22/22課程設計報告<2011--20XX度第二學期>名稱：物流中心規劃與設計課程設計題目：某變速箱廠總平面設施布置設計院系：班級：學號：學生__指導設計周數：2周成績：日期：2012年5月4目錄一、任務書課程設計內容、要求與寫作規范················································3二、原始給定資料1、變速箱的結構及有關參數···················································62、作業單位分析·····························································103、產品工藝過程分析·························································11三、設計正文1、產品分析·································································142、工藝過程分析·····························································143、物流分析·································································184、作業單位相互關系分析·····················································235、作業單位物流與非物流相互關系合并·········································246、繪制作業單位位置相關圖···················································277、繪制作業單位面積相關圖···················································288、繪制工廠總平面布置可行方案圖·············································299、列出評價標準并依次選出最好方案···········································31四、參考文獻································································31一、任務書〔一目的與要求設施規劃與物流分析課程設計是物流中心規劃與設計課程的重要實踐性教學環節,是綜合運用所學專業知識,完成工廠布置設計工作而進行的一次基本訓練。其目的是：能正確運用工業工程基本原理及有關專業知識,學會由產品入手對工廠生產系統進行調研分析的方法。通過對某工廠布置設計的實際操作,熟悉系統布置設計方法中的各種圖例符號和表格,掌握系統布置設計方法的規范設計程序。通過課程設計,培養學生學會如何編寫有關技術文件。4.通過課程設計,初步樹立正確的設計思想,培養學生運用所學專業知識分析和解決實際技術問題的能力。〔二主要內容課程設計的題目為某變速箱廠總平面設施布置設計。針對給定的工廠實例,要求學生在教師指導下,獨立完成整個設計過程。具體進行下列工作：產品分析,產品-產量分析,確定生產類型。生產工藝過程分析,繪制工藝過程圖。進行物流分析,得到物流相關表。進行作業單位相互關系分析,得到作業單位相互關系表。將作業單位物流相關表與非物流相互關系表加權合并,求出作業單位綜合相互關系表。繪制作業單位位置相關圖。繪制作業單位面積相關圖。參考實際工廠的情況,列出影響布置的修正因素與實際限制條件。產生三套布置方案。布置方案的自我評價,從物流效率、工藝流程要求及生產變化的適應性等方面對各方案進行評價比較,得出最佳方案。編寫設計報告階段。要求學生應編寫出詳細的設計報告書。答辯階段。答辯是為了檢查學生是否達到了課程設計的基本要求和目的。〔三進度計劃設計實踐為兩周〔10天,具體安排建議如下：序號設計內容完成時間備注1物流分析1.5天2作業單位相互關系分析,物流與非物流相互關系合并1天3繪制作業單位位置相關圖1天4繪制作業單位面積相關圖0.5天5繪制布置方案圖3天6編寫課程設計報告2天7準備答辯與答辯1天〔四設計成果要求課程設計報告應包括各階段工作數據、各布置方案簡圖及文字說明。字數不少于8000字,課程設計報告為16開紙〔A4紙。其中SLP方法包括七個表三個圖都分別用A4紙表示。表:物流強度匯總表、物流強度分析表、作業單位相關表、作業單位非物流相互關系表、作業單位之間綜合相互關系計算表、綜合接近程度排序表、作業單位綜合相互關系表。圖：作業單位位置相關圖、作業單位面積相關圖、布置方案圖〔三套〔六寫作規范目錄〔小三宋體加粗居中紙張規格為A4,版面上空2.5cm,下空2cm,左空2.5cm,右空2cm〔左裝訂。