变速箱厂总平面布置设计

设备规划与物流分析

一、课程设计题目

年产11.3万套减速箱厂总平面布置设计

二、原始给定条件

公司有地16000m2,厂区南北为200m，东西宽80m,该厂预计需要工人300人，计划建成年产100000套减速箱的生产厂。

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（一）减速箱的结构及有关参数

变速箱由39个零件构成，装配图见图2-1所示。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表2-1中。

图2-1 减速箱装配图

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变速箱厂总平面布置设计

（二）作业单位的划分

根据减速箱的结构及工艺特点，设立如表2-2所示的11个单位，分别承担原材料的存储。备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。

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（三）减速箱生产工艺过程

减速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，总的工艺过程可分为制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、产品存储等阶段。

1、零件的制作与外购

制作的零件如表2-3～表2-8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。

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生产出的零件加工完经过车间检验合格后，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减速箱成品。

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、成品存储

所有合格减速箱均存放在成品库等待出厂。

三、产品——产量分析

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113000台，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。

四、产品工艺过程分析

(一)计算物流量

通过对产品的加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单位质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4-1所示

(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4-1——图4-6所示。图中序号分别为： 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—半成品库， 8—锻造车间。

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表4-1全年生产量计算全年物流量

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图4-1 机盖物流量

0.7972

0.6378

0.0510

图4-4 轴物流量

0.1516 0.0430

0.0163

图4-3 大齿轮物流量

0.224

0.0204

0.3111

图4-2 机座物流量

0.6753 0.765

0.0612

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(三) 绘制产品总工艺过程图

变速箱总的生产过程可分为零件的加工阶段——总装阶段——性能实验阶段，所有零件，组件在组装车间集中组装。将变速箱所有工艺过程汇总在一张图上，得到变速箱总工艺过程如图4-7所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。

图4-5 齿轮轴物流量

0.3759 0.0752

0.0286 原材料

图4-6 端盖物流量

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注：装配顺序为：齿轮轴—外购件—轴—端盖—外购件—箱体—外购件—

机座—机盖—外购件—外购件—外购件

（四）绘制产品的工艺过程表。

初始工艺过程表

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较佳工艺过程表

五、物流分析

（一）绘制从至表

根据变速箱较佳工艺过程表5-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表5-1所示

表5-1变速箱加工工艺从至表( 单位：t )

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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5-2之中。

（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序，自从达填入物流强度分析表中，根据物流强度分别划分物流强度等级。

作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。针对变速箱的工艺过程图，利用表5-2中统计的物流量，按由小到大的顺序绘制物流强度分析表5-3，表5-2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。

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（四）绘制作业单位物流相关图

根据以上分析，绘制作业单位物流相关表，如图5-1所示。

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图5-1作业单位物流相关图

六、作业单位非物流相互关系分析

针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表6-1所示。根据表6-2制定变速箱“基准相互关系”（见表6-2），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图6-1所示。

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七、作业单位综合相互关系分析

从表5-1和表6-1可知，变速箱厂作业单位物流相互关系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，需要将两表合作后再进行分析判断。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，对于变速箱厂来说，物流因素（m）影响并不明显大于其它非物流因素（n）的影响，因此，取加权值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7-1所示。

当作业单位数目为11时，总作业单位对数为：N=11*（11-1）/2=55,式中，N 为作业单位对数。

因此，表7-1中将有55各作业单位对，即将有55个相互关系。

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