設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計--變速箱廠布置與搬運系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計說明書</p><p>　　設(shè)計題目： 變速箱廠布置與搬運系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　指導(dǎo)老師: </p><p>　　專 業(yè): 工業(yè)工程 </p><p>　　姓 名:

2、</p><p>　　學(xué) 號: </p><p><b>　　一、緒論</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計題目</b></p><p>　　某變速箱廠總平面布置及搬運系統(tǒng)設(shè)計。</p><p><b>　　1.2設(shè)計條

3、件</b></p><p>　　原始給定條件：公司有地16000平方米，廠區(qū)南北為200米，東西寬80米，該廠預(yù)計需要工人300人，計劃建成年產(chǎn)10萬套變速箱的生產(chǎn)廠，需要完成工廠總平面布置設(shè)計及物料搬運系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p>　　1）變速箱結(jié)構(gòu)以及有關(guān)參數(shù)</p><p>　　變速箱由39個零件構(gòu)成，裝配圖見圖1.2-1所示。每個零件、組件的名稱

4、、材料、單件重量及年需求量均列于表中。</p><p>　　圖1.2-1變速箱裝配圖</p><p><b>　　二）作業(yè)單位劃分</b></p><p>　　根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點，設(shè)立如表2-41所示11個單位，分別承擔(dān)原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗、生產(chǎn)管理等各項生產(chǎn)任務(wù)。</p><p>

5、<b>　　三）生產(chǎn)工藝過程</b></p><p>　　變速箱的零件較多，但是大多數(shù)零件為標(biāo)準(zhǔn)件。假定標(biāo)準(zhǔn)件采用外購，總的工藝過程可分為零件的制作與外購、半成品暫存、組裝、性能測試、成品存儲等階段。</p><p>　　1．零件的制作與外購</p><p>　　制作的零件如表2-42～表2-47，表中的利用率為加工后產(chǎn)品與加工前的比率。<

6、;/p><p>　　2．標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存</p><p>　　生產(chǎn)出的零件加工完經(jīng)過各車間檢驗合格后，送入半成品庫暫存。外購件與標(biāo)準(zhǔn)件均放在半成品庫。</p><p><b>　　3．組裝</b></p><p>　　所有零件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。</p><p><b>

7、;　　4．性能測試</b></p><p>　　所有成品都在組裝車間進行性能測試，不合格的就在組裝車間進行修復(fù)，合格后送入成品庫，即不考慮成品組裝不了的情況。</p><p><b>　　5．成品存儲</b></p><p>　　所有合格變速箱均存放在成品庫等待出廠。</p><p>　　二、工廠平面布局設(shè)計

8、</p><p>　　2.1產(chǎn)品-產(chǎn)量分析</p><p>　　2.1.1產(chǎn)量與布置形式</p><p>　　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，進而影響著設(shè)備的布置形式。由已知條件可知，布置設(shè)計的某變速箱廠產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)量較大，年產(chǎn)量10萬臺，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。</p><

9、;p>　　2.1.2 計算物流量</p><p>　　表2.1-1各自制件物流量計算</p><p>　　2.2產(chǎn)品工藝過程分析</p><p>　　2.2.1各零件的工藝過程圖</p><p><b>　　圖中序號分別是：</b></p><p>　　1—原材料庫 2—鑄造車

10、間</p><p>　　3—熱處理車間 4—機加工車間 </p><p>　　5—精密車間 6—標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫</p><p>　　7—組裝車間 8—鍛造車間</p><p>　　9—成品庫 10—辦公服務(wù)樓</p><p>　　11—設(shè)備維修車間

11、 12—設(shè)備維修車間</p><p>　　“數(shù)字-”中的數(shù)字表示零件代號。</p><p>　　圖2.2-1圖2.2-2</p><p>　　圖2.2-5圖2.2-6</p><p>　　2.2.2繪制產(chǎn)品總工藝過程圖</p><p>　　變速箱總的生產(chǎn)過程可分為

