物流工程課程設(shè)計

1、1. 設(shè)計題目變速箱廠總平面布置設(shè)計2. 原始給定條件公司有地16000川，廠區(qū)南北為 200mL東西寬80m ,該廠預(yù)計需要工人300 人，計劃建成年產(chǎn)100000 套變速箱的生產(chǎn)廠。2.1 變速箱的結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)變速箱由 39 個零件構(gòu)成，裝配圖見圖 1 所示。每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量如表 1 零件明細(xì)表所示noflNmlititM3-i=slsraiffvvh-.圖1減速器裝配圖表1零件明細(xì)表工廠名稱：變速箱廠產(chǎn)品名稱變速箱產(chǎn)品代號110計劃年產(chǎn)量100000第1頁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39墊圈V65Mn20000

2、00.00438VQ2352000000.01137螺栓VQ2353000000.03236銷V352000000.02235防松墊片VQ2151000000.01034軸端蓋圓VQ2351000000.05033螺栓VQ2352000000.02032通氣器VQ2351000000.03031視孔蓋VQ2151000000.05030墊片V橡膠紙1000000.00429機蓋VHT2001000002.50028墊圈V65Mn6000000.00627VQ2356000000.01626螺栓VQ2356000000.10325機座VHT2001000003.00024軸承V2000000.4

3、5023擋油圈VQ2152000000.00422氈圭寸油圈V羊毛氈1000000.00421鍵VQ2751000000.08020定距環(huán)VQ2351000000.09019密封蓋VQ2351000000.05018可穿透端蓋VHT1501000000.04017調(diào)整墊片V08F2000000.00416螺塞VQ2351000000.03215墊片V橡膠紙1000000.00414游標(biāo)尺V1000000.05013大齒輪V401000001.00012鍵VQ2751000000.08011軸VQ2751000000.80010軸承V2000000.4509螺栓VQ23524000000.025

4、8端蓋VHT2001000000.0507氈圭寸油圈V羊毛氈1000000.0046齒輪軸VQ2751000001.4005鍵VQ2751000000.0404螺栓VQ23512000000.0143密封蓋VQ2351000000.0202可穿透端蓋VHT2001000000.0401調(diào)整墊片V08F2000000.0102.2作業(yè)單位劃分根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)及工藝特點，設(shè)立如表2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)。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/ ( m x m )備注1原材料庫儲存鋼材、鑄錠20 x 30路大

5、2鑄造車間鑄造12 x 243熱處理車間熱處理12 x 124機加工車間車、銃、鉆12 x 365精密車間精鏈、磨銷12 x 366標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫儲存外購件、半成品12 x 247組裝車間組裝變速器12 x 368鍛造車間鍛造12 x 249成品庫成品儲存12 x 1210辦公、服務(wù)樓辦公樓、食堂等80 x 6011設(shè)備維修車間機床維修12 x 242.3生產(chǎn)工藝過程變速箱的零件比較多，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。2.3.1零件的制作與外購制作的零件如表3表8,表中的利用率為加工后產(chǎn)品與加工前的比

6、率。表3變速箱零件-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)量機蓋29HT2002.500100000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機加工車間粗銃，鏈鉆804精密車間精銃，鏈985半成品庫暫存表4變速箱零件-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25HT2003.000100000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機加工車間粗銃、鏈、鉆804精密車間精銃、鏈985半成品庫暫存表5變速箱零件-大齒輪加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質(zhì)量/kg計劃年產(chǎn)

7、量年產(chǎn)總質(zhì)量大齒輪13401.000100000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機加工車間粗銃，插齒，鉆804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變速箱零件-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)量軸11Q2750.800100000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，銃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變速箱零件-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6Q2751.400100000

8、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，銃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8變速箱零件-端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/kg年產(chǎn)總質(zhì)量端蓋8HT2000.050100000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80232標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存生產(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。233組裝所有零件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。2.3.4性能測試所有成品都在組裝車間進(jìn)行性能測試，不

9、合格的就在組裝車間進(jìn)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235成品存儲所有合格變速箱均存放在成品庫等待出廠。3 .產(chǎn)品一產(chǎn)量分析生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及每種產(chǎn)品產(chǎn)M的高低，決定了工廠的生產(chǎn)類型，進(jìn)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)計的變速箱廠的產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)M較大，其年產(chǎn)M為100000,屬于大批M生產(chǎn)，適合按產(chǎn)品的原則布置，宜采用流水線的組織形式。4 .產(chǎn)品工藝過程分析4.1 計算物流M通過對產(chǎn)品加工、組裝、檢驗等各種加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位質(zhì)M及產(chǎn)生的廢料重M,并根據(jù)全年生產(chǎn)員計算仝年物流員。具體計算過程

