沈陽減速機廠總平面布置設計說明書自考本科工業(yè)工程畢業(yè)設計正文

1、設計說明書姓 名總考號東 北 大 學第二部分：沈陽減速機廠總平面布置設計說明書一、 前言沈陽減速機廠于上世紀50年代建于沈陽市鐵西區(qū)。當時是按照原蘇聯(lián)標準進行廠區(qū)規(guī)劃設計，全廠劃分為機加工裝配區(qū)、備料區(qū)、動力區(qū)、倉庫設施區(qū)、廠前區(qū)等。廠區(qū)環(huán)境條件一般，各區(qū)功能明確，可以滿足計劃經(jīng)濟體制下的“推動式”生產(chǎn)。但對于21世紀的市場經(jīng)濟“拉動式”生產(chǎn)來說，原廠區(qū)規(guī)劃已經(jīng)阻礙了工廠的進一步發(fā)展，不能滿足工藝流程和物流合理化的要求。本次利用鐵西區(qū)重新規(guī)劃，工廠整體搬遷的機會，在沈陽經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)運用系統(tǒng)布置設計（SLP）原則，對工廠重新規(guī)劃設計，重新確定各作業(yè)單位的位置，使其滿足工藝流程和物流合理化的要求

2、。同時為生產(chǎn)創(chuàng)造更舒適、安全的環(huán)境，減少污染，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力。二、 基本要素分析1、產(chǎn)品（P）分析本廠主要產(chǎn)品為齒輪減速機，其工作原理是：電動機帶動高速軸（輸入軸）轉(zhuǎn)動，通過齒輪傳動減速，在低速軸輸出，以達到降低轉(zhuǎn)速增加扭矩的目的。以ZD型圓柱齒輪減速機為例，其基本零件明細表如表2-1所示。表2-1 零件明細表工廠名稱：沈陽減速機廠共1頁產(chǎn)品名稱ZD型圓柱齒輪減速機計劃年產(chǎn)量4000臺第1頁序號零件名稱自制外購材料總計劃需求量單件重量（kg）備注1視孔蓋HT1504000121.2.2墊片石棉橡膠紙400000121.2.3機蓋HT2004000584機體HT2004000

3、855油杯組件40000056油尺套組件4000027低速軸454000318透蓋1HT1504000169墊片1石棉橡膠紙8000001510悶蓋1H速軸35SiMn40003812甩油環(huán)Q235-A400000213擋油環(huán)Q235-A400000314透蓋2H片2石棉橡膠紙8000001516悶蓋2H距環(huán)454000002518甩油盤Q235-A40000219齒輪35SiMn4000242產(chǎn)量（Q）分析 本廠的減速機品種多樣，按市場需求不同，其各種類型的產(chǎn)量也不同，但基本結(jié)構(gòu)相同，只是型號與重量不同。原始產(chǎn)量如

4、表2-2。表2-2 8種減速機的產(chǎn)量及重量表產(chǎn) 品 名 稱產(chǎn)品編號年產(chǎn)數(shù)量（臺）每臺重量（kg）年產(chǎn)重量（kg）ZD型圓柱齒輪減速機ch1400035140000ZL型圓柱齒輪減速機ch2280037103600ZS型圓柱齒輪減速機ch3300040120000一級圓柱齒輪減速機ch426002770200ZHD型圓弧圓柱齒輪減速機ch520003366000二級圓柱齒輪減速機ch6350032112000LJC型二級圓柱齒輪減速機ch7240042100800同軸式二級圓柱齒輪減速機ch8300037111000故選擇年產(chǎn)量最大的ZD型圓柱齒輪減速機為代表產(chǎn)品，其它7種產(chǎn)品為被代表產(chǎn)品。計算

