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文本内容:
工业工程课程设计
一、工业工程
1、前言
22、工业工程概述
23、课程设计目的2
二、取题背景
1、台钻厂介绍3
三、应用的基本原理和步骤
1、人机操作的基本原理
42、人机操作的步骤4
四、人机操作分析的现行方案和改进方案4
五、效果评价19
六、设计总结与心得体味22工业工程课程设计人机操作分析通过改进之后,人的时间利用率从
29.944%上升到
87.1%通过添加一个固定夹具固定水喷头从而将机器的时间利用率从
76.64%提高至
82.6%o
2、粗磨2#莫氏锥孔留余量
0.10-
0.15现行方案人机作业图(时间单位S)由以上的人机操作分析图可得,轴必须装夹之后才干加工,加工完卸下工件时必须在机床住手时才干进行,因为人的工作利用率仍有40%的宽放率,仍有空余的时间14S将工人的宽放时间去操作此外一台机器,并同时利用机器的空暇10-工业工程课程设计时间进行手工操作,从而提高人机利用率,根据N=T+M/TN=21+23/21=
2.09由此我们可以算出一个人可以同时操作2台机器,所以我做出了以下的改进方案改进方案人机作业图时间单位S11-工业工程课程设计通过改进之后,工人的利用率达到了百分之百,达到最好的利用率
3、钻键槽孔现行方案人机作业图(时间单位S)由以上的现行人机作业图,我们可知工人将工件装夹在机床上和加工完卸下工件时必须在机床住手时才干进行的,并且在机床加工的时候不断调整机床,但是检验工件这道工序时可以在机床开动中同时进行的,要缩短周程时间,应尽量利用机器工作的时间进行手工操作,以提高人机利用率因此,对于现行方法12-工业工程课程设计作出了改进方案,将检验工件这道工序调整到工人的空暇时间完成,以缩短周程时间经改进后,周程时间缩短了4s人的利用率提高了2%机床的利用率提高了3%o改进方案人机作业图(时间单位S)
4、精铳现行方案人机作业图:(时间单位s)13-工业工程课程设计人机操作分析改进方案人机作业图:14-工业工程课程设计(时间单位:S)15-工业工程课程设计人机操作分析机器y631k精铳
①16主轴由以上的现行人机作业图和改进人机作业图,我们发现工人由原先的操作一台机器到操作两台机器,产能由原先283s*2生产两个工件,提高到到352s生产两个工件,时间节约了214s同时工人时间的利用率由原先的
60.78%提高到现在的
96.59%0通过现场观察,我们发现工人在工作时,闲余时间很长,他们通常在等待着机器,或者是去干自己的事情,比如去取水喝通过人机作业的改善非但使得时间利用率提高,产能增加,而且还有适当的空余时间,使得工人不容易疲劳
5、精磨现行方案人机作业图:(时间单位S)16-工业工程课程设计人机操作分析由上面的现行方法分析可知人的利用率比较低,空暇时间长,但是装夹工件和卸下工件必须在机床住手时才干进行的,想要进一步缩短周程是比较难的这时的改善方法有两种一是增加其他工作;二是利用空暇操作一台机床在该方案中,工人有141s的空暇时间,足够操作此外一台机床(138s)这样既能充分利用工人的空暇时间,提高了工作效率,也节省了劳动力因此对现行方法作出了改进方案,在以下的改进方法中,周程时间增加了19S但是人的利用率提高了40%充分利用了工人的空暇时间,大大提高了工件的生产效率改进方案人机作业图(时间单位S)作业名称精磨编号研究者日期17-工业工程课程设计人机操作分析18-工业工程课程设计人机操作分析
五、效果评价
1、改善后效果综述如下1在钻中心孔这道工序中,通过改进,对人操作一台的工作时间从50s下降到27s进行改善之后一个人可以操作五台机器,人的空余时间从117s降低至20so人的时间利用率从2994%上升到
87.1%提高了
