物流工程課程設(shè)計(jì)09292

1、1. 設(shè)計(jì)題目變速箱廠總平面布置設(shè)計(jì)2. 原始給定條件預(yù)計(jì)需要工人300公司有地16000川，廠區(qū)南北為200m 東西寬80m 該丿 人，計(jì)劃建成年產(chǎn)100000套變速箱的生產(chǎn)廠。2.1變速箱的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)變速箱由39個零件構(gòu)成，裝配圖見圖1所示。1零件明細(xì)表所示每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量如表圖1減速器裝配圖表1零件明細(xì)表工廠名稱：變速箱廠產(chǎn)品名稱變速箱產(chǎn)品代號110計(jì)劃年產(chǎn)量100000第1頁序號零件名稱零件代號自制外購材料總計(jì)劃需求量零件圖號形狀單件重量/kg說明39墊圈V65Mn2000000.00438螺母VQ2352000000.01137螺栓VQ2353000

2、000.03236銷V352000000.02235防松墊片VQ2151000000.01034軸端蓋圓VQ2351000000.05033螺栓VQ2352000000.02032通氣器VQ2351000000.03031視孔蓋VQ2151000000.05030墊片V橡膠紙1000000.00429機(jī)蓋VHT2001000002.50028墊圈V65Mn6000000.00627螺母VQ2356000000.01626螺栓VQ2356000000.10325機(jī)座VHT2001000003.00024軸承V2000000.45023擋油圈VQ2152000000.00422氈圭寸油圈V羊毛氈1

3、000000.00421鍵VQ2751000000.08020定距環(huán)VQ2351000000.09019密封蓋VQ2351000000.05018可穿透端蓋VHT1501000000.04017調(diào)整墊片V08F2000000.00416螺塞VQ2351000000.03215墊片V橡膠紙1000000.00414游標(biāo)尺V1000000.05013大齒輪V401000001.00012鍵VQ2751000000.08011軸VQ2751000000.80010軸承V2000000.4509螺栓VQ23524000000.0258端蓋VHT2001000000.0507氈圭寸油圈V羊毛氈10000

4、00.0046齒輪軸VQ2751000001.4005鍵VQ2751000000.0404螺栓VQ23512000000.0143密封蓋VQ2351000000.0202可穿透端蓋VHT2001000000.0401調(diào)整墊片V08F2000000.0102.2作業(yè)單位劃分根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，設(shè)立如表 2所示11個單位，分別承擔(dān)原材 料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗(yàn)、生產(chǎn)管理等各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。表2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 x 30露天2鑄造車間鑄造12 x 243熱處理車間熱處理12 x 124機(jī)加工車間

5、車、銃、鉆12 x 365精密車間精鏜、磨銷12 x 366標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫儲存外購件、半成品12 x 247組裝車間組裝變速器12 x 368鍛造車間鍛造12 x 249成品庫成品儲存12 x 1210辦公、服務(wù)樓辦公樓、食堂等80 x 6011設(shè)備維修車間機(jī)床維修12 x 242.3生產(chǎn)工藝過程變速箱的零件比較多，但是大多數(shù)零件為標(biāo)準(zhǔn)件。假定標(biāo)準(zhǔn)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。零件的制作與外購制作的零件如表3表8，表中的利用率為加工后產(chǎn)品與加工前的比率表3變速箱零件-機(jī)蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年

6、產(chǎn)總質(zhì)量機(jī)蓋29HT2002.500100000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803機(jī)加工車間粗銃，鏜鉆804精密車間精銃，鏜985半成品庫暫存表4變速箱零件-機(jī)座加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機(jī)座25HT2003.000100000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803機(jī)加工車間粗銃、鏜、鉆804精密車間精銃、鏜985半成品庫暫存表5變速箱零件-大齒輪加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量大齒輪13401.000100000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料

7、利用率（%1原材料庫備料2鍛造車間鍛造803機(jī)加工車間粗銃，插齒，鉆804熱處理車間滲碳淬火5機(jī)加工車間磨986半成品庫暫存表6變速箱零件-軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量軸11Q2750.800100000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(jī)加工車間粗車，磨，銃803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機(jī)加工車間磨986半成品庫暫存表7變速箱零件-齒輪軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量齒輪軸6Q2751.400100000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(jī)加工車間粗車，磨，銃

