设施规划课程设计.doc

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课 程 设 计

题 目： 柴油机机油泵厂总平面布置设计

院： 机械工程学院
专业： 工业工程 班级: 1101 学号: 16
学生姓名： 蔡 康
指导老师: 王娟老师、谢富春老师
完成日期： 2013/12/9-—-2013/12/20

目录
一．绪论…………………………………………………………………………… …3
二．原始给定条件…………………………………………………………………… 3
三．产品—产量分析…………………………………………………………………………11
四．作业单位非物流相关分析…………………………………………………12
4.1 计算物流量…………………………………………………12
4。2 各零件的工艺过程图………………………………………………………………13
4.3 总的工艺过程图…………………………………………………………………16
五．物流分析…………………………………………………………17
5。1制从至表………………………………………………………………17
5.2物流强度汇总…………………………………………………………18
5.3 物流强度等级…………………………………………………………………………19
5.4 作业单位物流相关图…………………………………………………………20
5.5 作业单位非物流相互关系分析………………………………………………21
六。作业单位综合关系分析…………………………………………………………23
6。1 综合接近程度排序…………………………………………………………………23
6.2 绘制作业单位位置相关图…………………………………………………………26
七． 作业单位位置与面积相关图……………………………………………………………27
7。1综合接近程度…………………………………………………………27
7。2 作业单位位置相关图…………………………………………………………28
7.3 单位面积相关图…………………………………………………………29
八．工厂总平面布置…………………………………………………………30
九．评价方案并择优……………………………………………………………………32
十．课程设计总结…………………………………………………………………………………33
参考文献…………………………………………………………………………34

一 、 绪论
（一）、设计内容与要求
《柴油机机油泵总平面布置设计》内容要求如下:
1． 柴油机机油泵物流分析。
2． 柴油机机油泵作业单位相互关系分析。
3． 作业单位位置相关图，相当于A1图样的坐标纸一张。
4． 作业单位面积相关图,相当于A1图样的坐标纸一张。
5． 柴油机机油泵总平面图三套,A1图样三张。
6． 评价择优，选出最佳总平面布置图.
7． 编写设计说明书，工作量不少于12000字.
二、原始给定条件
现有一柴油机机油泵，占地面积为20000m2。厂区南北长为200m，东西宽为100m，所处地理位置如图2—1所示.该厂职工人数300人，计划改建成年产10000件柴油机机油泵的生产厂,需要完成工厂总平面布置设计。
1．柴油机机油泵结构及有关参数
柴油机机油泵的基本结构如图2—2所示，由23个零、组件构成,每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列在表2-1中。
2．作业单位划分
根据柴油机机油泵结构及工艺特点,柴油机机油泵设立如表2—2所示13个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能测试、生产管理与服务等各项生产任务。
3．柴油机机油泵生产工艺过程
由于柴油机机油泵结构比较简单，因此其生产工艺过程也很简单,总的工艺过程可分为零、组件制作与外购，半成品暂存，组装，性能试验，调试与返修,成品存储等阶段。
(1)零、组件制作与外购 柴油机机油泵上的标准件、异形件如垫圈、键等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存。其它零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-3至表4-13。表中各工序加工前工件重量为：该工序加工后工件重量 / 该工序材料利用率
(2)标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零、组件经车间内检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协件均放在半成品库.
（3)组装 所有零、组件在组装车间集中组装成柴油机机油泵成品.
（4）性能试验 所有组装出的柴油机机油泵均需送往性能测试室进行性能试验，试验合格的成品送入成品库，试验不合格的送往调试返修车间进行修复,再送往性能测试室进行性能试验。一次组装合格率估计值为90％，二次组装合格率为100%.
(5）成品存储 所有合格柴油机机油泵存放在成品库待出厂.
4．自然气象条件
自然气象等条件按学生所在地的条件加以考虑。

图2—2 柴油机机油泵装配图

表 2—1 零件明细表
工厂名称：柴油机机油泵厂
共1页
产品名称
柴油机机油泵
产品代号
2B
计划年产量
10000件
第1页
序号
零件名称
零件代号
自制
外购
材 料
总计划
需求量
零件图号
形 状
尺 寸
单件重量(kg）
说 明
1
泵体

