品代号110计划年产量72000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 号形状单件重量说明39垫圈V65Mn1720000.00438螺母VQ2351720000.01137P螺

2、栓VQ2352580000.03236销V351720000.02235放松垫片VQ215860000.01034轴端盖圆VQ235860000.05033螺栓VQ2351720000.02032:通气器VQ235860000.03031P视孔盖VQ215860000.05030垫片V橡胶纸860000.00429机盖VHT200860002.528垫圈V65Mn5160000.00627螺母VQ2355160000.01626螺栓VQ2355160000.10325机座VHT200860003.00024轴承V1720000.45023挡油圈VQ2151720000.00422毡圭寸油圈V羊

3、毛毡860000.004（续表1）工厂名称：变速箱厂共1页产品名称变速箱产品代号110计划年产量72000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 状单件重量说明21键VQ275860000.08020定距环VQ235860000.09019密封盖VQ235860000.05018:可穿透端盖VHT150860000.04017调整垫片V08F1720000.00416螺塞VQ235860000.03215P垫片V橡胶纸860000.00414游标尺V860000.05013大齿轮V40860001.00012键VQ275860000.08011轴VQ2758600

4、00.80010轴承V1720000.4509r螺栓VQ23520640000.0258端盖VHT200860000.057毡圭寸油圈V羊毛毡860000.0046齿轮轴VQ275860001.4005键VQ275860000.0404螺栓VQ23510320000.0143密封盖VQ235860000.0202可穿透端盖VHT200860000.0401调整垫片V08F1720000.010（二）作业单位划分根据变速箱的结构及工艺特点，建立如表 2所示11个单位，分别承担原材料储存、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。表2作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑

5、面积/（m >m）备注1P 原材料库储存钢材、铸锭20 X30露天2铸造车间铸造12 X243热处理车间热处理12 X24机加工车间车、铳、钻12 X365精密车间精镗、磨销12 X366标准件、半成品库储存外购件、半成品12 X247组装车间组装变速器12 X368锻造车间锻造12 X249成品库成品储存12 X1210办公、服务楼办公室、食堂等80 X50（续表2）序号作业单位名称用途建筑面积/（m >m）备注11设备维修车间机床维修12 X24（三）生产工艺过程变速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，总的 工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装

6、、性能测试、成品存储等 阶段。1零件的制作与外购零件的制作如表3表8,表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。表3变速箱机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机盖29HT2002.50086000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2铸造车间铸造803机加工车间粗铳，镗，钻804精密车间精铳，镗985半成品库暂存表4变速箱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n机座25HT2003.00086000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2铸造车间铸造803机加工车间粗铳，镗，钻804精密车间精

7、铳，镗985半成品库暂存表5变速箱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13401.00086000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2锻造车间锻造803机加工车间粗铳，插齿，钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表6变速箱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11Q2750.80086000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2机加工车间粗车，磨，铳803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表7变速箱齿轮轴加工工艺过程表产品名称

8、件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量n齿轮轴6Q2751.486000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2机加工车间粗车，磨，铳803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表8变速箱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8HT2000.05086000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2铸造车间铸造603机加工车间精车804半成品库暂存2. 标准件、外购件与半成品暂存生产出的零件加工完经过各车间检验合格后， 送入半成品库暂存。外购件与 标准件均放在半成品库。3组装所有零件在组装车

9、间集中组装成变速箱成品。4. 性能测试所有成品都在组装车间进行性能测试， 不合格的就在组装车间进行修复，合 格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。5. 成品储存所有合格变速箱均存放在成品库等待出厂三、产品一产量分析生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。 根据以上已知条件可知，待布置设计的变速器 厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为 86000,属于大批量生产，适合于按 产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。四、产品工艺过程分析（一）计算物流量通过对产品加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线分析， 计 算每个工艺过程各工序

10、加工前工件单件重量及产生的废料重量， 并根据全年生产 量计算全年物流量。具体计算过程如表 9所示。表9各零件物流量的计算产 品 名 称毛重/kg废料/kg锻造废料铸造废料机加工废料精加工废料全年总质量机2.5/0.8*0.8*0.983.986*0.23.986*0.8*0.23.986*0.8*0.8*0.021.486*86000盖=3.986=0.797=0.638=0.051=127796机3/0.8*0.8*0.944.783*0.24.783*0.8*0.24.783*0.8*0.8*0.021.783*86000座=4.783=0.957=0.765=0.061=153338大1

