95分工业工程专业综合课程设计x

1、工业工程综合课程设计任务书学生姓名：李帅专业班级：工业工程指导教师：X老师工作单位： 机电工程学院题目：某减速器厂平面布置设计及及工位人因改进设计初始条件：企业现状：某减速器厂因整体搬迁，需对新厂区进行规划设计，并对原有生产系统进行重新改造设计。 新厂区有地30000平方米，厂区南北为150米，东西宽200米，南边和西边紧邻其他企业，只有 紧邻公路的北边和东边可以设置厂门进出。该厂有工人300人，计划建成年产180000套减速器 的生产厂。减速器生产工艺过程：减速器由39个零件构成，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

2、品存储等阶段。机盖、机座、大齿 轮、轴、齿轮轴、端盖六类零件为自制件，其工序内容分别为：机盖：备料f铸造f 粗铣，镗，钻f 精铣，镗f 暂存。机座：备料f铸造f 粗铣，镗，钻 f 精铣，镗f 暂存。大齿轮：备料f 锻造 f 正火 f 车，铣，镗，钻 f 调质 f 滚齿 f渗碳淬火f磨削f暂存。轴：备料f 粗车，磨，铣f 精车f 渗碳淬火f 磨f 暂存。齿轮轴：备料f 锻造f 正火f 粗车、镗、钻f 探伤、调质f 半精车、滚齿、铣键槽f齿部渗碳淬火f 磨削f 暂存。端盖：备料f铸造 f 精车 f 暂存。作业单位信息和相关数据：根据减速器的结构及工艺特点，设立如表1所示11个单位，分别承担原材料存

3、储、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1作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积(m2)备注1原材料库储存钢材、铸锭20X30露天2铸造车间铸造20X253热处理车间热处理20X124机加工车间车、铣、钻20X365精密车间精铣、精镗、磨削20X366标准件、半成品库储存外购件、半成品20X257组装车间组装变速器20X368锻造车间锻造20X259成品库成品储存15X2010办公、服务楼办公室、食堂等80X6011设备维修车间机床维修15X25要求完成的主要任务：针对给定的工厂实例，完成下列工作：（1）采用系统布置设计（SLP）方法进行某减速器厂的总平

4、面布置设计。1）产品分析，产品一产量分析，确定生产类型。2）生产工艺过程分析，绘制工艺过程图。3）进行物流分析，得到作业单位物流相关图。4）进行作业单位相互关系分析，得到作业单位非物流相关图。5）将作业单位物流相关表与非物流相互关系表加权合并，得出作业单位综合相互关系图。6）绘制作业单位位置相关图。7）按制图标准（用坐标）绘制作业单位面积相关图。8）产生工厂总体布置设计方案并进行分析评价。（2）对减速器零件加工工位进行人因分析及改进设计（未选修过“基础IE”课程的同学完成）1）对操作者的作业环境进行人因分析；2）对某操作或使用的设备（如工作台柜）进行人因改进设计。时间安排:序号设计内容时间（天

5、）1资料查阅，设计任务分析及总设计方案的确定；12工厂总体分析与平面布置设计53完成总布置设计说明书24零件加工工序的工作研究45完成零件加工工序相应分析与设计说明书26课程设计答辩1合计15指导教师签名:系主任（或责任教师）签名:目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 引言1 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 1产品分析2 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 1.1产品产量（P-Q）分析2 HYPERLINK l bo

6、okmark54 o Current Document 1.2生产类型的确定3 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 2产品工艺过程分析5 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 2.1工艺分析5 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 2.2工艺过程图的绘制8 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 3物流分析12 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 3.1物流量分析、

7、计算12 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 3.2作业单位之间的物流相关图16 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 4非物流关系分析19 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 4.1作业单位相互关系分析19 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 4.2作业单位非物流相关图205作业单位关系综合分析216作业单位位置关系分析237作业单位的详细布置设计25 HYPERLINK l bookmark142

8、 o Current Document 8厂区总体布局设计28 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 9加工工位人因分析及改进设计31 HYPERLINK l bookmark151 o Current Document 9.1对操作者的作业环境进行人因分析31 HYPERLINK l bookmark157 o Current Document 9.2工位人因改善设计34 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 工作台需求分析34 HYPERLINK l bookmark163 o Current

