工业工程厂区布局综合课程设计

工业工程综合课程设计报告题目：S195油泵生产厂规划设计学期：2017-2018-1专业：工业工程班级：工业141小组成员及成绩学号姓名出勤得分组长评分答辩评分报告评分总成绩指导教师：完成日期：2017年9月15日任务安排及评阅意见学号姓名任务分工组长评分平时成绩物流分析、综合关系分析、厂区布局、时间研究、节拍计算、装配线设计、面积计算、方案评价、CAD绘图、文档编辑9道路设计布局、厂区布局、成品库布局、时间平衡、面积计算、方案评价、CAD绘图、PPT制作8产品结构图、工艺过程图、作业位置相关图、装配图的分析绘制、道路设计布局、文档编辑8托盘的设计、装配线作业平面的设计、成品仓库设计、CAD绘图、面积计算、PPT制作8评阅意见：课程设计成果评分课程设计答辩评分指导教师签字年月日目录任务安排及评阅意见 II第一部分S195油泵生产厂总平面布置设计 1（一）基本要素分析 1（二）P-Q分析 3（三）产品工艺过程分析 5（四）物流分析 9（五）非物流相互关系分析 15（六）作业单位综合相互关系分析 16（七）作业单位位置相关关系分析 19（八）绘制作业单位面积相互关系图 20（九）厂内道路设计 33（十）绘制工厂总平面布置图 34（十一）工厂总平面布置图方案评价 36第二部分S195油泵装配车间的平面布置设计 38（一）基本要素和P-Q分析 38（二）绘制装配工艺程序图 38（三）装配单元及其时间研究 38（四）S195油泵装配流水线组织设计 41（五）确定上料运输方案 53（七）装配车间人员计算 54（八）绘制装配车间平面布置图 55（九）装配车间平面布置图方案评价 56第三部分S195油泵厂成品库的设计 58（一）设计仓库 58（二）通道设计 59（三）仓库面积规划 60（四）仓库内部布局 63（五）成品库平面布置图方案评价 65附录1托盘设计 67附录2泵体尺寸 72总结 73参考文献 74第一部分S195油泵生产厂总平面布置设计（一）基本要素分析1、分析S195油泵产品结构，绘制产品结构树。图1-1产品结构树图2、编制S195油泵产品零部件明细表。表1-1产品零部件明细表产品名称S195喷油泵产品重量/g914.40计划年产量(单位/万)192序号零件名称零件代号自制外购总计划需求量单件重量/g1泵体1100自制192670.002柱塞弹簧1310自制19221.743弹簧下座1320自制1927.584出油阀弹簧1420自制1921.585推杆体1710自制19231.376定位螺钉1820自制3843.107柱塞挡板1220外购1927.588出油阀垫片1610外购1921.429进油嘴1510外购19219.0610进油嘴挡圈1520外购1920.6111进油嘴垫圈1530外购3840.2212出油阀紧座1411外购19248.6113出油阀螺帽1412外购1920.7514柱塞1211外购19224.8315柱塞套1212外购19239.0016出油阀1621外购1922.7217出油阀底座1622外购19211.4518推杆体大圈1720外购1928.5319推杆体小圈1730外购1923.7220推杆体轴1740外购1926.3721弹簧垫圈1810外购1920.7322平垫圈1830外购1920.11（二）P-Q分析1、进行产品—产量分析，确定生产类型。表1-2不同行业产品类型参考表产品类型零件重量（kg）轻型零件中型零件重型零件电子行业<4.04.0~30.0>30.0机床行业<15.015.0~50.0>50.0重型机械<100.0100.0~200.0>200.0零件重量小于1kg，属于轻型零件。表1-3生产类型划分参考表生产类型零件生产纲领（件/年）重型零件中型零件轻型零件单件生产<5<10<100成批生产小批5~10010~200100~500中批100~300200~500500~5000大批300~1000500~50005000~50000大量生产>1000>5000>50000属于轻型零件，年需求生产量1920000件，采用大量生产类型。在进行P—Q分析的过程中，将P—Q关系绘制成P—Q曲线。2、根据P-Q分析与布置类型的关系，决定工厂总平面布置类型。表1-3零件年产量表零件名称定位螺钉泵体柱塞弹簧弹簧下座出油阀弹簧推杆体产品产量（单位/万）384192192192192192图1-2产品产量统计图图1-3P-Q分析图产品产量大而产品的数量少，有图1-3可知，应采用产品原则布置。（三）产品工艺过程分析１、分析给定的工艺卡。通过对自制件加工工艺过程、产品装配过程的分析，计算每个工艺过程阶段中加工前工件重量及产生的废料重量。本课程设计中假设：所有自制件的毛坯在加工为零件后，重量损失10%。零件质量损失是在机加工过程中车床、铣床的机加工切削导致，机加工过程中具体的零件质量损失如下表1-5所示。