毕业设计论文某冰箱、冰柜冷凝器生产系统设计

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1、 提供全套毕业设计，欢迎咨询摘 要本设计为某冰箱、冰柜冷凝器生产系统设计，是利用毕业实习时收集的数据结合工业工程所学知识设计出一个合理可运作的冰箱、冰柜冷凝器生产系统。在浙江康盛集团青岛分公司的实习经历使我对冰箱、冰柜冷凝器生产系统有了一个初步的了解，之后利用工业工程知识逐步进行分析，设计出符合实际生产运作，切实可行的冰箱、冰柜冷凝器生产系统。整个设计过程中，使用了基础工业工程、物流设施规划、人因工程、质量管理与可靠性等所学过的相关知识，是一次对所学知识的深入运用的过程。帮助我们更好的掌握和应用学到的知识，为也将来的 更好的发展打下了坚实的基础。关键词：生产系统；冷凝器；工业工程Abstrac

2、tThis design for refrigerators, freezers condenser production system design, is the use of graduation practice combined with data collected by the industrial engineering knowledge in designing a reasonable operation of refrigerators, freezers condenser is a production system. In zhejiang Kang Cheng

3、group Qingdao branchs internship make me for refrigerators, freezers condenser production systems have a preliminary understanding, after the use of industrial engineering knowledge step by step is analyzed, designed in line with the actual production operation, practical refrigerators, freezers con

4、denser production system. The entire design process, using the fundamental industrial engineering, logistics facilities planning, for engineering, quality control and reliability of learned knowledge, is a process on the use of the knowledge in further. Help us better mastery and application of know

5、ledge, is also better for the future development has laid a solid foundation. KEY WORDS：production system; the condenser; industrial engineering目 录摘 要IAbstractII前 言1第1章 绪论21.1 研究背景21.2 拟建企业概况21.2.1 产品简介21.2.2 预期生产能力31.3 主要设计依据和设计原则31.4 主要设计内容4第2章 市场预测和拟建规模52.1 产品市场需求预测52.2 国内现有工厂生产能力估计62.3 产品方案6第3章

6、生产工艺选择73.1 产品工艺流程方案73.1.1 冷凝器工艺程序分析73.1.2 冷凝器工艺程序图83.1.3 流程程序分析93.2 工艺设备的选择113.2.1 工艺中所需设备113.2.2 设备的选定11第4章 生产工位和工序的设计154.1 生产工序及其平面布置的确定154.1.1 调直工序平面布置图154.1.2 塑形工序平面布置图174.1.3保压工序平面布置图184.2 人员配备及定额194.3 工位器具的确定194.4 主要工序操作设计204.4.1 调直工序操作设计214.4.2 塑形工序操作设计224.4.3 保压工序操作设计24第5章 工序平衡265.1 生产节拍的确定2

7、65.2 组织工序同期化275.2.1 各工序时间统计285.2.2 组织同期化时间确定295.3 配备设备数和工人数295.3.1 设备数的确定295.3.2 各工序工人数的确定315.3.3 企业设备书和工人数确定31第6章 物流系统设计及设施布置346.1 厂址选择346.1.1 厂址的选定356.2 工厂平面布置图366.2.1 工厂各车间确定366.2.2 物流分析376.2.3 作业单位相互关系分析396.2.4 作业单位综合相互关系分析416.2.5 作业单位位置相关图446.3 物流装备及搬运设备的选择48第7章 投资、成本估算与资金筹措517.1 企业定员确定517.2 固定

8、资产投资估算527.3 流动资金估算527.4 生产成本估算52第8章 财务评价548.1 盈利能力分析548.2 敏感性分析55致 谢56参考文献57 58前 言工业工程作为一门有着优良基础的课程，但由于我国起步晚，应用不广泛一定程度上制约了工业工程的发展。但随着企业的逐渐认识到工业工程的重要，如今工业工程得到了迅猛的发展。越来越多的大学开设了工业工程的课程，工业工程的基础人才储备有了很大的提升，同时随着专业的知识应用为企业带来更多的发展，工业工程将在良性循环中稳步前进。在学到充分的理论知识后，我们开展了毕业实习，可以将知识更好的运用于实践当中和，达到学以致用的目的。基于实习中的收获我们开始

9、了毕业设计的创作，将学过的知识一步步的回顾和运用。通过本次毕业设计创造，我们将更好的掌握学到的知识，更好的将学过的专业知识与实际想结合，为将来的学习和工作打下坚实的基础。第1章 绪论1.1 研究背景随着社会的飞速反战，家用电器已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。家电制造业得到了飞速的发展，伴随家电制造也的飞速发展，家电制造零部件生产企业也在大踏步的前进。行业的竞争越来越激烈，竞争推动着整个社会飞速前进，同时给企业造成了严酷的生存环境。因此，企业要在力争生产市场需求的产品，缩短新产品的研发时间，保证优秀的产品质量，最合理的产品的综合成本，提供优质的售后服务等一系列方面作出努力，才能使企业保持

10、良好的发展态势。优秀的生产系统是生产制造企业在市场竞争中取得优势的坚实基础。这要求企业的产品设计水平、制造设备和制造工艺水平、储存系统、物流设施以及服务水平要适合自身发展的。只有企业的适合企业自身的生产系统才能保证企业在发展的浪涛不会被击退。1.2 拟建企业概况模拟建立一个以冰箱、冰柜冷凝器为主要产品的生产企业。企业为加工制造企业，产生产品冷凝器是冰箱、冰柜制造重要零部件，供应予冰箱、冰柜家电制造企业。同时兼顾冷凝器生产技术的研发与改进，力求以技术带动企业前进，通过优良的技术使企业在竞争中处于有利位置。1.2.1 产品简介冷凝器是冷却经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化的热交换器。冷凝