8、803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機(jī)加工車間磨986半成品庫暫存表8變速箱零件-端蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計(jì)劃年產(chǎn)量/kg年產(chǎn)總質(zhì)量端蓋8HT2000.050100000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603機(jī)加工車間精車80232標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)出的零件加工完經(jīng)過各車間檢驗(yàn)合格后，送入半成品庫暫存。外購件與標(biāo)準(zhǔn)件均放在半成品庫。233組裝所有零件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。性能測試所有成品都在組裝車間進(jìn)行性能測試， 不合格的就在組裝車間進(jìn)行修復(fù)，合格后送入成品庫，即不考慮成品組裝不了的情況。成品存儲所有合

9、格變速箱均存放在成品庫等待出廠。3. 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(jìn)而影響著工廠設(shè)備的布置形式。根據(jù)以上已知條件可知，待布置設(shè)計(jì)的變速箱廠 的產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，其年產(chǎn)量為100000,屬于大批量生產(chǎn)，適合按產(chǎn)品的原則布置，宜采用流水線的組織形式。4. 產(chǎn)品工藝過程分析4.1計(jì)算物流量通過對產(chǎn)品加工、組裝、檢驗(yàn)等各種加工階段以及各工藝過程路線的分析，計(jì)算每個工藝過程各工序加工前工件單位質(zhì)量及產(chǎn)生的廢料重量，并根據(jù)全年生產(chǎn)量計(jì)算全年物流量。具體計(jì)算過程如表 9所示。表9各零件物流量計(jì)算產(chǎn) 品 名 稱毛重/kg廢料/kg鑄造廢料鍛造廢料機(jī)加工廢

10、料精加工廢料全年總質(zhì)量(0.7972+0.62.500/(0.83.9860*3.9860*0.803.9860*0.80378+0機(jī)0*0.80*0.90.20*0.20*0.0510)*10000蓋8).80*0.02=0.7972=0.63780=3.9860=0.0510=1486003.000/(0.84.7832*4.7832*0.804.7832*0.8(0.9566+0.76機(jī)0*0.80*0.90.20*0.200*0.80*0.0253+0.0612)*1座8)=0.9566=0.7653=0.061200000=4.7832=1783201.5944*0.80大1.000

11、/(0.81.5944*0.20+1.594(0.3189+0.270*0.80*0.955)齒0.204*0.80*0.808)*100000=5944輪=0.3189*0.02=1.5944=0.275500.800/(0.81.0741*0.201.0741*0.80(0.2311+0.040*0.95*0.9+1.0741*0.830)軸*0.05=0.0438)0*0.95*0.020*100000=2741=1.0741=0.23110齒1.400/(0.81.8797*0.201.8797*0.80(0.4045+0.070*0.95*0.9+1.8797*0.852)輪8)0*

12、0.95*0.02*0.05=0.075*100000=4797軸2=1.8797=0.40450端0.050/(0.60.1042*0.1042*0.60(0.0417+0.010*0.82)0.40*0.2025)蓋=0.1042=0.0417=0.0125*100000=54204.2繪制各零件的工藝過程圖根據(jù)各零件的加工工藝過程與物流量，繪制各零件的工藝過程如圖2圖7所示。圖中序號分別為：1 原材料庫，2鑄造車間，3熱處理車間,4 機(jī)加工 車間，5精密車間，6標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫，7組裝車間、8鍛造車間。4.7832原材料3.82663.0613廢料1P0.06123.000圖3機(jī)座物流量

13、原材料原材料原材料圖7端蓋物流量4.3繪制產(chǎn)品總工藝過程圖變速箱總的生產(chǎn)過程可分為零件的加工階段一一總裝階段一一性能實(shí)驗(yàn)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 上，得到變速箱總工藝過程如圖8所示。下圖中從右到左外購件分別包括（鍵、擋油圈、軸承），（軸承、鍵、定距環(huán)）， （調(diào)整墊片、可穿透油蓋、密封蓋、氈封油圈），（螺栓、軸端蓋圓、銷），（螺栓、 螺母、墊圈、防松墊片），（墊片、視孔蓋、通氣器）。3986027972063780廢料2551003188801.486008400886009020010425廢料51002500002580041708593625