表1-4各零件物料重量表序号零件名称毛坯重量/g零件重量/g废料重量/g1泵体744.45670.0074.452柱塞弹簧24.1621.742.423弹簧下座8.427.580.844出油阀弹簧1.761.580.185推杆体34.8631.373.496定位螺钉3.443.100.34表1-5零件加工质量损失表零件名称加工过程损失重量/g剩余重量泵体毛坯-744.45机加工74.45670零件-670柱塞弹簧毛坯-24.16机加工222.16热处理022.16机加工0.4221.74热处理021.74机加工021.74零件-21.74出油阀弹簧毛坯-1.76机加工0.181.58热处理01.58机加工01.58零件-1.58弹簧下座毛坯-8.42机加工0.847.58热处理7.58零件-7.58定位螺钉毛坯-3.44机加工0.343.1零件-3.1推杆体毛坯-34.86机加工331.86热处理031.86机加工0.4931.37零件-31.372、绘制产品工艺程序图。依据各自制零件工艺卡，结合S195油泵的装配过程，绘制S195油泵整体工艺程序图。图1-4S195泵体整体工艺程序图3、绘制S195油泵初始的多种产品工艺过程表。表1-6产品工艺过程表（改进前）4、通过调整作业单位排列顺序，对初始产品工艺过程表进行改进，以减少物流倒流的情况，绘制改进后的多产品工艺过程表。表1-7产品工艺过程表（改进后）（四）物流分析1、根据多产品工艺过程图及各作业单位之间的物流量，绘制物流量从至表。物流强度计算以零件的运输次数计算，设计规定托盘的大小，盛放零件的数量，运输批量，以此计算年运输次数，托盘设计见附录1托盘设计。表1-8自制件年运输次数表自制件流程年需求量/件托盘零件数/件运输批量/盒年运输次数/次出油阀弹簧毛坯库192000050020192机加工车间192000010040480热处理车间192000010040480机加工车间192000010040480半成品库192000010040480装配车间弹簧下座毛坯库48000502048机加工车间19200005004096热处理车间19200005004096半成品库19200005004096装配车间推杆体毛坯库76800402096机加工车间19200005040960热处理车间19200005040960机加工车间19200005040960半成品库19200005040960装配车间油泵体毛坯库192000010209600机加工车间192000010209600半成品库192000010209600装配车间柱塞弹簧毛坯库192000025020384机加工车间19200005040960热处理车间19200005040960机加工车间19200005040960热处理车间19200005040960机加工车间19200005040960半成品库19200005040960装配车间定位螺栓毛坯库1280002002032机加工车间384000050040192半成品库384000050040192装配车间表1-9外购件年运输次数表外购件流程年需求量托盘零件数/件运输批量/盒年运输次数/次出油阀紧座外购件库19200005040960装配车间柱塞套外购件库19200005040960装配车间进油嘴垫圈外购件库384000010004096装配车间弹簧垫圈外购件库192000010004048装配车间平垫圈外购件库192000010004048装配车间其他外购件(共11种)外购件库19200005004096装配车间表1-10成品年运输次数表成品流程年需求量托盘零件数/件运输批量/盒年运输次数/次S195油泵装配车间192000010209600成品库表1-11出油阀弹簧物流量从至表表1-12出油阀弹簧物流量从至表表1-13推杆体物流量从至表表1-14有泵体物流量从至表表1-15柱塞弹簧物流量从至表表1-16定位螺钉物流量从至表表1-17外购件物流量从至表表1-18成品物流量从至表2、根据各作业单位之间的物流量绘制物流强度汇总表。表1-19物流量汇总从至表表1-20物流强度汇总表序号作业单元对物流强度11—21035222—3681632—41219243—49654—61228865—6316876—79600物流强度指一定时间周期内的物料移动量。对于相似的物料可以用重量、体积或货箱作为计量单位。3、根据物流强度汇总表及物流强度等级划分依据，划分各作业单位之间的物流强度等级。表1-21物流强度等级表作业单元对物流强度/kg百分比累计百分比物流强度等级4—61228822.54%22.54%A2—41219222.37%44.91%A1—21035218.99%63.90%E6—7960017.61%81.51%I2—3681612.50%94.01%O5—631685.81%99.82%O3—4960.18%100.00%U4、根据从至表及其物流强度等级，绘制作业单位间物流相互关系图。