11、器是冰箱、冰柜制冷系统中一个重要的热交换部件，它是制冷系统中的散热装置，用来冷却降温保证冰箱、冰柜的正常工作。原材料为直径不同的铜卷管和合金铝卷管。产品样式为图1-1所示：图 1-1产品示意图1.2.2 预期生产能力冷凝器为冰箱、冰柜生产制造过程中重要零部件，但由于为配合种类繁多的不同型号冰箱、冰柜生产，冷凝器自己型号样式也是非常至多。因此冷凝器加工采用半自动人机结合的生产方式，预期年生产能力在400万件左右。可以为国内及国外多家冰箱、冰柜生产制造企业提供冷凝器零件。1.3 主要设计依据和设计原则设计依据为在浙江康盛集团青岛分公司实习时收集的数据与资料。设计原则分别有：政治原则：必须分和国家的

12、大政方针政策，总体及区域发展规划。计划原则：在社会主义市场条件下，宏观经济调控仍是必要的，因此，生产规模的确定，必须符合国家和地方总体规划和区域开发计划的要求。市场原则：必须符合国民经济和社会需要，包括世界市场的需要，产品有可靠的市场。经济原则：经济合理，能获得良好的经济效益和社会效益。1.4 主要设计内容主要设计内容有冷凝器的工艺方案、工艺设备的选择、生产工序的确定及其布置、主要工序的操作设计、生产节拍的确定、设备数和工人数的确定、厂址的选择及工厂的平面布置，车间的平面布置等。第2章 市场预测和拟建规模2.1 产品市场需求预测公司主要产品冰箱、冰柜冷凝器，是冰箱、冰柜生产制造中的重要零部件，

13、因此其市场需求量与冰箱、冰柜的市场需求息息相关。冰箱、冰柜的市场需求直接影响家电制造企业的生产，而冷凝器的销售又受到冰箱、冰柜生产企业需求的影响。而从2011年开始冰箱市场的增长已经显现疲态，2012年表现更加低迷，零售量和零售额双双下跌。数据显示，2012年19月，冰箱产量为6229.4万台，同比下降2.8%;销量为6329.9万台，同比下降1.8%。从2008年到2011年这段时间是冰箱零售持续上升的一个阶段；最显著的特点是市场规模的扩大。但是好景不长，2011年下半年整个经济形势走弱，冰箱产业也随之下滑。笔者以为前期的扩大产能已经超过了市场需求，透支了部分结构性需求。目前市场规模基本保持

14、平稳，以数量拓宽市场的可能性不大；唯有产品本身改变才有可能扩大需求。于是一大批企业开始对冰箱产业进行升级。这时候节能补贴的出现其实一定程度上促使这种升级，根据数据统计显示，2012年8月冰箱总产量和总销量分别是727.2万台和729.5万台，其中产量与去年同期相比增长5.6%，销量同比增长9.3%，这是冰箱从3月份以来连续下降后的首次增长。因此随国内冰箱、冰柜市场需求的变化，作为冰箱、冰柜生产制造中的重要零部件的冰箱、冰柜冷凝器的市场需求也是呈现出相似情况。而其中发展铜替代产品来作为原材料将大大降低冷凝器的生产成本，所以合金铝及其他铜替代产品为原材料生产的 冷凝器将成为市场的新宠。在国内市场增

15、长放缓呈现低迷之势的时候，国外市场则展现出一片良好势头，国内各公司冷凝器业务在国外都有所增长，在冰箱、冰柜冷凝器销售占据不断提升。 综合国内市场的现状和海外市场的机遇整体预期估计，冰箱、冰柜冷凝器需求量大约在每年8000至10000万件之间。2.2 国内现有工厂生产能力估计据统计结果显示,2012年冰箱产业偏离增长轨道，产量严重下滑，18月累计产量只有5718.81万台，同比下降7.03%。冷凝器、蒸发器生产也因此受到牵连，形势不容乐观。在国内市场展现低迷的时期，海外市场却是一片红火之势,冷凝器、蒸发器业务都有不同程度的增长，在冷凝器整体业务中占据的比重不断增长。综合国内外市场情况，以及国内各

16、公司不同生产能力来看国内冰箱、冰柜冷凝器总产量约在8000至9000万件左右。2.3 产品方案本冰箱、冰柜冷凝器的产品方案在考虑市场原则和经济原则后定为成本优势方案与技术领先原则，现阶段冷凝器生产加工技术已经成型，拥有完整的生产体系。而在生产加工技术相对成型的情况下，成本优势将会是在市场中占据有利地位的基本方法。而公司在铜管替代产品技术的使用上相对同行业保有领先地位。率先使用铜管替代技术降低产品生产中铜管的使用率，就有了替代品合金铝管的出现。合金铝管相对铜管其生产成本更低，这样就使得冷凝器的生产成本也随之降低，从而可以利用价格优势在市场竞争中占据更多份额。工厂的建设初期利用成本优势将会让公司在

17、市场的竞争中充满潜力，使公司步入良性发展的形势。而成本优势将会随铜管替代技术更广的使用，逐渐体现不出，这时公司在良好的发展中将会投入更多的资金用来进行技术研究，使企业在技术环节中保持领先地位。这样公司就将立于市场竞争中的领先位置，使公司拥有更长远的发展前景。 第3章 生产工艺选择3.1 产品工艺流程方案生产工艺流程，是指在生产过程中，劳动者利用生产工具将各种原材料、半成品通过一定的设备、按照一定的顺序连续进行加工，最终使之成为成品的方法与过程。原则是：技术先进和经济上的合理。由于不同的工厂的设备生产能力、精度以及工人熟练程度等因素都大不相同，所以对于同一种产品而言，不同的工厂制定的工艺可能是不

