減速器工廠的規(guī)劃設(shè)計

目錄TOC\o"1-2"\h\u31743一、設(shè)計題目：減速器工場的籌劃設(shè)計 1305021、設(shè)計目的 1280452、設(shè)計內(nèi)容 1264813、設(shè)計步調(diào) 10257094、設(shè)計陳訴 1026542二、減速器工場的籌劃設(shè)計 111881、需要收羅的信息 11227392、加工設(shè)備數(shù)量 169513、工場結(jié)構(gòu)和車間結(jié)構(gòu) 23211854、工場結(jié)構(gòu) 24314745、物流闡發(fā) 26299916、工場每年的運(yùn)營本錢 2822043三、課程設(shè)計心得體會 29一、設(shè)計題目：減速器工場的籌劃設(shè)計1、設(shè)計目的1）掌握設(shè)計制造工廠設(shè)施布局的方法。2）掌握運(yùn)用設(shè)施布局規(guī)劃設(shè)計相關(guān)軟件進(jìn)行工廠布局設(shè)計的方法。3）了解工廠搬運(yùn)設(shè)施和設(shè)備以及相關(guān)參數(shù)的選擇方法。2、設(shè)計內(nèi)容利用后面給出的產(chǎn)品成本加工設(shè)備尺寸和工藝卡片等數(shù)據(jù)設(shè)計和評估發(fā)動機(jī)減速器制造加工廠。設(shè)計時，需要考慮所有可能的因素，如布局圖、機(jī)器數(shù)量、工人數(shù)量、物料搬運(yùn)的方法和設(shè)備緩存區(qū)巨細(xì)、運(yùn)作戰(zhàn)略和公司未來增長情況（公司預(yù)計在未來3年每年增長8%。減速器加工場的項目數(shù)據(jù)如下。）產(chǎn)物發(fā)動機(jī)減速器是工業(yè)上用于減少電機(jī)轉(zhuǎn)速提高扭矩的設(shè)備減速器通常由軸承齒輪組和箱體構(gòu)成，圖1和圖2分別為二級減速器和三級減速器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖。減速器物料清單如圖3所示。低速軸

