1、. .37/37課程設計目錄緒論 HYPERLINK l _Toc320124504 2 HYPERLINK l _Toc320124504 一 設計題目2 HYPERLINK l _Toc320124504 二設計容與要求2 HYPERLINK l _Toc320124504 第一章物流分析9 HYPERLINK l _Toc320124505 1.1生產類型與布置原則9 HYPERLINK l _Toc320124505 1.2產品工藝過程分析9 HYPERLINK l _Toc320124505 1.3自制零件工藝過程圖10 HYPERLINK l _Toc320124505 1.4總工

2、藝過程圖13 HYPERLINK l _Toc320124506 1.5物流分析15 HYPERLINK l _Toc320124507 第二章作業單位相互關系分析20 HYPERLINK l _Toc320124508 2.1 作業單位非物流相關分析20 HYPERLINK l _Toc320124508 2.2非物流作業單位相互關系理由20 HYPERLINK l _Toc320124509 2.3制定液壓轉向器“基準相互關系”表21 HYPERLINK l _Toc320124510 2.4建立非物流作業單位相互關系圖22 HYPERLINK l _Toc320124511 2.5計算作

3、業單位之間的綜合關系，繪制作業單位綜合相互關系表23 HYPERLINK l _Toc320124512 第三章繪制作業單位位置相關圖和面積相關圖26 HYPERLINK l _Toc320124513 3.1作業單位位置相關分析26 HYPERLINK l _Toc320124514 3.2作業單位面積相關圖 PAGEREF _Toc320124514 h 28 HYPERLINK l _Toc320124516 第四章繪制總平面布置可行方案圖 PAGEREF _Toc320124516 h 29 HYPERLINK l _Toc320124517 第五章評價擇優32 HYPERLINK l

4、 _Toc320124518 5.1評價因素的確定32 HYPERLINK l _Toc320124519 5.2確定加權值33 HYPERLINK l _Toc320124520 5.3評價尺度33 HYPERLINK l _Toc320124521 5.4評選方案33 HYPERLINK l _Toc320124522 5.5評價結果分析34 HYPERLINK l _Toc320124517 第六章機加工車間布置設計34 HYPERLINK l _Toc320124517 參考文獻34（備注：以目錄為第一頁）緒論一、設計題目液壓轉向器廠總平面布置設計設計容與要求（1）總平面布置設計1）液

5、壓轉向器廠物流分析；2）液壓轉向器廠作業單位相互關系分析；3）作業單位位置相關圖；4）作業單位面積相關圖；5)液壓轉向器廠總平面布置圖三套；6)評價擇優選出最佳的總平面布置圖。 7)撰寫設計說明書（至少12000字）。機加工車間布置設計 1)設備排序 2)設備流動模式三、原始給定條件當地現有一叉車修理廠，占地面積為16000m2，廠區南北長為200m，東西寬為80m，所處地理位置如圖11所示。該廠職工300人，計劃改建成年產6000套液壓轉向器的生產廠，需要完成工廠總平面布置設計。公路公 路北 圖1待建液壓轉向器廠廠區圖液壓轉向器結構與參數液壓轉向器的基本結構如圖2所示，有22個零、組件構成，

6、每個零組件的名稱、材料、單件重量與年需求量均列于表1中。 表1零件明細表工廠名稱：液壓轉向器廠產品名稱：液壓轉向器產品代號：計劃年產量：6000（套）序號零件：名稱零件：代號自制外購材料總計劃零件量單位重量（kg）說明1連接塊組件2060000.092前蓋HT25060000.903X型密封圈橡膠62000.044擋環2060000.035滑環2060000.036彈簧片65Mn420000.017拔銷65Mn62000.028聯動軸4560000.279閥體HT25060007.0010閥芯4560000.6011閥套2060000.5612隔盤2060000.3213限位柱4560000.