11、/0.8*0.8*0.981.594*0.20.8*1.594*0.20.594*86000齿 轮=1.594=0.319+1.594*0.8*0.8=51084*0.02=0.275轴0.8/0.8*0.95*0.981.074*0.2+1.074*1.074*0.8*0.050.274*86000=1.0740.8*0.02*0.95=0.043=23564=0.231齿1.4/0.8*0.95*0.981.88*0.2+1.88*1.88*0.8*0.50.480*86000轮 轴=1.8800.8*0.95*0.02=0.075=41280=0.405端0.05/0.6*0.80.10

12、4*0.40.104*0.6*0.20.054*86000盖=0.104=0.042=0.012=4644（二）绘制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1图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。原材料原材料3.98620.7973.189申废料42.55150.0510.638申废料2.5004.783半成品库6废料23.826t 废料43.06153.0000.765r 废料0.9570.0616半成品库废料图1 机盖物流量图2 机座物流量图3 轴物流量图4 齿轮

13、轴物流量1.0200.1040.0620.0050.042r废料0.012废料图6 端盖物流量变速器的生产过程可分为零件加工阶段总装阶段，所以零件、组件、在组装车间集中组装。将变速器的所有工艺过程汇总在一张图中。得到 变速器总工艺过程图如附图2所示。该图清楚的表示出变速箱生产的全过程 以及各工序和各作业单位之间的物流情况，为进一步深入的物流分析奠定了 基础。（四）绘制产品初始工艺过程表为了研究各零件、组件生产过程之间的相互关系，将总工艺过程图的产 品按照物流强度大小顺序，由左到右排列于产品工艺过程表中，即最左边的 产品物流强度最大，这样得到变速箱初始工艺过程表 10所示。（五）绘制产品较佳工艺

14、过程图有初始产品工艺过程表10可知，按照现行的工艺顺序，存在物流倒流 的情况，为了使物流顺流强度 W达到最大，可对某些作业单位的顺序进行交 换。经计算发现改变某些作业单位，可使顺流强度达到最大。通过交换，得 到调整后的较佳产品工艺过程如表 11表10初始产品工艺过程表表11较佳产品工艺过程表五、物流分析（一）绘制从至表根据变速箱较佳产品工艺过程表11，绘制出变速箱工艺过程物流从至表， 如表12所示。（二）绘制物流强度汇总表根据产品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13表12变速器加工工艺从至表（单位：从至123456789总计原材料库铸造车 间

15、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1原材料库763.078254.044137.0841154.2062铸造车间608.622608.622序号作业单位对物流强度/t序号作业单位对物流强度/t11-2736.70874-5685.8521-4254.04484-6275.231-8137.08494-8109.6542-4608.622105-647353-4368.51116-71127.54663-5193.07127-91127.5463热处理车 间280.79193.07473.864机加工车 间87.72685.85275.21048.775精密车

16、间473666.076半成品库1127.5461127.5467组装车间1127.5461127.5468锻造车间109.65109.659成品库合计763.07887.721253.106878.92748.21127.546137.0841127.5466123.2表13物流强度汇总表（三）划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度等级按大小排序，自大到小填入物流强度分析表大到小的顺序绘制物流强度分析表 14。表14中未出现的作业单位之间不 存在固中，根据物流强度分布划分物流强度等级。作业单位对或称为物流线路的物流强度等级，应按物流线路比例或承担的物 流量比例来确定。针对变速箱的工艺过程图，

17、利用表 13中统计的物流量，按由 定的物流，因此，物流强度等级为 U级。表14物流强度分析表52-4E65-641.9I73-4|32.7I84-6124.4I91-422.5I103-517.1O111-8 12.1O124-89.7O7所示（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，如图作业单位容称1原材料库2铸造车间3熱处理车间4机力口工车间5精加工车间6半成品库7纽装车间8锻造车间9成品库10办公、服务楼11谡备维健车.UEIEUu图7作业单位物流相关图六、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15所示。根据表15制

18、定变速箱“基准相互关系”（见表16），在此基础上建立非物流 作业单位相互关系图，如图8所示。表15 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信息传播字母一对作业单位12密切程度理由A原材料库与铸造车间、锻造车间搬运物料的数量、次数以及类似的搬运问题E铸造车间与机加工车间，锻造车间与机加工车间搬运物料的数量和形式维修和精密车间，组装车间服务的频繁和紧急程度I标准件、半成品库和组装表16基准相互一关系机加工和热处理、精密车间搬运物料的数量和频数以及类似的搬运问题设备维修与其他金属加工车间之间服务的频繁