9、Document 工作台功能分析34工作台方案设计35 HYPERLINK l bookmark170 o Current Document 课程设计小结37 HYPERLINK l bookmark173 o Current Document 参考文献38 HYPERLINK l bookmark178 o Current Document 附录39引言综合课程设计是对我们同学多门学科综合应用的能力的全面锻炼，本次课程设计的 设计内容为，对某减速器厂平面布置设计及工位人因改进设计。我根据老师给出的课设 任务书，按照规定的时间依次完成各项任务，先对产品产量进行分析，得出该厂的各零 部件的需求量

10、，根据产量信息假定该厂的生产方式。确定生产方式后，绘制减速器六大 自制零件的零件加工工序过程图，并绘制总的工序过程图。根据工序过程、零部件需求量以及工件信息，计算物流量，确定各个工作单位之间 的物流量，从而绘制物流相关图。通过对各工作单位之间的非物流关系分析，确定各部 门之间的非物流关系等级，绘制非物流关系相关图。通过物流关系相关图与非物流关系 相关图的加权计算并运用少量定性分析得出综合相关图，从而确定各工作单位之间的关 系等级。通过各工作单位之间的关系等级的高低，绘制工作单位之间的位置相关图即线形图， 再利用相关关系表运用关系表法得出无面积拼块图，再加上各单位的空间要求，以及厂 区的总体面积

11、限制，绘制面积相关图。确定面积相关图之后，制定厂区的布置方案，设 置两种方案进行分析对比，选择最佳方案，确定厂区布置的最终方案。1产品分析1.1产品产量（P-Q）分析根据前题中给出的相关信息可知，规划新厂的年产量为180000套减速器，减速器 由39个零件构成，但是大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，机盖、机座、大 齿轮、轴、齿轮轴、端盖六类零件为自制件，减速器零件明细表如下：表1.1减速器零件明细表产品名称减速器产品代号160计划年产量180000序号零件名称自制外购材料总计划需求量单件重量/kg39垫圈V65Mn3600000.00438螺母VQ2353600000.01137螺栓VQ

12、2355400000.03236销V353600000.02235防松垫圈VQ2151800000.01034轴端盖圆VQ2351800000.05033螺栓VQ2353600000.02032通气器VQ2351800000.03031视孔盖VQ2151800000.05030垫片V橡胶纸1800000.00429机盖VIIT2001800002.50028垫圈V65Mn10800000.00627螺母VQ23510800000.01626螺栓VQ23510800000.10325机座VHT2001800003.00024轴承V3600000.45023挡油圈VQ2153600000.0042

13、2毡封油圈V羊毛毡1800000.00421键VQ2751800000.08020定距环VQ2351800000.09019密封盖VQ2351800000.05018可穿透端盖VHT1501800000.04017调整垫片V08F3600000.00416螺塞VQ2351800000.03215垫片V橡胶纸1800000.00414游标尺V1800000.05013大齿轮V401800001.00012键VQ2751800000.08011轴VQ2751800000.80010轴承V3600000.4509螺栓VQ23543200000.0258端盖VHT2001800000.0507毡封油圈

14、V羊毛毡1800000.0046齿轮轴VQ2751800001.4005键VQ2751800000.0404螺栓VQ23521600000.0143密封盖VQ2351800000.0202可透视端盖VHT2001800000.0401调整垫片V08F3600000.0101.2生产类型的确定由题可知，本次设计的新厂的年产量为180000，涉及的总面积达到30000平方米。 平均每天要生产180000-365493 （件）该新厂预计的生产能力较为可观。生产方式的 我们可在订单生产方式和库存生产方式之间选择一个。1、订单生产方式。它是根据用户提出的具体订货要求后，才开始组织生产，进行 设计、供应、

15、制造、出厂等工作。生产出来的成品在品种规格、数量、质量和交货期等 方面是各不相同的，并按合同规定按时向用户交货，成品库存甚少。因此，生产管理的重点是抓交货期，按期组织生产过程各环节的衔接平衡，保证如期实现；2、库存生产方式。它是在对市场需要量进行预测的基础上，有计划地进行生产， 产品有一定的库存。为防止库存积压和脱销，生产管理的重点是抓供、产、销之间的衔 接，按量组织生产过程各环节之间的平衡，保证全面完成计划任务。确定生产类型需要根据该产品的市场环境确定。如果该产品是一种很有竞争力的新 兴减速器产品，那么此时市场的需求量比较大，可以不用考虑滞销，压仓的情况，可以 采用库存生产方式，并进行连续生

