郑州航院生产计划与控制课程设计报告文档格式.docx
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自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中,其基本部件缺一不可。
其中,车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的重量最大。
按照各部件的工作特点,大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统:
1.导向系统:
由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。
乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
2.驱动(传动或行走)系统:
由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。
人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄,链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而使自行车不断前进。
3.制动系统:
它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。
此外,为了安全和美观,以及从实用出发,还装配了车灯,支架,车铃。
图1-1自行车组成结构
1.2.2自行车的产品结构树及物料表
1从实现功能的角度描述产品结构,建立产品功能结构树,如图1-2所示:
图2自行车零部件结构树
②根据结构功能树,生成产品的BOM(BillofMaterials)表,如表1-2所示。
表1-2产品BOM表
自行车BOM表
产品名称:
自行车
层次
零件名称
数量/产品
1
导向系
传动系
制动系
车身
车撑
2
前叉
车把
前车轮
脚蹬
前链轮
后链轮
后车轮
刹车线
刹车弹
螺钉T/R1.7×
5mm(车撑用)
3
螺钉T/R2.6×
7.5mm(车把用)
螺钉M/R2.6×
21(前车轮用)
螺钉M/R3×
5mm(脚蹬用)
26(后车轮用)
垫片
5
车胎
前车轴
螺帽
后胎
1.3自行车装配基本数据
1.3.1自行车装配工艺流程分析
通过实地对自行车的装配工艺流程进行观测和记录,在经过分析与整理,可得到如下所示的自行车装配工艺流程图如下图1-3所示:
图1-3自行车装配工艺流程图
1.3.2自行车装配工时
根据以上各工序测得的实际加工时间,再对其加上10%宽放率和1.1的评比率,可得到如下各工序的标准工时,如表1-3所示。
表1-3各工序标准时间表
自行车各工位所需时间
序号
名称
标准工时(分)
车架上线
1.0
8
后闸装配
1.3
车轴装配
0.6
9
前后轮调整
0.8
曲柄链轮装配
1.1
10
车把装配
4
链条装配
1.5
11
车座装配
0.7
前轮装配
12
脚蹬装配
6
前闸转配
13
整车调整
7
后轮装配
0.9
14
检验试车
0.5
第二章生产线布置设计
2.1生产线布置的基本方式
基本的流水线形状一般有直线形、L形、U形、环形、S形等。
对于生产、贮运部门来说,物料一般沿通道流动,而设备一般也是沿通道两侧布置的,通道的型式决定了物流、人员的流动模式。
选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。
常常用于外部运输条件或原有布置的限制,需要按照给定的入、出口位置来规划流动模式。
此外,流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形、物料搬运方式与设备、贮存要求等方面的影响。
进行流水线的平面布置设计时,应遵循这样一些原则:
有利于工人操作方便;
在制品输路线最短;
有利于流水线之间的自然衔接;
有利于生产面积的充分利用。
这些原则同流水线的形状、流水线内工作地的排列方法、流水线的位置以及他们之间的衔接形式有密切关系。
基本的流水线形状一般有直线形、L形、U形、环形、S形,如图2-1所示。
(1)直线形:
直线形是最简单的一种流动模式,入口与出口位置相对,建筑物只有一跨,外形为长方形,设备沿通道两侧布置。
直线型生产线布置是最常见的一种生产线布置方式,又分为单列直线型和双列直线型。
单列直线型流水线,多在工序数少、毎道工序的工作地也少的条件下采用。
