设施规划与物流分析 变速箱厂总平面布置设计

1、河北农业大学课程设计报告书设施规划与物流分析课程设计学院:专业班级:学生姓名:指导教师:日期:目录一、设计题目 (1二、原始给定条件 (1(一变速箱结构及有关参数 (2(二作业单元划分 (4(三生产工艺过程 (5三、产品产量分析 (5四、产品工艺过程分析 (5(一计算物流量 (6(二绘制各零件工艺流程图 (6(三绘制产品总工艺过程图 (7(四绘制产品工艺过程表 (9五、物流分析 (11(一绘制从至表 (11(二绘制物流强度汇总表 (11(三划分物流强度 (12(四绘制作业单元物流相关图 (12六、作业单位非物流相互关系分析 (12七、作业单位综合相互关系分析 (13八、工厂总平面图 (16(一

2、综合接近程度分析 (16(二作业单位位置相关图 (17(三作业单位面积相关图 (17九、方案评价与选择 (19十、参考文献 (20一、设计题目变速箱厂总平面布置设计二、原始给定条件公司有地16000(m2,厂区南北为200m,东西宽80m,该厂预计需要工人300人,计划建成年产100000套变速箱的生产厂。(一变速箱的结构及有关参数变速箱由40个零件构成,装配图如图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 零件相关数据表工厂名称:变速箱厂 1 图 1(二作业单位划分根据变速箱的结构及工艺特点,设立如下表所示11单位,分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、

3、产品性能试验、生产管理等各项任务。表2 作业单位建筑汇总表 (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、性能测试、成品储存等阶段。1、零件的制作与外购制作的零件如下表。2、标准件、外购件与半成品暂存生产出的零件加工完成经各车间检验合格后,送入半成品库暂存,外购的标准件和标准件均存放在半成品库。3、组装所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品。4、性能测试所有成品均在组装车间进行性能试验,不合格的产品在组装车间进行修复。合格后送入成品库。5、产品存储3所有合格的变速箱存放在成品库等待出厂。表3 变速箱零件加工工

4、艺过程表 表4 变速箱零件加工工艺过程表 表5 变速箱零件加工工艺过程表 表6 变速箱零件加工工艺过程表 表7 变速箱零件加工工艺过程表 表8变速箱零件加工工艺过程表 表9 变速箱零件加工工艺过程表 三、产品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,待布置设计的变速箱厂的产品品种单一,产量较大,其年产量为10000套,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的分析,计算每个工艺过程各工序加工前工件单件

5、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。具体过程如下表:表10 变速箱零件加工工艺过程表 (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图。图中序号分别是: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。原材料原材料原材料 0.796 .0.4160.0124机盖物流量机座物流量端盖(8物流量原材料 废料 0.03 0.020大齿轮物流量 端盖(40物流量原材料 原材料 轴齿轮物流量 轴物流量图2 各零件的工艺过程图(三绘制产品总工艺过程图变速箱总的生产过程可分为零件加工阶段 总装阶段 性能试验阶段,所有

6、零件、组件在组装车间集中组装。将变速箱所有工艺过程汇总到一张图中(下图变速箱装配顺序:2514、15、164065、23、24111310、12、20、212936891、2、3、4、5、717、18、19、20、2226、27、2837、38、3930、31、3233、34、35外购件外购件轴 (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,将总工艺过程图中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,由左到右物流强度逐渐递减,这样得到变速箱初始工艺过程表如下图。表11 初始产品工艺过程表 表12 较佳产品工艺过程表 五、物流分

7、析(一绘制从至表根据变速箱较佳工艺过程图,绘制出变速箱工艺过程物流从至表,如下表所示。(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之中.表13 变速箱从至表单位(t 表14 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大小排序,自大到小填入物流强度分析表中,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路线的物流强度等级,应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。针对变速箱的工艺过程图,利用上表中的统计的物流量,按由小到大的顺序绘制物流强度分析表。表中未出现的作业单位之间不存在固定物流,因此,物流强度为

8、U 级。表15 物流强度分析表 (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4所示。六、作业单位非物流相互关系分析针对变速箱生产特点,制定各作业单位相互关系密切程度理由如下表所示。根据变速箱“基准相互关系”(见下表,在此基础上建立非物流作业单位相互关系图。表16 变速箱基准相互关系图4 作业单位物流相关图 表17 变速箱各作业单位相互关系密切程度理由 七、作业单位综合相互关系分析从上面两图可知,变速箱作业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的综合相互关系密切程度,需要将两表合并再分析判断。其合并过程如下: 1. 选取加权值加权值大小反映工厂布置时

9、考虑的侧重点,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. 综合相互关系的计算根据该厂各作业单位对之间物流与物流关系等级的高级进行量化,并加权求和,求出综合相互关系如下表所示。当作业单位数目为11时,总作业单位数目对数为: P=11(11-1/2=55因此,下表将有55个作业单位对,即55个相互关表18 作业单位之间综合相互关系计算表图5 作业单位非物流相关图 在表18中,综合关系分数取值范围为18,按分数排列得出各分数段所占比例如表19所示。在此基础上与表20综合相互关系密级程度划分比例进行对比,若各等级相差太大,则需要对表1

10、8中关系密切表中的作业单位对之间的关系密切程度做适当的调整,使各等级比例与表20尽量接近。表19 综合相互关系密级等级划分 表20 综合相互关系密级与划分比例 4.建立作业单位综合关系图如图6图6八、工厂总平面布置(一综合接近程度由于变速箱作业单位之间的相互关系数目较多,为绘图方便,先计算各作业单位的综合接近程度,如表21所示。综合接近程度分数越高,说明该作业单位越应该靠近布置图中心;分数越低,说明该作业单位应该远离布置图的中心,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。表21 综合接近程度排序图 根据表8-1综合接

11、近程度排序表使得各作业单位布置顺序依次为:机加工车间组装车间精密车间成品库设备维修车间锻造车间原材料库半成品库铸造车间办公、服务楼热处理车(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22所示的连线类型来表示。为了绘图简便,用“”内标注号码来表示作业单位,而不严格地区分作业单位性质。表22 关系密级表示法 选取绘图比例1:1000 ,绘制单位为mm,变速箱作业单位面积相关图如图8 图7 变速箱厂作业单位面积相关图图8 变速箱作业单位面积相关图根据变速箱特点,考虑相关规定以及各方面的限制条件,得到变速箱平面布置方案如下3图。 变速箱厂平面布置图A 变速箱厂平面布置图

12、B变速箱厂平面布置图 C 九、方案的评价与选择 运用加权因素法对变速箱厂进行评价，其评价过程和评价结果如下表 表 24 方案 评价因素 物流效率与方便性 空间利用率 辅助部门的综合效率 工作环境安全与舒适性 管理的方便性 布置方案的可扩展性 产品质量 外观 环境保护 其他相关因素 综合得分 Tj 综合排序 等级 E I E I I I E O I O 153 3 A 得分 3 2 3 2 2 2 3 1 2 1 等级 E I I E I E E O I O 156 2 变速箱厂评价表 B 得分 3 2 2 3 2 3 3 1 2 1 等级 A E I I I A E I E O 178 1 C 得分 4 3 2 2 2 4 3 2 3 1 10 8 9 5 8 7 7 4 6