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1、辽宁省高等教育自学考试 工业工程 专业课 程 设 计 任 务 书题目: 淄博柴油机厂设施规划与设计内容: 设计说明书一份1. 调研报告 2. 设计说明书 3. 作业单位位置相关图 4. 作业单位面积相关图 5. 平面布置图 设计起止日期: 自 年 月 日起至 年 月 日止姓 名 准考证号 助学单位 指导教师 成 绩 目录前言 -3设施规划与物流分析课程设计任务书-3第一章 调研报告 -4第一节 原始条件 -4第二节 柴油机零件明细表及作业单位汇总-5第三节 柴油机生产工艺过程及各零件加工工艺 -8第二章 设计思路 -17第一节 阶段结构 -17第二节 程序模式 -18第三节 具体思路 -19第
2、三章 设计过程 -19第一节 柴油机的基本要素分析-19第二节 物流分析 -20第三节 作业单位相互关系分析 -28第四节 绘制作业单位位置图 -32第五节 绘制工厂总平面布置可行方案图-36第六节 布置修正 -37第七节 评价优化 -37柴油机厂总平面图 -38结束语 -39参考文献 -39前言工厂布置的方法和技术，一直是工业工程领域不断探索的问题自工业革命以来研究出了许多手工设计、数字分析和图解技术，60年代以来，又发展了计算机辅助工厂布置，在众多的布置方法中，以R缪瑟提出的系统布置设计SLP(Systematic Layout Planning）最为著名，应用十分普遍；这种方法不仅适用于
3、工厂和生产系统设计，还可以用于医院、学校，百货商店、办公楼等设施设计。课程设计是设施规划与设计的重要实践性环节，是综合运用所学专业知识，写成工厂布置设计工作的一次基本训练。本课程设计包括两个阶段：一、是现场调研阶段；二、是工厂布置设计，针对本工厂的实例，本设计完成产品产量分析（PQ分析） 。工艺过程分析，绘制零件的工艺工程过程图，进行作业单位相互关系的分析。绘制作业单位位置相关图，作业单位面积相关图，产生了三套布置方案，最后对布置方案进行自我评价，从中选出一套最优的方案 ，这套方案更加的有利于生产的连续进行和物料搬运的连续性。它运用了以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主的设计方法，采用了一
4、套图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行布置的。 它从产品P和产量Q出发，首先地产品名称进行分析，确定零件的类型，指定各个零件的加工、装配工艺流程，根据工艺流程各个阶段的特点划分出生产车间，并根据生产的需要设计各种职能管理部门及附属生产与生活部门。整个工厂是由生产车间、职能管理部门、附属生产生活部门以及为使生产连续进行而设置的仓储部门这几类作业单位所构成的。最后就形成了工厂总平面布置和车间布置。从物流的效率性，方便性，安全性，道路布置规范性与合理性，管理方便与工作环境安全性，舒适性辅助部分六个方面出发，得出了最佳方案。随着经济全球化的快速发展，国际竞争的激烈程度不断加剧，市场需求的
5、变化日益加快，传统的设计规划面临新的挑战。在新的实际设计规划将呈现进一步柔性化集成化的发展趋势。设施规划与物流分析课程设计任务书姓名： 单位： 地区：沈阳 日期：2006.6.20设计题目：淄博柴油机厂总平面布置设计设计内容与要求：1. 淄博柴油机厂物流分析。2. 淄博柴油机厂作业单位相互关系分析。3. 作业单位位置相关图。4. 作业单位面积相关图。5. 淄博柴油机厂总平面布置图。调研工厂：淄博柴油机厂 指导教师：实习时间：自 年 月 日 主考院校：东北大学 自 年 月 日第一章 调研报告第一节 原始条件淄博柴油机厂是大功率柴油机专业化生产企业，已有 30 多年的柴油机生产历史。企业拥有国内先
6、进水平的柴油机装配 / 试车车间，配套齐全的加工中心和大型进口加工设备，具备年产柴油机 200 万千瓦的生产能力。企业在近十年来主要生产经营指标以平均近 30% 的速度递增的基础上， 2004 年增长幅度达 155%。主导产品为 Z170 、210 、 L250 、 300 系列 220 1765kW柴油机。引进日本先进技术生产的 N330 系列 2207-3310kW 船用柴油机及发电机组。主导产品均通过 ISO9001 质量体系认证，在同类国产柴油机中率先按国际标准通过了氮氧化物排放检测并符合 solas 公约安全要求，多种产品被评为“国家级新产品”、授予国家科技进步奖或被评为行业名牌产品