12、零件的加工階段——總裝階段——性能實驗階段，所有零件，組件在組裝車間集中組裝。將變速箱所有工藝過程匯總在一張圖上，得到變速箱總工藝過程如下圖所示。該圖清楚的表示出變速器生產(chǎn)的全過程以及各工序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)。</p><p><b>　　2.3物流分析</b></p><p>　　2.3.1計算物流量</p>&l

13、t;p>　　根據(jù)變速箱較佳工藝過程圖2.1-1，繪制出變速箱工藝過程物流從至表。如表2.3-1 所示:</p><p>　　表2.3-1變速箱加工工藝從至表</p><p><b>　　(單位：kg)</b></p><p>　　2.3.2繪制物流強度匯總表</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表，

14、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2.3-2之中：</p><p>　　表2.3-2物流強度匯總表</p><p>　　2.3.3劃分物流強度等級</p><p>　　將各作業(yè)單位對的物流強度按大小排序，自從達填入物流強度分析表中，根據(jù)物流強度分別劃分物流強度等級。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(dān)的物流量比例來去

15、確定。針對變速箱的工藝過程圖，利用表2.3-2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2.3-3: </p><p>　　表2.3-3 物流強度分析表</p><p>　　2.3.4繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖</p><p>　　根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)表，如圖2.3-4所示。</p><p>　　圖2.3-5作業(yè)單位物流相關(guān)

16、圖</p><p>　　圖2.3-5作業(yè)單位物流相關(guān)圖</p><p>　　2.3.5作業(yè)單位非物流相互關(guān)系分析</p><p>　　針對變速器的生產(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2.3-4所示。根據(jù)表2.3-4制定變速箱“基準(zhǔn)相互關(guān)系”（見表2.3-5），在此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖，如圖2.3-6所示。</p><p

17、>　　表2.3-4變速箱各作業(yè)單位關(guān)系密切程度理由</p><p>　　表2,3-5基準(zhǔn)相互關(guān)系</p><p>　　圖2,3-6作業(yè)單位非物流相關(guān)圖</p><p>　　2.4作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析</p><p>　　從圖2.3-5 和圖2.3-6可知，變速箱廠作業(yè)單位物流相關(guān)與非物流相互關(guān)系不一致。為了確定個作業(yè)單位之間綜合相互

18、關(guān)系密切程度，需要將兩表合并之后再進行分析判斷。其合并過程如下：</p><p><b>　　1、選取加權(quán)值</b></p><p>　　加權(quán)值大小反映了工廠布置考慮因素的側(cè)重點，對于變速器廠來說，物流因素（m）影響并不大于其他非物流因素（n）的影響，因此，取加權(quán)值m:n=1:1。</p><p>　　2、綜合相互關(guān)系的相互判斷</p&g

19、t;<p>　　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2.4-1所示。</p><p>　　當(dāng)作業(yè)單位數(shù)目為11時，各作業(yè)單位對數(shù)為：</p><p><b>　　p==55</b></p><p>　　式中，p為作業(yè)單位數(shù)。</p><p>　　因此，

20、表2.4-1中將有55個作業(yè)單位對。既有55個相互關(guān)系表。</p><p>　　各等級的分值對應(yīng)表：</p><p>　　A-4 E-3 I-2 O-0 U-0 X- —1</p><p>　　表2.4-1作業(yè)單位之間綜合相互關(guān)系計算</p><p><b>　　3、劃分關(guān)系密級</b></p>

21、<p>　　在表2.4-1中，綜合關(guān)系分數(shù)的取值范圍是-1~8，按分數(shù)排列得出各分數(shù)段所占比例如表2.4-2所示。在此基礎(chǔ)上與表2.4-3中推薦的綜合相互關(guān)系密級程度劃分比例進行對比，若各等級相差太大，則需要對表2.4-1中作業(yè)單位對之間的關(guān)系密切程度作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使各等級比例與表2.4-2中推薦的比例盡量接近。</p><p>　　表2.4-2 綜合相互關(guān)系密級等級劃分</p><

