减速器工厂的规划设计方案

目录TOC\o"1-2"\h\u31743一、设计题目：减速器工厂的规划设计 1305021、设计目的 1280452、设计内容 1264813、设计步骤 10257094、设计报告 1026542二、减速器工厂的规划设计 111881、需要采集的信息 11227392、加工设备数量 169513、工厂布局和车间布局 23211854、工厂布局 24314745、物流分析 26299916、工厂每年的运营成本 2822043三、课程设计心得体会 29一、设计题目：减速器工厂的规划设计1、设计目的1）掌握设计制造工厂设施布局的方法。2）掌握运用设施布局规划设计相关软件进行工厂布局设计的方法。3）了解工厂搬运设施和设备以及相关参数的选择方法。2、设计内容利用后面给出的产品成本加工设备尺寸和工艺卡片等数据设计和评估发动机减速器制造加工厂。设计时，需要考虑所有可能的因素，如布局图、机器数量、工人数量、物料搬运的方法和设备缓存区大小、运作策略和公司未来增长情况（公司预计在未来3年每年增长8%。减速器加工厂的项目数据如下。）产品发动机减速器是工业上用于减少电机转速提高扭矩的设备减速器通常由轴承齿轮组和箱体构成，图1和图2分别为二级减速器和三级减速器的产品结构图。减速器物料清单如图3所示。低速轴