低速齒輪

高速小齒輪

第二中速小齒輪

第二中速齒輪

高速小齒輪輸入高速齒輪

低速軸

輸入高速齒輪第一中速小齒輪

第一中速軸

低速齒輪

第一中速小齒輪

第一中速軸圖1二級減速器結(jié)構(gòu)圖 圖2三級減速器結(jié)構(gòu)圖）減速器箱體尺寸減速器箱體形狀如圖4所示減速器共有6個產(chǎn)品系列分別為J1002，J20-2J3002J1003，J2003，J3003。每個系列產(chǎn)品的箱體尺寸見表1。減速器箱體的加工工藝見表2。BAC BA圖4減速器箱體形狀表1減速器系列產(chǎn)品尺寸產(chǎn)品系列尺寸/inABCJ1002974.0J20021085.0J300212105.5J1003977.0J20031087.5J300312108.0表2減速器箱體加工工藝工藝順序工藝1對箱體的一側(cè)銑、鉆、攻螺紋（在加工中心上）2對箱體的另一側(cè)銑、鉆、攻螺紋3鉆和攻法蘭孔（在多軸鉆床上）4對軸承、軸和密封圈粗鏜孔5精鏜孔）本錢信息這里說的成本主要有減速器箱體加工機(jī)床成本、齒輪軸加工機(jī)床成本、管理運(yùn)行成本和銷售成本。加工中心、多軸鉆床和鏜床的成本見表。齒輪和小齒輪軸加工機(jī)床成本見表4。工廠的運(yùn)行成本見表5，銷售成本見表6。表3箱體加工機(jī)床成本機(jī)床成本美元加工中心320000多軸鉆床200000鏜床150000表4齒輪和小齒輪軸加工機(jī)床本錢機(jī)床成本美元機(jī)床成本美元鋸床35000刨床95000對中裝置置50000磨床150000軸和高速小齒輪加工的車床130000銑床80000齒輪加工的車（CNC車床）200000清洗和密封裝置4000鉆床（卡盤車床）120000裝卸載心軸裝置2500滾齒機(jī)165000鉗工臺500剃齒機(jī)100000表5運(yùn)行成本項目運(yùn)行成本占地面積6.5美元/（ft2·年）建筑成本60美元/ft2減少準(zhǔn)備時間需要的本錢（美元/每個加工設(shè)備）0~30：1500美元31~50%：5000美元51~60%：9500美元61~75%：17000美元人工成本第一班的全部成本，第二班加30%成本工人25美元/h管理人員45美元/h工業(yè)工程師65000美元/年機(jī)床壽命42000h或12年所有機(jī)器的維修本錢為初始成本的10%生產(chǎn)成本銷售成本的60%庫存成本銷售成本的20%表6銷售成本減速器類型每年需求臺定價美元供貨周期周（可變）J10022500750.04J20022150950.04J300216001000.04J100323501100.04J200317501400.04J300315001750.04未來3年，預(yù)計銷售量會增加8%）準(zhǔn)時生產(chǎn)（JI）因素所有工藝的初始廢品率為%。在每個車間實施產(chǎn)品質(zhì)量過程控制（PC）的成本為12000美元，并能夠使產(chǎn)品的廢品率從%降到%整個工廠實施全面生產(chǎn)維護(hù)管（TPM的固定成本為100000美元，每年還需要35000美元。全面生產(chǎn)維護(hù)管理可以淘汰75的故障時間。）面積工廠有15英畝土地可以使用，籌劃2000ft2的面積用于裝配，300ft2的面積用于辦公。）產(chǎn)物重量6個系列的產(chǎn)品重量見表7。表7產(chǎn)品重量減速器類型重量/lb減速器類型重量/lbJ100280J100390J20020J2003120J3002150J3003160）停工原因工廠會因為加工和搬運(yùn)設(shè)備故障而造成停工具體停工設(shè)備和恢復(fù)生產(chǎn)所需要的平均維修時間見表8。）齒輪工藝路徑齒輪需要經(jīng)過車削、滾齒、刨齒、銑鍵槽、清洗和密封等加工工藝。高速小齒輪工藝路徑見表9。高速齒輪工藝路徑見表10。第一中速小齒輪工藝路徑見表。第二中速小齒輪具有同第一中速小齒輪相同的工藝路徑和準(zhǔn)備時間，加工時間比第一中速小齒輪長5%。表8設(shè)備故障時間和平均維修時間停工設(shè)備類型故障時間占全年工作時間的比例/%平均維修時間/h鋸床2.51.5加工中心12車床31.5滾齒機(jī)62.5刨齒機(jī)43.1銑床32.5汽缸磨床53.9清洗和密封設(shè)備13.3絞孔機(jī)33.4端面磨床52.1加工中心41.8多軸鉆床72.1鏜床52.1叉車82.4橋式起重機(jī)/電葫蘆51.3表9高速小齒輪工藝路徑工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1鋸床2002.3020.02.5015.03.02對中裝置3003.0035.03.5340.03.13車床3502.5035.03.3030.04.04滾齒6006.0065.06.2770.06.45刨齒4505.0050.05.5050.06.86銑鍵槽3003.8530.04.0930.04.37磨外沿5004.0055.04.7660.05.78清洗和密封5.01.005.01.205.01.0表10高速齒輪工藝路徑工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