5、折合綱領如下：Q=aQx式中 Qx被代表產(chǎn)品的數(shù)量Q折合為代表產(chǎn)品的當量數(shù)a折合系數(shù) 折合系數(shù)a一般由三個系數(shù)組成，即a = a1 a2 a3a1為重量折合系數(shù)可用下式計算a1=（Wx/W）2/3式中W代表產(chǎn)品的單臺重量Wx被代表產(chǎn)品的單臺重量a2為成批性折合系數(shù)。以n和nx分別表示代表產(chǎn)品與被代表產(chǎn)品的數(shù)量，則a2可按表2-3查得。表2-3 成批性折合系數(shù)n/nx0.5 1.0 2.0 4.0 7.0 10.0a20.97 1.0 1.12 1.22 1.31 1.37注：1n/nx一般不小于0.5，不大于10。2其它n/nx的a2值可用插入法求出。a3為其復雜性折合系數(shù)。復雜性是指制造精度

6、和產(chǎn)品機構(gòu)的復雜程度。該系數(shù)一般根據(jù)產(chǎn)品圖樣及技術要求憑經(jīng)驗確定。 被代表產(chǎn)品的折合產(chǎn)量的計算結(jié)果見表2-4。 表2-4 7種被代表產(chǎn)品的折合產(chǎn)量產(chǎn)品編號重量折合系數(shù)折量折合系數(shù)復雜性折合系數(shù)a3總系數(shù)a=a1a2a3折合產(chǎn)量（Wx/W）2/3a1n/nxa2ch2（37/35）2/31.041.421.051.001.093052ch3（40/35）2/31.091.331.041.051.193570ch4（27/35）2/30.841.541.060.980.872262ch5（33/35）2/30.962.001.121.031.112220ch6（32/35）2/30.941.141

7、.021.020.983430ch7（42/35）2/31.131.671.081.061.293096ch8（37/35）2/31.041.331.041.021.103300合計24930表2-5 生產(chǎn)類型劃分生產(chǎn)類型年 產(chǎn) 量大量生產(chǎn)成 批 生 產(chǎn)單件生產(chǎn)大 批中 批小 批重型零件>1000300-1000100-3005-100<5中型零件>5000500-5000200-50010-200<10輕型零件>500005000-50000500-5000100-500<100折合年產(chǎn)量為24930臺，由表2-5知該廠的生產(chǎn)屬于中型大量生產(chǎn)類型。3生產(chǎn)路

8、線及工藝過程（R）分析根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)及工藝特點，該廠設立如表2-6所示的14個作業(yè)單位，分別承擔原材料存儲、備料、熱加工處理、機加工與裝配、生產(chǎn)管理與服務等各項生產(chǎn)和服務任務。表2-6 作業(yè)單位明細表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面積m2結(jié)構(gòu)形式1原材料庫儲存原材料18*42磚混2鑄造車間鑄造30*18框架3鍛造車間鍛造30*12框架4機加車間機械加工30*36框架5熱處理車間熱處理18*30框架6標件、半成品庫儲存標件、半成品18*30磚混7裝配車間成品裝配24*30框架8噴漆車間噴漆18*30框架9成品庫存放成品18*30磚混10機修車間設備維修18*24框架11車庫存車6*12露天12鍋爐房

9、供水、供暖6*12磚混13變電所轉(zhuǎn)換電壓、控電12*6磚混14辦公服務樓辦公服務30*18磚混根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研資料，ZD型圓柱齒輪減速機自制零件的工藝過程如表2-7至表2-14，并據(jù)此得出各自制零件的工藝過程圖及減速機總裝配工藝過程圖，如圖2-1至圖2-8及圖2-9。表2-7 機蓋加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）機蓋3HT20058400023200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鑄造車間鑄造成型（人時工效）703機加車間刨、銑、鏜、鉆754裝配車間裝配 機蓋 HT200 11.04 7.73 5.83 3.31（單位：k

10、g） 1.93圖2-1 機蓋工藝過程圖表2-8 機體加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）機體4HT20085400034000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鑄造車間鑄造成型（人時工效）753機加車間刨、銑、鏜、鉆704裝配車間裝配 機體 HT200 16.19 12.14 8.5 4.05（單位：kg） 3.64圖2-2 機體工藝過程圖表2-9 低速軸加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）低速軸74531400012400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