7、。企业先后获得“中央企业先进集体”、“全国质量效益型先进企业”、“全国设备管理优秀单位”、“中央企业厂务公开先进单位”、“山东省富民兴鲁劳动奖状单位”、“山东省机械工业百强企业”等荣誉称号。由于业务量的增涨,根据企业发展的需要,企业拟在青岛平度的青岛华侨科技园兴建一个分厂，占地面积20万平方米，所处地理位置如图1-1所示。该厂有员工300人，计划建成一个与柴油机总厂相配套的,以生产柴油机铝件为主,装配一部分柴油机为辅的柴油机分厂,计划年产柴油机零件50000套,装配Z170型柴油机1000套的生产厂。第二节 柴油机零件明细表及作业单位汇总一、1、年产柴油机零件50000套。零件明细表见表1-1
8、表1-1 柴油机零件明细表工厂名称:淄博柴油机厂产品名称柴油机计划年产量50000（套）序号零件名称零件代 号自制外构材料总计划需求 量零件图 号形状尺 寸单体重 量 (kg)说明1飞轮壳ZL1045000014.052进气歧管ZL102500003.053进气接管ZL104500001.894节温器盖ZL104500000.495机油冷却盖板ZL102500001.436前油封盖ZL102500000.427后油封盖ZL102500000.238连杆螺栓35CrMoA600000.1 2、每年装配Z170型柴油机1000台。柴油机的各部件 、组合件名称，代号、单件重量及年需求量见列表1-2中
9、 表1-2 部件、组合件明细表工厂名称:淄博柴油机厂共1页产品名称：柴油机产品代号：6110A计划年产量：1000台第1页序号部件、组合件名称代号每台件数（件/台）单件重量（Kg）每台重量（Kg/台）1气缸盖结合组1132013202气缸体结合组121842218423曲轴飞轮结合组14054054活塞连杆结合组62.50615.0365油底壳结合组116166机油管路结合组113137机油泵结合组162628水泵风扇结合组11081089进排气管结合组12842284210输油管路结合组136536511后悬置支架2030612前悬置支架2051013机油滤清器结合组1282814离心滤清器
10、结合组1323215呼吸器结合组1949416冷却器结合组182882817电气装置结合组112212218油泵油嘴结合组112012019机油冷却器结合组155855820压气泵结合组1171721厂牌101501522铆钉400401623螺栓160081.2824垫片16001201925合 计 549.316Kg二、作业单位简述1、作业单位的功能、概况 ： 一个好的企业应该有一个良好的组织结构，每个作业单位承担着明确的任务，作业单位之间既相互独立又相互联系，共同为企业整体的正常运行服务。1）生产车间：直接承担企业的核心工作，是将原材料转化为产品的部门。该厂确定的生产部门有：机加工车间、
11、锻造及热处理车间和装配车间。 2）仓储部门：是企业生产连续进行的保证。该厂确定的仓储部门有：毛坯杂件库（10*10）外协件库、标准件库（20*10）、化学品燃料库（10*10）、自制件成品库（36*6）和柴油机成品库（20*15）。3）检验部门：对柴油机成品检验，试机车间（42*12）。 4）生产辅助部门：有机修车间（42*12）、空气站、热力站（48*9）、变电所（12*8）、车库和停车场（24*12露天）。5）职能管理、生活服务部门：办公室、俱乐部、医务室、食堂合并为办公服务楼（25*15四层），有利于减小占地面积，方便人员联系。 2、建筑面积汇总表 表1-3作业单位建筑面积汇总表 序号作
12、业单位名称用途建筑面积()结构形式备注1毛坯杂件库存放外购的毛坯及杂件(由总厂运来)10*10砖混2外协件标准库存放外购的部件,组合件(由总厂及其它分厂运来)20*10砖混3自制件成品库存放机加工车间的产成品36*6砖混4机加工车间零件的车铣钻镗90*12+42*18跨距6m跨距9m5锻造、热处理车间连杆螺栓的锻造、热处理42*12跨距6m6柴油机装配车间组装柴油机34*30+42*12跨距30m跨距12m7试机车间柴油机加油试运行42*12跨距12m8柴油机成品库柴油机成品储存20*15砖混9化学物品燃料库存放油漆、燃料等化学物品10*10砖混10空气站、热力站为全厂提供空气动力及热力48*
