手電筒產(chǎn)品課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

畢業(yè)論文僅供參考PAGEPAGE1用心用情服務(wù)社會(huì)精品合同，僅供參考，需要可下載使用！手電筒產(chǎn)品課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)院(部)_____________________________________專業(yè)_____________________________________學(xué)生姓名_____________________________________學(xué)生學(xué)號(hào)_____________________________________指導(dǎo)教師_____________________________________課程名稱_____________________________________課程代碼_____________________________________課程學(xué)分_____________________________________起始日期_____________________________________目錄TOC\o"1-3"\h\u前言 3一、產(chǎn)品工藝改進(jìn) 3（一）工序程序圖 3（二）時(shí)間測(cè)定（MOD） 4（三）機(jī)器設(shè)備的選用 8（四）人機(jī)程序圖 10二、現(xiàn)場(chǎng)布置 12（一）工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 12（二）工位的設(shè)計(jì) 15（三）作業(yè)單元布置 16三、廠區(qū)物流設(shè)計(jì) 20（一）物流路徑 20（二）補(bǔ)貨搬運(yùn) 21（三）原材料搬運(yùn) 21（四）原材料和成品區(qū)的儲(chǔ)存設(shè)備 21（五）輔助設(shè)備 22四、可行性分析 22（一）技術(shù)可行性 22（二）市場(chǎng)需求可行性 23手電筒產(chǎn)品課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)前言手電筒工廠設(shè)計(jì)題目提供我們指定的某品牌手電筒90731A、90732A兩種型號(hào)的手電筒和廠房的相關(guān)要求（如只使用一幢樓房中的一層廠房，一層有四個(gè)物流大門可供選擇使用，可以選擇使用或不使用。一層廠房可供使用高度6米，承重800KG。）等來(lái)設(shè)計(jì)手電筒可以達(dá)到的最高產(chǎn)能的制造工廠。這就要求我們綜合運(yùn)用工業(yè)工程相關(guān)知識(shí)（如基礎(chǔ)工業(yè)工程中的時(shí)間測(cè)定，ESIA原則，人機(jī)程序圖來(lái)對(duì)它的生產(chǎn)過(guò)程，裝配過(guò)程，包裝過(guò)程分析從而進(jìn)行產(chǎn)品工藝改進(jìn)，運(yùn)用設(shè)施規(guī)劃相關(guān)知識(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置,運(yùn)用物流工程中的相關(guān)知識(shí)對(duì)物流路徑進(jìn)行規(guī)劃及物料搬運(yùn)工具的選擇來(lái)對(duì)廠區(qū)進(jìn)行物流設(shè)計(jì)，最后運(yùn)用西門子軟件對(duì)我們的手電筒工廠設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真模擬，分析是否具有現(xiàn)實(shí)的可能性以及財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)上的可行。產(chǎn)品工藝改進(jìn)（一）工序程序圖根據(jù)題目中給定的當(dāng)前裝配過(guò)程如表1畫出當(dāng)前的工序程序圖如圖1所示：1.