工业工程课程设计说明书

目录第一局部、机械加工工艺局部一、零件的工艺分析及生产类型确实定二、确定毛坯三、确定工艺过程四、选择机床设备五、制作工艺卡片第二局部、设施规划于物流分析局部一、根本要素分析二、作业单位划分三、物流分析四、作业单位非物流相关分析五、作业单位综合相关分析六、作业单位位置相关分析七、作业单位面积相关分析八、工厂总平面布置可行方案九、评价方案并择优第三局部、工程经济评价局部一、固定资产投资估算、流动资金估算、工资及福利估算表二、年营业收入和年营业税金及附加估算、利润与利润分配估算表三、财务盈利能力分析第一局部、机械加工工艺局部一、零件的工艺分析及生产类型确实定此次设计零件为喷油泵三号零件柱塞套，材料采用45号钢，具有良好的力学性能和硬度，良好的加工性。该零件内部要与柱塞接触，形成过渡配合，所以对其内圆有较高的工艺要求，粗糙度要到达0.8。要经过钻孔——半精铰——精铰。下外表到达0.8粗糙度，要经过粗车——半精车——精车。外圆要求为1.6，所以要经过粗车——半精车——精车。其他外表没有要求，只做一般加工。。由此可知该零件为轻型零件。通过查机械工艺手册确定，为大批生产。二、确定毛坯零件外形较为简单，工作时所承受力不是很大，所以采用铸件、棒料。图1-1柱塞套零件图三、确定工艺过程1〕调制；2〕粗车端面，打中心孔；3〕粗车、半精车、精车Φ18外圆；4〕切退刀槽；5〕粗车、半精车、精车Φ14外圆；6〕半精车Φ14端面，倒角；7〕切断；8〕粗车、半精车、精车Φ18端面，倒角；9〕钻，半精铰，精铰Φ8通孔，锪内孔倒角；10〕钻Φ3小孔，锪倒角；11〕铣凹槽；12〕检验四、选择机床设备根据要求，整个零件的加工过程机床选择方案要求三种：1〕传统机床一套；2〕现代机床一套；3〕车床、铣床采用数控，其他设备采用传统设备。可供选择的机床如下表表1-1工艺设备表型号年加工工时/min单价/万元外汇价/美元备注传统机床车床G-CNC6140440009G-CNC4004800010G-CNC3505280011铣床X334A39000X335A5280015X344A44000镗床TX685280036T6174500030TX6174800032钻床Z3025×10B420005Z3032×10B480007ZN3040×16528008磨床M1020A380008MT1040A4000010M1040S5280014现代进口机床车床CJK06206000015G-1205500013CK61287600020铣床X338A6600020X2387000022X50405500016镗床TX6111C/26600053TX6111C/37500058TX6111D5800043钻床Z3080×2568000142Z3080×287200015Z3080×317500016磨床MK10505500016MG101005700017MG1050B5550016所以，根据要求，选取三套方案如下表所示：表1-2设备汇总表方案机床类型机床型号年加工工时/min传统设备车床G-CNC614044000铣床X334A39000钻床Z3025×10B42000现代设备车床CJK062060000铣床X338A66000钻床Z3080×2568000混合设备车床CJK062060000铣床X338A66000钻床Z3025×10B42000五、制作工艺卡片根据工艺过程制作工艺过程卡片，如下表所示第二局部、设施规划于物流分析局部一、根本要素分析喷油泵结构及有关参数喷油泵尤23个零件组成，其中自制零件12个，外购零件11个。零件的详细参数见下表。表2-1喷油泵明细表工厂名称：喷油泵厂共1页产品名称喷油泵方案年产量m第1页序号零件名称零件代号自制外购材料总方案需求量零件图号形状单件重量〔Kg，P代表学号后两位)说明1泵体√20270002推杆体√45270003柱塞套√45270004柱塞√45270005手柄√20275402.086出油阀底座√45270007出油阀紧座√20270008挡片√45275409大推杆套环√452754010小推杆套环√452754011推杆销√452754012弹簧下座√202754013进油嘴√202700014出油阀√452700015大弹簧√202700016小弹簧√202754017紧定螺钉√205508018O型密封圈√橡胶5508019阀套√塑料2754020弹簧片√65Mn2754021隔盘√Cu2754022垫片√Cu2754