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1课程设计说明书专业：工业工程学号：学生姓名：指导教师：2二级减速机厂的设施布置任务公司有地16000㎡，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套变速机的生产厂。减速机的基本结构如图1～图2所示。请根据已知条件对二级减速机进行厂址选择和厂区布置设计。图1减速机正视图324232526图2减速机剖视图4一减速机厂址选择天津，是中国的第三大城市，中华人民共和国直辖市，中国国家中心城市，中国北方经济中心、环渤海地区经济中心、中国北方国际航运中心、中国北方国际物流中心、国际港口城市和生态城市，中国中医药研发中心。天津位于环渤海经济圈的中心，是中国北方最大的沿海开放城市、近代北方最早对外开放的沿海城市之一。天津是中国近代工业的发源地。天津被誉为“中国经济第三增长极”。经过调查和分析，我们选定天津经济技术开发区逸仙科学工业园为减速机厂的厂址地点。天津经济技术开发区是1984年国务院批准成立的首批国家级经济技术开发区之一，是天津滨海新区的中心。项目审批权限为3000万美元，现有外资企业3400家左右，享有中央政府给予的优惠政策，园区规划面积33平方公里，拥有3个小区：西青微电子工业园，武清逸仙科学工业园，汉沽化学工业园。逸仙科学工业园始建于1993年，并于1996年经天津市人民政府批准，隶属于国家级开发区——天津经济技术开发区，由天津经济技术开发区管委会进行统一管理。规划面积10平方公里，是以吸收国内外投资发展高新技术产业为主的工业园区。区内企业享受天津经济技术开发区的产业及税收等各项优惠政策。逸仙科学工业园地处环渤海经济圈的中心，背靠北京，依托天津，处在中国北方外向度最高和经济最发达的区域内。交通非常便利，其中周围高速公路有京津塘高速公路、京沪高速公路、津保高速公路、京沈高速公路、京石高速公路、京开高速公路、唐津高速公路、津滨高速公路等，铁路交通方面有京山铁路、京沪铁路、京九铁路、津蓟铁路等，天津滨海国际机场和天津港让此地区的空运、海运也非常便利。区内土地已实现九通一平，即：道路、通電、通水、排水、供热、燃气、通信、INTERNET专线、卫星电视和土地平整。综合以上条件，我们认为选择天津经济技术开发区逸仙科学工业园作为二级减速机的厂址。二减速机厂的厂区布置（一）原始给定条件1减速机的有关参数减速机由26个零件以及组件构成，每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求均列于表1中。（数据为自行计算所得）5表1减速机明细表工厂名称：减速机厂产品名称减速机产品代号118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1机座√HT2001000005.0002机盖√HT2001000004.0003垫片√橡胶纸1000000.0064标牌√铝1000000.0105销√352000000.0156垫圈√65Mn2000000.0067销√352000000.0208垫圈√65Mn2000000.0109螺栓√Q23510000000.10310螺母√Q23510000000.01611垫圈√65Mn10000000.00612螺栓√Q2358000000.03213螺母√Q2358000000.1114垫圈√65Mn8000000.00415销√353000000.02216游标尺√铝1000000.10017螺塞√Q2351000000.03218垫片√橡胶纸1000000.00619主动轴√Q2751000001.00020齿轮轴√Q2751000001.60021从动轴√Q2751000003.00022大齿轮√401000001.50023小齿轮√401000001.00024端盖√HT2001000000.10025键√Q2752000000.08026键√Q2751000000.20062作业单位划分根据减速机的结构及工艺特点，设立如表2所示的11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能实验、生产管理与服务等各项生产任务。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/㎡结构形式备注1原材料库储存钢材、铸锭30×30露天2铸造车间铸造25×303热处理车间热处理20×204机加工车间车、铣、钻削30×305精密车间精镗、磨削35×356标准件、半成品库储存外购件、半成品25×257组件车间组装减速机20×308性能车间减速机性能检验15×209成品库成品储存12×1210办公、服务楼办公室、食堂、宿舍等80×6011设备维修车间机床维修20×303减速机生产工艺过程减速机结构比较简单，因此生产工艺过程也比较简单，总的过程可分为零、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)零件的制作与外购减速机上的标准件、异形件如塑料护盖、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3～表10。表3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1HT2005.000100000500000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7表4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2HT2004.500100000400000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5主动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主动轴19Q2751.000100000100000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6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20Q2751.6100000160000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8表7从动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从动轴21Q2753.000100000300000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8大齿轮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大齿轮22401.500100000150000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锻造车间锻造803机加工车间粗铣，插齿，钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表9小齿轮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小齿轮23401.000100000100000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锻造车间锻造803机加工车间粗铣，插齿，钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨98半成品库暂存9表10主动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主动轴24HT2000.10010000010000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80(2)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减速机成品。(4)性能测试所有组装出的减速机均需进行性能实验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。(5)所有合格减速机存放在成品库等待出厂。(二)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，待布置设计的减速机厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为100000台，属于大批量生产，适合于按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。（三）产品工艺过程分析1计算物流量通过对产品、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。具体计算过程如表11所示。10表11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全年总质量机座5/（0.8×0.8×0.98）=7.9727.942×0.2=1.5947.972×0.8×0.2=1.2767.972×0.8×0.8×0.02=0.1022.972×100000=297200机盖4/（0.8×0.8×0.98）=6.3786.378×0.2=1.2766.378×0.8×0.2=1.0206.378×0.8×0.8×0.02=0.0822.378×100000=237800主动轴1/（0.8×0.95×0.98）=1.3431.343×0.2+1.343×0.8×0.95×0.02=0.2891.343×0.8×0.05=0.0540.343×100000=34300齿轮轴1.6/（0.8×0.95×0.98）=2.1482.148×0.2+2.148×0.8×0.95×0.02=0.4622.148×0.8×0.05=0.0860.548×100000=54800从动轴3/（0.8×0.95×0.98）=4.0284.028×0.2+4.028×0.8×0.95×0.02=0.8674.028×0.8×0.05=0.1611.028×100000=102800大齿轮1.5/（0.8×0.8×0.98）=2.3922.392×0.2=0.4782.392×0.8×0.2+2.392×0.8×0.8×0.02=0.4130.892×100000=89200小齿轮1/（0.8×0.8×0.98）=1.5941.594×0.2=0.3191.594×0.8×0.2+1.594×0.8×0.8×0.02=0.2750.594×100000=59400端盖0.1/（0.6×0.8）=0.2080.208×0.4=0.0830.208×0.6×0.2=0.0250.108×100000=108002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3～图10所示。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—半成品库。3绘制产品总工艺流程图减速机总的生产过程可分为零件加工阶段→总装阶段→性能试验阶段，所有零件、组件在组装车间集中组装。将减速机所有工艺过程汇总在一张图中，得到减速机的所有工艺过程图如图9所示。该图清楚地表示出减速机生产的全过程以及各工序和各作业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。1112564原材料废料废料废料7.9721.5941.2760.1026.3785.1025.00012564原材料废料废料废料6.3781.2761.0200.0825.1024.0824.000图3机座物流量图4机盖物流量原材料14536废料废料0.2891.3431.0200.0541.0001.074原材料14536废料废料0.4622.1481.6320.0861.6001.718图5主动轴物流量图6齿轮轴物流量1214536废料废料0.8674.0283.0610.1613.000原材料3.22212436废料废料0.3191.5941.2751.020废料0.2751.000原材料图7从动轴物流量图8小齿轮物流量12436废料废料0.4782.3921.9141.531废料0.