16、产。如果产品的市场需求量不是很大，为了防止滞销、 产品库存积压，可以采用订单生产的方式。由于该厂年产量为预期的180000件，因此我们可知该产品的市场需求量比较大， 需求稳定。此处我们采用库存生产方式连续生产。2产品工艺过程分析2.1工艺分析根据已知的信息可知：减速器由39个零件构成，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。机盖、机座、大齿轮、轴、齿轮轴、端盖六类零件为自制件，其 工序内容分别为：机盖： 备料f 铸造f 粗铣，镗，钻f 精铣，镗f 暂存。机座： 备料f 铸造f 粗铣，镗，钻f 精铣，镗f 暂

17、存。大齿轮：备料f 锻造f 正火f 车，铣，镗，钻f 调质f 滚齿f渗碳淬火、 磨削f暂存。轴： 备料f 粗车，磨，铣f 精车f 渗碳淬火f磨f 暂存。齿轮轴：备料f 锻造f正火f 粗车、镗、钻f 探伤、调质f半精车、滚齿、 铣槽f齿部渗碳淬火f磨削f 暂存。端盖： 备料f铸造f精车f暂存。根据已知条件计算各工序间的工件质量变化，绘制工序过程表：表2.1机盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量机盖29HT2002.500180000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）全下质量/kg废料/kg1原材料库备料4.2182铸造车间铸造783.2900.9283机加工车间粗铣、

18、镗、钻802.6320.6584精密车间精铣、精镗952.5000.1325半成品库暂存表2.2机座加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量机座25HT2003.000180000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）全下质量/kg废料/kg1原材料库备料5.2642铸造车间铸造753.9481.3163机加工车间粗铣、镗、钻803.1580.7904精密车间精铣。精镗953.0000.1585半成品库暂存表2.3大齿轮加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量大齿轮13451.000180000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）全下质量/kg废料/kg

19、1原材料库备料1.9212锻造车间锻造（正火）781.4980.4233机加工车间车、铣、镗、磨801.1980.3004热处理车间调质1.1985机加工车间滚齿871.0420.1566热处理车间渗碳淬火1.0427精密车间磨961.0000.0428半成品库暂存表2.4轴加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量轴11Q2750.800180000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）全下质量/kg废料/kg1原材料库备料1.1342机加工车间粗车、磨、铣800.9070.2273精密车间精车900.8160.0914热处理车间渗碳淬火0.8165精密车间磨980.800

20、0.0166半成品库暂存表2.5齿轮轴加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量齿轮轴6Q2751.400180000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）全下质量/kg废料/kg1原材料库备料2.2332锻造车间锻造2.2333热处理车间正火2.2334机加工车间粗车、铣、钻801.7860.4475热处理车间探伤、调质1.7866机加工车间半精车、滚齿、铣键槽801.4290.3577热处理车间齿部渗碳淬火1.4298精密车间磨981.4000.0299半成品库暂存表2.6端盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量端盖8HT2000.050180000序号作

21、业单位名称工序内容工序材料利用率（%）至下质量/kg废料/kg1原材料库备料0.0902铸造车间铸造700.0630.0273机加工车间精车800.0500.0135半成品库暂存原材料2.2工艺过程图的绘制原材料原材料库 z4.218（743040）铸造车间4.218（743040）原材料库5.264（947520）废料铸造车间5.264（947520）机加工车间3.290（592200）精加工车间2.632（473760）标准件、半成品库2.500废料废料0.928（167040）0.658（118440）0.132（23760）（450000）T机加工车间3.948（710640） 精加工

22、车间3.158（568440）标准件、半成品库3.0001.316（236880）0.158（28440）（540000）T图2.1机盖加工工艺过程图（单位：kg）图2.2机座加工工艺过程图（单位：kg）原材料库T171.921(345780)锻造车间 81.921(345780)废料 0.4231.498 U(76140)(269640)机加工车间毛坯1.198 (215640) 3废料0.300 废料(54000)0.156(28080)热处理车间重复两次1.042(187560)1.000(180000)5精加工车间废料 0.042O （7560）6标准件、半成品库原材料库1.134(2