图1-5物流相互关系图（五）非物流相互关系分析1、根据S195油泵生产特点，编制密切程度理由表。表1-22密切程度理由表油泵厂作业单位非物流相互关系理由编号理由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安全污染6共用设备及辅助动力源7人员联系8振动2、根据非物流作业单位相互关系等级划分表，及各作业单位之间的密切程度，确定密切程度等级，并绘制非物流作业单位相互关系图。图1-6非物流相互关系图（六）作业单位综合相互关系分析1、确定物流与非物流的相对重要性。比较物流和非物流关系的影响程度，由于产品为油泵，工厂是物流关系占主导的，物流关系在工厂的相互关系中更重要。2、量化物流强度等级和非物流的密切程度等级一般物流与非物流相对重要性比m:n不超过1:3~3:1，当比值小于1:3时，物流影响小，工厂布置只考虑非物流相关关系，当比值大于3:1时，非物流影响小，工厂布置只考虑物流因素。这里称m:n为加权值。本题中选取物流与非物流相互关系的相对比重为1:3。3、计算量化后的所有作业单位之间的综合相互关系。量化物流强度等级和非物流的密切程度等级。一般A=4、E=3、I=2、O=1、U=0、X=-1。见表1-24综合关系计算表14、综合相关关系等级划分见表1-25综合关系计算表2表1-24作业单位等级划分百分比等级百分比/%A3.64E1.82I5.45O20U67.27X1.82表1-24综合关系计算表1表1-25综合关系计算表25、经调整建立综合相关关系图。图1-7综合相互关系图（七）作业单位位置相关关系分析在作业单位综合相关关系分析完成后，绘制作业单位位置相关图。表1-26综合接近程度计算表图1-8作业单位位置相关图（八）绘制作业单位面积相互关系图1、计算各个车间等作业单位的面积。（1）机加工车间和热处理车间面积计算a．加工批量的确定：若单件毛坯可加工多个零件，以单件毛坯产量为标准批量，若单件毛坯生产单个零件，则标准批量以保证每批零件的加工时间在两个小时左右为准。b．设备面积计算标准（参考）表1-27机器设备与设施布局尺寸标准间距/m设备类型小型中型大型加工设备间距>=0.7>=1>=2设备与墙、柱间距>=0.7>=0.8>=0.9操作空间>=0.6>=0.7>=1.1表1-28机器设备与设施布局设计尺寸表单向过道宽度/m0.76操作区域宽度/m0.6设备间距/m0.7零件堆放面积/m20.25c．工厂工作制度：每年的工作天数为300天，采用每日两班制的工作制度，每班次的工作时间为8小时。d．工厂年产量：年需求量为1900000件，废品率约为1%，实际年产量为1920000件。表1-29设备加工总时间计算表表1-30设备数量计算及尺寸表表1-31设备面积计算表（计算总面积参考表1-28）由表1-30可知机加工车间和热处理车间设备的面积，将机加工车间的设备面积相加得到机加工车间设备面积为8092m2，热处理车间设备面积为230m2。（2）仓库面积计算a．货架设计参考第三部分成品库货架的设计，仓库统一采用自动化立体仓库设计，仓库使用的货架尺寸相同。b．仓库通道布局设计参考表1-28。表1-32货架类型表货架类型货架高/cm层数/层层高/cm货架宽/cm货架长/cm单元列宽/cm单元数量1450153050200407524501530802004075345030155020040150表1-33自制件货架相关计算表表1-34外购件货架相关计算表表1-35成品货架相关计算表表1-36仓库货架面积相关计算表（3）设备维修车间及工装库面积计算a．设备维修车间面积计算表1-37维修车间面积计算表设备数量/台1481故障率/%1单台设备维修人数2人均设备维修车间面积/m210维修车间面积/m2296.2b．工装库面积计算工装库主要存放托盘，工装夹具等设备，主要以托盘的存放为主，因此用托盘的占地面积来计算工装库的面积，工装库的设计容量与其他仓库设计容量的托盘使用量相等，按照托盘的占地面积来估算工装库的面积，并对计算的结果进行适当的宽放。