燕山大学《生产运作管理》生产运作管理课程设计.doc

《生产计划与控制》课程设计报告

635042
634015
630073
1002
6%
965
《生产计划与控制》
课程设计报告
班 级：
10级工业工程2班
姓 名:
甄世达
学 号：
101405061034
指导教师：
王晶
日 期：
2012年12月21日
报告正文
一、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。
二、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。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。
三、基本原理
根据设计内容，我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。
四、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：
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)
35042
变速箱第四轴
45＃
热轧元件
2.3
Φ50＊430
55000
一般
34015
离合器外壳
HT15—33
铸件
5
500＊380＊470
26000
较高
30073
转向器垫板
HT80-40
铸件
8
340*18*80
25000
一般
1002
齿轮
45#
模锻
2.6
Φ128＊41
100000
较高
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:
备注：以下计算均按年有效工作时间250天，设备利用率90。5％，废品率5%，看管周期为120min，节拍单位为min。
以下将以35042零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、35042变速箱第四轴生产线
（1)计算节拍（单位：min）
计算公式:C=Fe/N
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（含废品量）
零件号

35042
变速箱第四轴

η －设备的有效利用系数
0。96
班次
2.00
p—废品率
0.06

计划期内年产量N’
60000

Fo计划期制定工作时间
240000

Fe－计划期内有效工作时间
N－计划期内制品的实际产量
r – 流水线节拍
rg节奏
Fe=Fo×η
N＝N’/（1-P)
r= Fe/N= Fo＊ η/N
rg=r*n
230400.00
63829。79
3.61
3。61
(2)计算大量系数(3）计算设备数量和负荷系数
计算公式： Si=ti/c ti为工序单件时间
Sei=[Si］
计算公式： Kf = ti / C ti：工序的单件时间
Kα =∑Kf / n n：总的工序数
Kα1==0.73
因为0。73〈0.75，计算可得：
生产过程比较接近于间断生产。
工种
车
铣
钻
刨
磨
镗
自动、半自动
钳工
定额完成系数
1。15
1。1
1.1
1.2
1。05
1.1
1.05
1。2
各工种定额完成系数

工序1
工序2
工序3
工序4
工序5
工序6
工序7
工序8
工种
铣
钻
车
车
铣
铣
钻
自动、半自动
定额完成系数u
1.1
1。1
1。15
1.15
1.1
1。1
1。1
1.05
单位时间定额t’i
3
3
5
5
9
7
2
2
实际时间ti
3.300
3.300
5.750
5。750
9。900
7.700
2.200
2.100
节拍r
3.610
3.610
3。610
3.610
3.610
3。610
3.610
3。610
工序大量系数KF
0.914
0。914
1。593
1。593
2.743
2。133
0.609
0。582
某工序需要工作设备数Si
0。831
0.831
1。385
1。385
2.493
1.939
0.554
0。554
实际设备数Se
1
1
2
2
3
2
1
1
单台设备负荷系数ki
0.83
0.83
0。69
0.69
0.83
0.97
0.55
0.55

工序9
工序10
工序11
工序12
工序13
工序14
工种
磨
磨
自动、半自动
钻
钻
其他
定额完成系数u
1.05
1.05
1。05
1.1
1。1
1
单位时间定额t’i
3
5
9
2
1
2
实际时间ti
3.150
5.250
9.450
2.200
1。100
2。000
节拍r
3。610
3。610
3.610
3。610
3.610
3。610
工序大量系数KF
0。873
1.454
2。618
0.609
0.305
0.554
工序需要工作设备数Si
0.831
1.385
2.493
0.554
0.277
0。554
实际设备数Se
1
2
3
1
1
1
单台设备负荷系数ki
0.83
0。69
0.83
0。55
0.28
0。55
平均值KF
1.25

应选择
大量生产系统

流水线负荷系数
0.73

应选择
两班制可行

2

间断流水线

（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
流水线名称
工作班次
日产量
节拍
运输批量
节奏
看管周期
看管周期产量
变速箱第四轴
2
120
3.61
1
3。61
120
32.2
工序号
工时定额
工作地号
设备负荷率
工人号
劳动组织
看管周期内作业指示图标
看管周期内产量
10
20
30
40