13、9跨距9m11机修车间生产机器设备的维修42*12跨距12m12办公服务楼办公室，俱乐部，医务室，食堂25*15框架四层13变电所提供380v工业用电及220v民用电12*8砖混14车库、停车场停放车辆24*12露天第三节 柴油机厂零件生产工艺过程及装配工艺过程一由于本厂是总厂的一个配套企业,所以其生产有其特殊性。 1生产的铝件及连杆螺栓大都提供给总厂及其他分厂，对于这部分零件可称其为制成品。其余一小部分供本厂装配柴油机使用，这部分零件则称为半成品。2柴油机的装配生产只有少数零件是自制生产，其余由总厂及其它分厂提供部件和组合件。本厂负责组装带有自制零件的组合件，并将各部件和组合件总装成柴油机。
14、进厂的部件、组合件由外协标准库存储，所有的装配工作在柴油机装配车间完成。3试机，所有装配完成的柴油机均需运往试机车间，进行加油（加油量为一升）试运行。试机合格的柴油机包装后送成品库；试机不合格的柴油机返回装配车间进行修复。一次组装合格率为90%，二次装机合格率为100%。二、填写工艺流程卡 工艺过程的绘制及工艺过程的分析正确与否是直接影响到工厂的整体布局，同时零件的加工也必须以工艺和工艺过程图表为依据进行加工。通常用工艺过程和工艺过程图来描述整个工序的关系以及整个生产车间之间的关系。物体从原材料变成成品的过程需要经过不同的操作、储运、搬运等具体的环节。在这些环节中用具体的符号加以表示，通常用五
15、种符号：操作、检验、运输、停滞、储存来表示。物料形态表示符号 表14符号行动类别主要结果操作生产或完成运输移动检验检验停滞干扰储存保存运用以上这些标准符号能直观地表示物料在加工过程中的移动状态，来绘制各零件的工艺过程图。三、零件加工工艺过程表表15零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）飞轮壳ZL1041405500007025序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间车、铣、钻、攻丝、清洗、检查86723自制件成品库储存表16柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）进气歧管ZL1023055
16、00001525序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间铣、钻、划、倒角、攻丝、去毛刺、检查82433自制件成品库储存表17柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）进气接管ZL10418950000945序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间检查、铣、划、钻、去毛刺、检查9223自制件成品库储存表18柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）节温器盖ZL10404950000245序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间检查、铣、钻、
17、去毛刺、锪、检查80333自制件成品库储存表19柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）机油冷却器盖板ZL10214350000715序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间检查、铣、压力试验、钻、镗、攻丝、磨去毛刺、检查76883自制件成品库储存表110柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）前油封座ZL1020425000021序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间铣、钻、铰孔、倒角、车、攻丝、去毛刺、检查753自制件成品库储存表111柴油机零件加工工艺
18、过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）后油封座ZL10202350000115序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间车、钻、攻丝、去毛刺、去尖角、综合检查63893自制件成品库储存表112柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）连杆螺栓35CrMoA01600006序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2锻造、热处理车间下料、锻形、热处理3机加工车间钻、车、铣、磨、去毛刺、攻丝、检查6254自制件成品库储存四、工艺过程设计说明书1主要产品产量的分析（PQ分析）企业生产的产品品种的多少