安裝大密封圈到燈頭螺旋蓋2.安裝有機(jī)玻璃片3.放置到暫存區(qū)4.安裝中密封圈到燈頭主件5.安裝聚光瓦片6.安裝燈頭螺旋蓋7.放置到暫存區(qū)8.安裝1個(gè)小密封圈到中筒9.安裝第2個(gè)小密封圈10.放置到暫存區(qū)11.安裝導(dǎo)電柱到錐形彈簧12.安裝錐形彈簧到支撐件13.安裝支撐件到中筒14.安裝燈頭到中筒15.安裝2節(jié)電池16.安裝后蓋17.檢查開(kāi)關(guān)與燈泡功能18.拆解電池并裝回后蓋19.安裝吊繩20.檢查產(chǎn)品外觀無(wú)劃痕21.安裝到塑料殼22.安裝彩印卡23.用訂書(shū)機(jī)訂合彩印卡與塑料殼24．完成品放置到完成品容器表1當(dāng)前裝配過(guò)程表圖1當(dāng)前工序程序圖（二）時(shí)間測(cè)定（MOD）手電筒裝配過(guò)程中的一系列動(dòng)作是工業(yè)生產(chǎn)手工作業(yè)中常見(jiàn)的動(dòng)作，并且我們?cè)趧?dòng)作分析前已經(jīng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行作業(yè)程序分析和操作分析。因此，在實(shí)際工作中可用模特排時(shí)法對(duì)人的動(dòng)作進(jìn)行分析。同時(shí)注意在應(yīng)用模特排時(shí)法對(duì)作業(yè)進(jìn)行分析時(shí)，定要同時(shí)用動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則。表2MOD測(cè)時(shí)表用實(shí)測(cè)歸零法測(cè)算如下所示：表3歸零測(cè)時(shí)表根據(jù)兩種時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比分析。工藝過(guò)程MOD表法實(shí)測(cè)歸零法安裝燈頭到中筒2s 6.6s安裝吊繩1.5s7.8s安裝塑料殼，安裝彩印卡2s5s表4測(cè)時(shí)對(duì)比表根據(jù)數(shù)據(jù)分析我們將以下三種工序稱為瓶頸工序燈頭到中筒拆解電池并裝回后蓋安裝吊繩，安裝塑料殼，安裝彩印卡現(xiàn)我們對(duì)產(chǎn)品工藝進(jìn)行改進(jìn)，可以用以下兩種方法進(jìn)行改進(jìn)（1）5W1H提問(wèn)法燈頭到中筒環(huán)節(jié)能不能更加簡(jiǎn)便吊繩刪除或者換成固定式吊繩不用安裝能不能把拆解電池并裝回后蓋替換成簡(jiǎn)便的工序能不能通過(guò)更換零件放置的位置或是使用整齊劃一的工具盒能不能有更合適的方法（2）ESIA法清除（Eliminate）：指對(duì)組織內(nèi)現(xiàn)有流程中的非必要的非增值活動(dòng)予以清除，如過(guò)量產(chǎn)出、活動(dòng)間的等待、不必要的運(yùn)輸、反復(fù)加工、過(guò)量庫(kù)存、缺陷與失誤、重復(fù)活動(dòng)、反復(fù)檢驗(yàn)等等；2）簡(jiǎn)化（Simplify）：指在盡可能清除了非必要的非增值環(huán)節(jié)之后，對(duì)剩下的活動(dòng)仍需進(jìn)一步簡(jiǎn)化，一般可考慮從記錄、程序、溝通、物流等方面進(jìn)行簡(jiǎn)化；3）整合（Integrate）：指對(duì)分解的流程進(jìn)行整合，以使流程順暢、連貫、更好地滿足顧客需求。4）自動(dòng)化（Automate）：指在清除、簡(jiǎn)化、整合的基礎(chǔ)上，作業(yè)流程的自動(dòng)化。消除取消吊繩安裝環(huán)節(jié)可以將吊繩直接和塑料外殼合在一起生產(chǎn)，取消了吊繩安裝環(huán)節(jié)，或者將吊繩放在塑料殼中，由顧客自行安裝。簡(jiǎn)化將拆解電池并裝回后蓋工序進(jìn)行簡(jiǎn)化，將多余重復(fù)的動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)化消除。整合安裝塑料殼，安裝彩印卡環(huán)節(jié)比較相似相近，可以整合成為同一工序。