1磨削坯料端面3001.5030.01.6830.01.62對坯料鉆孔3501.7540.01.9645.02.73安裝心軸1.53.001.53.361.53.24車坯料外圓5500.9160.01.1665.01.15滾齒6003.2565.03.6470.04.36刨齒4002.2045.02.4650.02.37卸載心軸0.51.500.51.680.51.68銑鍵槽4500.5550.00.6260.00.6829清洗和密封5.00.605.00.675.00.744表1第一中速小齒輪工藝路徑工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1磨削坯料端面3001.7530.01.9630.02.72對坯料鉆孔3501.8535.02.0735.02.93安裝心軸1.53.001.53.361.53.24車坯料外圓5501.1060.01.4165.01.45滾齒6004.5065.05.0470.05.86刨齒4003.2045.03.5850.03.77去除心軸0.51.500.51.680.51.68銑鍵槽4500.8950.00.9060.00.99清洗和密封5.00.605.00.675.00.4）齒輪的搬運(yùn)齒輪加工歷程中需要在各個加工設(shè)備間裝載、卸載和搬運(yùn)。表12~表15分別給出了高速小齒輪、高速齒輪第一中速小齒輪和低速齒輪在各個加工工位的裝卸載時間第二中速小齒輪具有同第一中速小齒輪相同。表12高速小齒輪在各個加工工位的裝卸載時間（min/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1鋸床0.40.300.450.340.500.72加工中心20.280.250.13車外圓20.280.250.14滾齒1.50.501.680.561.860.25刨齒1.30.501.460.561.610.26銑鍵槽07磨外沿1.20.601.340.671.490.48清洗和密封表13高速齒輪在各個加工工位的裝卸載時間（in/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1磨削坯料端面0.50.300.500.340.560.72對坯料鉆孔40.280.260.13安裝心軸0.00.000.000.000.000.04車坯料外圓0.50.500.390.560.430.25滾齒0.50.500.500.560.560.26刨齒0.01.100.561.230.621.67卸載心軸0.00.000.000.000.000.08銑鍵槽0.00.250.29清洗和密封0.00.250.2表14第一、二中速小齒輪在各個加工工位的裝卸載時間（min/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1磨削坯料端面0.00.300.560.340.620.72對坯料鉆孔80.280.310.13安裝心軸0.00.000.000.000.000.04車坯料外圓0.00.500.560.560.620.25滾齒0.50.500.620.560.680.26刨齒0.01.100.561.230.621.67卸載心軸0.00.000.000.000.000.08銑鍵槽0.00.250.29清洗和密封0.00.250.2表15低速齒輪在各個加工工位的裝卸載時間（in/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1車外圓和端面0.60.450.620.500.680.62車外圓和鉆孔0.40.300.390.340.430.73滾齒3.50.503.920.564.340.24刨齒41.343.471.95銑鍵槽1.60.601.790.671.980.46清洗和密封1）軸的工藝路徑軸需要經(jīng)過車削、銑鍵槽、銑鍵槽、清洗和密封等加工工藝。中速軸的工藝路徑見表16，低速軸的工藝路徑見表1。）齒輪的工藝路徑表18為低速齒輪的工藝路徑，第二中速齒輪具有相同的工藝路徑和準(zhǔn)備時間，加工時間為上述時間的92。1）軸的搬運(yùn)表19為中速軸搬運(yùn)時間，表20為低速軸搬運(yùn)時間。1）箱體工藝路線二級減速器箱體的工藝路線見表21和表22，三級減速器箱體的工藝路線見表23和表2。表16中速軸的工藝路徑工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1鋸床2002.1020.02.3520.02.02加工中心3003.1535.03.5340.03.13車外圓3503.5035.03.9235.04.44銑鍵槽3004.5030.05.0430.05.85銑鍵槽5005.5055.06.1660.06.26清洗和密封5.00.755.00.845.00.3表17低速軸的工藝路徑工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1鋸床2002.2520.02.5220.02.92加工中心3003.5035.03.9240.04.43車外圓3503