10、如去 9所示。表9各零件物流M計算產(chǎn)品名稱毛重/kg廢料/kg鑄造廢料鍛造廢料機加工廢料精加工廢料全年總質(zhì)量機蓋2.500/(0.80*0.80*0.98)=3.98603.9860*0.20=0.79723.9860*0.80*0.20=0.63783.9860*0.80*0.80*0.02=0.0510(0.7972+0.6378+0.0510)*100000=148600機座3.000/(0.80*0.80*0.94.7832*0.204.7832*0.80*0.204.7832*0.80*0.80*0.02(0.9566+0.7653+0.0612)*18)=4.7832=0.9566

11、=0.7653=0.061200000=178320大止 四輪1.000/(0.80*0.80*0.98)=1.59441.5944*0.20=0.31891.5944*0.80*0.20+1.5944*0.80*0.80*0.02=0.2755(0.3189+0.27 55)*100000=59440軸0.800/(0.80*0.95*0.98)=1.07411.0741*0.20+1.0741*0.80*0.95*0.02=0.23111.0741*0.80*0.05=0.0430(0.2311+0.04 30)*100000=27410止 四輪軸1.400/(0.80*0.95*0.98

12、)=1.87971.8797*0.20+1.8797*0.80*0.95*0.02=0.40451.8797*0.80*0.05=0.0752(0.4045+0.07 52)*100000=47970端蓋0.050/(0.60*0.82)=0.10420.1042*0.40=0.04170.1042*0.60*0.20=0.0125(0.0417+0.01 25)*100000=54204.2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繪制各零件的工藝過程如圖2 圖7所示。圖中序號分別為：1 原材料庫，2 鑄造車間，3一熱處理車間，4 一機加工車間，5精密車間，6 標(biāo)準(zhǔn)件、半成品庫，7

13、一組裝車間、8 鍛造車間原材料3,98603.188807972 廢料2,551010.6378廢料10.0510廢料2 500圖2機蓋物流量原材料圖3機座物流量4.78323.82663.06133900,0.95664冰：依I-$076535 /,廢料nz 11-原材料 1 /1.5944 7(81*2755 rI 03189(4 )廢料/-K102511(3 TV>廢料1.0204(4)v-|；I 0,02046 / TY 廢料1.000圖4人齒輪物流埴原材料 1 /1.0741 Y(4 )0.8593、r 0.21480,0430 3<7廢料 0.8163 J( 4、1 1

14、 /10.01626 /廢料0-8000圖5軸物流量原材料1 /1,8797 Y4 ）1.5038 p 10 3759：5 J廢料0.0752斗1.4286（4）10,0286 6/ TY 廢料1,400。圖6齒輪軸物流量0.10420.06250 0500圖7端蓋物流量4.3繪制產(chǎn)品總工藝過程圖變速箱總的生產(chǎn)過程可分為零件的加工階段一一總裝階段一一，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圖 8所示。下圖中從右到左外購件分別包括（鍵、擋油圈、軸承），（軸承、鍵、定距環(huán)）（調(diào)整墊片、可穿透油蓋、密封蓋、氈封油圈），（螺栓、軸端蓋

15、圓、銷） , （螺栓、螺母、墊圈、防松墊片），（墊片、視孔蓋、通氣器）。39860104285931廢料816314286圖8變速箱總工藝過程圖外購件機蓋外購件機座外購件外購件外購件齒輪軸8860084008600129780(71297801端蓋外購件大齒輪軸外購件2 797209 Q廢料 6/11074 |115944011275508 318904 2418018000011500050002580025000090200255100)5 5廢料51004廢料5廢料2551043003188804637806250(4>4170廢料1250廢料廢料 3廢料11/4783201000

16、00.4 1620204080000廢料 /廢料187970J37590二95660T 382600 廢料廢料 A765307520 I廢料286094800廢料102040150380306130廢料6120140000.354裝配順序：機座齒輪軸外購件（鍵、擋油圈、軸承）軸大齒輪外鍵、定距環(huán)）端蓋外購件（調(diào)整墊片、可穿透油蓋、密封蓋、氈封油圈） T 機蓋外購件（螺栓、軸端蓋圓、銷） T 外購件（游標(biāo)卡尺、墊片、 螺塞） T 外購件（螺栓、螺母、墊圈、防松墊片） T 外購件（墊片、視孔蓋、通氣器）。4.4 繪制產(chǎn)品初始工藝過程表由上可知， 6 鐘零件工藝過程共經(jīng)過7 個車間。為了研究各零件、