低速齿轮

高速小齿轮

第二中速小齿轮

第二中速齿轮

高速小齿轮输入高速齿轮

低速轴

输入高速齿轮第一中速小齿轮

第一中速轴

低速齿轮

第一中速小齿轮

第一中速轴图1二级减速器结构图 图2三级减速器结构图）减速器箱体尺寸减速器箱体形状如图4所示减速器共有6个产品系列分别为J1002，J20-2J3002J1003，J2003，J3003。每个系列产品的箱体尺寸见表1。减速器箱体的加工工艺见表2。BAC BA图4减速器箱体形状表1减速器系列产品尺寸产品系列尺寸/inABCJ1002974.0J20021085.0J300212105.5J1003977.0J20031087.5J300312108.0表2减速器箱体加工工艺工艺顺序工艺1对箱体的一侧铣、钻、攻螺纹（在加工中心上）2对箱体的另一侧铣、钻、攻螺纹3钻和攻法兰孔（在多轴钻床上）4对轴承、轴和密封圈粗镗孔5精镗孔）成本信息这里说的成本主要有减速器箱体加工机床成本、齿轮轴加工机床成本、管理运行成本和销售成本。加工中心、多轴钻床和镗床的成本见表。齿轮和小齿轮轴加工机床成本见表4。工厂的运行成本见表5，销售成本见表6。表3箱体加工机床成本机床成本美元加工中心320000多轴钻床200000镗床150000表4齿轮和小齿轮轴加工机床成本机床成本美元机床成本美元锯床35000刨床95000对中装置置50000磨床150000轴和高速小齿轮加工的车床130000铣床80000齿轮加工的车（CNC车床）200000清洗和密封装置4000钻床（卡盘车床）120000装卸载心轴装置2500滚齿机165000钳工台500剃齿机100000表5运行成本项目运行成本占地面积6.5美元/（ft2·年）建筑成本60美元/ft2减少准备时间需要的成本（美元/每个加工设备）0~30：1500美元31~50%：5000美元51~60%：9500美元61~75%：17000美元人工成本第一班的全部成本，第二班加30%成本工人25美元/h管理人员45美元/h工业工程师65000美元/年机床寿命42000h或12年所有机器的维修成本为初始成本的10%生产成本销售成本的60%库存成本销售成本的20%表6销售成本减速器类型每年需求台定价美元供货周期周（可变）J10022500750.04J20022150950.04J300216001000.04J100323501100.04J200317501400.04J300315001750.04未来3年，预计销售量会增加8%）准时生产（JI）因素所有工艺的初始废品率为%。在每个车间实施产品质量过程控制（PC）的成本为12000美元，并能够使产品的废品率从%降到%整个工厂实施全面生产维护管（TPM的固定成本为100000美元，每年还需要35000美元。全面生产维护管理可以减少75的故障时间。）面积工厂有15英亩土地可以使用，计划2000ft2的面积用于装配，300ft2的面积用于办公。）产品重量6个系列的产品重量见表7。表7产品重量减速器类型重量/lb减速器类型重量/lbJ100280J100390J20020J2003120J3002150J3003160）停工原因工厂会因为加工和搬运设备故障而造成停工具体停工设备和恢复生产所需要的平均维修时间见表8。）齿轮工艺路径齿轮需要经过车削、滚齿、刨齿、铣键槽、清洗和密封等加工工艺。高速小齿轮工艺路径见表9。高速齿轮工艺路径见表10。第一中速小齿轮工艺路径见表。第二中速小齿轮具有同第一中速小齿轮相同的工艺路径和准备时间，加工时间比第一中速小齿轮长5%。表8设备故障时间和平均维修时间停工设备类型故障时间占全年工作时间的比例/%平均维修时间/h锯床2.51.5加工中心12车床31.5滚齿机62.5刨齿机43.1铣床32.5汽缸磨床53.9清洗和密封设备13.3绞孔机33.4端面磨床52.1加工中心41.8多轴钻床72.1镗床52.1叉车82.4桥式起重机/电葫芦51.3表9高速小齿轮工艺路径工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1锯床2002.3020.02.5015.03.02对中装置3003.0035.03.5340.03.13车床3502.5035.03.3030.04.04滚齿6006.0065.06.2770.06.45刨齿4505.0050.05.5050.06.86铣键槽3003.8530.04.0930.04.37磨外沿5004.0055.04.7660.05.78清洗和密封5.01.005.01.205.01.0表10高速齿轮工艺路径工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1磨削坯料端面3001.5030.01.6830.01.62对坯料钻孔3501.7540.01.9645.02.73安装心轴1.53.001.53.361.53.24车坯料外圆5500.9160.01.1665