√

HT200
10000

1.2

2
前泵盖

√

HT200
10000

0.5

3
后泵盖

√

HT200
10000

0。6

4
从动齿轮

√

45
10000

0.3

5
齿轮轴

√

45
10000

0。55

6
螺母M16×1.5

√
A3
10000

0。01

7
垫圈16

√
65Mn
10000

0.005

8
键5×18。6

√
45
10000

0。005

9
斜齿轮

√

45
10000

0.5

10
前套

√

ZQSn5-5-5
10000

0。005

11
垫片

√
纸板
20000

0。0005

12
螺栓M8×75

√
A3
60000

0.05

13
垫圈8

√
65Mn
60000

0。005

14
螺母M8

√
A3
60000

0。006

15
后套

√

ZQSn5-5—5
10000

0。005

16
轴套

√

粉末冶金
20000

0.01

17
从动轴

√

35
10000

0.3

18
销Ф5×16

√
45
40000

0.005

19
调节塞

√

A3
10000

0.01

20
螺母M18×1。5

√
A3
10000

0。01

21
垫圈Ф18

√
A3
10000

0.01

22
弹簧
Ф1。8×11.6×74

√
65Mn
10000

0.01

23
钢球Ф7/8"

√
GCr6
10000

0。05

编制(日期)
审核（日期）

表 2-2 作业单位建筑物汇总表
序号
作业单位名称
用 途
建筑面积(m2)
结构形式
备 注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
30×40＝1200

2
铸造车间
铸造
12×25＝300

3
锻造车间
锻造
12×25＝300

4
热处理车间
热处理
15×20＝300

5
机加工车间
车、铣、钻、滚齿
20×36＝720

6
精密车间
镗削、磨削、剃齿
20×36＝720

7
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
12×25＝300

8
装配车间
装齿轮泵
15×40＝600

9
性能测试室
测密封、测功率
12×20＝240

10
成品库
成品储存
20×20＝400

11
办公室、服务楼
办公室、食堂等
80×60＝4800

12
设备维修车间
机床维修
12×25＝300

13
调试返修车间
调试及返修
10×10＝100

表 2-3 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量（kg)
计划年产量(件)
年产总量（kg)
泵 体
1
HT200
1。2
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率（%)
1
原材料库
备料

2
铸造车间
成型
70
3
热处理车间
回火

4
机加工车间
铣、粗镗
85
5
精密加工车间
精镗
95
6
半成品库
暂存

表 2-4柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量(kg)
计划年产量（件)
年产总量（kg)
前泵盖
2
HT200
0.5
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率（％）
1
原材料库
备料

2
铸造车间
成型
60
3
热处理车间
回火

4
机加工车间
铣、钻、粗镗
85
5
精密加工车间
铣、精镗
90
6
半成品库
暂存

表 2-5 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量(kg）
计划年产量(件）
年产总量（kg)
后泵盖
3
HT200
0。6
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率（%)
1
原材料库
备料

2
铸造车间
成型
65
3
热处理车间
回火

4
机加工车间
铣、钻、粗镗
80
5
精密加工车间
铣、精镗
97
6
半成品库
暂存

表 2—6 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量（kg）
计划年产量（件)
年产总量(kg）
从动齿轮
4
45
0。3
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率(％）
1
原材料库
备料

2
锻压车间
成型
80
3
热处理车间
回火

4
机加工车间
车、钻、滚齿
80
5
精密加工车间
剃齿
90
6
热处理车间
淬火

7
半成品库
暂存

表 2—7 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量（kg)
计划年产量(件）
年产总量（kg）
齿轮轴
5
45
0.55
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率(％）
1
原材料库
备料

2
锻压车间
成型
80
3
热处理车间
回火

4
机加工车间
车、滚齿、磨
80
5
精密加工车间
剃、精磨
90
6
热处理车间
调质

7
半成品库
暂存

表 2-8 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量(kg）
计划年产量(件)
年产总量（kg）
斜齿轮
6
45
0.5
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率（％）
1
原材料库
备料

2
锻压车间
成型
75
3
热处理车间
回火

4
机加工车间
车、钻、滚齿
80
5
精密加工车间
剃齿
90
6
热处理车间
淬火

7
半成品库
暂存

表 2—9 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量（kg)
计划年产量(件)
年产总量(kg)
前 套
7
ZQSn5-5—5
0.005
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率(％)
1
原材料库
备料

2
机加工车间
车、镗
88
3
精密加工车间
精车、精镗
90
4
半成品库
暂存

表 2-10 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量(kg）
计划年产量(件)
年产总量(kg)
后 套
8
ZQSn5-5—5
0。005
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率（％）
1
原材料库
备料

2
机加工车间
车、镗
75
3
精密加工车间
精车、精镗
90
4
半成品库
暂存

表 2-11柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量（kg)
计划年产量(件）
年产总量（kg）
轴 套
10
粉末冶金
0。01
20000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率（％)
1
原材料库
备料