7、0114定子40Cr60001.2015轉子4560000.6016后蓋2060000.8017螺栓45360000.0218O型密封圈橡膠210000.0119限位螺栓4560000.0220油儲塑料280000.0121標牌鋁60000.0122護蓋塑料66000.012作業單位劃分根據液壓轉向器的結構與工藝特點，設立如表2所示的11個作業單位，分別承擔原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產品性能試驗、生產管理與服務等各項生產任務。 表2作業單位建筑物匯總表序號作業單位名稱用途建筑面積（m2）結構形式備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠20302鑄造車間鑄造12243熱處理車間熱處理12124機

8、加工車間車、銑、鉆削18365精密車間精鏜、磨削12366標準件、半成品庫儲存外購件、成品12247組裝車間組裝轉向器12368性能試驗室轉向性能檢驗12129成品庫成品儲存121210辦公、服務樓辦公室、食堂等806011設備維修車間機床維修12243液壓轉向器生產工藝過程液壓轉向器結構比較簡單，因此，生產工藝過程也比較簡單，總的工藝過程可分為：零、組件的制作與外購；半成品暫存、組裝；性能試驗與成品存儲等階段。1）零件的制作與外購 液壓轉向器上的標準件、異型件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協的方法獲得，入廠后由半成品庫保存，其他零件由本廠自制，其工藝過程分別見表315表所示。表中各工

9、序加工前工件重量=該工序加工后工件的重量該工序材料利用率。2）標準件、外購件與半成品暫存 生產出的零、組件經檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協件均存放在半成品庫。3）組裝 所有零件、組件在組裝車間集中組裝成液壓轉向器成品。4）性能測試所有組裝出的液壓轉向器均需進行性能實驗，試驗合格的成品送人成品庫，試驗不合格的返回組裝車間進行修復。一次組裝合格率估計值為80，二次組裝合格率為100。5）產品存儲所有合格液壓轉向器存放在成品庫等待出廠。4自然氣象條件自然氣象等條件按學生所在地的條件加以考慮。表3 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總

10、量(kg)連接塊組件1200.096000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間車、鏜、壓裝553半成品庫暫存 表4 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)前蓋2HT2500.906000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫準備鑄錠2鑄造車間鑄造603機加工車間粗銑、鏜、鉆804精密車間精鏜955半成品庫暫存表5 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)擋環4200.036000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車

11、間車削403半成品庫暫存表6 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)滑環5200.036000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間車削403半成品庫暫存表7 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)聯動器8450.276000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間車、銑403精密車間精磨994半成品庫暫存表8 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)閥體9HT2507.0060

12、00序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫準備鑄錠2鑄造車間鑄造603機加工車間粗銑、鏜704精密車間精鏜905半成品庫暫存表9 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)閥芯10450.606000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間粗車、鉆、銑703熱處理車間熱處理4精密車間精磨995半成品庫暫存表10 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)閥套11200.566000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間車削8

13、03半成品庫暫存表11 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)隔盤12200.32序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間銑、鉆803半成品庫暫存表12 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)限位柱13450.01序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2機加工車間車、鏜703熱處理車間熱處理4精密車間端磨995半成品庫暫存表13 液壓轉向器零件加工工藝過程表 （續）產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)定子1440C

14、r1.206000序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2熱處理車間退火3機加工車間車、鉆、插、銑504熱處理車間調質5精密車間研磨996半成品庫暫存表14 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)轉子15450.60序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原材料庫備料2熱處理車間正火3機加工車間車、銑、鉆704熱處理車間淬火5精密車間研磨996半成品庫暫存表15 液壓轉向器零件加工工藝過程表產品名稱件號材料單位重量（kg）計劃年產量（件）年產總量(kg)后蓋16200.80序號作業單位名稱工序容工序材料利用率（%）1原

15、材料庫備料2機加工車間車、鉆803半成品庫暫存第一章 物流分析1.1生產類型與布置原則 生產的產品品種的多少與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，待布置設計的液壓轉向器廠的產品品種單一，產量較大，其年產量為6000臺，查課程設計指導書表2-5可得，其屬于成批生產中的大批生產，適合于按成組原則布置。 1.2產品的工藝過程設計通過對產品加工、組裝、檢驗等各加工階段與各工藝過程路線的分析，計算每個工藝過程的各工序中加工前工件單件重量與產生的廢料重量，并折算成全年重量，如表1-1所示。表1-1 自制零件工藝過程計算表原材料機加工車間鑄造車間精密車