自動(dòng)化當(dāng)前手電筒安裝工序大多為手工操作，可以引用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行程序性安裝。表5ESIA分析表由上面的相關(guān)分析，我們可以得到的改進(jìn)后的裝配流程圖和程序圖如下所示：表6裝配流程及工序時(shí)間確定表圖2改進(jìn)后工序流程圖（三）機(jī)器設(shè)備的選用我們先后進(jìn)行資料查詢，專家研討，實(shí)踐分析確定了機(jī)器設(shè)備的價(jià)格技術(shù)及需要的數(shù)量。根據(jù)需加工零件找出可加工相應(yīng)手電筒檢測(cè)與裝蓋一體機(jī)：我們找出4臺(tái)不同的手電筒檢測(cè)與裝蓋一體機(jī)，其相應(yīng)的加工能力以及價(jià)位匯總?cè)缦拢盒蛱?hào)價(jià)格（萬(wàn)元）性能加工速率加工能力11.9950較弱較慢324.0459一般一般4314.6853強(qiáng)快5423.0300很強(qiáng)很快6表7價(jià)位匯總表參考數(shù)據(jù)：在數(shù)控機(jī)床的尋找中，我們發(fā)現(xiàn)一家專業(yè)加工手電筒中筒的廠家，其工廠實(shí)拍圖如下：其中，彈簧需要設(shè)備進(jìn)行加工，如下圖所示：彈簧的生產(chǎn)效率相較于手電筒外殼的加工是極其高的，所以僅需一臺(tái)該設(shè)備，或全部外購(gòu)。設(shè)備需求列表：設(shè)備名稱數(shù)量用途價(jià)格總價(jià)手電筒檢測(cè)與裝蓋一體機(jī)2彈簧加工機(jī)1加工兩種彈簧9000（約）9000合計(jì)（約）表8設(shè)備需求表（四）人機(jī)程序圖由于單單依靠人來(lái)進(jìn)行手電筒的裝配效率太低，往往有大量的時(shí)間被浪費(fèi)。所以在現(xiàn)代企業(yè)中大量采用自動(dòng)化程度比較高的設(shè)備，在生產(chǎn)過(guò)程中我們引入了手電筒檢測(cè)與裝蓋一體機(jī)及彈簧加工機(jī)。在人機(jī)作業(yè)的工作周期中，操作者和機(jī)器總有一部分空閑時(shí)間，

因此，為了使若干空閑或無(wú)效時(shí)間得以減少，提高效率，我們利用人機(jī)程序圖來(lái)記錄和表示人的各項(xiàng)操作時(shí)間和機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而可看出人和機(jī)器的工作在時(shí)間上是否協(xié)調(diào)，人和機(jī)器是否有不必要的閑置時(shí)間，這些閑置時(shí)間能否加以利用。表號(hào)日期改進(jìn)前（s）改進(jìn)后（s）節(jié)?。╯）操作者裝配工人周期38.519.818.7產(chǎn)品名稱手電筒人操作時(shí)間16.119.8產(chǎn)品編號(hào)閑置時(shí)間22.4022.4工序名稱手電筒裝配機(jī)001運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間816工序編號(hào)閑置時(shí)間30.53.826.7設(shè)備名稱彈簧加工機(jī)、自動(dòng)旋蓋機(jī)、手電筒檢測(cè)與裝蓋一體機(jī)機(jī)002運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間7.915.8閑置時(shí)間30.64.026.6機(jī)003運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間8.517閑置時(shí)間30.02.827.2利用率人42%100%58%機(jī)00121%81%60%機(jī)00221%80%59%設(shè)備編號(hào)001、002、003機(jī)00322%85%64%表9人機(jī)程序表在引入了自動(dòng)化設(shè)備之后，人與機(jī)器和合作會(huì)出現(xiàn)人與機(jī)器配合不夠默契的問(wèn)題，所以進(jìn)行人機(jī)作業(yè)分析。