工业工程综合课设

1、1-_:言目2录引2产品产量分析23产品工-艺过程分析23.1计算物流量23.2绘制各零件的工-艺过程图.33.3绘制产品总工-艺过程图.64物流强度分析74.1绘制物流从至表74.2绘制物流强度汇总表84.3划分物流强度等级.84.4绘制作业单位物流相关图95作业单位非物流相互关系分析106作业单位综合相互关系分析137绘制作业单位位置相关图178绘制作业单位面积相关图189产生工厂总体布置方案并进行分析评价199.1改进原方案TOCo1-5hz9.2方案的评价与选择.1910对减速器铭牌铣削工序进行工作研究21制定标准作业方法.21制定标准工时2211.本次课设小结25参考文献261引言设

2、施规划与物流分析是工业工程专业的一门重要的主干专业课程。设施规划着重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运系统等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系的分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。随着现代化系统优化技术的发展和计算机辅助设计技术的应用，工厂布置设计已广泛地采用计算机辅助进行设计规划与布置，由于影响设计布置的因素错综复杂，并且因素之间相互影响，相互制约，而且大多数因素还具有不确定性，因此，在设施布置设计中常常以物流分析作为其主要的内容。大多数的计算机辅助设施布置设计软件也都是以物流分析为主，采用定量分析和定性分析相结合的方法，并将定性分析转化为定

3、量分析。作为现代设施设计人员与生产管理人员，掌握并应用计算机辅助布置设计的方法和程序已成为必然。工厂布置设计是一项多因素，多目标的系统优化问题。学习和掌握工厂布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。由于社会需要的多样性，生产不同产品的工厂之间必然存在差异。这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达极强的图例符号和简明表格，通过一系列条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。它是一套初中性非常强的设计模式和规范怕设计程序，并且为设施规划人员与生产管理人员广泛采用，运用效果良好。通过本课程设计，达到巩固设施规划与设

4、计的专业知识，培养学生用所学知识解决工程实际问题的能力，同时培养学生善于使用文献检索工具的能力；提高综合所学知识创新性进行设计的能力。2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100000台，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。3产品工艺过程分析3.1计算物流量通过对产品的加工、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位质量及产生的废料重量，并根据全年生3-1所示表3-1全年生产量

5、计算全年物流量产品毛重/kg废料/kg名称铸造废料锻造废料机加工废料精加工废料全年总质量机盖2.500/4.088*0.24.088*0.8*0.22=4.088*0.8*1.5881*100(0.8*0.78*00.78*0.02=0.81760.71950.0510000=158810.98)=4.0884.906*0.8*机座3.000/(0.8*0.78*04.906*0.24.906*0.8*0.221.9059*100=0.9812=0.86350.78*0.02=000=190590.98)=4.9060.06121.9238*0.8大齿1.9238*1.9238*0.8*0.2

6、21.000/(0.8*0.78*0*0.78*0.850.9275*100轮0.2+1.9238*0.8*0.7.85*0.98)=1.9238=0.38488*0.15=0.5187*0.02=0.02000=927500401.1017*0.70.800/(0.78*0.95*8*0.05+1.1轴1.1017*0.22=0.2017*0.78*00.3017*1000.98)424000=301700=1.1017.95*0.02=0.0593齿轮1.400/(0.8*0.83*02.1515*0.2+2.152.1515*0.81.1818*100轴.98)15*0.8*0.17=0

7、.7*0.83*0.02000=118180=2.1515229=0.0286端盖0.050/(0.6*0.78)0.1068*0.0.1068*0.6*0.220.0568*100=0.10684=0.0427=0.0141000=56803.2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3-1图3-6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标准件、半成品库，8锻造车间。.9H12Q,KSB-？机申山工工茗应材料1*13-4轴抑工工艺及物流駅R13-S%轮常勺III.:原材料0.1068图3-6端盖加工工艺及

8、物流量3.3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一一总装阶段一一性能试验阶段，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。装配顺序：1.机座2.外购件3.齿轮轴4.外购件5.轴与大齿轮及外购件装配一起6.机盖7.外购件8.端盖9.外购件4物流强度分析4.1绘制物流从至表单位：吨单位：吨根据表3-1全年生产量计算全年物流量绘制车间之间的物流从至表表4-1物流从至表至123456789合计从原材料库铸造车间热处理

