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1、设计说明书姓 名总考号东 北 大 学第二部分：沈阳减速机厂总平面布置设计说明书一、 前言沈阳减速机厂于上世纪50年代建于沈阳市铁西区。当时是按照原苏联标准进行厂区规划设计，全厂划分为机加工装配区、备料区、动力区、仓库设施区、厂前区等。厂区环境条件一般，各区功能明确，可以满足计划经济体制下的“推动式”生产。但对于21世纪的市场经济“拉动式”生产来说，原厂区规划已经阻碍了工厂的进一步发展，不能满足工艺流程和物流合理化的要求。本次利用铁西区重新规划，工厂整体搬迁的机会，在沈阳经济技术开发区运用系统布置设计（SLP）原则，对工厂重新规划设计，重新确定各作业单位的位置，使其满足工艺流程和物流合理化的要求
2、。同时为生产创造更舒适、安全的环境，减少污染，降低生产成本，提高企业的市场竞争力。二、 基本要素分析1、产品（P）分析本厂主要产品为齿轮减速机，其工作原理是：电动机带动高速轴（输入轴）转动，通过齿轮传动减速，在低速轴输出，以达到降低转速增加扭矩的目的。以ZD型圆柱齿轮减速机为例，其基本零件明细表如表2-1所示。表2-1 零件明细表工厂名称：沈阳减速机厂共1页产品名称ZD型圆柱齿轮减速机计划年产量4000台第1页序号零件名称自制外购材料总计划需求量单件重量（kg）备注1视孔盖HT1504000121.2.2垫片石棉橡胶纸400000121.2.3机盖HT2004000584机体HT2004000
3、855油杯组件40000056油尺套组件4000027低速轴454000318透盖1HT1504000169垫片1石棉橡胶纸8000001510闷盖1HT15040001811高速轴35SiMn40003812甩油环Q235-A400000213挡油环Q235-A400000314透盖2HT15040001615垫片2石棉橡胶纸8000001516闷盖2HT15040001817定距环454000002518甩油盘Q235-A40000219齿轮35SiMn4000242产量（Q）分析 本厂的减速机品种多样，按市场需求不同，其各种类型的产量也不同，但基本结构相同，只是型号与重量不同。原始产量如
4、表2-2。表2-2 8种减速机的产量及重量表产 品 名 称产品编号年产数量（台）每台重量（kg）年产重量（kg）ZD型圆柱齿轮减速机ch1400035140000ZL型圆柱齿轮减速机ch2280037103600ZS型圆柱齿轮减速机ch3300040120000一级圆柱齿轮减速机ch426002770200ZHD型圆弧圆柱齿轮减速机ch520003366000二级圆柱齿轮减速机ch6350032112000LJC型二级圆柱齿轮减速机ch7240042100800同轴式二级圆柱齿轮减速机ch8300037111000故选择年产量最大的ZD型圆柱齿轮减速机为代表产品，其它7种产品为被代表产品。计算
5、折合纲领如下：Q=aQx式中 Qx被代表产品的数量Q折合为代表产品的当量数a折合系数 折合系数a一般由三个系数组成，即a = a1 a2 a3a1为重量折合系数可用下式计算a1=（Wx/W）2/3式中W代表产品的单台重量Wx被代表产品的单台重量a2为成批性折合系数。以n和nx分别表示代表产品与被代表产品的数量，则a2可按表2-3查得。表2-3 成批性折合系数n/nx0.5 1.0 2.0 4.0 7.0 10.0a20.97 1.0 1.12 1.22 1.31 1.37注：1n/nx一般不小于0.5，不大于10。2其它n/nx的a2值可用插入法求出。a3为其复杂性折合系数。复杂性是指制造精度
6、和产品机构的复杂程度。该系数一般根据产品图样及技术要求凭经验确定。 被代表产品的折合产量的计算结果见表2-4。 表2-4 7种被代表产品的折合产量产品编号重量折合系数折量折合系数复杂性折合系数a3总系数a=a1a2a3折合产量（Wx/W）2/3a1n/nxa2ch2（37/35）2/31.041.421.051.001.093052ch3（40/35）2/31.091.331.041.051.193570ch4（27/35）2/30.841.541.060.980.872262ch5（33/35）2/30.962.001.121.031.112220ch6（32/35）2/30.941.141
7、.021.020.983430ch7（42/35）2/31.131.671.081.061.293096ch8（37/35）2/31.041.331.041.021.103300合计24930表2-5 生产类型划分生产类型年 产 量大量生产成 批 生 产单件生产大 批中 批小 批重型零件1000300-1000100-3005-1005000500-5000200-50010-200500005000-50000500-5000100-500100折合年产量为24930台，由表2-5知该厂的生产属于中型大量生产类型。3生产路线及工艺过程（R）分析根据减速机的结构及工艺特点，该厂设立如表2-6所
8、示的14个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热加工处理、机加工与装配、生产管理与服务等各项生产和服务任务。表2-6 作业单位明细表序号作业单位名称用途建筑面积m2结构形式1原材料库储存原材料18*42砖混2铸造车间铸造30*18框架3锻造车间锻造30*12框架4机加车间机械加工30*36框架5热处理车间热处理18*30框架6标件、半成品库储存标件、半成品18*30砖混7装配车间成品装配24*30框架8喷漆车间喷漆18*30框架9成品库存放成品18*30砖混10机修车间设备维修18*24框架11车库存车6*12露天12锅炉房供水、供暖6*12砖混13变电所转换电压、控电12*6砖混14办公服务
