某零件的车间作业计划系统设计27

专业方向课程设计说明书题目名称：某零件的车间作业计划系统设计学院：机械工程学院专业年级：机械设计制造及其自动化12级姓名：何道刚班级学号：工程12-01-29指导教师：张爽二Ｏ一五年十二月十一日Ⅰ目录第一章设计目的.............................................................................1第二章设计思想...................................................................................2第三章基本原理...................................................................................3第四章设计内容与分析过程...............................................................4设计小结.................................................................................................13参考文献.................................................................................................14北华大学机械工程学院专业课程设计说明书1第一章设计目的这次课程设计是《生产计划与控制》这门学科的实践环节，是学习《生产计划与控制》课本理论知识后的实际操作性锻炼。通过这次课设，要能够掌握生产与运理的相关理论与方法，并且对设计对象的情况，问题和材料有较好地了解，可以灵活应用本课程理论知识和方法，分析和解决问题。课程设计的作用是为了巩固、深化专业基础理论培养与考核学生理论与实际相结合的能力通过设计使学生进一步理解和加深基本理论知识激发学生积极思考、灵活运用的能力完成从课堂过渡到实际工作的初步训练。进行一次全面的实际操作性锻炼，通过本次的设计锻炼，让我们较好地掌握生产与运作管理的相关理论与方法，对设计对象的情况、问题和材料有较好的了解，能灵活应用本课程理论知识和方法，分析和解决问题。均衡生产有利于保证设备和人力资源的均衡负荷，提高设备利用率，有利于节省物料和能源的消耗，减少在制品占用，加速流动资金的周转，从而降低产品的生产成本，提高经济效益。北华大学机械工程学院专业课程设计说明书2第二章设计思想生产作业计划可以分为大量流水生产，成批生产和单件小批量生产三种类型，本次课程设计为大量间断流水线设计。其特点是专业化程度高；工艺过程封闭；工作地按工艺过程的顺序排列，生产对象在工作地间单向移动；各工序生产能力平衡；生产具有节奏性；各工作地间有传送装置连接。流水线具有高度的连续性、比例性、平行性。生产组织方式有两种，以工艺为中心和以产品为中心，以工艺为中心生产，是按照生产工艺的特点来设置生产单位。在生产单位内，集中着同种类型的生产设备和同工种的工人，只完成产品的部分工艺阶段或部分工序的加工。一般与订单生产方式，小批量生产结合在一起。所以本次设计将采用以产品为中心的设计方法。生产规划和计划控制工作中的决策层次，即战略决策、运作决策和控制决策的思路组织有关生产规划、计划和控制的内容。第一部分涉及战略决策问题，包括产品的开发、研制和设计以及生产过程规划；第二部分讨论运作决策问题，包括需求预测和生产计划、MRPII系统以及生产作业计划；第三部分属于控制决策问题，包括生产过程控制、绩效控制和设备维护。生产作业计划的设计要在工厂、车间布置满足生产过程需要的情况下，尽可能的提高资源、设备以及人员的利用率，车间作业系统方便人与机器的操作，缩小设备与人员的占地面积，避免相互交叉与迂回运输，缩短生产周期，节省生产开支。北华大学机械工程学院专业课程设计说明书3第三章基本原理根据设计内容，需要对四个不同型号的零件进行车间作业系统的设计设计合理的大量流水线主要按以下步骤进行：（1）按产品形状、尺寸或材料对产品的不同生产或工艺特点进行分类。（2）计算流水线的生产节拍。（3）计算各工序的大量系数，从而确定生产类型。（4）计算每个流水线的设备数量和负荷系数。（5）绘制流水线布置示意图（—，L,U,O,S型）。（6）绘制看管期内作业指示图表。（7）绘制周转在制品形成与消耗示意图。北华大学机械工程学院专业课程设计说明书4第四章设计内容与分析过程根据选题要求，我将设计四个不同型号的零件的车间作业计划系统设计。零件的详细资料，如下表：表4.1零件的详细资料零件号零件名称材料零件重量外形尺寸年产量技术要求型号种类净重(kg)37041差速锁轴45mn2热轧元钢4Φ55×42052000较高30073转向器垫板HT20-40铸件8340×18×8018000一般30056转向器下盖HT20-40铸件0.1675×60×1018000一般36051管型轴20Ct模锻3Φ80×31030000较高备注：以下计算均按年有效工作时间250天，设备利用率90%，废品率4%，看管周期为120min，节拍单位为min。根据零件的加工工序特征以及对设备的要求，为了简化车间系统设计，分别设计出差速锁轴加工线，转向器垫板加工线，转向器下盖加工线，管型轴加工线四条单一对象流水线。以下是这四种工件的具体分析与流水线设计过程：以下将以37041零件为例写出详细的分析及设计过程，其余三个零件分析过程省去，直接用表格表示计算结果，写出设计结果。