通過(guò)分析表格得知，人機(jī)分布不平衡，機(jī)器利用率底的問(wèn)題。通過(guò)將串行工程更改為并行工程的方法，將人的利用率提升到100%，機(jī)器的利用率提升到80%以上。如下圖所示:圖3人機(jī)利用率圖現(xiàn)場(chǎng)布置（一）工作臺(tái)的設(shè)計(jì)水平工作臺(tái)是最常見(jiàn)的作業(yè)方式通常用于作業(yè)員處于坐姿和坐立姿，客許在手臂體展范圍內(nèi)作業(yè)時(shí)，這個(gè)伸展范圍主要參考兩種區(qū)城，即正常區(qū)城與最大區(qū)域。正常區(qū)域指上牌在體則自然下垂。前臂揮掃時(shí)，手部經(jīng)易可及的范圍。根據(jù)人因工程學(xué)進(jìn)行作業(yè)空間設(shè)計(jì)，作業(yè)空間設(shè)計(jì)從大的范圍來(lái)講是指按照作業(yè)者的操作范圍，視覺(jué)范圍以及作業(yè)姿勢(shì)等一系列生理心理因素，對(duì)作業(yè)，對(duì)象，機(jī)器設(shè)備工具進(jìn)行合理的空間布局給人，物等確定最佳的流通路線和占有區(qū)域，提高系統(tǒng)總體可靠性和經(jīng)濟(jì)性。近身作業(yè)空間設(shè)計(jì)近身作業(yè)空間設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素有作業(yè)特點(diǎn)，人體尺寸，作業(yè)姿勢(shì)，個(gè)體因素，維修活動(dòng)。人體尺寸：由于手電筒組裝屬于簡(jiǎn)單精細(xì)的作業(yè)，所以我們采用女生的人體尺寸為應(yīng)用。作業(yè)姿勢(shì)：坐姿，因?yàn)槭蛛娡步M裝需要桌面作業(yè)，考慮到作業(yè)者的舒適性，所以我們采用坐姿作業(yè)。所以我們?nèi)∨宰巳梭w尺寸如下表：測(cè)量項(xiàng)目百分位數(shù)女（18-55）單位mm1510509599坐高789809819855901920坐姿脊椎點(diǎn)高563579587617657675坐姿眼高678695704739783803坐姿肩高504518526556594609坐姿肘高201215223251284299坐姿大腿厚107113117146151160坐姿膝高410424431458493507小腿加足高331342350382405417坐深388401408433469485臀膝距481495502529570587坐姿下肢長(zhǎng)8268518659129751005坐姿臀寬295310318344382400坐姿兩肘間寬326348360404478509表10女性坐姿人體尺寸表我們采用95百分位數(shù)為測(cè)量依據(jù)，對(duì)作業(yè)者進(jìn)行近身作業(yè)空間設(shè)計(jì)。維修活動(dòng)：在許多人機(jī)系統(tǒng)中，需要定期檢修或更換機(jī)器部件，所以在工位設(shè)計(jì)和機(jī)器布置時(shí)，應(yīng)為維修機(jī)器的各種部件留出維修所必需的活動(dòng)空間。作業(yè)空間設(shè)計(jì)包括：工作面高度和寬度，作業(yè)范圍，容膝容腳空間，椅面高度及活動(dòng)余隙。工作面高度和寬度：1.高度：從人體力學(xué)的角度來(lái)看，作業(yè)者小臂接近水平或稍微下輕放在作業(yè)臺(tái)面上而上臂處于自然懸垂?fàn)顟B(tài)，是最適宜的作業(yè)操作姿勢(shì)。對(duì)于裝配或書(shū)寫這樣的精細(xì)作業(yè)，作業(yè)臺(tái)面高度要高于正常位置50～100mm時(shí)眼睛接近操作對(duì)象便于觀察。90百分位的坐姿肘高為284mm，小腿加足高為405mm，所以工作臺(tái)高度為284+405+100湊整為800mm。2.寬度：工作臺(tái)面寬度是作業(yè)功能要求而定，一般單供靠肘之用，最小寬度為100mm，最佳寬度為200mm。有材料可知標(biāo)準(zhǔn)為：297*198*145.5mm，從近身作業(yè)考慮桌面寬度為420mm,所以作業(yè)者桌面寬度為720mm。