变速箱厂设施规划与物流分析

1、设施规划与物流分析课程设计任务书1. 设计题目：上海震威传动机械有限公司减速器工厂总平面布置设计2. 设计要求:厂物流分析。作业单位相互关系分析。作业单位位置相关图分析。作业单位面积相关图分析。厂总平面布置图方案设计，且不少于三套。评价选优，选出最佳平面布置方案。3. 设计任务:(1)设计并画出作业单位面积相关图。(2)设计并画出总平面布置图三张。(3)编写设计说明书，工作量不少于 8000字。4. 进度安排:基本要素分析，物流分析 作业单位相互关系分析，综合关系分析 绘制作业单位位置相关图，面积相关图，布置相关图 编写设计说明书 答辩指导教师:专业负责人:主管院长:1 R 系列斜齿轮减速机工

2、作原理及应用R 系列斜齿轮减速机的基本情况如图所示 ：图 R 系列斜齿轮减速机产品简介 ：、 R 系列斜齿轮减速机特点：1、R系列斜齿轮减速机，结合国际技术要求制造，具有很高的科技含量2、节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率可达132KW;?3、能耗低，性能优越，减速机效率高达 95%以上； ?4、振动小，噪音低，节能高；5、选用优质锻钢材料，钢性铸铁箱体，齿轮表面经过高频热处理；6、经过精密加工，确保轴平行度和定位轴承要求，形成斜齿轮传动总成的减速机配置了各种 ?类电机，组合成机电一体化，完全保证了产品使用质量特性。二、参数表：（详细参数，请索取资料）R 系列 ?输出转速：1000/mi

3、n?输出转距：电机功率：132KW?三、联接代号及形式：R-底脚安装、轴伸式联接？RF-法兰安装、轴伸式联接？RX-底脚安装、轴伸式单级联接？RXF法兰安装、轴伸式单级联接2 工厂概况上海震威传动机械有限公司上海震威减速机是专业制造减速机厂家之一 , 拥有国际同行中最先进的制造 和检测设备。十几年来 , 通过自主开发和引进 ,美、日、德、意等国先进技术 , 形成 了六万余各种规格的主导产品和千余种专用产品。产品覆盖冶金、矿山、起重、 建筑、运输、化工、轻纺、食品、医药、印刷、橡塑及国防等行业。主导产品:R系列斜齿轮减速电机、S系列斜齿轮-蜗轮减速电机、F系列平行 轴斜齿轮减速电机、K系列斜齿轮

4、-锥齿轮减速电机、T系列螺旋锥齿轮转向箱、 摆线针轮减速机、RV系列蜗轮蜗杆减速机、WB微型摆线针轮减速机、MB亍星摩擦 式机械无级变速器、MB无级变速器与X、F、R S、K系列的组合。ZDY ZLY ZSY硬齿面圆柱齿轮减速机、DBY DCY DFY硬齿面圆锥圆柱齿轮减速机等数千种规格的产品，是目前国际上工业动力传输领域最普遍采用的减速驱动装置。加工设备 : 德国克林贝格蜗杆磨床、 德国普发特滚齿机、 日本加工中心数控处 理设备、数控蜗杆砂轮磨齿机、数控剃齿机、数控滚刀刃磨床等1 。而部门（车间）简介一个企业是一个不可分割的整体，有不同的职能部门（车间）所组成 每一个部门（车间）都是一个企业

5、正常运作所不可分割的重要组成部分，每个部 门（车间）都有着特定的职能，承担着明确的作业任务，同时，每个部门（车间） 既相互独立又相互联系，共同为企业的整体利益服务。本公司各部门（车间）的 组成和职能如下：生产部门：本部门直接负责企业的生产加工任务，其中包括铸造车间，机加 工车间，热处理车间，总装车间及成品质检车间。仓储部门：本部门负责存储任务，包括原材料仓库和成品仓库。生产辅助部门：本部门负责辅助生产任务，仓库维护车间，变电所和停车库。管理部门：本部门负责产品研发，企业技术，财政，人员及后勤管理如办公 楼等。3系统布置设计（SLP）产品P分析随着我国经济的高速发展，减速器的市场需求量逐年攀升，