9、楼办公服务30*18砖混根据现场调研资料，ZD型圆柱齿轮减速机自制零件的工艺过程如表2-7至表2-14，并据此得出各自制零件的工艺过程图及减速机总装配工艺过程图，如图2-1至图2-8及图2-9。表2-7 机盖加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）机盖3HT20058400023200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铸造车间铸造成型（人时工效）703机加车间刨、铣、镗、钻754装配车间装配 机盖 HT200 11.04 7.73 5.83 3.31（单位：kg） 1.93图2-1 机盖工艺过程图表2-8 机体加工工艺过程表零件
10、名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）机体4HT20085400034000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铸造车间铸造成型（人时工效）753机加车间刨、铣、镗、钻704装配车间装配 机体 HT200 16.19 12.14 8.5 4.05（单位：kg） 3.64图2-2 机体工艺过程图表2-9 低速轴加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）低速轴74531400012400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机加车间车、铣703热处理车间调质4机加车间刨、铣、镗、钻905装配
11、车间装配 低速轴 45 4.92 3.44 3.1 （单位：kg） 0.34 1.48图2-3 低速轴工艺过程图表2-10 高速轴加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）高速轴1135SiMn38400015200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763机加车间车、铣、滚齿704热处理车间淬火、齿面热处理5机加车间磨956装配车间装配 高速轴 35SiMn 7.51 5.71 4 1.83.8 （单位：kg） 0.2 1.71图2-4 高速轴工艺过程图表2-11 甩油环加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计
12、划年产量（件）年产总重量（kg）甩油环12Q235-A002400080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机加车间车603半成品库暂存 甩油环 Q235-A 0.033 0.02 0.013（单位：kg） 图2-5 甩油环工艺过程图表2-12 定距环加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）定距环174500254000100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机加车间车、钻623热处理车间调质4机加车间磨985半成品库暂存 定距环 45 0.04 0.026 0.025 0.014（单位：kg） 0.01
13、图2-6 定距环工艺过程图 表2-13 甩油环加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）甩油盘18Q235-A024000800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机加车间车703半成品库暂存 甩油盘 Q235-A 0.29 0.2 0.09（单位：kg） 图2-7 甩油盘工艺过程图表2-14 齿轮加工工艺过程表零件名称件号材料单件重量（kg）计划年产量（件）年产总重量（kg）齿轮1935SiMn2440009600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机加车间车、插、滚齿704热处理车间淬火
14、、齿面热处理5机加车间磨956装配车间装配 齿轮 35SiMn 4.51 3.61 2.53 0.92.4 （单位：kg） 0.213 1.08图2-8 齿轮工艺过程图4辅助服务部门（S）分析根据本厂主要生产部门及工艺流程需要，应设立以下辅助生产部门及服务部门：l 机修车间l 车库l 锅炉房l 变电所l 办公服务楼这些部门是生产的支持系统，在某种意义上加强了生产能力。有时，辅助部门的总面积大于生产部门所占的面积，所以必须给与足够的重视。三、 物流分析1 物流关强度等级所谓物流指有形或无形物质资料的物理性的流转过程。具体指包装、装卸、搬运、保管和通信等活动。一个生产作业从原材料的采购进厂开始，经
15、过一道道工序加工成半成品，然后组装成成品，运至成品库存放或运至用户，自始至终都离不开物料的流动。根据装配工艺过程图2-9统计出存在物料搬运的各作业单位对之间的物流量汇总表，统一用重量来统计物流强度，如表2-15表2-15 物流强度汇总表序号作业单位对（路线）物流强度序号作业单位对（路线）物流强度11227237460.24521312.0284723.63145.2839678.56742419.87107832.1675349.32118932.16764519.992将表2-15中各作业单位对之间的物流量按物流强度大小排序，绘制成表2-16所示的物流强度分析表，进行物流分析，划分物流强度等
16、级。表2-15和表2-16中未出现的作业单位对不存在固定的物流，因此物流强度等级定为U级。由于直接分析大量物流数据比较困难，而且也不必要。所以SLP中将物流强度转化成5个等级，分别用符号A、E、I、O、U表示，其物流强度逐渐减小，如表2-17所示。根据表2-15和表2-16算出物流路线比例，承担物流量比例，详细数据见表2-17。表2-16物流强度分析表序号作业单位对（路线）物 流 强 度物流强度等级178A289A312E447E545E624E713I834I967I1014O1146-O表2-17 物流强度等级划分表物流强度等级符号物流路线比例承担物流量比例超高物流强度A18.18%33.