023标牌√铝27540二、作业单位划分工厂共分为12个作业单位，分别承当原材料存储、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2-2作业单位区划表序号作业单位名称用途建筑面积长宽比占总面积百分比备注1原材料库储存钢材、铸锭1：14%2铸造车间铸造5：62.5%3热处理车间热处理1:11.5%4机加工车间A车4:34%5机加工车间B铣、钻1:12%6精密车间镗、磨1:14%7标准件、半成品库储存外购件、半成品1:12%8组装车间组装喷油泵1:22%9性能实验室喷油泵性能实验室3:41%10成品库成品储存1:11%11办公、效劳楼办公室、食堂等4:316%12设备维修车间机床维修2:32%三、物流分析产品工艺过程分析1〕分析给定的产品工艺过程表根据给定的工艺过程表计算出各个工序加工前后单件重量及废料重量如下表〔表2-3〕所示表2-3各个零件原料重量与成品重量比照表2-3各个零件原料重量与成品重量比照表产品名称件号材料原料重量(kg)材料利用率(%)成品重量(kg)废料(kg)泵体12038推杆体245柱塞套34556柱塞44557手柄52063出油阀底座64572出油阀紧座72050挡片8451.67720.47大推杆套环94571小推杆套环104571推杆销114508000出油阀1445562〕各自制零件的工艺过程图根据给出的工艺过程表制定各个零件的工艺过程图3〕产品总的工艺过程图1〕作业单位之间的物流强度根据上面对工艺流程的分析得到作业单位之间的物流强度汇总表如下表所示物流强度汇总表2-4序号作业单位对数物流量合计物流强度等级11——2E21——3U31——44.84+4.91+A42——4I53——4U64——5E74——7O85——6O95——7O106——7O统计物流强度与路线强度得到下表：物流强度汇总表2-5序号作业单位对数合计路线强度%物流强度%11——221——331——423.0842——411.253——464——574——785——695——7106——72〕物流强的等级划分根据前面的物流强度等级表绘制物流强度等级图如下列图所示，再根据流强度等级分划表得出物流强度等级填入物流强度汇总表最后一行中。物流强度等级分划表2-6物流强度等级符号物流路线比例(%)承当物流量比例(%)超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U作业单位物流相关原始分析由上面对原始物流作定量的分析后，得到原始物流相关表原始物流相关表2-7由原始物流相关表可得作业单位物流相关表，如下所示：四、作业单位非物流相关分析根据喷油泵的结构及零件加工的工艺特点，拟设立如下表所示12个作业单位，分别承当原材料存储、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。作业单位区划表2-8序号作业单位名称用途建筑面积长宽比占总面积百分比备注1原材料库储存钢材、铸锭1：14%2铸造车间铸造5：62.5%3热处理车间热处理1:11.5%4机加工车间A车4:34%5机加工车间B铣、钻1:12%6精密车间镗、磨1:14%7标准件、半成品库储存外购件、半成品1:12%8组装车间组装喷油泵1:22%9性能实验室喷油泵性能实验室3:41%10成品库成品储存1:11%11办公、效劳楼办公室、食堂等4:316%12设备维修车间机床维修2:32%从物流，工作流程，作业性质相似，使用相同设备，使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，如下表所示：关系密切理由表2-9编码因素1工艺流程2作业性质相似3使用相同的设施4工作联系频繁5监督管理方便6平安及污染确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级，见下表：作业单位相互关系等级2-10符号含义说明比例A绝对重要2——5E特别重要3——10I重要5——15O一般密切程度10——25U不重要45——80X负的密切程度不希望接近、酌情而定3〕调整相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表。