長(zhǎng)度：容器外形尺寸297*198*145.5mm，考慮每個(gè)工位有兩個(gè)零件和每個(gè)零件有一個(gè)備用儲(chǔ)存器，所以作業(yè)臺(tái)長(zhǎng)度為305*4=1200mm作業(yè)范圍：作業(yè)范圍是作業(yè)者以立姿或坐姿進(jìn)行作業(yè)時(shí)，手和腳在水平面和垂直面內(nèi)所接觸的最大軌跡范圍。我們考慮在每個(gè)工位上放置四個(gè)物料盤，工人的作業(yè)范圍包括物料的拿取和組裝。容膝容腳空間：在坐姿工作臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要考慮作業(yè)者在作業(yè)時(shí)腿腳都能有方便的姿勢(shì)，因此在工作臺(tái)下部就要有足夠的空間，這種在工作臺(tái)下部容納腿腳的區(qū)域稱為容膝空間和容腳空間。椅面高度及活動(dòng)余隙：坐姿離不開(kāi)座椅，因此設(shè)計(jì)坐姿作業(yè)空間要考慮座椅所需的空間及其人體活動(dòng)需要改變座椅位置等余隙要求。小腿加足高405mm，所以凳子高度為405+50=450mm，坐姿臀寬為382mm，所以凳長(zhǎng)400mm，臀膝距570mm，所以凳寬為300mm。結(jié)合人因工程所學(xué)作業(yè)姿勢(shì)與作業(yè)空間設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)出的工作臺(tái)如下所示：圖4工作臺(tái)示意圖（二）工位的設(shè)計(jì)工位布局主要設(shè)計(jì)構(gòu)想: 根據(jù)工時(shí)測(cè)定數(shù)據(jù)的計(jì)算可以將90732A的裝配工藝劃分為5步進(jìn)行裝配作業(yè)。采取人工手動(dòng)裝配的作業(yè)方式。采用U型生產(chǎn)線，使生產(chǎn)流程的出口和入口盡可能靠近，并按順時(shí)針布置以方便作業(yè)員在生產(chǎn)線內(nèi)移動(dòng)安裝時(shí)使用右手做各項(xiàng)活動(dòng)。操作員位于U形線內(nèi)部，以減少員工的移動(dòng)距離，外部空間為物料配送員進(jìn)行配送工作。由于零件不大且不需要員工經(jīng)?；顒?dòng)，因此為員工配備圓形可調(diào)節(jié)帶滑輪的轉(zhuǎn)椅，坐立操作。結(jié)合工作臺(tái)的大小以及物料箱的大小，我們確定了各個(gè)工位的所需的配件以及所需的物料箱數(shù)，綜合考慮操作工人以及物料配送情況，繪制出了每個(gè)工位的工位圖，工位圖中每個(gè)工位上物料擺放的方向以及數(shù)量如下圖所示：圖5工位設(shè)計(jì)圖（三）作業(yè)單元布置作業(yè)單位對(duì)物流強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)以承擔(dān)物流量的比例或者物流路線的比例大小.為標(biāo)準(zhǔn)，一般分為超強(qiáng)、特強(qiáng)、較大、-般、可忽略搬運(yùn)五種物流路線，以字母A、E、I、O、U表示，物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分參照表。表11物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分參照表物流強(qiáng)度等級(jí)符號(hào)物流路線比例(%)承擔(dān)的物流量比例(%)超強(qiáng)A1040特高E2030較大I3020一般O4010可忽略搬運(yùn)U分析各作業(yè)單位的物流量和物流強(qiáng)度等級(jí)比例劃分表，并劃分物流強(qiáng)度等級(jí)，繪制物流強(qiáng)度分析表如下所示：表12物流強(qiáng)度分析表UUUU在SLP中，產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、工藝過(guò)程R、輔助服務(wù)部門S以及時(shí)間T是影響工廠布置的基本要素。