.8535.04.3135.04.74銑鍵槽3004.6030.05.1530.05.05磨外沿5005.6055.06.2760.06.46清洗和密封5.00.805.00.905.00.9表18低速齒輪的工藝路徑工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1一側(cè)車外圓和端面3003.2530.03.6435.04.32另一側(cè)車外圓和鉆孔2001.6020.01.7925.01.83滾齒120.015.5012.017.3612.019.224刨齒75012.4075.013.8975.015.385銑鍵槽5501.1055.01.2360.01.66清洗和密封5.00.605.00.675.00.4表19中速軸的搬運(yùn)時間（in/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1鋸床0.50.400.560.450.620.02加工中心80.280.310.13車外圓90.280.430.14銑鍵槽11.293.221.35磨外沿1.40.601.510.671.670.46清洗和密封表20低速軸的搬運(yùn)時間（in/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1鋸床0.60.450.620.500.680.62加工中心0.40.300.390.340.430.73車外圓0.50.300.500.340.560.74銑鍵槽41.343.471.95磨外沿1.60.601.790.671.980.46清洗和密封表21減速器右側(cè)箱體HG-2的工藝路線工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1加工一側(cè)3509.1035.010.5635.0.82加工另一側(cè)2507.9025.09.1625.09.03鉆法蘭孔130.01.6813.01.9518.02.84箱體粗鏜孔200.02.8620.03.3220.03.55箱體精鏜孔4501.8145.02.1055.02.46清洗和密封5.01.505.01.745.01.6表22減速器左側(cè)箱體HG-2的工藝路線工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1加工一側(cè)35013.8035.016.0135.017.12加工另一側(cè)2509.8025.03725.012.153鉆法蘭孔130.01.6813.01.9518.02.84箱體粗鏜孔200.05.2420.06.0820.06.05箱體精鏜孔4504.5545.05.2855.05.46清洗和密封5.01.505.01.745.01.6表23減速器右側(cè)箱體HG-3的工藝路線工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1加工一側(cè)35010.4735.012.1435.012.982加工另一側(cè)2509.0925.010.5425.0.73鉆法蘭孔130.01.9313.02.2418.02.04箱體粗鏜孔200.03.2920.03.8220.04.85箱體精鏜孔4502.0845.02.4155.02.86清洗和密封5.01.735.02.005.02.4表24減速器左側(cè)箱體HG-3的工藝路線工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個準(zhǔn)備時間/i工藝加工時間/i個1加工一側(cè)35016.0135.018.5735.019.852加工另一側(cè)250.725.013.1925.014.103鉆法蘭孔130.01.9513.02.2618.02.24箱體粗鏜孔200.06.0820.07.0520.07.45箱體精鏜孔4505.2845.06.1255.06.46清洗和密封5.01.745.02.025.02.61）箱體搬運(yùn)各減速器箱體的搬運(yùn)時間見表25和表2。表25右側(cè)箱體HG-2和HG-3的搬運(yùn)時間（in/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1加工一側(cè)0.50.300.92加工另一側(cè)0.50.300.93鉆法蘭孔0.80.300.94箱體粗鏜孔2.00.702.15箱體精鏜孔2.00.702.16清洗和密封表26左側(cè)箱體HG-2和HG-3的搬運(yùn)時間（in/個）工藝序號工藝描述減速器類型J10×J20×J30×裝載卸載裝載卸載裝載卸載1加工一側(cè)0.60.300.92加工另一側(cè)0.60.300.93鉆法蘭孔0.90.300.94箱體粗鏜孔2.10.702.15箱體精鏜孔2.10.702.16清洗和密封1）加工機(jī)床的尺寸減速器各加工工藝所需要的加工機(jī)床有車削加工中心、多軸鉆床、鏜床、鋸床、銑削加工中心車床、刨床、滾銑床、磨床、鉸孔床等。這些加工設(shè)備的外觀尺寸如圖5所示。5505451 50545