11、2機加車間車、銑703熱處理車間調(diào)質(zhì)4機加車間刨、銑、鏜、鉆905裝配車間裝配 低速軸 45 4.92 3.44 3.1 （單位：kg） 0.34 1.48圖2-3 低速軸工藝過程圖表2-10 高速軸加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）高速軸1135SiMn38400015200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鍛造車間鍛造763機加車間車、銑、滾齒704熱處理車間淬火、齒面熱處理5機加車間磨956裝配車間裝配 高速軸 35SiMn 7.51 5.71 4 1.83.8 （單位：kg） 0.2 1.71圖2-4 高速軸工藝過

12、程圖表2-11 甩油環(huán)加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）甩油環(huán)12Q235-A002400080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機加車間車603半成品庫暫存 甩油環(huán) Q235-A 0.033 0.02 0.013（單位：kg） 圖2-5 甩油環(huán)工藝過程圖表2-12 定距環(huán)加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）定距環(huán)174500254000100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機加車間車、鉆623熱處理車間調(diào)質(zhì)4機加車間磨985半成品庫暫存 定距環(huán) 45

13、 0.04 0.026 0.025 0.014（單位：kg） 0.01圖2-6 定距環(huán)工藝過程圖 表2-13 甩油環(huán)加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）甩油盤18Q235-A024000800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機加車間車703半成品庫暫存 甩油盤 Q235-A 0.29 0.2 0.09（單位：kg） 圖2-7 甩油盤工藝過程圖表2-14 齒輪加工工藝過程表零件名稱件號材料單件重量（kg）計劃年產(chǎn)量（件）年產(chǎn)總重量（kg）齒輪1935SiMn2440009600序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（%）1原

14、材料庫備料2鍛造車間鍛造803機加車間車、插、滾齒704熱處理車間淬火、齒面熱處理5機加車間磨956裝配車間裝配 齒輪 35SiMn 4.51 3.61 2.53 0.92.4 （單位：kg） 0.213 1.08圖2-8 齒輪工藝過程圖4輔助服務部門（S）分析根據(jù)本廠主要生產(chǎn)部門及工藝流程需要，應設立以下輔助生產(chǎn)部門及服務部門：l 機修車間l 車庫l 鍋爐房l 變電所l 辦公服務樓這些部門是生產(chǎn)的支持系統(tǒng)，在某種意義上加強了生產(chǎn)能力。有時，輔助部門的總面積大于生產(chǎn)部門所占的面積，所以必須給與足夠的重視。三、 物流分析1 物流關強度等級所謂物流指有形或無形物質(zhì)資料的物理性的流轉(zhuǎn)過程。具體指包裝

15、、裝卸、搬運、保管和通信等活動。一個生產(chǎn)作業(yè)從原材料的采購進廠開始，經(jīng)過一道道工序加工成半成品，然后組裝成成品，運至成品庫存放或運至用戶，自始至終都離不開物料的流動。根據(jù)裝配工藝過程圖2-9統(tǒng)計出存在物料搬運的各作業(yè)單位對之間的物流量匯總表，統(tǒng)一用重量來統(tǒng)計物流強度，如表2-15表2-15 物流強度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強度序號作業(yè)單位對（路線）物流強度11227237460.24521312.0284723.63145.2839678.56742419.87107832.1675349.32118932.16764519.992將表2-15中各作業(yè)單位對之間的物流量按物流強度大小排

16、序，繪制成表2-16所示的物流強度分析表，進行物流分析，劃分物流強度等級。表2-15和表2-16中未出現(xiàn)的作業(yè)單位對不存在固定的物流，因此物流強度等級定為U級。由于直接分析大量物流數(shù)據(jù)比較困難，而且也不必要。所以SLP中將物流強度轉(zhuǎn)化成5個等級，分別用符號A、E、I、O、U表示，其物流強度逐漸減小，如表2-17所示。根據(jù)表2-15和表2-16算出物流路線比例，承擔物流量比例，詳細數(shù)據(jù)見表2-17。表2-16物流強度分析表序號作業(yè)單位對（路線）物 流 強 度物流強度等級178A289A312E447E545E624E713I834I967I1014O1146-O表2-17 物流強度等級劃分表物流