16、間加工前加工后損耗加工前加工后損耗加工前加工后損耗連接塊組件單件(kg)0.160.090.07全年(kg)960540420前蓋單件(kg)1.19 0.950.24 1.98 1.190.79 0.95 0.90.05 全年(kg)714057001440118807140474057005400300擋環單件(kg)0.0750.030.045全年(kg)450180270滑環單件(kg)0.0750.030.045全年(kg)450180270聯動軸單件(kg)0.68 0.27 0.41 0.27 0.27 0.00 全年(kg)408016202460162016200閥體單件(k

17、g)11.11 7.78 3.33 18.52 11.11 7.41 7.78 7.00 0.78 全年(kg)666604668019980111120666604446046680420004680閥芯單件(kg)0.87 0.61 0.26 0.61 0.60 0.01 全年(kg)5220366015603660360060閥套單件(kg)0.70.560.14全年(kg)42003360840隔盤單件(kg)0.40.320.08全年(kg)24001920480限位柱單件(kg)0.01 0.01 0.00 0.01 0.01 0.00 全年(kg)6060060600定子單件(k

18、g)2.42 1.21 1.21 1.21 1.20 0.01 全年(kg)14520726072607260720060轉子單件(kg)0.87 0.61 0.26 0.61 0.60 0.01 全年(kg)5220366015603660360060后蓋單件(kg)10.80.2全年(kg)6000480012001.3繪制自制零件與液壓轉向器組件的工藝過程圖（單位：kg） 圖1-1 連接塊組件 圖1-32擋環 圖1-3 滑環圖1-4 前蓋 圖1-5 聯動器 圖1-6 閥體 圖1-7 限位柱 圖1-8 定子 圖1-9 閥芯 圖1-10 后蓋 圖1-11 閥套 圖1-12 隔盤 圖1-13

19、轉子1.4總工藝過程圖1.5 物流分析根據物流強度以與工藝過程，畫出初始產品工藝過程表1-2。 表1-2 初始產品工藝過程表作業單位閥體定子前蓋后蓋閥芯轉子序號名稱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk123456原材料庫鑄造機加工熱處理半成品精密加工21211122121122-111-11-1-1-1-1-160.04*6000=3602402.43*6000=145806.39*6000=383401.8*6000=108002.1*6000=126001.23*6000=7380序號閥套隔盤聯動器連接塊擋環滑環限位柱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Dj

20、k流程Djk流程Djk12345611111111111112-11-11.26*6000=75600.72*6000=43200.68*6000=40800.25*6000=15000.105*6000=6300.105*6000=6300.03*6000=180 W360240+4580+8340+800+600+380+7560+320+80+1500+630+630+0=3856603和4,5和6交換順序，可得5和6交換后W的值更大，也就是說流暢度更高，所以5和6順序交換，最終得到較佳的產品工藝過程表1-3。 表1-3 較佳的產品工藝過程表作業單位閥體定子前蓋后蓋閥芯轉子序號名稱流程D

21、jk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk123456原材料庫鑄造機加工熱處理精密加工半成品21211122121122-122-1222222序號閥套隔盤聯動器連接塊擋環滑環限位柱流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk流程Djk12345611111111111112222繪制物流強度從至表1-4和物流強度匯總表1-5表1-4 物流強度從至表 至從1234567891011112540019740238202738003197401464041464054000109805634806767087107391.2815341.67670891011表1-5物

22、流強度匯總表序號作業單位物流強度（kg）11至212540021至31974031至42382042至47380053至419740+14640=3438063至51464074至55400084至61098095至663480106至776708117至876708+15341.6*2= 107391.2128至9 76708 物流強度分析表序號作業單位對（路線）物 流 強 度（單位：10000kg）0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15物流強度等 級11-2A27-8A36-7E48-9E52-4E65-6I74-5I83-4I91-4O101-3O11