頁眉是"華北電力大學課程設計報告"小五宋體；頁腳頁數用小五號字下居中標明1課程設計的目的與要求〔小三宋體加粗1.1〔標題小四宋體正文為宋體,五號字行間距為211.2……2設計正文〔小三宋體加粗2.1〔標題小四宋體正文為宋體,五號字行間距為212.2……3課程設計總結〔小三宋體加粗正文為宋體,五號字行間距為214參考文獻〔小三宋體加粗[1]作者1,作者2書名.出版單位,版本.出版日期附錄〔設計流程圖、程序、表格、數據等〔小三宋體加粗正文為宋體,五號字行間距為21二、原始給定資料公司占地30000m21、變速箱的結構及有關參數變速箱由39個零件構成,裝配圖見圖2-1,2-2,2-3所示。每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表2-1中。圖2-1減速器裝配圖〔1圖2-2減速器裝配圖〔2圖2-3減速器裝配圖〔3表2-1變速箱零件明細表工廠名稱：變速箱廠產品名稱變速箱產品編號110計劃年產量80000序號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件圖號形狀單件重量/kg說明39墊圈√65Mn1600000.00438螺母√Q2351600000.01137螺栓√Q2352400000.03236銷√351600000.02235防松墊片√Q215800000.01034軸端蓋圓√Q235800000.05033螺栓√Q2351600000.02032通氣器√Q235800000.03031視孔蓋√Q215800000.05030墊片√橡膠紙800000.00429機蓋√HT200800002.50028墊圈√65Mn4800000.00627螺母√Q2354800000.01626螺栓√Q2354800000.10325機座√HT200800003.00024軸承√1600000.45023擋油圈√Q2151600000.00422氈封油圈√羊毛氈800000.00421鍵√Q275800000.08020定距環√Q235800000.09019密封蓋√Q235800000.05018可穿透端蓋√HT150800000.04017調整墊片√08F1600000.00416螺塞√Q235800000.03215墊片√橡膠紙800000.00414游標尺√800000.05013大齒輪√40800001.00012鍵√Q275800000.08011軸√Q275800000.80010軸承√1600000.4509螺栓√Q23519200000.0258端蓋√HT200800000.0507氈封油圈√羊毛氈800000.0046齒輪軸√Q275800001.4005鍵√Q275800000.0404螺栓√Q2359600000.0143密封蓋√Q235800000.0202可穿透端蓋√HT200800000.0401調整墊片√08F1600000.0102、作業單位的劃分根據變速箱的結構及工藝特點,設立如表2-2所示的11個單位,分別承擔原料儲存、備料、熱處理、加工與裝配、產品性能試驗、生產管理等各項生產任務。表2-2作業單位建筑匯總表序號作業單位名稱用途建筑面積/〔mxm備注1原材料庫儲存鋼材,鑄錠20x30露天2鑄造車間鑄造12x243熱處理車間熱處理12x124機加工車間車、銑、鉆12x365精密車間精鏜、磨銷12x366標準件、半成品庫儲存外購件、半成品12x247組裝車間組裝變速箱12x368鍛造車間鑄造12x249成品庫成品儲存12x1210辦公、服務樓辦公樓、食堂等80x6011設備維修車間機床維修12x243、變速箱生產工藝過程變速箱結構比較簡單,因此,生產工藝過程也比較簡單,總的工藝過程可分為：零、組件的制作與外購；半成品暫存、組裝；性能試驗與成品存儲等階段。〔1零件的制作與外購變速箱上的標準件、異型件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協的方法獲得,入廠后由半成品庫保存,其他零件由本廠自制,其工藝過程分別見表2-3至表2-8所示。表中各工藝加工前工件重量=該工序加工后工件的重量/該工序材料利用率。