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1、设施规划与物流分析课程设计说明书姓名：班级：学号：指导教师：日期: 设施规划与物流分析课程设计任务书课程设计题目：变速箱厂总平面布置设计课程设计内容与要求：根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计，编写课程设计报告。主要内容： 基本要素分析。 物流分析。 作业单位非物流相互关系分析。 作业单位综合相互关系分析。 绘制作业单位位置相关图。 绘制作业单位面积相关图。 绘制工厂总平面布置可行方案图（三种方案）。 评价择优，选出最佳的总平面布置方案。要求：1课程设计报告是整个设计工作的总结，是设计成果的书面表述和重要组成部分。课程设计报告应由封面、课程设计任务书、正文及参考文献等组成。
2、正文应包括工厂布置设计各个阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明。课程设计报告采用A4纸打印。2工厂总平面布置图是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，要求采用A4图幅，11000的比例绘制。课程设计成绩： 指导教师：目录一、课程设计的目的和要求- 1 -二、设施规划与物流分析课程设计任务书- 1 -三、产品工艺过程分析- 7 -四、物流分析- 10 -五、作业单位非物流相互关系分析- 12 -六、作业单位综合相互关系分析- 12 -七、工厂总平面布置- 15 -八、方案的评价与选择- 17 -九、参考文献- 17 -十、附录- 17 -一、课程设计的目的和要求 物流工程课程设计是物流工程课程
3、的重要实践性教学环节，是综合运用所学专业知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的是： （1）能正确运用工业工程基本原理及有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行调研分析的方法。 （2）通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。 （3）通过课程设计，培养学生学会如何编写有关技术文件。 （4）通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用所学专业知识分析和解实际技术问题的能力。 二、设施规划与物流分析课程设计任务书课程设计题目：变速箱厂总平面布置设计课程设计内容与要求：原始给定条件： 公司有地16000平
4、方米，厂区南北为200米，东西宽80米，计划建成年产90000套变速箱的生产厂。1、变速箱的结构及有关参数变速箱由19个零件构成，装配图如图所示。每个零件、组件名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中 （一）变速箱的结构的有关参数变速箱由39个零件构成。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表1中。表1 零件明细表工厂名称:变速箱厂共1页产品名称变速箱产品代号110产品年计划90000第1页序列号零件名称零件代号外购材料总计划需求量零件组号形状单件重量/kg说明39垫圈65Mn1800000.00438螺母Q2351800000.01137螺栓Q2352700000.03236
5、销351800000.02235防松垫片Q215900000.01034轴端盖圈q235900000.05033螺栓Q2351800000.02032通气器Q235900000.03031视孔盖Q215900000.05030垫片橡胶瓶 900000.00429机盖H12005400002.50028垫圈65Mn5400000.00127螺母Q2355400000.01626螺栓Q235900000.10325待添加的隐藏文字内容3机座H120090003.00024轴承1800000.45023挡油圈Q2151800000.00422毡封油圈900000.00421键Q275900000.0
6、8020定距环Q235900000.09019密封盖Q235900000.05018可穿透端盖H1150900000.04017调整垫片08F1800000.00416活塞Q235900000.03215垫片橡胶纸900000.00414游标尺900000.05013大齿轮40900001.00012键Q 275900000.08011轴Q275900000.80010轴承1800000.4509螺栓q23521600000.0258端盖H1200900000.0507粘封垫圈羊毛毡900000.0046齿轮轴Q275900001.4005键Q275900000.0404螺栓Q23510800
7、000.0143密封盖Q235900000.0202可穿透端盖HT200900000.0401调整垫片08F1800000.010（二）作业单位划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表所示11个单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能测试、生产管理等各项生产任务。表2作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积备注1原材料库储存钢材、铸件20X30露天2铸造车间铸造12X243热处理车间热处理12X124机加工车间车、铣、钻12X365精密车间精镗磨销12X366标准间、半成品库储存外购件、半成品12X247组装车间组装变速器12X368锻造车间锻造12X249成品库产品
8、储存12X1210办公、服务楼办公室、食堂60X4011设备维护车间机床维修12X24（三）生产工艺过程变速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件采用外购，总的工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能试验、成品储存等阶段。1）零件的制作与外购制作的零件如表所示，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。表3 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量机盖29HT2002500100000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存表4变速箱零件加工工艺过程表
9、产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量25HT2002.9100000机座作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存表5 变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量大齿轮11Q2750.7100000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2锻造车间锻造803机加工车间粗铣、镗、钻804热处理车间参碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表6变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量轴11Q2750.71000