22、p>　　表2.4-3綜合相互關(guān)系密級與劃分比例</p><p>　　4、建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表</p><p>　　將表2.4-1中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化我關(guān)系密級等級，繪制成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，如圖2.4-1 所示。</p><p>　　圖2.4-1作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖</p><p>　　2.5工廠總平面布置</p&

23、gt;<p>　　2.5.1綜合接近程度</p><p>　　由于變速箱廠作業(yè)單位之間相互關(guān)系數(shù)目較多，為繪圖方便，先計算各作業(yè)單位的綜合接近程度，如表2.5-1所示。綜合接近程度分數(shù)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)該遠離布置圖的中心，最好處于布置圖的邊緣。因此，布置設(shè)計應(yīng)該按綜合接近程度分數(shù)高低順序進行，即按綜合接近程度分數(shù)高低順序來布置作業(yè)單位順序。<

24、/p><p>　　根據(jù)表2.5-1綜合接近程度排序表得各作業(yè)單位布置順序依次為：1）機加工車間；2）原材料庫；3）組裝車間；4）鑄造車間；5）半成品庫；6）精密車間；7）成品庫；8）設(shè)備維修車間；9）熱處理車間；10）鍛造車間；11）辦公服務(wù)樓。</p><p>　　表2.5-1綜合接近程度表</p><p>　　2.5.2作業(yè)單位位置相關(guān)圖</p>&l

25、t;p>　　在繪制作業(yè)單位位置關(guān)系圖時，作業(yè)單位之間的相互關(guān)系用表2.5所示的連線類型來表示。為了繪圖簡便，用“〇”內(nèi)標(biāo)注號碼來表示作業(yè)單位，而不嚴(yán)格地區(qū)分作業(yè)單位的的性質(zhì)。</p><p>　　變速箱廠作業(yè)單位位置相關(guān)圖如圖2.5-1所示。</p><p>　　表2.5-1關(guān)系密級表示法</p><p>　　圖2.5-1變速箱廠作業(yè)單位位置相關(guān)圖</p

26、><p>　　2.5.3作業(yè)單位面積相關(guān)圖</p><p>　　選取的繪圖比例是1:750，繪制單位是mm，變速箱廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖，如圖2.5-2所示。</p><p>　　圖2.5-2變速箱廠作業(yè)單位面積相關(guān)圖</p><p>　　2.5.4作業(yè)單位面積相關(guān)圖的調(diào)整</p><p>　　根據(jù)變速箱的特點，考慮相關(guān)規(guī)定

27、以及各方面的限制條件，得到變速箱平面布置方案如附圖。</p><p>　　2.6方案的選擇與評價</p><p>　　運用加權(quán)因素法對變速箱廠布局方案進行評價，其評價過程與評價結(jié)果如表2.6-1所示</p><p>　　表2.6-1加權(quán)因素表</p><p>　　由綜合排序可知方案二的綜合得分最高，所以選擇方案二作為變速器廠的總體布置方案。&

28、lt;/p><p>　　2.7機加工車間的詳細布置圖</p><p>　　表2.7-1 各種機床型號與尺寸</p><p>　　機加工車間主要負責(zé)的工序是車、銑和鉆，采用的布置方式宜采用機群式布置，布置方案見附圖（機加工車間詳細布置圖）。</p><p>　　三、物料搬運方案的設(shè)計</p><p><b>　　3

29、.1物料的分類</b></p><p>　　按照實際運輸單元，將所有物料分為兩類，a—箱類；b—貨架運輸類。</p><p>　　表3.1-1物料分類表</p><p>　　3.2繪制物料進出表</p><p>　　對每個區(qū)域進行分析，編制物料進出表。</p><p>　　1—原材料庫；2—鑄造車間；3—熱