17、8%特高物流强度E36.36%47.6%较大物流强度I27.28%15.7%一般物流强度O18.18%2.9%可忽略搬运U2 物流相关表为了能够简单明了地表示作业单位之间物流的相互关系，依照从至表结构绘制一种作业单位之间物流相互关系表，称之为原始物流相关表。如表2-18所示。在表2-18中，不区分物料移动的起始与终止作业单位，在行与列的相交方格中填入行作业单位与列作业单位之间的物流强度等级。因为行作业单位与列作业单位排列顺序相同，所以得到的是右上三角矩阵表格与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，舍掉多余的左下三角矩阵表格，将右上三角矩阵表格变形，就得到了SLP中著名的物流相关表。如表2-19所示。
18、表2-18 原始物流相关表序 号1234567891011121314序号作 业单 位名 称原材料库铸造车间锻造车间机加车间热处理半成品装配车间喷漆车间成品库机修车间车库锅炉房变电所办公楼1原材料库EIOUUUUUUUUUU2铸造车间EUEUUUUUUUUUU3锻造车间IUIUUUUUUUUUU4机加车间OEIEOEUUUUUUU5热处理UUUEUUUUUUUUU6成品库UUUOUIUUUUUUU7装配车间UUUEUIAUUUUUU8喷漆车间UUUUUUAAUUUUU9成品库UUUUUUUAUUUUU10机修车间UUUUUUUUUUUUU11车库UUUUUUUUUUUUU12锅炉房UUUUUU
19、UUUUUUU13变电所UUUUUUUUUUUUU14办公服务楼UUUUUUUUUUUUU表2-19 作业单位物流相关表四、 非物流分析当物流状况对企业的生产有重大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据。但是，也不能忽视非物流因素的影响，尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就应不依赖于物流分析，而应当考虑其它因素对各作业单位相互关系的影响。在评价作业单位相互关系时，首先制定出一套“基准相互关系”，其它作业单位之间的相互关系通过对照来确定。表2-10 基准相互关系表代 号作 业 单 位 对密 切 理 由A装配车间和喷漆车间物料搬运质量和数量、工件流程的连续性喷漆车间和成品库E原
20、材料库和铸造车间物料搬运量机加车间和装配车间I热处理车间和机加车间工件流程连续性、管理方便、工件流程连续性标件、半成品库和装配车间O原材料库和机加车间生产服务、管理方便、人员联系原材料库和锻造车间机加车间和标件、半成品库机加车间和机修车间成品库和办公楼车库和办公楼U原材料库和热处理车间不常联系机加车间和办公楼成品库和机修车间X锻造车间和办公楼安全及污染喷漆车间和办公楼锅炉房和办公楼喷漆车间和锻造车间喷漆车间和铸造车间喷漆车间和热处理车间锻造车间与机加车间针对沈阳减速机厂，选择如表2-21所示作业单位间相互关系密切理由。在此基础上建立如表2-22所示非物流的各作业单位相互关系表。表中的每一个菱形
21、框格填入相应的两个作业单位之间的相互关系密切程度等级，上部用密切程度等级符号标志密切程度，下部用数字表示确定密切程度等级的理由。表2-21 作业单位相互关系密切理由编号理 由编号理 由编号理 由1工件流程的连续性2安全及污染3物料搬运4管理方便5生产服务6人员联系7生产干扰89表2-22 非物流作业相互关系表为了确定作业单位相互关系的密切程度，将各作业单位密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X级。如表2-23所示。表2-23 作业单位相互关系密切程度等级表符 号含 义说 明比 例（%）A绝对重要必须靠近22E特别重要需要靠近22I重要有必要靠近33O一般密切可以靠近55U不重要无所谓78X负
22、的密切不希望靠近88五、 综合关系分析在工厂中各作业单位之间既有物流联系也有非物流的联系。因此在SLP中要将作业单位间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系综合相互关系，然后从各作业单位间的综合相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。其过程如下：1 加权值选择对于沈阳减速机厂来说，物流影响并不明显大于其它因素的影响。因此取加权什为1：1。2 综合相互关系计算根据各作业单位对之间物流与非物流关系的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系。详见表2-24。当作业单位数目为N时，总的作业单位对数可用下式计算。即 P=N（N-1）/2对于本厂来说，N=14，则P=91。因此表2