10、00序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、磨、铣803精密车间精车954热处理车间参碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表7变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量齿轮轴6Q2751.3100000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、磨、铣803精密车间精车954热处理车间参碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表8变速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/KG计划年产量年产总质量端盖8HT2000.04100000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料
11、2铸造车间铸造603机加工车间精车804半成品库暂存2）标准件、外购件与半成品暂存产出的零件加工完经过各个车间检验合格后，送入半成品库暂存。外购件与标准件均放在办成品库。3）组装所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品。4）性能测试所有成品都在组装车间进行性能测试，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库房，即不考虑成品组装不了的情况。5）成品储存所有合格变速箱均存放在成品库房等待出厂。三、产品工艺过程分析生产的产品品种的多少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。根据以上已知条件可知，待布置设计的变速箱厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为100000台
12、，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。（一）计算物流量通过对产品加工、组装、检验等各种工种的加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算对每个工艺过程各个工序加工前工件单件重量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表2-26所示。表9 各零件物流量计算产品名称毛重/kg废料/kg铸造废料锻造废料机加工废料精加工废料全年总产量机盖2.4/(0.8*0.8*0.98)=3.8273.827*0.2=0.7653.827*0.8*0.2=0.6123.827*0.8*0.8*0.02=0.0501.427*90000=128430机座2.9/(0.8*0
13、.8*0.98)=4.6244.624*0.2=0.9204.264*0.8*0.2=0.7404.264*0.8*0.8*0.02=0.0551.724*90000=155160大齿轮0.9/(0.8*0.8*0.98)=1.4351.435*0.2=0.2871.435*0.8*0.2=0.2301.435*0.8*0.8*0.02=0.0180.53*90000=47700轴0.7/(0.8*0.95*0.98)=0.9400.940*0.2+0.940*0.8*0.95*0.02=0.2020.940*0.8*0.05=0.1500.24*90000=21600齿轮轴1.3/(0.8*
14、0.95*0.98)=1.7451.745*0.2+1.745*0.8*0.95*0.02=0.3761.745*0.8*0.05*=0.2800.445*90000=40050端盖0.04/(0.6*0.8)=0.0830.083*0.4=0.0330.083*0.6*0.2=0.0100.043*90000=3870(二)绘制各零件的工艺过程图根据各零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程如图2-8至图2-20所示。图中序号分别是：1-原材料库，2-铸造车间，3-锻造车间，4-热处理车间，5-机加工车间，6-精密车间，7-半成品库。 （三） 绘制产品总工艺过程图四、物流分析（一）绘
15、制从至表绘制变速器工艺过程物流从至表，如表表10 工艺过程物流从至表1234567891011合计原材料库铸造车间热处理车机加工 车精密车 间半成品库组装车间锻造车间成品库办公服务设备维护1原材料库287.36 61.65 47.70 396.71 2铸造车间229.19 229.19 3热处理车间119.35 119.35 4机加工车间38.16 276.19 110.26 424.61 5精密车间58.57 277.92 336.49 6半成品库719.91 719.91 7组装车间719.91 719.91 8锻造车间38.16 38.16 9成品库0.00 10办公服务楼0.00 11
16、设备维护车间0.00 合计287.36 96.73 448.35 276.19 388.18 719.91 47.70 719.91 02984.33 （二）绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流江都汇总到物流强度汇总表中。表11物流强度汇总表序号作业单位对物流强度序号作业单位对物流强度11-2287.3684-6110.25921-461.6595-358.568 31-847.7105-6277.918242-4229.194116-7719.907253-4119.35127-9719.907264-338.16138-438.1674-52
17、76.192（三）划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度按大小排列，自大到小填入物流强度分析表中，根据物流强度分布划分物流强度等级。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按照物流路线比例或承担的物流量量比例来确定。针对液压转向器的工艺过程图，利用表2-17中统计的物流量，按 的顺序绘制物流强度分析表2-31.表2-31中未出现的作业单位之间不存在固定的物流，因此，物流强度等级为U级。表12 物流强度分析表序号作业单位对物流强度等级11-2E21-4O31-8O42-4E53-4I64-3O74-5E84-6I95-3O105-6E116-7A127-9A138-4O（四）绘制作业单位物流
18、相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如图8.五、作业单位非物流相互关系分析针对液压转向器生产特点，制定各作业单位间互相关系密切程度理由如表所示。根据表制定液压转向器“基准相互关系”，在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图所示。表13 液压转向器各作业单位关系密切程度理由编号理由编号理由1工作流程的连续性5安全及污染2生产服务6振动、噪声、烟尘3物料搬运7人员关系4管理方便8信息传递表14 基准相互关系字母一对作业单位密切程度的理由A原材料库与铸造车间，机加工车间组装与性能试验室搬运物料的数量、次数以及类似的搬运问题E铸造车间与机加工车间性能实验室和成品库维修和精密车间，组装及性能
