工业工程综合课程设计

摘要

本文根据给出的减速器厂的新厂区的面积、11个作业空间的面积、以及减速器各个自制件的加工工艺过程，通过SLP的方法进行设施规划，先进行P-Q分析，确定生产类型；再进行物流分析以及非物流分析，得到综合强度相关信息，进而确定出各个作业单位之间的综合相关关系；然后通过线型图和面积图大致确定出各个作业单位之间的大致位置；最后得出几种布局方案，通过加权法对方案进行挑选和综合评价，得出相对最优的方案，进行详细的布局。这样就完成了减速器厂的大致规划。

第二部分是针对铣削上挡板的工作台进行人因改善，根据所给出图片上发现的问题，利用人因工程所学的知识，围绕人因工程使人工作得更有效、更安全、更舒适以及更有效率的目的，对杂乱的工作台进行改善设计。

关键词：设施规划，SLP，人因设计

目录

摘要 (1)

第1章绪论 (1)

第2章设施规划设计 (2)

2.1 布置设计的分析阶段 (2)

2.1.1 P-product和Q-quantity分析 (4)

2.1.2 自制件工艺过程分析 (4)

2.1.3 作业单位物流分析 (11)

2.1.4 作业单位非物流关系分析 (15)

2.1.5 作业单位综合分析 (18)

2.1.6 作业单位相互位置分析 (22)

2.2 布置设计的寻优阶段 (24)

2.2.1 作业单位面积相关图 (24)

2.2.2 设计可行的布置方案 (25)

2.3 布置方案的评优阶段 (25)

2.3.1 最终布置方案的确定 (25)

2.3.2 布置方案的思考 (26)

第3章工位人因改进设计 (27)

3.1 操作者作业环境的人因分析 (27)

3.2 对操作者的工位进行人因改进 (28)

小结 (33)

参考文献 (33)

附录 (34)

第1章绪论

设施规划与设计起源于早期制造业的工厂设计，是工业工程的重要分支。随着社会的进步与技术的发展，设施规划与设计早已超越了制造业的工厂设计范畴，形成了一门不但适用于各类生产型企业，同样也适用于各种服务型企业的学科。总的来说，设施规划与设计是为新建、扩建或改建的生产系统或服务系统，综合考虑相关因素，进行分析、构思、规划、论证、设计，作出全面安排，使资源得到合理配置，使系统能够有效运行，以达到预期目标为它的研究内容。

设施规划与设计是根据系统（如工厂、学校、医院、办公楼、商店等）应完成的功能（提供产品和服务），对系统各项设施（如设备、土地、建筑物、公用工程）、人员、投资等进行系统的规划和设计。即是由原料的接收至成品的装运的全部过程中，将人员、物料及任何一单位的操作所需的机器设备等做最有效的组合与安排，且与工厂内的设备协调，以期获得安全且最大效率与最经济的操作。通过合理的设施规划使制造程序便捷流畅(可行性及经济性)、使物料搬运工作减至最少(经济性)、维持空间配置及机具使用的柔性(调整性)、维持在制品的高周转率(经济性)、对机器设备作有效的投资(经济性)、充分利用空间(经济性)、提升人力运用的效率(经济性)、提供安全、方便及舒适的工作环境(安全性)。

第2章设施规划设计

系统布置设计（SLP）是一种条理性很强、物流分析和作业单位关系密切程度分析相结合、寻求合理布置的技术。不仅适用于各种规模或者种类的工厂的新建、扩建或者改建中对设施或设备的不知或调整，也适用于制造业中对办公室、实验室、仓库等的布置设计，同时也适用于医院、商店等服务业的布置设计。

SLP的基本要素是P（product，系统物料的种类）、Q（quantity，数量）、R （routing，路线）、S（service，辅助生产与服务过程的部门）、T（time，物料流动的时间）。使用SLP进行设施规划设计分为三大模块：分析、设计、寻优。

2.1 布置设计的分析阶段

根据给出的条件，我们可以得到该减速器厂的P、Q、R、S、T的基本信息。

该减速器厂生产的的减速器在给定的条件下一共需要39个零部件，其中33个零部件如垫圈、螺母、螺栓、销等标准件采用外购；机盖、机座、大齿轮、轴、端盖、齿轮轴六个零部件为自制。具体内容如下表2.1所示：

表2.1 减速器零部件明细表

2.1.1 P-product和Q-quantity分析

根据材料给出的信息，作出自制件的P-Q图如下图2.1所示：

图2.1 P-Q图

由P-Q图可知，生产的产品数量一样多且品种少，因此采用大量生产的方式，按产品原则布置。

2.1.2 自制件工艺过程分析

已知建筑物的代号以及相关信息如表2.2所示：

表2.2 建筑物代号及信息表

减速器自制件的清单如表2.3所示：

自制件加工工艺过程如下：

表2.7轴加工工艺过程表

在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观地反映出工厂生产的详细情况，此时，进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况，各自制件的工艺过程图如图2.2~2.7所示。

图2.2机盖工艺过程图（单位：t）图2.3机座工艺过程图（单位：t）

原材料

图2.4 大齿轮工艺过程图（单位：t ） 图2.5 齿轮轴工艺过程图（单位：t ）

原材料

图2.6 轴工艺过程图（单位：t ） 图2.7 端盖工艺过程图（单位：t ） 减速器的安装顺序是大齿轮装在轴上，再装到机座上，然后装齿轮轴，装上机盖，最后安装端盖，因此可得出减速器的总的加工工艺图 2.8如下(从左到右依次是外购件、端盖、机盖、齿轮轴、大齿轮、轴、机座):

原材料

料

原材料

原材料

图2.8 减速器加工工艺过程图（单位：t ）

2.1.3 作业单位物流分析

为了计算出运往各车间的物流量，我们以机盖为例计算其加工过程中运往各车间的物流量（单位：t ）如下表2.10所示：

表2.10 机盖物流量表