30、處理車間；4—機加工車間；5—精密車間；6—標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫；7—組裝車間；8—鑄造車間；9—成品庫；10—辦公、服務(wù)樓；11—設(shè)備維修車間</p><p>　　備注：每年工作時間按照250天計算，每天按照兩班制排班。</p><p>　　表3.2-1原材料庫物料進出表</p><p>　　表3.2-2鑄造車間物料進出表</p><p>　　

31、表3.2-3機加工車間物料進出表</p><p>　　表3.2-4熱處理車間物料進出表</p><p>　　表3.2-5精密車間物料進出表</p><p>　　表3.2-6標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫原料進出表</p><p>　　表3.2-7組裝車間物料進出表</p><p>　　表3.2-8鍛造車間物料進出表</p>

32、;<p>　　表3.2-9成品庫物料進出表</p><p>　　3.3繪制搬運活動一覽表</p><p>　　根據(jù)各個區(qū)域的物料進出表，進行統(tǒng)計，繪制搬運活動一覽表3.3-1。</p><p>　　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—標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫；</p><p>　　7—組裝車間；

33、8—鑄造車間；9—成品庫；10—辦公室、服務(wù)樓；11—設(shè)備維修車間</p><p>　　表3.3-1 搬運活動一覽表</p><p><b>　　分類依據(jù)表</b></p><p>　　3.4各項移動的的圖表化</p><p>　　繪制F-D圖并且在在平面布置圖上繪制物流圖，注明準(zhǔn)確位置和距離。</p>&

34、lt;p>　　圖3.4-1物流距離與物流量的散點圖</p><p>　　圖3.4-2在布置圖上繪制物流圖</p><p>　　3.5物料搬運方案設(shè)計</p><p>　　3.5.1搬運路線設(shè)計</p><p>　　物料搬運路線主要分為直達型D、渠道型K和中心型C。各種類型的適用場合如下表所示：</p><p>　

35、　根據(jù)作業(yè)物料搬運的特點，路線6-7、7-9、4-5、1-2物流量相對較大，根據(jù)布置方案圖，選擇采用直達型D搬運路線。</p><p>　　路線5-6、4-6、5-3、4-3、2-4、8-4、4-7、3-4、2-4、1-4物流量中等且布置方案中距離相對較遠，故選擇采用渠道型K搬運路線。</p><p>　　3.5.2搬運方法選擇</p><p>　　結(jié)合各種物料的實

36、際情況，物流量適中，搬運距離適中，故選擇簡單的搬運設(shè)備和輸送設(shè)備。選用箱式托盤、普通托盤作為主要運輸單元，選用機動叉車、手動叉車、有軌手推車，輸送機、機動貨車作為物料搬運設(shè)備，主要設(shè)備為機動車車，輸送機。</p><p>　　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；</p><p>　　6—半成品庫；7—組裝車間；8—性能試驗室；9—油漆車間；10—成品庫

37、；</p><p>　　表3.5-1初步搬運方案</p><p>　　方案一：采用搬運系統(tǒng)方案表中的原始方案。</p><p>　　方案二：將搬運方案表中的原始方案中a采用代用方案。</p><p>　　方案三：將搬運方案表中的原始方案中a，b采用代用方案。</p><p>　　3.6各項設(shè)備的需求計算</p&g

38、t;<p>　　根據(jù)以上各方案大致計算搬運設(shè)備和人員的需要量。年吞吐量約為1500噸，所存放物件單件重15kg，采用托盤運輸或者箱運，則每次最大可起重30個，為550kg，所以采用最大起重為1t的叉車。通過公式計算可得叉車需求數(shù)量為：</p><p>　　Zi=22.693/(1*0.5*4*0.2*16)=3.55</p><p><b>　　取4臺。</b

