IE工業(yè)工程設(shè)計實踐

70/70浙江工業(yè)大學(xué)浙江工業(yè)大學(xué)設(shè)計實踐報告課程名稱IE設(shè)計實踐專業(yè)：班級：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：2009-2010學(xué)年短學(xué)期

設(shè)施規(guī)劃與物流分析設(shè)計1.課程說明2.1設(shè)計題目液壓轉(zhuǎn)向器廠總平面布置設(shè)計。2.2設(shè)計內(nèi)容與要求《液壓轉(zhuǎn)向器廠總平面布置設(shè)計》內(nèi)容與要求如下：液壓轉(zhuǎn)向器廠物流分析。液壓轉(zhuǎn)向器廠作業(yè)單位相互關(guān)系分析。作業(yè)單位位置相關(guān)圖，相當(dāng)于A1圖樣的坐標(biāo)紙一張。作業(yè)單位面積相關(guān)圖，相當(dāng)于A1圖樣的坐標(biāo)紙一張。液壓轉(zhuǎn)向器廠總平面布置圖三套，A1圖樣三張。評價擇優(yōu)，選出最佳總平面布置圖。2.3原始給定條件當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有一叉車修理廠，占地面積為1600m×m。廠區(qū)南北長200m。東西寬為80m，所處地理位置如圖，該廠職工人數(shù)300人，計劃改建成年產(chǎn)6000套液壓轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠，需要完成工廠總平面布置設(shè)計。圖1-1待建液壓轉(zhuǎn)向器廠廠區(qū)圖液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)液壓轉(zhuǎn)向器的基本結(jié)構(gòu)有22個零、組件構(gòu)成，每個零、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量如圖1-2表1-2零件明細(xì)表作業(yè)單位劃分根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，液壓轉(zhuǎn)向器廠設(shè)立如1-3所示11個作業(yè)單位，分別承擔(dān)原材料存儲、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能檢驗、生產(chǎn)管理與服務(wù)等各項生產(chǎn)任務(wù)。表1-3作業(yè)單位建筑物匯總表液壓轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝過程由于液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)比較簡單，因此其生產(chǎn)工藝過程也很簡單，總的工藝過程可分為零、組件制作與外購，半成品暫存，組裝，性能試驗與成品存儲等階段。（1）零、組件制作與外購液壓轉(zhuǎn)向器上的標(biāo)準(zhǔn)件、異形件如塑料護(hù)蓋、鋁制標(biāo)牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得，入廠后有半成品庫保存。其他零件由本廠自制，其工藝過程如1-4至1-16表。表中各工序加工前工件重量為：該工序加工后工件重量/該工序材料利用率（2）標(biāo)準(zhǔn)件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)車間檢驗合格后，送入半成品庫暫存。定期訂購的標(biāo)準(zhǔn)件和外協(xié)件均存放在半成品庫。（3）組裝所有零、組件在組裝車間集中組裝成液壓轉(zhuǎn)向器成品。（4）性能檢驗所有組裝出的液壓轉(zhuǎn)向器均需進(jìn)行性能試驗，試驗不合格的返回組裝車間進(jìn)行修復(fù)。一次組裝合格率估計值為80%，二次組裝合格率為100%。（5）成品存儲所有合格液壓轉(zhuǎn)向器存放在成品庫帶出廠。表1-4連接塊組件表1-5前蓋表1-6擋環(huán)表1-7滑環(huán)表1-8聯(lián)動器表1-9閥體表1-10閥芯表1-11閥套表1-12隔盤表1-13限位柱表1-14定子表1-15軸子表1-16后蓋2.基本關(guān)系分析2.1產(chǎn)品P-產(chǎn)量Q分析企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及每種產(chǎn)品產(chǎn)量的高低，決定了工廠的生產(chǎn)類型，進(jìn)而影響著工廠設(shè)備的布置形式。機(jī)械制造業(yè)設(shè)備布置的基本形式按產(chǎn)品在制造過程中的位置是否變化分為產(chǎn)品移動式和產(chǎn)品固定式兩大類。產(chǎn)品移動式布置又可分為產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置及成組布置形式。