19、及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。根据柴油机分厂的生产任务分析： 生产任务一：柴油机零件（年产50000套）共8种。其中飞轮壳，进气歧管，进气接管，节温器盖，机油冷却器盖板，前油封座，后油封座，年产量50000件；连杆螺栓年产量60000件。生产类型属于大量生产。按照产品原则布置生产设备。 生产任务二：柴油机的装配（年产1000台）。因为其重量较大，550Kg。生产类型也属于大量生产。2物流分析物流分析是机械制造厂平面布置的基础，只有在进行准确的物流分析后，才能得出合乎需要的布置方案。3产品工艺过程分析生产任务一：生产铝件及连杆螺栓。根据工艺过程表，绘制
20、出各零件的工艺过程图,具体图表如下。表113零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）飞轮壳ZL1041405500007025序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间车、铣、钻、攻丝、清洗、检查86723自制件成品库储存 图1-1 飞轮壳工艺过程图表1-14柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）进气歧管ZL102305500001525序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间铣、钻、划、倒角、攻丝、去毛刺、检查82433自制件成品库储存图1-2进气歧管工艺过程图表
21、1-15柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）进气接管ZL10418950000945序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间检查、铣、划、钻、去毛刺、检查9223自制件成品库储存图1-3进气接管工艺过程图表1-16柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）节温器盖ZL10404950000245序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间检查、铣、钻、去毛刺、锪、检查80333自制件成品库储存图1-4节温器盖工艺过程图表1-17柴油机零件加工工艺过程表产品名称材
22、料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）机油冷却器盖板ZL10214350000715序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间检查、铣、压力试验、钻、镗、攻丝、磨去毛刺、检查76883自制件成品库储存机油冷却器盖板 毛坯 118643043 废料 143 图1-5机油冷却器盖板工艺过程图表1-18柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）前油封座ZL1020425000021序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间铣、钻、铰孔、倒角、车、攻丝、去毛刺、检查753自制件成品库储存前油封座 毛坯 1
23、05643014 废料 042 图1-6前油封座工艺过程图表1-19柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）后油封座ZL10202350000115序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2机加工车间车、钻、攻丝、去毛刺、去尖角、综合检查63893自制件成品库储存后油封座 毛坯 103643013 废料 023 图1-7后油封座工艺过程图表120柴油机零件加工工艺过程表产品名称材料单件重量（Kg）计划年产量（套）年产总量（t）连杆螺栓35CrMoA01600006序号作业单位名称工序内容工序材料利用率1毛坯杂件库备料2锻造、热处理车间下料