39、></p><p>　　兩條路線需要用到手動推車，所以手動推車為3臺，手動叉車2臺，托盤貨箱若干。</p><p>　　表3.6-1各搬運方案設(shè)備人員需求表</p><p>　　優(yōu)缺點說明：方案一優(yōu)點：根據(jù)搬運活動表的距離單位以及物流量確定搬運的類型是直達型還是渠道型，對于物流量大但是距離短的車間采用直達型搬運，對于物流量小但是距離長的宜采用渠道型。采用的設(shè)備

40、也是叉車、手動推車、手動叉車相結(jié)合的方案，布置合理。</p><p>　　缺點：人的數(shù)量需求較大。</p><p>　　方案二：將4-5，6-7變成代用方案a，這樣采用了叉車設(shè)備之后，運輸效率更高。</p><p>　　方案三：在方案二的基礎(chǔ)之上，將5-3運用代用方案b，這樣叉車數(shù)量多了。人員的需求減小了。</p><p><b>

41、　　3.7方案的評價</b></p><p>　　運用加權(quán)因素法，將設(shè)計的四套方案從物流效率，工藝流程及生產(chǎn)變化的適應(yīng)性等方面進行評價。</p><p>　　綜合考慮物流效率、工藝流程要求及生產(chǎn)變化的適應(yīng)性等方面的因素，選定方案一為優(yōu)選的方案。</p><p><b>　　四、總結(jié)</b></p><p>　

42、　為期兩周的物流課程設(shè)計終于接近了尾聲，我們經(jīng)歷了這些天的辛苦工作，也終于設(shè)計出了一套較為優(yōu)秀的工廠布局圖案以及各個車間之間的搬運方案，總的來說，這次課程設(shè)計在原先設(shè)施規(guī)劃與物流分析課本的基礎(chǔ)之上，我們結(jié)合了實際一點例子，進行綜合的設(shè)計與分析，考慮的問題也是比課堂上以及平時的練習(xí)要多得多。</p><p>　　首先我們必須得聯(lián)系實際，在給定的基礎(chǔ)條件之上，我們得了解各個車間的具體功能，車間之間的相互關(guān)系，包括物流

43、關(guān)系以及非物流關(guān)系。在這個的基礎(chǔ)之上我們作出位置相關(guān)圖，同時我們也作出面積位置相關(guān)圖，我們在面積位置相關(guān)圖的基礎(chǔ)之上，我們在具體從廠區(qū)進行各個車間的布置，通道寬度的設(shè)計，大門寬度的設(shè)計等等，這些都需要我們進過計算與核查。</p><p>　　做好工廠的相關(guān)布置之后，我們要對各個車間的搬運方案進行設(shè)計，那么我們要對各個車間之間的物流量以及進出關(guān)系進行統(tǒng)計與計算，然后根據(jù)具體的物流量以及距離遠近，我們選擇相應(yīng)的搬運類

44、型，選好之后，我們改變搬運工具，從而可以確定相應(yīng)的搬運方案。</p><p>　　總的來說，兩周的時間要感謝老師的辛苦指導(dǎo)，同時也要感謝同組隊員之間的相互幫助，正是這些相互幫助的點滴，共同鑄造我們的愉快回憶。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 蔣祖華、陳友玲、苗瑞著.工業(yè)工程專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo).北京：機械工

45、業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[2] 方慶琯編.現(xiàn)代物流設(shè)施與規(guī)劃.北京：機械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[3] 伊俊敏.物流工程.北京：電子工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[4] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB/T50103-2001《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》.北京：中國計劃出版社，2002.</p><p>　

46、　[5] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). JB-1996《機械工廠總平面及運輸設(shè)計規(guī)范》.北京：中國計劃出版社，1997.</p><p>　　[6] 齊二石，荊冰彬編.物流工程.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2001.</p><p>　　[7] 張曉川編著.現(xiàn)代倉儲物流技術(shù)與設(shè)備.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[8] 張昌祺主編.物流配送中心設(shè)計.