物流設(shè)施設(shè)計

1、*淖評*蟲學課程設(shè)計說明書專 業(yè)：工業(yè)工程學 號：學生姓名：指導教師:二級減速機廠的設(shè)施布置任務(wù)該廠預計需要工公司有地16000仃，廠區(qū)南北為 200m 東西寬80m人 300 人，計劃建成年產(chǎn) 100000 套變速機的生產(chǎn)廠。減速機的基本結(jié)構(gòu)如圖1圖2所示。請根據(jù)已知條件對二級減速機進行廠址選擇和廠區(qū)布置設(shè)計圖1減速機正視圖24圖2減速機剖視圖減速機廠址選擇天津，是中國的第三大城市，直轄市，中國， 、國際港口城市和生 態(tài)城市，。天津位于環(huán)渤海經(jīng)濟圈的中心，是中國北方最大的沿海開放城 市、近代北方最早對外開放的沿海城市之一。天津是中國近代工業(yè)的發(fā)源 地。天津被譽為“中國經(jīng)濟第三增長極” 。經(jīng)過

2、調(diào)查和分析，我們選定天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)逸仙科學工業(yè)園為減 速機廠的廠址地點。天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)是 1984 年國務(wù)院批準成立的首 批國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)之一，是天津濱海新區(qū)的中心。項目審批權(quán)限為 3000 萬美元，現(xiàn)有外資企業(yè) 3400 家左右，享有中央政府給予的優(yōu)惠政策， 園區(qū)規(guī)劃面積 33 平方公里，擁有 3 個小區(qū)：西青微電子工業(yè)園，武清逸 仙科學工業(yè)園，漢沽化學工業(yè)園。逸仙科學工業(yè)園始建于 1993 年，并于 1996年經(jīng)天津市人民政府批準， 隸屬于國家級開發(fā)區(qū)天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，由天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管 委會進行統(tǒng)一管理。規(guī)劃面積 10 平方公里，是以吸收國內(nèi)外投資發(fā)展高 新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為

3、主的工業(yè)園區(qū)。區(qū)內(nèi)企業(yè)享受天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的產(chǎn)業(yè)及 稅收等各項優(yōu)惠政策。逸仙科學工業(yè)園地處環(huán)渤海經(jīng)濟圈的中心，背靠北京，依托天津，處 在中國北方外向度最高和經(jīng)濟最發(fā)達的區(qū)域內(nèi)交通非常便利， 其中周圍高速公路有京津塘高速公路、 京滬高速公路、 津保高速公路、京沈高速公路、京石高速公路、京開高速公路、唐津高速 公路、 津濱高速公路等， 鐵路交通方面有京山鐵路、 京滬鐵路、 京九鐵路、 津薊鐵路等，天津濱海國際機場和天津港讓此地區(qū)的空運、海運也非常便 利。區(qū)內(nèi)土地已實現(xiàn)九通一平，即：道路、通電、通水、排水、供熱、燃氣、通信、INTERNE傳線、衛(wèi)星電視和土地平整。綜合以上條件，我們認為選擇天津經(jīng)濟

4、技術(shù)開發(fā)區(qū)逸仙科學工業(yè)園作 為二級減速機的廠址。二 減速機廠的廠區(qū)布置（一）原始給定條件1 減速機的有關(guān)參數(shù)減速機由 26 個零件以及組件構(gòu)成，每個零件、組件的名稱、材料、 單件重量及年需求均列于表 1 中。（數(shù)據(jù)為自行計算所得）表1減速機明細表工廠名稱：減速機廠產(chǎn)品名稱減速機產(chǎn)品代號118計劃年產(chǎn)量100000序號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件 圖 號形狀單件重量/kg說明1機座VHT2001000002機蓋VHT2001000003墊片V橡膠10000紙04標牌V鋁1000005銷V352000006墊圈V65Mn2000007銷V352000008墊圈V65Mn200000

5、9螺栓VQ235100000010螺母VQ235100000011墊圈V65Mn100000012螺栓VQ23580000013螺母VQ23580000014墊圈V65Mn80000015銷V3530000016游標尺V鋁10000017螺塞VQ23510000018墊片V橡膠10000紙019主動軸VQ27510000020齒輪軸VQ27510000021從動軸VQ27510000022大齒輪V4010000023小齒輪V4010000024端蓋VHT20010000025鍵VQ27520000026鍵VQ2751000002作業(yè)單位劃分根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)及工藝特點， 設(shè)立如表2所示的11個作