.01.15滚齿6003.2565.03.6470.04.36刨齿4002.2045.02.4650.02.37卸载心轴0.51.500.51.680.51.68铣键槽4500.5550.00.6260.00.6829清洗和密封5.00.605.00.675.00.744表1第一中速小齿轮工艺路径工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1磨削坯料端面3001.7530.01.9630.02.72对坯料钻孔3501.8535.02.0735.02.93安装心轴1.53.001.53.361.53.24车坯料外圆5501.1060.01.4165.01.45滚齿6004.5065.05.0470.05.86刨齿4003.2045.03.5850.03.77去除心轴0.51.500.51.680.51.68铣键槽4500.8950.00.9060.00.99清洗和密封5.00.605.00.675.00.4）齿轮的搬运齿轮加工过程中需要在各个加工设备间装载、卸载和搬运。表12~表15分别给出了高速小齿轮、高速齿轮第一中速小齿轮和低速齿轮在各个加工工位的装卸载时间第二中速小齿轮具有同第一中速小齿轮相同。表12高速小齿轮在各个加工工位的装卸载时间（min/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1锯床0.40.300.450.340.500.72加工中心20.280.250.13车外圆20.280.250.14滚齿1.50.501.680.561.860.25刨齿1.30.501.460.561.610.26铣键槽07磨外沿1.20.601.340.671.490.48清洗和密封表13高速齿轮在各个加工工位的装卸载时间（in/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1磨削坯料端面0.50.300.500.340.560.72对坯料钻孔40.280.260.13安装心轴0.00.000.000.000.000.04车坯料外圆0.50.500.390.560.430.25滚齿0.50.500.500.560.560.26刨齿0.01.100.561.230.621.67卸载心轴0.00.000.000.000.000.08铣键槽0.00.250.29清洗和密封0.00.250.2表14第一、二中速小齿轮在各个加工工位的装卸载时间（min/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1磨削坯料端面0.00.300.560.340.620.72对坯料钻孔80.280.310.13安装心轴0.00.000.000.000.000.04车坯料外圆0.00.500.560.560.620.25滚齿0.50.500.620.560.680.26刨齿0.01.100.561.230.621.67卸载心轴0.00.000.000.000.000.08铣键槽0.00.250.29清洗和密封0.00.250.2表15低速齿轮在各个加工工位的装卸载时间（in/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1车外圆和端面0.60.450.620.500.680.62车外圆和钻孔0.40.300.390.340.430.73滚齿3.50.503.920.564.340.24刨齿41.343.471.95铣键槽1.60.601.790.671.980.46清洗和密封1）轴的工艺路径轴需要经过车削、铣键槽、铣键槽、清洗和密封等加工工艺。中速轴的工艺路径见表16，低速轴的工艺路径见表1。）齿轮的工艺路径表18为低速齿轮的工艺路径，第二中速齿轮具有相同的工艺路径和准备时间，加工时间为上述时间的92。1）轴的搬运表19为中速轴搬运时间，表20为低速轴搬运时间。1）箱体工艺路线二级减速器箱体的工艺路线见表21和表22，三级减速器箱体的工艺路线见表23和表2。表16中速轴的工艺路径工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1锯床2002.1020.02.3520.02.02加工中心3003.1535.03.5340.03.13车外圆3503.5035.03.9235.04.44铣键槽3004.5030.05.0430.05.85铣键槽5005.5055.06.1660.06.26清洗和密封5.00.755.00.845.00.3表17低速轴的工艺路径工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1锯床2002.2520.02.5220.02.92加工中心3003.5035.03.9240.04.43车外圆3503.8535.04.3135.04.74铣键