24、、锻形、热处理3机加工车间钻、车、铣、磨、去毛刺、攻丝、检查6254自制件成品库储存连杆螺栓 毛坯 10325（0415）5430165（025） 009废料 01 图1-8连杆螺栓工艺过程图生产任务二：装配柴油机需要自制零件的组合件工艺流程图，气缸体结合组总重218.42Kg,其中需要自制的零件有：飞轮壳、前油封座、后油封座。其工艺过程图见图1-9。 341外协件 毛坯（前油封座） 毛坯（后油封座） 毛坯（飞轮壳）1341413 203.72 0.56 036 16.2013 0.14 0.13 2.15废料 废料 废料 0.42 023 14.05 图1-9气缸体结合组工艺过程图218.4
25、2第二章 设计思路第一节 阶段结构系统布置设计采用四个阶段进行：确定位置:工厂的总体位置总体区分：初步规划基本物流模式和总体布局详细布置：确定各作业单位的具体位置实施：编制施工计划，进行施工安装阶段时间第二节 程序模式选择分析寻优1、物流2、作业单位的相互关系3、物流作业单 位相互关系图4、必要面积5、可用面积6、面积相互关系图9、拟定几种布置方案10、评价7、修正条件8、实际制约系统布置设计程序模式输入数据（P、Q、PQ、R、S、T）第三节 具体思路一、柴油机加工工艺从至表二、作业单位相互关系分析三、作业单位位置相互关系分析四、面积的确定五、布置修正六、布置方案的评价与选择第三章 设计过程第
26、一节 柴油机厂的基本要素分析一、产品P-产量Q分析：企业的生产任务是指企业生产的产品品种多少及每种产品产量的多少，它决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。企业的生产任务分析如下：生产任务一：柴油机零件（年产50000套）共8种，其中包括飞轮壳、进气歧管、进气接管、节温器盖、机油冷却器盖板、前油封座和后油封座；连杆螺栓年产量是60000套。这种生产类型属于大量生产。按照产品原则布置生产设备。生产任务二：柴油机的装配（年产1000台）。因为其重量较大，有550Kg。其生产类型也属于大量生产。二、工艺过程R分析不同的生产类型应采用不同的设备布置形式。两项生产任务都属于大量生产。所以采用
27、专用工艺装备，按工艺过程顺序排列设备。三、作业单位的划分一个好的企业应该有一个良好的组织结构，每个作业单位承担着明确的任务，作业单位之间既相互独立又相互联系，共同为企业整体利益服务。1 生产车间，直接承担企业整体核心工作的部门，是将原材料转化为产品的部门。该厂确定的生产部门有机加工车间、锻造及热处理车间和装配车间。由于其生产过程不变，所以厂方面积与原来相同。2 仓储部门，是企业连续生产的保证。该厂确定的仓储部门有毛坯杂件库（10M*10M）、外协件、标准件（20M*10M）、化学品燃料库（10M*10M）、自制件成品库（36M*6M）和柴油机成品库（20M*15M）。3 检验部门，对柴油机成品
28、检验，试机车间（42M*12M）。4 生产辅助部门，有机修车间（42M*12M）、空气站、热力站（48M*9M）、变电所（12M*8M）、车库、停车场（24*12平方米）。5 职能管理，生活服务部门将办公室、俱乐部、医务室、食堂合并办公服务楼（25M*15M），有利于减少占地面积，方便人员联系。第二节 物流分析物流分析是机械制造厂平面布置的基础，只有在进行准确的物流分析后，才能得出合乎需要的布置方案。一、 产品工艺过程分析生产任务一：生产铝件及连杆螺栓。根据工艺过程表，绘制出各零件的工艺过程图。飞轮壳毛坯143162215废料1405图3-1 飞轮壳工艺过程图进气歧管 毛坯 137043065
29、 废料 305 图3-2 进气歧管工艺过程图进气接管毛坯120543016 废料 189 图3-3 进气接管工艺过程图节温器盖 毛坯 106143012 废料 049 图3-4 节温器盖工艺过程图机油冷却器盖板 毛坯 118643043 废料 143 图3-5机油冷却器盖板工艺过程图前油封座 毛坯 105643014 废料 042 图3-6前油封座工艺过程图后油封座 毛坯 103643013 废料 023 图3-7后油封座工艺过程图连杆螺栓 毛坯 10325（0415）5430165（025） 009废料 01 图3-8连杆螺栓工艺过程图生产任务二:装配柴油机需要自制零件的组合件的工艺流程图1. 气缸体结合组，总重218.42Kg，其中需要的自制零件有：飞轮壳、前油封座、后油封座。其工艺过程见图3-9（单位Kg）。 341外协件 毛坯（前油封座） 毛坯（后油封座） 毛坯（飞轮壳） 1341413 203.72 0.56 036
