设施规划与物流分析 课程设计(论文)
设计（论文）题目 变速箱长总平面布置设计
学院名称 核技术与自动化工程学院 专业名称 工业工程 学生姓名 学生学号 任课教师
设计（论文）成绩
2016年 1 月 8 日
填写说明
1、 专业名称填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 2、 格式要求：格式要求：
① 用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ② 打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③ 具体要求：
题目（二号黑体居中）；
摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体)； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)；
正文部分采用三级标题；
第1章 ××(小二号黑体居中，段前0.5行)
1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行）
参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
设施规划与物流分析课程设计任务书
目录
第一章设计产品名称................................................................................................................ 6 第二章原始给定条件................................................................................................................ 6
一、变速箱的结构及有关参数........................................................................................ 6 二、作业单位划分............................................................................................................ 9 三、生产工艺过程............................................................................................................ 9 第三章产品工艺过程分析...................................................................................................... 13
（一）计算物流量.......................................................................................................... 13 （二）绘制各零件的工艺过程图.................................................................................. 14 （三）绘制产品总工艺过程图 （图7）..................................................................... 17 第四章物流分析...................................................................................................................... 18
（一）绘制从至标.......................................................................................................... 18 （二）绘制物流强度汇总表.......................................................................................... 19 （三）划分物流强度等级.............................................................................................. 19 (四)制作业物流相关图 ................................................................................................... 20 第五章作业单位非物流相互关系分析.................................................................................. 20 第六章作业单位综合相互关系分析...................................................................................... 22
1、选取加权值................................................................................................................ 22 2、综合相互关系的计算................................................................................................ 22 3、划分关系密级............................................................................................................ 24 4、建立作业单位综合相互关系表................................................................................ 25 第七章工厂总平面布置.......................................................................................................... 25
1、综合接近程度............................................................................................................ 25 2、作业单位位置相关图................................................................................................ 26 3、单位面积相关图........................................................................................................ 28
摘要
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，包括对产品工艺过程的分析、作业单位分别进行物流与非物流相互关系进行分析、作业单位进行综合相互关系的分析，从而绘制作业单位位置相关图、面积相关图以及绘制工厂总平面布置图。
关键词：工艺过程，物流分析，相关图
第一章设计产品名称
变速箱厂总平面布局设计
第二章原始给定条件
公司有地20000㎡，东西长200m，南北宽100m，计划建成年产90000套变速箱的生产厂。
一、变速箱的结构及有关参数
变速箱由39个零件构成，装配图（略）。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
二、作业单位划分
根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2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、铲平性能试验、生产管理等各项生产任务。
表2 作业单位建筑汇总表
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。假定标准件采用外购，宗的工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、成品存储等阶段。 1、零件的制作与外购
制作的零件如表3到表8，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
表4 变速箱零件加工工艺过程表
表6 变速箱零件加工工艺过程表
表8 变速箱零件加工工艺过程表
2 .标准件、外购件与半成品暂存
生产出的零件加工完经过各车间检验合格后，送入半成品库暂存。外购件与标准件均放在半成品库。
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，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等待出厂 三．产品---产量分析
因年产量为90000套，生产工艺比较复杂，故应将生产线按照产品原则布置，运用流水线作业进行生产。
第三章产品工艺过程分析
（一）计算物流量
表9 自制件的物流量计算
（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图,如图1至6所示。图中序号分别是：1、原材料库，2、铸造车间，3、热处理车间，4、机加工车间，5、精密车间，6、标准件、半成品库，7、组装车间，8、锻造车间，9、成品库。
原材料
图1机盖物流量 原材料
图3大齿轮物流量 原材料
2机座物流量
原材料
轴
图4轴物流量 图
原材料
齿轮轴
5齿轮轴物流量 原材料
图6端盖物流量
图
原材料
（三）绘制产品总工艺过程图 （图7）
图7 工艺总流程图
第四章物流分析
（一）绘制从至标
表11 减速器加工工艺从至表（单位：t）
