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,廠區南北為200m,東西寬80m,該廠預計需要工人300人, 計劃建成年產100000套減速箱的生產廠。2.1 變速箱的結構及有關參數變速箱由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。零件明細表產品名稱1減速箱產品代號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MQ235800000.09019

3、密封蓋MQ235800000.05018可穿透端蓋MHT150800000.04017調整墊片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調整墊片M08F1600000.010.2作業單位劃分根據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、產品、生產管理等各項生產任務。作業單位建筑匯總表序號作業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生產工藝過程變速箱的零件較多，但是大多數零件為標準件。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品名稱件號材料單件質/kg計劃年產年產總質機蓋29HT2CX)2.50080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率（）1原材料庫缶料2鑄造車間鑄造803機加工車間粗疑、鎮、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品名稱件號材料單件質/坨計劃年產年產總質機座25HT200

6、3.00080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率（）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品名稱件號材料單件質n/kg計劃年產量年產總質量大的輪25401.00080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率（%）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品名稱件號材料單件質/kg計劃年產M年產總質軸11Q2750.80080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率（）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品名稱件號材料單件質/kg計劃年產年產總質量齒輪軸6Q275L40080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率（）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品名稱件號材料單件質量/kg計劃年產量年產總質量端差8HT2000.05080000序號作業單位名稱工序內容工序材料利用率（）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、暫存生產出的零件加工完經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、產品一產量分析生產的產品品種的多少及每種產品產量的高低，決定了工廠的生產類型，進 而影響著工廠設備的布置形式。根據以上已知條件可知，待布置設計的變速箱廠 的產品單一，產量較大，其年產為100000臺，屬于大批量生產，適用于按品種 原則布置，宜采用流水線的組織形式。四、產品工藝過程分

9、析4.1 計算物流量通過對產品加工、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生的廢料重量,并根據全年生 產量計算全年物流量。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 繪制產品總工藝過程圖變速箱總的生產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的全過程以及各工 序和個作業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 繪制產品初始工藝過程表為了研究各零件、組建生產過程之間的相互關系，將總工藝過程圖中的產品排列于產品工藝過程表中，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 繪制產品較佳工藝過程圖由初始產品工藝過程表可知，按照現行的工藝順序，存在物流倒流的情況， 為了使物流順流強度W達到最大，可對某些作業單位的順序進行交換。經計算 發現交換作業單位3和作業單位6,可使順流強度達到最大。通過交換調整，得 到調整后的較佳產品工藝過程，如下表所示。作業單位機座機流齒輪軸軸入內輪端褊序 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 繪制從至表根據變速箱較佳產品工藝過程表，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產品的工藝過程和物流從至表，統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單位（對）物流強度/t序號作業單位（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， 根據物流強度分布劃分物流強度等級。作業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、。未出現的作業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繪制作業單位物流相關圖根據以上分析，繪制作業單位物流相關圖:片號作業單位名禰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、作業單位非物流相互關系分析針對變速箱生產特點，制定各作業單位間相互關系密切程度理由如表所示。根據下表建立變速箱“基準相互關系”，在此基準上建立非物流作業單位相互關 系圖。編號理由編號理由1工作流程的連續性5安全及污染2生產服務6振動、噪聲、煙塵3物料搬運7人員聯系4管理方便8信息傳遞字母一對作業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量，次數以及類似 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，組裝搬運物料的數量，次數和形式等 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量，次數和形式等 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、不常聯系 聯系密切程度不大 不常聯系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、作業單位綜合相互關系分析從上圖可知，變速箱廠作業單位物流相關與非物流相互關系不一致。為了確 定個作業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，根據要求取加 權值 m：n=2:l o7.2 綜合相互關系的計算根據該廠各作業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。當作業單位數目為11

21、時，總作業單位對數為：p=ll* （11-1） /2=55,式中，p 為作業單位對數。因此，下表中將有55個作業單位對，即將有55個相互關系。作業單位之間綜合相互關系計算表序號作業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，綜合關系分數取值范圍為(-1, 8),按分數排列得出各分數段 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單位對之間的關系密切程度作適當的調 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單位對數百分比(%)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單位對數比例（）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建立作業單位綜合相互關系表抬作業單位翎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單位之間相互關系數目較多，為繪圖方便，先計算各作業 單位的綜合接近程度，如下表所示。綜合接近程度分數越高，說明該作業單位越 應該靠近布置圖的中心；分數越低，說明改作業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高低順序進行, 即按綜合接近程度分數高低順序來布置作業單位順序。作業單位代號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