6、在很多新型行业中也得到了广泛的应用。而我们公司生产的R系列斜齿轮减速机的应用范围非常广，备受广大客户好评。我公司生产计划灵活，除了可以接受大批量的产品订单 外，还能根据客户的需要进行调整，以满足跟多可获得需求。零件图和装配图通常，每个零件都应有各自的零件图，并在图上注明详细的尺寸，加工符号, 公差精度要求，材料，重量等。而螺钉，螺母，垫圈等标准件则可以省略其零件图。如果某一零部件是有其他工厂生产制造的标准产品，这种图样可略，只需列出技术规格即可。零部件明细表上海震威传动机械有限公司取得如今的成绩主要归功于该长进行了总体设施布置，降低了成本，提高了经济效益和产品市场竞争力。以下便是我们公司所生产

7、的FS系列平行轴斜齿轮减速器的重要零件清单，包括零件名称、零件代号、数量、单重及是否外购等。见表3-1 :表3-1减速机零部件明细表产品名称：R系列斜齿轮减产品代号：F计划年产量：20000速机序号零件名称零件代 号自制外购单位数 量单件重量/Kg总重量/Kg1端盖R1-01V11200002吊环R1 -02V140003通气帽R1 -03V120004大齿轮R1 -04V1160005销GB/T68V28006平键R1 -05V28007螺栓R1 -06V480008轴承R1 -07V2200009垫圈R1 -08V280010孔用挡圈R1 -09V4160011封盖R1 -10V18000

8、12箱体R1 -11V12600013油封R1 -12V1400014垫片R1 -13V1100015小齿轮R1 -14V11200016齿轮轴R1 -15V2140000产量Q分析产品的生产规模就是产品的生产纲领， 即生产量。对于生产品种较少的大批量 生产来讲是很容易决定的。产品的年产量主要取决于对市场需求的预测，同时也 考虑投资的可行性。而对于多品种成批生产的产家，为了简化设计，一般要从众 多的产品中选定一种代表产品。选定代表产品考虑因素主要有以下三点：代表产 品与被代表产品因是同类型产品，基本结构应尽量相似；选定的代表产品应该是 该生产实施建成后所生产数量较多的产品；同类产品中若年产量较

9、为接近，则应选取中等尺寸的产品为代表产品3。经折算，本公司所生产的产品（代表产品：R系列斜齿轮减速机）的年产量为 20000台。工艺过程分析任何物料在其加工过程中所进行的移动可以分为以下五种基本形态: 操作：处于成形、处理、装配和拆卸等操作过程。运输：处于移动或运输过程。检验：处于计数、试验、校验和检验过程。停滞：处于等待其他操作完成状态。储存：处于存储状态。这些物料在加工过程中的移动状态可以用工业工程标准的符号直观的表示, 就形成了工艺过程图。工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以用 来描述全厂各部门之间的工艺流程。根据山东济宁大象机械有限公司的结构及工 作特点，该

10、厂设置了如表3-2所示的14个作业单位，各作业单位分别承担原材料 存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能检验、生产管理与服务等各项生产 任务，一部分自制件和外购件，在装配前都需求设置仓库进行存储，以保证生产 过程的连续性，该厂有些工件需要自制，折旧需要加工生产部门来完成各零件加工，每个厂除了有生产系统外，还应有辅助服务系统，为职工提供各种服务，良 好的工作环境，有助于职工身体健康，身心愉快，同时保证职工安全，这样一来 充分调动职工的生产积极性，进而推动生产的顺利进行，给该厂带来了巨大的经 济效益，使该厂在市场竞争中不断取得竞争优势。表3-2 作业单位建筑物汇总表序号部门（车间）名称部门（车间

11、）职责建筑面积备注1原材料仓库外购件、原材料及油料存储20X3 02标准件外购件车间存储零件20X2 03铸造车间零件铸造20X 254机加工车间对毛坯及各零件的机械加工20X 305热处理车间对个零件的热处理机电镀20X 206总装车间将各部件装配成型、喷 漆20X 307成品质检车间对成品的测试及质量检查20X 208成品仓库产成品存储20X 359维修车间设备及零部件维修15X 2010工具车间存放工具20X 2011停车库内部及外来车辆停放管理20X 4012生活服务部生活服务、后勤15X 2013综合办公楼企业的技术、财政人员 等25X 3014变电所能源及动力的提供和管理15X 2

12、0由表3-2中的各部门（车间）完成 R系列斜齿轮减速机的生产与检验任务,自制零件的工艺过程图如下：表3-3 端盖加工工艺过程卡零件名称:端盖零件代号：R1 -01材料：HT200单件重量/Kg : 1计划年产量20000总重量/Kg :20000序号部门（车间）名称工序内容材料利用率原材料仓库备料铸造车间铸造80%5热处理车间正火4机加工车间用钻、镗、铳等方法加工铸件90%零件名称：通气帽零件代号：R1 -03材料：45钢单件重量/Kg :计划年产量20000总重量/Kg :2000序号部门（车间）名称工序内容材料利用率1原材料仓库备料5热处理车间正火4机加工车间车、铳80%5热处理车间淬火4