18、同的；甚至同一个工厂在不同的时期做的工艺也可能不同。可见，就某一产品而言，生产工艺流程具有不确定性和不唯一性。所以我门首先对冷凝器的工艺流程进行分析，然后按照技术和经济合理的条件确定最后的生产工艺流程。3.1.1 冷凝器工艺程序分析工艺程序分析是指以生产系统或工作系统为研究对象，在着手对某一工作系统进行详细调查研究和改进之前，对生产系统全过程进行的概略分析，一边对生产系统进行简略、全面和一般性的了解，从宏观上发现问题，为后面的流程程序分析、不知和经路分析作准备。冷凝器是的工艺主要分为三个部位，分别为：调直、塑形、保压。调直：由于原材料使用的是铜卷管和合金铝管，形状呈卷装，而为保证塑形工艺的正常

19、操作，首先要使用调直切断机对铜卷管或合金铝管调直，同时按生产型号所需长度将管切断。塑形：冷凝器生产过程中重要工艺，由于冷凝器种类繁多不便自动化加工，因此采用人工方式塑形。塑形过程在操作台上完成，利用操作台上的不同位置的立柱和弯管器使铜管或合金铝关变形弯曲达到所需的形状。工艺过程冷加工过程。保压：冷凝器在塑形完成后要经历储存、运输最后才能交付使用，在储存和运输过程中挤压和碰撞都会导致冷凝器管体变形而无法使用。因此，保压工艺就是对冷凝器管体两端进行扩口，加装橡胶塞之后在管体内充入氮气，利用氮气的稳定性保证冷凝器管体内外压强的平衡，来防止储存和搬运过程中挤压、碰撞带来的管体变形情况。3.1.2 冷凝

20、器工艺程序图经工艺程序分析后绘制冷凝器工艺程序图，如图3-1所示：合金铝卷管调直截断1 塑形 检查15423 扩口 氮气瓶 橡胶塞加装橡胶塞 充氮气图 3-1冷凝器工艺程序图通过工艺程序的分析以及工艺程序图的绘制，我们确定了冷凝器的生产工艺使用铜卷管或合金铝管，经调直机调直切断后，采用冷加工塑形方式在特制操作台上完成塑形加工过程，然后管体扩口，加装橡胶塞后充入氮气完成保压工序。3.1.3 流程程序分析流程程序分析以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待、和储存等五钟状态加以记录。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成

21、本浪费的分析。冷凝器加工过程分为三大部分：调直、塑形、保压。调直工序：检查并启动调直机调直切断塑形工序:将合金铝管搬至操作台调整弯管立柱位置使用弯管器进行塑形取下某个弯管立柱卸下冷凝器检查保压工序：管体两端扩口加装橡胶塞充入氮气储存整体工序：检查并启动调直机调直切断搬运至下一工序将合金铝管搬至操作台调整弯管立柱位置使用弯管器进行塑形取下某个弯管立柱卸下冷凝器检查搬运至下一工序管体两端扩口加装橡胶塞充入氮气储存经分析绘制冷凝器工艺流程图，如图3-2： 工作名称：冷凝器制造 方法：现行方法统计项别次数时间/min距离/m加工72.73检查10.07搬运20.44等待0储存1工作说明距离（m）时间（

22、min）人数工序系列加工检查搬运等待储存1.检查调直机0.0712.将合金管放如调直机0.113. 启动调直机0.0314.调直切断0.215.搬至下一工序20.216.塑形237. 搬至下一工序20.218. 扩口0.219. 加橡胶塞0.1110. 充氮气0.1111. 储存图 3-2冷凝器工艺流程图3.2 工艺设备的选择3.2.1 工艺中所需设备调直工艺所需设备，调直工艺主要就是对铜卷管和合金铝管进行调直并按长度截断，其需要设备为调直机。工人操作调直机还需佩戴手套防止被合金铝管切口划伤。塑形工艺所需设备，塑形工艺是在操作台上完成，首先需要一个牢固的操作台；其次，就是塑形过程必须使用的工具

23、弯管器；最后，就是就是工人操作过程的保护措施佩戴手套。保压工艺所需设备，保压工艺第一步是对管体进行扩口，既方便了安装橡胶塞同时又方便了冰箱、冰柜组装制造是的安装，扩口过程所使用的设备为扩口机。第二步是对管体两端加装橡胶塞，使管体达到一个封闭状态，操作过程为手工操作，不需要特殊设备有橡胶塞与工人既可。最后一步是往管体内充入氮气，因此必须有氮气存储设备氮气瓶，同时还的拥有氮气充入装置针头。工人在整个操作过程也是需要佩戴手套来进行防护的。3.2.2 设备的选定良好的设备是生产加工中重要条件，选择合适的设备将会大大提高生产加工效率，因此合理谨慎的选择生产过程所需的设备是非常有必要的3.2.2.1 调直

24、机的选定调直机的选择，市场上可供选择的调直机种类很多，经过调选和对比过后我们确定选择一款为HLZ-14型主动轮式调直切断机，该调直机操作简便，同时兼具切断功能，在对铜管或合金铝管调直的同时可以按指定长度进行切断，方便快捷简单省事。HLZ-14型主动轮式调直切断机样式如图3-3所示：图 3-3调直切断机示意图HLZ-14型主动轮式调直切断机主要参数如表3-1所示：表3 -1调直切断机技术参数表生产规格5-12mm调直速度590m/min（可增加）整机功率19KW电机控制变频（节电30%）无级调速切断方式切断方式整机重量1500KgHLZ-12主动轮滚压式多轮矫直切断机（新三级钢调直切断机），主要

