IE设计实践

1/45设计实践报告课程名称IE设计实践专业：班级：学生姓名：指导教师：2009-2010学年短学期浙江工业大学2/45设施规划与物流分析设计1.课程说明2.1设计题目液压转向器厂总平面布置设计。2.2设计内容与要求《液压转向器厂总平面布置设计》内容与要求如下：1.液压转向器厂物流分析。2.液压转向器厂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.液压转向器厂总平面布置图三套，A1图样三张。6.评价择优，选出最佳总平面布置图。2.3原始给定条件当地现有一叉车修理厂，占地面积为1600m×m。厂区南北长200m。东西宽为80m，所处地理位置如图，该厂职工人数300人，计划改建成年产6000套液压转向器的生产厂，需要完成工厂总平面布置设计。3/45图1-1待建液压转向器厂厂区图1.液压转向器结构及有关参数液压转向器的基本结构有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图1-2表1-2零件明细表2.作业单位划分根据液压转向器结构及工艺特点，液压转向器厂设立如1-3所示11个作业单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能检验、生产管理与服务等各项生产任务。4/45表1-3作业单位建筑物汇总表3.液压转向器生产工艺过程由于液压转向器结构比较简单，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，性能试验与成品存储等阶段。（1）零、组件制作与外购液压转向器上的标准件、异形件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后有半成品库保存。其他零件由本厂自制，其工艺过程如1-4至1-16表。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存放在半成品库。（3）组装所有零、组件在组装车间集中组装成液压转向器成品。（4）性能检验所有组装出的液压转向器均需进行性能试验，试验不合格的返回组装车间进行修复。一次组装合格率估计值为80%，二次组装合格率为100%。（5）成品存储所有合格液压转向器存放在成品库带出厂。表1-4连接块组件5/45表1-5前盖表1-6挡环表1-7滑环6/45表1-8联动器表1-9阀体表1-10阀芯7/45表1-11阀套表1-12隔盘表1-13限位柱8/45表1-14定子表1-15轴子表1-16后盖9/452.基本关系分析2.1产品P-产量Q分析企业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。机械制造业设备布置的基本形式按产品在制造过程中的位置是否变化分为产品移动式和产品固定式两大类。产品移动式布置又可分为产品原则布置、工艺原则布置及成组布置形式。每一种设备布置形式各有特点，分别适合不同的生产类型。（1）产品原则布置产品原则布置也称为流水线布置或对象原则布置。当产品品种很少而生产数量又很大时，应按产品的加工工艺过程顺序配置设备，形成流水线，这是大量生产中典型的设备布置形式。由于产品原则布置是按产品的加工、装配工艺过程顺序配置各道工序所需设备、人员及物料，因此能最大限度的满足固定品种产品的生产过程对空间和时间的客观要求，生产效率非常高，单件产品生产成本低，但生产适应性即柔性差，适合于少品种大量生产。（2）工艺原则布置工艺原则布置也称为机群式布置。这种布置形式的特点就是把同种类型的设备和人员集中布置在一个地方，如车床工段、铣床工段、刨床工段及磨床工段，就是分别把车床、铣床、刨床和磨床集中布置在一个地方。这中布置方式便于调整设备和人员，容易适应产品的变化，生产系统的柔性大大增加。但是，当工件需要多种设备进行加工时，就不得不往返于各工序之间，增加了产品搬运次数与搬运距离，常常带来物料交叉搬运和逆向流动的问题，这种布置形式通常适用于单件生产。（3）成组原则布置成组原则布置又称为混合原则布置。