（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，并将物流强度汇总到物流强度汇总表12之中。
表12 物流强度汇总表
（三）划分物流强度等级
表13 物流强度分析表
(四)制作业物流相关图
根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如图8所示
作业单位名称原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间
标准品、半成品车间组装车间锻造车间成品库
办公、服务楼EUIEIAUUUU
UEOIUUAUU
OUUUUUUU
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UUU
UU
U
图8 作业单位物流相关图
第五章作业单位非物流相互关系分析
针对减速器的特点，制定个作业单位间相互关系密切程度理由如表14，根据表14制定减速器“基准相互关系”（如表15），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图如图9所示。
表14 减速器各作业单位关系密切程度理由
表15 基准相互关系
作业单位名称
1原材料库2铸造车间3热处理车间4机加工车间5精密车间
6标准品、半成品车间7组装车间8锻造车间9成品库
10办公、服务楼11设备维修车间A/3
A/1E/3
X/5I/2
X/6
O/1I/3
O/1
O/2I/3I/8
X/6O/1
I/2E/3X/6X/6
O/4I/2
I/2O/4X/6
E/2A/3I/8
O/4X/6E/2
I/2O/8
O/7
图9 作业单位非物流相关图
第六章作业单位综合相互关系分析
从图8和图9可知，减速器作业单位物流相关与非物流相互关系不一致。为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合并后再进行分析判断。其合并过程如下：
1、选取加权值
加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于减速起来说，取物流因素（m）与非物流因素（n）的比值为m:n=1:1
2、综合相互关系的计算
根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表16所示。
因作业单位数目为11，则总作业单位对数为：
u=55
式中，u为作业单位对数。
表16 作业单位之间综合相互关系计算表
3、划分关系密级
在表16中，综合关系分数值范围为-1~8，按分数排列得出各分数段所占比例如表17所示。在此基础上与表18中推荐的综合相互关系密级程度划分比例进行对比，若各等级相差太大，则需要对表16中作业单位对之间的关系密切程度做适当的调整，使各等级比例与表18中推荐的比例尽量接近。
表17 综合相互关系密级等级划分
表18 综合相互关系密级与划分比列
4、建立作业单位综合相互关系表
根据表16绘制出作业单位综合相互关系图，如图10所示。
原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间
标准品、半成品车间组装车间锻造车间成品库
办公、服务楼设备维修车间
AUIEIAXUUU
UEUIUUAXU
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UUUOUOI
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UUUUI
OUXO
UXO
OO
U
图10 作业单位综合相互关系图
第七章工厂总平面布置
1、综合接近程度
为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表19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；分数越低，说明该作业单位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19综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：1、原材料库，2、
铸造车间，3、热处理车间，4、机加工车间，5、精密车间，6、标准间、半成品车间，7、组装车间，8、锻造车间，9、成品库，10、办公、服务楼，11、设备维修车间。
表19 综合接近程度排序图
2、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20所示的连来表示。为了绘图简便，用“○”内标注号码来表示作业单位，而不严格地区分作业单位的性质。 对表19进行汇总得表21，综合得出减速器厂作业单位位置相关图如图11所示。
表20 关系密级表示法
表21 相互关系表
3、单位面积相关图
选取绘图比例1：1000，绘制单位为mm，减速器厂作业单位面积相关图，如图12
1
2
5
4
3
6
7
11
8
9
图11 作业单位位置相关图
8
1
2
3
5
4
6
7
11
9
图12 减速器厂作业单位面积相关图
1原材料库
2
铸造车间
办公、服务楼
5精密车间4
11设备维修
机加工
3
8
6半成品库7
组装车间
9
锻造车间
厕所路
比例 1:1000
图13 减速器厂平面布置图
设施规划与物流分析 课程设计(论文)
设计（论文）题目 变速箱长总平面布置设计
学院名称 核技术与自动化工程学院 专业名称 工业工程 学生姓名 学生学号 任课教师
设计（论文）成绩
2016年 1 月 8 日
填写说明
1、 专业名称填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 2、 格式要求：格式要求：
① 用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ② 打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③ 具体要求：
题目（二号黑体居中）；
摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体)； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)；
正文部分采用三级标题；
第1章 ××(小二号黑体居中，段前0.5行)
1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行）
参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
设施规划与物流分析课程设计任务书
目录
第一章设计产品名称................................................................................................................ 6 第二章原始给定条件................................................................................................................ 6
一、变速箱的结构及有关参数........................................................................................ 6 二、作业单位划分............................................................................................................ 9 三、生产工艺过程............................................................................................................ 9 第三章产品工艺过程分析...................................................................................................... 13
（一）计算物流量.......................................................................................................... 13 （二）绘制各零件的工艺过程图.................................................................................. 14 （三）绘制产品总工艺过程图 （图7）..................................................................... 17 第四章物流分析...................................................................................................................... 18
（一）绘制从至标.......................................................................................................... 18 （二）绘制物流强度汇总表.......................................................................................... 19 （三）划分物流强度等级.............................................................................................. 19 (四)制作业物流相关图 ................................................................................................... 20 第五章作业单位非物流相互关系分析.................................................................................. 20 第六章作业单位综合相互关系分析...................................................................................... 22