槽3004.6030.05.1530.05.05磨外沿5005.6055.06.2760.06.46清洗和密封5.00.805.00.905.00.9表18低速齿轮的工艺路径工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1一侧车外圆和端面3003.2530.03.6435.04.32另一侧车外圆和钻孔2001.6020.01.7925.01.83滚齿120.015.5012.017.3612.019.224刨齿75012.4075.013.8975.015.385铣键槽5501.1055.01.2360.01.66清洗和密封5.00.605.00.675.00.4表19中速轴的搬运时间（in/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1锯床0.50.400.560.450.620.02加工中心80.280.310.13车外圆90.280.430.14铣键槽11.293.221.35磨外沿1.40.601.510.671.670.46清洗和密封表20低速轴的搬运时间（in/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1锯床0.60.450.620.500.680.62加工中心0.40.300.390.340.430.73车外圆0.50.300.500.340.560.74铣键槽41.343.471.95磨外沿1.60.601.790.671.980.46清洗和密封表21减速器右侧箱体HG-2的工艺路线工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1加工一侧3509.1035.010.5635.0.82加工另一侧2507.9025.09.1625.09.03钻法兰孔130.01.6813.01.9518.02.84箱体粗镗孔200.02.8620.03.3220.03.55箱体精镗孔4501.8145.02.1055.02.46清洗和密封5.01.505.01.745.01.6表22减速器左侧箱体HG-2的工艺路线工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1加工一侧35013.8035.016.0135.017.12加工另一侧2509.8025.03725.012.153钻法兰孔130.01.6813.01.9518.02.84箱体粗镗孔200.05.2420.06.0820.06.05箱体精镗孔4504.5545.05.2855.05.46清洗和密封5.01.505.01.745.01.6表23减速器右侧箱体HG-3的工艺路线工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1加工一侧35010.4735.012.1435.012.982加工另一侧2509.0925.010.5425.0.73钻法兰孔130.01.9313.02.2418.02.04箱体粗镗孔200.03.2920.03.8220.04.85箱体精镗孔4502.0845.02.4155.02.86清洗和密封5.01.735.02.005.02.4表24减速器左侧箱体HG-3的工艺路线工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个准备时间/i工艺加工时间/i个1加工一侧35016.0135.018.5735.019.852加工另一侧250.725.013.1925.014.103钻法兰孔130.01.9513.02.2618.02.24箱体粗镗孔200.06.0820.07.0520.07.45箱体精镗孔4505.2845.06.1255.06.46清洗和密封5.01.745.02.025.02.61）箱体搬运各减速器箱体的搬运时间见表25和表2。表25右侧箱体HG-2和HG-3的搬运时间（in/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1加工一侧0.50.300.92加工另一侧0.50.300.93钻法兰孔0.80.300.94箱体粗镗孔2.00.702.15箱体精镗孔2.00.702.16清洗和密封表26左侧箱体HG-2和HG-3的搬运时间（in/个）工艺序号工艺描述减速器类型J10×J20×J30×装载卸载装载卸载装载卸载1加工一侧0.60.300.92加工另一侧0.60.300.93钻法兰孔0.90.300.94箱体粗镗孔2.10.702.15箱体精镗孔2.10.702.16清洗和密封1）加工机床的尺寸减速器各加工工艺所需要的加工机床有车削加工中心、多轴钻床、镗床、锯床、铣削加工中心车床、刨床、滚铣床、磨床、铰孔床等。这些加工设备的外观尺寸如图5所示。5505451 50545