在生产品种较多、每种产品的产量又是中等程度的情况下，将工件按其外形与加工工艺的相似性进行编码分组，同组零件用相近的工艺过程进行加工。同时，将设备成组布置，即把使用频率高的机器群按工艺过程顺序组合布置成成组制造单元，整个生产系统由数个成组制造单元构成。这种布置方式既有流水线的生产效率，又有机群式布置的柔性，可以提高设备开动率、减少物流量及加工时间。成组原则布置适用于多品种、中小批量的生产类型。现代成组原则布置包括柔性制造单元和柔性制造系统两种形式。（4）固定工位式布置产品固定工位式布置适用于大型设备如飞机、轮船的制造过程。产品固定在一个固定位置上，所需设备、人员、物料均围绕产品布置，这种布置方式在一般场合很少使用。综上所述，产品品种的多少，产量的高低直接决定了设备布置的形式，图2-1直观的反映了产品-产量与设备布置形式的关系。因此，只有对产品-产量进行深入的分析，才能恰当的设备布置方式。10/45产量产量产品：产品：ABCMNOQRSABCMNOQRSXYZXYZ种类：少种类：少多多多多少少数量：大数量：大中中少少极少极少产品布置（流水线型）产品布置（流水线型）成组布置成组布置工艺布置工艺布置固定布置固定布置图2-1根据对液压转向器厂的基本要素的分析，该厂生产的零件品种比较多，而且产量也不少，介于这两种情况，得出该厂应采用产品工艺原则布置方式。3.物流分析3.1概述据资料统计分析，产品制造费用的20%-50%是用作物料搬运，而物料搬运工作量直接与工厂布置情况有关，有效的布置大约能减少搬运费用的30%左右。工厂布置的优劣不仅直接影响着整个生产系统的运转，而且通过对物料搬运成本的影响，成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。也就是说，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运工作量是工厂布置设计最为重要的目标之一。因此，在实现工厂布置之前必须就生产系统各作业单位之间的物流状态作出深入的分析。3.2物流分析内容与方法物流分析包括确定物料在生产过程中每个必要的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度的数量，一个有效的工艺流程是指物料在工艺过程中按顺序一直不断的向前一定直到完成，中间没有过多的迂回或倒流。当物流移动是工艺过程的主要部分时，物流分析就是工厂布置设计的核心问题。针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法。（1）工艺过程图在大批量生产中，产品品种很少，用标准符号绘制的工艺过程图直观的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，就可以清楚的表现出工厂生产过程中物料搬运情况。另外，对于某些规模比较小的工厂，不论产量11/45如何，只要产品比较单一，都可以用工艺过程图进行物流分析。（2）多种产品工艺过程表在多品种且批量较大的情况下，如产品品种为十种左右，将各产品的生产工艺流程汇总在一张表上，就形成了多种产品工艺过程表，在这张表上各产品工艺路线并列绘出，可以反映出各个产品的物流途径。（3）成组方法当产品品种达到数十种时，若生产类型为中小批量生产，进行物流分析时就有必要采用成组方法，按产品结构与工艺过程的相似性进行归类分组，然后对每一类产品采用工艺过程图进行物流分析;或者采用多种产品工艺过程表表示各组产品的生产工艺过程，再做进一步的物流分析。（4）从至表当产品品种很多、产量很小，且零件、物料数量又很大的时候，可以用一张方阵图表示各作业单位之间的物流移动方向和物流量。表中，方阵的行表示物流移动的源，称为从；列表示物料移动的目的地，称为至；行列交叉点标明由源到目的地的物流量，这就是从至表，从中可看出各作业单位之间的物流状况。如上所述，不同的分析方法应用于不同的生产类型，其目的是为了工作方便，在物流分析时，应根据具体情况选择恰当的分析情况。3.3物流强度根据前面的定义，物流分析包括确定物料移动的顺序和移动量两个方面。如果通过工艺流程分析能够正确的确定各工序或作业单位之间的相互关系（前后顺序）。