60
70
80
90
100
110
120

50

1
3
1
83。1％
1

32.2

2
3
2
83。1％
2

32。2

3
5

3
100 ％
3

23.25

39％
4

10.95

4
5
4
100%
5

23.25

39%
4

10.95

5
9
5
100%
6

12。9

5
100％
7

12。9

5
49%
8

6.4

6
7
6
100%
9

16。6

6
94%
10

15.6

7

2

7
55％

11

32。2

8
2
8
55％
12

32。2

9
3
9
83%
13

32.2

10
5
9
100％
%
14

23。2

9
39％
12

9

11
9
1
100％
15

12.9

10
100％
16

12.9

10
29。6％
17

6.4

12
2
1
55.4％
18

32。2

13
1
11
27。7％
18

32。2

14
2
12
55。4%
19

32.2

间接流水线标准工作批示图表
（5）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：Zt=ts（Se/te—Sl/tl）
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：20（1/3—0）=6 .67 0 20（0-1/3) =-6.67
2，3工序之间：20 （0/3-2/5）=—8 （26）(1/3—2/5)=-1。87 74(1/3—1/5)=9。87
3,4工序之间：46(2/5-1/5) = 9。2 0 46(1/5-2/5） =-9.2
4，5工序之间:59 (1/5—1/3) =—3.93 15(1/5—2/9） =-0.33
46(2/5-2/9）=8.18
5,6工序之间:59(3/9-2/7)= 2。81 73(2/9—2/7） = —4.63 8（2/9-1/7)= 0.63
6，7工序之间：54（2/7）= 15。43 58（2/7—1/2） =-12。43
8(0-1/2） =4
7,8工序之间：54(-1/2）=—27 0 54（1/2）= 27
8，9工序之间:66(1/2—1/3)=11 34(—1/3）=—11。33 0
9，10工序之间：74（1/3-1/5）= 4.93 （26)（1/3-2/5)=-1。82
20（—2/5)=-8
10，11工序之间：59（1/5-3/9）= 3。93 （15）（1/5—2/9) =—0。33
45（2/5—2/9)=8
11,12工序之间：54(1/3）=18 （5) (1/3-1/2) =-0.83
61（2/9-1/2）=-16。94
12， 13工序之间：33（-1）=—33 0 （66)(1/2)=33
13，14工序之间：33（1)= 33 0 66（—1/2)=-33
（6品占有周转量
=(S/120＊2+B*1）/3
工序号
S
平均在制品占有率
1
（80+120）*6.67/2
5。93
2
120＊9。87—(20*6.6/2+(6。6+9。87）＊26/2+9.87*74/2)
6.29
3
(28+120）*9.2/2
6。85
4
120＊8。18-(59*3。9/2+46*8。18/2+（3.9+8。18）*15/2)
5.99
5
3。1*59/2+（73/（3.1+1。53）*3。1*3.1/2）+(73/(3.1+1。53）＊1。53＊1。53/2)+1.53＊8/2
2.61
6
15.42*54/2+（15.42+3）*58/2+8*3/2
10.49
7
120*27—(（12+120)*27/2）
17.1
8
74＊4.93/2
4.79
9
74＊4.93/2+(（4。93+3)＊15/2）+3*20/2
7.64
10
59*3。93/2+(15*(3。63+3.93)/2)+3.63*46/2
3。07
11
54*18/2+((18+17。2)*5/2）+17。2*61/2
12.1
12
33*（120+21)/2
23。93
13
120＊33-(33＊（120+21）/2）

20。08
（7绘制流水线布置示意图
35042
工序号
最大在制品占有量
面积
面积
1
6.67
1。64
0。24

2
9.87
2。43
3
9.2
2.26
4
8。18
2。016
5
4.63
1.14
6
15。43
3.8
7
27
6。6
8
11。33
2.7
9
18。4
4.5
10
4.93
12。15
11
18
4.4
12
33
8。13
13
33
8。13
绘制流水线布置示意图
2
10
11
12
9
1
6
7
8
13
5
4
3

2、34015离合器外壳加工线
（1)计算节拍（单位：min）
由C= Fe/N,得C2=11.52min/件
计划期内年产量N’
26000

Fo计划期制定工作时间
240000

Fe－计划期内有效工作时间
N－计划期内制品的实际产量
r – 流水线节拍
rg节奏
Fe=Fo×η
N＝N’/(1—P)
r= Fe/N= Fo* η/N
rg=r*n
230400.00
27659.57
8.33
8。33
（2)计算大量系数-确定生产类型
(3)计算设备数量和负荷系数
各工种定额完成系数

工序1
工序2
工序3
工序4
工序5
工序6
工序7
工序8
工种
铣
钻
铣
铣
钻
自动、半自动
自动、半自动
自动、半自动
定额完成系数u
1.1
1.1
1。1
1.1
1。1
1.05
1。05
1.05
单位时间定额t'i
13
11
26
10
12
20
7
7
实际时间ti
14.30
12。10
28。60
11.00
13.20
21.00
7。35
7。35
节拍r
8。330
8。330
8.330
8。330
8。330
8。330
8。330
8.330
工序大量系数KF
1.717
1。453
3。433
1.321
1。585
2.521
0。882
0。882
某工序需要工作设备数Si
1。561
1。321
3。121
1.201
1。441
2.401
0.840
0.840
实际设备数Se
2
2
4
2
2
3
1
1
单台设备负荷系数ki
0。78
0.66
0.78
0。60
0。72
0.80
0.84
0。84