每一種設(shè)備布置形式各有特點(diǎn)，分別適合不同的生產(chǎn)類型。產(chǎn)品原則布置產(chǎn)品原則布置也稱為流水線布置或?qū)ο笤瓌t布置。當(dāng)產(chǎn)品品種很少而生產(chǎn)數(shù)量又很大時，應(yīng)按產(chǎn)品的加工工藝過程順序配置設(shè)備，形成流水線，這是大量生產(chǎn)中典型的設(shè)備布置形式。由于產(chǎn)品原則布置是按產(chǎn)品的加工、裝配工藝過程順序配置各道工序所需設(shè)備、人員及物料，因此能最大限度的滿足固定品種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程對空間和時間的客觀要求，生產(chǎn)效率非常高，單件產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，但生產(chǎn)適應(yīng)性即柔性差，適合于少品種大量生產(chǎn)。工藝原則布置工藝原則布置也稱為機(jī)群式布置。這種布置形式的特點(diǎn)就是把同種類型的設(shè)備和人員集中布置在一個地方，如車床工段、銑床工段、刨床工段及磨床工段，就是分別把車床、銑床、刨床和磨床集中布置在一個地方。這中布置方式便于調(diào)整設(shè)備和人員，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變化，生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性大大增加。但是，當(dāng)工件需要多種設(shè)備進(jìn)行加工時，就不得不往返于各工序之間，增加了產(chǎn)品搬運(yùn)次數(shù)與搬運(yùn)距離，常常帶來物料交叉搬運(yùn)和逆向流動的問題，這種布置形式通常適用于單件生產(chǎn)。成組原則布置成組原則布置又稱為混合原則布置。在生產(chǎn)品種較多、每種產(chǎn)品的產(chǎn)量又是中等程度的情況下，將工件按其外形與加工工藝的相似性進(jìn)行編碼分組，同組零件用相近的工藝過程進(jìn)行加工。同時，將設(shè)備成組布置，即把使用頻率高的機(jī)器群按工藝過程順序組合布置成成組制造單元，整個生產(chǎn)系統(tǒng)由數(shù)個成組制造單元構(gòu)成。這種布置方式既有流水線的生產(chǎn)效率，又有機(jī)群式布置的柔性，可以提高設(shè)備開動率、減少物流量及加工時間。成組原則布置適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)類型?，F(xiàn)代成組原則布置包括柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)兩種形式。固定工位式布置產(chǎn)品固定工位式布置適用于大型設(shè)備如飛機(jī)、輪船的制造過程。產(chǎn)品固定在一個固定位置上，所需設(shè)備、人員、物料均圍繞產(chǎn)品布置，這種布置方式在一般場合很少使用。綜上所述，產(chǎn)品品種的多少，產(chǎn)量的高低直接決定了設(shè)備布置的形式，圖2-1直觀的反映了產(chǎn)品-產(chǎn)量與設(shè)備布置形式的關(guān)系。因此，只有對產(chǎn)品-產(chǎn)量進(jìn)行深入的分析，才能恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備布置方式。圖2-1根據(jù)對液壓轉(zhuǎn)向器廠的基本要素的分析，該廠生產(chǎn)的零件品種比較多，而且產(chǎn)量也不少，介于這兩種情況，得出該廠應(yīng)采用產(chǎn)品工藝原則布置方式。3.物流分析3.1概述據(jù)資料統(tǒng)計分析，產(chǎn)品制造費(fèi)用的20%-50%是用作物料搬運(yùn)，而物料搬運(yùn)工作量直接與工廠布置情況有關(guān)，有效的布置大約能減少搬運(yùn)費(fèi)用的30%左右。工廠布置的優(yōu)劣不僅直接影響著整個生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且通過對物料搬運(yùn)成本的影響，成為決定產(chǎn)品生產(chǎn)成本高低的關(guān)鍵因素之一。也就是說，在滿足生產(chǎn)工藝流程的前提下，減少物料搬運(yùn)工作量是工廠布置設(shè)計最為重要的目標(biāo)之一。因此，在實現(xiàn)工廠布置之前必須就生產(chǎn)系統(tǒng)各作業(yè)單位之間的物流狀態(tài)作出深入的分析。3.2物流分析內(nèi)容與方法物流分析包括確定物料在生產(chǎn)過程中每個必要的工序之間移動的最有效順序及其移動的強(qiáng)度的數(shù)量，一個有效的工藝流程是指物料在工藝過程中按順序一直不斷的向前一定直到完成，中間沒有過多的迂回或倒流。