23、04120)机加工车间1.134（204120）热处理车间30.816(146880)废料0.907(163260)废料0.800 n废料0.091(16380)0.016(2880)（144000）标准件、半成品库图2.3大齿轮加工工艺过程图（单位：kg）0.227(40860)图2.4轴加工工艺过程图（单位：kg）废料原材料库2.233（401940）锻造车间2.233（401940）0.357(64260)原材料热处理车间.一1.7863（321480）原材料库0.090（16200）机加工车间匚42.233（401940）” 废料重复两次0.447 T （80460）精加工车间51.4

24、29(257220)标准件、半成品库1.400(252000)0.029 (5220)废料铸造车间0.090（16200）废料废料0.027(4860)0.013(2340)标准件、半成品库0.050（9000）精加工车间0.063（11340）端盖机盖轴大齿轮齿轮轴机座原材料外购件1.3160.790废料0.158废料0.423 30.816重复两次重复两次、1.0425综合检测1、3、5、7、作业单位：原材料库；2、铸造车间；热处理车间；4、机加工车间；精加工车间；6、标准件、半成品库；组装车间；8、锻造车间；9、成品库;图2.7总加工工艺过程图（单位：kg）3物流分析新厂生产运行的总工艺

25、过程为可分为：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，各个阶段都会产生一定的物流量。产品生产组装过程中，机 盖、机座、大齿轮、轴、齿轮轴、端盖六类零件是需要自制的，制造这些零件的过程中， 各个工序间也会产生物流量，各个零件、各个阶段、各个工序之间的物流量的计算标准 各不相同，零件之间可以用零件个数，工序之间可以用物流强度进行物流量的计量，各 阶段之间可以用工序数，各阶段之间的物流复杂程度进行计量物流量，由于此处未知物 流距离，此处我们统一采用零件的质量来计量物流量。新厂的生产运营过程中，共规划有11个部门，分别为：原材料库，铸造车间，热 处理车间，机加工车间，精密车间，

26、标准件、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。根据新厂年产量180000件的预期以及上一节中得出的 零件分析和零件工序过程分析，确定各部门之间进行物流量分析。3.1物流量分析、计算自制件的物流量分析、计算如下：表3.1机盖加工工艺物流量表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量/t机盖29HT2002.500180000450序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料库备料759.1092铸造车间铸造78592.1053机加工车间粗铣、镗、钻80473.6844精密车间精铣、精镗95450.0005半成品库暂存产品名称件号材料单件质

27、量/kg计划年产量年产总质量/t机座25HT2003.000180000540序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料库备料947.3682铸造车间铸造75710.5263机加工车间粗铣、镗、钻80568.4214精密车间精铣、精镗95540.0005半成品库暂存表3.3大齿轮加:工工艺物流量表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量/t大齿轮13451.000180000180序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料库备料345.3792锻造车间锻造（正火）78269.3963机加工车间车、铣、镗、磨80215.5174热处理车间调质

28、215.5175机加工车间滚齿87187.5006热处理车间渗碳淬火187.5007精密车间磨96180.0008半成品库暂存表3.4轴工加工艺物流量表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量/t轴11Q2750.800180000144序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料库备料204.0832机加工车间粗车、磨、铣80163.2663精密车间精车90146.9394热处理车间渗碳淬火146.9395精密车间磨98144.0006半成品库暂存表3.5齿轮轴加匚工艺物流量表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量/t齿轮轴6Q2751.400180

29、000252序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料库备料401.7862锻造车间锻造401.7863热处理车间正火401.7864机加工车间粗车、铣、钻80321.4295热处理车间探伤、调质321.4296机加工车间半精车、滚齿、铣键槽80257.1437热处理车间齿部渗碳淬火257.1438精密车间磨98252.0009半成品库暂存表3.6端盖加工工艺物流量表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量/t端盖8HT2000.0501800009序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（）至下物流量/t1原材料库备料16.0712铸造车间铸造7011.2503

30、机加工车间精车809.0005半成品库暂存外购件的物流量分析、计算如下:表3.7外购件物流量表零件类别外购件产品年产量180000标准件、半成品库至组 装车间的物流量/t序号零件名称材料总需求量单件重量/kg39垫圈65Mn3600000.0041.44038螺母Q2353600000.0113.96037螺栓Q2355400000.03217.28036销353600000.0227.92035防松垫圈Q2151800000.0101.80034轴端盖圆Q2351800000.0509.00033螺栓Q2353600000.0207.20032通气器Q2351800000.0305.4003

