物流课程设计2003版

1、物流工程课程设计变速箱厂总平面布置设计组 长：xxx组 员:XxxXxxXxxxxx指导教师：段玉玲专业班级:工业工程11-2班目录一、设计题目2二、原始给定条件22.1变速箱的结构及有关参数22.2作业单位划分32.3生产工艺过程3三、产品产量分析4四、产品工艺过程分析44.1计算物流量442绘制各零件的工艺过程图74.3绘制产品总工艺过程图74.4绘制产品初始工艺过程表74.5绘制产品较佳工艺过程图14五、物流分析145.1绘制从至表145.2绘制物流强度汇总表155.3划分物流强度等级155.4绘制作业单位物流相关图16六、作业单位非物流相互关系分析176.1绘制作业单位物流相关图176

2、.2非物流关系（按总的作业单位划非物流）17七、作业单位综合相互关系分析187.1选取加权值197.2综合相互关系的计算197.3建立作业单位综合相互关系表21八、工厂总平面布置228.1综合接近程度228.2作业单位位置相关图228.3作业单位面积相关图248.4平面布置方案图24九、方案的评价和选择26参考文献26一、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平方米，厂区南北区为200米，东西宽80米，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。2.1变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图如图所示。每个零件、组建的名称、材料、单件

3、重量及年需求量均列于表2-1。表2.1 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100000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零件重量/kg说明39垫圈65Mn2000000.00438螺母Q2352000000.01137螺栓Q2353000000.03236销352000000.02235防松垫片Q2151000000.01034轴端盖圆Q2351000000.05033螺栓Q2352000000.02032通气器Q2351000000.03031视孔盖Q2151000000.05030垫片橡胶纸1000000.00429机盖H

4、T2001000002.50028垫圈65Mn6000000.00627螺母Q2356000000.01626螺栓Q2356000000.10325机座HT2001000003.00024轴承2000000.45023挡油圈Q2152000000.00422毡封油圈羊毛毡1000000.00421键Q2751000000.08020定距环Q2351000000.09019密封盖Q2351000000.05018可穿透端盖HT1501000000.04017调整垫片08F2000000.00416螺塞Q2351000000.03215垫片橡胶纸1000000.00414游标尺1000000.05

5、013大齿轮401000001.00012键Q2751000000.08011轴Q2751000000.80010轴承2000000.4509螺栓Q23524000000.0258端盖HT2001000000.0507毡封油圈羊毛毡1000000.0046齿轮轴Q2751000001.4005键Q2751000000.0404螺栓Q23512000000.0143密封盖Q2351000000.0202可穿透端盖HT2001000000.0401调整垫片08F2000000.0102.2作业单位划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2-2所示的11个单位，分别承担材料储存、备料、热处理、加工与

6、装配、产品、生产管理等各项生产任务。2.3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、成品存储等阶段。1零件的制作与外购2标准件、外购件与半成品暂存生产出的零件加工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间中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放在成品库等待出厂表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/

7、(m x m)备注1原材料库储存钢材、铸锭20*30露天2铸造车间铸造12*243热处理车间热处理12*124机加工车间车、铣、钻12*365精密车间精镗、磨削12*366标准件、半成品库储存外购件、半成品12*247组装车间组装变速器12*368锻造车间锻造12*249成品库成品储存12*1210办公、服务楼办公室、食堂等80*6011设备维修车间机床维修12*24三、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单一，产量较大，其年产为100000台，属于大批量生产，适用于按品种原则

8、布置，宜采用流水线的组织形式。四、产品工艺过程分析4.1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4.1所示。 表2.3 变速箱零件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29HT2002.500100000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机加工车间粗铣，镗，钻804精密车间精铣，镗985半成品库暂存产品名称件号材料单间质量/kg计划年产量年产总质量机座25HT2003.000100

9、000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机加工车间粗铣，镗，钻804精密车间精铣，镗985半成品库暂存6产品名称件号材料单间质量/kg计划年产量年产总质量大齿轮13401.000100000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机加工车间粗铣，镗，钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量轴11Q2750.800100000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、铣803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车

10、间磨986半成品库暂存7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6Q2751.400100000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、铣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7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8HT2000.050100000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80表4.1 各零件物流量计算产品 名称毛重/kg废料/kg铸造废料锻造车间机加工废料精加工废料机加工废料（磨）全年总质量机盖2.5/（0.98*0.