表1-38自制件托盘使用量计算表自制件仓库类型仓库设计容量/盒单个盒高/m盒高/m出油阀弹簧毛坯库900.065.4半成品库1920.0611.52弹簧下座毛坯库230.061.38半成品库390.062.34推杆体毛坯库450.062.7半成品库3840.0623.04油泵体毛坯库44800.12537.6半成品库19200.12230.4柱塞弹簧毛坯库1800.0610.8半成品库3840.0623.04定位螺栓毛坯库150.060.9半成品库770.064.62表1-39外购件托盘使用量计算表外购件仓库类型仓库设计容量/件单个盒高/m盒高/m出油阀紧座外购件库8960.0653.76柱塞套外购件库8960.0653.76进油嘴垫圈外购件库900.065.4弹簧垫圈外购件库450.062.7平垫圈外购件库450.062.7其他外购件(共11种)外购件库9860.0659.16表1-40成品托盘使用量计算表成品仓库类型仓库设计容量/件单个盒高/m盒高/mS195油泵成品库44800.12537.6表1-41工装库面积计算表总盒高1568.82堆积高度/m2.4堆数653.68底面积/m20.3工装库面积/m2196.10（4）服务楼和办公楼面积计算表1-42人员计算表设施工作性质工作班次/班次单班人数单班总人数总人数工厂总人数机加工车间操作工人(一人两机)270873314661922管理222辅助23热处理车间操作工人26568136管理22辅助21装配车间操作工人2162244管理22辅助24维修车间操作工人2151734管理21辅助21工装库操作工人24612管理21辅助21成品库操作工人24612管理21辅助21毛坯库操作工人26816管理21辅助21半成品库操作工人2248管理21辅助21外购件库操作工人2248管理21辅助21服务楼操作工人2202346管理21辅助22办公楼职工26070140管理28辅助22表1-43服务楼面积计算表服务人数人均服务面积/m2总面积/m2层数占地面积/m2服务楼1922119222961表1-44办公楼面积计算表办公楼办公室办公人数人均办公面积/m2办公面积/m2总面积层数占地面积/m212067208702435会议室数量单个面积/m2会议室面积/m2350150（4）装配车间面积计算方案一的暂存区零件数量的最大容量为一天两班次的使用量。表1-45装配车间设备面积计算表（方案A）传送带宽度/m0.25传送带长度/m22工作台最大宽度/m0.6设备面积/m231.9包装区域面积/m29暂存区面积/m262.5办公休息室面积/m231.5运输设备占地面积/m25总设备面积/m2139.9实际面积参考第二部分装配车间布局。方案二的暂存区零件数量的最大容量为一班次的使用量。表1-46装配车间设备面积计算表（方案B）传送带宽度/m0.4传送带长度/m21工作台最大宽度/m0.6设备面积/m250.4包装区域面积/m211暂存区面积/m241.5办公休息室面积/m238.5运输设备占地面积/m25总设备面积/m2146.4表1-47厂区设备面积汇总表厂区设施计算设备面积/m2毛坯库190.5机加工车间8092.35热处理车间230.49半成品库99外购件库54装配车间145.9成品库180工装库196.1设备维修车间296.2办公室(两层)435服务楼(两层)961设施总面积10880.542、作业单位面积的调整修正因素：（a）场址条件或周围情况（b）搬运方法（c）仓库设施（d）建筑特征如建筑立面、柱网、门窗形式、高度、地面负荷等。（e）公用及辅助部门要考虑公用管线、维修部门所需要的面积，包括机器设备、自动化控制设备、通道等的面积。（f）人员的需要表1-48作业单位面积表厂区设施调整后总面积/m2毛坯库265机加工车间8495热处理车间270半成品库137.5外购件库87.5装配车间262.5成品库287.5工装库300设备维修车间450办公室(两层)600服务楼(两层)1000设施总面积121553、绘制作业单位面积相关关系图图1-9作业单位面积相关关系图（九）厂内道路设计根据给定的厂区面积，合理布置各厂房位置，设计场内道路。表1-49厂区道路设计标准表路面宽度/m主干道9.0m次干道7.0m人行道1.5m注1：主干道－生产区主要入口通往主厂房或办公楼的入厂主要道路；注2：次干道－连接各生产区的道路及主厂房四周之环行道路。（十）绘制工厂总平面布置图绘图必须按照制图要求，设置比例，标注单位名称和作业单位尺寸大小，各作业单位之间的距离等。布局的设计要考虑到设施的功能，运输的方便，管理的便利的，道路设计参考表1-49厂区设计标准，位置关系参考图1-8位置相关图，厂区的设施面积通过计算得到，并进行适当的调整。方案A总厂区规划面积为200m*200m，共40000平方米。实际厂区设施使用面积使用面积为12063平方米，道路和绿化面积为11637平方米，发展备用地面积为11600平方米。方案A工厂总平面布置图如图1-10所示。图1-10工厂总平面布局图1方案B总厂区规划面积为200m*200m，共40000平方米。实际厂区设施使用面积使用面积为12155平方米，道路和绿化面积为10670平方米，发展备用地面积为17175平方米。方案B工厂总平面布置图如图1-11所示。图1-11工厂总平面布局图2（十一）工厂总平面布置图方案评价表1-50评价因素表采用加权因数法对设计的两个方案进行评价。