31、1视孔盖Q2151800000.0509.00030垫片橡胶纸1800000.0040.72028垫圈65Mn10800000.0060.78027螺母Q23510800000.01617.28026螺栓Q23510800000.103111.24024轴承3600000.450162.00023挡油圈Q2153600000.0041.44022毡封油圈羊毛毡1800000.0040.72021键Q2751800000.08014.40020定距环Q2351800000.09016.20019密封盖Q2351800000.0509.00018可穿透端盖HT1501800000.0407.200

32、17调整垫片08F3600000.0041.44016螺塞Q2351800000.0325.76015垫片橡胶纸1800000.0040.72014游标尺1800000.0509.00012键Q2751800000.08014.40010轴承3600000.450162.0009螺栓Q23543200000.025108.0007毡封油圈羊毛毡1800000.0040.7205键Q2751800000.0407.2004螺栓Q23521600000.01430.243密封盖Q2351800000.0203.6002可透视端盖HT2001800000.0407.2001调整垫片08F360000

33、0.0103.600外购件的总物流量/t757.8603.2作业单位之间的物流相关图根据以上进行的物流分析，可得到相关作业单位之间的物流量表（从至表）:表3.8作业单位物流量从至表从 原材料库铸造车间热处理车间机加工车 间精密车间标准件、半成品库组装车间锻造车间成品库原材料库1722.548204.083747.165铸造车间1313.881热处理车间938.732591.582机加工车间981.5891205.3719精密车间146.9391566标准件、半成品库2332.86组装车间锻造车间401.786269.396成品库物流关系总结表:表3.9物流关系总表关系部门半成品库-组装车间热处

34、理车间-机加工车间原材料库-铸造车间精密车间-半成品库铸造车间-机加工车间机加工车间-精密车间物流量/t2332.861920.3211722.54815661313.881938.732关系等级AAEEII关系部门热处理车间-精密车间原材料库-锻造车间锻造车间-热处理车间锻造车间-机加工车间原材料库-机加工车间机加工车间-半成品库物流量/t738.521747.165401.786269.396204.0839关系等级OOUUUU根据物流量分析，可知最高有2332.86t/年最低有9t/年，故将这写关系分为5个等级，分级如下（取2400/5=480分段）:A 级：2400-1920E 级：1

35、920-1440I 级：1440-960O 级：960-480U 级：480-0这五个等级分别赋予一定的分值，按照以下表格进行赋值:表3.1作业单位相互关系等级表符号AEIOU意义绝对重要特别重要重要一般不重要量化值43210作业单位物流相关图:图3.1作业单位物流相关图4非物流关系分析4.1作业单位相互关系分析作业单位之间的非物流关系可分为两种，一中为有利性关系，一中为有害性关系。有利性关系表现为：两个部门之间形成正影响，两者的工作需要协调共同完成，或者一 方的工作需要另一方的参与，部门之间的人员交流有利于提高员工的积极性等，两个部 门之间距离越近越有利于工作的展开，提高工作效率，降低成本。

36、有害性关系表现为： 一方的工作会影响到另一方工作的正常进行，或者对另一方造成损害，造成安全隐患等。 故此，对上述的11个部门之间的关系进行评级，共A、E、I、0、U、X五个等级，其中：A级表示绝对重要的关系，部门之间必须临近，E级表示特别重要关系，部门之间应该临近，I级表示重要关系，部门之间可以有一定距离，0级表示一般关系，部门之间的距离不可太远，U级表示不重要关系，部门之间的距离无关紧要，X级表示不要靠近，部门之间不可以临近。评级理由：1、工作流程的连续性。2、生产服务。3、物料搬运。4、管理方便。5、安全与污染。6、共同设备。7、震动、噪声、烟尘。8、人员联系。4.2作业单位非物流相关图表

37、4.1作业单位相互关系等级表符号AEIOUX意义绝对重要特别重要重要一般不重要不要靠近量化值43210-1线条数4条3条2条1条无1条折线比例()2531051510254580根据需要根据以上评级规则对原材料库，铸造车间，热处理车间，机加工车间，精密车间， 标准件，半成品库，组装车间，锻造车间，成品库，办公、服务楼，设备维修车间这11 个部门之间的关系进行评级，两两关系共有n(n-1)/2=11(11-1)/2=55个，则A级约有 13 个。绘制作业单位相关图如下:1、 原材料库E2、 铸造车间O 3 E3 I 3 O3、热处理车间 e 33 O3 1 O 84、机加工车间 | 3 O3 O

