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1、工厂管理运营管理减速器 工厂的规划设计方案 工厂管理运营管理减速器 工厂的规划设计方案 目录 一、设计题目：减速器工厂的规划设计.1 1、设计目的.1 2、设计内容.1 3、设计步骤.10 4、设计报告.10 二、减速器工厂的规划设计.11 1、需要采集的信息.11 2、加工设备数量.16 3、工厂布局和车间布局.23 4、工厂布局.24 5、 物流分析 .26 6、工厂每年的运营成本.28 三、课程设计心得体会.29 一、设计题目：减速器工厂的规划设计一、设计题目：减速器工厂的规划设计 1、设计目的、设计目的 1）掌握设计制造工厂设施布局的方法。 2）掌握运用设施布局规划设计相关软件进行工厂
2、布局设计的方法。 3）了解工厂搬运设施和设备以及相关参数的选择方法。 2、设计内容、设计内容 利用后面给出的产品、 成本、 加工设备尺寸和工艺卡片等数据， 设计和评估发动机减速器制造加工 厂。设计时，需要考虑所有可能的因素，如布局图、机器数量、工人数量、物料搬运的方法和设备、缓 存区大小、运作策略和公司未来增长情况（公司预计在未来 3 年每年增长 8%）。减速器加工厂的项目 数据如下。 1 1）产品 发动机减速器是工业上用于减少电机转速、 提高扭矩的设备。 减速器通常由轴承、 齿轮组和箱体构 成，图 1 和图 2 分别为二级减速器和三级减速器的产品结构图。减速器物料清单如图 3 所示。 低 速
3、 轴 低 速 齿 轮 高 速 小 齿 轮 第 二 中 速 小 齿 轮 第 二 中 速 齿 轮 高 速 小 齿 轮 输 入 高 速 齿 轮低 速 轴 输 入 高 速 齿 轮 第 一 中 速 小 齿 轮 第 一 中 速 轴 低 速 齿 轮 第 一 中 速 小 齿 轮 第 一 中 速 轴 图 1 二级减速器结构图图 2 三级减速器结构图 B B B A A A 2 2）减速器箱体尺寸 减速器箱体形状如图 4 所示。减速器共有 6 个产品系列，分别为 J100-2，J200-2，J300-2， J100-3，J200-3，J300-3。每个系列产品的箱体尺寸见表 1。减速器箱体的加工工艺见表 2。 C
4、 C C 图 4 减速器箱体形状 表 1 减速器系列产品尺寸 尺寸/in/in 产品系列 A AB BC C J100- 2 974.0 J200- 2 1085.0 J300- 2 12105.5 J100- 3 977.0 J200- 3 1087.5 J300- 3 12108.0 表 2 减速器箱体加工工艺 工艺顺序工艺 1 对箱体的一侧铣、钻、攻螺纹（在加工中心上） 2 对箱体的另一侧铣、钻、攻螺纹 3 钻和攻法兰孔（在多轴钻床上） 4 对轴承、轴和密封圈粗镗孔 5 精镗孔 3 3）成本信息 这里说的成本主要有减速器箱体加工机床成本、齿轮轴加工机床成本、管理运行成本和销售成本。 加工
5、中心、多轴钻床和镗床的成本见表 3。齿轮和小齿轮轴加工机床成本见表 4。工厂的运行成本见表 5，销售成本见表 6。 表 3 箱体加工机床成本 机床成本/ /美元 加工中心 320 000 多轴钻床 200 000 镗床 150 000 表 4 齿轮和小齿轮轴加工机床成本 机床成本/ /美元机床成本/ /美元 锯床 35 000 刨床 95 000 对中装置 置 50 000 磨床 150 000 轴和高速小齿轮加工的车床 130 000 铣床 80 000 齿轮加工的车床 （CNC 车床） 200 000 清洗和密封装置 4 000 钻床（卡盘车床） 120 000 装卸载心轴装置 2 500
6、 滚齿机 165 000 钳工台 500 剃齿机 100 000 表 5 运行成本 项目运行成本 占地面积6.5 美元/（ft2年） 建筑成本60 美元/ft2 减少准备时间需要的成本 （美元/每个加工设备） 030%：1 500 美元 31%50%：5 000 美元 51%60%：9 500 美元 61%75%：17 000 美元 人工成本第一班的全部成本，第二班加 30%成本 工人25 美元/h 管理人员45 美元/h 工业工程师65 000 美元/年 机床寿命42 000h 或 12 年 所有机器的维修成本为初始成本的 10% 生产成本销售成本的 60% 库存成本销售成本的 20% 表