13、机加工车间精车、精铳90%图3-1端盖加工工艺流程图图3-2通气帽加工工艺流程图表3-5 大齿轮加工工艺过程卡零件名称：大 零件代号：R1齿轮-04材料：HT200序号部门（车间）名称原材料仓库铸造车间热处理车间机加工车间单件重量/Kg :工序内容准备铸造铸造正火加工工件总重量/Kg :16000计划年产量20000材料利用率80 %80%表3-4通气帽加工工艺过程卡表3-6螺栓加工工艺过程卡序号部门（车间）名称原材料仓库热处理车间机加工车间热处理车间机加工车间工序内容备料正火粗加工淬火精加工材料利用率70%95%零件名称：螺零件代号：R1材料：45钢单件重量计划年产量栓-06/Kg :800

14、00总重量/Kg :8000图3-3大齿轮的加工工艺流程图图3-4螺栓加工工艺流程图表3-7垫圈加工工艺过程卡零件名称：垫圈零件代号：R1 -08材料：45钢单件重量/Kg :计划年产量40000总重量/Kg :800序号部门（车间）名称工序内容材料利用率1原材料仓库备料3铸造车间铸造4机加工车间机加80%表3-8箱体加工工艺过程卡零件名称：箱体零件代号：R1 -11材料：HT200单件重量/Kg :计划年产量20000总重量/Kg :26000序号部门（车间）名称工序内容材料利用率1原材料仓库备料3铸造车间铸造90%5热处理车间正火4机加工车间加工铸件80%5热处理车间淬火4机加工车间加工铸

15、件90%图3-5垫圈加工工艺流程图图3-6箱体加工工艺流程图表3-9小齿轮加工工艺过程卡零件名称：零件代号：材料：HT200单件重量计划年产量总重量/Kg小齿轮R1 -14/Kg :2000012000工序内容部门（车间）名称材料利用率序号原材料仓库准备铸造铸造车间铸造80%热处理车间正火机加工车间加工工件80%零件名称：零件代号：材料：HT200单件重量计划年产量总重量/Kg齿轮轴R1 -15/Kg :3-10 齿轮轴加工工艺过程卡部门（车间）名称工序内容材料利用率序号原材料仓库备件铸造车间铸造90%热处理车间正火机加工车间粗车、粗铳85%热处理车间淬火机加工车间精

16、车、精铳90%图3-7小齿轮加工工艺流程图图3-8齿轮轴加工工艺流程图公司生产的R系列斜齿轮减速机生产工艺过程图如下图所示:图3-9辅助服务分析在实施系统工作布置以前，必须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、职能管理部门、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成为辅助服务部门，包括工具、维修、动力、收 货、发运、铁路专用线路、办公室、食堂等，这些作业单位构成生产系统的生产 支持部分，在某种意义上加强了生产能力问。有时辅助服务部门的占地面积接近甚 至大于生产车间所占面积所以布置设计时应给予足够的重视。时间分析时间要素什么时候、用多少时间生产出产

17、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各类设备的数量、 藏地面积的大小及操作人员的数量来衡量各工序的生产时间。4 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，物料搬运费站产品制 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，有效的布置所节省的费用大约能达到总搬运费用的30左右，工厂布置的优劣不仅影响着整个生产系统的运转，还影响到物料搬运的成本，成为决定产品生产成本高低的关 键因素之一。因此，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运时工厂布置设 计中最为重要的目标之一。从至表当研究的产品、零件和物料品种数量非常多时，用从

18、至表研究物流状况非常 方便。从至表是一个方阵表格， 以一定的顺序按行排列物料移动的起始作业单位，以相同顺序按列排列物料移动的种植作业单位，行、列橡胶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，即没有倒流物料时，从至表中只是上三角方阵有数据，这是一种理想状况。当存在物料倒流现象时，物料倒流量 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的总物 流量等于正向物流量与逆向物流量之和。物流强度分析计算物流量1）计算各单位之间的物流量：根据产品总的工艺过程图，统计各作业单位之间的物流强度。当存在