38、 33 O5、精密车间E 3(8 o一3I 3乙46、标准件、半成品库a7 OV1X 5 O 67、组装车间/ / /X 7 O 6编号理由1工作流程的连续性2生产服务3物料搬运8、锻造车间9、成品库10、办公服务楼11、设备维修车间A 7 O 6164管理方便5安全与污染6共用设备设施7振动、噪声、烟尘8人员联系备注：空白处为U级关系。作业单位之间的关系可分为物流关系和非物流关系，要对作业单位间的关系进行综 合分析，需要结合作业单位间的物流关系以及作业单位间的非物流关系。上两节中我们 分别对作业单位间的物流关系和非物流关系进行了分析，得出了最终结果。通过物流相 关图，我们可以发现A级关系（绝

39、对重要关系）的作业单位有两对，分别是热处理车间 与机加工车间和组装车间与标准件、半成品库。通过非物流相关图，我们得出有A级关 系的作业单位也是两对，但分别是：标准件、半成品库与组装车间和组装车间与成品库。 物流关系分析的结果与非物流关系分析的结果不相同，不只是A级关系的作业单位关系， 其他等级的关系也都有很大的不同。另外我们通过对两种关系进行加权求和的方式来得出综合物流关系和非物流关系 的结果，来进行作业单位关系的综合分析。由于该厂是一个制造型企业，企业的加工制 造、采购、库存情况是企业的根本，所以企业的物流情况在企业经营过程中所占的比重 要比企业的非物流情况重要得多。故此我们采用物流与非物流

40、的比例为3:1的比例来进 行加权求和。公式为：综合关系值二（3*物流关系值+1*非物流关系值）/4（小数部分取整） 再根据算出的综合关系值，对应得出关系等级。例如：标准件、半成品库与组装车间的综合关系值二（3*物流关系值+1*非物流关系值）/4=（3*4+1*4）/4=4 关系等级为A级由于A级关系是必须重要关系，故A级关系不可降级。例如：物流相关图中组装车 间与成品库之量间的物流关系分析结果虽然为U级，但非物流关系中分析结果为A级， 综合关系图中依然保留A级，因为组装车间的装配完成的产品必须转移至成品库防止组 装车间的堆积。由于X级关系为不可靠近关系，如果两个工作单位靠近，必定会影响两 单位

41、之间的正常工作，不论是物流关系还是非物流关系，综合关系图中保留X关系。绘制综合相关图: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、标准件、半成品库7、组装车间8、锻造车间9、成品库10、办公服务楼11、设备维修车间图5.1作业单位综合相关图根据上一节中对作业单位之间的综合关系图，我们可知A级关系的单位关系总共有 3个即：热处理车间与机加工车间，标准件、半成品库与组装车间，组装车间与成品库。 E级关系有2个，I级关系有3个,0级关系有10个，X级关系有5个，其余为U级关系。 根据分析结果绘制作业单位之间位置关系线形图，关系等级越高，越靠近中心位置，采 用4条1单位长的平行

42、线段表示两作业单位间的A级关系；3条2单位长度的平行线表 示E级关系；2条3单位长度的平行线段表示I级关系；1条线表示0级关系；U级关系 不连线；X级用粗虚线表示。为作图方便，故此用序号表示各单位：原材料库一铸造车间一热处理车间一机加工车间精密车间标准件、半成品库组装车间一锻造车间一成品库一办公、服务楼设备维修车间表6.1作业单位综合接近程度排序表作业单位代号1234567891011综合接近程度6561057945-45排序4651732108119绘制线形图:图6.1作业单位线形图根据上一节中对单位间的位置分析的结果，我们列出相关关系工作表如下:表7.1相关关系工作表作业单位AEIOX1、

43、原材料库2842、铸造车间1411103、热处理车间45,8,11104、机加工车间32,51,8,11105、精密车间643106、标准件、半成品库757、组装车间6,9118、锻造车间13,4,11109、成品库71010、办公、服务楼92,3,4,7,811、设备维修车间2,3,4,7,8我们可以得出作业单位间位置的基础安置规则，由设计要求，每个部门规划的面积 已经给出了，且是长方形，新厂的总面积也是长方形，总面积为30000平方米，厂区东 西为200米，南北宽150米。各个作业单位的面积如下表7-1所示：表7.2作业单位建筑面积汇总表序号作业单位名称用途建筑面积(m2)备注1原材料库储