当工序与工作地的数量较多而空间的长度不够大时,可采用双列直线排列。
(2)U形:
适用于入口与出口在建筑物同一侧面的情况,生产线长度基本上相于建筑物长度的两倍,一般建筑物为两跨,外形近似于正方形。
为生产线的平衡提供更多的可能性;
随生产线流动的产品托板、工夹具等流回到起点,减少了搬送作业;
一人进行多项操作时,有利于减少人员走动;
不用安排不同的人进行投入材料和收集成品的工作;
物流路线更加顺畅。
(3)L形:
适用于现有设施或建筑物不允许直线流动的情况,设备布置与直线形相似,入口与出口分别处于建筑物两相邻侧面。
(4)环形:
适用于要求物料返回到起点的情况。
(5)S形:
在一固定面积上,可以安排较长的生产线。
图2-1基本的流水线模式
2.2生产线平衡优化布置方案
2.2.1节拍的确定
(1)节拍CT。
计划月产量为10115件,每月工作22天,每天工作8小时。
答:
节拍CT=22*8*60/10115min/件≈1.044min/件
(2)最快节拍和最慢节拍。
根据公式:
①标准时间=正常时间(1+宽放率)②正常时间=观测时间*评定系数
所以,最快节拍=1.5min/件
最慢节拍=13.3min/件
(3)求最快节拍和最慢节拍的平均值,同时,作为下面两个方案中的节拍。
最快节拍和最慢节拍的平均值为:
(1.5+13.3)/2≈7.4min/件
2.2.2工作站数目的确定
针对2.2.1中计算出的节拍CT,计算出工作地数目,画出相应布置方式下的工作地划分示意图,计算出时间损失率,画出各工作地的负荷比较图。
方案A:
直线型流水线
①工作地数目=∑标准工时/平均节拍CT=13.3/7.4≈2
②直线型布置方式下的工作地划分示意图如下图2-2所示:
图2-2工作地划分示意图
③时间损失率=[(2*7.4-13.3)/(2*7.4)]*100%=10.135%
④各工作地的负荷比较图
根据分析可知各工作地的负荷比较图如下图2-3所示:
图2-3各工作地的负荷比较图
方案B:
U型流水线
②直线型布置方式下的工作地划分示意图如下图2-4所示:
图2-4工作地划分示意图
③时间损失率=[(2*7.4-13.3)/(2*7.4)]*100%=10.135%
根据分析可知各工作地的负荷比较图如下图2-5所示:
图2-5各工作地的负荷比较图
优选方案的确定:
根据上面所示的两种规划方式,需要的工作地均为两个。
同理,根据刚才计算的时间损失率,我们可以发现方案B的时间损失率等于方案A,并且需要的人手也相同,所以在人员分配方面以及时间损失率方面无法判断出两者那个更优。
根据上面所划分的工作地示意图,我们可以发现方案B的周期T=6.8低于方案A的周期T=6.9,相比较之下,方案B占优。
综上所述,方案B优于方案A。
2.2.3改善节拍的方法
针对上面的节拍,分析并提出如何能够降低节拍,提高生产效率的措施。
通过对生产节拍进行改善设计,可以平衡生产线,使产品在生产线上的流动更加和谐,使之更有利于满足顾客的需要;
通过建立“一个流”的生产方式,可以消除或简化生产过程中不产生任何价值的工作,使整个企业的潜在价值得以开发。
我们对自行车生产工序进行了深入地分析,通过引入精益思想,在充分考虑了原有自行车生产加工的工序、工艺设计基础上,通过对原有设备进行改动,来减少产品的库存量及产品的交货时间,增加了生产线的柔性,提高了生产率。
第三章自行车综合生产计划制定
3.1车间库存采购基本费用及计划方案
主要分析在制定综合生产计划的时候,采用不同的生产计划应对需求会带来不同的效果。
已知:
每月正常生产能力:
1)Pmax=22天/月×
23小时/天×
设备平均效率80%/最快节拍=16192(辆)
2)Pmin=22天/月×
8小时/天×
设备平均效率80%/最慢节拍=636(辆)
3)当Pi>
Pmax时:
须加班,加班费成本为增加1元/辆(C1=1元/辆)
4)当Pi<
Pmin时:
设备不能充分利用,每少生产1辆需增加0.5元的能源及人工成本,即设备不能充分利用造成的损失费(C2=0.5元/辆)
其它变动成本:
5)库存租金及管理费(C3):
现有库房储存能力为2000件,超出时需向外租借(租金0.35元/辆+搬运费0.20元/辆)。
C3=0.55元/辆
6)库存产品占用资金利息(C4):
C4=388.8/辆×
1.08%=4.20元/辆
7)外协加工费(C5):
当生产需求量超过计划产量时须联系外协加工。
C5=36元/辆。
表3-1自行车全年需求预测数据
月份
最大生产能力
16192
需求预测