14、0(4廢料12504 廢料 5 廢料255108 31890127550 1107410 1159440424180廢料5000115000圖8變速箱總工藝過程圖1879罷(4 37590150380478320-956603102040100000廢料2040 .80000430081633 廢料4 1620廢料廢料180000T 382600廢料代142867520306130廢料765303 廢料 54140000 .廢料94800廢料6120廢料2860129780(129780裝配順序：機(jī)座齒輪軸外購件（鍵、擋油圈、軸承）軸大齒輪外 購件（軸承、鍵、定距環(huán)）端蓋外購件（調(diào)整墊片、可穿

15、透油蓋、密封蓋、 氈封油圈）T機(jī)蓋外購件（螺栓、軸端蓋圓、銷）T外購件（游標(biāo)卡尺、墊片、 螺塞）T外購件（螺栓、螺母、墊圈、防松墊片）T外購件（墊片、視孔蓋、通 氣器）。4.4繪制產(chǎn)品初始工藝過程表由上可知，6鐘零件工藝過程共經(jīng)過7個車間。為了研究各零件、組件生產(chǎn) 過程之間的相互關(guān)系，將總工藝過程圖中的產(chǎn)品按照物流強(qiáng)度大小順序，由左到右排列于產(chǎn)品工藝過程表中，即最左邊的產(chǎn)品物流強(qiáng)度最大，由左到右物流強(qiáng)度 逐漸遞減。其方法為：1）計(jì)算各產(chǎn)品的物流強(qiáng)度。物流強(qiáng)度大小順序?yàn)闄C(jī)座、機(jī)蓋、齒輪軸、大 齒輪、軸、端蓋。2）按照機(jī)座、機(jī)蓋、齒輪軸、大齒輪、軸、端蓋的順序，找出各零件第一 個車間，均為原材料庫

16、。3）按照機(jī)座、機(jī)蓋、齒輪軸、大齒輪、軸、端蓋的順序，找出第二道工藝， 分別為鑄造、鑄造、機(jī)加工、鍛造、機(jī)加工、鑄造，按物流大小排列順序?yàn)殍T造、 鍛造、機(jī)加工。4）同理，取其余的工藝過程。n 二.D jkWjk5） 由公式心計(jì)算物流順流強(qiáng)度度。機(jī)座：3/ （0.8*0.8*0.98 ） *2+3/ （0.8*0.98 ） *1+3/0.98*2+3*1=2251546機(jī)蓋：2.5/ （0.8*0.8*0.98 ） *2+2.5/ （0.8*0.98 ） *1+2.5/0.98*2+2.5=1876276齒輪軸：1.4/ （0.8*0.95*0.98 ） *1+1.4/ （0.95*0.98 ）

17、 *2+1.4/ （0.95*0.98 ） *2-1.4/0.98*1+1.4*1=7615726）同理，這樣計(jì)算大齒輪、軸、端蓋的物流順流強(qiáng)度度。7) W=2251546+1876276+761527+514528+440885+32090=5876852這樣得到變速箱初始工藝過程表如表 10所示5. 物流分析5.1繪制從至表根據(jù)變速箱初始產(chǎn)品工藝過程表10,繪制出變速箱工藝過程物流從至表,如表11所示。表11變速箱加工工工藝從至表至123456789合計(jì)原材 料 庫鑄造車間熱處理車間機(jī)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882.6295.3159.41327.32鑄造車

18、間697.8697.83熱處理車間326.5326.54機(jī)加工車間797.53181115.55精密車間221.5543764.56半成品庫1284.81284.87組裝車間1297.81297.88鍛造車間127.1127.19成品庫0合計(jì)882.6221.51446.7797.58611284.8159.41297.86941.3編制（日期）審核（日期）5.2繪制物流強(qiáng)度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表， 統(tǒng)計(jì)各單位之間的物流強(qiáng)度，并將物流 強(qiáng)度匯總到物流強(qiáng)度匯總表12之中。表12物流強(qiáng)度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強(qiáng)度/t11 2882.621 4295.331 8159.442