表2-3機蓋加工工藝過程表產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量機蓋29HT2002.50080000200000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率〔%1原材料庫備料2鑄造車間鑄造803機加工車間粗銑、鏜、鉆804精密車間精銑、鏜985半成品庫暫存表2-4機座加工工藝過程表產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量機座25HT2003.00080000240000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率〔%1原材料庫備料2鑄造車間鑄造803機加工車間粗銑、鏜、鉆804精密車間精銑、鏜985半成品庫暫存表2-5大齒輪加工工藝過程表產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量大齒輪13401.0008000080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率〔%1原材料庫備料2鑄造車間鍛造803機加工車間粗銑、插齒、鉆804熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存表2-6軸加工工藝過程表產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量軸11Q2750.8008000064000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率〔%1原材料庫備料2機加工車間粗車、磨、銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存7表2-7齒輪軸加工工藝過程表產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量齒輪軸6Q2751.40080000112000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率〔%1原材料庫備料2機加工車間粗車、磨、銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存7表2-8端蓋加工工藝過程表產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量/kg年產總質量端蓋8HT2000.050800004000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率〔%1原材料庫備料2鑄造車間鑄造603機加工車間精車80〔2標準件、外購件與半成品暫存生產出的零、組件經檢驗合格后,送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協件均存放在半成品庫。〔3組裝所有零件、組件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。〔4性能測試所有組裝出的變速箱均需進行性能試驗,不合格的就在組裝車間進行修復,合格后送入成品庫,即不考慮成品組裝不了的情況。〔5產品存儲所有合格變速箱存放在成品庫等待出廠。4、自然氣象條件自然氣象等條件按學生所在地的條件加以考慮三、設計正文1、產品分析該題分析的變速箱共有39個零件構成,按照各零件獲得方式可分類如下：外購、外協獲得零件有：變速箱上的標準件、異型件如塑料護蓋、鋁制標牌對產品處理：如庫后以半成品存放自制部件有：機蓋、機座、大齒輪、軸、齒輪軸、端蓋產品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量機蓋29HT2002.50080000200000機座25HT2003.00080000240000大齒輪13401.0008000080000軸11Q2750.8008000064000齒輪軸6Q2751.40080000112000端蓋8HT2000.050800004000生產的產品品種的多少及每種產品產量的高低,決定了工廠的生產類型,進而影響著工廠設備的布置形式。根據以上已知條件可知,待布置設計的變速箱廠的產品品種單一,產量較小,其年產量為80000件,屬于少品種大批量生產,適合按產品的原則布置,宜根據產品制造的步驟安排設備,既流水線布置。2、生產工藝過程分析〔1變速箱上的標準件、異型件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協的方法獲得,入廠后由半成品庫保存,其他零件由本廠自制,其工藝過程分別見表2-3至表2-8所示。表中各工藝加工前工件重量=該工序加工后工件的重量/該工序材料利用率。