10 8 4a） b） （c）435 555

8 13 1

1045542d） （） 4554275 75

6

8

7 g） h） （i） （）图5加工机床的外观尺寸（单位：ft）（a）加工中心（）多轴钻床（）镗床（d）锯床（e）铣削加工中心（f）车床（g）刨床（）滚铣床（i）磨床（j）铰孔床3、设计步骤1确定车间数量车间运行策（一班制还是两班制车间大（根据每个车间机床数量确定、每个车间的工人数量、机床数量和人工成本，并为未来3年的发展预留空间。2）确定需要的工人数量、缓冲区水平，以及如何减少加工准备时间、减少废品率、减少非计划停工时间和交叉训练的成本。4、设计报告报告内容应包括以下内容：1）工厂设施设计方案，如加工单元的数量、生产批量大小和需要的制造辅助区域等；2）工厂内物料搬运的规划设计；3）每个加工单元加工设备的数量、工人数量、人员分工、物料搬运、加工单元布置的描述；4）工厂总的运营成本（如批次加工成本、人工成本和库存成本；5）未来3年的发展计划。二、减速器工厂的规划设计1、需要采集的信息物料清单从项目资料中图三所知减速器工厂生产的产品零件清单。表1为全部的零件清单，表2与表3分别为J***-2系列和J***-3系列减速器以功能为导向的产品结构。表1零件清单序号数量名称11高速小齿轮（外购）21第一中速轴31高速齿轮41第一中速小齿轮51低速轴61低速齿轮71右侧箱体HSG-2,381左侧箱体HSG-2,391第二中速轴（j***-3)101第二中速齿轮（j***-3)111第二中速小齿轮（j***-3)表2J***-2系列减速器的产品结构级别数量名称01201J***-2系列减速器11中速轴装配（第一次）11低速轴装配21高速小齿轮（外购）21第一中速轴21高速齿轮21第一中速小齿轮21低速轴21低速齿轮21右侧箱体HSG-2,321左侧箱体HSG-2,3表3J***-3系列减速器的产品结构级别数量名称01201J***-3系列减速器11中速轴装配（第一次）11低速轴装配11中速轴装配（第二次）21高速小齿轮（外购）22中速轴21高速齿轮21第一中速小齿轮21低速轴21低速齿轮21右侧箱体HSG-2,321左侧箱体HSG-2,321第二中速齿轮21第二中速小齿轮图1与图2分别为J***-2系列和J***-3系列减速器以产品结构为向导的装配过程。 高速小齿轮（外购） 第一中速轴 中速轴装配 高速齿轮 第一次 第一中速齿轮 J***-2系列减速器 低速轴 低速轴装配 低速齿轮 右侧箱体HSG-2,3 左侧箱体HSG-2,3 图1.J***-2系列减速器装配工艺流程高速小齿轮（外购）第一中速轴高速齿轮 中速轴装配（第一次）第一中速齿轮低速轴 低速轴装配 J***-3系列减速器低速齿轮右侧箱体HSG-2,3左侧箱体HSG-2,3第二中速轴第二中速齿轮 中速轴装配（第二次）第二中速小齿轮 图2.J***-3系列减速器装配工艺流程生产工艺图3为J***-2系列减速器的加工工艺流程图，图4为J***-3系列减速器的加工工艺流程图。生产批量由于每个零件需要分批进行加工，每个类型的产品批量都是4个星期的需求。对于产品J100-2第一年的总需求为6000件（见表4），一年为52周，则4周的批量为。同样的方法可以计算其他产品的批量（见表5）。减速器第一年需求第二年需求第三年需求J100-2000J200-2360038884200J300-2180019442100J100-3240025922800J200-3480051845599J300-3300032403500表4产品的需求注释：表4产品的需求每年按照8%的增长率图3.J***-2工艺流程图图3.J***-2工艺流程图图4.J***-3工艺流程图图4.J***-3工艺流程图表5产品的批量减速器J100-2J200-2J300-2J100-3J200-3J300-3第一年0277139185370231第二年0300150200399250第三年03241622164312702、加工设备数量零件数量从产品的物料清单可以计算出每个产品所需的零件数量。但减速器工厂有两种完全不同类型的产品和，这两种类型的产品有些零件是相同的，但大部分零件是不同的。不同的10种零件分别是高速小齿轮、高速齿轮、第一中速小齿轮、低速齿轮、低速轴、中速轴、右侧箱体-2、左侧箱体-2、右侧箱体-3、左侧箱体-3。两种产品中，这10中零件所需要的数量也不同，见表6。 表6零件数量零件J*00-2J*00-3零件J*00-2J*00-3高速小齿轮11中速轴12高速齿轮11右侧箱体-21第一中速小齿轮12左侧箱体-21低速齿轮12右侧箱体-31低速轴11左侧箱体-312加工设备的数量根据加工工艺和加工设备的关系，能够确定产品在每个加工设备上的加工时间。加工设备和零件之间的关系见表7。零件加工时间一个零件在一个加工设备上加工需要的时间由下式计算： 其中，Tp为每个工艺的平均加工时间；Tc为实际加工时间；Tl为装载和卸载时间；Ts为每个批量的准备时间；Q为批量。一个批次的零件加工所需要的总时间可以通过下面公式计算： 式中：Tf为零件的加工时间；Q为批量；R为正常运行率；rs为废品率。