那么各条路线上的物料移动量就是反映工序或作业单位之间相互密切程度的基本衡量标准。我们把一定时间周期内的物流移动量成为物流强度。对于相似的物料，可以用重量、体积、托盘或货箱作为计量单位。当比较不同性质的物料搬运状况时，各种物料的物流强度大小应酌情考虑物料搬运的困难程度。3.4工艺过程图任何物料在加工过程中进行移动时，有五种基本形式。（1）操作处于成形、处理、装配、拆卸等操作过程中。（2）运输处于移动或运输中。（3）检验处于计数、试验、校验或检验中。（4）停滞等待其他操作完成。（5）存储处于存储中。图3-1物料形态表示符号12/45下面根据液压转向器厂各零、组件的工艺过程表绘制各零、组件的工艺过程图。13/45图3-2各零、组件工艺流程图为了表示所有产品的生产过程，就需要为每一种产品绘制一份工艺过程图，但是当产品较多时，各自独立的工艺过程难以用来研究各种产品生产过程之间的相关部分，这时就需要把工艺过程图汇总成多种工艺过程图。14/45图3-3总的工艺流程图15/453.5从至表根据各零、组件的工艺流程图绘制相关的从至表如下。表3-4从至表16/453.6物流强度分析从至表绘制完成之后，在进行物流强度的相关分析。表3-5物流强度分析表17/45表3-6原始物流相关表18/45表3-7作业单位物流相关表19/453.7非物流分析下面进行非物流方面的分析。作业单位相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑一下方面：（1）物流（2）工艺流程（3）作业性质相似（4）使用相同的设备（5）使用同一场所（6）使用相同的文件档案（7）使用相同的公用设施（8）使用同一组人员（9）工作联系频繁程度（10）监督和管理方便（11）噪声、振动、烟尘、易燃易爆危险品的影响（12）服务的频率和紧急程度下面设定相关的基准相互关系表20/45表3-8基准相互关系从而制定非物流相互关系表.表3-9作业单位非物流相互关系表3.8综合分析根据液压转向器厂物流和非物流关系的重要程度，将加权值定为1：1，取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，通过综合相互关系密切程度数值计算公式，计算出各作业单位对的综合作业关系分值和等级。如下表。21/4522/4523/45表3-10作业单位综合相互关系计算表表3-11作业单位综合相互关系表24/45表3-12液压转向器厂综合接近程度排序表3.9工厂布置设计通过综合接近排序表，制定作业单位位置相关表和面积相关图25/45图3-13作业单位位置相关表图3-14作业单位面积相关图由此绘制出三种设计方案26/45方案一27/45方案二28/45方案三进行评估：由方案一、二的物流路线交叉比较多，而且有些物流线路搬运量比较多，且距离也比较长，综合考虑选择方案作为最终的工厂布置图，29/45下面绘制其物流图。图3-15工厂布置物流图30/45生产计划与控制设计1.点钞机国内市场需求情况分析1.1点钞机国内市场需求情况分析近年来由于市场竞争日趋激烈，一些点钞机企业采取了以降低产品质量为代价的低价营销竞争手段，导致点钞机市场的无序恶性竞争局面愈演愈烈，低质低价点钞机充斥市场，严重影响了行业的正常经营秩序。市场研究报告中看出，与四大银行中标点钞机相比，这类低价点钞机的电子元件、各种传感器、大电机、变压器以及机械五金件等主要原材料的性能、质量和价格均存在相当大的差别，价格相差最大可达五倍。因此，这类点钞机很自然地在防伪效果、稳定性、温升、机器寿命等性能指标上大打折扣。由于普通消费者对这类点钞机存在的问题认识不足，全凭价格因素选择了它，使它占据了目前国内市场很大的一部分份额，同时也给一些大的品牌点钞机厂家及其高质高价点钞机造成极大的冲击，迫使这些厂家不得不效仿推出低价点钞机参与竞争。由于价格越来越低，利润越来越小，造成大多数的点钞机厂家不愿意投资开发新的技术，也造成目前点钞机技术落后于假币升级的速度，这对整个点钞机行业的发展极为不利。市场研究表明：在短期内，国内点钞机市场群雄并起的局面仍然存在，但真正有实