變速箱廠總平面布置設計

1、一、設計題目變速箱廠總平面布置設計二、原始給定條件公司有地16000m2,廠區(qū)南北為200m,東西寬80m,該廠預計需要工人300人, 計劃建成年產(chǎn)100000套減速箱的生產(chǎn)廠。2.1 變速箱的結構及有關參數(shù)變速箱由39個零件構成，裝配圖如圖所示。每個零件、組建的名稱、材料、 單件重量及年需求量均列于下表。零件明細表產(chǎn)品名稱1減速箱產(chǎn)品代號110計劃100000第一貝序號名稱零件代號自 制外 購材料總計劃 需求整件 圖號形狀單件里/kg說明39墊圈65Mn1600000.00438螺等Q2351600000.01137螺栓Q2352400000.03236鐺351600000.02235防松型

2、片Q215800000.01034軸端蓋圓Q235800000.05033螺栓Q2351600000.02032通氣孔Q235800000.03031視孔窗Q215800000.05030墊片橡膠紙800000.00429機蓋HT200800002.50028墊圈65Mn4803)00.00627螺母Q2354803)00.01626螺檢Q2354803)00.10325機座HT200800003.00024袖承1600000.45023擋油篷MQ2151600000.00422苞封油圖M羊毛氈800000.00421鍵MQ275800000.08020定距環(huán)MQ235800000.09019

3、密封蓋MQ235800000.05018可穿透端蓋MHT150800000.04017調(diào)整墊片M08F1600000.00416.螺塞MQ235800000.03215墊片M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Q235192(X)000.0258端三HT200800000.0507氈封油圖M羊毛氈800000.0046悔輪軸Q275800001.4005鍵MQ275800000.0404螺栓MQ235960fX)00.0143密封隆MQ2

4、35800000.0202可穿透端蓋MHT200800000.0401調(diào)整墊片M08F1600000.010.2作業(yè)單位劃分根據(jù)變速箱的結構及工藝特點，設立如表所示的11個單位，分別承擔材料儲存、缶料、 熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品、生產(chǎn)管理等各項生產(chǎn)任務。作業(yè)單位建筑匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積/(m x m)備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠20*30露天2鑄造車間鑄造12*243熱處理車間熱處理12*124機加工車間車、錢、鉆12*365精密車間精鍍、磨削12*366標準件、半成品庫儲存外購件、半成品12*247組裝車間組裝變速器12*368鍛造車間鍛造12*249成品庫成品儲存12*121

5、0辦公、服務樓辦公室、食堂等80*6011設備維修車間機床維修12*242.3生產(chǎn)工藝過程變速箱的零件較多，但是大多數(shù)零件為標準件。假定標準件采用外購，總的 工藝過程可分為零件的制作與外購、半成品暫存、組裝、性能測試、成品存儲等 階段。1、零件的制作與外購表2-3減速箱零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)/kg計劃年產(chǎn)年產(chǎn)總質(zhì)機蓋29HT2CX)2.50080000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）1原材料庫缶料2鑄造車間鑄造803機加工車間粗疑、鎮(zhèn)、鉆80一精密車間精於鍵985半成品車間暫存表2Y減速箱零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)/坨計劃年產(chǎn)年產(chǎn)總質(zhì)機座25HT200

6、3.00080000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）1原材料庫備料2鑄造車間鑄造853機加工車間粗銃、錘、鉆804精密車間情銃、撞985半成品庫暫存表2-5減速箱零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)n/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量大的輪25401.00080000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2鍛造車間槌造853機加工車間粗銃、痛齒、鉆824熱處理車間滲碳淬火機加工車間辱986半成品庫專存表2-6減速箱零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)/kg計劃年產(chǎn)M年產(chǎn)總質(zhì)軸11Q2750.80080000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）1原材料庫仔料2

7、機加工車間粗豐、磨、挑803精密車間精豐954熱處理車間滲破淬火5機加工車間窗986半成品庫暫存表2-7減速箱零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)/kg計劃年產(chǎn)年產(chǎn)總質(zhì)量齒輪軸6Q275L40080000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）1原材料庫備料2機加工車間杞豐、唐、銃823精密車間精豐95一熱處理車間滲碳淬火5機加工車間踏986半成品屋暫存表2-8減速箱零件加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量端差8HT2000.05080000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（）1原材料庫缶料2鑄造車間鑄造603機加工車間精車822、標準件、外購件與半成品