6、業(yè)單位，分 別承擔原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能實驗、生產(chǎn)管 理與服務(wù)等各項生產(chǎn)任務(wù)。表2作業(yè)單位建筑匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面 積/仃結(jié)構(gòu)形式備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠30X 30露天2鑄造車間鑄造25X 303熱處理車間熱處理20X 204機加工車間車、銑、鉆削30X 305精密車間精鏜、磨削35X 356標準件、半成品庫儲存外購件、半成品25X 257組件車間組裝減速機20X 308性能車間減速機性能檢驗15X 209成品庫成品儲存12X 1210辦公、服務(wù)樓辦公室、食堂、宿舍等80X 6011設(shè)備維修車間機床維修20X 303減速機生產(chǎn)工藝過程減速機結(jié)構(gòu)比較簡單

7、，因此生產(chǎn)工藝過程也比較簡單，總的過程可分為零、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(1)零件的制作與外購減速機上的標準件、異形件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、 外協(xié)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3表10。表3機座加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量機座1HT200100000500000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803機加工車間粗銑，鏜，鉆804精密車間精銑，鏜985半成品庫暫存表4機蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量

8、機蓋2HT200100000400000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803機加工車間粗銑，鏜，鉆804精密車間精銑，鏜985半成品庫暫存表5主動軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量主動軸19Q275100000100000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機加工車間粗車，磨訂銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存表6齒輪軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量齒輪軸20Q275100000160000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率（

9、%1原材料庫備料2機加工車間粗車，磨訂銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存表7從動軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量從動軸21Q275100000300000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機加工車間粗車，磨訂銑803精密車間精車954熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨986半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量大齒輪2240100000150000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803機加工車間粗銑，插齒，鉆804熱處理車間滲碳淬火5機

10、加工車間磨986半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量小齒輪2340100000100000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803機加工車間粗銑，插齒，鉆804熱處理車間滲碳淬火5機加工車間磨98半成品庫暫存產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質(zhì)量主動軸24HT20010000010000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603機加工車間精車80(2)標準件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標 準件和外協(xié)件均存放在半成品庫。組裝所有零件、組件在

11、組裝車間集中組裝成減速機成品。(4)性能測試所有組裝出的減速機均需進行性能實驗， 試驗合格的成品送入成品庫， 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） 所有合格減速機存放在成品庫等待出廠。（ 二 ） 產(chǎn)品產(chǎn)量分析生產(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 型，進而影響著工廠設(shè)備的布置形式。根據(jù)以上已知條件可知，待布置設(shè) 計的減速機廠的產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，其年產(chǎn)量為 100000 臺，屬于 大批量生產(chǎn)，適合于按產(chǎn)品原則布置，宜采用流水線的組織形式。（三） 產(chǎn)品工藝過程分析1 計算物流量通過對產(chǎn)品、 組裝、檢驗等各種加

12、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(chǎn)生的廢料重量，并根據(jù)全年生產(chǎn)量計算全年物流量。具體計算過程如表11 所示表11各零件物流量計算產(chǎn)品名稱毛重/kg廢料/kg鑄造廢料機加工廢料精加工廢料全年總質(zhì)量機座5/ (XX)=X =XX =XXX =X100000=297200機蓋4/ (XX)=X =XX =XXX =X100000=237800主動軸1/ (XX)=X +XXXXX =X100000=34300齒輪軸(XX)=X +XXXXX =X100000=54800從動軸3/ (XX)=X +XXXXX =X100000=102800大齒輪(XX)=X

13、 =XX +XXX =X100000=89200小齒輪1/ (XX)=X =XX +XXX =X100000=59400X端蓋(X)=X =XX =100000=108002繪制各零件的工藝過程圖根據(jù)各零件的加工工藝過程與物流量，繪制各零件的工藝過程如圖3圖10所示。圖中序號分別是：1 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半成品庫。3繪制產(chǎn)品總工藝流程圖減速機總的生產(chǎn)過程可分為零件加工階段-總裝階段-性能試驗階 段，所有零件、組件在組裝車間集中組裝。將減速機所有工藝過程匯總在 一張圖中，得到減速機的所有工藝過程圖如圖9所示。該圖清楚地表示出減速機生產(chǎn)的全過程以及各

14、工序和各作業(yè)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(chǔ)。原材料7.972原材料5.1026.378一| 1.594廢料一 1.276廢料5.1021.2761 r廢料_| 0.102廢料4.0821.0201廢料I 0.082廢料5.0004.000圖3機座物流量圖4機蓋物流量圖5主動軸物流量圖6齒輪軸物流量圖7從動軸物流量圖8小齒輪物流量圖8 端蓋流程圖圖 6 大齒輪流程圖圖9減速機總工藝過程圖（單位：kg）注：裝配順序為：機座T主動軸T齒輪軸（鍵）T小齒輪T從動軸（鍵）T大齒輪T機蓋T端蓋T外購件（游標尺、墊 片、螺塞、墊片、標牌、銷、墊圈、螺栓、螺母）4繪制產(chǎn)品初始工藝過

