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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)2</p><p> 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告</p><p> 題 目 年產(chǎn)105000套變速箱廠總平面布置設(shè)計(jì) </p><p> 2013年11月26日</p><p><b> 目錄</b></p&
2、gt;<p> 一、課設(shè)原始給定條件1</p><p> 1.1變速箱的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)1</p><p> 1.2作業(yè)單位的劃分4</p><p> 1.3變速箱生產(chǎn)工藝過(guò)程5</p><p> 二、產(chǎn)品——產(chǎn)量分析8</p><p> 三、產(chǎn)品工藝過(guò)程分析8</p>
3、<p> 3.1計(jì)算物流量8</p><p> 3.2繪制各零件的工藝過(guò)程圖9</p><p> 3.3繪制產(chǎn)品總工藝過(guò)程圖11</p><p> 3.4多品種工藝過(guò)程分析13</p><p><b> 四、物流分析14</b></p><p> 4.1繪制從至表
4、14</p><p> 4.2 繪制物流強(qiáng)度匯總表15</p><p> 4.3劃分物流強(qiáng)度等級(jí)16</p><p> 4.4繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖17</p><p> 五、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析17</p><p> 六、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析19</p><p>
5、; 6.1選取加權(quán)值19</p><p> 6.2綜合相互關(guān)系的計(jì)算19</p><p> 6.3建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表22</p><p> 七、工廠總平面布置22</p><p> 7.1綜合接近程度22</p><p> 7.2作業(yè)單位位置相關(guān)圖23</p><p&
6、gt; 八、方案的評(píng)價(jià)與選擇26</p><p><b> 參考文獻(xiàn)26</b></p><p> 一、課設(shè)原始給定條件</p><p> 公司占地16000m2,廠區(qū)南北為200m,東西寬80m。該廠預(yù)計(jì)需要工人300人,計(jì)劃建成年產(chǎn)105000 套變速箱的生產(chǎn)廠。</p><p> 1.1變速箱的結(jié)構(gòu)及
7、有關(guān)參數(shù)</p><p> 變速箱由39個(gè)零件構(gòu)成,裝配圖見(jiàn)圖1-1,1-2,1-3 所示。每個(gè)零件、組件的名稱(chēng)、材料、單件重量及年需求量均列于表1-1中。</p><p> 圖1-1 減速器裝配圖(1)</p><p> 圖1-2 減速器裝配圖(2)</p><p> 圖1-3 減速器裝配圖(3)</p><p&
8、gt; 表1-1 變速箱零件明細(xì)表</p><p> 1.2作業(yè)單位的劃分</p><p> 根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn),設(shè)立如表1-2所示的11個(gè)單位,分別承擔(dān)原料儲(chǔ)存、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)。</p><p> 表1-2 作業(yè)單位建筑匯總表</p><p> 1.3變速箱生產(chǎn)工藝過(guò)程<
9、;/p><p> 變速箱的零件較多,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(gòu),總的工藝過(guò)程可分為零件的制作與外購(gòu)、半成品暫存、組裝、性能測(cè)試、成品儲(chǔ)存等階段。</p><p><b> 零件的制作與外購(gòu)</b></p><p> 制作的零件如表1-3至表1-8所示。表中的利用率為加工后產(chǎn)品與加工前的比率。</p><p&
10、gt; 表1-3 機(jī)蓋加工工藝過(guò)程表</p><p> 表1-4 機(jī)座加工工藝過(guò)程表</p><p> 表1-5 大齒輪加工工藝過(guò)程表</p><p> 表1-6 軸加工工藝過(guò)程表</p><p> 表1-7 齒輪軸加工工藝過(guò)程表</p><p> 表1-8 端蓋加工工藝過(guò)程表</p><
11、;p> 2.標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件與半成品暫存</p><p> 生產(chǎn)出的零件加工完經(jīng)過(guò)各車(chē)間檢驗(yàn)合格后,送入半成品庫(kù)暫存。外購(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)件均放在半成品庫(kù)。</p><p><b> 3組裝</b></p><p> 所有零件在組裝車(chē)間集中組裝成變速箱成品。</p><p><b> 4性能測(cè)試</