19、4697.8534326.564-5797.5746318.0853221.5956543.010671284.811791297.8128-4127.15.3劃分物流強(qiáng)度等級將各作業(yè)單位對的物流強(qiáng)度按大小排序，自從大到小填入物流強(qiáng)度分析表 中，根據(jù)物流強(qiáng)度分布劃分物流強(qiáng)度等級。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強(qiáng)度等級，應(yīng)按物流路線比例或承擔(dān)的物 流量比例來去確定。針對變速箱的工藝過程圖，利用表 12中統(tǒng)計(jì)的物流量，按 由小到大的順序繪制物流強(qiáng)度分析表 13。表13中未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在 固定的物流，物流強(qiáng)度等級為 U級。表13物流強(qiáng)度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強(qiáng)度（單位：t）150

20、300450600750900105012001350III|II1II物流強(qiáng)度等級17-91 1 1 1 1 1 1 1 11297.8A26-71284.8A31 2882.6E44 5797.5E52 4697.8E65 6543.0I73 4326.5I84 6318.0I91 4295.3O105 3221.5O111 8159.4O128 4127.1O5.4繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖，如圖9所示作業(yè)單位名稱EUOUEUUUOUUOEUUUUIUUUUUUUUOUAUUUUUUUUUUUUUAUUUUUUUUUU1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4 機(jī)

21、加工車間5精密車間設(shè)備維修車間半成品庫組裝車間鍛造車間成品庫辦公、服務(wù)樓圖9作業(yè)單位物流相關(guān)圖6. 作業(yè)單位非物流相互分析針對變速箱生產(chǎn)特點(diǎn)，制定各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度理由如表14所示。表15為作業(yè)單位相互關(guān)系等級。表16為制定變速箱“基準(zhǔn)相互關(guān)系”，在 此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖，如圖 6-1所示。表14變速箱各作業(yè)單位關(guān)系密切程度因素編號理由1工作流程的連續(xù)性2生產(chǎn)服務(wù)3物料搬運(yùn)，物流量4監(jiān)督和管理方便5安全及污染6振動，噪聲，煙塵，易燃易爆危險(xiǎn)品的影響7人員之間的聯(lián)系8信息傳遞表15作業(yè)單位相互關(guān)系等級符號含義說明比例（%A絕對重要2-5E特別重要3-10I重要5-15O

22、一般密切程度10-25U不重要45-80X負(fù)密切程度不希望接近視情況而定表16基準(zhǔn)相互關(guān)系字母一對作業(yè)單位密切程度理由A半成品庫與組裝車間組裝車間與成品庫搬運(yùn)物料的數(shù)量、次數(shù)以及類似的搬運(yùn)問題E原材料與鑄造車間鑄造車間與機(jī)加工車間 機(jī)加工車間與精密車間 維修和精密車間，組裝搬運(yùn)物料的數(shù)量和形式 不可損壞沒有包裝的物品 服務(wù)的頻繁和緊急程度I熱處理車間與機(jī)加工車間機(jī)加工車間與半成品庫精密車間與半成品庫設(shè)備維修與其他金屬加工車間之間辦公樓與成品庫、半成品庫、原材料搬運(yùn)物料的數(shù)量和頻數(shù)以及類似的搬運(yùn)問題服務(wù)的頻繁程度報(bào)表運(yùn)送方便、管理方便0原材料庫與機(jī)加工車間 原材料庫與鍛造車間 熱處理車間與精密車

23、間 鍛造車間與機(jī)加工車間 辦公樓與設(shè)備維修車間 辦公樓與其他加工車間聯(lián)系頻繁程度管理方便U設(shè)備維修與原材料庫、半成品、成品庫原材料庫與半成品、成品庫技術(shù)部門與成品庫接觸不多、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(wù)樓與鑄造車間、熱處理車 間、精密車間灰塵、噪聲、振動、異味、煙塵作業(yè)單位名稱i原材料庫 x2鑄造車間0/10/43熱處理車間E/3I/3X/64機(jī)加工車間X/5E/30/45 精密車間I/3I/3I/46 半成品庫X/6A/3X/51/27組裝車間0/4I/20/4I/28鍛造車間A/3I/4E/20/49 成品庫0/4E/2E/30/810 辦公、服務(wù)樓0/711 設(shè)備維修車