9、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910.08096.5338.4801045.092铸造车间725.93725.9303热处理车间326.52326.524机加工车间537.05647.1551189.25精密车间81.63870951.636半成品库8758757组装车间8758758锻造车间153.9153.99成品库合计910.8772.58822.46973.6787087538.488756142.274.2绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和表4-1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4-2之中。表4-2物流强度汇总

10、表序号作业单位对（路线）物流强度/t112910.0821496.5331838.48424725.93535326.52745647631056870116787512798751383153.94.3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，应参照表4-3作业相互关系等级表按物流路线比例或承担的物流量比例来来确定。表4-3作业单位物流关系等级表将各作业单位对的物流强度按大小排序，从大到小依次填入表4-4物流强符号含义量化值比例（%）A绝对重要410E特别重要3:20I重要230O一般140U不重要0度分析表中，根据物流强度参照表4-3作业相互关系等级

11、表分别划分物流强度等级。表4-4物流强度分析表序号作业单位对物流强度物流强度等2004006008001000AAQA112267E7Q匚3/9EA匚456E524I645I743I835I983O1014O1118O1246O4.4绘制作业单位物流相关图根据表4-4物流强度分析表绘制图4-1作业单位物流相关图。表4-1物流从至表中未出现的作业单位之间不存在固定的物流，物流强度等级为U级作业单位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AUUOIUUIUIUUIOUUUOUUOEUUUUUUUUUEUUUUUUUUUUUEUUUU

12、UUUUUUU图4-1作业单位物流相关图5作业单位非物流相互关系分析当物流状况对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的总要依据。但是，也不能忽视非物流因素的影响，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，而应当考虑非物流因素对各作业单位间相互关系的影响。在评价作业单位相互关系时，首先应制定出一套“基准相互关系”，其他作业单位之间的相互关系，通过对照“基准相互关系”来确定。表5-1给出的基准相互关系可供实际工作中参考。表5-1基准相互关系表字母一对作业单位密切程度的理由A原材料库与铸造车间”成品库车间车何撮运物料的数盘和次数类做的搬运问題组裝车间和办公楼

13、组裝车间对管理人员技术人员要求比絞高应该靠近办公服务持造车何和机加工车间楼，撇运物料的数盘和形式不可損坏没有包装的物品腿务的频E铸造车间和嵌造车咼机加工丰间和半成品库半成品库（外购件）和成品库繁和紧急程度，宣排工厂额序时的连续性等.机加工和热it理、铸造和热址理生产的连续性I设备维惓与其它金属加工车间之间眼务的频奮程度办公楼与成品库、原材料报表运送方便、骨理方便A存公楼与半成品库联系频集程度U外公機与其它加工车间管理方便锲，雉修与原材料库*半咸站、成品眸接融不多.不常联索u原材料库与半朋品、成品库及组装与成联系聽切程度不大品库不常联爲X办金服务设施与祷造、热处理铸造“热处理与精爾车间灰尘、噪声

14、提动、异味、烟尘、振动等.明确各作业单位的特点，包括工作内容、工作性质，有无振动、噪声、烟尘及异味等环境污染，表5-2所示。表5-2各作业单位作业特点序号作业单位名称特点1原材料库物流量大，存储原材料2箝造车闻粉尘漆物噪声3锻造车间噪声，振动.粉尘，高温4机加工车间嗓声5稱密车间糟密加工*要求远离粉尘、撮动6热处理车阖高温粉尘7标准件*半成品库物流盘大S组装车间物流量大9成鬲库物流盘大10办公服务楼干净整洁远离粉尘、振动11设备维修车间物流量小，人员潼动少从上面分析并整理出作业单位影响因素的密切程度排序及其理由:表5-3变速箱各作业单位非物流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

15、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信息传递参照表5-3作业单位相互关系等级表的比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业单位相互关系表。表5-3作业单位相互关系等级表符号含义量化值比例（%）A绝对重要425E特别重要3310I重要2515O一般11025Ur不重要04580X不要靠近-1根据需要图5-1作业单位非物流相关图:作业单位1原郴2礙车间3械理车同4机加工车间:56半域晶库7组装轴8継辅19獻库11C11设备维修车间6.6.6作业单位综合相互关系分析从图4-1作业单位物流相关图和图5-1作业单位非物流相关图可知，变速箱厂作业单位物流相互关系关与