8、暫存生產(chǎn)出的零件加工完經(jīng)過各車間檢驗合格后，送入半成品庫暫存。外購件與 標準件均放在半成品庫。3、組裝所有零件在組裝車間中集中組裝成變速箱成品。4、性能測試所有成品都在組裝車間進行性能測試，不合格的就在組裝車間進行修復，合梏后送入成品庫，即不考慮成品組裝不了的情況。5、成品儲存所有合梏變速箱均放在成品庫等待出廠。三、產(chǎn)品一產(chǎn)量分析生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及每種產(chǎn)品產(chǎn)量的高低，決定了工廠的生產(chǎn)類型，進 而影響著工廠設備的布置形式。根據(jù)以上已知條件可知，待布置設計的變速箱廠 的產(chǎn)品單一，產(chǎn)量較大，其年產(chǎn)為100000臺，屬于大批量生產(chǎn)，適用于按品種 原則布置，宜采用流水線的組織形式。四、產(chǎn)品工藝過程分

9、析4.1 計算物流量通過對產(chǎn)品加工、組裝、檢驗等各種加工階段以及各工藝過程路線的分析， 計算每個工藝過程各工序加工前工件單件重量及產(chǎn)生的廢料重量,并根據(jù)全年生 產(chǎn)量計算全年物流量。具體計算過程如下表所示。各零件物流量計算各物流量計算產(chǎn)品名稱毛重/kg龐料/kg鑄（鍛）造廢料機加工廢料精加工廢料全年總質(zhì)量2. 5/(0.98*0. 8*0. 8)=3. 9863. 986*0. 2二0. 7973. 986*0.8*0. 2 =0. 6383. 986*0.8*0. 8*0.02=0.051(0.797+0.638+0. 051)*80000=118880機座3/(0. 9濟0.8*0. 85)

10、=4. 5024. 502*0.15二0. 5754.502*0.85*0.2二0. 7654. 502*0.85*0. 8*0.02=0.061(0.675+0.765+0. 061)*80000=120080大輪1/(0. 85*0.82*0. 98)=1.4641. 464*0.15=0. 221.464*0.85*0.18 +1. 464*0. 85*0. 8 2*0. 02=0. 244(0.22+0. 244)*80000=37120軸0. 8/(0.9群0. 95*0. 8)=1. 0741.074*0.2+0. 074*0. 8*0. 95*0. 02=0.2311.074*0

11、.8*0. 05 =0.043(0.231+0.043)*80000=21920軸1. 4/(0,82*0. 95*0. 98)=1.8341.834*0.18+1.834*0. 82*0. 95*0. 02=0.361.834*0.82*0. 05二 0.075(0.075+0.36)*80000=34800幅0. 05/(0. 6*0. 82)=0.1020.102*0. 4二0. D410.102*0.6*0.18二。.011(0.041+0.011)*80000=41604.2 繪制各零件的工藝過程圖根據(jù)各流程零件的加工工藝過程與物流量，繪制各零件的工藝過程如下圖所示圖中序號分別是：1

12、-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-半成品犀，7-鍛造車間。原材料機蓋原材料機座原材料大齒輪原材料端蓋4.3 繪制產(chǎn)品總工藝過程圖變速箱總的生產(chǎn)過程可分為零件加工階段一總裝階段一ft能試驗階段，所有零件、組件在組裝車間集中組裝。將變速箱所有工藝過程匯總在一張圖中，得到原材拄俅材瓣02CO13g3期以31嘮I始平季姆255工建箋Y>11批材料際材料4%0104CC10洶。2C8 81003"Ilf1SJ<OC£ (7)15| 43CO3&討13。二:的mV綽319co蝴 國7MO2500芋川8.4：353TOQ232

13、03meYGC3一112?9 加137co注：級的？為機座、外購件.齒輪軸、外雌、如大比輪、外觀仔、機表、外購 件、塞外購件、外網(wǎng)工外購件、夕惻件.外購件、外購件變速箱總工藝過程圖如囪所示。該圖清楚地表示出變速箱生產(chǎn)的全過程以及各工 序和個作業(yè)單位之間的物流情況，為進一步進行深入的物流分析奠定了基礎。詳 圖見附圖14.4 繪制產(chǎn)品初始工藝過程表為了研究各零件、組建生產(chǎn)過程之間的相互關系，將總工藝過程圖中的產(chǎn)品排列于產(chǎn)品工藝過程表中，得到變速箱初始工藝過程表如下表所示。作業(yè)單位機MltJLrb.人齒輪齒輪軸瑞湍名稱流科!Da流程L1.流程流利!流科流科,原材料鑄迅熱處理也I加I L精楙車問M&g