17、強度等級符號物流路線比例承擔物流量比例超高物流強度A18.18%33.8%特高物流強度E36.36%47.6%較大物流強度I27.28%15.7%一般物流強度O18.18%2.9%可忽略搬運U2 物流相關表為了能夠簡單明了地表示作業(yè)單位之間物流的相互關系，依照從至表結(jié)構(gòu)繪制一種作業(yè)單位之間物流相互關系表，稱之為原始物流相關表。如表2-18所示。在表2-18中，不區(qū)分物料移動的起始與終止作業(yè)單位，在行與列的相交方格中填入行作業(yè)單位與列作業(yè)單位之間的物流強度等級。因為行作業(yè)單位與列作業(yè)單位排列順序相同，所以得到的是右上三角矩陣表格與左下三角矩陣表格對稱的方陣表格，舍掉多余的左下三角矩陣表格，將右上

18、三角矩陣表格變形，就得到了SLP中著名的物流相關表。如表2-19所示。表2-18 原始物流相關表序 號1234567891011121314序號作 業(yè)單 位名 稱原材料庫鑄造車間鍛造車間機加車間熱處理半成品裝配車間噴漆車間成品庫機修車間車庫鍋爐房變電所辦公樓1原材料庫EIOUUUUUUUUUU2鑄造車間EUEUUUUUUUUUU3鍛造車間IUIUUUUUUUUUU4機加車間OEIEOEUUUUUUU5熱處理UUUEUUUUUUUUU6成品庫UUUOUIUUUUUUU7裝配車間UUUEUIAUUUUUU8噴漆車間UUUUUUAAUUUUU9成品庫UUUUUUUAUUUUU10機修車間UUUUUU

19、UUUUUUU11車庫UUUUUUUUUUUUU12鍋爐房UUUUUUUUUUUUU13變電所UUUUUUUUUUUUU14辦公服務樓UUUUUUUUUUUUU表2-19 作業(yè)單位物流相關表四、 非物流分析當物流狀況對企業(yè)的生產(chǎn)有重大影響時，物流分析就是工廠布置的重要依據(jù)。但是，也不能忽視非物流因素的影響，尤其是當物流對生產(chǎn)影響不大或沒有固定的物流時，工廠布置就應不依賴于物流分析，而應當考慮其它因素對各作業(yè)單位相互關系的影響。在評價作業(yè)單位相互關系時，首先制定出一套“基準相互關系”，其它作業(yè)單位之間的相互關系通過對照來確定。表2-10 基準相互關系表代 號作 業(yè) 單 位 對密 切 理 由A裝配

20、車間和噴漆車間物料搬運質(zhì)量和數(shù)量、工件流程的連續(xù)性噴漆車間和成品庫E原材料庫和鑄造車間物料搬運量機加車間和裝配車間I熱處理車間和機加車間工件流程連續(xù)性、管理方便、工件流程連續(xù)性標件、半成品庫和裝配車間O原材料庫和機加車間生產(chǎn)服務、管理方便、人員聯(lián)系原材料庫和鍛造車間機加車間和標件、半成品庫機加車間和機修車間成品庫和辦公樓車庫和辦公樓U原材料庫和熱處理車間不常聯(lián)系機加車間和辦公樓成品庫和機修車間X鍛造車間和辦公樓安全及污染噴漆車間和辦公樓鍋爐房和辦公樓噴漆車間和鍛造車間噴漆車間和鑄造車間噴漆車間和熱處理車間鍛造車間與機加車間針對沈陽減速機廠，選擇如表2-21所示作業(yè)單位間相互關系密切理由。在此基

21、礎上建立如表2-22所示非物流的各作業(yè)單位相互關系表。表中的每一個菱形框格填入相應的兩個作業(yè)單位之間的相互關系密切程度等級，上部用密切程度等級符號標志密切程度，下部用數(shù)字表示確定密切程度等級的理由。表2-21 作業(yè)單位相互關系密切理由編號理 由編號理 由編號理 由1工件流程的連續(xù)性2安全及污染3物料搬運4管理方便5生產(chǎn)服務6人員聯(lián)系7生產(chǎn)干擾89表2-22 非物流作業(yè)相互關系表為了確定作業(yè)單位相互關系的密切程度，將各作業(yè)單位密切程度等級劃分為A、E、I、O、U、X級。如表2-23所示。表2-23 作業(yè)單位相互關系密切程度等級表符 號含 義說 明比 例（%）A絕對重要必須靠近22E特別重要需要靠