2
机加工车间
车、镗
85
3
精密加工车间
精车、精镗
90
4
半成品库
暂存

表 2-12 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量(kg)
计划年产量（件）
年产总量（kg)
从动轴
11
35
0.3
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率(％)
1
原材料库
备料

2
机加工
车、磨
80
3
精密加工
精车、精磨
90
4
热处理
调质

5
半成品库
暂存

表 2—13 柴油机机油泵零件加工工艺过程表
产品名称
件 号
材 料
单件重量(kg)
计划年产量（件）
年产总量(kg）
调节塞
12
A3
0.01
10000

序号
作业单位名称
工 序 内 容
工序材料利用率(％）
1
原材料库
备料

2
机加工
车外圆、螺纹
85
3
半成品库
暂存

二、 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，待布置设计的柴油机机油泵的产品品种单一，产量大，属于大批量生产，在零部件的生产中采用机群式布置，在最终产品装配时采用流水线布置。

产品品种数目P
产量
I
II
III
IV
四、产品的工艺过程分析
（一）、计算物流量
通过对产品加工、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艺加工前工件单件重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4—1表所示。表4.1 各零件物流量计算
表4。1各零件物流量计算
产品名称
毛重/kg
废料/kg
第一加工区废料
第二加工区废料
第三加工区废料
全年总质量
泵体
1。2/（0。7*0.85*0。95)=
2.123
2.123＊0。3=
0。6369
2.123*0.7*0。15=0.2229
2.123＊0。7＊0。85*0。05=
0。0632
0.923＊10000=9230
前泵盖
0.5/(0.6＊0。85＊0。9）=
1.089
1。089*0。4=
0。4357
1。089*0.6*0.15=0.098
1。089＊0。6*0。85*0.1=
0.0556
0。5893*10000=5893
后泵盖
0.6/(0.65*0。8*0。9)=
1。1895
1.1895*.0。35=0。4163
1。1895*0.65*0。2=0。1546
1.1895＊0。65＊0.8*0。03=
0.0186
0。5895＊10000=5895
从动齿轮
0.3/(0。8*0.8＊0.9）=
0。5208
0。5208＊0.2=0.1042
0.5208＊0.8＊0.2=0。0833
0。5208*0。8*0。8＊0。1=
0。0333
0。2208＊10000=2208
齿轮轴
0.55/（0.8*0。8*0.9)=
0.9549
0.9549*0.2=0.1910
0.9549*。08＊0.2=0.1527
0.9549*0。8＊0.8＊0。1=
0.0612
0。4049＊10000=4049
斜齿轮
0.5/（0。75＊0.8*0.9)=
0.9260
0.9260*0.25=0.2351
0。9260＊0.75*0。2=0.1389
0。9260*0。75*0.8＊0。1=
0。0552
0.4292*10000=4292
前套
0.005/(0。88*0。9)=
0。0063
0。0063*0。12=0.0008
0.0063*0。88＊0。1=0.0005

0.0013*10000=13
后套
0。005/(0.75*0.9）=
0.0074
0.0074＊0。25=0。0019
0。0074*0。75*0.1=0。0005

0.0024＊10000=24
轴套
0。01/（0。85＊0。9)=0.0131
0。0131*0。15=0。0020
0。131*0。85*0。1=0.0011

0。0031＊20000=62
从动轴
0。3/（0。8*0。9)=0.4167
0。4167＊0。2=0。0833
0.4167＊0。8＊0.1=0。0018

0。1166＊10000=1166
调节塞
0.01/0.85=
0.0118
0。0118＊0.15=0.0018

0。0018＊10000=18

（二）、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图中序号分别是 ：1—泵体物流量，2-前泵盖物流量，3-后泵盖物流量，4—从动齿轮物流量，5—齿轮轴物流量，6—前套物流量 ，7—轴套物流量，8—从动轴物流量,9—斜齿轮物流量，10-调节塞物流量,11—后套物流量。

1- 泵体物流量 2— 前泵盖物流量 3— 后泵盖物流量

4— 从动齿轮物流量 5- 齿轮轴物流量

6- 前套物流量 7— 轴套物流量

8— 从动轴物流量 9- 斜齿轮物流量

10- 调节塞物流量 11— 后套物流量

五、物流分析
（一)、制从至表

绘制中部槽工艺物流从至表，如表5.1所示.