14、t;4>)1701()4(1199624037X2402873604992(H)252004XX72K04.5 繪制產(chǎn)品較佳工藝過程圖由初始產(chǎn)品工藝過程表可知，按照現(xiàn)行的工藝順序，存在物流倒流的情況， 為了使物流順流強度W達到最大，可對某些作業(yè)單位的順序進行交換。經(jīng)計算 發(fā)現(xiàn)交換作業(yè)單位3和作業(yè)單位6,可使順流強度達到最大。通過交換調(diào)整，得 到調(diào)整后的較佳產(chǎn)品工藝過程，如下表所示。作業(yè)單位機座機流齒輪軸軸入內(nèi)輪端褊序 弓名稱流程Djk流程Djk流程D.a流程Djl流程Djk流程1原材料2<T>2C11O122鑄造I1>1T$13鉞造4>14熱處理2225機加I2&

15、gt;22 1> O-114<b214>16拈交車間2<4>2-2-218半成品序4>4>忐<3>DjAVii19962401 701 ()4049936037824。28736025200W4887440五、物流分析5.1 繪制從至表根據(jù)變速箱較佳產(chǎn)品工藝過程表，繪制出變速箱工藝過程物流從至表。變速箱加工工藝從至表（單位t）123456789原 材 料. ，小機 加 匚 車 向半 成 品 庫鍛造車間成 品 庫Zj.il-1原材料庫687.2232.64117.121036 962鑄造車間566.16566.163熱處理車間261.2179

16、.6261.24機加工車間XI.6637.92260979.525精密車間179.6440619.66半成品庫1039.361039.367組裝車問1039.361039.368鍛造車間99.5299.529成品庫5641.68合計687.2261.21159 52637027001039.36117.12117.125641.685.2 繪制物流強度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表，統(tǒng)計各單位之間的物流強度，并將物流 強度匯總到物流強度匯總表中。物流強度匯總表序號作業(yè)單位（對）物流強度/t序號作業(yè)單位（對）物流強度八112687.2746260214232.6485-3179.63181

17、17.1295-644042-4566.16108499.5253-4342.8116-71039.365.3 劃分物流強度等級將各作業(yè)單位對的物流強度按大小排序，自大到小填入物流強度分析表中， 根據(jù)物流強度分布劃分物流強度等級。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級，應按物流路線比例或承擔的物 流量比例來確定。針對變速箱的工藝過程圖，利用統(tǒng)計的物流量，按由大到小的 順序繪制物流強度分析表、。未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在固定的物流，因此， 物流強度等級為U級。5.4繪制作業(yè)單位物流相關圖根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關圖:片號作業(yè)單位名禰41原楸情2鑄造車同3熱處理車間4機加工車間5精密車間6

18、半成品庫7fill8破造車間9成品庫10辦公，限槌11設備維修軸u六、作業(yè)單位非物流相互關系分析針對變速箱生產(chǎn)特點，制定各作業(yè)單位間相互關系密切程度理由如表所示。根據(jù)下表建立變速箱“基準相互關系”，在此基準上建立非物流作業(yè)單位相互關 系圖。編號理由編號理由1工作流程的連續(xù)性5安全及污染2生產(chǎn)服務6振動、噪聲、煙塵3物料搬運7人員聯(lián)系4管理方便8信息傳遞字母一對作業(yè)單位密切程度的理由A原材料與鑄造、組裝車間與成品庫半 成品庫與組裝車間搬運物料的數(shù)量，次數(shù)以及類似 的搬運問題E機加工與精密車間原材料與鑄造車間鍛造與機加工、維修與精密，組裝搬運物料的數(shù)量，次數(shù)和形式等 搬運問題I原材料庠與機加工車間

19、、機加工車間 與半成品庫、熱處理與機加工車間、 機加工車間與半成品車間、維修與其 他加工車間、辦公樓與成品、半成品、 原材料搬運物料的數(shù)量，次數(shù)和形式等 搬運1可題 服務的頻繁程度 報表運送方便、管理方便O辦公樓與設備維修車間、原材料庠與 鍛造車間、精密車間與熱處理、鍛造 車間與機加工車間、辦公樓與其他加 工車間滕系頻繁程度 管理方便U設缶維修與原材料庠、半成品、成品 庫原材料庫與半成品、成品庫接觸不多、不常聯(lián)系 聯(lián)系密切程度不大 不常聯(lián)系X辦公樓、服務樓與鑄造車間、熱處理 車間、精密車間、鍛造車間灰塵、噪聲、振動、異味、煙塵粥作業(yè)單位名稱1原棚庫2鑄造車間3熱處理軸4租加1fH/ A 丫5精