44、存钢材、铸锭20X30露天2铸造车间铸造20X253热处理车间热处理20X124机加工车间车、铣、钻20X365精密车间精铣、精镗、磨削20X366标准件、半成品库储存外购件、半成品20X257组装车间组装变速器20X368锻造车间锻造20X259成品库成品储存15X2010办公、服务楼办公室、食堂等80X6011设备维修车间机床维修15X25根据以上信息，绘制作业单位面积相关图:土锻造2.椅借 车间七蒸芋回4、机加 工车间i.担美车1、原材 料库.，鲁噱间11设舞车J精密 车间%成品 库16、新隹 件、兰成 品摩1办给楼、服努楼图7.1方案一作业单位面积相关图图7.2方案二作业单位面积相关图

45、8厂区总体布局设计根据以上信息，我们可以制定工作单位的详细布置方案，方案中应还包括厂区的绿 化、运动设施、厂区临近的道路情况等。生产工厂的总体布置设计方案如下：方案一：如图8.1所示。原材料库要求是露天放置的，在原材料库与外墙相接处开 一处收货门，便于接收原材料。加工区域位于厂区西北角，各工作单位的布置参照面积 图1布置，已基本达到最优。办公、服务楼设置在厂区的另一边，两边用绿化带隔开， 起到降噪、防尘的作用，正北方为厂区大门，厂区周围增加绿化面积，并使其更加美观。 厂区的南侧有一块面积较大的扩产区，可用作未来厂区产能升级的建设用地。综合上所述方案一：优点：高效的工作单位布局，较为合理的侧门设

46、置，对厂旁公路的充足利用，合理 的绿化面积设置。缺点：原材料库与锻造车间，铸造车间和机加工车间，机加工车间和精密车间属于 I级关系，没有紧邻，相距较远，会增加在途物流量，增大物流距离和难度。另外厂区 的绿化面积可以再提高。图8.1平面布局图方案一方案二：如图8.2所示。原材料库要求是露天放置的，放在加工区域外面的西北角， 在原材料库旁开一处收货门，接收原材料更加方便；成品库在厂区正北方，开一处出货 门，便于出货。加工区域位于厂区西北角，各工作单位的布置参照面积图2布置，己基 本达到最优。办公、服务楼设置在厂区的另一边，两边用绿化带隔开，起到降噪、防尘 的作用，正北方为厂区大门，门口种植树木进行

47、绿化，厂区围墙内侧种植绿化带，增加 绿化面积，并使厂区更加美观。厂区的南侧有一块面积较大的扩产区，可用作未来厂区 产能升级的建设用地。综合上所述方案二：优点：更高效的工作单位布局，合理的侧门设置，对厂旁的公路的充足的利用，充 足绿化面积设置。缺点：较少的O级关系没有紧邻，绿化面积大，厂区建设的成本增加。图8.2平面布局图方案二方案比较：方案二相比较方案一，其有点在于：1、方案二的工作单位间的布局要比方案一的布局更加合理，可使得在途物流距离更小， 使工厂运行的效率更高。2、方案二中的原材料库和成品库都在紧邻道路周边开设一处门，充分利用天然优势， 方便原材料的接收和成品的出货。3、方案二的绿化面积

48、要比方案一的大，不仅让工厂绿色环保，美化环境；同时可以吸 尘降噪，清新空气，并有效提高工人的劳动积极性。故此：在方案一和方案二中，选择方案二。具体的厂区布局规划图见附件。9加工工位人因分析及改进设计9.1对操作者的作业环境进行人因分析该工位加工毛坯件的基本操作为：用风枪清理加工位置一装夹工件一用垫片和榔头紧固工件一关舱门加工一打开舱 门用风枪清理加工位置一将半成品从装夹位置取出一用风枪吹净半成品一去毛刺一检 验半成品一卸取半成品暂置一旁一卸取成品放入成品箱。操作者实际作业环境如图:图9.1整体工位实况图由图可知，操作者的操作环境较为落后，操作者面对着加工中心，其左边与后面分 别是物料架和工作台