表1-51重要程度计算表1表1-52重要程度计算表21ABWiW0iA11/20.710.33B211.410.672.122ABWiW0iA11/30.580.25B311.730.752.313ABWiW0iA11/30.580.25B311.730.752.314ABWiW0iA111.000.50B111.000.502.005ABWiW0iA11/20.710.33B211.410.672.126ABWiW0iA111.000.50B111.000.502.007ABWiW0iA111.000.50B111.000.502.008ABWiW0iA11/20.710.33B211.410.672.12表1-53方案总重要程度计算表由表1-53得，总重要程度CA<CB,因此选择B方案。第二部分S195油泵装配车间的平面布置设计（一）基本要素和P-Q分析同第二部分基本要素分析和产品产量分析。（二）绘制装配工艺程序图图2-1泵体装配工艺流程图（三）装配单元及其时间研究根据装配工艺程序图，详细划分装配作业单元，并研究每一个装配单位的时间，绘制装配单位网络图。表2-1评比系数计算表表2-2作业标准时间研究表图2-2装配单位网络图（四）S195油泵装配流水线组织设计1、确定流水线节拍根据产品装配的工艺过程要求，确定装配车间的工作班制（一年计划期制度工作时间），估计时间有效利用系数和产品废品率，计算在一年计划期内的有效工作时间Ｆe，然后计算油泵装配流水线节拍r，计算公式为：Ｆe—一年计划期内有效工作时间；N—一年计划期内产品产量，包括计划产量和预计废品量；Fo—计划期制度工作时间；—时间有效利用系数，考虑了设备检修、设备调整、更换工具的时间，以及工人班内休息的时间，一般取0.9~0.96。表2-3流水线节拍计算表作业单元标准时间/s115.66217.45313.34414.90512.98616.14717.47814.64总和122.58工作制2班制年计划产量N/个1920000年工作天数300效率0.95每日生产时间/s57600年有效工作时间F0/s17280000生产节拍r/s8.552、确定流水线运输批量运输批量与运输方式、产品体积重量等有关。如果计算出来的节拍数值很小，同时零件的体积、重量也很小，采用人工运输时不适于按件运输，则可以实行成批运输。这时顺序出产的两批制品的时间间隔称为节奏或运输批节拍，它等于节拍与运输批量的乘积。——节奏——运输批量（件/批）表2-4流水线运输批量（人工）的参考值表零件在一道工序上的平均劳动量（分）单件重量（kg）0.10.20.51.02.05.0≥10运输批量（件）＜1.01005020105211.0~2.0502020105212.0~5.020201052215.0~10.0101052211根据分析流水线节拍可实现单件运输，因此流水线的设计不采用成批运输方式，采用流水线单件运输方式。3、装配线工序同期化（时间平衡）装配线工序同期化就是通过各种可能的技术组织措施，调整或压缩各工序的单件时间定额，使它们等于流水线节拍或与节拍成整倍数比关系。装配工序同期化的措施有：分解与合并工序；合理调配力量。例如，采取相邻工序的工人协作；把熟练的工人调到高负荷工序；配备一名或几名工人沿流水线巡逻，去协助高负荷工序的工人完成任务等；采用高效率的工具，改变装配工艺方法，减少装配工时。常用的平衡方法有分支定界法、启发式算法、位置加权法等，详细内容查看相关资料。根据标准时间的分析，参考表2-5标准时间，作业2的标准时间为2.04倍的节拍，工作地数为3，造成时间的浪费，作业3的标准时间为1.56倍的节拍，工作地数为2，对于作业3来说时间充裕，可将作业2和作业3合并；工作7和工作8的关系与作业2和作业3类似，可将工作7和工作8合并。表2-5装配线工序时间平衡表作业单元12345678标准时间/s15.6617.4513.3414.9012.9816.1417.4714.64生产节拍r/s8.558.558.558.558.558.558.558.55节拍数1.832.041.561.741.521.892.041.71工序合并1.833.601.741.521.893.76合并后标准时间/s15.6630.7814.9012.9816.1432.114、确定流水线工作地数，计算工作地负荷率每到工序的工作地数应该等于工序时间与流水线节拍之比。——流水线第i工序所需工作地数；——流水线第i工序单件工时定额。计算出的工作地需要量若为整数，就可以确定该工序的工作地数；若不为整数，则采用工作地数应取接近于计算数的整数，一般。若，则工序在加工每件制品之后发生间断（），其数值为：表明工作地负荷程度的指标为工作地负荷系数（），其计算公式为：工序数为m的流水线的总工作地负荷系数（）为：工作地负荷系数决定了流水线作业的连续程度。