25、用于调直和定尺切断5-12mm的冷轧带肋、（）热轧小螺纹和热轧盘圆。设备主机采用了国际最先进的变频（节电）调速技术，传动采用高效齿轮传动，剪切采用液压跟踪切断，定尺采用光电数字控制，整机运行噪音小，易损件少，调直后的产品不伤肋、不扭曲、不改变原有的机械性能，且在工作过程中无连切，不产生断头钢筋。调直、切断、自动计数及落料等工作过程全部自动连续进行，调直钢筋直度和切断长度偏差完全符合国际标准。3.2.2.2 操作台与弯管器的选定操作台选用普通的刚结构的操作台既可，但是因冷凝器的型号繁多，对不同型号冷凝器进行塑形时弯管立柱的位置是不同的，为此我们采用钢板自制不同型号冷凝器塑形所需的弯管立柱插槽，就

26、可以通过改变弯管立柱的位置来达到生产不信号的冷凝器的目的。弯管器属于常用工具在专业的商店即可采购。3.2.2.3 扩口机的选定扩口机是对管体断口进行扩张的机器，市场的扩口机的品种也是有很多可供选用，经过思考比对过后选定使用型号为JM-PF-S205B的一款旋转扩口机。JM-PF-S205B旋转扩口机如图3-4所示：图 3-4扩口机示意图JM-PF-S205B旋转扩口机适用于铜管、铝管、钢管的管口成型加工（扩口、缩口、倒角、平口、封口等），多用于热交换产品加工等。JM-PF-S205B旋转扩口机的特点：（1）.专用动力头，精度高，运行稳定。（2）.冲头具备快进慢进双速功能，即保证工艺要求又提高效

27、率。（3）.冲头模具安装采用标准弹簧夹头，同心度好，更换方便。（4）.全自动送料、出料，节奏快，效率高（5）.冲头动力可选液压或气动方式（6）.单头双头可选JM-PF-S205B旋转扩口机的主要参数如表3-2所示：表 3-2扩口机主要参数表加工管径5-20mm加工长度50-480mm加工壁厚2mm工作效率2500pcs/h深度误差0.25 mm3.2.2.4 氮气瓶和充气针头的选定氮气瓶一般为钢板制作的钢瓶，符合规定压强，可以盛放各种无腐蚀性的气体。瓶体一般为黑色，字体颜色为黄色。氮气日常生产加工使用比较常见，因此不用太多进行选择，在专门的商店中就可购买同时充气使用的针头也可以在商店中一并购买

28、。第4章 生产工位和工序的设计4.1 生产工序及其平面布置的确定工序：工件在一个工位上被加工或装配所连续完成所有工步的那一部分工艺过程。平面布置图一般指用平面的方式展现空间的布置和安排，分公共空间平面布置，室内平面布置，绿化平面布置等。平面布置图在工程上一般是指建筑物布置方案的一种简明图解形式，用以表示建筑物、构筑物、设施、设备等的相对平面位置。为更好的研究工序的合理布置，就需要我们绘制平面布置图，来直观形象的展现工序中设备的摆放以及人员的操作地点。冷凝器生产的过程按工艺特点分为三大工序分别为：调直、塑形、保压。下面我们将分别绘制每个工序的平面布置图按照工位划分，调直工序为一个工位；塑形工序也

29、单独为一个工位；而保压工序可以分为扩口工委和充气工位。4.1.1 调直工序平面布置图调制工序中使用到的设备为HLZ-14型主动轮式调直切断机，材料为铜卷管或合金铝卷管。布置设备时应考虑的方面有调直切断机的位置，原材料未使用时的存放区应和调直切断机保持合适的距离方便工人操作，还许考虑原材料的搬运要使用叉车来完成，因此要为叉车操作留出合理的通道。根据以上情况和要绘制调直工艺的平面布置图，如图4-1所示： 原材料存放区域仓库 调直切断机工人 零件存放架图 4-1调直工序平面布置图4.1.2 塑形工序平面布置图塑形工序为冷加工成形过程，塑形过程在操作台上利用弯管立柱和弯管器来完成。因此，塑形工序布置只

30、需考虑操作台的布置地点，工人的各项操作都将围绕操作台展开。根据以上情况绘制塑形工序平面布置图，为图4-2所示：零件存放架调直管工人操作台工人工人塑形完成品零件存放架图 4-2塑形工序平面示意图4.1.3保压工序平面布置图保压工序中的使用的设备有JM-PF-S205B旋转扩口机，和氮气瓶及充气针头，在布置个设备需要注意个设备的距离防止影响正常的生产操作。根据以上情况绘制保压工序平面布置图，为图4-3所示:零件存放架零件存放架塑形完成品 扩口机工人氮气瓶零件存放架工人充气完成品图 4-3保压工序平面布置图4.2 人员配备及定额在各工序已经确定的情况工序所需人员情况也可随之确定。人员安排应考虑整个生

31、产的运作的需要，以及各工序之间的合理搭配，使整个生产系统能够正常良好的运作。调直工序中工人的主要责任就是造作调直切断机，监视调直切断的工作是否正常，保证调直管的可以及时供应下一工序塑形，防止发生意外从而影响整个生产系统的运转。因此，调直工序中每台调直切断配备一名操纵工人即可，原材料的搬运有专门的人员负责。塑形工序中工人的任务是利用操作台上的弯管立柱和手中的弯管器，来冷处理调直够的铜管或合金铝管，到达塑形的目的。不同型号的冷凝器塑形是依靠调整操作台上弯管立柱的位置来实现塑形效果的。因此，塑形工序需要依靠工人之间的相互配合来完成，工人越熟练配合越默契，塑形效率将会越高。根据操作需要每个操作台配备三