22、近22I重要有必要靠近33O一般密切可以靠近55U不重要無所謂78X負的密切不希望靠近88五、 綜合關系分析在工廠中各作業(yè)單位之間既有物流聯(lián)系也有非物流的聯(lián)系。因此在SLP中要將作業(yè)單位間物流的相互關系與非物流的相互關系進行合并，求出合成的相互關系綜合相互關系，然后從各作業(yè)單位間的綜合相互關系出發(fā)，實現(xiàn)各作業(yè)單位的合理布置。其過程如下：1 加權值選擇對于沈陽減速機廠來說，物流影響并不明顯大于其它因素的影響。因此取加權什為1：1。2 綜合相互關系計算根據(jù)各作業(yè)單位對之間物流與非物流關系的高低進行量化，并加權求和，求出綜合相互關系。詳見表2-24。當作業(yè)單位數(shù)目為N時，總的作業(yè)單位對數(shù)可用下式計算

23、。即 P=N（N-1）/2對于本廠來說，N=14，則P=91。因此表2-24中共有91個作業(yè)單位對，即91個相互關系。表2-24 作業(yè)單位對之間相互關系計算表序號作業(yè)單位對關 系 密 級綜 合關 系物流關系加權值為1非物流關系加權值為1等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)11-2E2E3E621-3I3O1I331-4O1O1O241-5U0U0U051-6U0U0U0序號作業(yè)單位對關 系 密 級綜 合關 系物流關系加權值為1非物流關系加權值為1等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)61-7U0U0U071-8U0U0U081-9U0U0U091-10U0U0U0101-11U0U0U0111-

24、12U0U0U0121-13U0U0U0131-14U0U0U0142-3U0U0U0152-4E3U0I3162-5U0U0U0172-6U0U0U0182-7U0U0U0192-8U0X-1X-1202-9U0U0U0212-10U0U0U0222-11U0U0U0232-12U0U0U0242-13U0U0U0252-14U0U0U0263-4I2X-1X-1273-5U0U0U0283-6U0U0U0293-7U0U0U0303-8U0X-1X-1313-9U0U0U0序號作業(yè)單位對關 系 密 級綜 合關 系物流關系加權值為1非物流關系加權值為1等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)32

25、3-10U0U0U0333-11U0U0U0343-12U0U0U0353-13U0U0U0363-14U0X-1X-1374-5E3I2E5384-6O1O1O2394-7E3E3E6404-8U0U0U0414-9U0U0U0424-10U0O1O1434-11U0U0U0444-12U0U0U0454-13U0U0U0464-14U0U0U0475-6U0U0U0485-7U0U0U0495-8U0X-1X-1505-9U0U0U0515-10U0U0U0525-11U0U0U0535-12U0U0U0545-13U0U0U0555-14U0U0U0566-7I2I2I4576-8U0U

26、0U0序號作業(yè)單位對關 系 密 級綜 合關 系物流關系加權值為1非物流關系加權值為1等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)586-9U0U0U0596-10U0U0U0606-11U0U0U0616-12U0U0U0626-13U0U0U0636-14U0U0U0647-8A4A4A8657-9U0U0U0667-10U0U0U0677-11U0U0U0687-12U0U0U0697-13U0U0U0707-14U0U0U0718-9A4A4A8728-10U0U0U0738-11U0U0U0748-12U0U0U0758-13U0U0U0768-14U0U0U0779-10U0X-1X-1789-11U0U0U0799-12U0U0U0809-13U0U0U0819-14U0O1O18210-11U0U0U08310-12U0U0U0序號作業(yè)單位對關 系 密 級綜 合關 系物流關系加權值為1非物流關系加權值為1等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)等 級分 數(shù)8410-13U0U0U08510-14U0U0U08611-12U0U0U08711-13U0U0U08811-14U0O1O18912-13U0U0U09012-14U0X-1X-19113-14U0U0U03 劃分關系密級在表2-24中，綜合關系分分數(shù)數(shù)取值范圍為 按表2-26統(tǒng)計出各段分數(shù)段作業(yè)單位對