工序9
工种
自动、半自动
定额完成系数u
1。05
单位时间定额t’i
7
实际时间ti
7.350
节拍r
8。330
工序大量系数KF
0.882
工序需要工作设备数Si
0。840
实际设备数Se
1
单台设备负荷系数ki
0.84
平均值KF
1。05
应选择
大量生产系统
流水线负荷系数
0。75
应选择
两班制可行

连续流水线
（4）绘制看管期内作业指示图
34015
流水线名称
工作班次
日产量
节拍
运输批量
节奏
看管周期
看管周期产量
离合器外壳
2
120
8。33
1
8。33
120
14.4
工序号
工时定额
工作地号
设备负荷率
工人号
劳动组织
看管周期内作业指示图标
看管周期内产量
10
20
30
40
50

60
70
80
90
100
110
120
1
13
1

100%

1

9.2

56%
2

5.2

2
11
2

100％
3

11

32％
2

3.4

3
26

3
100%
4

4.6

100％
5

4。6

100%
5

4。6

12%
6

0.6

4
10
4
100%
7

12

20%
6

2.4

5
12
5
100％
8

10

44%
9

4.4

6
20
6

100％
10

6

100%
11

6

40％
12

2.4

7

7

7
84％

13

14.4

8
8
8
84%
14

14.4

9
9
9
84%
15

14.4

34015占用量变化情况
工序号
最大在制品占有量
面积
面积
1
4.22
0.8
0。19

2
2。52
0.47
3
14
2。66
4
3.47
0。65
5
3。47
0。65
6
3.09
0.58
7
2.89
0.54
8
2。5
0.47
绘制流水线布置示意图
3
2
1

4

5

8
7
6

3、30073转向器下盖加工线
（1）计算节拍(单位：min）
η －设备的有效利用系数
0。96
班次
2。00
p-废品率
0.06

计划期内年产量N'
25000

Fo计划期制定工作时间
240000

Fe－计划期内有效工作时间
N－计划期内制品的实际产量
r – 流水线节拍
rg节奏
Fe=Fo×η
N＝N’/(1-P)
r= Fe/N= Fo＊ η/N
rg=r＊n
230400.00
26595。74
8。66
8.66
（2）计算大量系数—确定生产类型
（3）计算设备数量和负荷系数
各工种定额完成系数

工序1
工序2
工序3
工序4
工序5
工序6
工种
铣
钻
钻
铣
钻
钻
定额完成系数u
1。1
1.1
1.1
1。1
1。1
1.1
单位时间定额t’i
9
9
8
9
4
5
实际时间ti
9。900
9。900
8。800
9.900
4。400
5.500
节拍r
8.663
8。663
8.663
8。663
8.663
8.663
工序大量系数KF
1。143
1。143
1。016
1.143
0。508
0。635
某工序需要工作设备数Si
1。039
1.039
0。923
1。039
0.462
0.577
实际设备数Se
2
2
1
2
1
1
单台设备负荷系数ki
0。52
0.52
0。92
0。52
0.46
0.58
平均值KF
0.40
应选择
大批生产系统
流水线负荷系数
0。56
应选择
两班制可行

间断流水线
（4）绘制看管期内作业指示图表
30073
流水线名称
工作班次
日产量
节拍
运输批量
节奏
看管周期
看管周期产量

2
120
8。66
1
8.66
120
6.9
工序号
工时定额
工作地号
设备负荷率
工人号
劳动组织
看管周期内作业指示图标
看管周期内产量
10
20
30
40

60
70
80
90
100
110
120
50

1
9
1
100%

1

13。38

4％
2

0。52

2
6
2
69％
3

13.9

3
8

3
92%
4

13.9

4
9
4
100％
5

13.38

4％
6

0。52

5
4
5
46%
6

13。9

6
5
6
58％
6

13。9

30073周转占用量变化情况
工序号
最大在制品占有量
面积
零件面积
1
4．61
0。28
0.0612
2
4.63
0.28
3
1。46
0.08
4
3。47
0.21
5
3。47
0.21
绘制流水线布置示意图
6
5
4
3
2
1