當(dāng)物流移動是工藝過程的主要部分時，物流分析就是工廠布置設(shè)計的核心問題。針對不同的生產(chǎn)類型，應(yīng)采用不同的物流分析方法。（1）工藝過程圖在大批量生產(chǎn)中，產(chǎn)品品種很少，用標(biāo)準(zhǔn)符號繪制的工藝過程圖直觀的反映出工廠生產(chǎn)的詳細(xì)情況，此時，進(jìn)行物流分析只需在工藝過程圖上注明各道工序之間的物流量，就可以清楚的表現(xiàn)出工廠生產(chǎn)過程中物料搬運(yùn)情況。另外，對于某些規(guī)模比較小的工廠，不論產(chǎn)量如何，只要產(chǎn)品比較單一，都可以用工藝過程圖進(jìn)行物流分析。（2）多種產(chǎn)品工藝過程表在多品種且批量較大的情況下，如產(chǎn)品品種為十種左右，將各產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程匯總在一張表上，就形成了多種產(chǎn)品工藝過程表，在這張表上各產(chǎn)品工藝路線并列繪出，可以反映出各個產(chǎn)品的物流途徑。（3）成組方法當(dāng)產(chǎn)品品種達(dá)到數(shù)十種時，若生產(chǎn)類型為中小批量生產(chǎn)，進(jìn)行物流分析時就有必要采用成組方法，按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝過程的相似性進(jìn)行歸類分組，然后對每一類產(chǎn)品采用工藝過程圖進(jìn)行物流分析;或者采用多種產(chǎn)品工藝過程表表示各組產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程，再做進(jìn)一步的物流分析。（4）從至表當(dāng)產(chǎn)品品種很多、產(chǎn)量很小，且零件、物料數(shù)量又很大的時候，可以用一張方陣圖表示各作業(yè)單位之間的物流移動方向和物流量。表中，方陣的行表示物流移動的源，稱為從；列表示物料移動的目的地，稱為至；行列交叉點(diǎn)標(biāo)明由源到目的地的物流量，這就是從至表，從中可看出各作業(yè)單位之間的物流狀況。如上所述，不同的分析方法應(yīng)用于不同的生產(chǎn)類型，其目的是為了工作方便，在物流分析時，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇恰當(dāng)?shù)姆治銮闆r。3.3物流強(qiáng)度根據(jù)前面的定義，物流分析包括確定物料移動的順序和移動量兩個方面。如果通過工藝流程分析能夠正確的確定各工序或作業(yè)單位之間的相互關(guān)系（前后順序）。那么各條路線上的物料移動量就是反映工序或作業(yè)單位之間相互密切程度的基本衡量標(biāo)準(zhǔn)。我們把一定時間周期內(nèi)的物流移動量成為物流強(qiáng)度。對于相似的物料，可以用重量、體積、托盤或貨箱作為計量單位。當(dāng)比較不同性質(zhì)的物料搬運(yùn)狀況時，各種物料的物流強(qiáng)度大小應(yīng)酌情考慮物料搬運(yùn)的困難程度。3.4工藝過程圖任何物料在加工過程中進(jìn)行移動時，有五種基本形式。（1）操作處于成形、處理、裝配、拆卸等操作過程中。（2）運(yùn)輸處于移動或運(yùn)輸中。（3）檢驗處于計數(shù)、試驗、校驗或檢驗中。（4）停滯等待其他操作完成。（5）存儲處于存儲中。圖3-1物料形態(tài)表示符號下面根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器廠各零、組件的工藝過程表繪制各零、組件的工藝過程圖。圖3-2各零、組件工藝流程圖為了表示所有產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，就需要為每一種產(chǎn)品繪制一份工藝過程圖，但是當(dāng)產(chǎn)品較多時，各自獨(dú)立的工藝過程難以用來研究各種產(chǎn)品生產(chǎn)過程之間的相關(guān)部分，這時就需要把工藝過程圖匯總成多種工藝過程圖。圖3-3總的工藝流程圖3.5從至表根據(jù)各零、組件的工藝流程圖繪制相關(guān)的從至表如下。表3-4從至表3.6物流強(qiáng)度分析從至表繪制完成之后，在進(jìn)行物流強(qiáng)度的相關(guān)分析。表3-5物流強(qiáng)度分析表表3-6原始物流相關(guān)表表3-7作業(yè)單位物流相關(guān)表3.7非物流分析下面進(jìn)行非物流方面的分析。作業(yè)單位相互關(guān)系密切程度的典型影響因素一般可以考慮一下方面：物流工藝流程作業(yè)性質(zhì)相似使用相同的設(shè)備使用同一場所使用相同的文件檔案使用相同的公用設(shè)施使用同一組人員工作聯(lián)系頻繁程度監(jiān)督和管理方便噪聲、振動、煙塵、易燃易爆危險品的影響服務(wù)的頻率和緊急程度下面設(shè)定相關(guān)的基準(zhǔn)相互關(guān)系表表3-8基準(zhǔn)相互關(guān)系從而制定非物流相互關(guān)系表.