7111
6611
10112
11112
11613
9113
12114
8614
7615
10115
8916
11316
计划产量
9530
月初库存
2000
1091
1508
916
生产能力
6813~51996
超产数量
2419
2919
417
1915
614
设备未充分利用
外协加工量
1076
超库存量
419
3338
2756
1174
831
246
860
3.2方案基本数据
3.2.1方案一(全年平均)
按照全年平均的策略进行计划产量的分配,将12个月的需求预测进行求和,然后除以12,每月均按照平均值进行生产。
完成表3-1,得:
C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*9624+4.2*17515+36*1076=117592.2元
3.2.2方案二(季度平均)
将每一季度的需求预测进行求和,然后除以3,该季度内每月按照平均值进行生产。
完成表3-2如下所示:
表3-2自行车全年需求预测数据
7945
10613
9448
10116
834
1500
1334
1833
1200
498
1000
1166
168
667
668
1868
C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*3371+4.2*11169+36*2664=144667.85元
3.3.3方案三(直接需求)
每月按照需求预测的量进行生产。
完成表3-3如下所示:
表3-3自行车全年需求预测数据
0
C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*0+4.2*0+36*0=0元
3.3方案选择
采用学过的决策方法对上述的三种方案进行选择。
根据最小成本法知方案三的各项费用加起来最少,故选方案三。
第四章自行车主生产计划制定
4.1车间月生产能力指标确定
对6月份的生产进行主生产计划的制定,因此,根据上面选择出的一种综合生产计划中的6月份的计划产量,作为计算6月份的计划总产量。
表4-1产品部件加工及采购信息表
部件名称
批量原则
提前期(周)
A
直接批量
前车轮轴4.5×
15.2mm
后车轮轴4.5×
20.2mm
采购批量
15
16
21(前车轮)
17
26(后车轮)
18
19
螺帽2.6
20
21
刹车弹簧
4.2总装车间主生产计划的制定
假设每周的订单量是稳定的,一周为一个计划期,一个月为一个计划周期,则计划期内安排的产量为订单量的1/4,则可得到如下自行车的主生产计划。
表4-2自行车的主生产计划
项目
6月
毛需求
在途量
预计可用库存量
净需求
计划交货量
2279
计划投入量
第五章自行车某零部件车间生产调度
5.1基础数据
假设3种零件生产过程中的生产数据如表5-1所示:
表5-1三种零件生产数据
5.2生产调度安排
表5-1已经给出了3个工件在3台设备上的加工顺序及加工时间,我们运用LEKIN软件根据SPT(ShortestProcessingTime)原则对其进行生产过程的作业排序,并画出机器作业甘特图。
LEKIN的操作过程如图5-1所示:
(注意:
首先要选择界面MainMenu中的JobShop,接着选择EditRoute,并根据表5-1进行相应数据的填写)
图5-1LEKIN操作过程
接着,选择菜单栏中的Schedule》Rule》6SPT,最后即可得到如图5-2所示甘特图:
图5-2机器作业甘特图
第六章总结
通过本次对自行车生产过程中生产计划的安排,我体会到了做主生产计划(MPS)制作的艰辛,也知道了自己在学习上的不足和知识上的欠缺。
这次设计使得我对课本所学的知识有了更深层次的理解。
不仅如此,我还通过网络和查阅资料,学习到了很多新的知识,比如利用LEKIN软件绘制甘特图,最终完成了此次的课程设计。
此外,对于Microsoft
VISIO、Microsoft
OFFICE系列办公软件的应用也有了更深一步的了解,使得自己的软件装备更加的完善。
总的来说,本次的课程设计对于我来说意义非凡。
参考文献
[1]潘尔顺.生产计划与控制.上海:
上海交通大学出版社,1999.
[2]王佳佳.生产计划与控制课件
[3]陈荣秋,马士华.生产与运作管理.高等教育出版社2011.6
成绩答辩组长签名年月日
附:
答辩小组成员名单:
姓名
职称
工作单位
备注
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