4、1002齿轮加工线
(1）计算节拍（单位：min）
计划期内年产量N'
100000

Fo计划期制定工作时间
240000

Fe－计划期内有效工作时间
N－计划期内制品的实际产量
r – 流水线节拍
rg节奏
Fe=Fo×η
N＝N'/(1-P）
r= Fe/N= Fo＊ η/N
rg=r*n
230400。00
106383.0
2.17
2.17
（2）计算大量系数-确定生产类型
计算公式： Kf = ti / r ti为各工序的单件时间
Kα =∑Kf / n n为总的工序数
(3）计算设备数量和负荷系数
计算公式： Si=ti/c ti为各工序的单件时间
Sei=［Si］
各工种定额完成系数

工序1
工序2
工序3
工序4
工序5
工序6
工序7
工序8
工种
自动、半自动
刨
自动、半自动
钻
钻
自动、半自动
自动、半自动
自动、半自动
定额完成系数u
1。05
1.2
1。05
1。1
1.1
1。05
1。05
1.05
单位时间定额t’i
3.4
2。7
1。1
0。5
0.5
1。7
6.1
4。8
实际时间ti
3.570
3。240
1。155
0。550
0.550
1.785
6。405
5.040
节拍r
2。166
2.166
2。166
2。166
2。166
2。166
2.166
2.166
工序大量系数KF
1。648
1。496
0。533
0。254
0。254
0。824
2.957
2。327
某工序需要工作设备数Si
1.570
1.247
0.508
0。231
0.231
0。785
2。817
2。216
实际设备数Se
2
2
1
1
1
1
3
3
单台设备负荷系数ki
0。78
0.62
0。51
0。23
0。23
0.78
0。94
0。74

工序9
工种
磨
定额完成系数u
1。05
单位时间定额t'i
4.1
实际时间ti
4.305
节拍r
2。166
工序大量系数KF
1。988
工序需要工作设备数Si
1。893
实际设备数Se
2
单台设备负荷系数ki
0.95
平均值KF
0.88
应选择
大量生产系统
流水线负荷系数
0。72
应选择
两班制可行
(4）绘制看管期内作业指示图表
流水线名称
工作班次
日产量
节拍
运输批量
节奏
看管周期
看管周期产量
1002
2
441.7
32.5
1
3。25
120
36.9
工序号
工时定额
工作地号
设备负荷率
工人号
劳动组织
看管周期内作业指示图标
看管周期内产量
10
20
30
40

60
70
80
90
100
110
120
50

1
3。4
1
100%
1

35.3

5%
2

1。7

2
2.7
2
83％
2

36。9

3
1。1

3
33%
3

36.9

4
0。5
4
15％
3

36。9

5
0。5
5
15％
4

36.9

6
1.7
6
52％
4

36.9

7
6。1
7
100％
5

25

87％
6

11。6

8
4.8
8
100％
7

25

48%
8

11.6

9
4.1
9
100％
9

29.3

26%
10

间接流水线标准工作批示图
1002
工序号
最大在制品占有量
体积
零件体积
1
7。63
4。81
0.63
2
29。63
18。69
3
36.36
22。94
4
36
22.71
5
36
22。71
6
36.47
23.01
7
58.73
37。05
8
15.92
10。04
9
23。75
14.98
周转占用量变化情况
绘制流水线布置示意图

4
3

2
1

5

6

9
8
7

五、课程设计感想
虽然这次课程设计只有短短的一个星期，但时我却从其中学到了很多东西.首先，给我感触最深的是“学以致用”不是一件容易的事情，课程设计是让我们运用从课本中学到的理论知识去设计车间作业任务系统，在这过程中我遇到的最大问题就是不知道该怎样去运用自己学过的东西，不知道从哪里下手去设计。我想造成这个问题的主要原因是自己足缺少实际锻炼，没有去过工厂,下过车间，自然不明白流水线的样子。所以,我一定要好好抓住下学期实习的机会，锻炼自己的能力。
其次就是在课设过程中,一定要有足够的耐心和细心。不能因为工序多或计算过程繁琐就失去耐心扔在一边不去做，这样只会浪费自己的时间，因为我们迟早要完成这项工作。当然，也不能因为数据太多就草草计算了事，所有步骤都是前后衔接的，钱买来的错误也许会导致后面的步骤无法进行。所以，不管哪个细节，我们都要认真的对待。
最后,就是设计内容一定要考虑到它在车间的可行性,以人为本，在考虑人的安全及疲劳度的情况下，应尽可能的利用设备、材料及人力，提高利用率,减少工厂占地面积,为工厂节省开支。
课程设计的日子很紧张，也很辛苦，但是我觉得很有价值,这给我的人生上了很重要的一课。
15