11、80*0.80）=3.9863.986*0.2 =0.7973.986*0.8*0.2=0.6383.986*0.8*0.8*0.02 =0.0511.486*100000 =148600机座3/（0.98*0.80*0.80）=4.7834.783*0.2 =0.9574.783*0.8*0.2 =0.7654.783*0.8*0.8*0.02 =0.0611.783*100000 =178300大齿轮1/（0.98*0.80*0.80）=1.5941.594*0.2=0.3181.594*0.8*0.2 =0.2551.594*0.8*0.8*0.02 =0.0200.584*100000

12、 =59400轴0.8/（0.98*0.95*0.80）=1.0741.074*0.2=0.2151.074*0.8*0.05=0.0431.074*0.8*0.95*0.02=0.0160.274*100000 =27400齿轮轴1.4/（0.98*0.95*0.80）=1.8801.880*0.2=0.3761.880*0.8*0.05=0.0751.880*0.8*0.95*0.02=0.0290.480*100000 =48000端盖0.05/（0.80*0.60）=0.1040.104*0.4=0.0420.104*0.6*0.2 =0.0120.054*100000=540042绘

13、制各零件的工艺过程图根据各流程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4.1至4.6所示。4.3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在一张图中，得到变速箱总工艺过程图如图4.7所示。该图清楚地表示出变速箱生产的全过程以及各工序和个作业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。4.4绘制产品初始工艺过程表为了研究各零件、组建生产过程之间的相互关系，将总工艺过程图中的产品排列于产品工艺过程表中，得到变速箱初始工艺过程表如表4.2所示。3.0原材料4.783213.826

14、0.95743.0610.765废料0.061废料76图4.2 机座工艺过程废料0.7970.6380.0513.1892.5512.512467原材料3.986废料图4.1 机盖工艺过程废料废料1图4.3 大齿轮工艺过程原材料0.319废料1.2751废料0.027废料1.59413450.255图4.4 轴工艺过程废料0.8废料原材料0.0160.8160.043废料0.8910.21591.07414657图4.5 轮齿轴工艺过程原材料0.03760.0751.767废料0.0291.491.8801465废料废料7原材料废料0.012废料0.0420.0620.1041267图4.6

15、端盖工艺过程表4.2 初始生产工艺过程作业单位机盖机座齿轮轴大齿轮轴端盖序号流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk1234567原材料库铸造车间机加工车间锻造车间精密车间热处理车间半成品 2211 221111 1 2 -2 1 1 1 -1 -211 1 2-2- 221DjkWjk2327900194010047970057180027330038200W5631000废料6100废料76500125647830030610038260030000017564废料4300废料21500废料160081600859001074004-7 总工艺流程图7131594005

16、4废料31900废料25500102000100000废料200012750017564废料7500废料37600废料290014290015040018800014000012467废料79720废料5100废料637803986002551003188002500001724废料1200废料42001040062005000742420012992001299200156154654615346151275003461541275003146155412750034615154127500346155154346156515434654651543465146515434652146515

17、43655214651543656521465154365652146513124127412516514651146512146515214651652146517642689废料95700原材料原材料原材料原材料原材料原材料原材料4.5绘制产品较佳工艺过程图由初始产品工艺过程表可知，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。经计算发现交换作业单位3和作业单位6，可使顺流强度达到最大。通过交换调整，得到调整后的较佳产品工艺过程，如表4.3所示。表4.3 改进后工艺过程作业单位机座机盖齿轮轴大齿轮轴端盖序号流程Djk流程Djk流程Dj

18、k流程Djk流程Djk流程Djk1234576原材料库铸造车间锻造车间机加工车间精密车间半成品库热处理车间 2122 2122 12 1 1 -2 1 2 1 1-2 1 2 1 1 -2 211DjkWjk2551531212627648586541250027763732000W5885809五、物流分析5.1绘制从至表根据变速箱较佳产品工艺过程表，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。表5-1 变速箱加工工艺从至表(单位t) 至从123456789合计原材料库铸造车间锻造车间机加工车间精密车间热处理车间半成品车间组装车间成品库1原材料库88730015940029540013421002铸造车

19、间7077007077003锻造车间1275001275004机加工车间79750042850024500014710005精密车间2288005500007788006热处理车间3265003265007半成品车间129920012992008组装车间129920012992009成品库合计887300159400145710079750065730079500012992001299200编制（日期）审核（日期）5.2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中。表5-2 物流强度汇总表序号作业单位对物流强度序号作业单位对物

20、流强度11-288730074-642850021-315940084-724500031-429540095-622880042-4707700105-755000053-4127500117-8129920064-5797500128-912992005.3划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度按大小排序，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，利用统计的物流量，按由大到小的顺序绘制物流强度分析表、。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

21、级。表5.3 物流强度分析表序号作业单位对（路线）物流强度（单位：t）20万 40万 60万 80万 100万 120万 140万 物流强度等级17-8A28-9A31-2E44-5E52-4I65-7I74-6I81-4I94-7O105-6O111-3O123-4O5.4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：图5.1 物流相关图六、作业单位非物流相互关系分析6.1绘制作业单位物流相关图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6.1所示。根据下表建立变速箱“基准相互关系”，在此基准上建立非物流作业单位相互关系图。6.2非物流关系（按总的作业单位划非物