7、6 销售成本 减速器类型每年需求/ /台定价/ /美元供货周期/ /周（可变） J100- 2 2 500 750.0 0 4 J200- 2 2 150 950.0 0 4 J300- 2 1 600 1 000.00 4 J100- 3 2 350 1 100.00 4 J200- 3 1 750 1 400.00 4 J300- 3 1 500 1 750.00 4 未来 3 年，预计销售量会增加 8% 4 4）准时生产（JITJIT）因素 所有工艺的初始废品率为 5%。在每个车间实施产品质量过程控制（SPC）的成本为 12 000 美元， 并能够使产品的废品率从 5%降到 3%。整个工
8、厂实施全面生产维护管理（TPM）的固定成本为 100 000 美元，每年还需要 35 000 美元。全面生产维护管理可以减少 75%的故障时间。 5 5）面积 工厂有 15 英亩土地可以使用，计划 2 000ft2 的面积用于装配，3 000ft2 的面积用于办公。 6 6）产品重量 6 个系列的产品重量见表 7。 表 7 产品重量 减速器类型重量/lb/lb减速器类型重量/lb/lb J100- 2 80J100- 3 90 J200- 2 110J200- 3 120 J300- 2 150J300- 3 160 7 7）停工原因 工厂会因为加工和搬运设备故障而造成停工，具体停工设备和恢复
9、生产所需要的平均维修时间见表8。 8 8）齿轮工艺路径 齿轮需要经过车削、滚齿、刨齿、铣键槽、清洗和密封等加工工艺。高速小齿轮工艺路径见表 9。 高速齿轮工艺路径见表 10。第一中速小齿轮工艺路径见表 11。第二中速小齿轮具有同第一中速小齿 轮 相同的工艺路径和准备时间，加工时间比第一中速小齿轮长 5%。 表 8 设备故障时间和平均维修时间 停工设备类型故障时间占全年工作时间的比例 /%/%平均维修时间/h/h 锯床 2.51.5 加工中心 12 车床 31.5 滚齿机 62.5 刨齿机 43.1 铣床 32.5 汽缸磨床 53.9 清洗和密封设备 绞孔机 33.4 端面磨床 52.1 加工中
10、心 41.8 多轴钻床 72.1 镗床 52.1 叉车 82.4 桥式起重机/电葫芦 51.3 表 9 高速小齿轮工艺路径 减速器类型 J J1 10 00 0- -J J2 20 00 0- -J J3 30 00 0- -工艺 序号 工艺 描述准备时间/ / min/min/工艺 加工时间/ / mmi in n/ /个 准备时间/ / min/min/工艺 加工时间/ / mmi in n/ /个 准备时间/ / min/min/工艺 加工时间/ / mmi in n/ /个 1 锯床 20. 0 2.3020. 0 2.5 0 15. 0 3.00 2 对中装置 30. 0 3.003
11、5. 0 3.5 3 40. 0 3.91 3 车床 35. 0 2.5035. 0 3.3 0 30. 0 4.20 4 滚齿 60. 0 6.0065. 0 6.2 7 70. 0 6.94 5 刨齿 45. 0 5.0050. 0 5.5 0 50. 0 6.08 6 铣键槽 30. 0 3.8530. 0 4.0 9 30. 0 4.53 7 磨外沿 50. 0 4.0055. 0 4.7 6 60. 0 5.27 8 清洗和密封 5.01.005.01.2 0 5.01.50 表 10 高速齿轮工艺路径 减速器类型 J J1 10 00 0- -J J2 20 00 0- -J J3 30 00 0- -工艺 序号 工艺 描述准备时间/ / min/min/工艺 加工时间/ / mmi in n/ /个 准备时间/ / min/min/工艺 加工时间/ / mmi in n/ /个 准备时间/ / min/min/工艺 加工时间/ / mmi in n/ /个 1 磨削坯料端面 30. 0 1.5030. 0 1.6 8 30. 0 1.86 2 对坯料钻孔 35. 0 1.7540. 0 1.9 6 45. 0 2.17 3 安装心轴 1.53.001.53.3 6 1.53.72 4 车坯料外
