沈阳理工大学学士学位论文
⑤时间 Time
时间是指在什么时候、用多少时间生产出产品。在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设备的数量、占地面积的大小和操作人员数量。 2.1.2 系统布置设计模式
任何一种系统设计过程都是反复迭代、逐步细化的寻求最优解的过程，工厂布置设计更是如此。设计步骤的正确与否往往是工厂布置设计能否成功的关键，系统布置设计 SLP 模式就是一种人们广为采用的、成功的设计方法。
①设计阶段的划分
系统布置设计是一种逻辑性强、条理清楚的布置设计方法，整个设计过程大体可划分为确定位置、总体区划、详细布置及实施 4 个阶段[4]。
1）确定位置（阶段Ⅰ）
在新建、扩建或改建工厂或车间时，首先应确定出新厂房坐落的地区位置。在这个阶段中，首先要明确待建工厂的产品、计划生产能力，参考同类工厂确定待建工厂的规模，从待选的新地区或现有工厂中确定可供利用的厂址。
总体区划（阶段Ⅱ）
总体区划又叫区域划分，就是在已确定的厂址上规划出一个总体布局。 此阶段中，首先应明确各生产车间、职能管理部门、辅助服务部门及仓储部门等作业单位的工作任务与功能，确定其总体占地面积及外形尺寸。在确定了各作业单位之间的相互关系后，把基本物流模式和区域划分结合起来进行布置。
3）详细布置（阶段Ⅲ）
详细布置一般是指一个作业单位内机器及设备的布置。在详细布置阶段，要根据每台设备、生产单元及公用、服务单元的相互关系，确定出各自的位置。
4）实施（阶段Ⅳ）
在完成详细布置设计后，经上级批准可以进行施工设计，绘制大量的详细安装图，编制搬迁、安装计划，按计划进行机器设备及辅助装置的搬迁、安装施工工作。 在系统布置设计过程中，上述 4 个阶段按如图 2.2 所示的顺序交叉进行。在确定位置阶段，就必须大体确定各主要部门的外形尺寸，以便确定工厂总体形状和占地面积；在总体区划阶段，就有必要对某些影响重大的作业单位进行较详细的布置。整个设计过程中，随着阶段的进展，数据资料逐步齐全，能发现前期设计中存在的问题，通过调整修正，逐步细化完善。 在系统布置设计 4 个
7
沈阳理工大学学士学位论文
阶段中，阶段Ⅰ与阶段Ⅳ由其它专业人员负责，系统布置设计人员应积极参与；阶段Ⅱ和阶段Ⅲ由系统布置设计人员完成。因此，可以说工厂布置设计包括工厂总平面布置（总体区划）设计及车间布置或车间平面布置（详细布置）设计两项主要内容。 2.1.3 SLP法步骤
在 SLP 方法的步骤如下：
① 准备原始资料。在系统布置设计开始时，首先必须明确给出基本要素——产品 P、产量 Q、生产工艺过程 R、辅助服务部门 S 及时间安排 T 等这些原始资料，同时也需要对作业单位的划分情况进行分析，通过分解与合并，得到最佳的作业单位划分状况。所有这些均作为系统布置设计的原始资料。
② 物流分析与作业单位相互关系分析。针对某些以生产流程为主的工厂，物料移动是工艺过程的主要部分时，如一般的机械制造厂，物流分析是布置设计中最重要的方面；对某些辅助服务部门或某些物流量小的工厂来说，各作业单位之间的相互关系（非物流关系）对布置设计就显得更重要了。介于上述两者之间的情况，则需要综合考虑作业单位之间物流与非物流相互关系。物流分析的结果可以用物流强度等级及物流相关表来表示。非物流的作业单位间的相互关系可以用量化的关系密级及相互关系表来表示。在需要综合考虑作业单位间物流与非物流的相互关系时，可以采用简单加权的方法将物流相关表及作业单位间相互关系表综合成综合相互关系表。
③绘制作业单位位置相关图。根据物流相关表与作业单位相互关系表，考虑每对作业单位间相互关系等级的高或低，决定两作业单位相对位置的远或近，得出各作业单位之间的相对位置关系，有些资料上也称之为拓扑关系。这时并未考虑各作业单位具体的占地面积，从而得到的仅是作业单位相对位置，称为位置相关图。
④作业单位占地面积计算。各作业单位所需占地面积与设备、人员、通道及辅助装置等有关，计算出的面积应与可用面积相适应。
⑤绘制作业单位面积相关图。把各作业单位占地面积附加到作业单位位置相关图上，就形成了作业单位面积相关图。
⑥修正。作业单位面积相关图只是一个原始布置图，还需要根据其它因素进行调整与修正。此时需要考虑的修正因素包括物料搬运方式、操作方式、存储周
8
沈阳理工大学学士学位论文
期等，同时还需要考虑实际限制条件如成本、安全和职工倾向等方面是否允许。考虑了各种修正因素与实际限制条件以后，对面积图进行调整，得出数个有价值的可行工厂布置方案。
⑦方案评价与择优。针对得到的数个方案，需要进行技术、费用及其他因素评价，通过对各方案比较评价，选出或修正设计方案，得到布置方案图。依照上述说明可以看出，系统布置设计(SLP)是一种采用严密的系统分析手段及规范的系统设计步骤的布置设计方法，具有很强的实践性。
2.2 AHP层次分析法
匹兹堡大学Saaty教授于七十年代中期提出层次分析法AHP。于80年代初由Saaty的学生介绍到我国。AHP的基本步骤为：
1. 建立问题的递阶层次结构； 2. 构造两两比较判断矩阵；
3. 由判断矩阵计算被比较元素相对权重； 4. 计算各层元素组合权重，并进行一致性检验。
9
沈阳理工大学学士学位论文
3 公司概况及产品产量分析
3.1 常州市航空齿轮有限公司介绍
该公司隶属于中国航空工业总公司常州兰翔机械总厂，属自主经营、独立核算、自负盈亏、自谋发展之企业。现有员工200余名，其中高工4名，工程师8名，工人技师4名。该公司拥有各类设备计量仪器180余台，其中拥有进口马格磨齿机2台，国产蜗杆磨齿机1台，其它磨齿机8台，拥有螺旋锥齿轮设备7台，直齿锥齿设备3台，花键铣、花键磨7台，拥有其它普通滚齿机、插齿机30余台，各种齿轮刀具刃磨设备及检测条件配套齐全。现有设备可承制GB五级精度模数12以下各类圆柱齿轮，6级精度模数8以下的各类直齿锥齿轮，7级 精度模数15以下的各类螺旋锥齿轮（可以进行硬面剖削加工），以及各种花键轴类、齿轮变速箱、行星变速箱。可承接各类齿轮变速箱、后桥等传动机械的设计与制造。
该公司生产过的以及现在正在生产的产品有：航空产品齿轮、高精度泵齿轮、纺机齿轮、机车螺伞及各类格里森螺伞、双曲线锥齿轮副、出口直螺伞、各种类型的蜗轮副（已有部分品种成批出口）、花键轴及联轴器、齿轮变速箱、行星变速箱、摩托车齿轮、750摩托车后传以及各种进口设备中的齿轮传动系统备件等零部件。
3.2 产品——产量分析
企业生产的产品品种的多少以及每种产品质量的高低，决定着企业的生产类型，进而影响企业的设备，建筑布置形式。根据材料知，该公司计划目标是年产液压器10000套。
3.3 零件图
10
沈阳理工大学学士学位论文
图3.1 液压转向器零件图
液压转向器由22个零组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量如下表所示：
11