57.14%通过添加一个固定夹具固定水喷头从而将机器的时间利用率从
76.64%提高至
82.6%提高了6%o产能从原先的167s生产一台上升到155s生产5台,周程时间缩短了12sa.通过增加一个装夹工装夹具节省了25sob.通过固定水喷头改善了操作环境2在粗磨这道工序中,改进后周程时间虽然从原先的35s上升到42s但是从产能的角度来看,从35s生产一台上升到42s生产两台,我们可以发现改进方法的可行性很大,塑造性强,进行改善之后一个人可以操作两台机器,人的空余时间从原先的14s变为0s人的时间利用率从60%提高至100也鉴于操作机器工作量并非太大,而且工厂的宽放时间比较多,所以提高了劳动生产率,虽然机器的时间利用率有所下降,但是从全局考虑,我们以产能的提高为准19-工业工程课程设计
一、工业工程1>前言2022-1-11在这个阴雨的天气我们来到了福州台钻厂在这个地方,我们的IE精神得到了充分的发挥,很感谢学校为我们提供了这个机会这次的实践活动对于我们的意义是很特殊的,特别是作为一位工业工程的学生,这次实践不仅仅让我们对台钻厂的装配工艺和人机操作环节有了初步的认识,在更深层次的说,这对于提升我们的专业水平具有很大的推动力此次时间虽短,但受益良多
2、工业工程概述工业工程(IndustrialEngineering简称IE)起源于20世纪初的美国,它以现代工业化生产为背景,在发达国家得到了广泛应用现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象,在创造工程学管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术,它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术,结合工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价因此在课程的学习过程中应当结合实际加强实践本次课程设计给我们提供了加强课程实践的机会,通过课程设计,可以使我们掌握工业工程的方法研究,作业测定,现场管理的知识、技术及技能,学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序,以实际生产系统及其运行的不断优化,达到提高效率和经济效益的目的
3、课程设计目的“基础工业工程”是工业工程专业的一门主要专业课它是培养工业工程专业人材的重要基础通过实验的训练,使学生掌握工业工程的方法研究,作业测定,现场管理的知识、技术及技能,学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序,以实际生产系统及其运行的不断优化,达到提高效率和经济效益的目的工业工程课程设计3在钻键槽孔这道工序中,我们提出一个问题检验工件可不可以在机器工作的时候来完成呢?答案显然是可以的,既可以缩短周程时间又可以减少人的空闲时间因此我们在一个人操作一台机器的基础上,将检验工件这道工序调整到工人的空暇时间完成,以缩短周程时间我们将周程时间从157s减少至153s缩短了4s人的利用率从62%提高至64%提高了2%机床的利用率从89%提高至92%提高了3%4在精铳这道工序中,改进后周程时间虽然从283s上升到352s但是从产能的角度出发,由原先283s*2生产两个工件,提高到到352s生产两个工件,时间节约了214s我们不难发现,这种改进方法是可取的进行改善之后,一个人操作两台机器,同时工人时间的利用率由原先的
60.78%提高到现在的