23、3-5O124-6O由表1-4和表1-5可得作業單位物流相互關系表（或稱相關圖）表1-6 表1-6 物流相關圖第二章 作業單位相互關系分析2.1作業單位非物流相關分析明確各作業單位的特點：原材料庫、標準件半成品庫、成品庫屬于存儲單位，機加工車間、精密車間、組裝車間、性能試驗室、設備維修車間、鑄造車間、熱處理車間屬于生產單位，辦公、服務樓屬于服務單位。分析其作業特點：原材料庫、機加工車間、精密車間、組裝車間、標準件半成品庫、性能試驗室、設備維修車間屬于無污染作業單位。鑄造車間、熱處理車間屬于有噪聲有污染作業單位。辦公、服務樓屬于服務單位應遠離污染區。設備維修車間應靠近作業部門。2.2 非物流作業

24、單位相互關系理由從物流，工作流程，作業性質相似，使用一樣設備，使用同一場地等一系列因素整理出影響作業單位相互關系的主要因素，并給出理由編碼，如表2-1所示：表 2-1 作業單位相互關系影響因素編號理由1工作流程連續性2生產服務3搬運物流4管理方面5安全與污染6共用設備與輔助動力源7灰塵、噪音、振動8人員聯系2.3 制定液壓轉向器“基準相互關系”表選擇作業單位非物流相互關系影響因素。在評價作業單位非物流相互關系時，首先應制定出“一套基準相互關系”。作業單位之間的相互關系通過對照“基準相互關系”來確定。下表給出的集中混相互關系可供非物流相互關系參考。表2-2 作業單位基準關系表字母一對作業單位密切

25、程度的理由A原材料庫與鑄造車間、機加工車間，組裝與性能測試間,半成品庫與組裝搬運物流的數量和類似的搬運問題E鑄造車間與機加工車間性能實驗室與成品庫精密與修復搬運物流的數量和形式不可損壞沒有包裝的物品服務的頻繁和緊急程度I標準件，半成品庫和組裝機加工和熱處理、精密加工設備維修與其它金屬加工車間辦公樓與成品庫、半成品庫、原材料搬運物流的數量和頻數類似的搬運問題服務的頻繁程度報表的頻繁程度、管理方便O辦公樓與設備維修車間辦公樓與其它加工車間聯系頻繁程度管理方便U設備維修與原材料庫，半成品、成品原材料與半成品庫、成品庫與組裝性能測試技術部門與成品庫接觸不多，不常聯系聯系密切程度不大不常聯系X辦公樓、食

26、堂與鑄造、熱處理鑄造、熱處理與精密、性能測試灰塵、噪聲、振動、異味煙塵、振動2.4建立非物流作業單位相互關系圖調整相互關系等級比例，將最后的作業單位之間的相互關系等級填入作業相互關系表。SLP中將非物流強度轉化成六個等級分別用符號A、E、I、O、U、X其非物流相互關系逐漸減小，作業單位對間的非物流相互關系表如圖2-3所示：表2-3 作業單位相互關系等級劃分比例符號含義說明比例（）A絕對重要25E特別重要310I重要515O一般密切程度1025U不重要4580X負的密切程度不希望接近酌情而定表2-4 作業單位非物流相互關系表作業單位序號1234567891011作業單位序號作業單位名稱原材料庫鑄

27、造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品庫組裝車間性能實驗室成品庫辦公服務樓設備維修車間 1原材料庫A/3O/3O/3UUUUUO/4U2鑄造車間A/3UE/1X/7UUX/7UX/7I/23熱處理車間O/3UI/1UUUX/7UX/7I/24機加工車間O/3E/1I/1I/1O/3UUUO/4I/25精密車間UX/7UI/1E/1UUUO/4I/26半成品庫UUUO/3E/1A/3UUO/4U7組裝車間UUUUUA/3E/1UO/4I/28性能實驗室UX/7X/7UUUE/1E/1E/4U9成品庫UUUUUUUE/1I/4U10辦公服務樓O/4X/7X/7O/4O/4O/4O/4E/4I/4