表3-9作業(yè)單位非物流相互關(guān)系表3.8綜合分析根據(jù)液壓轉(zhuǎn)向器廠物流和非物流關(guān)系的重要程度，將加權(quán)值定為1：1，取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，通過綜合相互關(guān)系密切程度數(shù)值計算公式，計算出各作業(yè)單位對的綜合作業(yè)關(guān)系分值和等級。如下表。表3-10作業(yè)單位綜合相互關(guān)系計算表表3-11作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表表3-12液壓轉(zhuǎn)向器廠綜合接近程度排序表3.9工廠布置設(shè)計通過綜合接近排序表，制定作業(yè)單位位置相關(guān)表和面積相關(guān)圖圖3-13作業(yè)單位位置相關(guān)表圖3-14作業(yè)單位面積相關(guān)圖由此繪制出三種設(shè)計方案方案一方案二方案三進(jìn)行評估：由方案一、二的物流路線交叉比較多，而且有些物流線路搬運(yùn)量比較多，且距離也比較長，綜合考慮選擇方案作為最終的工廠布置圖，下面繪制其物流圖。圖3-15工廠布置物流圖生產(chǎn)計劃與控制設(shè)計1.點(diǎn)鈔機(jī)國內(nèi)市場需求情況分析1.1點(diǎn)鈔機(jī)國內(nèi)市場需求情況分析近年來由于市場競爭日趨激烈，一些點(diǎn)鈔機(jī)企業(yè)采取了以降低產(chǎn)品質(zhì)量為代價的低價營銷競爭手段，導(dǎo)致點(diǎn)鈔機(jī)市場的無序惡性競爭局面愈演愈烈，低質(zhì)低價點(diǎn)鈔機(jī)充斥市場，嚴(yán)重影響了行業(yè)的正常經(jīng)營秩序。市場研究報告中看出，與四大銀行中標(biāo)點(diǎn)鈔機(jī)相比，這類低價點(diǎn)鈔機(jī)的電子元件、各種傳感器、大電機(jī)、變壓器以及機(jī)械五金件等主要原材料的性能、質(zhì)量和價格均存在相當(dāng)大的差別，價格相差最大可達(dá)五倍。因此，這類點(diǎn)鈔機(jī)很自然地在防偽效果、穩(wěn)定性、溫升、機(jī)器壽命等性能指標(biāo)上大打折扣。由于普通消費(fèi)者對這類點(diǎn)鈔機(jī)存在的問題認(rèn)識不足，全憑價格因素選擇了它，使它占據(jù)了目前國內(nèi)市場很大的一部分份額，同時也給一些大的品牌點(diǎn)鈔機(jī)廠家及其高質(zhì)高價點(diǎn)鈔機(jī)造成極大的沖擊，迫使這些廠家不得不效仿推出低價點(diǎn)鈔機(jī)參與競爭。由于價格越來越低，利潤越來越小，造成大多數(shù)的點(diǎn)鈔機(jī)廠家不愿意投資開發(fā)新的技術(shù)，也造成目前點(diǎn)鈔機(jī)技術(shù)落后于假幣升級的速度，這對整個點(diǎn)鈔機(jī)行業(yè)的發(fā)展極為不利。市場研究表明：在短期內(nèi)，國內(nèi)點(diǎn)鈔機(jī)市場群雄并起的局面仍然存在，但真正有實力的廠家，必將會通過自身的技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)生產(chǎn)出鑒偽能力更強(qiáng)、性能更穩(wěn)定、壽命更長、款式更新、價格適宜的高端點(diǎn)鈔機(jī)產(chǎn)品。同時，外幣點(diǎn)鈔機(jī)市場也仍將是未來市場的一個發(fā)展方向。上述產(chǎn)品由于技術(shù)含量高，利潤空間相對比較大，可以避免與低質(zhì)低價點(diǎn)鈔機(jī)形成正面撞擊。隨著消費(fèi)者的成熟必將引起其消費(fèi)觀念的變化，物有所值的名牌高品質(zhì)產(chǎn)品也必將贏得消費(fèi)者的青睞。1.2企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)和功能的確定據(jù)稱，國家將在鈔票中加入某種先進(jìn)的防偽標(biāo)志，已由國家科技部門研制出相應(yīng)的防偽驗鈔技術(shù)。該項防偽技術(shù)屬于國際前沿技術(shù)，其他企業(yè)很難仿制。為保證點(diǎn)驗鈔機(jī)的質(zhì)量，國家確定兩家企業(yè)為新型點(diǎn)驗鈔機(jī)的指定生產(chǎn)企業(yè)：一家為廣東的某公司，一家為天津的某公司。這兩家公司可以根據(jù)需要在全國任何地方建立點(diǎn)驗鈔機(jī)生產(chǎn)廠。據(jù)預(yù)測，全國對點(diǎn)驗鈔機(jī)的市場年需求量為10萬臺，價格在1.4萬元左右。點(diǎn)驗鈔機(jī)的大小與目前銀行使用的點(diǎn)驗鈔機(jī)相似，其特點(diǎn)是：機(jī)電一體化、高新技術(shù)產(chǎn)品、加工制造及水平要求高、小巧玲瓏。