1、选取加权值................................................................................................................ 22 2、综合相互关系的计算................................................................................................ 22 3、划分关系密级............................................................................................................ 24 4、建立作业单位综合相互关系表................................................................................ 25 第七章工厂总平面布置.......................................................................................................... 25
1、综合接近程度............................................................................................................ 25 2、作业单位位置相关图................................................................................................ 26 3、单位面积相关图........................................................................................................ 28
摘要
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，包括对产品工艺过程的分析、作业单位分别进行物流与非物流相互关系进行分析、作业单位进行综合相互关系的分析，从而绘制作业单位位置相关图、面积相关图以及绘制工厂总平面布置图。
关键词：工艺过程，物流分析，相关图
第一章设计产品名称
变速箱厂总平面布局设计
第二章原始给定条件
公司有地20000㎡，东西长200m，南北宽100m，计划建成年产90000套变速箱的生产厂。
一、变速箱的结构及有关参数
变速箱由39个零件构成，装配图（略）。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
二、作业单位划分
根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2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、铲平性能试验、生产管理等各项生产任务。
表2 作业单位建筑汇总表
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。假定标准件采用外购，宗的工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、成品存储等阶段。 1、零件的制作与外购
制作的零件如表3到表8，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
表4 变速箱零件加工工艺过程表
表6 变速箱零件加工工艺过程表
表8 变速箱零件加工工艺过程表
2 .标准件、外购件与半成品暂存
生产出的零件加工完经过各车间检验合格后，送入半成品库暂存。外购件与标准件均放在半成品库。
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，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等待出厂 三．产品---产量分析
因年产量为90000套，生产工艺比较复杂，故应将生产线按照产品原则布置，运用流水线作业进行生产。
第三章产品工艺过程分析
（一）计算物流量
表9 自制件的物流量计算
（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图,如图1至6所示。图中序号分别是：1、原材料库，2、铸造车间，3、热处理车间，4、机加工车间，5、精密车间，6、标准件、半成品库，7、组装车间，8、锻造车间，9、成品库。
原材料
图1机盖物流量 原材料
图3大齿轮物流量 原材料
2机座物流量
原材料
轴
图4轴物流量 图
原材料
齿轮轴
5齿轮轴物流量 原材料
图6端盖物流量
图
原材料
（三）绘制产品总工艺过程图 （图7）
图7 工艺总流程图
第四章物流分析
（一）绘制从至标
表11 减速器加工工艺从至表（单位：t）
（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，并将物流强度汇总到物流强度汇总表12之中。
表12 物流强度汇总表
（三）划分物流强度等级
表13 物流强度分析表
(四)制作业物流相关图
根据以上分析，绘制作业单位物流相关图，如图8所示
作业单位名称原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间
标准品、半成品车间组装车间锻造车间成品库
办公、服务楼EUIEIAUUUU
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图8 作业单位物流相关图
第五章作业单位非物流相互关系分析
针对减速器的特点，制定个作业单位间相互关系密切程度理由如表14，根据表14制定减速器“基准相互关系”（如表15），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图如图9所示。
表14 减速器各作业单位关系密切程度理由
表15 基准相互关系
作业单位名称
1原材料库2铸造车间3热处理车间4机加工车间5精密车间
6标准品、半成品车间7组装车间8锻造车间9成品库
10办公、服务楼11设备维修车间A/3
A/1E/3
X/5I/2
X/6
O/1I/3
O/1
O/2I/3I/8
X/6O/1
I/2E/3X/6X/6
O/4I/2
I/2O/4X/6
E/2A/3I/8
O/4X/6E/2
I/2O/8
O/7
图9 作业单位非物流相关图
第六章作业单位综合相互关系分析
从图8和图9可知，减速器作业单位物流相关与非物流相互关系不一致。为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合并后再进行分析判断。其合并过程如下：
1、选取加权值
加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于减速起来说，取物流因素（m）与非物流因素（n）的比值为m:n=1:1
2、综合相互关系的计算
根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表16所示。
因作业单位数目为11，则总作业单位对数为：
u=55
式中，u为作业单位对数。
表16 作业单位之间综合相互关系计算表
3、划分关系密级
在表16中，综合关系分数值范围为-1~8，按分数排列得出各分数段所占比例如表17所示。在此基础上与表18中推荐的综合相互关系密级程度划分比例进行对比，若各等级相差太大，则需要对表16中作业单位对之间的关系密切程度做适当的调整，使各等级比例与表18中推荐的比例尽量接近。
表17 综合相互关系密级等级划分
表18 综合相互关系密级与划分比列
4、建立作业单位综合相互关系表
根据表16绘制出作业单位综合相互关系图，如图10所示。
原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车间
标准品、半成品车间组装车间锻造车间成品库
办公、服务楼设备维修车间
AUIEIAXUUU
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UUUOUOI
UUUUUU
UUUUI
OUXO
UXO
OO
U
图10 作业单位综合相互关系图
第七章工厂总平面布置
1、综合接近程度
为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表19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；分数越低，说明该作业单位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19综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：1、原材料库，2、
铸造车间，3、热处理车间，4、机加工车间，5、精密车间，6、标准间、半成品车间，7、组装车间，8、锻造车间，9、成品库，10、办公、服务楼，11、设备维修车间。
表19 综合接近程度排序图
2、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20所示的连来表示。为了绘图简便，用“○”内标注号码来表示作业单位，而不严格地区分作业单位的性质。 对表19进行汇总得表21，综合得出减速器厂作业单位位置相关图如图11所示。
表20 关系密级表示法
表21 相互关系表
3、单位面积相关图
选取绘图比例1：1000，绘制单位为mm，减速器厂作业单位面积相关图，如图12
1
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图11 作业单位位置相关图
8
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图12 减速器厂作业单位面积相关图
1原材料库
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铸造车间
办公、服务楼
5精密车间4
11设备维修
机加工
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8
6半成品库7
组装车间
9
锻造车间
厕所路
比例 1:1000
图13 减速器厂平面布置图