如下表所示：五、作业单位综合相关分析1〕综合物流相关等级表根据作业单位物流相关表和非物流的作业单位作业相互关系表可以得出综合物流相关等级表，如下表所示综合物流相关等级表作业单位对数相互关系程度综合关系物流关系加权值1非物流关系加权值1等级分数等级分数分数等级1-2E3I25E1-3U0I22I1-4A4I26A1-5U0I22I1-6U0U00U1-7U0U00U1-8U0U00U1-9U0U00U1-10U0U00U1-11U0A44E1-12U0I22I2-3U0E33I2-4I2E35E2-5U0E33I2-6U0X-1-1X2-7U0U00U2-8U0U00U2-9U0U00U2-10U0U00U2-11U0O11O2-12U0O11O3-4U0E33I3-5U0E33I3-6U0X-1-1X3-7U0O11O3-8U0I22I3-9U0U00U3-10U0U00U3-11U0O11O3-12U0O11O4-5E3A47A4-6U0X-1-1X4-7O1A45E4-8U0U00U4-9U0U00U4-10U0U00U4-11U0O11O4-12U0E33I5-6O1X-10U5-7O1A45E5-8U0U00U5-9U0U00U5-10U0U00U5-11U0O11O5-12U0E33I6-7O1A45E6-8U0E33I6-9U0U00U6-10U0U00U6-11U0O11O6-12U0I22I7-8U0A44E7-9U0U00U7-10U0U00U7-11U0I22I7-12U0U00U8-9U0A44E8-10U0A44E8-11U0U00U8-12U0E33I9-10U0A44E9-11U0U00U9-12U0O11O10-11U0U00U10-12U0U00U11-12U0U00U2)作业单位综合想到关系由作业单位综合相互关系表归纳总结得出作业单位综合相互关系表如下六、作业单位位置相关分析6.1综合接近程度排序由作业单位综合相互关系图得出综合接近程度排序表综合接近程度排序表2-11作业单位号1234567891011121--E/3I/2A/4I/2U/0U/0U/0U/0U/0E/3I/22E/3--I/2E/3I/2X/-1U/0U/0U/0U/0O/1O/13I/2I/2--I/2I/2X/-1O/1I/2U/0U/0O/1O/14A/4E/3I/2--A/4X/-1E/3U/0U/0U/0O/1I/25I/2I/2I/2A/4--U/0E/3U/0U/0U/0O/1I/26U/0X/-1X/-1X/-1U/0--E/3I/2U/0U/0O/1I/27U/0U/0O/1E/3E/3E/3--E/3U/0U/0I/2U/08U/0U/0I/2U/0U/0I/2E/3--E/3E/3U/0I/29U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3--E/3U/0O/110U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0E/3E/3--U/0U/011E/3O/1O/1O/1O/1O/1I/2U/0U/0U/0--U/012I/2O/1O/1I/2I/2I/2U/0I/2O/1U/0U/0--综合接近程度161112181651515761013排序287131254101196注：上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序；关系等级表示方式如表所示关系等级表示方式绘制作业单位位置相关图规定关系程度为A级的作业单位对之间距离为一个单位距离长度，E级为两个单位距离长度，依次类推；〔其中表示储存区表示加工区〕1〕处理相关程度为A级的作业单位对：1从作业单位综合关系表中取出A级关系作业单位对，有1-4,4-5共涉及3个作业单位，按综合接近程度排序为4,1,52将综合接近程度排序最高的作业单位4布置在位置相关图的中心位置；3处理作业单位对1-4、4-5将作业单位1、5布置到与作业单位4相距为单位距离长度〔10mm〕的位置上2)依次处理E，I，O，U，X，直至处理完毕，并修改成功，最终的作业单位位置相关图如下所示：七、作业单位面积相关分析1.作业单位面积相关图由作业位置相关图，我们可以作出作业面积相关图如下所示八．工厂总平面布置可行方案假设不考虑其他因素，得到如下三个平面布置方案方案一：方案二：方案三：九．评价方案并择优计算权重列出一些重要影响因素，计算他们的权重如下表所示：评选方案指指标方案案物料搬运效率及方便性生产管理的方便性扩建可能性平安生产辅助效劳方空间利用率得分一321323二221323三231323权重33.3%26.7%20.0%13.3%6.7%0由上表我们知道，其中方案二得分最高，因此最正确布置方案是一方案。