19、程度办公楼与成品库、半成品、原材料报表运送方便、管理方便O办公楼与设备维修车间联系频繁程度办公楼与其他加工车间管理方便U设备维修与原材料库、半成品、成品库接触不多，不常联系原材料库与半成品、成品库联系密切程度不大技术部门与成品库不常联系X办公楼、服务楼与锻造车间、 热处理车间、铸造车间精密车间与锻造车间、热处理车间、铸造车间灰尘、噪声、振动、异味、烟尘作业单位名称2 亠 1一5"-T-18 - n ；匚ULUI：fU13U0I 3U XI 3匸:U0 4I4L0 4I 82U1;1/20 4X1 2、一图8作业单位非物流相关图七、作业单位综合相互关系分析从图7和图8可知，变速箱厂作业

20、单位物流相关与非物流相互关系不一致。 为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合并后在进行分析 判断。其合并过程如下：1. 选取加权值加权值的大小反映工厂布置时对考虑因素的侧重点，对于变速箱来说，物流 因素（m）影响并不明显大于其他非物流因素（n）的影响，因此，取加权值m:n=1:1。2. 综合相互关系计算根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表17所示。当作业单位数目为11时，总作业单位对数为:p=11 （ 11-1）/2=55式中，p为作 业单位对数。因此，表17中将有55个作业单位对，即将有55个相互关系。表17 作业单位

21、之间综合相互关系计算表作业单位对关系密级综合关系物流关系加权值：1非物流关系加权值：1分数等级分数等级分数等级1-23E4A7A1-30U0U0U1-42I4A6E1-50U0U0U1-60U0U0U1-70U0U0U1-81O4A5I1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-43E3E6E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U0U0U2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-42I2I4I3-51O-1X0U3-60U0U0U3-70U0U0U3-80U0U0U3-90U0U0U3-100U-1X-1

22、X3-110U2I2O4-53E2I5I4-62I1O3O4-70U1O1U4-81O2I3O4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-62I2I4I5-70U0U0U5-80U-1X-1X关系密级（续表17）物流关系加权值：1非物流关系加权值：1分数等级分数等级分数等级5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3O6-74A2I6E6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-80U0U0U7-94A3E7A7-100U1O1U7-110U3E3O8-90U0U0U8-100U-1X-1X8-110U2I2O9-100U2I2

23、O9-110U0U0U10-110U1O1U在表17中，综合关系分数取值范围为-17,按分数排列得出各分数段所占 比例如表18所示。在此基础上与表19中推荐的综合相互关系密切程度划分比例 进行对比，若各等级相差太大，则需要对表 17中作业单位对之间的关系密切程 度作适当的调整，使各等级比例与表 19中推荐的比例尽量接近。表18综合相互关系密级等级划分总分关系密级作业单位对数百分比（%）7A23.66E35.454I47.332O1120.010U3054.5-1X59.1表19综合相互关系密级与划分比例关系密级符号作业单位对数比例（%）绝对必要靠近A13特别重要靠近E25重要I38一般O515

24、不重要U2085不希望靠近X0103. 建立作业单位综合相互关系表将表17中的综合相互关系总分转化为关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图9所示。作业单位名称I原材料库2铸造车间3热处理车间4机加工车间5精加工车间百半成品库S锻造车间10办公、服勞11设备维修车间/UUUIUUU0UVu（?三、一U;U0U0UOIU;U图9作业单位综合相互关系图八、工厂总平面布置（一）综合接近程度由于变速箱厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表20所示。综合接近程度分数越高，说明各作业单位 越应该靠近布置图的中心；分数越低，说明该作业单位应该远离布置图的中心

25、， 最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行， 即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。根据表20综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为： 1机加工车 间；2原材料库；3组装车间；4半成品库；5铸造车间；6成品库；7精加工车 间；8设备维修车间；9锻造车间；10热处理车间；11办公室（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21所示的连线类型来表示。为了绘图方便，用“ O ”内标注号码来表示作业单位，而不严 格地区分作业单位的性质。变速箱厂作业单位位置相关图如图10所示表20综合接近程度排序表符号系数值线条数密切程度等级颜色规范A4/绝对必要红E3/特别重要桔黄I2/重要绿O1/一般蓝U0不重要不着色X-1不希望棕XX-2二二二二极不希望里八、（三）作业单位面积相关图选取绘图比例1:1000，绘制单位为mm变速箱厂作业单位面积相关图，如 图11所示。（四）作业单位面积相关图的调整根据变速箱的特点，考虑相关规定以及各方面