12、b></p><p> 所有成品都在組裝車(chē)間進(jìn)行性能試驗(yàn),不合格的就在組裝車(chē)間進(jìn)行修復(fù),合格后送入成品庫(kù),即不考慮成品組裝不了的情況。</p><p><b> 5產(chǎn)品存儲(chǔ)</b></p><p> 所有合格變速箱存放在成品庫(kù)等待出廠。</p><p> 二、產(chǎn)品——產(chǎn)量分析</p><
13、p> 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(lèi)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105 000臺(tái),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。</p><p> 三、產(chǎn)品工藝過(guò)程分析</p><p><b> 3.1計(jì)算物流量</b><
14、/p><p> 通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的加工、組裝、檢驗(yàn)等各種加工階段以及各工藝過(guò)程路線的分析,計(jì)算每個(gè)工藝過(guò)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(guò)程如表3-1所示</p><p> 表3-1 全年生產(chǎn)量計(jì)算全年物流量</p><p> 3.2繪制各零件的工藝過(guò)程圖</p><p> 根據(jù)各零件的加工工
15、藝過(guò)程與物流量,繪制各零件的工藝過(guò)程如圖3-1——圖3-6所示。圖中序號(hào)分別為: 1—原材料庫(kù), 2—鑄造車(chē)間, 3—熱處理車(chē)間, 4—機(jī)加工車(chē)間, 5—精密車(chē)間, 6—半成品庫(kù), 8—鍛造車(chē)間</p><p> 圖3-3軸物流量 圖3-4齒輪軸物流量</p><p> 圖3-5大齒輪物流量 圖3
16、-6端蓋物流量</p><p> 3.3繪制產(chǎn)品總工藝過(guò)程圖</p><p> 變速箱總的生產(chǎn)過(guò)程可分為零件的加工階段——總裝階段——性能實(shí)驗(yàn)階段,所有零件,組件在組裝車(chē)間集中組裝。將變速箱所有工藝過(guò)程匯總在一張圖上,得到變速箱總工藝過(guò)程如圖3-7所示。該圖清楚的表示出變速器生產(chǎn)的全過(guò)程以及各工序單位之間的物流情況,為進(jìn)一步進(jìn)行深入的物流分析奠定了基礎(chǔ)。</p><
17、p> 按照機(jī)座—外購(gòu)件(14,15,16)—齒輪軸—外購(gòu)件(5,23,24)—軸 —大齒輪—外購(gòu)件(10,12,20,21)—機(jī)蓋—銷(xiāo)—端蓋—螺栓—外購(gòu)件(1,2,3,4,5,7)—外購(gòu)件(17,18,19,20,22)—外購(gòu)件(26,27,28)—外購(gòu)件(37,38,39) —外購(gòu)件(30,31,32)—外購(gòu)件(33,34,35)的裝配順序 </p><p> 圖3-7 變速箱裝配工藝流程圖<
18、/p><p> 3.4多品種工藝過(guò)程分析</p><p> 表3-2多種產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)品流程</p><p> 由表 3-2可知,6種零件共經(jīng)過(guò)7個(gè)工位,包括原材料庫(kù),鑄造車(chē)間,鍛造車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,精密車(chē)間,熱處理車(chē)間,半成品庫(kù),該車(chē)間共有7個(gè)工序。</p><p> 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,
19、端蓋。</p><p> 按照機(jī)座,機(jī)蓋,齒輪軸,大齒輪,軸,端蓋找出零件的第一道工序都為原材料庫(kù),寫(xiě)在表3-3初始工藝過(guò)程表的第二列。</p><p> 繼續(xù)按機(jī)座,機(jī)蓋,齒輪軸,大齒輪,軸,端蓋,取出第二道工序,分別為鑄造車(chē)間,鍛造車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間鍛造車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間鑄造車(chē)間,物流強(qiáng)度鑄造車(chē)間為582750kg,鍛造車(chē)間為105000kg機(jī)加工車(chē)間為231000kg??紤]到大齒輪的
20、加工工序,鍛造車(chē)間在前,機(jī)加工車(chē)間在后,所以順序?yàn)?,鑄造車(chē)間,鍛造車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,寫(xiě)在表3-3初始工藝過(guò)程表的第二列。</p><p> 取第三道工序機(jī)加工車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,精密車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,精密車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,因?yàn)闄C(jī)加工前面已經(jīng)排好,所以只剩下精密車(chē)間,寫(xiě)在表3-3初始工藝過(guò)程表的第二列。</p><p> 取第四道工序精密車(chē)間,精密車(chē)間,熱處理車(chē)間,熱處理車(chē)間熱處理車(chē)間,因