32、名工人就可实现有效塑形。保压工序中工人的要负责的有，管体两端的扩口、扩口后管体加装橡胶塞以及充入氮气完成保压工作。在扩口工位上一台扩口机配备一名操作工人，加装橡胶塞和充入氮气工位上一个工位配备一个操作工人即可。4.3 工位器具的确定工位器具是指企业在生产现场（一般指生产线）或仓库中用以存放生产对象或工具的各种装置。是用于盛装各种零部件、原材料等，满足现生产需要，方便生产工人操作，所使用的辅助性器具，是生产过程中每一个环节所不能缺少的。冰箱、冰柜冷凝器的生产过程被分为三大工序，四个主要工位。其中所需要的工位器具如表4-1所示：表 4-1工位器具表工位工位器具调直工位零件存放架塑形工位操作台、工具

33、箱、零件存放架扩口工位零件存放架充气工位零件存放架、物料存放盒工位器具在生产现场管理中，其设计的是否合理、适用，在很大程度上影响着企业生产现场作业环境以及物流的正常进行。因此，提高工位器具的设计水平，使工位器具在生产过程中应用更加合理、适用是十分必要的，同时也对保证产品呢质量、消除无效劳动和浪费、提高工作效率及工作质量、便于科学管理、保证安全生产、改善作业环境、促进文明生产都具有一定的积极作用。在冷凝器生产过程中，工位器具的作用主要体现在以下几个方面：(1) 防止零件在生产过程中受到磕碰、脏乱的影响导致外观的损坏，也有效的保证了产品的质量，比如标签，铁片；(2)可以便利地将零件分类，并且可以设

34、置有效地零件安放位置，保证工人在生产过程中可以减少无效劳动，提高生产效率；(3)有了工位器具的帮助，还可以助于零件的搬运，保持零件的摆放整齐，减少放置的混乱；(4)便于零件数量的清点，防止生产过程中零件的丢失，也可以有效控制零件的使用限制。4.4 主要工序操作设计我们已经将冰箱、冰柜冷凝器的按生产工艺分为了三大工序，下面我们将针对如何更好了完成生产来进行工序的操作设计，设计将遵循动作经济原则，将合理安排人员操作，使人与机器，和人与人之间的效率达到最高。4.4.1 调直工序操作设计在调直工序的操作过程中涉及一名工人与一台调直切断机。因此，调直工序操作为人机联合操作，对其进行人机作业分析，并绘制人

35、机作业图，如图4-4所示：（单位时间：s）作业名称：合金铝管调直切断开始动作：检查调直切断机 结束动作：操作调直机完成切断人机检查调直机 4空闲放入合金铝卷管 6空闲启动调直机 2空闲空闲10 调直合金铝卷管操作调直机切断 22 切断合金铝管统计周程工作时间空闲时间利用率人241410机241212图 4-4调直工序人机作业分析图调直工序的操作过程主要为将首先检查调直切断机，然后原材料合金铝卷管放入调直切断机，然后启动机器，这时调直开始合金铝卷管将会通过机器被拉直，最后按照冷凝器不同型号所需的长度，操作调制切断机将合金铝管按指定长度切断，这样塑形工序所需的调直管就准备完毕。当第一启动调直切断机

36、之后，就可以连续进行拉直和切断的过程不用每次都关闭再启动机器。4.4.2 塑形工序操作设计塑形过程是在操作台上完成的而台是特制的，操作台台面为在不用位置开有不同孔的台面，这些是为了插放弯管立柱而打通的。利用弯管立柱不同的插放位置，在使用弯管器利用弯管立柱的就可以达到塑造不同形状的冷凝器的谜底，从而完成生产不同型号的冷凝器的需要。操作台台面情况如图4-5所示：弯管立柱操作台台面图4-5操作台台面示意图塑形工序中的操作过程需要三名工人相互配合来完成，操作过程为多人联合作业，因此，首先对塑形操作进行多人联合作业分析，并绘制联合分析作业图，如图4-6：塑形工序联合作业分析时间/min工人甲工人乙工人丙

37、0.1将调直管搬上操作台调整弯管立柱位置调整弯管立柱位置1.8操作弯管操作弯管操作弯管0.1检查取下弯管立柱将塑形完成品搬下操作台方法统计项目周程工作时间空闲时间利用率工人甲2202/2=100%工人乙2202/2=100%工人丙2202/2=100%图 4-6塑形工序联合作业分析图塑形工序是由三名工人合作完成，工人甲将材料调直管搬上操作的时候，工人乙和工人丙将按照生产的冷凝器的型号对弯管立柱的位置进行调整，然后三明工人协作使用弯管器利用弯管立柱将调直管弯曲塑形，在整体塑形完成后取下弯管立柱，然后将塑形好的冷凝器搬下操作台。塑形过程是6根管同时进行的。4.4.3 保压工序操作设计保压工序按工艺

38、可以分为两个工位，一个是为冷凝器管体两个端口进行扩口，另一个是给扩口过后的冷凝器加装橡胶塞然后充入氮气。首先按照动作经济原则对扩口工位进行设计，工人拿起冷凝器，将一端端口放置在扩口机上，用脚踩动踏板操作扩口机，完成端口扩口，然后翻转冷凝器放置另一端口在扩口机上，踩动踏板扩口机完成扩口。绘制扩口工位双手操作图，如土4-7所示： 3 3 2 2 1完成品88355左手现行方法布置图放下冷凝器55至存放区至存放区另一端扩口4翻转冷凝器至冷凝器为一端扩口231至冷凝器右手工作：断口扩口 扩口机开始：双手空闲，准备完毕待扩口品工人3右手放下冷凝器另一端扩口432翻转冷凝器为一端扩口至冷凝器拿起冷凝器拿起