16、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，需要将两表合作后再进行分析判断。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考虑因素的侧重点，对于变速箱厂来说，物流因素（m影响并不明显大于其它非物流因素（n）的影响，因此，取加权值m:n=1:12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6-1所示。当作业单位数目为11时，总作业单位对数为：N=11*（11-1）/2=55,式中，N为作业单位对数。表6-1作业单位之间综合相互关系计算表序号作业单位对关系密切综合关系物流关系加权值：1非物流关系加权值：

17、1分数等级分数等级分数等级1124A4A8A2130U2I2O3141O2I3O4150U0U0U5160U1O1U6170U0U0U7181O1O2O8190U0U0U91100U1O1U101110U0U0U11230U0U0U12242I2I4I13250U1O1U14260U0U0U15270U0U0U16280U0U0U17290U0U0U182100U-1X-1X192110U1O1U20342I1O3O21352I2I4I22360U0U0U23370U0U0U24381O0U1U25390U0U0U263100U-1X-1X273110U2I2O28452I3E5I29461O

18、0U1U30470U0U0U31480U1O1U32490U0U0U334100U-1X-1X344110U1O1U35563E3E6E36570U0U0U37580U0U0U38590U0U0U395100U1O1U405110U2I2O41673E4A7E42680U0U0U43690U1O1U446100U0U0U456110U0U0U46780U0U0U47793E4A7E487100U0U0U497110U2I2O50890U0U0U518100U-1X-1X528110U1O1U539100U1O1U549110U0U0U5510110U1O1U3划分关系密级在表6-1中，综合关系

19、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6-2所示，在此基础上与表6-3中推荐的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6-1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6-3中推荐的比例尽量接近。表6-2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（%线条类型8A11.867E35.545I35.5*23O712.701U3767.2-1X47.3二”表6-3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X0104综合接近排序根据

20、表6-1作业单位之间综合相互关系计算表计算得到表6-4综合接近程度排序表。表6-4综合接近程度排序表X1234567891011原材料库铸造车间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办公服务楼设备维修车间1原材料库A/80/20/3U/0U/1U/00/2U/0U/1U/02铸造车间A/8、U/0I/4U/1U/0U/0U/0U/0X/-1U/13热处理车间O/2U/00/3I/4U/0U/0U/1U/0X/-10/24机加工车间0/3I/40/3I/5U/1U/0U/1U/0X/-1U/15精密车间U/0U/1I/4I/5、E/6U/0U/0U/0U/10/26半成品库U

21、/1U/0U/0U/1E/6XE/7U/0U/1U/0U/07组装车间U/0U/0U/0U/0U/0E/7U/0E/7U/00/28锻造车间0/2U/0U/1U/1U/0U/0U/0U/0X/-10/19成品库U/0U/0U/0U/0U/0U/1E/7U/0XU/1U/010办公服务楼U/1X/-1X/-1X/-1U/1U/0U/0X/-1U/1XU/111设备维修车间U/0U/10/2U/10/2U/00/20/1U/0U/1综合接近程度1713111719161649010排序3672145109118由得表6-4综合接近程度排序表各作业单位布置顺序依次为：1.精密车间（5）;2.机加工车

22、间（4）;3.原材料库（1）；4.半成品库（6）;5.组装车间（7）；6.铸造车间（2）；7.热处理车间（3）；8.设备维修车间（11）；9.成品库（9）；10.锻造车间（8）；11.办公服务楼（10）。5建立作业单位综合相互关系表将表6-1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作业单位12斛车间己枫理轴4机加工车间5G半成番一7姐装车同8継车间19成品库1Lm:11wm间作业单位12斛车间己枫理轴4机加工车间5G半成番一7姐装车同8継车间19成品库1Lm:11wm间E0LII000EIILL0u0匚ALL0IL0I.IIC00IU0C07绘制作业单位位置相关图由