2）第三年加工设备数量根据上面的公式，可以计算出每一个机床加工一个批量的产品需要的加工时间。机床需要的加工时间除以机床4个星期可以利用的加工时间，就可以计算出该机床需要的数量。工厂可以安排1、2、3班制度进行产品加工。表7加工设备和零件的关系设备名称高速小齿轮高速齿轮第二中速小齿轮第二中速齿轮第一中速小齿轮第二中速轴中速轴低速轴低速齿轮右侧箱体-2左侧箱体-2右侧箱体-3左侧箱体-3锯床1111对中装置1111车床111111111滚齿床111111刨齿床111111铣床11111汽缸磨床1111清洗和密封装置1111111111111绞孔机1111表面磨光机111加工中心1111多轴钻床1111镗床111111由查阅设计手册数据中给出的各零件加工时间，可计算出每年的零件加工时间的单批次工艺总需时间。表8为第一年的设备数量表。表8第一年设备数量轮班1班2班3班月可利用加工时间h160320480设备名称单批次工艺总时需(h)源数据向上取整源数据向上取整源数据向上取整锯床253.441.58420.79210.5281对中装置309.691.935562520.9677812510.64518751车床784.654.904062552.4520312531.63468752滚齿机1441.539.0095625104.5047812553.00318754刨齿机1199.097.494312583.7471562542.4981041673铣床889.345.55837562.779187531.8527916672汽缸磨床601.273.757937541.8789687521.2526458332清洗和密封装置313.651.960312520.9801562510.65343751绞孔机160.281.0017520.50087510.3339166671表面磨光机170.941.06837520.534187510.3561251加工中心1315.368.22194.110552.7403333333多轴钻床240.311.501937520.7509687510.5006458331镗床999.896.249312573.1246562542.0831041673安装、卸载芯轴装置289.961.8122520.90612510.6040833331其中设备数量=单批次工艺所需时间/月可利用加班时间。依次可得第二年与第三年的所需的设备数。表9为各设备的费用表。表9设备费用所需表各设备费用总和设备维护成本设备购买成本锯床38500350035000对中装置55000500050000车床（CNC）22000020000200000滚齿机18150016500165000刨齿机104500950095000铣床88000800080000汽缸磨床16500015000150000清洗和密封装置44004004000绞孔机（钻床）13200012000120000表面磨光机16500015000150000加工中心35200032000320000多轴钻床22000020000200000镗床16500015000150000安装、卸载芯轴装置27502502500由上表可以得出各班每年的设备与人员总成本费用。表10为各班制设备总费用。表11为人工与设备总成本表。各班制设备费用（美元）第一年第二年第三年各设备费用总和设备维护成本设备购买成本1班制2班制3班制1班制2班制3班制1班制2班制3班制锯床38500350035000211211211对中装置55000500050000211321321车床（CNC）22000020000200000532632632滚齿机18150016500165000105410541164刨齿机104500950095000843943953铣床88000800080000632632743汽缸磨床16500015000150000422532532清洗和密封装置44004004000211321321绞孔机（钻床）13200012000120000211211211表面磨光机16500015000150000211211211加工中心352000320003200009539531054多轴钻床22000020000200000211211211镗床16500015000150000743743843安装、卸载芯轴装置27502502500211211321各班制设备总费用104973005617150415415011046200584155041541501183545062183004594150表10各班制设备总费用表11人工与设备总成本表人工与设备成本（美元）时间轮班人工成本设备成本总成本第一年1班5200010497300105493002班11960056171500562911003班24960041541504403750第二年1班5720011046200111034002班131560584155059731103班27456041541504428710第三年1班6292011835450118983702班144716621830063630163班30201645941504896166由上表可知，3班制的成本最低，所以采用3班制。