39、冷凝器 11至冷凝器左手结束：放下扩口完成的冷凝器图 4-7扩口工位双手操作分析图在扩口完成之后，下一步就是给扩口了的冷凝器两端加装橡胶塞，然后充入氮气，此操作为双手操作，绘制该操作双手操作图，如图4-8所示：氮气瓶待充气品01充入氮气642112布置图带针头至器拿起充气针头至充气针头带赛至器231至橡胶塞右手工作：加装橡胶塞并充入氮气充气完成品零件存放架工人开始：双手空闲，准备完毕左手右手现行方法2426105持住1放下冷凝器2放下充气针头534为另一端加塞为一端加塞拿起橡胶塞拿起冷凝器1至冷凝器左手结束：放下充入氮气的冷凝器图 4-8 充气工位双手操作分析图第5章 工序平衡工序平衡，又称工

40、序同期化，是对于某生产线，在给顶工序单件时间和生产线的节拍后，求出所需工序的工作地数量和用工人数最少方案。工序平衡问题还可以表述为：对于特定的产品，给定工作数量，求出使节拍最小的配置方案。这两种表达方式都是要使各工作地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍的整数倍。5.1 生产节拍的确定生产节拍又称客户需求周期、产距时间，是指在一定时间长度内，总有效生产时间与客户需求数量的比值，是客户需求一件产品的市场必要时间。生产节拍对生产的作用首先体现在对生产的调节控制，通过节拍和生产周期的比较分析，在市场稳定的情况下，可以明确需要改进的环节，从而采取针对性的措施进行调整。如当生产节拍大于生产周期时，生产能力

41、相应过剩;如果按照实际生产能力安排生产就会造成生产过剩，导致大量中间产品积压，引起库存成本上升、场地使用紧张等问题。如果按照生产节拍安排生产，就会导致设备闲置，劳动力等工等现象，造成生产能力浪费。当生产节拍小于生产周期的情况下，生产能力不能满足生产需要，这时就会出现加班、提前安排生产、分段储存加大等问题。因此，生产周期大于或小于生产节拍都会对生产造成不良影响。生产管理改进的目的就是要尽可能地缩小生产周期和生产节拍的差距，通过二者的对比分析安排生产经营活动。建立标准生产周期的目的就是要通过不断的改进使生产周期与市场需要的生产节拍相适应，从而保证均衡有序的生产。如果市场需求能够稳定在年产量为一固定

42、值，那么节拍就比较稳定，这种节拍就可以作为提高生产周期的一个标竿，进而组织相关资源进行改进。生产节拍的另一个作用是能够有效防止生产过剩造成的浪费和生产过迟造成的分段供应不连续问题，并确定工序间的标准手持品数量。经济学的常识告诉我们，成本和产量间存在一种函数关系，当产量过剩时，成本就会增加，当产量不足时单位产品的成本同样处于较高水平，因此从成本的角度出发，生产过剩和不足都是一种浪费，应用生产节拍就是解决这个问题。相对于JIT的零库存理念，应用生产节拍就要改变生产越多越好的观念，建立起适量生产的观念。为保证生产中分段连续供应，必要的、合理的分段贮备在实际生产中也是必须的，因此在平衡生产节奏的同时，

43、通过工序能力的分析就可以建立起各工序间必要的手持分段数量，避免分段库存过多造成的严重浪费。生产节拍的使用将会使生产现场的作业规律化，达到生产活动的稳定，实现定置管理，并作为现场生产效率改善的依据。而冰箱、冰柜冷凝器的生产节拍确定为：按照节拍的计算方式，可以得知我们首先需要为企业的生产加工制定计划期生产计划，我们设定计划计划期产量为360万件，而有效工作时间300天。将数值代入公式计算可得：依据公式计算得出冷凝器的生产节拍为4.32s,得到生产节拍之后就可以根据该数据设定每天的工作计划,以及后续确定工序同期化保证生产线的良好运转，和设备数确定的重要数据。5.2 组织工序同期化工序同期化又称“装配

44、线平衡（assembly line balancing）”，是指通过各种可能的技术，组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系，以便提高工作地负荷。将原工序细分为更小的工步，然后按照同期化要求把相邻的工序与工步重新组合为新的工序，从而使调整后的工序时间接近节拍或者节拍的倍数。 这叫粗同期化。经过粗同期化后，如还有一些工序的时间大于节拍或者不成节拍的整数倍，可以进一步采用机械化方法和改善劳动组织，从而达到同期话，这叫精同期化。通过将各工序的标准工作时间与节拍进行比较，通过技术或组织措施来调整各工序时间，使它们等于生产节拍或与节拍成整数倍比关系。具体的做

45、法可以有两种：（1）在机械加工工序上，可以通过提高设备机械化水平，采用高效率的工艺装备，改进操作方法，提高工人熟练程度，改进工作地布置等措施来提高工序同步化程度；（2）在手工装配工序上，主要是通过分解与合并某些工序，合理的调配工人，改进装配工艺等措施来提高同步化程度。5.2.1 各工序时间统计依据之前对各工艺流程的分析，已经得知各工序的操作时间，各工序操作时间统计如表5-1所示：表 5-1工序操作时间表操作操作时间/min调直0.2塑形2扩口0.2加塞0.1充气0.1各工序操作用时如表示，其中塑形操作用时为2min中，但塑形操作是同时对6根合金铝管进行操作，等于每根合金管的操作用时0.33mi