表5.1物流强度汇总表

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
原材料库
铸造车间
锻造车间
热处理间
机加工间
精密车间
半成品间
装配间
测试间
成品库
办公楼
维修间
返修间
1
原材料库

44。018
24。017

4.684

2
铸造车间

29。129

3
锻造间

18.714

4
热处理间

47。443

16.5

5
机加工间

43.025
0。1

6
精密车间

16。5

23。3

7
半成品库

44。77

8
装配车间

44。77

9
测试车间

44。77

4.477
10
成品库

11
办公室

12
维修间

13
返修间

4。477

（二）、制物流强度汇总表
根据产品的工艺过程和物流从至表之中.
表5。2 物流强度汇总表

序号
作业单位对
物流强度(t)
序号
作业单位对
物流强度(t）
1
1—2
44.018
9
5—7
0。1
2
1—3
24.017
10
6—4
16。5
3
1-5
4。684
11
6—7
23。3
4
2—4
29.129
12
7—8
44。77
5
3—4
18.147
13
8—9
44。77
6
4—5
47.443
14
9-10
44.77
7
4—7
16。5
15
9—13
4。477
8
5—6
43.025
16
13—9
4.477

（三)、分物流强度等级
将各作业单位对的物流强度按大小排序，自大到小填入物流强度分析表中， 根据物流强分布划分物流强度等级。
作业单位对或成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 流量比例来确定。针对工艺过程图，利用表4。1中统计的物流量,按由大到小的顺序绘制物流强度分析表1—11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U级，划分等级采用著名的A、E、I、O、U等级，一般A级占总作业单位对的10％，E级占20％,I级占30%， O级占40％，U级代表那些无物流量的作业单位对，一般可以忽略不计。
据以上原则,划分物流强度等级如下表所示：
表5。3物流强度等级分析
序号
作业单位对
物流强度 单位(t）
10 20 30 40
物流强度等级
1
4—5

A
2
7-8

E
3
8—9

E
4
9-10

E
5
1—2

I
6
5—6

I
7
2-4

I
8
1—3

I
9
6—7

I
10
3—4

O
11
4—7

O
12
6—4

O
13
9—13

O
14
13-8

O
15
1—5

O
16
5—7

O

(四)、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图。

图5.1 物流强度相关图

（五）、作业单位非物流相互关系分析
根据柴油机机油泵厂结构及工艺特点，柴油机机油泵厂的作业单位的划分有原材料库、铸造车间、热处理车间、机加工车间、精密车间、标准件半成品库、装配车间、性能测试室、成品库、办公服务楼、设备维修车间和调试返修车间。
1 确定主要因素。从物流，工作流程，作业性质相似,使用相同设备，使用同一场地等一系列因素整理出影响作业单位相互关系的主要因素，并给出理由编码，如表5。4所示:
2 确定各作业单位对之间影响相互关系的因素，并初步确定相互关系等级，如表所示：

表5。4 表柴油机机油泵厂的单位间相互关系密级理由
编码
理由
1
工作流程的连续性
2
生产服务
3
物料搬运
4
管理方便
5
安全及污染
6
共用设备及辅助动力源
7
振动
8
人员联系

表5.5物流强度等级划分表

物流强度等级
符号
物流路线比例（％）
承担物流量比例(%）
超高物流强度
A(4）
10
40
特高物流强度
E(3）
20
30
较大物流强度
I（2）
30
20
一般物流强度
O(1)
40
10
可忽略搬运
U（0）

相互关系等级比例，将最后的作业单位之间的相互关系等级填入作业相互关系表。如下表所示：

图5.2作业单位相关图

35

六.作业单位综合关系分析
（一）、综合物流相关等级表
由于作业单位的物流关系和非物流关系之间没有很明显的重要性区别，因此取物流关系和非物流关系的加权值比M:N=2:1。
表6。1 作业单位综合相互关系计算表

