物流与设施规划―变速箱厂总平面布置设计

一．设计产品名称某变速箱厂总平面设施布置设计二．原始给定条件公司有地16000m2，厂区南北为200m，东西宽80m，该厂预计需要工人300人，计划建成年产1000套变速箱的生产厂。（一）变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图见图2-1，2-2，2-3所示。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表2-1中。图2-1减速器装配图（1）图2-2减速器装配图（2）图2-3减速器装配图（3）表2-1变速箱零件明细表工厂名称：变速箱厂产品名称变速箱产品编号110计划年产量100000序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量零件图号形状单件重量/kg说明39垫圈√65Mn20000.00438螺母√Q23520000.01137螺栓√Q23530000.03236销√3520000.02235防松垫片√Q21510000.01034轴端盖圆√Q23510000.05033螺栓√Q23520000.02032通气器√Q23510000.03031视孔盖√Q21510000.05030垫片√橡胶纸10000.00429机盖√HT20010002.50028垫圈√65Mn60000.00627螺母√Q23560000.01626螺栓√Q23560000.10325机座√HT20010003.00024轴承√20000.45023挡油圈√Q21520000.00422毡封油圈√羊毛毡10000.00421键√Q27510000.08020定距环√Q23510000.09019密封盖√Q23510000.05018可穿透端盖√HT15010000.04017调整垫片√08F20000.00416螺塞√Q23510000.03215垫片√橡胶纸10000.00414游标尺√10000.05013大齿轮4010001.00012键√Q27510000.08011轴Q27510000.80010轴承√2000.4509螺栓√Q23524000.0258端盖√HT20010000.0507毡封油圈√羊毛毡10000.0046齿轮轴√Q27510001.4005键√Q27510000.0404螺栓√Q23512000.0143密封盖√Q23510000.0202可穿透端盖√HT20010000.0401调整垫片√08F20000.010（二）作业单位的划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2-2所示的11个单位，分别承担原料储存、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作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积/（mxm）备注1原材料库储存钢材，铸锭20x30露天2铸造车间铸造12x243热处理车间热处理12x124机加工车间车、铣、钻12x365精密车间精镗、磨销12x366标准件、半成品库储存外购件、半成品12x247组装车间组装变速箱12x368锻造车间锻造12x249成品库成品储存12x1210办公、服务楼办公楼、食堂等80x6011设备维修车间机床维修12x24（三）变速箱生产工艺过程变速箱结构比较简单，因此，生产工艺过程也比较简单，总的工艺过程可分为：零、组件的制作与外购；半成品暂存、组装；性能试验与成品存储等阶段。1.零件的制作与外购变速箱上的标准件、异型件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存，其他零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-3至表2-6所示。表中各工艺加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/该工序材料利用率。表2-3机盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量机盖29HT2002.50010002500序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存表2-4机座加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量机座25HT2003.00010003000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985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计划年产量年产总质量齿轮轴6Q2751.40010001400序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、磨、铣803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986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/kg年产总质量端盖8HT2000.050100050序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造603机加工车间精车802.标准件、外购件与半成品暂存生产出的零、组件经检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。3.组装所有零件、组件在组装车间集中组装成变速箱成品。4.性能测试所有组装出的变速箱均需进行性能试验，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。5.产品存储所有合格变速箱存放在成品库等待出厂。三．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，产量较小，其年产量为1000台，属于小批量生产，适合按工艺的原则布置，宜采用流水线的组织形式。四．产品工艺过程分析（一）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，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表4-1所示产品名称毛重/kg废料/kg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/（0.8*0.8*0.98）=3.98603.9860*0.2=0.79723.9860*0.8*0.2=0.63783.9860*0.8*0.8*0.02=0.05101.486*1000=1486机座3.000/(0.8*0.8*0.98)=4.78324.7832*0.2=0.95664.7832*0.8*0.2=0.76534.7832*0.8*0.8*0.02=0.06131.783*1000=1783齿轮轴1.400/(0.8*0.95*0.98)=1.87971.8797*0.8*0.95*0.02+1.8797*0.2=0.40271.8797*0.8*0.05=0.07520.480*1000=480端盖0.050/(0.6*0.8)=0.10420.10424*0.4=0.04170.10424*0.6*0.2=0.01250.0542*1000=54（二）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4-1——图4-6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—半成品库，7—组装车间，8—锻造车间。表4-1全年生产量计算全年物流量（三）绘制产品总工艺过程图变速箱总的生产过程可分为零件的加工阶段——总装阶段——性能实验阶段，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上，得到变速箱总工艺过程如图4-7所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过4废料1图4-5齿轮轴物流量53废料1.87970.37590.07521.50381.42866废料0.02861.4004原材料2废料14废料0.10420.01250.06250.0502废料16图4-1机盖物流量45废料废料3.98600.79720.63780.05103.18882.55102.500原材料2废料16图4-2机座物流量45废料废料4.78320.95660.76530.06133.82663.06133.000原材料原材料0.0417图4-6端盖物流量程以及各工序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。10001150178外购件外购件原材料外购件外购件84原材料外购件外购件861780外购件31873986639502550637废料废料废料废料废料废料66382747833061766478320956615080094862104废料废料12129764237515031878废料废料废料14287514002812976原材料2500原材料外购件外购件646611116666665422456300024453697注：装配顺序为：齿轮轴→轴→端盖→箱体→基座→机盖图4-7变速箱总工艺过程图-13-五．物流分析（一）绘制从至表根据变速箱较佳工艺过程表5-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表5-1所示表5-1变速箱加工工艺从至表(单位：kg)（二）绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流从至表，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5-2之中。表5-2物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度/kg序号作业单位对（路线）物流强度/kg11—2887364—6144021—4187875—3142832—4707685—6550043—4142896—71297654—57114107—912976至从123456789合计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1原材料库88731878107512铸造车间707670763热处理车间142814284机加工车间7114144085545精密车间1428550069286半成品库12976129767组装车间12976129768锻造车间9成品库合计887314281038271146940129761297660689编制（日期）审核（日期）-14-（三）划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度按大小排序，自从达填入物流强度分析表中，根据物流强度分别划分物流强度等级。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。针对变速箱的工艺过程图，利用表5-2中统计的物流量，按由小到大的顺序绘制物流强度分析表5-3，表5-2中未出现的作业单位之间不存在固定的物流，因此，物流强度等级为U级。表5-3物流强度分析表序号作业单位对（路线）物流强度（单位：kg）2000400060008000100001200014000物流强度等级16—7A27—9A31—2E44—5E52—4I65—6I71—4O84—6O93—4O105—3O（四）绘制作业单位物流相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关表，如图5-1所示。-15-EAAOAAAAAAOAAUAAAAAAAAIAAEAAOAAUAAUAAOAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAIAAUAAUAA图5-1作业单位物流相关图六．作业单位非物流相互关系分析针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表6-1所示。根据表6-2制定变速箱“基准相互关系”（见表6-2），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图6-1所示。表6-1变速箱各作业单位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信息传递作业单位名称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-16-UAAE/3AAA/3A/1AAI/3AX/6AAI/3AAI/8I/8AX/6AO/4AI/8AX/6AO/4AO/4AO/4AUAAUAAUAAUAAUAAUAAUAAE/2AAI/2AA