96.59%提高了将近30%o人的空余时间也从Ills下降到12s大大减少了空暇时间,充分提高了人的时间利用率5在精磨这道工序中,进行改善之后,一个人操作两台机器,周程时间虽然-20-工业工程课程设计从301s上升至320s时间增加了19s但是人的利用率从46%提高至86%提高了40%人的空暇时间从原先的163s下降至44s充分利用了工人的空暇时间,大大提高了工件的生产效率,而且产能也从原先的301s生产一台到320s生产两台,周程时间仅仅增加19s就可以生产两个工件,从经济效益上看,这种改进方法显然是可取的-21-工业工程课程设计人机操作分析
六、设计总结与心得体味时间总是短暂的,为期两周的课程设计结束了作为大三的学生,这样的实践活动是十分具有现实意义的,而且是十分必要的课程设计是专业知识得到综合应用的实践训练,是我们走向社会,从事职业必不可少的一个阶段“实践出真知”,通过这次课程设计,我们深深体味到这句至理名言的真正含义我们今天认真塌实地完成课程设计,也就是为我们未来在社会上立足奠定扎实的基础第一,经过这次的活动,小组成员对于工业工程的方法研究过程有了更深层次的了解,同时也进一步并且在亲手制作开辟的过程中,我们不仅提高了系统分析的能力,对系统的形成实现过程有了更深刻的认识,而且也学习到了对以后的工作、生活有很大的匡助的东西第二,这是我们第一次到现场做课程设计,,并在过程中秉着严谨的科学研究精神,认真负责的态度,终于实现了预期的目标,最重要的是我们在团队协作下更进一步体味到集体的力量第三,我们对工业工程的学习有了一个感性的认识,而且我们学到了不少课本上学不到的东西我们的认识能力与创造能力得到了提高,通过实践学习,我们丰富了视野,也进一步提高了自己的观察能力和思量能力,为我们今后的学习和生活带来了很大的匡助,同时,借此机会,我们也对福建本土的企业有了一个较为深刻的认识,这对我们今后的就业也提供了一些指导与匡助总之,在这次IE实践中,我们得到了不少,也成长了不少第四,这次的实践,让我们感觉到IE意识的重要性,在寻常我们可能会觉得一个小细节是微不足道的,就好像工人在拿工具时,先通过左手取物,然后再递给右手,它给人感觉好像不具重大意义,但是许多的小细节没有做好的话,则会使得生产效率变得低下而我们学习IE的人,更应该注重这些小的细节,培养自己的IE精神,发现问题,再解决问题最后,非常感谢我们的指导老师,正是他们在课程设计整个过程中赋予我们正确和有力的指导,为我们研究的过程中遇到的艰难进行解答,并且为我们的改进提出了不少珍贵的建议和意见,才干使得此次课程设计能顺利成功地完成再一次感谢老师为我们的未来铸就了一双铁靴,我们会勇往直前的走下去的!-22-工业工程课程设计人机操作分析
二、取题背景
1、台钻厂简介通过一天的参观和问询,对于福州台钻厂的基本情况有了大体的了解1公司介绍福州工大台钻有限公司原名福州台钻厂创建于1958年,是福州工程学院的校办工厂,是原国家机械电子工业部台式钻床定点生产企业,国家渔业机械仪器行业定点企业,曾经被评为一级信用企业、福州工业利税“百强企业”、福建省小型工业企业“百佳明星”企业和出口创汇先进单位等企业主导产品有“武夷山”牌台式钻床系列和水产养殖设备产品销往全国各地,并远销美国、西欧、东南亚和港澳等国家或者地区福州工大台钻有限公司原名福州台钻厂以福建工程学院为依托,具有雄厚的生产、技术和科研力量,产品以品质稳定获得机床工具出口产品许可证生产的“武夷山”牌Z4112台式钻床于1980年、1986年和1991年被连续评为部优产品;“武夷山”牌增氧机获农业部“农业机械推广许可证书”2台钻厂生产产品介绍企业主导产品有“武夷山”牌台式钻床系列和水产养殖设备
1、“武夷山”牌台式钻床,主要包括Z
4112、
4012、Z
4116、Z
4016、ZM
406、Z
4416、Z4416A、Z
4020、Z
4025、Z
4032、S
406、S4112等产品其中Z4112台式钻床于1980年、1986年和1991年被国家机械部评为部优产品
2、“武夷山”牌水产养殖机械包括YC
0.
37、YCO.
75、YC
1.