19、逆向物流时，物流强度等于正向、逆向之和。（2）绘制物流强度总汇表和物流分析表：根据各作业单位物流强度计算值， 将各作业单位之间物流强度计算值填入物流强度汇总表中，最后按物流强度分布 比例划分物流强度等级。划分物流强度等级当产品品种很少、产量很大时，可以采用工艺过程图进行物流分析。随着产 品品种的增加，可以利用多品种工艺过程表来统计具体的物流量大小。当物流量 大，且直接分析大量物流数据比较困难，而且也不必要时可以通过划分等级的方法来研究物流状况。在SLP法中将物流强度等级划分为五个等级，用符号A、E、I、O U分别表示超高物流强度、特稿物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运等五种物流等

20、级，各物流等级所占的比例如表4-1所示。表4-1 物流强度等级比列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A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U经统计，我公司个作业单位对的年物流数据如表4-2所示:表4-2 R系列斜齿轮减速机生产物流汇总表序号作业单位 对物流强度物流强度 等级序号作业单位 对物流强度物流强度 等级11-20U1294-6124800I21-3170748A304-70U31-40U314-80U41-50U324-90U51-680400I334-100U61-70U344-110U71-80U3

21、55-60U81-90U365-70U91-100U375-80U101-110U385-90U112-30U395-100U122-40U1405-110U132-50U416-7165000A142-60U426-80U152-70U436-90U162-80U446-100U172-90U1456-110U182-100U467-8165000A192-110U477-90U203-4100001487-100U213-5145620E1497-110U223-60U508-90U233-70U518-100U243-80U528-110U253-90U539-100U263-100U5

22、49-110U273-110U5510-110U284-5141198E合计（物流强度）993766由表4-1和4-2可划分出减速机生产的物流强度等级，该物流强度等级划分比例如表4-3所示：表4-3 减速机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A10一般物 流强度O40特高物 流强度E20可忽略 搬运U较大物 流强度I30物流相关表在将表4-2和表4-3进行变换后便得到了 SLP法中着名的物流相关表，如表4-4所示。根据表4-4作业单位物流相关表对工厂进行布置时，物流相关表

23、中物流 强度等级高的作业单位之间的距离尽量小，既要尽量使它们相近表4-4减速机生产作业单位物流相关表宇号作业单位启称1原村料仓壷2标准件外购件车间3锻诰车间4机加车间5热处理车间6总装车可r1成品质捡车间S成品仓库19维條车间10工具车间11停车库12生活服务部13综含办公楼14变电所1IAL1LLLLLLLLLLLLLLLLLLLL.1.1.LLLLVLLLILI5作业单位相互关系分析作业单位相互关系的决定因素当物流状况对企业的上产有很大影响时， 物流分析就是工厂布置的重要依据, 但是也不能忽略非物流因素的影响。尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的 物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析。而

24、应当考虑其他因素对各作业单位间 相互关系的影响。作业单位间相互关系的影响因素与企业的性质有很大关系，不同的企业作业 单位的设置是不一样的，作业单位间的相互关系的影响因素是不一样的。作业单 位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑一下几个方面:(1)物流(2)工艺流程(3)作业性质相似(4)使用相同的设备(5)使用同一场所(6)使用相同的文件档案(7)使用相同的公用设施(8)使用同一组人员(9)工作联系频繁程度(10)监督和管理方便(11)噪声、振动、烟尘、危险品的影响(12)服务的频繁和紧急程度作业单位相互关系等级的划分根据在SLP中的建议，每个项目中重点考虑的因素不该超过810个。在S

25、LP中作业单位相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O U、X六个等级，个等级的含义及比例如表5-1所示：表5-1作业单位对相互关系等级比例划分相互关系等 级含义作业单位对比例（）备注A绝对重要25E特别重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X负的密切程度010不希望接近，酌情而定对本公司而言，作业单位相互关系的影响因素组要有以下七个方面，如表5-2所示:表5-2作业单位关系密切程度基准表序号关系密切程度的理由1物料搬运、方便2安全、卫生3生产联系密切程度4生产管理、方便5设备共用6生产、后勤服务7人员调度作业单位相互关系评价作业单位相互关系密切程度的评价可以有布置设计人

26、员根据物流计算来评 价；也可以凭借个人经验或与相关作业单位负责人讨论后进行判断；还可以把相 互关系统计表格发给各作业单位负责人填写，或者由有关督责人开会讨论后决定。作业单位相互关系分析的结果最后要经过主管人员批准同意后方可使用。确定各作业单位相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式建 立作业单位相互关系表，根据表 5-2所示的作业单位相互关系影响因素在此基础上建立如表5-3所示的非物流的各作业单位相互关系表：5-4表5-3作业单位非物流相互关系表由作业单位费物流相互关系表可以得出作业单位相互关系等级表，如图 所示:表5-4作业单位对相互关系等级比例划分相互关系等 级含义作业单位对比例