第三局部、工程经济评价局部本局部是针对该工程机床三种方案进行财务可行性分析以及相关的经济评价，并对这三套方案进行优选，对各种数据进行整理，制成表格相互比拟，确定最终方案。一、固定资产投资估算、建设期利息估算、流动资金估算、工资及福利估算并制定相关辅助报表和根本报表。固定资产估算应从使用土地和使用设备两方面开始估算。土地使用费用土地使用费按每平米40元，工厂占地30000平方米所以土地总投资：40×30000=120万元工艺设备费用工艺设备费用表3-1车床铣床镗床钻床磨床单件加工工时12070555029总需加工工时3240000189000014850001350000783000方案一型号G-CNC6140X334ATX68Z3025×10BM1020机床年加工工时44000min39000min52800min42000min38000min购置设备台数7448293321单价／万元93658购置费用／万元6664561044165168合计：2499方案二型号G-120X338ATX6111DZ3080×25MK1050机床年加工工时55000min66000min58000min68000min55000min购置设备台数5929262021单价／万元1320431416购置费用／万元7675801118280336合计：3081方案三型号G-120X338ATX68Z3025×10BM1020机床年加工工时55000min66000min52800min42000min38000min购置设备台数5929293321单价／万元13203658购置费用／万元7675801044165168合计：2724设备总费用其他设备总价值按工艺设备总价值的60%取，其他设备包括通风设备、通信设备、生产运输设备、工器具及生产家具、综合动力设备、检测仪器设备等其他一切所需设备，全部为国产。设备总费用表3-2方案工艺设备费用其他设备费用总费用方案一24992499×3998.4方案二30813081×方案三27242724×设备安装费用方案一：2299×8%+1499×4%=方案二：3081×10×方案三：〔767+580〕×10%+〔1044+168+165〕××管线工程能费用管线工程费按安装工程费的50%取，管线工程包括供水管道、排水管道、变配电线路、通信线路、厂区动力照明灯等。×××工程造价厂区每个作业单位以及工程建筑的单位造价如下表所示：建筑工程造价表单位：元/m2建筑工程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、半成品库单位造价100012001200180015001000建筑工程组装车间性能实验室成品库办公、效劳楼设备维修车间其他单位造价12001300100010001000800其他包含厂区道路、绿化、围墙、大门、门卫室、车库等相关设施。工程造价费用：1200×1000+750×1200+450×1200+〔1200+600〕×1800+1200×1500+600×1000+600×1200+300×1300+300×1000+4800×1000+600×1000+17400×800=120+90+54+324+180+60+72+39+30+480+60+1392=2901万元与工程建设的有关费用、与未来生产经营的有关工程等其他费用按固定资产投资总值的7%取。根本预备费、涨价预备费等预备费用按固定资产投资总值的13%取。设固定资产为X，那么得：方案一：120+3998.4+243.88+121.94+2901+20%X=X方案二：120+4929.6+382.044+191.022+2901+20%X=X方案三：120+4358.4+310.236+155.118+2901+20%X=X求得方案一X=方案二X=方案三X=固定资产投资方向调节税估算，按国家规定本工程投资方向调节税率为5%。