1.3點(diǎn)鈔機(jī)的基本生產(chǎn)過程1.3.1點(diǎn)鈔機(jī)的其他基本生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析點(diǎn)鈔機(jī)的主要零部件分析1）產(chǎn)品零部件明細(xì)表1產(chǎn)品零部件明細(xì)序號類別構(gòu)成（數(shù)量均按1算）結(jié)構(gòu)主板部分（紅色、白色）底腳側(cè)板橫板前殼后殼上蓋壓簧上導(dǎo)鈔板部件上導(dǎo)鈔板壓輪軸承上導(dǎo)鈔板輪膠套上導(dǎo)鈔板壓輪軸上左導(dǎo)鈔板上右導(dǎo)鈔板下導(dǎo)鈔板部件下導(dǎo)鈔板壓輪軸承下導(dǎo)鈔板輪膠套下導(dǎo)鈔板壓輪軸下左導(dǎo)鈔板下右導(dǎo)鈔板導(dǎo)鈔軸部件送鈔輪送鈔塊送鈔輪軸引鈔輪主動軸引鈔輪從動軸捻鈔輪軸部件捻鈔輪捻鈔塊捻鈔中輪捻鈔輪軸捻鈔軸套出鈔輪軸部件出鈔輪軸出鈔齒輪鑲軸出鈔輪出鈔軸套主電機(jī)部件主電機(jī)主電機(jī)底板電磁鐵支架電機(jī)上罩板電機(jī)屏蔽板接鈔部件葉輪電機(jī)葉輪軸葉輪架接鈔輪套接鈔輪芯壓鈔部件壓鈔軸支架壓鈔輪支架軸主壓鈔輪軸主壓鈔輪光碼板部件光碼盤光碼連接件其它2）產(chǎn)品部件裝配工時點(diǎn)驗鈔機(jī)共有9大部件，其中序號1-5部件為自己生產(chǎn)，序號6-9部件為直接采購。每個部件的構(gòu)成見產(chǎn)品明細(xì)表，各部件相關(guān)信息見下表2。表2產(chǎn)品部件加工及采購信息序號部件名稱加工時間（分/件）平均等待時間（分/件）平均搬運(yùn)時間（分/件）批量1結(jié)構(gòu)主板部分20.10.02直接批量2上導(dǎo)鈔板部件2直接批量3下導(dǎo)鈔板部件40.150.02直接批量4導(dǎo)鈔軸部件50.20.03直接批量5捻鈔輪軸部件3直接批量序號部件名稱采購周期（周）采購批量（件）6光碼板部件210007出鈔輪軸部件120008主電機(jī)部件35009接鈔部件1500010壓鈔部件220003）總裝工藝及工時產(chǎn)品總配工時表3產(chǎn)品總裝工時序號名稱工時（分）序號名稱工時（分）1底腳安裝110壓鈔軸部件安裝1.62電機(jī)部件安裝211壓簧安裝1.23接鈔部件安裝0.812上導(dǎo)鈔板部件安裝0.24側(cè)板安裝0.113捻鈔軸部件安裝1.55橫板安裝0.814后殼安裝0.56出鈔軸部件安裝115前殼安裝0.87光碼板部件安裝116上蓋安裝0.78下導(dǎo)鈔板部件安裝0.117整機(jī)檢測1.79導(dǎo)鈔軸部件安裝0.7181.3.3點(diǎn)鈔機(jī)生產(chǎn)工藝流程分析底腳安裝底腳安裝電機(jī)部件安裝接鈔部件安裝側(cè)板安裝出鈔軸部件安裝光碼板部件安裝下導(dǎo)鈔板部件安裝導(dǎo)鈔軸部件安裝A開始橫板安裝壓鈔軸部件安裝A壓簧安裝上導(dǎo)鈔板部件安裝捻鈔軸部件安裝后殼安裝前殼安裝上改裝FA奮整機(jī)檢測結(jié)束上蓋安裝整機(jī)檢測結(jié)束2.企業(yè)生產(chǎn)線布置設(shè)計及生產(chǎn)線平衡技術(shù)2.1生產(chǎn)線布置的基本方式2.1.1國內(nèi)外生產(chǎn)線布置的幾種方式現(xiàn)在，國內(nèi)外對生產(chǎn)線布置有很多方式，例如單一直線型布置、混合直線型布置、U型生產(chǎn)線布置、單元制造，也有將幾個U型工作單元的聯(lián)合布置等等。2.1.2直線形布置的特點(diǎn)及適用范圍把不同類型的設(shè)備按工序依次排列成直線型，在這種布置下，作業(yè)人員在設(shè)備與設(shè)備之間走動總距離遠(yuǎn)。直線型生產(chǎn)布置容易管理，作業(yè)容易熟悉。因此適合簡單的工藝流程的生產(chǎn)，每個工序的節(jié)拍大致在一條線上，可以通過直線型布置一個個流下去，直至完成。2.1.3U型布置的特點(diǎn)及適用范圍U型生產(chǎn)線布置是柔性生產(chǎn)和精益生產(chǎn)中經(jīng)常采用的一種生產(chǎn)線布置方式。U型生產(chǎn)線布置讓生產(chǎn)線拐個彎，將生產(chǎn)線上的物品投入口和輸出口放在一個地點(diǎn)。相對于將物品投入口和輸出口分開的直線型生產(chǎn)線布置，它有如下優(yōu)點(diǎn)：

?為生產(chǎn)線的平衡提供更多的可能性；

?隨生產(chǎn)線流動的產(chǎn)品托板、工夾具等流回到起點(diǎn)，減少了搬送作業(yè)；

?一人進(jìn)行多項操作時，有利于減少人員走動；

?不用安排不同的人進(jìn)行投入材料和收集成品的工作；

?物流路線更加順暢。