15、程表為了研究各零件、組件生產(chǎn)過程之間的相互關(guān)系，將總工藝過程圖中 的產(chǎn)品按照物流強度大小順序，由左到右排列于產(chǎn)品工藝過程表中，即最 左邊的產(chǎn)品物流強度最大，由左到右物流強度逐漸遞減，這樣得到減速機 初始工藝過程表如表12所示。表12初始產(chǎn)品工藝過程圖13所示。由初始產(chǎn)品工藝過程表 12可知，按照現(xiàn)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(yè)單位的順序進 行交換。經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)作業(yè)單位順序為 12宀4宀5宀3時，可使順流強度達到最大。通過交換調(diào)整，得到調(diào)整后的較佳產(chǎn)品工藝過程如表表 13 較佳產(chǎn)品工藝過程表刀 DjkW28022002561210192661017

16、73110110137082570064612047431W（四）物流分析1繪制從至表根據(jù)減速機較佳產(chǎn)品工藝過程表 13,繪制出減速機工藝過程物流從至 表，如表14所示。2繪制物流強度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表，統(tǒng)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15之中。表14減速機加工工藝從至表（單位:t ）從123456789合計原材料庫鑄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1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間18005精密車間6半成品庫7組裝車間8性能實驗室9成品庫合計1800編制（日期）審核（日期）表15物流強度匯總表序作業(yè)單位

17、對（路物流強度/t序作業(yè)單位對（路物流強度/t號線）號線）11-264-621-475-632-486-743-697-854-5108-93劃分物流強度等級將各作業(yè)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(jù)物流強度分布劃分物流強度等級。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級，應(yīng)按物流路線比例或承擔的物流量比例來確定。針對減速機的工藝過程圖，利用表15中統(tǒng)計的物流量，按由小到大的順序繪制物流強度分析表16。表16中未出現(xiàn)的作表16物流強度分析表序號作業(yè)單位對（路線）400800| 1200600|2000物流強度等級17-8A26-7A38-9E41-2E52-4I63-6

18、I74-5I81-4OUUIUUUUUUUIUUOUUUOOUUUUUUUUAUUUUUUUUAUUUUUUEUUUUUUUUE U95-6O104-6O4繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖，如圖10所示作業(yè)單位名稱原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品車間組裝車間性能實驗室成品庫辦公、服務(wù)樓設(shè)備維修車間圖10作業(yè)單位物流相關(guān)圖（五）作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析針對減速機的生產(chǎn)特點，制定各作業(yè)單位間相互關(guān)系密切程度理由如 表17所示。表17減速機各作業(yè)單位關(guān)系密切程度理由編號理由編號理由1工作流程的連續(xù)性5安全及污染2生產(chǎn)服務(wù)6振動、噪聲、煙塵3物料搬運7人員

19、聯(lián)系4管理方便8信息傳遞根據(jù)表17制定減速機“基準相互關(guān)系”，如表18所示表18基準相互關(guān)系字母作業(yè)單位對密切程度理由組裝車間與性能實驗室A原材料庫與鑄造車間搬運物料的數(shù)量、次數(shù)以及類似的搬運問題半成品庫與組裝車間原材料庫與制造車間搬運的數(shù)量和形式鑄造車間與機加工車間不可損壞還沒有包裝的E性能實驗室與成品庫物品維修和精密車間、組裝車間及性能實服務(wù)的頻繁和緊急程度驗室機加工與熱處理、精密車間搬運物流的數(shù)量和頻數(shù)以及類似的搬運問題I設(shè)備維修與其他金屬加工車間之間服務(wù)的頻繁程度辦公樓與成品庫、半成品庫、原材料報表運送方便、管理方便O辦公樓與設(shè)備維修車間辦公樓與其他加工車間聯(lián)系頻繁程度管理方便U設(shè)備維

20、修與原材料庫、半成品庫、成品庫原材料庫與半成品、成品庫及組裝性 能實驗室技術(shù)部門與成品庫接觸不多、不常聯(lián)系聯(lián)系密切程度不大X辦公樓、服務(wù)樓與鑄造車間、熱處理車間、精密車間、性能實驗室灰塵、噪聲、振動、異味、 煙塵11所示在表17-18的基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖，如圖A/1U/1X/6UX/5UU/3UUU0/1UX/6U/3UX/5U1/8UUUX/UA/3UUX/51/20/4U/20/4A/1U1/2U/8E/20/4E/1U0/4E/20/8E/30/70/1UE/3原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品車間組裝車間性能實驗室成品庫辦公、服務(wù)樓設(shè)備維修車間圖11作業(yè)