〔2各零件及總的工藝過程圖如下：0-10-20-10-20-30-40-5下料鑄造粗銑、鏜、鉆精銑、鏜暫存319t255t204t319t200t圖1邊角料64t切屑51t切屑4t由于加工工藝過程表知道機蓋加工的年產總質量為200t到精密車間的質量為200／0.98=204t到機加工車間質量為204／0.8=255t到鑄造車間原料的質量為255／0.8=319t可以得到如右圖圖1所示的工藝流程圖0-10-20-10-20-30-40-5下料鑄造粗銑、鏜、鉆精銑、鏜暫存383t306t245t383t240t圖2邊角料77t切屑61t切屑5t由于加工工藝過程表知道機座加工的年產總質量為240t到精密車間的質量為240／0.98=245t到機加工車間質量為245／0.8=306t到鑄造車間原料的質量為306／0.8=383t可以得到如右圖圖2所示的工藝流程圖0-10-10-20-30-4下料鍛造粗銑、鏜、鉆滲碳淬火磨128t102t82t128t82t圖3邊角料26t切屑20t切屑2t0-580t0-6大齒輪加工工藝過程圖由于加工工藝過程表知道大齒輪加工的年產總質量為80t第二次到機加工車間的質量為80／0.98=82t到熱處理車間質量為82t第一次到機加工車間的質量為82／0.8=102t到鍛造車間原料的質量為102／0.8=128t可以得到如右圖圖3所示的工藝流程圖0-10-10-20-30-4下料粗車、磨、銑精車滲碳淬火磨86t69t66t86t66t圖4邊角料17t切屑3t切屑2t0-564t0-6軸加工工藝過程表由于加工工藝過程表知道軸加工的年產總質量為64t第二次到機加工車間的質量為64／0.98=66t到熱處理車間質量為66t到精密車間的質量為66／0.95=69t第一次到機加工車間原料的質量為69／0.8=86t可以得到如右圖圖4所示的工藝流程圖0-60-60-10-20-10-20-30-4下料粗車、磨、銑精車滲碳淬火磨151t121t115t151t115t圖5邊角料30t切屑6t切屑3t0-5112t0-6由于加工工藝過程表知道齒輪軸加工的年產總質量為112t第二次到機加工車間的質量為112／0.98=115t到熱處理車間質量為115t到精密車間的質量為115／0.95=121t第一次到機加工車間原料的質量為121／0.8=151t可以得到如右圖圖5所示的工藝流程圖端蓋加工工藝過程表0-10-10-20-3下料鑄造精車8.4t5t4t8.4t圖6邊角料3.4t切屑1t由于加工工藝過程表知道齒輪軸加工的年產總質量為4t到機加工車間質量為4／0.8=5t到鍛造車間原料的質量為5／0.6=8.4t可以得到如右圖圖6所示的工藝流程圖多種產品的工藝流程表零件作業工藝作零件作業工藝作零件或產品機蓋機座大齒輪軸齒輪軸端蓋儲存①①①①①①鑄造②②②熱處理④④④車、銑、鉆③③③⑤②⑤②⑤③精鏜、磨銷④④③③儲存半成品⑤⑤⑥⑥⑥鍛造②3、物流分析包括確定物料在生產過程中每個必要工序之間移動的最有效順序及移動的強度和數量。各條線路上物料移動數量就反映了工序或作業單位之間相互關系密切程度的基本衡量標準一定時期內物料移動量就稱物流強度。〔1物流強度匯總表首先,進行作業分單位初編號表3.1作業單位區域表編號作業單位名稱編號作業單位名稱1原材料庫7組裝車間2鑄造車間8鍛造車間3熱處理車間9成品庫4機加工車間10辦公服務與食堂5精密車間11設備維修車間6半成品庫然后根據產品的工藝過程表計算各作業單位間物流強度用從—至表表示如下：表3.2變速箱加工工藝從至表<單位：kg>至從123456789合計原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品庫組裝車間鍛造車間成品庫1原材料庫70986523630512755110737212鑄造車間5662255662253熱處理車間2612252612254機加工車間816336380242600009796575精密車間1795924400006195926半成品庫103576010357607組裝車間103576010357608鍛造車間10204102049成品庫合計7098652612251073959638024700000103576010357605582144編制〔日期審核〔日期再根據產品的工藝過程和物流從至表,統計各單位之間的物流強度,當存在逆向物流強時,物流強度等于正逆物流強度之和,統計結果填入下物流強度匯總表中。表3.3物流強度匯總表序號〔作業單位對作業單位對物流強度1〔1—2原料—鑄造7098652〔1—4原料—機加工2363053〔1—8原料—鍛造1275514〔2—4鑄造—機加工5662255〔3—4熱處理—機加工261225342858〔4—3機加工—熱處理816336〔4—5機加工—精密6380247〔4—6機加工—半成品2600008〔5—3精密—熱處理1795929〔5—6精密—半成品44000010〔6—7半成品—組裝103576011〔7—9鍛造—機加工103576012〔8—4鍛造—機加工10204〔2物流強度分析表依題合理做出物流強度等級劃分：表3.4物流強度等級比例劃分表物流強度等級符號物流路線比例承擔的物流量比例/%超高物流強度A1040特高物流強度E2030較大物流強度I3020一般物流強度O4010可忽略搬運U根據物流強度匯總表對個作業單位對之間的物流強度進行排序,并繪制成物流強度分析表進行物流分析如表3.5。