变速箱厂总平面布置设计

设施规划课程设计一、设计题目变速箱厂总平面布置设计二、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100000套减速箱的生产厂。2.1变速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图如图所示。每个零件、组建的名称、材料、单件重量及年需求量均列于下表。零件明细表产品名称减速箱产品代号110计划年产量100000第一页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√65Mn1600000.00438螺母√Q2351600000.01137螺栓√Q2352400000.03236销√351600000.02235防松垫片√Q215800000.01034轴端盖圆√Q235800000.05033螺栓√Q2351600000.02032通气孔√Q235800000.03031视孔窗√Q215800000.05030垫片√橡胶纸800000.00429机盖√HT200800002.50028垫圈√65Mn4800000.00627螺母√Q2354800000.01626螺栓√Q2354800000.10325机座√HT200800003.00024轴承√1600000.45023挡油圈√Q2151600000.00422毡封油圈√羊毛毡800000.00421键√Q275800000.08020定距环√Q235800000.09019密封盖√Q235800000.05018可穿透端盖√HT150800000.04017调整垫片√08F1600000.00416螺塞√Q235800000.032..15垫片√橡胶纸800000.00414游标尺√800000.05013大齿轮√40800001.00012键√Q275800000.08011轴√Q275800000.80010轴承√1600000.4509螺栓√Q2350.0258端盖√HT200800000.0507毡封油圈√羊毛毡800000.0046齿轮轴√Q275800001.4005键√Q275800000.0404螺栓√Q2359600000.0143密封圈√Q235800000.0202可穿透端盖√HT200800000.0401调整垫片√08F1600000.010.2作业单位划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表所示的11个单位，分别承担材料储存、备料、热处理、加工与装配、产品、生产管理等各项生产任务。作业单位建筑汇总表2.3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、零件的制作与外购表2-3减速箱零件加工工艺过程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、磨削12*366标准件、半成品库储存外购件、半成品12*247组装车间组装变速器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80*6011设备维修车间机床维修12*24..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29HT2002.50080000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半成品车间暂存表2-4减速箱零件加工工艺过程表表2-5减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量大齿轮25401.00080000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853机加工车间粗铣、插齿、钻824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减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量轴11Q2750.80080000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2-7减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量齿轮轴6Q2751.40080000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25HT2003.00080000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853机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存..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823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2-8减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量端盖8HT2000.05080000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822、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。3、组装所有零件在组装车间中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的情况。5、成品储存所有合格变速箱均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单一，产量较大，其年产为100000台，属于大批量生产，适用于按品种原则布置，宜采用流水线的组织形式。四、产品工艺过程分析4.1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。具体计算过程如下表所示。各零件物流量计算4．2绘制各零件的工艺过程图根据各流程零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程如下图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，7-锻造车间。..4.3绘制产品总工艺过程图..变速箱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所示。该图清楚地表示出变速箱生产的全过程以及各工序和个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。详图见附图14.4绘制产品初始工艺过程表为了研究各零件、组建生产过程之间的相互关系，将总工艺过程图中的产品排列于产品工艺过程表中，得到变速箱初始工艺过程表如下表所示。4.5绘制产品较佳工艺过程图由初始产品工艺过程表可知，按照现行的工艺顺序，存在物流倒流的情况，为了使物流顺流强度W达到最大，可对某些作业单位的顺序进行交换。经计算发现交换作业单位3和作业单位6，可使顺流强度达到最大。通过交换调整，得到调整后的较佳产品工艺过程，如下表所示。..五、物流分析5.1绘制从至表根据变速箱较佳产品工艺过程表，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。变速箱加工工艺从至表(单位t)5.2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中。物流强度汇总表序号作业单位（对）物流强度/t序号作业单位（对）物流强度/t11--2687.274--626021--4232.6485--3179.631--8117.1295--644042--4566.16108--499.5253--4342.8116--71039.3664--5637.92127--91039.365.3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，自大到小填入物流强度分析表中，根据物流强度分布划分物流强度等级。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确定。针对变速箱的工艺过程图，利用统计的物流量，按由大到小的顺序绘制物流强度分析表、。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。5.4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所示。根据下表建立变速箱“基准相互关系”，在此基准上建立非物流作业单位相互关系图。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信息传递字母一对作业单位密切程度的理由A原材料与铸造、组装车间与成品库半搬运物料的数量，次数以及类似..成品库与组装车间的搬运问题E机加工与精密车间原材料与铸造车间锻造与机加工、维修与精密，组装搬运物料的数量，次数和形式等搬运问题I原材料库与机加工车间、机加工车间与半成品库、热处理与机加工车间、机加工车间与半成品车间、维修与其他加工车间、办公楼与成品、半成品、原材料搬运物料的数量，次数和形式等搬运问题服务的频繁程度报表运送方便、管理方便O办公楼与设备维修车间、原材料库与锻造车间、精密车间与热处理、锻造车间与机加工车间、办公楼与其他加工车间联系频繁程度管理方便U设备维修与原材料库、半成品、成品库原材料库与半成品、成品库接触不多、不常联系联系密切程度不大不常联系X办公楼、服务楼与铸造车间、热处理车间、精密车间、锻造车间灰尘、噪声、振动、异味、烟尘..七、作业单位综合相互关系分析从上图可知，变速箱厂作业单位物流相关与非物流相互关系不一致。为了确定个作业单位之间综合互相关系密切程度，需要将两表合并后再进行分析判断。其合并过程如下：7.1选取加权值加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于变速箱来说，物流因素（m）影响并不明显大于其他非物流因素（n）的影响，因此，根据要求取加权值m:n=2:1。7.2综合相互关系的计算根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表7-1所示。当作业单位数目为11时，总作业单位对数为：p=11*（11-1）/2=55,式中，p为作业单位对数。因此，下表中将有55个作业单位对，即将有55个相互关系。作业单位之间综合相互关系计算表序号作业单位对关系密切程度综合关系物流关系（加权值2）非物流关系（加权值1）等级分值等级分值分值等级11—2E3A410A21—3U0O11U31—4I2A48E41—5U0U00U51—6U0U00U61—7U0U00U71—8O1I24I81—9U0U00U91—10U0I22O101—11U0U00U112—3U0U00U122—4E3E39E132—5U0X-1-1X142—6U0U00U152—7U0U00U162—8U0U00U172—9U0U00U182—10U0X-1-1X192—11U0I22O203—4I2I26I213—5O1X-11U..223—6U0U00U233—7U0U00U243—8U0U00U253—9U0U00U263—10U0X-1-1X273—11U0I22O284—5E3E39E294—6I2E37I304—7U0U00U314—8O1O13O324—9U0U00U334—10U0O11U344—11U0I22O355—6I2I26I365—7U0U00U375—8U0X-1-1X385—9U0U00U395—10U0O11U405—11U0E33O416—7A4A412A426—8U0U00U436—9U0U00U446—10U0O11U456—11U0U00U467—8A4U08I477—9U0A44I487—10U0O11U497—11U0E33O508—9U0U00U518—10U0X-