5、YC45等水车式增氧机和YLL5叶轮式增氧机企业建有专用的增氧机试验场所,定期开展整机测试工作,增氧能力和动力效率等指标均高于国家行业标准3产品零件来源
1、自制件该企业主要从事五大零件的自制,包括台钻的主轴、主轴套筒、主轴箱、底座、立柱Z
4112、Z4116系列还包括中间工作台的创造
2、外购件该企业外购零件主要有机电和轴承等标准件
3、外协件该企业选择固定的三家认证厂家购买外协件4产品生产流程我们参观了台钻厂的金工车间、装配车间和综合车间,并由带队老师对各车间进行介绍金工车间是对各种零件的金属加工,按加工分为四条生产线,严格划分生产区域,要求工人每周三反馈一次零件作业数和进出量,随时核对控制,是主要的加工车间这里钻床,洗床,磨床等等设备大多都是有人工操作,因此需要工人要有较高的技术水准,也惟独这样才干让生产出来的台钻达到高水准装配车间安装有两条流水线,分别永来装配零件和检测产品质量流水线的引入大大的提高了生产的效率台钻厂在质量检测上事非常的严格,对台钻的底座工工业工程课程设计作面的平面度,工作台面的平面度,主轴外锥的径向跳动,主轴旋转轴线对底座工作面的垂直度、对工作台面的垂直度,主轴套筒挪移对底座工作面的垂直度、对工作台面垂直的垂直度主轴在向心力作用下,主轴轴线对底座工作面垂直度的变化,空转试验,开关、主轴升降、主轴箱升降、噪声、温升接地电阻绝缘、耐压、空载功率,负载试验,可靠性及安全卫生,装配检查,立柱与底座结合面、立柱与主轴箱结合面、立柱与工作台支架结合面、清洁度,外观,包装等等一系列的检测装配车间还有一项工艺就是美化外观的静电喷塑经过喷塑的器件显的更加的美观,易于顾客的接受,这也是台钻厂自身的一特色综合车间是对产品进行一些复杂处理,包括热处理,冷灼,冲压等等,通过这些工序提高产品自身的性能各道工序都要求工人有相当的技术外加台钻厂还有一个专门用来开发新产品的车间,这里面所有的工序几乎都是有人工完成,有高级的技工负责
三、应用的基本原理和步骤本次课程设计运用的是作业分析的人机操作分析
1、人机操作分析的基本原理人机操作分析是研究在一个工人操作一台或者多台设备的情况下,在一个操作周期内,机器动作与工人操作的相互关系,以充分提高机器与工人工时的利用效率现代化生产中,机器设备大多是全自动或者半自动的,操作机器的工人变成了“监督”机器的工人,有大部份时间是空暇的这些空暇时间如能加以利用,非但可以提高生产率和工作效率,而且还能够降低生产成本,增加工人的收入
2、人机操作分析的步骤1在生产现场选择一加工装配工序为对象;2绘制人机操作程序图;3人与机器的操作时间均记录在案之后,将工人与机器的操作时间、空暇时间,每周程人工时数加以统计,以供分析时用
四、人机操作分析的现行方案和改进方案
1、钻中心孔现行方案人机作业图时间单位S-4-工业工程课程设计人机操作分析-5-工业工程课程设计人机操作分析-6-工业工程课程设计人机操作分析如果从上述人机图中进行分析,我们可以得到以下数据一个人可以在操作的台数二人的空余时间/人的工作时间即117/50=
2.34所以一个人可以操作两台机器但是如果我们采取固定装夹工具将水喷头进行固定,就可以节省足足14s的时间,但是清理垃圾时我们认为还是需要在机器暂停时处理比较安全,所以周程就节省12so经过以上修整后机器1的周程时间缩短为155s但这必须是建立在熟练工人的基础上如果一个人只操作一台机器,人的工作时间为27s机器的工作时间为128s128/27+1=5一个人可以操作五台像机器一类型的机器不仅从改善人的劳动或者提高人和机器的利用率来说,都有很大的提高改善方案如下表所示作业名称钻中心孔编号研究者日期:-7-工业工程课程设计人机操作分析・8-工业工程课程设计清理垃圾2s装上主轴15s装上主轴15s卸下主轴10s空暇20s周程时间空暇时间人机操作分析统人155s20s135s
87.1%机器1155s27s128s
82.6%机器2155s27s128s
82.6%计机器3155s27s128s
82.6%机器4155s27s128s
82.6%机器5155s27s128s
82.6%作业名称粗磨编号研究者日人期从机床上卸下工件15空暇机将工件2装机床7空暇14粗磨工件223从装夹头上取下工件12将装夹头套入工件37周程工作时间空暇时间利用率统计人35211460%机
35231265.7%作业名称粗磨编号研究者日期人机1#机2#从1#机床卸下工件15空暇12粗磨工件412将工件3装上1#机床7从2#机床卸下工件25粗磨工件323空暇19将装夹头套入工件47将工件4装上2#机床7从装夹头上取下工件12粗磨工件411从装夹头上取下工件22将装夹头套入工件37空暇7周程工作时间空暇时间利用率统计人42420100%机1#