由表7作为数据源，采用DCA法形成单元即车间模式。表12为DCA法形成的单元车间。根据表12可划分为3个车间。其第一年车间的设备安排表见表13。第二三年设备人员安排类似于第一年。 表12车间的划分设备编号设备名称高速齿轮第一中速小齿轮第二中速小齿轮高速小齿轮低速齿轮中速轴第二中速齿轮第二中速轴低速轴右侧箱体-2左侧箱体-2右侧箱体-3左侧箱体-3合计采用DCA法形成的单元14安装卸载心轴装置11131表面磨光机11132绞孔机111143滚齿床11111164刨齿床11111165车床11111111196铣床1111157清洗和密封装置1111111111111138镗床111111179对中装置1111410汽缸磨床1111411锯床11114注释：12加工中心11114车间一13多轴钻床11114车间二合计888565664444车间三表13.第一年车间设备人员安排表时间车间设备序号设备名称设备数量共用设备人数各车间人数第一年114安装卸载心轴装置1清洗和密封装置191表面磨光机112绞孔机113滚齿床224刨齿床115车床117清洗和密封装置118镗床1123滚齿床22114刨齿床225车床116铣床229对中装置1110汽缸磨床2211锯床1138镗床22612加工中心3313多轴钻床11第一年到第三年各个车间所需工人人数见表14表14.需要的工人数量时间车间每班工人数工人总数第一年192621136第二年192621136第三年1928212373、工厂布局和车间布局1.物流分析虽然每个车间的布局是一条生产线，但是生产线上的某些步骤需要几个同样的加工设备。所以，为了节省空间，如何把这些设备放在一起需要仔细的考虑。给14种设备代码，见表15.表15.设备编码序号设备名称A清洗和密封装置B车床C滚齿床D剔齿床E锯床F对中装置G铣床H汽缸磨床I绞孔机J镗床K表面磨光机L加工中心M多轴钻床N安装和卸载心轴装置高速小齿轮、高速齿轮、第一中速小齿轮、低速齿轮、低速轴、中速轴、右侧箱体-2、左侧箱体-2、右侧箱体-3、左侧箱体-3这10个零件。每个加工工艺都需要不同的设备，具体工艺流程见表16.表16.工艺流程编号零件工艺流程1高速小齿轮EFBCDGHA2高速齿轮KJNBJDIA3中速小齿轮KJNBJDIA4低速齿轮BCDIA5低速轴EFBGHA6中速轴EFBGHA7右侧箱体-2LMJA8左侧箱体-2LMJA9右侧箱体-3LMJA10左侧箱体-3LMJA11第二中速小齿轮KJNBJDIA12第二中速轴EFBGHA车间面积根据每个加工设备的面积，可以计算出每个车间需要的最小面积。表17为按照第三年，采用3班制计算出的3个车间需要的面积表17.第三年，3班制三车间各车间面积（设备犄角不再利用）车间设备序号设备名称数量/台面积/(ft*ft)总面积/(ft*ft)车间总面积/(ft*ft)11表面磨光机132322642绞孔机114143滚齿床239784刨齿床133335车床132327清洗和密封装置129.7529.758镗床1454523滚齿床239784854刨齿床233665车床132326铣床3391179对中装置1808010汽缸磨床2326411锯床147.547.538镗床2459023912加工中心429.7511913多轴钻床130304、工厂布局第一年、第二年、第三年的工厂布局是相同的，但每年需要的机床数量不同。为了能够满足未来3年的发展，选择第三年设备数量进行工厂布局设计。在车间布局设计中，为了安全生产，检查和维修。固定设备之间的距离最小为1ft（0.3m），最窄通道为4ft（1.2m），主通道为6ft（1.8m），车间与车间宽1.5ft（0.45m）。图5、6、7为该工厂的布局方案。物流分析通过对三个工厂布局图的物流和物流强度分析可以得出表19。布局1车间1车间2车间3零件名称高速齿轮第一中速小齿轮第二中速小齿轮高速小齿轮低速齿轮第二中速齿轮中速轴第二中速轴低速轴右侧箱体-2左侧箱体-2右侧箱体-3左侧箱体-3零件数量140314039171403140391714039171403486486917917搬运工具叉车叉车叉车叉车叉车叉车叉车叉车叉车小推车小推车小推车小推车搬运个数2020202020202020206666搬运次数7171467171467146718181153153搬运距离25.2425.2425.2435.2335.2335.2335.2335.2335.2323.2323.2323.2323.23总距离1792179211612501250116212501162125011882188235543554布局2车间1车间2车间3零件名称高速齿轮第一中速小齿轮第二中速小齿轮高速小齿轮低速齿轮第二中速齿轮中速轴第二中速轴低速轴右侧箱体-2左侧箱体-2右侧箱体-3左侧箱体-3零件数量140314039171403140391714039171403486486917917搬运工具叉车叉车叉车叉车叉车叉车