17、組件生產(chǎn)過程之間的相互購件（軸承、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，由左到右物流強度逐漸遞減。其方法為：料庫。1） 計 算各產(chǎn)品的物流強度。物流強度大小順序為機座、機蓋、齒輪軸、大2） 按 照機座、機蓋、齒輪軸、大齒輪、軸、端蓋的順序，找出各零件第一齒輪、軸、端蓋。個車間，均為原材3） 按 照機座、機蓋、齒輪軸、大齒輪、軸、端蓋的順序，找出第二道工藝， 分別為鑄造、鑄造、機加工、 鍛造、機加工、 鑄造，按物流大小排列順序為鑄造、 鍛造、機加工。4） 同 理，取其余的工藝過程。n1D jkW jk5）由公式k 1計算物流順流強度度。機座：3/

18、 ( 0.8*0.8*0.98) *2+3/ ( 0.8*0.98 ) *1+3/0.98*2+3*1=2251546機蓋：2.5/( 0.8*0.8*0.98) *2+2.5/ ( 0.8*0.98 ) *1+2.5/0.98*2+2.5=1876276齒輪軸： 1.4/( 0.8*0.95*0.98) *1+1.4/ ( 0.95*0.98 ) *2+1.4/ ( 0.95*0.98 )*2-1.4/0.98*1+1.4*1=7615726) 同理，這樣計算大齒輪、軸、端蓋的物流順流強度度。7) W=2251546+1876276+761527+514528+440885+32090=58

19、76852這樣得到變速箱初始工藝過程表如表10所示。6半成品庫n 1DjkWjkk 12251546187627676157251452844088532090W58768525.物流分析5.1 繪制從至表根據(jù)變速箱初始產(chǎn)品工藝過程表10,繪制出變速箱工藝過程物流從至表如表11所不。表11變速箱加工工工藝從至表123456789合計從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鍛造車間成品庫1原材料庫882.6295.3159.41327.32鑄造車間697.8697.83熱處理車間326.5326.54機加工車間797.53181115.55精密車間221.5543764.5

20、6半成品庫1284.81284.87組裝車間1297.81297.88鍛造車間127.1127.19成品庫0合計882.6221.51446.7797.58611284.8159.41297.86941.3編制（日期）審核（日期）5.2 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12之中。表12物流強度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強度/t11 _2882.621 _4295.331 _8159.442 -4697.8534326.564-5797.574 6318.0853221.5956543.010671284.8117

21、 _91297.8128-4127.15.3 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，自從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(dān)的物流M比例來去確定。針對變速箱的工藝過程圖，利用表 12中統(tǒng)計的物流按 由小到大的順序繪制物流強度 分析表13。表13中未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在 固定的物流，物流強度等級為 U級。表13物流強度匯總表序號作業(yè)單位對（路線）物流強度（單位：t）300450600750900105012001350 I15011 11 1 11 1物流強度等級17 Q 7-91297.

22、8A26-7 1284 8A31 2882.6E44 5797.5E52 4697.8E656543 0I73-4326.5I84一6318.0I91 -4295.3O105-3221.5O111 -8“八59.4O128 -4127.1O5.4 繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖根據(jù)以上分析，繪制作業(yè)單位物流相關(guān)圖，如圖 9所示作業(yè)單位名稱原材料庫鑄造車間It熱處理車間 機加工車間精密車間 半成品庫 組裝車間鍛造車間 JrJrTit成品庫辦公、服務(wù)樓rf"jfCjCjwTjmC/TijTjTjTjTTtaJFJrf設(shè)備維修車間 “S.r *j/r "一*H-二T<圖<9作

23、業(yè)單位物流相關(guān)圖, .，/6.作業(yè)單位非物流相互分析/ ' Tf-Jr針對變速箱生產(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14所示。表15為作業(yè)單位相互關(guān)系等級。表一 16為制定變速箱“基準(zhǔn)相互關(guān)系”，在此基礎(chǔ)上建立非物流作業(yè)單位相互關(guān)系圖，如圖6-1所示表14變速箱各作業(yè)單位關(guān)系密切程度因素編號理由1工作流程的連續(xù)性2生產(chǎn)服務(wù)3物料搬運，物流量4監(jiān)督和管理方便5安全及污染6振動，噪聲，煙塵，易燃易爆危險品的影響7人員之間的聯(lián)系8信息傳遞表15作業(yè)單位相互關(guān)系等級符號含義說明比例（%A絕對重要2-5E特別重要3-10I重要5-15O一般密切程度10-25U不重要45-80X負(fù)密切