23、参考资料中可以得到工艺过程符号:表7-1工艺过程符号工艺过程图表符号及作用说明作业单位及区域的扩充符号O操作Q成形或处理加工区o装配，部件装配拆卸n运输匚二与运输有关的作业单也/区域储存V储存作业单也/区域D1D骨放或暂存区域按A、E、I、OUX级排序，处理各级作业单位对之间的相互位置，统计作业单位对按综合接近程度分数高低的顺序，安排各作业单位的位置。根据表6-2为关系密集程选线条类型，并且规定，关系密级为A级的作业单位之间的距离为一个单位长度，E为两个单位长度，以此类推，得到作业单位位置相关图。按综合接近程度分数大小顺序，由大到小依次把各作业单位布置到图上，绘图时,当预留空间不足时，调整作业

24、单位相关位置，保证调整后符合作业单位位置相关图的要求。数次调整与重绘，得到作业单位面积相关图。如图7-1为减速器厂单位面积相关图。图7-1作业单位位置相关图8绘制作业单位面积相关图公司占地20000m2，厂区东西为200m南北宽100m该厂有工人300人，计划建成年产100000套变速箱的生产厂。表8-1作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积(mXn)备注1原材料库储存钢材、铸锭15X30露天2铸造车间铸造15243热处理车间热处理12X154机加工车间车、铣、钻15X365精密车间精镗、磨削15X366标准件、半成品库储存外购件、半成品15XZ47组装车间组装变速器15X368锻造车

25、间锻造15XZ49成品库成品储存12X1510办公、服务楼办公室、食堂等80X5011设备维修车间机床维修12XZ4根据表8-1作业单位建筑汇总表绘制厂房平面布置图，见附录1门口.L.19产生工厂总体布置方案并进行分析评价9.1改进原方案原方案中半成品库6、组装车间7、成品库9的间距太近，可能会妨碍交通且不利于来往车辆的避让。原方案中锻造车间8与精密车间5距离太近。精密车间对作业环境要求严格,应远离振动和噪声。经查相关手册，车间之间的双向通行道的宽度应三8米（改进后图纸见附录2）主干逋n主干逋n综-K寺地9.2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表9-1所示

26、。分级物流效率与方便性E3A410空间利用率E3E38辅助服务部门的综合效率I2I29工作环境安全与舒适O1E35管理的方便性I2I28布置方案的可扩展性E3E37人员联系E3E37外观I2I24环境保护I2E36信息传递I2I23综合得分Tj161187综合排序21由综合排序可选出改进后的方案为较佳方案，因此选此方案为变速箱厂的总体布置方案。10对减速器铭牌铳削工序进行工作研究10.1制定标准作业方法标准作业是以人的动作为中心、以没有浪费的操作顺序有效地进行生产的作业方法。用更通俗的话来说，标准作业方法就是对某一程序中的关键控制点进行细化和量化。它由节拍时间(TakeTime,TT)、作业顺

27、序、标准手持三要素组成。标准作业的前提：1、以人的动作为中心。2、应是反复作业。标准作业的目的：1、明确安全地、低成本地生产优良产品的制造方法。2、用作目视化管理的工具。3、用作改善的工具。该标准作业流程共分为8个步骤，每个标准作业步骤包括作业名称、操作说明、重点要求等内容。图10-1标准作业流程10.2制定标准工时标准工时与宽放率的关系式如下所示:宽放率取0.1标准工时=正常工时*（1+宽放率）宽放率=（标准工时一实测工时）/实测工时*100%=管理宽放率+生理宽放率+疲劳宽放率正常工时是人工操作单元工时（经过速度评比）+机器自动作业工时（不可作速度评比）的总和。对操作对象的操作流程进行观察

28、，掐秒表测量正常所需工时（见：表10-1正常所需工时表），并经计算得各个操作步骤的标准工时（见：表10-2标准工时表）。表10-1正常所需工时表宽放比率：1.1观测时间测试第一次第二次第三次均值2.662.664.274.2718.6618.668.928.921.771.7717.2217.223.343.34267.35267.350.910.9112.6612.662.342.346.666.664.534.530.960.9640.4540.450.930.93表10-2标准工时表产品名称减速器操作站数物料名称铭牌节拍294.09制订日期作业人数0文件编号时产12流程序号作业名称投入设备、治工具标准工时投入人力1拿取工作台上的铭牌原料2.9312拿取喷气枪清洗夹具喷气枪4.703启动铳床、程序准备铳床20.534放置铭牌并紧固9.815暂停铣床1.956调整铭牌位置木槌、垫片18.947关上防护门3.678启动铳床，运