有時將U型生產(chǎn)線的首尾連在一起，成為O型生產(chǎn)線，進(jìn)一步減少產(chǎn)品托板和工夾具等的搬送。U型生產(chǎn)線是有彈性生產(chǎn)線布置，一般能夠按需求量變化增減作業(yè)人員，單要求員工多能工化；在U型險種，入口（第一道工序）與出口（最后一道工序）由同一個作業(yè)員來操作，便于控制生產(chǎn)線節(jié)奏，控制生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量；便于相互協(xié)作，易于提高整條生產(chǎn)線的效率；步行距離最短，每個作業(yè)操作的多工序成圓形，每一道工序與最后一道工序相鄰；U型線按照逆時針布置，以方便作業(yè)員在生產(chǎn)線內(nèi)移動部件時使用右手做各項活動。流水線生產(chǎn)的特點(diǎn)是專業(yè)程度化高、工藝過程封閉、工作地按工藝過程順序排列、生產(chǎn)過程有節(jié)奏性。U型生產(chǎn)線適用于復(fù)雜的工序中，為了平衡節(jié)拍，節(jié)省人員，做到更好的生產(chǎn)線平衡。U型生產(chǎn)線便于具有柔性生產(chǎn)能力，有利于單件流，便于員工溝通，節(jié)約場地。2.2生產(chǎn)線平衡技術(shù)2.2.1生產(chǎn)線平衡的基本概念生產(chǎn)線平衡即是對生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整作業(yè)負(fù)荷，以使各作業(yè)時間盡可能相近的技術(shù)手段與方法。目的是消除作業(yè)間不平衡的效率損失以及生產(chǎn)過剩。通過平衡生產(chǎn)線可以達(dá)到以下幾個目的：⑴提高作業(yè)人員及設(shè)備工裝的工作效率。⑵減少單件產(chǎn)品的工時消耗，降低成本（等同提高人均產(chǎn)量）。⑶減少工序在制品，真正實現(xiàn)“一個流”。⑷在平衡的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上實現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應(yīng)變能力，對應(yīng)市場變化實現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。⑸通過平衡生產(chǎn)線可以綜合應(yīng)用程序分析、動作分析、布置分析，搬動分析、時間分析等工業(yè)工程方法，提高全員綜合素質(zhì)。2.2.2生產(chǎn)線平衡的基本方法生產(chǎn)線平衡方法很多，有工序同期化、位階法，可以通過動作分析、程序分析、操作分析、正確處理好人、機(jī)、環(huán)境三大要素的關(guān)系。平衡率改善的基本原則是通過調(diào)整工序的作業(yè)內(nèi)容來使各工序作業(yè)時間接近或減少這一偏差。實施時可遵循以下方法：1、首先應(yīng)考慮對瓶頸工序進(jìn)行作業(yè)改善，作業(yè)改善的方法，可參照程序分析的改善方法及動作分析、工裝自動化等IE方法與手段；2、將瓶頸工序的作業(yè)內(nèi)容分擔(dān)給其它工序；3、增加各作業(yè)員，只要平衡率提高了，人均產(chǎn)量就等于提高了，單位產(chǎn)品成本也隨之下降；4、合并相關(guān)工序，重新排布生產(chǎn)工序，相對來講在作業(yè)內(nèi)容較多的情況下容易拉平衡；5、分解作業(yè)時間較短的工序，把該工序安排到其它工序當(dāng)中去。2.2.3本次設(shè)計中采用的方法本次設(shè)計采用工序同期化方法來平衡生產(chǎn)線3.直線型生產(chǎn)線平衡優(yōu)化布置方案由上述表格知，該點(diǎn)鈔機(jī)裝配線有17個基本操作，將其繪制成工藝流程圖如圖3-1。每一個基本操作用一圓圈表示，圓圈內(nèi)的數(shù)字即基本操作編號，圓圈上的數(shù)字即該操作所需的時間(單位：分鐘)。設(shè)給定的周期時間為Ct＝2分。圖3-1點(diǎn)鈔機(jī)裝配工序流程圖該流水線所有基本操作的時間總和為1+2+0.8+0.1+0.8+1+1+0.1+0.7+1.6+1.2+0.2+1.5+0.5+0.8+0.7+1.7=15.7，給定的周期時間CT＝2分，故最少需要工位為15.7／2=7.85，Nmin＝[T/C]十1=[7.85]十1＝7十1=8.以節(jié)拍為2分鐘，對17個工序進(jìn)行工作地劃分，對所有組合進(jìn)行列舉，可得17個工序最少需要9個工作地，其圖形如下圖3-2所示。圖3-2點(diǎn)鈔機(jī)工作地劃分根據(jù)工作地的劃分，分成9個工作地，對其進(jìn)行直線型布置，每個工作地有一個操作人員，圖3-3即為直線型布置圖。圖3-3直線流水線平面布置圖根據(jù)上述的了工序流程圖和平面布置圖，繪制出反映工位平衡性的直方圖，由上述直線型流水線布置和直方圖可以看出，生產(chǎn)節(jié)拍定為2分，但是大多數(shù)工作地沒有達(dá)到生產(chǎn)節(jié)拍，而且參差不齊，生產(chǎn)線負(fù)荷率為15.7/2×9=87.2%，單件產(chǎn)品消耗工時為2min/PCS。