10 8 4a） b） （c）435 555

8 13 1

1045542d） （） 4554275 75

6

8

7 g） h） （i） （）圖5加工機(jī)床的外觀尺寸（單位：ft）（a）加工中心（）多軸鉆床（）鏜床（d）鋸床（e）銑削加工中心（f）車床（g）刨床（）滾銑床（i）磨床（j）鉸孔床3、設(shè)計步調(diào)1確定車間數(shù)量車間運(yùn)行策（一班制還是兩班制車間大（根據(jù)每個車間機(jī)床數(shù)量確定、每個車間的工人數(shù)量、機(jī)床數(shù)量和人工成本，并為未來3年的發(fā)展預(yù)留空間。2）確定需要的工人數(shù)量、緩沖區(qū)水平，以及如何減少加工準(zhǔn)備時間、減少廢品率、減少非計劃停工時間和交叉訓(xùn)練的成本。4、設(shè)計陳訴報告內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）工廠設(shè)施設(shè)計方案，如加工單元的數(shù)量、生產(chǎn)批量大小和需要的制造輔助區(qū)域等；2）工廠內(nèi)物料搬運(yùn)的規(guī)劃設(shè)計；3）每個加工單元加工設(shè)備的數(shù)量、工人數(shù)量、人員分工、物料搬運(yùn)、加工單元布置的描述；4）工廠總的運(yùn)營成本（如批次加工成本、人工成本和庫存成本；5）未來3年的發(fā)展計劃。二、減速器工場的籌劃設(shè)計1、需要收羅的信息物料清單從項目資料中圖三所知減速器工場生產(chǎn)的產(chǎn)物零件清單。表1為全部的零件清單，表2與表3分別為J***-2系列和J***-3系列減速器以成果為導(dǎo)向的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。表1零件清單序號數(shù)量名稱11高速小齒輪（外購）21第一中速軸31高速齒輪41第一中速小齒輪51低速軸61低速齒輪71右側(cè)箱體HSG-2,381左側(cè)箱體HSG-2,391第二中速軸（j***-3)101第二中速齒輪（j***-3)111第二中速小齒輪（j***-3)表2J***-2系列減速器的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)級別數(shù)量名稱01201J***-2系列減速器11中速軸裝配（第一次）11低速軸裝配21高速小齒輪（外購）21第一中速軸21高速齒輪21第一中速小齒輪21低速軸21低速齒輪21右側(cè)箱體HSG-2,321左側(cè)箱體HSG-2,3表3J***-3系列減速器的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)級別數(shù)量名稱01201J***-3系列減速器11中速軸裝配（第一次）11低速軸裝配11中速軸裝配（第二次）21高速小齒輪（外購）22中速軸21高速齒輪21第一中速小齒輪21低速軸21低速齒輪21右側(cè)箱體HSG-2,321左側(cè)箱體HSG-2,321第二中速齒輪21第二中速小齒輪圖1與圖2分別為J***-2系列和J***-3系列減速器以產(chǎn)物結(jié)構(gòu)為向?qū)У难b配歷程。 高速小齒輪（外購） 第一中速軸 中速軸裝配 高速齒輪 第一次 第一中速齒輪 J***-2系列減速器 低速軸 低速軸裝配 低速齒輪 右側(cè)箱體HSG-2,3 左側(cè)箱體HSG-2,3 圖1.J***-2系列減速器裝配工藝流程高速小齒輪（外購）第一中速軸高速齒輪 中速軸裝配（第一次）第一中速齒輪低速軸 低速軸裝配 J***-3系列減速器低速齒輪右側(cè)箱體HSG-2,3左側(cè)箱體HSG-2,3第二中速軸第二中速齒輪 中速軸裝配（第二次）第二中速小齒輪 圖2.J***-3系列減速器裝配工藝流程生產(chǎn)工藝圖3為J***-2系列減速器的加工工藝流程圖，圖4為J***-3系列減速器的加工工藝流程圖。生產(chǎn)批量由于每個零件需要分批進(jìn)行加工，每個類型的產(chǎn)物批量都是4個星期的需求。對付產(chǎn)物J100-2第一年的總需求為6000件（見表4），一年為52周，則4周的批量為。同樣的要領(lǐng)可以盤算其他產(chǎn)物的批量（見表5）。