27、（）备注A绝对重要E特别重要I重要O一般密切程度11U不重要X负的密切程度不希望接近，酌情而定6作业单位综合关系分析在大多数工厂中，个作业单位之间既有物流联系也有费物流联系两作业单位之间的相互联系应包括物流关系和非物流关系。因此在SLP中，要将作业单位间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系，即综合相 互关系，然后由各作业单位间总和相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。作业单位间总和相互关系计算经计算，本公司作业单位间总和相互关系如下表6-1所示:表6-1作业单位总和相互关系计算表序 号作业单位 对关系密切程度综合关系物流关系（加权值：1）非物流关系（加权值：1）等级分

28、值等级分值分值等级11-2U0I22I21-3A4E37A31-4U0E33I41-5U0O11O51-6I2E35E61-7U0U00U71-8U0U00U81-9U0U00U91-10U0U00U101-11U0O11O111-12U0U00U121-13U0I22I131-14U0U00U142-3U0U00U152-4U0U00U162-5U0U00U172-6U0U00U182-7U0U00U192-8U0U00U202-9U0U00U212-10U0U00U222-11U0U00U232-12U0U00U242-13U0U00U252-14U0U00U263-4O1U45E273-

29、5E3E36E283-6U0U00U293-7U0U00U303-8U0U00U313-9U0U00U323-10U0U00U333-11U0U00U343-12U0U00U353-13U0X-1-1X363-14U0X-1-1X374-5E3A47A384-6I2O13I394-7U0O11O404-8U0U00U414-9U0O11O424-10U0U00U434-11U0U00U444-12U0U00U454-13U0U00U464-14U0I00U475-6U0U00U485-7U0U00U495-8U0U00U505-9U0U00U515-10U0U00U525-11U0U00U53

30、5-12U0U00U545-13U0X-1-1X555-14U0X-1-1X566-7A4E37A576-8U0U00U586-9U0U00U596-10U0U00U606-11U0O11O616-12U0X-1-1X626-13U0I22I636-14U0U00U647-8A4E37A657-9U0E33I667-10U0U00U677-11U0U00U687-12U0U00U697-13U0I22I707-14U0U00U718-9U0O11O728-10U0U00U738-11U0U00U748-12U0U00U758-13U0I22I768-14U0U00U779-10U0E33I78

31、9-11U0U00U799-12U0U00U809-13U0O110819-14U0O1108210-11U0U00U8310-12U0U00U8410-13U000U8510-14U0U00U8611-12U0A 44E8711-13U0E33I8811-14U0U00U8912-13U0A44E9012-14U0U00U9113-14U0 11 0110根据表6-1的计算结果，按一定的比例划分综合相互关系等级。统计出分值 段作业单位对的比例，进行个作业单位之间的综合相互关系等级划分，作业单位 间综合相互关系等级划分的标准如表 6-2所示:表6-2综合相互关系等级与划分比例表关系等级符号作业

32、单位对比例（）绝对必要接近A13特别重要靠近E25重要I38一般0515不重要U2085不希望靠近X010经统计，我公司个作业单位间综合相互关系登记及其比例如下表6-3所示:表6-3加速器生产作业单位综合相互关系等级与比例表分值关系等级作业单位对数百分比（）7A446E523I10111090U58-1X5作业单位综合相关表将表 6-1 中的综合相互关系总分和表 6-3 的划分比例转化为个作业单位对的关系密切等级，便可绘制成作业单位综合相互关系表。本公司作业单位间综合相 互关系如下表 6-4 所示：表 6-4 作业单位综合相互关系表7 工厂平面布置SLP工厂总平面布置就是对生产车间、管理部门、

33、仓储部门、生产与生活服务部 门的建筑物、道路和场地等按照相互关系的密切程度作出合理的布局。采用 法进行总平面布置的首要工作及时对作业单位相互关系作出分析，将各作业单位 实际占地面积与作业单位位置相关图相结合，就形成了作业单位面积相关图。通 过修正和调整，得到多个可行的布置设计方案，最后通过评价择优，选出某个设 计方案作为工厂总平面布置图。综合接近程度排序表为了计算各个作业单位的综合接近程度，把作业单位综合相互关系表变换成 又上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，然后量化关系密级，并按行 或列累加关系密集分数，其结果就是某一作业单位的综合接近程度。将密集分数 进行排序，把结果填写在综合接近程度排序表中，如下表 7-1 所示：表 7-1 综合接近程度排序表作业单位位置相关图由表 7-1 的计算结果绘制作业单位位置相关图，在作业单位位置相关图中，