19、实验搬运物料的数量和形式不可损坏没有包装的物品服务的频繁和紧急程度I标准件、半成品库和组装机加工和热处理、精密车间设备维修与其他金属加工车间之间办公楼与成品库、半成品库、原材料搬运物料的数量和频数以及类似的搬运问题服务的频繁程度服务的频繁程度不可损坏没有包装的物品服务的频繁和紧急程度O办公楼与设备维修车间办公楼与其他加工车间联系频繁程度管理方便U设备维修与原材料库、半成品库、成品库原材料与半成品、成品库及组装性能实验室技术部门与成品库接触不多、不常联系联系密切程度不大不常联系X办公楼、服务楼与铸造车间、热处理车间精密车间、性能试验室灰尘、噪声、振动、异味、烟尘，搬动六、作业单位综合相互关系分析
20、从图和图 可知，减速器作业单位物流相关与非物流相关关系不一致，为了确定个作业单位之间综合相互关系密切程度，需要个两个表合并再进行分析判断。其合并过程如下：选取加权值加权值的大小反映工厂布置式考虑因素的测重点，对于减速器来说，物流因素（m）影响并不明显大于其他非物流因素（n）的因素，因此，去加权值m：n=1：1.综合相互关系的计算根据该厂个作业单位对之间物流与飞舞列关系等级的高低进行量比，并且加权求和，求出综合相关系表。当作业单位数目为11时，总作业单位对数为p=11*（11-1）/2=55式中，p为作业单位对数。因此，表15中将55个作业单位对，即将由55个相互关系。表15 作业单位对综合关系
21、作业单位对关系等级综合关系物流关系非物流关系分数等级分数等级分数等级1-23E4A7A1-30U1O1U1-41O4A5E1-50U0U0U1-60U0U0U1-70U0U0U1-81O0U1U1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-43E3E6E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U-1X-1X2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-42I2I4I3-51O-1X0U3-60U0U0U3-70U0U0U3-80U-1X-1X3-90U0U0U3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-53E2
22、I5E4-62I1O3I4-70U1O1U4-81O0U1U4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-63E2I5E5-70U0U0U5-80U0U0U5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3I6-74A2I6E6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-80U4A4I7-94A0U4I7-100U1O1U7-110U3E3I8-90U3E3I8-100U1O1U8-110U3E3I9-100U1O1U9-110U0U0U10-110U1O1U在表16中综合关系分数取值范围为-1-8，按分数排列得出个分数段所占比例如表 所
23、示。在此基础之上与表 中推荐的综合相互关系密级程度划分比例尽行对比，若比例等级相差太大，则需要对表 的作业单位对之间的关系觅求程度适当的调整，使个等级比例与表 中推荐的比例尽量相近。表16 综合相互关系密级等级划分总分关系密级作业单位对数百分比（%）7A11.82%5-6E59.09%3-4I814.55%2O59.09%0-1U3156.36%-1X59.09%表17 综合相互关系密级等级与划分比例关系密级符号作业单位对数比例（%）绝对必要靠近A1-3特别重要靠近E2-5重要I3-8一般O5-15不重要U20-85希望不靠近X0-10建立作业单位综合相互关系表将表17的综合相互关系总分转化为
24、关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如图 所示七、工厂总平面布置（一）综合接近程度由于变速箱厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表2-37所示。综合接近程度分数越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心，最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该远离布置图的中心，最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该按照综合接近程度分数高低顺序进行，即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。根据表18综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：1机加工车间，2原材料库，3组装车间，4设备维修车间，5标准件、半成品库，6性能试验，7铸造车间，8精密车间，
25、9成品库，10热处理车间，11办公室、服务楼.表18 作业单位布置顺序作业单位12345678910111A/4I/0E/3I/0I/0I/0I/0I/0O/1I/02A/4I/0E/3X/-1I/0I/0X/-1I/0X/-1O/13I/0I/0I/2I/0I/0I/0X/-1I/0X/-1O/14E/3E/3I/2E/3I/2I/0I/0I/0I/0O/15I/0X/-1I/0E/3E/3I/0I/0I/0I/0I/26I/0I/0I/0I/2E/3E/3I/0I/0O/1I/07I/0I/0I/0I/0/0I/0E/3I/2I/2I/0I/28I/0X/-1X/-1I/0I/0I/0I/
26、2I/2I/0I/29I/0I/0I/0I/0I/0I/0I/2I/2I/0I/010O/1X/-1X/-1I/0I/0O/1I/0I/0I/0I/011I/0O/1O/1O/1I/2I/0I/2I/2I/0I/0综合靠近程度851147994409排序5710162389114（二）作业单位位置相关图在绘制作业单位位置关系图时，作业单位之间的相互关系用表2-38所示的连线类型来表示。为了绘图简便，用“O“内标注号码来表示作业单位，而不用严格的分区作业单位的性质。变速箱厂作业单位位置相关图如图2-25所示。表19 关系密度表示法符号系数值线条数密切程度等级颜色范围A4绝对必要红E3特别重要橘黄
27、I2重要绿O1一般蓝U0不重要不着色X-1-不希望棕XX-2-极不希望黑（三）作业单位面积比例相关图选取绘图比例1：10000，绘制单位为mm，变速器厂作业单位面积相关图，如图 所示（四）作业单位面积相关图的调整八、方案的评价与选择根据加权因素评价方法得出第三个方案为最佳方案，因此选择第三个方案作为减速器总厂的布置方案。九、参考文献【1】邹安全.企业物流工程.北京：中国物质出版社，1995，3【2】蒋祖华.工业工程专业课程设计指导.北京：机械工业出版社，1999，12【3】齐二石.工业工程学. 天津：天津科技出版社，2003，1【4】吴青一.物流学.北京：北京科技大学出版社，1995，【5】朱耀祥.设施规划与物流.北京：机械工业出版社，1992，8 十、附录图13 减速器厂平面布置图一图14 减速器厂平面布置图二图15减速器厂平面布置图三