24、間圖10作業(yè)單位非物流相關(guān)圖7作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從以上表格可知，變速箱廠作業(yè)單位物流相互關(guān)系關(guān)與非物流相互關(guān)系不一 致。為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系密切程度，需要將兩表合作后再進(jìn)行 分析判斷。其合并過程如下：7.1選取加權(quán)值加權(quán)值的大小反映工廠布置時(shí)考慮因素的側(cè)重點(diǎn)，對于變速箱來說，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(quán)值m:n=1:1 7.2綜合相互關(guān)系的計(jì)算根據(jù)該廠各作業(yè)單位對之間物流與非物流關(guān)系等級的高低進(jìn)行量化，并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系如表17所示。當(dāng)作業(yè)單位數(shù)目為11時(shí)，總作業(yè)單位對數(shù)為：P=11*（ 11-1）/2=55,式中，N為

25、作業(yè)單位對數(shù)。因此，表17中將有55各作業(yè)單位對，即將有55個相互關(guān)系表17作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計(jì)算表作業(yè)單位對關(guān)系密級綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：1非物流關(guān)系加權(quán)值：1分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)等級1-23E3E6E1-30U1O1U1-41O1O2O1-50U0U0U1-60U0U0U1-70U0U0U1-81O1O2O1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-43E3E6E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U0U0U2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-42I2I4I3-51O-1X0U3-60U

26、0U0U3-70U0U0U3-80U0U0U3-90U0U0U3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-53E3E6E4-62I2I4I4-70U1O1U4-81O0U1U4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-62I2I4I5-70U0U0U5-80U0U0U5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3I6-74A4A8A6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-80U0U0U7-94A4A8A7-100U1O1U7-110U3E3I8-90U0U0U8-100U1O1U8-110U0U0U9-100U1O1U9-

27、110U0U0U10-110U1O1U7.3劃分關(guān)系密級在表17中，綜合關(guān)系分?jǐn)?shù)取值范圍為-18 ,按分?jǐn)?shù)排列得出各分?jǐn)?shù)段所占 比例如表18所示，在此基礎(chǔ)上與表19中推薦的綜合相互關(guān)系密級程度劃分比例 進(jìn)行對比，若各等級相差太大，則需要對表 17中作業(yè)單位對之間的關(guān)系密切程 度作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使各等級比例與表 19中推薦的比例盡量接近。表18綜合相互關(guān)系密級等級劃分總分關(guān)系密級作業(yè)單位對數(shù)百分比（%8A23.65 6E35.53 4I59.12O712.70 1U3563.6-1X35.5表19綜合相互關(guān)系密級與劃分比例關(guān)系密級符號作業(yè)單位對數(shù)比例（%絕對必要靠近A1 3特別重要靠近E2 5重要

28、I3 8一般O5 15不重要U20 85不希望靠近X0 107.4建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表將表17中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密級等級,繪制成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，如圖11所示。作業(yè)單位名稱1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機(jī)加工車間5精密車間6半成品庫7組裝車間8鍛造車間9成品庫10辦公、服務(wù)樓11設(shè)備維修車間UEUOUEUXUUUUOEUUUUUUUUUXUAUXUOUOUUAUUUUUUOUOUUUUOU圖11作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖8.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(guān)系數(shù)目較多，為繪圖方便，先計(jì)算各作業(yè)單位的綜合接近程度，如表20所示。表20綜合接近程度排序圖作業(yè)單位代號1機(jī)加工車間2組裝車間3標(biāo)準(zhǔn) 件，半 成品4精密車間5設(shè)備維修車間6原材料庫7鑄造車間8成品庫9熱處理車間10鍛造車間11辦公、服務(wù) 樓1.機(jī)加工車間E/3U/0/1U/U/U/0/1U/0/1U/2