21、為精密車(chē)間已經(jīng)排好,這里不再重復(fù),只有熱處理車(chē)間,寫(xiě)在表3-3初始工藝過(guò)程表的第二列。</p><p> 取第五道工序,半成品庫(kù),半成品庫(kù),機(jī)加工車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,機(jī)加工車(chē)間,因?yàn)闄C(jī)加工車(chē)間以排好,只剩下半成品庫(kù),寫(xiě)在表3-3初始工藝過(guò)程表的第二列。</p><p> 根據(jù)物流強(qiáng)度得到初始作業(yè)單位流程為: 原材料庫(kù)-鑄造車(chē)間-鍛造車(chē)間-機(jī)加工車(chē)間-精密車(chē)間-熱處理車(chē)間-半成品庫(kù)??紤]到
22、各產(chǎn)品的各種工序之間的物流狀況,取得不同的加權(quán)值Djk。</p><p> 表3-3 初始產(chǎn)品作業(yè)流程表</p><p> 嘗試交換存在物流倒流情況的作業(yè)單位,選擇3和4交換。經(jīng)計(jì)算知,發(fā)現(xiàn)物流強(qiáng)度不再增加,于是認(rèn)為表3-3為最佳作業(yè)流程表。</p><p><b> 四、物流分析</b></p><p><
23、b> 4.1繪制從至表</b></p><p> 根據(jù)變速箱初始產(chǎn)品作業(yè)流程表3-3,繪制出變速箱工藝過(guò)程物流從至表。如表4-1所示</p><p> 表4-1 變速箱加工工藝從至表 ( 單位: t )</p><p> 4.2 繪制物流強(qiáng)度匯總表</p><p> 根據(jù)產(chǎn)品的工藝過(guò)程和物
24、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4-2之中。 </p><p> 表4-2 物流強(qiáng)度匯總表</p><p> 合并4—3與3—4。物流強(qiáng)度107.1+225.725=332.825</p><p> 4.3劃分物流強(qiáng)度等級(jí)</p><p> 將各作業(yè)單位對(duì)的物流強(qiáng)度按大小排序,自從達(dá)填入物流強(qiáng)度分析
25、表中,根據(jù)物流強(qiáng)度分別劃分物流強(qiáng)度等級(jí)。</p><p> 作業(yè)單位對(duì)或稱(chēng)為物流路線的物流強(qiáng)度等級(jí),應(yīng)按物流路線比例或承擔(dān)的物流量比例來(lái)去確定。針對(duì)變速箱的工藝過(guò)程圖,利用表4-2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4-3,表4-2中未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在固定的物流,因此,物流強(qiáng)度等級(jí)為U級(jí)。</p><p> 表4-3物流強(qiáng)度分析表</p><p
26、> 4.4繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖</p><p> 根據(jù)以上分析,繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表,如圖4-4所示。</p><p> 圖4-4 物流相關(guān)圖</p><p> 五、作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析</p><p> 針對(duì)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5-1所示。根據(jù)表5-1制定變速箱“基準(zhǔn)相互關(guān)系”
27、(見(jiàn)表5-2),在此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖,如圖5-3所示。</p><p> 表5-1 變速箱各作業(yè)單位關(guān)系密切程度理由</p><p> 表5-2作業(yè)單位基準(zhǔn)相互關(guān)系</p><p> 圖5-3 作業(yè)單位非物流相關(guān)圖</p><p> 六、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析</p><p> 從表5-1
28、和表5-3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(guò)程如下:</p><p><b> 6.1選取加權(quán)值</b></p><p> 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(duì)于變速箱廠來(lái)說(shuō),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)