23、-24中共有91个作业单位对，即91个相互关系。表2-24 作业单位对之间相互关系计算表序号作业单位对关 系 密 级综 合关 系物流关系加权值为1非物流关系加权值为1等 级分 数等 级分 数等 级分 数11-2E2E3E621-3I3O1I331-4O1O1O241-5U0U0U051-6U0U0U0序号作业单位对关 系 密 级综 合关 系物流关系加权值为1非物流关系加权值为1等 级分 数等 级分 数等 级分 数61-7U0U0U071-8U0U0U081-9U0U0U091-10U0U0U0101-11U0U0U0111-12U0U0U0121-13U0U0U0131-14U0U0U0142
24、-3U0U0U0152-4E3U0I3162-5U0U0U0172-6U0U0U0182-7U0U0U0192-8U0X-1X-1202-9U0U0U0212-10U0U0U0222-11U0U0U0232-12U0U0U0242-13U0U0U0252-14U0U0U0263-4I2X-1X-1273-5U0U0U0283-6U0U0U0293-7U0U0U0303-8U0X-1X-1313-9U0U0U0序号作业单位对关 系 密 级综 合关 系物流关系加权值为1非物流关系加权值为1等 级分 数等 级分 数等 级分 数323-10U0U0U0333-11U0U0U0343-12U0U0U03
25、53-13U0U0U0363-14U0X-1X-1374-5E3I2E5384-6O1O1O2394-7E3E3E6404-8U0U0U0414-9U0U0U0424-10U0O1O1434-11U0U0U0444-12U0U0U0454-13U0U0U0464-14U0U0U0475-6U0U0U0485-7U0U0U0495-8U0X-1X-1505-9U0U0U0515-10U0U0U0525-11U0U0U0535-12U0U0U0545-13U0U0U0555-14U0U0U0566-7I2I2I4576-8U0U0U0序号作业单位对关 系 密 级综 合关 系物流关系加权值为1非物流
26、关系加权值为1等 级分 数等 级分 数等 级分 数586-9U0U0U0596-10U0U0U0606-11U0U0U0616-12U0U0U0626-13U0U0U0636-14U0U0U0647-8A4A4A8657-9U0U0U0667-10U0U0U0677-11U0U0U0687-12U0U0U0697-13U0U0U0707-14U0U0U0718-9A4A4A8728-10U0U0U0738-11U0U0U0748-12U0U0U0758-13U0U0U0768-14U0U0U0779-10U0X-1X-1789-11U0U0U0799-12U0U0U0809-13U0U0U08
27、19-14U0O1O18210-11U0U0U08310-12U0U0U0序号作业单位对关 系 密 级综 合关 系物流关系加权值为1非物流关系加权值为1等 级分 数等 级分 数等 级分 数8410-13U0U0U08510-14U0U0U08611-12U0U0U08711-13U0U0U08811-14U0O1O18912-13U0U0U09012-14U0X-1X-19113-14U0U0U03 划分关系密级在表2-24中，综合关系分分数数取值范围为 按表2-26统计出各段分数段作业单位对的比例，如表2-25所示表2-25 综合相互关系等级与划分比例关 系 密 级符 号作业单位对比例（%）
28、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不希望靠近X0-10表 2-26综合合关系密级等级划分总 分关 系 密 级作业单位对数百分比（%）8A22.25-6E33.33-4I44.41-2O55.50U7178-1X66.6总 计911004 建立作业单位综合相互关系表将表2-24中的综合相互关系总分转化为关系密级等级，绘制作业单位综合相互关系表，如表2-27所示。表2-27作业单位综合相互关系表根据作业单位综合相互关系表，可得出综合接近程度排序表2-28，并据此对作业单位进行排序。表2-28综合接近程度排序表序 号1234567891011121314序号作 业单 位名 称原材料库铸造车间锻造车间机加车间热处理半成品装配车间喷漆车间成品库机修车间车库锅炉房变电所办公楼1原材料库EIOUUUUUUUUUU2铸造车间EUIUUUXUUUUUU3锻造车间IUXUUUXUUUUUX4机加车间OIXEOEUUOUUUU5热处理UUUEUUXUUUUUU6成品库UUUOUIUUUUUUU7装配车间UUUEUIAUUUUUU8喷漆车间UXXUUUXUAAUUUUX9成品库UUUUUUUAUUUUO10