24、程度不希望接近視情況而定表16基準(zhǔn)相互關(guān)系字母一對作業(yè)單位密切程度埋由A半成品庫與組裝車間搬運物料的數(shù)量、次數(shù)以及類似的組裝車間與成品庫搬運問題EM材料與鑄造車間 “造車間與機加工車間 M加工車間與精密車間 維修和精密車間，組裝搬運物料的數(shù)量和形式不可損壞沒有包裝的物品服務(wù)的頻繁和緊急程度I&處理車間與機加工車間M加工車間與半成品庫“密車間與半成品庫設(shè)備維修與其他金屬加工車間之間辦公樓與成品庫、半成品庫、原材料搬運物料的數(shù)量和頻數(shù)以及類似的搬運問題服務(wù)的頻繁程度報表運送方便、管理方便O原材料庫與機加工車間原材料庫與鍛造車間熱處理車間與精密車間鍛造車間與機加工車 間辦公樓與設(shè)備維修車間辦

25、公樓與其他加工 ，間聯(lián)系頻繁程度管理方便U，備維修與原材料庫、半成品、成品庫 “材料庫與半成品、成品庫 ，術(shù)部門與成品庫接觸不多、不常聯(lián)系聯(lián)系密切程度不大不常聯(lián)系X辦公樓、服務(wù)樓與鑄造車間、熱處理車間、精密車間灰塵、噪聲、振動、異味、煙塵作業(yè)單位名稱O/10/4XUxuK4X4I/4I/2xA/30/4I/4E/2圖10作業(yè)單位非物流相關(guān)圖7?作業(yè)單位綜合相互關(guān)系分析從以上表格可知，變速箱廠作業(yè)單位物流相互關(guān)系關(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，需要將兩表合作后再進(jìn)行分析判斷。其合并過程如下：7.1 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，對于變

26、速箱來說，物流因素（m影響并不明顯大于其它非物流因素（n）的影響，因此，取加權(quán)值 m:n=1:17.2 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(jìn)行M化，并加權(quán)求和，求出綜合相互關(guān)系如表17所示。當(dāng)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 ） /2=55,式中，N為作業(yè)單位對數(shù)。因此，表17中將有55各作業(yè)單位對，即將有 55個相互關(guān)系表17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)系密級綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：1非物流關(guān)系加權(quán)值：1分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)等級分?jǐn)?shù)等級1-23E3E6E1-30U1O1U1-41O1O2O1-50U0U0U1-60U0U

27、0U1-70U0U0U1-81O1O2O1-90U0U0U1-100U2I2O1-110U0U0U2-30U0U0U2-43E3E6E2-50U-1X-1X2-60U0U0U2-70U0U0U2-80U0U0U2-90U0U0U2-100U-1X-1X2-110U2I2O3-42I2I4I3-51O-1X0U3-60U0U0U3-70U0U0U3-80U0U0U3-90U0U0U3-100U-1X-1X3-110U2I2O4-53E3E6E4-62I2I4I4-70U1O1U4-81O0U1U4-90U0U0U4-100U1O1U4-110U2I2O5-62I2I4I5-70U0U0U5-80

28、U0U0U5-90U0U0U5-100U1O1U5-110U3E3I6-74A4A8A6-80U0U0U6-90U0U0U6-100U2I2O6-110U0U0U7-80U0U0U7-94A4A8A7-100U1O1U7-110U3E3I8-90U0U0U8-100U1O1U8-110U0U0U9-100U1O1U9-110U0U0U10-110U1O1U7.3 劃分關(guān)系密級在表17中，綜合關(guān)系分?jǐn)?shù)取值范圍為 -18,按分?jǐn)?shù)排列得出各分?jǐn)?shù)段所占比例如表18所示，在此基礎(chǔ)上與表19中推薦的綜合相互關(guān)系密級程度劃分比例進(jìn)行對比，若各等級相差太大，則需要對表17中作業(yè)單位對之間的關(guān)系密 切程度作適當(dāng)

29、的調(diào)整，使各等級比例與表19中推薦的比例盡M接近。表18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（）8A23.656E35.53 4I59.12O712.70 1U3563.6-1X35.5表19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A1 -3特別重要靠近E2 -5重要I3 -8O5 -15不重要U20 -85不希望靠近X0 107.4 建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表將表17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)系圖，如圖11所示作業(yè)單位名稱1 原材料庫2 鑄造車間-3 熱處理車間V機加工車間5 精密車間/k；，. V .6 半成品庫一xT7 組裝車間“8 鍛造車間'9 成品庫；、10 辦公、服務(wù)樓設(shè)備維修車間 X圖11作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖8 .工廠總平面布置8.1 綜合接近程度由于變速箱廠作業(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 20所示。表20綜合接近程度排序圖作業(yè)單位代號1機加工車間2組裝車間3標(biāo)準(zhǔn)件，半成品4精 密 車