方案一：×5%方案二：××5%＝那么有固定资产投资估算表如下：单位为〔万元〕方案一序号工程或费用名称估算价值建筑工程设备购置安装费用其他费用总值1固定资产投资2901⑴第一局部：工程费用2901⑵第二局部：其他费用第一、二局部费用合计2901⑶预备费用2固定资产投资方向调节税合计〔1+2〕2901方案二序号工程或费用名称估算价值建筑工程设备购置安装费用其他费用总值1固定资产投资2901⑴第一局部：工程费用2901⑵第二局部：其他费用第一、二局部费用合计2901⑶预备费用2固定资产投资方向调节税合计〔1+2〕2901方案三序号工程或费用名称估算价值建筑工程设备购置安装费用其他费用总值1固定资产投资2901⑴第一局部：工程费用2901⑵第二局部：其他费用第一、二局部费用合计2901⑶预备费用2固定资产投资方向调节税合计〔1+2〕29011.2、流动资金估算比例θ=27000∕50000﹦根据比例流动资金估算表如下：序号年份工程最低周转天数周转次数投产期∕年达产期∕年—1流动资产⑴应收账款3012⑵存货45819441944⑶现金15242.流动负债应付账款3012⒊流动资金〔1-2〕97224302430⒋流动资金增加值972145801.3、工资及福利的估算工资按每人每年6000元计算，职工福利费按工资的14%计提。方案工资〔万元〕福利〔万元〕合计〔万元〕方案一270方案二162方案三216二、年营业收入和年营业税金及附加估算、产品本钱估算、利润与利润分配估算并制定相关辅助报表和根本报表。年营业收入和年营业税金及附加的估算1)、年营业收入和产品增值税的计算〔单位：万元〕比例θ=27000∕50000﹦0.54投产期产品营业收入2500×27000×40%=2700原材料费×40%×3500=756燃料、动力费×40%×550=产品增值税(17%)达产期产品营业收入2500×27000=6750原材料费×3500=1890燃料动力费×550=297产品增值税(17%)年营业收入和年营业税金及附加的估算序号工程单价投产期〔40%〕—10.5年内销销售量∕个金额(万元)销售量∕个金额(万元)销售量∕个金额〔万元〕1产品营业收入2500108002700270006750270006750产品25001080027002700067502700067502营业税金及附加⑴产品增值税⑵城市维护税4⑶教育费附加1〕产品总本钱各组成局部费用的计算方案一无形及其他资产×7%=万元摊销费÷10＝万元固定资产原值×93％=万元固定资产残值×5.5％=万元折旧费﹙﹚÷10=万元修理费×50％=万元其他费用×250％=万元方案二无形及其他资产×7%=万元摊销费÷10＝万元固定资产原值×93％=万元固定资产残值×5.5％=万元折旧费﹙-﹚÷10=万元修理费×50％=万元其他费用×250％=万元方案三无形及其他资产×7%=万元摊销费÷10＝万元固定资产原值×93%=万元固定资产残值×5.5％=万元折旧费﹙-﹚÷10＝万元修理费×50％=万元其他费用×250％=万元2﹚总本钱费用的计算原材料费+燃料动力费+工资福利+修理费+折旧费+摊销费+其他费用方案一投产期+307.8+405.655+811.31+64.205+769.5=达产期1890+297+307.8+405.655+811.31+64.205+769.5=方案二投产期+184.68+468.1899+936.3798+74.5822+461.7=达产期1890+297+184.68+468.1899+936.3798+74.5822+461.7=方案三投产期+246.24+428.699+857.397+68.2913+615.6=达产期1890+297+246.24+428.699+857.397+68.2913+615.6=3〕经营本钱的计算：经营本钱=总本钱费－摊销费用－折旧费方案一投产期达产期方案二投产期达产期方案三投产期达产期4〕、总本钱费用估算表汇总于下：方案一序号年份工程合计投产期达产期—1外购原材料756189018902外购、燃料动力2972973工资及福利4修理费5折旧费6摊销费7其他费用8总本钱费用9经营本钱方案二序号年份工程合计投产期达产期—1外购原材料756189018902外购、燃料动力2972973工资及福利4修理费5折旧费6摊销费7其他费用8总本钱费用9经营本钱方案三序号年份工程合计投产期达产期—1外购原材料756189018902外购、燃料动力2972973工资及福利4修理费5折旧费6摊销费7其他费用8总本钱费用9经营本钱1〕、利润总额的计算：利润总额=产品营业收入-营业税金及附加-总本钱费用方案一投产期2700－－＝达产期6750－－＝方案二投产期2700－－=达产期6750－－=方案三投产期2700－－=达产期6750－－=2〕、所得税、税后利润、特种基金、可供分配利润的估算：由于投产期没有利润，故其所得税、税后利润、特种基金、可供分配利润均为0；