22、流） 图6.1 非物流相关图 表6.1 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搬运量（物流量与连续性）2噪声震动、烟尘、易燃易爆6使用同一套人员3使用同一设备7辅助服务部门4安全与污染8操作的精密性表6.2 基准相互关系等级一对作业单位密切程度的理由A组装车间与成品库8-9原材料与铸造车间1-2 搬运物料的数量、次数E铸造车间和锻造车间2-3机加工车间和精密车间4-6锻造车间与机加工车间3-4使用同一套人员操作的精密性噪声震动、烟尘、易燃易爆 I机加工和热处理1-5热处理和精密车间5-6热处理工与铸造5-3半成品与精密车间7-6噪声的屏蔽程度工作流程的连续性安全

23、与污染的预防处理热加工的散热O铸造与机加工2-4半成品与原材料车间1-7半成品与机加工车间4-7管理的方便性搬运物料的频数使用同一设备U铸造车间与组装车间2-8锻造车间与组装车间3-8机加工车间与组装车间4-8不常联系没有联系联系密切程度不大X铸造车间与热处理车间组装车间与热处理车间原材料车间与组装车间不希望发生七、作业单位综合相互关系分析由图可知，变速箱厂作业单位物流相关与非物流相互关系不一致。为了确定个作业单位之间综合互相关系密切程度，需要将两表合并后再进行分析判断。其合并过程如下：7.1选取加权值加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于变速箱来说，物流因素（m）影响较大于非物流因

24、素（n）的影响，因此取加权值m:n=2:1。7.2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7.1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，下表中将有55个作业单位对，即将有55个相互关系。表7.1作业单位之间综合相互关系计算表作业单位对关系密切综合关系物流关系 加权值：2非物流关系 加权值：1分数等级分数等级分数等级123E4A10A131O0U2O142I0U4I150U2I2O160U0U0U170U1O1U180U0U0U190U0U0U 1100U

25、2I2O 1110U0U0U230U3E3O242I1O5I250U0U0U260U0U0U270U-1X-1X280U0U0U290U-1X-1X 2100U-1X-1X 2110U2I2O341O3E5I350U2I2O360U0U0U370U0U0U380U0U0U390U0U0U 3100U-1X-1X 3110U2I2O453E3E9E462I3E7E471O1O3O480U0U0U490U0U0U 4100U1O1U 4110U3E3O56102I4I572I0U4I580U0U0U590U-1X-1X 5100U1O1U 5110U0U0U670U2I2O680U0U0U690U

26、0U0U 6100U2I2O 6110U3E3O784A0U8E790U0U0U 7100U1O1U 7110U2I2O894A4A12A 8100U-1X-1X 8110U0U0U 9100U2I2O 9110U101U 10110U1O1U在表7.1中，综合关系分数取值范围为（-1，12），按分数排列得出各分数段所占比例如表7.2所示。在此基础上与综合相互关系密集程度划分比例进行对比，若各等级相差太大，则需要对表7.1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7.3推荐的比例尽量接近。表7.2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（%）10-12A23.6

27、7-9E35.44-6I59.12-3O1323.601U2647.3-1X610.9表7.3综合相互关系密级与划分比例关系等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不重要U2085不希望靠近X0107.3建立作业单位综合相互关系表将表中的综合相互关系分转化为关系密集等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图7.1所示。 图7.1 综合物流关系图八、工厂总平面布置8.1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8.1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的中心；分数越低，

28、说明改作业单位应该远离布置图的中心，最好处于布置图的边沿，因此，布置设计应当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8.1 综合接近程度排序表 至从1234567891011原材料库铸造车间锻造车间机加工车间热处理车间精密车间半成品库组装车间成品库办公服务楼设备维修车间1原材料库A/4O/01I/2O/1U/0U/0U/0U/0O/1U/02铸造车间A/4O/1I/2U/0U/0X/-1U/0X/-1X/-1O/1 3锻造车间O/1O/1I/2O/1U/0U/0U/0U/0X/-1O/14机加工车间I/2I/2I/2E/3E/3O/1U/0U/0U/0O/15热处理车间O/1U/0O/1E/3I/2I/2U/0X/-1U/0U/06精密车间U/0U/0U/0E/3I/2O/1U/0U/0O/1O/17半成品库U/0X/-1U/0U/0I/2O/1E/3U/0U/0O/18组装车间U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3A/4X/-1U/09成品库U/0X/-1U/0U/0X/-1U/0U/0A/4O/1U/010办公服务楼O/1X/-1X/-1U/0U/0O/1U/0X/-1O/1U/011设备维修车间U/0O/1O/1O/1U/0