作业单位对
关系密度
综合关系
物流关系 加权值：2
非物流关系 加权值：1
分数
等级
分数
等级
分数
等级
1—2
2
I
3
E
7
I
1—3
2
I
3
E
7
I
1-4
0
U
1
O
1
U
1—5
1
O
2
I
4
O
1—6
0
U
0
U
0
U
1—7
0
U
0
U
0
U
1—8
0
U
0
U
0
U
1-9
0
U
0
U
0
U
1—10
0
U
0
U
0
U
1—11
0
U
2
I
2
O
1—12
0
U
0
U
0
U
1—13
0
U
0
U
0
U
2-3
0
U
0
U
0
U
2-4
2
I
0
U
4
O
2—5
0
U
0
U
0
U
2—6
0
U
0
U
0
U
2-7
0
U
0
U
0
U
2—8
0
U
0
U
0
U
2—9
0
U
0
U
0
U
2-10
0
U
0
U
0
U
2—11
0
U
—1
X
—1
X
2—12
0
U
1
O
1
U
2—13
0
U
0
U
0
U
3—4
1
O
3
E
5
I
3—5
0
U
0
U
0
U
3-6
0
U
0
U
0
U
3—7
0
U
0
U
0
U
3—8
0
U
0
U
0
U
3—9
0
U
0
U
0
U
3—10
0
U
0
U
0
U
3—11
0
U
—1
X
—1
X
3—12
0
U
1
O
1
U
3-13
0
U
0
U
0
U
4—5
4
A
4
A
12
A
4—6
2
I
3
E
7
I
4—7
1
O
2
I
4
O
4—8
0
U
2
I
2
O
4—9
0
U
0
U
0
U
4—10
0
U
0
U
0
U
4—11
0
U
—1
X
—1
X
4—12
0
U
2
I
2
O
4-13
0
U
0
U
0
U
5—6
2
I
4
A
8
E
5—7
1
O
2
I
4
O
5-8
0
U
3
E
3
O
5-9
0
U
1
O
1
U
5—10
0
U
0
U
0
U
5-11
0
U
2
I
2
O
5-12
0
U
2
I
2
O
5—13
0
U
0
U
0
U
6-7
2
I
2
I
6
I
6-8
0
U
3
E
3
O
6—9
0
U
1
O
1
U
6-10
0
U
0
U
0
U
6—11
0
U
0
U
0
U
6-12
0
U
2
I
2
O
6-13
0
U
0
U
0
U
7—8
3
E
3
E
9
E
7-9
0
U
1
O
1
U
7—10
0
U
0
U
0
U
7—11
0
U
2
I
2
O
7—12
0
U
0
U
0
U
7-13
0
U
0
U
0
U
8—9
3
E
4
A
10
E
8—10
0
U
2
I
2
O
8-11
0
U
2
I
2
O
8—12
0
U
1
O
1
U
8—13
0
U
2
I
4
O
9—10
3
E
4
A
10
E
9—11
0
U
1
O
1
U
9—12
0
U
1
O
1
U
9—13
1
O
1
O
3
O
10—11
0
U
2
I
2
O
10—12
0
U
0
U
0
U
10—13
0
U
1
O
1
U
11—12
0
U
1
O
1
U
11-13
0
U
1
O
1
U
12—13
0
U
0
0
0
U

(二）、绘制作业单位位置相关图

图6.1 作业单位单位综合相关图

七、作业单位位置与面积相关图
（一)、综合接近程度
表7。1 作业单位综合接近程度排序表

从
至
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
原材料库
铸造车间
锻造车间
热处理间
机加工间
精密车间
半成品间
装配间
测试间
成品库
办公楼
维修间
返修间
1
原材料库

I
I
U
O
U
U
U
U
U
O
U
U
2
铸造车间
O

O
U
U
U
U
U
U
U
X
U
U
3
锻造间
I
O

I
U
U
U
U
U
U
X
U
U
4
热处理间
U
U
I

A
I
O
O
U
U
X
O
U
5
机加工间
O
U
U
A

E
O
O
U
U
O
O
U
6
精密车间
U
U
U
I
E

I
O
U
U
U
O
U
7
半成品库
U
U
U
O
O
I

E
U
U
O
U
U
8
装配车间
U
U
U
O
O
O
E

E
O
O
U
O
9
测试车间
U
U
U
U
U
U
U
E

E
U
U
O
10
成品库
U
U
U
U
U
U
U
O
E

U
U
U
11
办公室
O
X
X
X
O
U
O
O
U
U

U
U
12
维修间
U
U
U
O
O
O
U
U
U
U
U

U
13
返修间
U
U
U
U
U
U
U
O
O
U
U
U

综合接近程度
5
2
4
10
12
9
8
12
7
4
1
3
2
排序
7
11
9
3
1
4
5
2
6
8
13
10
12
（二) 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1—14所示的连线来类型来表示。为了绘图简便，用“O”内标号码来表示作业单位，而不严格地区分作业单位的性质。
表7.2 关系密级表示法
符号
系数值
线条数
密切程度等级
颜色规范
A
4
／／／／
绝对必要
红
E
3
／／／
特别重要
桔黄
I
2
／／
重要
绿
O
1
／
一般
蓝
U
0

不重要
不着色
X
-1
_ _ _ _ _ _ _
不希望
棕色

图7。1 单位作业位置相关图

(三） 单位作业面积相关图

图7。2 作业单位面积相关图

八 厂布置方案设计
考虑相关规定以及各方面的限制条件,得到柴油机机油泵厂总平面布置方案如图8.1方案