29、值m:n=1:1</p><p> 6.2綜合相互關(guān)系的計(jì)算</p><p> 根據(jù)該廠各作業(yè)單位對(duì)之間物流與非物流關(guān)系等級(jí)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7-1所示。</p><p> 當(dāng)作業(yè)單位數(shù)目為11時(shí),總作業(yè)單位對(duì)數(shù)為:N=11*(11-1)/2=55,式中,N為作業(yè)單位對(duì)數(shù)。</p><p> 因此,表6-
30、1中將有55各作業(yè)單位對(duì),即將有55個(gè)相互關(guān)系</p><p> 表6-1 作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計(jì)算表</p><p> 在表6-1中,綜合關(guān)系分?jǐn)?shù)取值范圍為1——8,按分?jǐn)?shù)排列得出各分?jǐn)?shù)段所占比例如表6-2所示。在此基礎(chǔ)上與表6-3綜合相互關(guān)系密級(jí)程度劃分比例進(jìn)行對(duì)比,若各等級(jí)相差太大,則需要對(duì)表6-1中關(guān)系密切表中的作業(yè)單位對(duì)之間的關(guān)系密切程度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使各等級(jí)比例與表6-
31、3盡量接近。</p><p> 表6-2 綜合相互關(guān)系密級(jí)等級(jí)劃分</p><p> 表6-3 綜合相互關(guān)系密級(jí)與劃分比例</p><p> 6.3建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表</p><p> 將表6-3中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密級(jí)等級(jí),繪制成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖,如圖6-3所示。</p><p>
32、圖6-3 作業(yè)單位非物流相關(guān)圖</p><p><b> 七、工廠總平面布置</b></p><p><b> 7.1綜合接近程度</b></p><p> 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7-1所示。綜合接近程度分?jǐn)?shù)越高,說(shuō)明該作業(yè)單位越應(yīng)該靠近布置圖的中心
33、;分?jǐn)?shù)越低,說(shuō)明該作業(yè)單位應(yīng)該遠(yuǎn)離布置圖的中心,最好處于布置圖的邊緣。因此,布置設(shè)計(jì)應(yīng)該按綜合接近程度分?jǐn)?shù)高低順序進(jìn)行,即按綜合接近程度分?jǐn)?shù)高低順序來(lái)布置作業(yè)單位順序</p><p> 表7-1 綜合接近程度排序表</p><p> 根據(jù)表7-1綜合接近程度排序表使得各作業(yè)單位布置順序依次為:①機(jī)加工車(chē)間 ② 組裝車(chē)間③ 精密車(chē)間④成品庫(kù)⑤設(shè)備維修車(chē)間⑥鍛造車(chē)間⑦原材料庫(kù)⑧半成品庫(kù)⑨鑄
34、造車(chē)間⑩辦公、服務(wù)樓?熱處理車(chē)間</p><p> 7.2作業(yè)單位位置相關(guān)圖</p><p> 在繪制作業(yè)單位位置關(guān)系圖時(shí),作業(yè)單位之間的相互關(guān)系用表7-2所示的連線類(lèi)型來(lái)表示。為了繪圖簡(jiǎn)便,用“○”內(nèi)標(biāo)注號(hào)碼來(lái)表示作業(yè)單位,而不嚴(yán)格地區(qū)分作業(yè)單位性質(zhì)。</p><p> 表7-2 關(guān)系密切表示法</p><p> 選取繪圖比例1:1
35、000 ,繪制單位為mm,變速箱作業(yè)單位面積相關(guān)圖如圖</p><p> 圖7-1變速箱作業(yè)單位面積相關(guān)圖</p><p> 圖7-2變速箱作業(yè)單位面積相關(guān)圖</p><p> 根據(jù)變速箱特點(diǎn),考慮相關(guān)規(guī)定以及各方面的限制條件,得到變速箱平面布置方案如下圖。</p><p> 圖7-3變速箱廠平面布置圖A</p><
36、;p> 圖7-4變速箱廠平面布置圖B</p><p> 八、方案的評(píng)價(jià)與選擇</p><p> 運(yùn)用加權(quán)因素法對(duì)變速箱廠進(jìn)行評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)過(guò)程和評(píng)價(jià)結(jié)果如表8-1</p><p> 表8-1變速箱廠評(píng)價(jià)表</p><p> 由綜合排序可選出B方案為最佳方案,因此選擇B方案為變速箱廠的總體布置方案。</p><
37、p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 楊育主編. 設(shè)施規(guī)劃[M]. 北京:科學(xué)出版社,2010.</p><p> [2] 蔣祖華, 苗瑞,陳友玲,編著. 工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.7</p><p> [3] 蔡啟明,張慶,莊品,編著.基礎(chǔ)工業(yè)工程(第二版)[M].北
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