42231954.8%机2#
42231954.8%作业名称钻键槽孔编号研究者日期2022年1月12日人机床装夹工件8空暇8调整机床9钻孔140空暇20调整机床9空暇6清洁机床14调整机床16空暇8清洁机床9空暇7调整机床9空暇18调整机床6卸下工件5空间9检验工件4统计周程工作时间空暇时间利用率人157985998/157=62%机床15714017140/157=89%作业名称钻键槽孔编号研究者日期2022年1月12日人机床装夹工件8空暇8调整机床9钻孔140检验上个工件4空暇16调整机床9空暇6清洁机床14调整机床16空暇8清洁机床9空暇7调整机床9空暇18调整机床6卸下工件5空间5统计周程工作时间空暇时间利用率人153985598/153=64%机床15314013140/153=92%工作内容精铳
①16轴编号研究者日期人机装夹
①16轴40空暇40空暇23工作177清扫铁屑13调整机器,转动轴9空暇23清扫铁屑13调整机器,转动轴9空暇23清扫铁屑13调整机器,转动轴9空暇42卸下轴22空暇66检验轴42周程工作时间空暇时间利用率统计人
28317211160.78%机
28317710662.54%工作内容:精铳
①16轴编号研究者日期人机1机2装夹机1的轴40空暇40工作40卸下机2的轴22工作177空暇175空暇1清扫机1铁屑13调整机19检验机2生产的轴23清扫机1铁屑13调整机19检验机2生产的轴19空暇4清扫机1铁屑13调整机19装夹机2的轴40空暇2工作46卸下机1的轴22空暇44清扫机2铁屑13调整机29检验机1生产的轴23空暇91工作91清扫机2铁屑13调整机29检验机1生产的轴19空暇4清扫机2铁屑13调整机29空暇1周程工作时间空暇时间利用率统计人
3523401296.59%机
135217717550.28%机
235217717550.28%作业名称精磨编号研究者日期人机床装夹工件21空暇21调整机床36磨削259空暇22调整机床60空暇141卸下工件21空暇21统计周程工作时间空暇时间利用率人30113816346%机床3012594286%人机床1机床2装夹工件21空暇21磨削120调整机136磨削259空暇22调整机160空暇61卸下工件221装夹工件221调整机床236磨削139空暇22调整机260空暇40卸下工件121统计周程工作时间空暇时间利用率人3202764486%机床13202596181%机床23202596181%周程时间工作时间空暇时间时间利用率现行的人167s50s117s
29.94%改善后的人155s135s20s
87.1%现行的一台机器机器167s128s39s
76.64%改善后的五台机器155s128s27s
82.6%周程时间工作时间空暇时间时间利用率现行的人35s21s19s60%改善后的人42s42s0s100%现行的一台机器机器35s23s19s
65.7%改善后的两台机器42s23s19s
54.8%周程时间工彳足时间空暇时间时间利用率现行的人151S§8s59s62%改善后的人153sC8s17s89%现行的一台机器机器151S140s55s64%改善后的一台机器153s140s13s92%周程E寸间工彳e时间空暇时间时间利用率现行的人283S172S111S
60.78%改善后的人352S310s12s
96.59%现行的一台机器机器283S177s106ss
62.54%改善后的两台机器352S177s
17550.28%周程F寸间工彳乍时间空暇时间时间利用率现行的人301S138s163s46%改善后的人320S276s44s86%现行的一台机器机器301S259s42s86%改善后的两台机器320S259s61s81%作业名称钻中心孔编号研究者日期人机卸下主轴10s空暇25s装上主轴15s调整水喷头2s钻内孔128s空暇117s清扫垃圾(2s)调整水喷头(21s)空暇(14s)周程工作时间空暇时间时间利用率统计人167s50s117s
29.94%机器167s128s39s
76.64%人机器1机器2机器3机器4机器5清理垃圾2s空闲27s钻内孔27s卸下主轴10s装上主轴15s钻内孔54s钻内孔81s钻内孔108s清理垃圾2s钻内孔128s空闲27s卸下主轴10s装上主轴15s清理垃圾2s钻内孔101s空闲27s卸下主轴10s装上主轴15s清理垃圾2s卸下主轴10s钻内孔74s空闲27s钻内孔47s空闲27s钻内孔20s工作时间时间利用率。