一般根据它来决定流水线是连续的还是间断的。当值在0.75以下，宜组织间断流水线，若大多数工序的时间定额超过流水线节拍，可考虑采用两条或多条加工同一对象的流水线，对每条流水线来讲，出产节拍相应地加大。式中：——每条流水线的节拍；——加工同一对象的流水线数。表2-6工作地数及工作地负荷计算表作业单元12345678标准时间T/s15.6617.4513.3414.9012.9816.1417.4714.64生产节拍r/s8.558.558.558.558.558.558.558.55工作地数S1.832.041.561.741.521.892.041.71工序合并Si1.833.601.741.521.893.76合并后标准时间ti/s15.6630.7814.9012.9816.1432.11工作地数取整Sei242224间断时间tei/s0.720.851.102.060.480.52工作地负荷系数Ki0.920.900.870.760.940.94总工作地负荷系数Ka0.90计算得Ka的值为0.9>0.75，采用连续的流水线。5、计算工人人数在以手工劳动为主的流水线上，工人数按下式计算：式中：——第i工序的工人人数；——第i工序每一工作地同时工作人数（人/台·班）；——每日工作班次。整个流水线的工人数，就是所有工序的工人人数之和。表2-7流水线的工人数计算表工位123456工作地数取整Sei242224工作地同时人数Wi111111工作班次/g222222工位的工作人数Pi484448所有工序的工人人数之和为32人。6、确定流水线节拍的性质和实现节拍的方法流水线节拍的性质分为强制节拍、自由节拍和粗略节拍。选择节拍的主要依据，是工序同期化程度和加工对象的重量、体积、京都、工艺性等特征。当工序同期化程度很高，工艺性良好，制品的重量、精度和其他技术条件要求容许严格地按节拍出产制品时，采用强制节拍，否则采用自由节拍或粗略节拍。强制节拍流水线，采用三种类型的传送带：分配式传送带，连续式工作传送带，间歇式工作传送带。自由节拍流水线，一般采用连续式运输传送带、辊道式传送带、平板运输车、滑道等运输装置。粗略节拍流水线，一般采用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊车等运输工具。下面对两种连续流水线节拍的实现加以说明。eq\o\ac(○,1)具有分配传送带的连续流水线分配传送带的连续流水线，通常用于加工零件和装配小型产品。工人工地在工作地上完成作业，传送带起到运输和分配制品的作用。分配传动带上相邻两个制品的距离，称为分区单位或跨步。最小的分区单位长度一般根据产品的产度和必要空隙来决定，传送带的速度V应该和流水线节拍相配合。两相邻工作地之间的传送带上无零件时传送带的速度，由于工人的工作能力限制，采用增加工位之间传输带上的在制品的数量来降低传送带的速度，考虑到降低在制品的数量及流水线的最小速度，确定流水线传送带的速度V。流水线的总长度根据工作地数量、工作地摆放形式和工作地之间的距离确定。eq\o\ac(○,2)具有工作传送带的连续流水线在具有工作传送带的连续流水线上，制品放置在传送带上，相互保持相等的距离。制品的间距称为分区单位长度或跨步（即运输过程中，流水线上两个制品之间的距离）。当制品不太大时，为1~2米。传送带速度V等于分区单位长度除以流水线节拍r。上式表明，每经过一个节拍r的时间，传送带向前运动的距离，就可以从传送带的末端取下一个已装好的产品。工作传送带的运动速度不能太快，以便保证工人安全顺利地完成工序作业。为了按照节拍完成每个工序的作业，沿着传送带运动的地面，划分工作地范围，表明界限。如下图2-3所示：图2-3工位流水线尺寸设计如果工序时间等于节拍，则工作地范围长度等于；如果工序时间等于节拍的两倍、三倍，则工作地范围长度相应地为、。因此，第i工序工作地范围的标准长度可按下式计算：实际工序的时间是围绕着平均值而上下波动的。如果考虑工人操作有一定的机动性，可以对某些工作地设置一定的后备范围。用表示第i工序工作地后备范围长度为分区单位长度的百分比，则后备范围长度为：因此包括后备范围的工序作业地范围总长度为：传送带工作部分的总长度等于流水线所有工序工作地范围长度之和。工人和传送带一起沿着自己的工作地范围长度移动，当作业结束后回到起始的地方，然后再登上传送带，开始下一个产品的装配作业。