表3.5物流強度分析表序號作業單位對物流強度〔單位：kg物流強度等級1〔6—7120000240000360000480000600000720000840000960000A2〔7—9A3〔1—2E4〔4—5E5〔2—4I6〔5—6I7〔3—4I8〔4—6O9〔1—4O10〔5—3O11〔1—8O12〔8—4O根據表3.4度等級劃分表來劃分各作業單位間的物流強度等級,繪制原始物流相關表〔如表3.6所示。對于在表3.3中未出現的作業單位對不存在固定的物流,因此物流強度等級定在U級。3.6原始物流相關表至至從1234567891011原材料車間鑄造車間熱加工車間機加工車間精密車間半成品車間組裝車間鍛造車間成品庫辦公與食堂設備維修服務1原材料車間EUOUUUOUUU2鑄造車間EUIUUUUUUU3熱加工車間UUIUUUUUUU4機加工車間OIIEOUOUUU5精密車間UUUEIUUUUU6半成品車間UUUOIAUUUU7組裝車間UUUUUAUAUU8鍛造車間OUUOUUUUUU9成品庫UUUUUUAUUU10辦公與食堂UUUUUUUUUU11設備維修服務UUUUUUUUUU由上面的原始物流相關表得物流相關圖如下：表3.7作業單位物流相關表序號作業單位名稱EUUOIUIUUUUUEUUOOUUUIUUUUUOUUUAUUUUUUUUUUUUAUUUUUUUUUUU1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6標準件、半成品庫7組裝車間8鍛造車間9成品庫10辦公、服務樓11設備維修車間作業單位相互關系分析首先根據本工廠生產性質特點及相關及相關因素列出作業單位相互關系等級理由如下：表4.1作業單位間相互關系等級理由編碼考慮理由1工作路程的連續性2生產服務3物料搬運4管理方便5安全和污染6公用設備及輔助動力源7振動8人員關系表4.2作業單位基準相互關系等級表符號含義說明比例A絕對重要2—5E特別重要3—10I重要5—15O一般密切程度10—25U不重要45—80X負的密切程度不希望接近由此得個作業單位飛物流相關關系如下:表4.3非物流相關表序號作業單位名稱UUIUOOOOUOXUIXXUUXEUUUIXEUUXXUIUUXEXUXEXIXEEIEXIUXIEUUI1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6標準件、半成品庫7組裝車間8鍛造車間9成品庫10辦公、服務樓11設備維修車間5、作業單位物流相關表與非物流相互關系表加權合并從表3.7和表4.3可知,變速箱廠作業單位物流相互關系關與非物流相互關系不一致。為了確定各作業單位之間綜合相互關系密切程度,需要將兩表合作后再進行分析判斷。其合并過程如下：選取加權值加權值的大小反映工廠布置時考慮因素的側重點,對于變速箱廠來說,物流因素〔m影響并不明顯大于其它非物流因素〔n的影響,因此,取加權值m:n=1:1<一>綜合相互關系的計算根據該廠各作業單位對之間物流與非物流關系等級的高低進行量化,并加權求和,求出綜合相互關系如表5.1所示。當作業單位數目為11時,總作業單位對數為：N=11*〔11-1/2=55,式中,N為作業單位對數。因此,表5.1中將有55各作業單位對,即將有55個相互關系。表5.1作業單位之間綜合相互關系計算表作業單位對關系密切綜合關系物流關系加權值：1非物流關系加權值：1分數等級分數等級分數等級1—23E0U3E1—30U0U0U1—41O0U1O1—50U1O0U1—60U0U0U1—70U0U0U1—81O0U1O1—90U0U1O1—100U3E1O1—110U0U0U2—30U2I1O2—42I1O2I2—50U1O0U2—60U-1X-1X2—70U-1X-1X2—80U3E1O2—90U-1X-1X2—100U-1X-1X2—110U3E1O3—42I1O3E3—50U1O1O3—60U-1X-1X3—70U-1X-1X3—80U2I1O3—90U-1X-1X3—100U-1X-1X3—110U3E1O4—53E2I3E4—61O0U1O4—73E0U0U4—81O0U1O4—90U0U0U4—100U-1X-1X4—110U3E1O5—62I0U1O5—70U0U0U5—80U0U0U5—90U0U0U5—100U-1X-1X5—110U3E1O6—74A1I4A6—80U-1X-1X6—90U0U0U6—100U1O0U6—110U1O0U7—80U-1X-1X7—94A3E4A7—100U1I1O7—110U1I1O8—90U-1X-1X8—100U-1X1O8—110U0U0U9—100U3E0U9—110U0U0U10—110U1I0U由上表得：表5.2綜合相互關系表如下序號作業單位名稱EUOOIUEUUOXUEXXOOXOOOUO