減速器第一年需求第二年需求第三年需求J100-2000J200-2360038884200J300-2180019442100J100-3240025922800J200-3480051845599J300-3300032403500表4產(chǎn)物的需求注釋：表4產(chǎn)物的需求每年憑據(jù)8%的增長率圖3.J***-2工藝流程圖圖3.J***-2工藝流程圖圖4.J***-3工藝流程圖圖4.J***-3工藝流程圖表5產(chǎn)物的批量減速器J100-2J200-2J300-2J100-3J200-3J300-3第一年0277139185370231第二年0300150200399250第三年03241622164312702、加工設(shè)備數(shù)量零件數(shù)量從產(chǎn)物的物料清單可以盤算出每個產(chǎn)物所需的零件數(shù)量。但減速器工場有兩種完全差別類型的產(chǎn)物和，這兩種類型的產(chǎn)物有些零件是相同的，但大部分零件是差別的。差別的10種零件分別是高速小齒輪、高速齒輪、第一中速小齒輪、低速齒輪、低速軸、中速軸、右側(cè)箱體-2、左側(cè)箱體-2、右側(cè)箱體-3、左側(cè)箱體-3。兩種產(chǎn)物中，這10中零件所需要的數(shù)量也差別，見表6。 表6零件數(shù)量零件J*00-2J*00-3零件J*00-2J*00-3高速小齒輪11中速軸12高速齒輪11右側(cè)箱體-21第一中速小齒輪12左側(cè)箱體-21低速齒輪12右側(cè)箱體-31低速軸11左側(cè)箱體-312加工設(shè)備的數(shù)量憑據(jù)加工工藝和加工設(shè)備的干系，能夠確定產(chǎn)物在每個加工設(shè)備上的加工時間。加工設(shè)備和零件之間的干系見表7。零件加工時間一個零件在一個加工設(shè)備上加工需要的時間由下式盤算： 其中，Tp為每個工藝的平均加工時間；Tc為實際加工時間；Tl為裝載和卸載時間；Ts為每個批量的準(zhǔn)備時間；Q為批量。一個批次的零件加工所需要的總時間可以通過下面公式盤算： 式中：Tf為零件的加工時間；Q為批量；R為正常運(yùn)行率；rs為廢品率。2）第三年加工設(shè)備數(shù)量憑據(jù)上面的公式，可以盤算出每一個機(jī)床加工一個批量的產(chǎn)物需要的加工時間。機(jī)床需要的加工時間除以機(jī)床4個星期可以利用的加工時間，就可以盤算出該機(jī)床需要的數(shù)量。工場可以擺設(shè)1、2、3班制度進(jìn)行產(chǎn)物加工。表7加工設(shè)備和零件的干系設(shè)備名稱高速小齒輪高速齒輪第二中速小齒輪第二中速齒輪第一中速小齒輪第二中速軸中速軸低速軸低速齒輪右側(cè)箱體-2左側(cè)箱體-2右側(cè)箱體-3左側(cè)箱體-3鋸床1111對中裝置1111車床111111111滾齒床111111刨齒床111111銑床11111汽缸磨床1111清洗和密封裝置1111111111111絞孔機(jī)1111外貌磨光機(jī)111加工中心1111多軸鉆床1111鏜床111111由查閱設(shè)計手冊數(shù)據(jù)中給出的各零件加工時間，可盤算出每年的零件加工時間的單批次工藝總需時間。表8為第一年的設(shè)備數(shù)量表。表8第一年設(shè)備數(shù)量輪班1班2班3班月可利用加工時間h160320480設(shè)備名稱單批次工藝總時需(h)源數(shù)據(jù)向上取整源數(shù)據(jù)向上取整源數(shù)據(jù)向上取整鋸床253.441.58420.79210.5281對中裝置309.691.935562520.9677812510.64518751車床784.654.904062552.4520312531.63468752滾齒機(jī)1441.539.0095625104.5047812553.00318754刨齒機(jī)1199.097.494312583.7471562542.4981041673銑床889.345.55837562.779187531.8527916672汽缸磨床601.273.757937541.8789687521.2526458332清洗和密封裝置313.651.960312520.9801562510.65343751絞孔機(jī)160.281.0017520.50087510.3339166671外貌磨光機(jī)170.941.06837520.534187510.3561251加工中心1315.368.22194.110552.7403333333多軸鉆床240.311.501937520.7509687510.5006458331鏜床999.896.249312573.1246562542.0831041673安裝、卸載芯軸裝置289.961.8122520.90612510.6040833331其中設(shè)備數(shù)量=單批次工藝所需時間/月可利用加班時間。