28、O/411設備維修車間UI/2I/2I/2I/2UUUUO/42.5 計算作業單位之間的綜合關系，繪制作業單位綜合相互關系表當作業單位數目為N時，總的作業單位對數PN（N1）2；對于本廠N=11，P=55，共有91個作業單位對91個作業相互關系。量化物流強度等級和非物流的密切程度等級，加權求和，并劃分關系密級，綜合相互關系的的等級劃分為A、E、I、O、U、X各級別量值逐漸遞減，且各級別對應的單位對數應符合一定的比例，下表2-5給出了綜合相互關系等級計劃分比例：表2-5 綜合相互關系等級計劃分比例物流與非物流的加權值設定為m:n=2：1。綜合相互關系密切程度數量值TRij=mMRij+nNRij

29、表2-6 綜合物流相關等級表單位對序號作業單位對關系密切程度綜合關系物流關系（權值2）非物流關系（權值1）等級分值等級分值分值等級112A4A412A213O1O13O314O1O13O415U0U00U516U0U00U617U0U00U718U0U00U819U0U00U9110U0O11U10111U0U00U1123U0U00U1224E3E39I1325U0X-1-1X1426U0U00U1527U0U00U1628U0X-1-1X1729U0U00U18210U0X-1-1X19211U0I22U2034I2I26O2135O1U02U2236U0U00U2337U0U00U243

30、8U0X-1-1X2539U0U00U26310U0X-1-1X27311U0I22U2845I2I26O2946O1O13O3047U0U00U3148U0U00U3249U0U00U33410U0O11U34411U0I22U3556I2E37I3657U0U00U3758U0U00U3859U0U00U39510U0O11U40511U0I22U4167E3A410E4268U0U00U4369U0U00U44610U0O11U45611U0U00U4678A4E311E4779U0U00U48710U0O11U49711U0I22U5089E3E39I51810U0E33O52811U

31、0U00U53910U0I22U54911U0U00U551011U0O11U*注：量化計算時，一般取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1表3-6 綜合物流相關等級與比例劃分表總分關系等級作業單位對數百分比（%）12A11.8210,11E23.647,9I35.453,6O610.910,1,2U3869.09-1X59.09合計55100第三章 作業單位位置相關圖與面積相關圖3.1作業單位位置相關分析3.1.1作業單位綜合接近程度將最后的作業單位之間的綜合物流相關等級填入作業單位綜合接近程度表3-1。表3-1 作業單位綜合接近程度表單位代號12345678910111AOOUU

32、UUUUU2AUIXUUXUXU3OUOUUUXUXU4OIOOOUUUUU5UXUOIUUUUU6UUUOIEUUUU7UUUUUEEUUU8UXXUUUEIOU9UUUUUUUIUU10UXXUUUUOUU11UUUUUUUUUU接近程度630626642-10排序26917345811103.1.2作業單位位置相關圖 在作業單位位置相關圖中，采用來表示作業單位，用工業工程表識符號來表示作業單位的工作性質與功能，可以用推薦的顏色來繪制作業單位，來表示作業單位的工作性質，以使圖形更直觀。作業單位之間的相互關系用相互之間的連線類型來表示。實線連線表示作業相對位置應該彼此接近，線數越多彼此越接近

33、；而波浪線可以形象化地理解成為彈簧，表示作業單位相對位置應該彼此推開。同樣可以利用表中推薦的顏色來繪制連線，來表示作業單位之間的關系密級，以使圖更直觀。如下表3-2所示。表3-2 作業單位關系等級表示方式關系等級系數值線條數密切程度顏色規關系等級系數值線條數密切程度顏色規A4絕對重要紅U0不重要不著色E3特別重要枯黃X-1不希望棕I2重要綠XX-2、-3極不希望黑O1一般藍3.1.3繪制位置相關圖位置相關圖3-13.2作業單位面積相關圖將各作業單位的占地面積與其建筑物空間幾何形狀結合到作業單位位置相關圖上，就得到了作業單位面積相關圖。面積相關圖3-2 第四章 繪制總平面布置可行方案圖根據液壓轉向器的特點，考慮相關規定以與各方面的限制條件，得到液壓轉向器平面布置三套方案圖。考慮物料搬運方法、建筑特征、道路公共管線布置和綠化布置，進行作業單位面積相關圖調整，得到以下三個布置方案： 方案一 總平面布置圖4-1 方案二 總平面布置圖4-2 方案