4.U型生產(chǎn)線平衡優(yōu)化布置方案4.1初步工序同期化設(shè)計方案及平衡性分析由于要布置成U型線，所以U型線的入口處和出口處應(yīng)由一個員工完成，因此，第一個工序和第十七工序畫為第一個工作地，需要的時間為2.7分鐘，然后根據(jù)工序順序的同期化平衡方式，決定將生產(chǎn)節(jié)拍定為2.9分，得到下圖4-1所示。圖4-1一次U型生產(chǎn)線工作地劃分同時繪制其工作地平衡的直方圖，如圖4-2圖4-2一次U型布置工作地平衡性由上述第一次U型布置圖和第一U型工作地平衡性可以看出，生產(chǎn)節(jié)拍為2.9分，除了第五、六個工人的空閑時間比較多之外，其他的都比較平衡，生產(chǎn)線負(fù)荷率為15.7/2.9×6=90.2%，單位產(chǎn)品消耗工時為2.9分/個。4.2第二次工序同期化設(shè)計方案及平衡性分析針對一次U型布置圖，對其進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)，可得到二次U型布置圖，如圖4-3圖4-3二次U型生產(chǎn)線布置圖再有二次U型生產(chǎn)線布置圖，繪制出作業(yè)地平衡的直方圖，如圖4-4圖4-4二次U型布置工作地平衡性由第二次U型布置方案可得，生產(chǎn)節(jié)拍為2.8分，從圖中可以看出，每個工人的工作時間比較平衡，生產(chǎn)線負(fù)荷率為15.7/2.8×6=93.5%，單位產(chǎn)品消耗工時為2.8分/個。5.生產(chǎn)線優(yōu)化布置方案對比分析5.1產(chǎn)能指標(biāo)對比根據(jù)以上的三種布置方式，再由平衡性指標(biāo)分析可得，I型生產(chǎn)線布置（直線型布置）的總產(chǎn)量為30PCS/H（240PCS/D），一次U型生產(chǎn)線布置的總產(chǎn)量為20.7PCS/H（165.6PCS/H）,二次U型生產(chǎn)線布置為21.4PCS/H（171.2PCS/H）,通過產(chǎn)能指標(biāo)對比，I型生產(chǎn)線布置產(chǎn)能最大，但容易超過需求量而引起庫存的堆積，從而增加庫存成本，所以一次U型生產(chǎn)線布置最好，最不容易產(chǎn)生庫存堆積。5.2人員指標(biāo)對比再由下表可知，I型生產(chǎn)線布置方式的人均產(chǎn)量為3.33/hr/人，一次U型生產(chǎn)線布置的人均產(chǎn)量為3.45/hr/人，而二次U型生產(chǎn)線布置為3.57/hr/人，所以從人均產(chǎn)量上來看，二次U型生產(chǎn)線布置較好，人員指標(biāo)最高。從員工人數(shù)上看，I型需9人，一次U型生產(chǎn)線要6人，二次U型要6人。5.3生產(chǎn)線指標(biāo)對比由表5-1可知，在生產(chǎn)線的負(fù)荷率方面，I型生產(chǎn)線布置的負(fù)荷率為87.2%，一次U型生產(chǎn)線布置為90.2%，而二次U型生產(chǎn)線布置為93.5%，所以再生產(chǎn)線負(fù)荷率指標(biāo)上，可得出二次U型生產(chǎn)線利用率最高。5.4單件產(chǎn)品工時指標(biāo)對比I型生產(chǎn)線布置的單件產(chǎn)品工時消耗為2/pcs/人，一次U型生產(chǎn)線布置為2.9/pcs/人，二次U型生產(chǎn)線布置為2.8/pcs/人，所以從這一指標(biāo)上看，直線型布置為最佳綜上所述，從生產(chǎn)線平衡性分析表和直方圖中可以看出，生產(chǎn)線平衡性從高到低排列是二次U型布置、一次U型布置、直線型流水線布置。從生產(chǎn)線產(chǎn)能方面看，由最初企業(yè)的年總產(chǎn)量為5萬臺，因此得知每天需要209臺，從上述可以看出，直線流水線布置的產(chǎn)能過剩，會造成很大的庫存，造成庫存堆積，從而造成很大的浪費(fèi)，而一次U型布置和二次U型布置比較適合，若需求大于時，可以通過加班解決。從人員成本角度看，人員越少，成本越低，因此需要做到人員成本最低。綜合上述，二次U型布置的生產(chǎn)線平衡性是最高的，生產(chǎn)線產(chǎn)能也比較合適，需要的員工也是最少的，所以選擇二次U型布置。項目1型布置平衡指標(biāo)U型一次平衡指標(biāo)U型二次平衡指標(biāo)總產(chǎn)量30PCS/H20.7PCS/H21.4PCS/H人均產(chǎn)量3.33/hr/人3.45/hr/人3.57/hr/人生產(chǎn)線負(fù)荷率87.2％90.2％93.5％單件產(chǎn)品工時消耗2/pcs/人2.9/pcs/人2.8/pcs/人表5-1平衡性指標(biāo)分析6.總裝車間計劃系統(tǒng)的制定6.1總裝車間月生產(chǎn)能力相關(guān)指標(biāo)確定由上述選擇的二次U型流水線可得總車間的每月生產(chǎn)能力為3424臺，每星期為856臺。