表2-8流水线长度计算表作业单元123456分区单位长度L0/m1.51.51.511.51.5传送带速度V/m/s0.180.180.180.110.180.18工作地范围标准长度L'/m2.755.402.612.282.835.63后备长度百分比a/%9.1011.1114.929.666.006.57工作地范围备用长度L''/m0.250.600.390.220.170.37工作地范围总长度Li/m3.006.003.002.503.006.00流水线总长度La/m23.50考虑到工位5和工位6可以并行，可以共用工位6的流水线，流水线总长减应去工位5的流水线长度，流水线有4个转弯，给个转弯耗费2.8秒，则流水线总长应剪去减去2m，由于工作台长度的限制，流水线长度必须大于工作台长度，流水线调整加1米，最终的流水线总长度为19.5米 。7、由工效学原理设计操作台，绘制工作地（所有）的平面布置图。根据各个装配工位的装配内容、装配过程、零部件等信息，要求零部件的摆放位置、工人位置等，合理配置人-机-物之间的关系，绘制工位布置图。图2-4工位1工作平台设计俯视图图2-5工位1工作平台设计主视图图2-6工位3、4、5工作平台设计俯视图图2-7工位3、4、5工作平台设计主视图图2-8工位2、6工作平台设计俯视图图2-8工位2、6工作平台设计主视图工作平台设计分析：由于第1工位的零件五种零件，其中泵体、柱塞套、柱塞弹簧需要用托盘盛放，柱塞和弹簧下座可以散装，第一工位平台的左侧放置两个托盘，右侧放置一个托盘，前面的工作平面放置散装零件，平台的两侧比中间低一个托盘高度，放置托盘后，与中间的平台持平，方便拿取零件，左侧托盘横向放置，右侧竖向放置，第3、4、5工位的平台相同，左右两侧各竖向放置一个托盘，如有散装零件，放置在工作台左上角，第2、6工位每个工位的人数为4，为减少作业面积，可以左右两人共用中间放置的托盘零件，考虑到工位距离，将第1、3、4、5工位的流水线两侧的工作台交错放置，平台两侧下部分成3-5层的储藏架，可以放置多余的零件，空托盘等。方案A装配线具体布置如图2-9所示。图2-9装配流水线布局1方案A装配线具体布置如图2-10所示。图2-10装配流水线布局2流水线布局分析：方案A流水线布置如图2-9所示，呈口型封闭布置，流水线上的托盘循环使用，流水线托盘设计见附录1托盘设计部分，右下角可设置梯台或架高流水线，作为人员出入的通道，左右两侧设置两条传送带，左侧传送带可以向图形内部的工位提供所需零件，右侧传送带将组装的成品运往外侧，流水线的长度由表2-8计算得到；方案B的流水线布置如图2-10所示，呈U型布置，上图中的人工运输车如下图所示。图2-11人工运输车（五）确定上料运输方案装配车间设置暂存区，零件从外购件库和半成品库通过传送带运输到暂存区，通过叉车将零件运输到工位。暂存区面积计算表2-9暂存区自制件货架计算表表2-10暂存区外购件货架计算表表2-11暂存区货架面积计算表货架面积为45m2，经过调整得到暂存区的面积为62.5m2b．托盘设计见附录1托盘设计部分。c．日运输次数计算经过分析，装配线零件运输次数较少，可采用人工运输车从装配车间的暂存区运输到装配流水线的各个工位，运输次数如下表所示。表2-12装配车间日运输次数计算表类型零件日需求量/件托盘零件数/件人工运输车批量/盒托盘类型日运输次数/次自制件出油阀弹簧640010020D-2-33.2弹簧下座640050020D-10.64推杆体64005020D-2-26.4油泵体64001010C-264柱塞弹簧64005020D-2-16.4定位螺栓640050020D-10.64外购件出油阀紧座64005020D-2-36.4柱塞套64005020D-2-46.4进油嘴垫圈6400100020D-10.32弹簧垫圈6400100020D-10.32平垫圈6400100020D-10.32其他外购件(共11种)640050020D-10.64（七）装配车间人员计算根据已确定的劳动组织及装配工人数量，选择合适数量的辅助工人、管理人员及勤杂人员。表2-13装配车间人员计算表设施工作性质工作班次/班次单班人数单班总人数总人数装配车间操作工人2162244管理22包装工人22运输工人22（八）绘制装配车间平面布置图方案A装配车间布局，设备面积参考表1-45，布局图为图2-12。图2-12装配车间布局图1方案B装配车间布局，设备面积参考表1-46，布局图为图2-13。图2-13装配车间布局图2（九）装配车间平面布置图方案评价采用加权因数法对设计的两个方案进行评价。评价因素参考第一部分表1-50。表2-14重要程度计算表1表2-15重要程度计算表21ABWiW0iA152.240.83B1/510.450.172.682ABWiW0iA11/20.710.33B211.410.672.123ABWiW0iA11/30.580.25B311.730.752.314ABWiW0iA121.410.67B1/210.710.332.125ABWiW0iA11/20.710.33B211.410.672.126ABWiW0iA11/40.500.20B412.000.802.507ABWiW0iA152.240.83B1/510.450.172.688ABWiW0iA11/40.500.20B412.000.802.50表2-16方案总重要程度计算表由表2-16可知，总重要程度CA>CB,因此选择A方案。