46、n，同时加装橡胶塞和充入氮气是由同一名工人完成，因此这工位操作时间为0.2min。在统计各工序操作时间后，就可以根据这些数据完成组织同期化。5.2.2 组织同期化时间确定从前面得到的工序操作时间上进行合理的分析设置，可以达到完成组织工序同期化的目标。分析可知，塑形工序是同时对6根合金铝管进行加工操作，虽然相当于每根管用时0.33min，但此工序整体用时任为2min。而其他三个工位上操作用时分别都为0.2min，此三个工位上的同期化已经达到一致。通过相互比较可以得出，完成一件冷凝器所需要的时间最小就是20s，与计算的节拍相比较，差不多接近5倍的关系比.所以经过对流程程序图的分析，以及工序平衡的分

47、析，最终确定组织工序同期化的时间是20s。5.3 配备设备数和工人数在企业中，其设备的总数直接体现出企业可拥有的总体生产能力，所以在企业建厂初期要首先确定工厂设备的总数，才能够进一步规划设计企业在生产过程中的人员、工具等需求品的配备。为了得到有效合理的设备数目，保证计划生产任务的完成，现需要应用专业的知识进行计算分析才能得出合理的方案。5.3.1 设备数的确定计算设备需要数是按每道工序分别计算的，具体计算公式为：前面，我们已经对冷凝器各生产过程中的操作用时进行过统计，并且在前面按照公式已将生产节拍算出为4.32s，只要将以上数据代入到上述公式当中，就可以分别计算出每个工序所需要的设备数，将这些

48、设备数相加，就可以确定企业在建厂之初，需要多少台设备才能够完成在计划期的生产计划量。现对冷凝器生产过程中各工序所需要的设备数进行分析计算，而在计算过程中需要注意的事项是，设备的数目为整数，而当得到的数据为小数时，必须将小数进一位进行取整，才能够满足在现实正常生产的需要设备数。（1）调试工序设备所需数调直工序单件操作时间为12s，而生产节拍为6s，代入计算公式得：按照进位取整原则调直工序中需要的设备数目为3台。（2）塑形工序设备需要数塑形工序的整体操作时间为2min，但此操作是同时对6跟合金铝管一起完成的，因此塑形工序的单件时间为20s，节拍为4.32s代入公式得：计算得出结果塑形工序需要设备为

49、4.6台，按照进位取整要求4.6进一位可得5，因此，苏醒工序设备需要数为5台。（3）保压工序设备需要数扩口工位的操作时间为12s，节拍时间为4.32s，代入公式得：加装橡胶塞和充入氮气为同一工位，整体操作时间为4.32s，代入公式得：经计算后进位取整可得，扩口工位需要的设备数为3台，充气工位需要的设备数同样也为3台。经过代入公式的计算过程已经得出了各个工序所需要的设备数，计算得出的数据可在建厂之初确定企业需要购买的设备数目提供参考，并且同时可以根据市场价格来确定购买设备所需要的投入资金。另一方面在根据设备数以及车间的面积和平面结构可以经过分析规划来预先布置规划车间内的分布情况，并合理的设置设备

50、的分布，保证设备的摆放有利于生产的运作，以及对设备的保护，确保流水线生产的流畅运行。同时也可以根据设备数目上工作人员的配备得出工作人员的数目5.3.2 各工序工人数的确定工序工人数的确定是根据每个工位操作的要求在确定的，合理的工人数的按拍可以使生产过程保持良好，同时最合理的工人数安排使企业在人工支出上利用最少的付出获得最满意的回报。根据之前分析数据可以得出，各工序工人数如表5-2所示：表 5-2工序工人需求表工位工人数调直1塑形3扩口1充气1通过上表我们就可以得知各工位上需要的工人数目。利用已知设备需要数目和工人的需要数目，我们就得知整体的设备和工人需求情况。5.3.3 企业设备书和工人数确定

51、经过之前的计算和分析后，已经可以基本确定企业在建设初期所需要的设备数和工人数，利用上面计算得知的每个工序的设备数与工人数，以及组织工序的同期化时间，可以得出生产比例如图5-1所示：工人设备充气工位扩口工位塑形工位调直工位图 5-1工位布置示意图根据上面所示比例图可清楚了各工位关系顺序，以及相应的设备数，每个设备需要配备的人员数目。这样就可以直接算出企业整体在建设初期所需要的工人数。调直工序一共需要3台机器，因此工人需求数为3名；塑形工序一共要5个操作台来完成任务，而每个操作台需要3名工人，所以一共就需要15名工人；扩口工位有3台机器，每个设备需求1名工人，则一共需要3名工人；充气工位也有3个，

52、每个1名工人，一共为3名工人；还需要1名工人来完成，原材料的搬运任务；当加工完成后还需要1名工人负责库存管理。企业建设开始整体工人需要数为：3+15+3+3+1+1=26。第6章 物流系统设计及设施布置物流系统是指由两个或两个以上的物流功能单元构成，以完成物流服务为目的的有机集合体。作为物流系统的“输入”就是采购、运输、储存、流通加工、装卸、搬运、包装、销售、物流信息处理等环节的劳务、设备、材料、资源等，由外部环境向系统提供的过程。 所谓物流系统是指在一定的时间和空间里，由所需输送的物料和包括有关设备、输送工具、仓储设备、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的具有特定功能的有机整体。物