又因為生產(chǎn)時間（批量）=（加工時間+等待時間+搬運(yùn)時間）*批量，所以可得A（點(diǎn)鈔機(jī)）生產(chǎn)時間=2.8*856分=4.99天提前期為1周1(結(jié)構(gòu)主板部分)生產(chǎn)時間=2.12*856分=3.78天提前期為1周2（上導(dǎo)鈔板部件）生產(chǎn)時間=3.92*856分=6.99天提前期為2周3（下導(dǎo)鈔板部件）生產(chǎn)時間=4.17*856分=7.44天提前期為2周4（導(dǎo)鈔軸部件）生產(chǎn)時間=5.23*856分=9.33天提前期為2周5（捻鈔輪軸部件）生產(chǎn)時間=8.63*856分=15.39天提前期為4周表6-1產(chǎn)品提前期計算編號名稱月需求單件工時(分鐘)生產(chǎn)時間（天）提前期（周）A點(diǎn)驗鈔機(jī)34242.84.9911結(jié)構(gòu)主板部分34242.123.7812上導(dǎo)鈔板部件34243.926.9923下導(dǎo)鈔板部件34244.177.4424導(dǎo)鈔軸部件34245.239.3325捻鈔輪軸部件34248.6315.394編號名稱月需求批量提前期（周）6光碼板部件4000100027出鈔輪軸部件4000200018主電機(jī)部件350050039接鈔部件50005000110壓鈔部件4000200026.2總裝車間主生產(chǎn)計劃的制定現(xiàn)在總裝車間生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力是每星期856臺，現(xiàn)在裝配A（白色驗鈔機(jī)）、B（紅色驗鈔機(jī)）兩種產(chǎn)品，需求比列為7：3，即每星期需要599臺A（白色驗鈔機(jī)），257臺B（紅色驗鈔機(jī)）。假設(shè)初始庫存為零，采取直接批量法，對總裝車間制定8月份的主生產(chǎn)計劃。如下表6-2總裝車間主生產(chǎn)計劃所示.表6-28月份總裝車間主生產(chǎn)計劃表期間（周）7月8月341234A毛需求599599599599A預(yù)計可用庫存0000000A凈需求599599599599A計劃訂單產(chǎn)出量599599599599A計劃訂單投入量599599599599B毛需求257257257257B預(yù)計可用庫存0000000B凈需求257257257257B計劃訂單產(chǎn)出量257257257257B計劃訂單投入量2572572572576.3MRP的制定6.3.1畫出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹點(diǎn)鈔機(jī)有2種樣式A（白）和B（紅），其需求比為7：3，圖6-2為其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹圖6-2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹6.3.2制定8月份MRP計劃表6-38月份MRP計劃項目周期7812341234A總需求量599599599599可用庫存000000000凈需求599599599599計劃交貨量599599599599計劃投入量599599599599B總需求量257257257257可用庫存000000000凈需求257257257257計劃交貨量257257257257計劃投入量2572572572571總需求量856856856856可用庫存00000000凈需求856856856856計劃交貨量856856856856計劃投入量8568568568562總需求量856856856856可用庫存00000000凈需求856856856856計劃交貨量856856856856計劃投入量8568568568563總需求量856856856856可用庫存00000000凈需求856856856856計劃交貨量856856856856計劃投入量8568568568564總需求量856856856856可用庫存00000000凈需求856856856856計劃交貨量856856856856計劃投入量8568568568565總需求量856856856856可用庫存00000000凈需求856856856856計劃交貨量856856856856計劃投入量8568568568566總需求量856856856856可用庫存0000144288432576凈需求856712568424計劃交貨量1000100010001000計劃投入量10001000100010007總需求量856856856856可用庫存000011442881432576凈需求85605680計劃交貨量2000020000計劃投入量200020008總需求量856856856856可用庫存000014428843276凈需求856712568424計劃交貨量100010001000500計劃投入量1000100010005009