第三部分S195油泵厂成品库的设计（一）设计仓库1、确定仓库存放的物料及其特性。设计仓库为成品仓库，存放物品为以包装好的S195泵体产品。2、制定零部件的存储方式。根据零部件尺寸形状及出入库批量，设计相应的存储工具，作为一个存储单元。成品尺寸与泵体零件尺寸基本相同，泵体尺寸详见附录2泵体尺寸。成品的储存先装入成品盒子中，再使用C-1型号的托盘存放在货架上，托盘容量为10，入库批量为10，通过传送带由装配车间的包装区域直接运输到成品库。图3-1成品包装盒3、计算存储单元数量。根据年产量及其他信息，自行制定仓库内应该存放的物料数量，然后结合存储单元物料数量，计算存储单元需求数量。表3-1存储单元需求数量表单日产量/件周期成品数量/件托盘容量/盒单元数量64007448001044804、设置合理的仓库损失，计算设计库容量。设计库容量=实际需求库容量/(1-损失)。实际储存单元占用15个货架，考虑到仓库容量损失，仓库设计的货架数量为16个货架，损失率为6.67%。表3-2设计容量表名称实际库存需要量/件实际存储单元数设计库存量（存储单元数）S195油泵4480044804800表3-3货架个数计算表成品仓库类型仓库设计容量/盒货架单元数货架类型货架数量/架S195油泵成品库480075164（二）通道设计仓库通道指出入库时的通道及库区内连接各库房、货场间的通道。为简化实验，只考虑运输汽车的型号、尺寸来设计通道宽度。库区的出入口，应按作业流程设计，做到物流合理化。库房通道一般库房都应设有纵向或横向进出库的通道，大型库房还应同时设纵向和横向进出库通道。表3-5道路尺寸表竖向通道宽度（单行道）/m1.25竖向通道长度/m20.4横向通道宽度（双行道）/m2.6横向通道长度/m11.25（三）仓库面积规划仓库区域可分为物料储存区、验收分发作业区、管理室及生活间及辅助设施等。根据情况自行设计。仓储区域面积规划方法（参考）（1）荷重计算法根据仓库有效面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积。S——储存区域面积(m2)；Q——全年物料入库量(t)；T——物料平均储备天数；q——单位有效面积的平均承重能力(t/m2)；a——储存面积利用系数；T0——年有效工作日数；（2）托盘尺寸计算法以托盘为单位进行储存。先计算出存货实际占用面积，再考虑叉车存取作业所需通道面积，就可计算出储存区域的面积需求。a、如果托盘平置存放假设托盘尺寸为P×P平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品，若仓库平均存货量为Q，则存货面积需求(D)为：储存区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积，若通道占全部面积的30％～35％，则储存区域面积为：A＝D/(1-35％)b、如果托盘多层叠堆：其中L为层数储存区域面积再需考虑叉车存取作业所需通道面积即可。c、如果托盘货架存储图3-2托盘货架储存表3-4货架占地面积计算表仓库类型成品库货架类型1货架数量/架64货架每组数量/架4组数16每组货架底面积/m28.6仓库货架面积/m2137.6表3-5仓库面积计算表（方案A）仓库类型成品库货架类型1货架数量/架64货架每组数量/架4组数16每组货架底面积/m28.6仓库货架面积/m2137.6管理办公面积/m228.81传送带长度/m32传送带占用宽度/m1.5竖向通道宽度/m1.25竖向通道长度/m20.4横向通道宽度/m2.6横向通道长度/m11.25设备间距宽放面积/m218.34总面积287.5表3-6仓库面积计算表（方案B）仓库类型成品库货架类型1货架数量/架64货架每组数量/架4组数16每组货架底面积/m28.6仓库货架面积/m2137.6管理办公面积/m240.42传送带长度/m16传送带占用宽度/m1.5竖向通道宽度/m1.25竖向通道长度/m20.4横向通道宽度/m2.6横向通道长度/m11.25设备间距宽放面积/m230.73总面积287.5（四）仓库内部布局根据仓库内部布局，画出仓库平面布置图。方案A布局图为图3-3所示。图3-3仓库平面布置图1方案B布局图为图3-4所示。图3-4仓库平面布置图2（五）成品库平面布置图方案评价采用加权因数法对设计的两个方案进行评价。评价因素参考第一部分表1-50。表3-7重要程度计算表1表3-8重要程度计算表21ABWiW0iA1420.8B1/410.50.22.502ABWiW0iA11/30.580.25B311.730.752.313AB