20、密車間，/齊、6半成品庫“小、不7組裝車間89成品庫10辦公，m/11設備維修車間七、作業(yè)單位綜合相互關系分析從上圖可知，變速箱廠作業(yè)單位物流相關與非物流相互關系不一致。為了確 定個作業(yè)單位之間綜合互相關系密切程度，需要將兩表合并后再進行分析判斷。 其合并過程如下：7.1 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，對于變速箱來說，物流因 素（m）影響并不明顯大于其他非物流因素（n）的影響，因此，根據(jù)要求取加 權值 m：n=2:l o7.2 綜合相互關系的計算根據(jù)該廠各作業(yè)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7-1所示。當作業(yè)單位數(shù)目為11

21、時，總作業(yè)單位對數(shù)為：p=ll* （11-1） /2=55,式中，p 為作業(yè)單位對數(shù)。因此，下表中將有55個作業(yè)單位對，即將有55個相互關系。作業(yè)單位之間綜合相互關系計算表序號作業(yè)單位對關系密切程度綜合關系物流關系（加權值2）非物流關系（加權值1）等級分值等級分值分值等級112E3A410A213U0O11U314I2A48E41U0U00U516U0U00U617U0U00U718()1I24I819U0U00U9110U0I22O10111U0U00U1123U0U00U1224E3E39E132.U0X-1-1X1426U0U00U1527U0U00U1628U0U00U1729U0U0

22、0U18210U0X-1-1X19211U0I22()2034I2I26I213()1X-11U2236U0U00U2337U0U00U2438U0U00U2539U0u00u26310U0X-1-1X27311U0I22o2843E3E39E2946I2E37I3047U0u00u3148O1o13o3249U0u00u33410U0o11u34411U0I22o3556I2I26I3657U0u00u3758U0X-1-1X3859U0u00u39510U0o11u40511U0E33o4167A4A412A4268U0u00u4369U0u00u44610U0o11u45611U0u00

23、u4678A4u08I4779U0A44I48710U0O11U49711U0E33O5089U0U00U51810U0X-1-1X52811U0I22O53910U0I22O54911U0U00U551011U0O11U在上表中，綜合關系分數(shù)取值范圍為(-1, 8),按分數(shù)排列得出各分數(shù)段 所占比例如表所示。在此基礎上與綜合相互關系密集程度劃分比例進行對比，若 各等級相差太大，則需要對上表中作業(yè)單位對之間的關系密切程度作適當?shù)恼{(diào) 整，使各等級比例與下表推薦的比例盡量接近。綜合相互關系密級等級劃分總分關系等級作業(yè)單位對數(shù)百分比(%)10-12A23.689E35.44-8I610.92-3()

24、916.401U3054.5-1X39.1綜合相互關系密級與劃分比例關系等級符號作業(yè)單位對數(shù)比例（）絕對必要靠近A13特別重要靠近E25重要I38一般()515不重要U2085不希望靠近X01()7.3建立作業(yè)單位綜合相互關系表抬作業(yè)單位翎1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間L機加工車間5精密車間6半成品庫7組裝車間8餓造車間成品庫10辦公，m11設備維修車間將表中的綜合相互關系分轉化為關系密集等級，繪制成作業(yè)單位綜合相互關AUEUXUOUUUUOUXUXOAuuuooouooouu系圖，如圖所不。八、工廠總平面布置8.1 綜合接近程度由于變速箱廠作業(yè)單位之間相互關系數(shù)目較多，為繪圖方便，先計算各作業(yè) 單位的綜合接近程度，如下表所示。綜合接近程度分數(shù)越高，說明該作業(yè)單位越 應該靠近布置圖的中心；分數(shù)越低，說明改作業(yè)單位應該遠離布置圖的中心，最 好處于布置圖的邊沿，因此，布置設計應當按綜合接近程度分數(shù)高低順序進行, 即按綜合接近程度分數(shù)高低順序來布置作業(yè)單位順序。作業(yè)單位代號1234567891011A(li1 jr rii1iio 11114kJ7F3()kJ22 bA4、uE3X-1uuUuX.1o 111I 111r1Ji juxo 13002KJ-14E3E312EI ?u0 1uu工 1U0YI fI11X-1uuo 15-13、26UuUI 2I 2、A4u