在評(píng)價(jià)作業(yè)單位非物流相互關(guān)系時(shí)，首先制定出一套“基準(zhǔn)相互關(guān)系”，作業(yè)單位之間的相互關(guān)系通過(guò)“基準(zhǔn)相互關(guān)系”來(lái)確定。設(shè)施的布局不能光依賴于物流分析，還需要考慮人員的生產(chǎn)行政辦公等非物流因素的影響。因此畫出的非物流相關(guān)圖如下所示：表13非物流強(qiáng)度分析表根據(jù)物流相互關(guān)系表結(jié)合物流相互關(guān)系表以及非物流相互關(guān)系表合并成綜合相互關(guān)系表。綜合相互關(guān)系表如下所示：表14綜合相互關(guān)系表在BLP中，主要由綜合相互關(guān)系表和綜合接近程度分值兩個(gè)權(quán)重形成車間設(shè)施的平面方案。為了讓圖像更直觀，一般用連線數(shù)量表示各個(gè)作業(yè)單元的相互關(guān)系，其中用實(shí)線表示各作業(yè)單位相對(duì)位置應(yīng)該彼此接近，且關(guān)系越近則表示的實(shí)線越多。平面布置圖如下所示：圖6平面布置圖該廠房的基本特點(diǎn)是總體面積較大，衛(wèi)生間和樓梯間位置已經(jīng)確定。為了盡可能提高手電簡(jiǎn)生產(chǎn)的產(chǎn)能:應(yīng)將主要區(qū)域用于手電筒的組裝生產(chǎn)使用，倉(cāng)庫(kù)應(yīng)盡可能靠近廠房大門。為了便于管理，應(yīng)將員工通道大門和物流通道大門區(qū)分開(kāi)。繪制的廠房整體布局圖如下所示;圖7整體布局圖（四）產(chǎn)能計(jì)算由給定的工作條件:每日工作時(shí)間為510min,其中含有午休45分鐘，上午休息15分鐘，下午休息15分鐘，早會(huì)10分鐘。計(jì)算可得每日的有效工作時(shí)間：510-45-15-15-10=425min年工作日250天，單班生產(chǎn)。大小手電筒的產(chǎn)能比為5：1，則大手電筒每天生產(chǎn)350min，小手電筒每天生產(chǎn)70min。大手電筒單條產(chǎn)線日產(chǎn)能350min*60/30.86s/件=680件，年產(chǎn)能為：680*250天=170000件。小手電筒單條產(chǎn)線日產(chǎn)能為70min*60/30.86s/件=136件。年產(chǎn)能為：136*250天=34000件生產(chǎn)時(shí)間/min單條產(chǎn)線日產(chǎn)能/件單條產(chǎn)線年產(chǎn)能/件大手電筒350680170000小手電筒7013634000通過(guò)工時(shí)數(shù)據(jù)的測(cè)算，按照題目條件給定的初始工位布局下，一人完成90732A型手電筒的全部裝配作業(yè)所需總時(shí)間為131.40秒/件，當(dāng)前單條裝配線產(chǎn)能為19406件/天。一個(gè)人完成90731A型手電筒的全部裝配作業(yè)所需總時(shí)間為72.51秒/件，當(dāng)前單條裝配線產(chǎn)能為35167件/天.廠區(qū)物流設(shè)計(jì)（一）物流路徑工廠設(shè)計(jì)的4條物流主路徑：第1條主路徑由原材料倉(cāng)庫(kù)至燈頭裝配區(qū)，給出的是外部外購(gòu)零部件。第2條主路徑由零件加工區(qū)將加工好的中筒運(yùn)至燈頭裝配區(qū)與外購(gòu)零部件進(jìn)行裝配。在第3條主路徑由燈頭裝配區(qū)運(yùn)送至大手電筒總裝區(qū)用的是已裝配好的手電筒。第4條路徑由大手電筒總裝區(qū)將包裝好的手電筒運(yùn)至成品區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)。（二）補(bǔ)貨搬運(yùn)AGV小車在機(jī)加工車間存在補(bǔ)貨需求時(shí)，由AGVAGV小車（三）原材料搬運(yùn)前移式叉車起重量較小，往往采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)