依次可得第二年與第三年的所需的設(shè)備數(shù)。表9為各設(shè)備的用度表。表9設(shè)備用度所需表各設(shè)備用度總和設(shè)備維護(hù)本錢設(shè)備購買本錢鋸床38500350035000對中裝置55000500050000車床（CNC）22000020000200000滾齒機(jī)18150016500165000刨齒機(jī)104500950095000銑床88000800080000汽缸磨床16500015000150000清洗和密封裝置44004004000絞孔機(jī)（鉆床）13200012000120000外貌磨光機(jī)16500015000150000加工中心35200032000320000多軸鉆床22000020000200000鏜床16500015000150000安裝、卸載芯軸裝置27502502500由上表可以得出各班每年的設(shè)備與人員總本錢用度。表10為各班制設(shè)備總用度。表11為人工與設(shè)備總本錢表。各班制設(shè)備用度（美元）第一年第二年第三年各設(shè)備用度總和設(shè)備維護(hù)本錢設(shè)備購買本錢1班制2班制3班制1班制2班制3班制1班制2班制3班制鋸床38500350035000211211211對中裝置55000500050000211321321車床（CNC）22000020000200000532632632滾齒機(jī)18150016500165000105410541164刨齒機(jī)104500950095000843943953銑床88000800080000632632743汽缸磨床16500015000150000422532532清洗和密封裝置44004004000211321321絞孔機(jī)（鉆床）13200012000120000211211211外貌磨光機(jī)16500015000150000211211211加工中心352000320003200009539531054多軸鉆床22000020000200000211211211鏜床16500015000150000743743843安裝、卸載芯軸裝置27502502500211211321各班制設(shè)備總用度104973005617150415415011046200584155041541501183545062183004594150表10各班制設(shè)備總用度表11人工與設(shè)備總本錢表人工與設(shè)備本錢（美元）時間輪班人工本錢設(shè)備本錢總本錢第一年1班5200010497300105493002班11960056171500562911003班24960041541504403750第二年1班5720011046200111034002班131560584155059731103班27456041541504428710第三年1班6292011835450118983702班144716621830063630163班30201645941504896166由上表可知，3班制的本錢最低，所以采取3班制。由表7作為數(shù)據(jù)源，采取DCA法形成單位即車間模式。表12為DCA法形成的單位車間。憑據(jù)表12可分別為3個車間。其第一年車間的設(shè)備擺設(shè)表見表13。第二三年設(shè)備人員擺設(shè)類似于第一年。 表12車間的分別設(shè)備編號設(shè)備名稱高速齒輪第一中速小齒輪第二中速小齒輪高速小齒輪低速齒輪中速軸第二中速齒輪第二中速軸低速軸右側(cè)箱體-2左側(cè)箱體-2右側(cè)箱體-3左側(cè)箱體-3合計采取DCA法形成的單位14安裝卸載心軸裝置11131外貌磨光機(jī)11132絞孔機(jī)111143滾齒床11111164刨齒床11111165車床11111111196銑床1111157清洗和密封裝置1111111111111138鏜床111111179對中裝置1111410汽缸磨床1111411鋸床11114注釋：12加工中心11114車間一13多軸鉆床11114車間二合計888565664444車間三表13.第一年車間設(shè)備人員擺設(shè)表時間車間設(shè)備序號設(shè)備名稱設(shè)備數(shù)量共用設(shè)備人數(shù)各車間人數(shù)第一年114安裝卸載心軸裝置1清洗和密封裝置191外貌磨光機(jī)112絞孔機(jī)113滾齒床224刨齒床115車床117清洗和密封裝置118鏜床1123滾齒床22114刨齒床225車床116銑床229對中裝置1110汽缸磨床2211鋸床1138鏜床22612加工中心3313多軸鉆床11第一年到第三年各個車間所需工人人數(shù)見表14表14.