49、，左边的物料架上放置毛坯、工具、工装夹具等，摆放的位置十分杂乱。后面的工作台上面放置有刀具、量具、成品、图纸等，进行刀具安装，以及钳工、 测量等工作。由于摆放位置的不规律，不利于操作者的操作使用。从工位加工操作而言，与操作者紧密相关的原材料的对方点、机床的摆放位置、半 成品堆放点、成品堆放点的摆放使得操作者不得不转身、弯腰、伸长大臂等一系列疲劳 强度大、效率低、能耗大的动作。其中弯腰过多还容易造成腰椎疾病。刀具库在工作台 上与加工中心相对，当需要更换刀具时必须转身，上前，选取刀具，再转身上前更换加 工中心的刀具，操作步骤繁琐。通过以上分析，对操作者的操作环境进行优化与设计：1、根据物件的使用频

50、率，对工作台上的物件进行分类分级，级别高使用频率高的应放 置在最显眼最容易取放的位置，方便操作者操作使用，并有利于减少视觉分辨时间并且 提升准确率；2、将两个物料架分开，加工中心左边堆放原材料和刀具，右边摆放已经加工好的半成 品和成品等其他工具，并放置在操作者直立时齐腰高的位置；3、将椅子提升至齐腰高度方便操作者坐下小憩。原操作环境和改进操作环境示意图如下：图9.2改进前操作环境示意图图9.3改进操作环境示意图9.2工位人因改善设计根据视频可知，我们对工作环境的三部分进行人因改善设计。对于物料架部分，毛坯件是位于工作台上的，由工人师傅拿起然后进行接下来的操作， 但摆放在工作台上十分不合理，因为

51、上面还有图纸、量具等诸多物件，而且需要转身拿 取。为此我们提出以下方案，将原先加工中心左边的物料架两辆小推车区分开来，左边 放置毛坯件和刀具，右边放置成品和工具，并将小推车的高度垫至高于操作者腰间高度， 方便物料的拿取和规整。工作台部分，工作台摆放在物料架的后面，操作者可以依据使 用频率对工作台上的物件进行摆放，方便取用，而且对工作台进行整理，充分改善操作 环境使其达到身心愉悦，操作环境良好的目的。椅子部分，从图片中可以看出，椅子虽 然是靠背椅并且可以转动代替移动，但是椅子的高度不够操作者的腰间高度，当操作者 需要坐下休息时，仍然需要弯腰，如果车间的经费允许，可以更换一个更加人因的椅子 方便操

52、作者短暂休息，提高操作者的操作效率，降低操作者的劳动强度。工作台需求分析根据操作现场的分析可知：工作台上面放置有刀具、量具、成品、图纸、计算器、 文具等，单调的工作台设计与诸多物件格格不入；另外工作台上的零件盒随意摆放，工 人作业时伸手距离长，不符合动作经济原则，增加了作业疲劳，需要改善。为了给操作者降低劳动强度，提高工作效率，此时我们对工作台进行相应的人因设 计和改善，以此营造一个更好的操作环境。工作台功能分析工作台是大的综合载物平台，可以用来进行各类复杂的操作活动，工作台上面的设 计应该简洁灵活，方便操作者使用，拿取物件等。因此一个合格的工作台应具备的功能有：1、充足的摆放空间；2、适合操

53、作者的平台高度；3、合适的大小；4、一定的强度。工作台方案设计1、高度设计为了使工作台的设计更加合理，观察对象的位置、眼睛的高度和视野所及的范围也 是作业空间设计中协调人际关系必须考虑的重要问题。在人因工程学中，通常以人眼的 静视野为依据设计有关内容，以减轻人眼的疲劳，所谓静视野，是指头部固定，眼球静 止不动的状态下自然可见的范围，垂直面内双眼静视野最优视线与视水平线的夹角上下 均为10，视力是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，有效视力范围的视角为 30，其特点是利用头部和眼球的转动，在该区内注视物体时，必须集中注意力方能有 足够的清晰视觉，目坐标在560mm处最为适宜，当观察目标需要转动头部时，左右均不 宜超过45，上下也不宜超过30。同时，坐姿工作面的攻读主要由人体参数和作业性质等因素决定，从人体力学的角 度来看，作业者的小臂接近水平或稍微下倾放在工作面上，而上臂处于自然悬垂状态， 是最适宜的操作姿势，考虑到是生产车间工作台肘部平放的高度设计，由于主要目的是 能使手臂得到舒适的休息。故选用男子第50百分位数进行设计是合理的，根据工作台 高度二小腿加足高+小腿加足高修正量+坐姿肘高，男子小腿加足高的第50百分位为 413mm，功能修正量同样考虑如上的两个方面，即鞋跟高38mm和裤厚3mm，男子坐姿肘 高第50百分位为263mm，不