21、單位非物流相關(guān)圖（六）作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從圖10和圖11可知，減速機廠作業(yè)單位物流相關(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 并后再進行分析判斷。其合并過程如下：1選取加權(quán)值加權(quán)值的大小反映工廠布置時考慮因素的側(cè)重點，對于減速機來說,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，取 加權(quán)值m： n=1:1。2綜合相互關(guān)系的計算根據(jù)該廠各作業(yè)單位對之間物流與非物流關(guān)系等級的高低進行量化,并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系如表19所示。當作業(yè)單位數(shù)目為11時，總作業(yè)單位對數(shù)為：P=11（11 1） =552式中，p為作業(yè)單位對數(shù)。因此，表

22、19中將有55個作業(yè)單位對，即將有 55個相互關(guān)系。表19作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計算表作業(yè)單位對關(guān)系密度綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：1非物流關(guān)系加權(quán)值：1分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級1-23E3E6E1-30U1O1U1-41O4A5E1-50U0U0U1-60U0U0U1-70U0U0U1-80U0U0U1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-42I3E5E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U-1X-1X2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-40U2I2O3-50U-1X-1X3-62I0U2O3-

23、70U0U0U3-80U-1X-1X3-90U0U0U3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-52I2I4I4-61O1O2O4-70U0U0U關(guān)系密級作業(yè)單位對物流關(guān)系加權(quán)非物流關(guān)系加權(quán)綜合關(guān)系值:1值:1分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級4-80U0U0U4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-61O2I3I5-70U0U0U5-80U0U0U5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3I6-74A4A8A6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-84A4A8A7-90U0U0U7-100U1O1U7-110U3E3I8

24、-93E3E6E8-100U1O1U8-110U3E3I9-100U1O1U9-110U0U0U10-110U1O1U3劃分關(guān)系密級在表19中，綜合關(guān)系分數(shù)取值范圍為-18,按分數(shù)排列得出各分數(shù)段所 占比例如表20所示。在此基礎(chǔ)上與表21中推薦的綜合相互關(guān)系密級程度 劃分比例進行對比，發(fā)現(xiàn)各等級相差不大，因此不需要對表20中作業(yè)單位對之間的關(guān)系密切程度作調(diào)整。表20綜合相互關(guān)系密級等級劃分總分關(guān)系密級作業(yè)單位對數(shù)百分比（%8A256E434I52O801U30-1X6表21綜合相互關(guān)系密級與劃分比例關(guān)系密級符號作業(yè)單位對數(shù)比例（%絕對必要靠近A13特別重要靠近E25重要I38一般O515不重要

25、U20 85不希望靠近X0104建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表將表19中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密級等級，繪制成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表，如圖12所示EUUEEUOXUXUUOIUUOUXUIUXUOUUUXUOAUUXOUUUOAUUOUIEUIUUU作業(yè)單位名稱原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間 精密車間半成品車間組裝車間性能實驗室 成品庫辦公、服務(wù)樓設(shè)備維修車間圖12作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖（七）工廠總平面布置1綜合接近程度由于減速機廠作業(yè)單位之間相互關(guān)系數(shù)目較多，為了繪圖方便，先計算各作業(yè)單位的綜合接近程度，如表 22所示。表22綜合接近程度排序圖作業(yè)單位序號1234567891011E

26、/E/0/13U/3U/U/U/U/U/1U/E/E/X/X/X/0/23U/3-1U/U/-1U/-110/X/0/X/X/0/3U/U/1-11U/-1U/-11E/E/0/I/0/0/433121U/U/U/U/15U/X/X/I/I/U/U/U/U/I/-1-12220/0/I/A/0/6U/U/1124U/U/1U/AA/I/7U/U/U/U/U/4A4U/U/2X/X/A/E/I/8U/-1-1U/U/U/4J3U/2E/9U/U/U/U/U/U/U/3U/U/0/X/X/0/101-1-1U/U/1U/U/U/U/0/0/0/I/I/I/11U/1112U/22U/U/綜合接近程7401149107309度排序5710183269114綜合接近程度越高。說明該作業(yè)單位越應(yīng)該靠近布置圖的中心；分數(shù)越低，說明該作業(yè)單位應(yīng)該遠離