变速箱厂总平面布置设计设施规划与物流分析课程设计

设施规划与物流分析课程设计报告成都理工大学核技术与自动化工程学院设施规划与物流分析课程设计任务书课程设计题目：变速箱厂总平面布置设计课程设计内容与要求：根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计，编写课程设计报告。主要内容：1.基本要素分析。2.物流分析。3.作业单位非物流相互关系分析。4.作业单位综合相互关系分析。5.绘制作业单位位置相关图。6.绘制作业单位面积相关图。7.绘制工厂总平面布置图。要求：1．课程设计报告是整个设计工作的总结，是设计成果的书面表述和重要组成部分。课程设计报告应由封面、课程设计任务书、正文等组成。正文应包括工厂布置设计各个阶段工作数据表格、布置方案简图及文字说明。课程设计报告采用A4纸打印。2．工厂总平面布置图是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，要求采用A4图幅，1﹕1000的比例绘制。课程设计成绩：指导教师：陈老师原始给定条件：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100000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中。图1变速箱装配图表1零件明细表工厂名称：变速箱厂产品名称变速箱产品代号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/kg39垫圈√65Mn2000000.00438螺母√Q2352000000.01137螺栓√Q2353000000.03236销√352000000.02235防松垫片√Q2151000000.01034轴端盖圆√Q2351000000.05033螺栓√Q2352000000.02032通气器√Q2351000000.03031视孔盖√Q2151000000.05030垫片√橡胶纸1000000.00429机盖√HT2001000002.50028垫圈√65Mn6000000.00627螺母√Q2356000000.01626螺栓√Q2356000000.10325机座√HT2001000003.00024轴承√2000000.45023挡油圈√Q2152000000.00422毡封油圈√羊毛毡1000000.00421键√Q2751000000.08020定距环√Q2351000000.09019密封盖√Q2351000000.05018可穿透端盖√HT1501000000.04017调整垫片√08F2000000.00416螺塞√Q2351000000.03215垫片√橡胶纸1000000.00414游标尺√1000000.05013大齿轮√401000001.00012键√Q2751000000.08011轴√Q2751000000.80010轴承√2000000.4509螺栓√Q23524000000.0258端盖√HT2001000000.0507毡封油圈√羊毛毡1000000.0046齿轮轴√Q2751000001.4005键√Q2751000000.0404螺栓√Q23512000000.0143密封盖√Q2351000000.0202可穿透端盖√HT2001000000.0401调整垫片√08F2000000.010(二)作业单位划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2所示的11个单位，分别承担原材料储存、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作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积/（m×m）备注1原材料库储备钢材、铸锭20×30露天2铸造车间铸造12×243热处理车间热处理12×124机加工车间车、铣、钻12×365精密车间精镗、磨销12×366标准件、半成品库储存外购件、半成品12×247组装车间组装变数器12×368锻造车间锻造12×249成品库成品储存12×1210办公、服务楼办公室、食堂等60×4011设备维修车间机床维修12×24（三）生产工艺过程变速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，总的工艺过程可划分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、成品存储等阶段。（1）零件的制作与外购制作的零件如表3~表8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。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29HT2002.500100000250000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料表3变速箱零件加工工艺过程表表4变速箱零件加工工艺过程表表5变速箱零件加工工艺过程表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6产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量/KG机座25HT2003.000100000300000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6产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量/KG大齿轮13401.000100000100000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锻造车间铸造803机加工车间粗铣、插齿、钻804热处理车间渗碳淬火表6变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总产量轴11Q2750.800100000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7表7变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总产量齿轮轴6Q2751.400100000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7表8变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总产量端盖8HT2000.050100000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605机加工车间磨986半成品库暂存3机加工车间精车804半成品库暂存（2）标准件、外购件与半成品暂存生产出的零件加工完经过各车间检查合格后，送入半成品库暂存。外购件与标准件均放在半成品库。（3）组装所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品。（4）性能测试所有成品都在组装车间进行性能测试，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得情况。（5）成品库存所有合格变速箱均存放在成品库存等待出厂。（四）产品——产量分析生产的产品品种的多少及每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。根据以上内容可知，待布置设计的变速箱厂的产品单一，产量大，年产量为100000套，属于单件大批量生产，适合于按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。（五）产品工艺过程分析（1）计算物流量通过对产品加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单件重量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量如表9所示：表9各零件物流量计算产品名称毛重/kg废料/kg铸造废料机加工废料精加工废料锻造废料全年总质量机盖2.5/(0.80×0.80×0.98)=3.985973.98597×0.20=0.797193.98597×0.80×0.20=0.637763.98597×0.80×0.80×0.02=0.05102（0.79719+0.63776+0.05102）×100000=148597机座3.000/(0.80×0.80×0.98)=4.783164.78316×0.20=0.956634.78316×0.80×0.20=0.765314078316×0.80×0.80×0.02=0.06122（0.95663+0.76531+0.06112）×100000=178316大齿轮1.000/(0.80×0.80×0.98)=1.594891.59489×0.80×0.20+1.59489×0.80×0.80×0.02=0.275511.59489×0.20=0.31888（0.27551+0.31888）×100000=594388轴0.800/(0.80×0.95×0.98)=1.074111.07411×0.20+1.07411×0.80×0.95×0.02=0.231151.07411×0.80×0.05=0.04296（0.23115+0.04296）×100000=274114齿轮轴1.400/(0.80×0.95×0.98)=1.879701.87970×0.2+1.87970×0.80×0.95×0.02=0.404511.87970×0.80×0.05=0.07519（0.40451+0.07519）×100000=479699端盖0.050/(0.60×0.80)=0.104170.10417×0.40=0.041670.10417×0.60×0.20=0.01250(0.04167+0.01250)×100000=541667(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图如图2~图7。图中序号分别是：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。原材料12456废料废料废料3.985970.797190.637760.051022.5003.188782.55102图2机盖物流量原材料12456废料废料4.783160.956630.765310.061223.0003.826533.06122图3机座物流量原材料1843废料1.594890.318881.276011.02033废料0.255176废料0.020331.00061.02033图4大齿轮物流量原材料145废料废料1.074110.214820.042960.859290.816336废料0.016330.80030.81633图5轴物流量原材料145废料废料1.879700.375940.075191.503761.428576废料0.028571.40031.42857图6齿轮轴物流量46废料原材料12废料0.104170.041670.012500.0500.0625图7端盖物流量（3）绘制产品总工艺过程图生产出的零件加工完，经过各车间检验合格后，送入半成品库暂存。外购件与标准件均放在半成品库。所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品。所有成品都在组装车间进行测试，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库，不考虑成品组装不了的情况。所有合格品均存放在成品库等待出厂。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8：原材料12456废料废料废料3.985970.797190.637760.051023.188782.55102原材料12456废料废料4.783160.956630.765310.061223.826533.06122原材料1843废料1.594890.318881.276011.02033废料0.255176废料0.0203361.02033原材料145废料废料1.074110.214820.042960.859290.816336废料0.0163330.81633原材料145废料废料1.879700.375940.075191.503761.428576废料0.0285731.4285746废料原材料12废料0.104170.041670.012500.06256外购件424200792500003000001000008000014000050001299200图8减速箱总工艺过程图图中小数均乘100000（4）绘制产品初始工艺过程表为了研究各零件、组件生产过程之间的相互关系，将总工艺过程中的产品按