53、流系统设计及设施布置就是要把所设计的企业内部的物料流通系统进行整体规划，并结合工艺流程分析把所需要使用的各种设施设备合理的布置具体位置。6.1 厂址选择厂址选择，即建厂地理位置的合理选定。根据国民经济建设计画技术经济政策，结合资源情况和工业布局的要求确定，是落实工业生产力分布实现建厂计画的重要环节。工厂建在固定的厂址，位置一经确定，就不能移动。厂址选择是否得当，对工业在各个地区的合理分布，城市和工业区的建设，自然资源的开发利用和环境保护，都具有深远的影响；同时，也直接关系到拟建企业的建设投资建设工期和投产後的经济效益。这是一项政策性强、技术性和经济性要求高的工作，对大型和特大型建设项目的厂址选

54、择尤为重要。而厂址选择的原则一般应考虑：适合全国和地区工业布局以及产品供需安排的要求；符合城市规划或工业区域规划；尽可能节约占地面积，少占或不占良田、耕地；企业生产所需的资源能够落实，原料燃料及辅助材料的供应经济合理；有充足可靠的水源和电源；交通运输条件比较方便、经济；不污染环境，不破坏文物古迹，不妨碍文化旅游及其他精神文明建设；对拟建项目留有适当发展馀地；地质条件较好，施工难度小，建设投资省；项目建成投产後，经济效益良好。除上述一般原则和要求外，还要根据不同工业部门不同性质企业的技术经济特点，著重考虑不同的建设项目所选厂址必须具备的主要控制条件。6.1.1 厂址的选定在厂址选择初始，企业对可

55、供选择的建厂地址进行了考查，进行了数据的调查和统计，最后提供了三个可选地址分别为青岛开发区、珠三角惠州、浙江千岛湖。为选择最佳厂址，现通过加权因素法对各方案进行评价，来选择最佳方案。首先确定要需要考虑的因素以及各因素在建设企业时所占到的权重，然后根据加权因素法进行计算。需要考虑的因素及其权重包括厂址位置（10），面积和外形（6），土地使用费用（8），气候条件（3），交通环境（8），施工条件（4），同城市规划的关系（9），和后续发展潜力(5)其中括号内表示各因素所占的权重，权重的大小是110。对各个因素就每个备选厂址进行评级，共分为5级，用A、E、I、O、U五个字母表示，每个等级对应不同的分数，

56、分别对应为4、3、2、1、0分，经过考察分析得到的数据，就可以对拟建企业的厂址方案进行确定。现就以上因素进行分析，分析结果如表6-1所示：表 6-1加权因素评价表考虑因素权重各方案等级及分数青岛惠州浙江厂址位置10A/40E/30E/30面积和外形6A/24E/18E/18土地使用费用8E/24E/24I/16气候条件3E/9A/12A/12周围交通环境8A/32A/32A/32施工条件4A/16E/12E/12同城市规划关系9A/36A/36E/27发展潜力5A/20A/20E/15合计201184162通过表6-1可以看出最后得分最高的为青岛开发区，因此青岛开发区为最佳建厂地址。青岛开发区

57、在国家政策的扶持之下，发展速度飞快，已经形成了良好的企业链，周边投资环境良好，同时具有良好的持续发展潜力。原材料的运输方便快捷，同时又靠近几大家电生产加工厂商方便产品的销售。在各方面都利好的情况下青岛开发区是厂址选择的最佳方案。6.2 工厂平面布置图生产系统是由建筑物、机器设备、运输通道等组成的。服务系统也是由许多部门组成的，如饭店往往由餐厅、厨房、仓库等多个部门组成。各种系统内各组成部分徐昂湖之间的位置关系又直接决定了系统的运营效率，对系统的各组成部分进行位置布置是设施规划与设计的中心内容。工厂布局设计就是通过对系统物流、人流、信息流进行分析，对建筑物、机器、设备、运输通道和场地做出有机的组

58、合和合理配置，达到系统内部布置最优化。工厂布局设计是设施规划与设计的一个最为重要且最为成熟的研究领域，其主要研究范围包括：工厂平面布置、物料搬运、仓储、能源管理及办公室布置等。在制造业中，工厂布局设计主要是确定工厂的生产部门、辅助服务部门和管理部门的位置，合理和有效的工厂布置对提高企业的生产效益、降低成本起着非常重要的作用。6.2.1 工厂各车间确定在工厂的建设中会有许多不同的车间，他们是为了满足生产过程中的不同需要而设立的，不同的车间有自己不同的用途和功能，合理的规划安排这些车间的布局，会使工厂在生产过程提高生产效率，在物流运输中节约更多的时间。按照冷凝器生产工艺流程以及企业建设要求，企业建

59、设初期需要的建设的车间如下表6-2所列：表 6-2车间说明表序号车间名称车间用途1原材料库存储放置合金铝卷管及各所需零件2加工车间完成冷凝器的加工生产3试验车间新型号冷凝器的生产试验4成品库存放加工好的冷凝器5废料库放置加工生产中产生的废料6设备维修车间设备维修7办公服务楼公司行政区域8食堂员工用餐区域6.2.2 物流分析由于分析大量物流数据比较困难且没有必要，所以SLP法中将物流强度转化成五个等级。具体划分如表6-3所示：表 6-3物流强度等级比例划分表 物流强度等级符号物流线路比例（%）承担的物流量比例（%）超高物流强度A1040特高物流强度E2030较大物流强度I3020一般物流强度O4010可忽略搬运U根据表6-3的物流强度等级划分和各工业单位对之间的物流总量，来绘制冷凝器厂物流强度汇总表6-4。表 6-4工厂物流强度汇总表序号作业单位对（物流线路）物流强度物流强度等级1123.3A2131E32