需要的工人數(shù)量時間車間每班工人數(shù)工人總數(shù)第一年192621136第二年192621136第三年1928212373、工場結(jié)構(gòu)和車間結(jié)構(gòu)1.物流闡發(fā)雖然每個車間的結(jié)構(gòu)是一條生產(chǎn)線，但是生產(chǎn)線上的某些步調(diào)需要幾個同樣的加工設(shè)備。所以，為了節(jié)省空間，如何把這些設(shè)備放在一起需要仔細(xì)的考慮。給14種設(shè)備代碼，見表15.表15.設(shè)備編碼序號設(shè)備名稱A清洗和密封裝置B車床C滾齒床D剔齒床E鋸床F對中裝置G銑床H汽缸磨床I絞孔機(jī)J鏜床K外貌磨光機(jī)L加工中心M多軸鉆床N安裝和卸載心軸裝置高速小齒輪、高速齒輪、第一中速小齒輪、低速齒輪、低速軸、中速軸、右側(cè)箱體-2、左側(cè)箱體-2、右側(cè)箱體-3、左側(cè)箱體-3這10個零件。每個加工工藝都需要差別的設(shè)備，具體工藝流程見表16.表16.工藝流程編號零件工藝流程1高速小齒輪EFBCDGHA2高速齒輪KJNBJDIA3中速小齒輪KJNBJDIA4低速齒輪BCDIA5低速軸EFBGHA6中速軸EFBGHA7右側(cè)箱體-2LMJA8左側(cè)箱體-2LMJA9右側(cè)箱體-3LMJA10左側(cè)箱體-3LMJA11第二中速小齒輪KJNBJDIA12第二中速軸EFBGHA車間面積憑據(jù)每個加工設(shè)備的面積，可以盤算出每個車間需要的最小面積。表17為憑據(jù)第三年，采取3班制盤算出的3個車間需要的面積表17.第三年，3班制三車間各車間面積（設(shè)備犄角不再利用）車間設(shè)備序號設(shè)備名稱數(shù)量/臺面積/(ft*ft)總面積/(ft*ft)車間總面積/(ft*ft)11外貌磨光機(jī)132322642絞孔機(jī)114143滾齒床239784刨齒床133335車床132327清洗和密封裝置129.7529.758鏜床1454523滾齒床239784854刨齒床233665車床132326銑床3391179對中裝置1808010汽缸磨床2326411鋸床147.547.538鏜床2459023912加工中心429.7511913多軸鉆床130304、工場結(jié)構(gòu)第一年、第二年、第三年的工場結(jié)構(gòu)是相同的，但每年需要的機(jī)床數(shù)量差別。為了能夠滿足未來3年的生長，選擇第三年設(shè)備數(shù)量進(jìn)行工場結(jié)構(gòu)設(shè)計。在車間結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了寧靜生產(chǎn)，查抄和維修。牢固設(shè)備之間的距離最小為1ft（0.3m），最窄通道為4ft（1.2m），主通道為6ft（1.8m），車間與車間寬1.5ft（0.45m）。圖5、6、7為該工場的結(jié)構(gòu)方案。物流闡發(fā)通過對三個工場結(jié)構(gòu)圖的物流和物流強(qiáng)度闡發(fā)可以得出表19。結(jié)構(gòu)1車間1車間2車間3零件名稱高速齒輪第一中速小齒輪第二中速小齒輪高速小齒輪低速齒輪第二中速齒輪中速軸第二中速軸低速軸右側(cè)箱體-2左側(cè)箱體-2右側(cè)箱體-3左側(cè)箱體-3零件數(shù)量140314039171403140391714039171403486486917917搬運(yùn)東西叉車叉車叉車叉車叉車叉車叉車叉車叉車小推車小推車小推車小推車搬運(yùn)個數(shù)2020202020202020206666搬運(yùn)次數(shù)7171467171467146718181153153搬運(yùn)距離25.2425.2425.2435.2335.2335.2335.2335.2335.2323.2323.2323.2323.23總距離1792179211612501250116212501162125011882188235543554結(jié)構(gòu)2車間1車間2車間3零件名稱高速齒輪第一中速小齒輪第二中速小齒輪高速小齒輪低速齒輪第二中速齒輪中速軸第二中速軸低速軸右側(cè)箱體-2左側(cè)箱體-2右側(cè)箱體-3左側(cè)箱體-3零件數(shù)量140314039171403140391714039171403486486917917搬運(yùn)東西叉車叉車叉車叉車叉車叉車