1、37041差速锁轴生产线（1）计算节拍(单位：min)计算公式：NFCe/Fe：计划期内的有效工作时间N：计划期内的生产任务的数量（含品量）Fe1=250×8×2×60×90%=216000minN1=52000/(1-4%)=54167件所以C1=4min/件（2）计算大量系数计算公式：CtKif/ti：工序的单件时间nKK/fn：总的工序数Kα1=（4+3+6+3+5+19+2+3+3+3+1+4+3+5+2+15+3）/(17×4)=1.24因为1.240.75,生产过程过于紧凑，为连续生产线，若改为三班制，计算可得：Fe1=250×8×3×60×90%=324000C1=6min/件，Kα1=1.24×2/3=0.82，生产过程比较接近于间断生产。北华大学机械工程学院专业课程设计说明书5（3）计算设备数量和负荷系数计算公式:CtSi/iieiSSti：工序单件时间表4.2差速锁轴生产线的ti、Sei、负荷系数工序号1234567891011121314151617ti/min4363519233314325153Si0.680.510.50.833.170.330.50.50.50.170.670.50.330.832.50.5Sei111114111111131负荷系数68%50%100%50%83%100%100%100%17%83%50%50%17%67%83%83%100%100%50%50%（4）绘制看管期内作业指示图表根据要求看管周期为120min，计算公式：看管周期产量=看管周期×负荷率/时间定额日产量=年产量/250(年产量含废品率)班任务=日产量/轮班数根据流水线布置和负荷率确定工人监管的工作地表4.3零件37041间接流水线标准工作批示图表生产线名称轮班数日产量节拍运输批量生产节奏看管周期差速锁轴生产线32176min/件16min/件120min工序号班任务时间定额（min）工作地号负荷率（%）工人号兼管工作地号每一看管周期内的工作指示图标看管周期产量10203040506070809010011012017240166.711827230250204183726031003184723045020218北华大学机械工程学院专业课程设计说明书6续表4.4零件37041间接流水线标准工作批示图生产线名称轮班数日产量节拍运输批量生产节奏看管周期差速锁轴生产线32176min/件16min/件120min工序号班任务时间定额（min）工作地号负荷率（%）工人号兼管工作地号每一看管周期内的工作指示图标看管周期产量10203040506070809010011012057250583.34091867219061005105.50710065.50810075.50916.751.577221083.3818872318972311509111810723125091218备注：由于工序7、8所使用的设备均为Z535，因此合并工序7、8的设备，节省一台设备的开支，将该设备的利用率提高到83.3%。工序13，15使用的设备也是相同的,合并设备将设备的利用率提高到83.3%。（5）确定周转在制品形成与消耗示意图周转占用量指间断生产条件下流水线上两个相邻工序之间由于生产率不同，为使每个工作地能够连续的完成看管期产量，在工序之间存放的在制品数量。计算公式为：)//(lleettStSZZt—周转占用量的最大值；ts—相邻两个工序同时工作时段长度；Se，te，Sl，tl—前、后工序的工作地数目和单件时间。若Zt为正值，表明最大周转占用量形成于该时段的最后，若为负值，表明形成于该时段的开始。1，2工序之间：60（1/4-1/3）=-520(1/4-0)=52，3工序之间：60(1/3-1/6)=10(120-60)(0-1/6)=-103，4工序之间：60(1/6-0)=10(120-60)(1/6-1/3)=-104，5工序之间：60(0-1/5)=-12(100-60)(1/3-1/5)=5(120-100)(1/3-0)=7北华大学机械工程学院专业课程设计说明书75，6工序之间：100（1/5-3/19）=420(0-4/19)=-46，7工序之间：40(3/19-1/2）=-1460(3/19)=10(120-100)(4/19)=47，8工序之间：40（1/2）=2060(0-1/3)=-208，9工序之间：40(0-1/3)=-1320(1/3-1/3)=040(1/3-0)=139，10工序之间：60(1/3)=20(120-60)(0-1/3)=-2010，11工序之间：20(0-1/1)=-20(60-20)(0/3-0)=060(1/3-0)=2011，12工序之间：20(1/1-1/4）=15(80-20)(0-1/4)=-1512,13工序之间：60（1/4-1/3）=-5(80-60)(1/4-0)=513，14工序之间：20(1/3-0)=7(60-20)(1/3-1/5)=560(0-1/5)=-1214，15工序之间：20（0-0）=040(1/5-0)=840(1/5-1/2)=-1220(1/5)=415，16工序之间：60（0-3/15）=-1240(1/2-2/15)=1520(0-2/15)=-316，17工序之间：60(3/15-0)=1260(2/15-1/3)=-12将所得数据绘制成表：表4.5零件37041周转占用量变化情况工序时间(min)周转占用量形成地点看管周期初周转占用量(件)最大周转占用量(件)2040608010012014工序1,2之间5523工序2,3之间01036工序3,4之间01043工序4,5之间121255工序5,6之间04619工序6,7之间141472工序7,8之间02083工序8,9之间131393工序9,10之间020103工序10,11之间2020111工序11,12之间015北华大学机械工程学院专业课程设计说明书8续表4.6零件37041周转占用量变化情况工序时间(min)周转占用量形成地点看管周期初周转占用量(件)最大周转占用量(件)20406080100120124工序12,13之间5133工序13,14之间1012145工序14,15之间412152工序15,1