苏州大学
硕士学位论文
精益生产线设计
姓名：梅忠
申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：刘文杰
20091101
精益生产的延伸——精益设计 1 引言 精益生产源于日本丰田管理方式(Toyota Production Systern，TPS)，它的核心思想是消除浪费、持续改善。它融合了单件生产方式及大规模生产方式各自的优点，并同时避免了前者高成本的不足及后者低柔性的缺点。丰田公司正是凭借这种独特的管理方式取得了骄人的业绩。2007年，丰田的产量已超过通用，成为全球第一大汽车制造商，在全球170多个国家的年汽车销售量超过937万辆；2007年度，丰田的利润约合150亿美元，而通用、福特的利润均为负值。精益生产是一种被实践证明了的科学的管理理念，并逐渐被越来越多的企业所学习和借鉴。为提升竞争力，我国部分企业于上世纪80年代末开始学习丰田生产方式，一汽集团、上海大众、东风汽车等企业先后进行了精益生产的应用与推广。在20多年的摸索实践中，部分企业取得了明显的成绩，但仍有不少企业未能取得满意的效果，其主要原因在于不少企业在应用精益生产的实践中存在着理解上的误区，影响了精益理论在我国的广泛推广。 实践中，部分企业仅仅将精益生产看作是企业改善的工具或手段，同时精益生产的应用也被局限在企业生产环节，即在强大的市场竞争压力下，对已经出现问题的生产系统、物流系统、设备布置等进行改善。这种意识及应用上的误区，从根源上讲是没有把握精益生产的内涵，这严重影响了精益理念在企业改善方面的应用。 2 精益设计的提出
精益生产从本质上讲是一种理念、一种精神，它的精髓是消除浪费、持续改善、追求卓越，所以它的应用范围不应仅仅局限于企业的生产环节。在生产环节应用精益生产进行改善括动，虽然也可以取得一定的改善效果，但这种改善所带来的效果提升有限。进一步说，这种改善是在企业的生产过程中已经出现浪费问题的情形下进行的，所以不能从根本上消除浪费发生的根源，只能起到“亡羊补牢”的效果。若想从源头消除企业浪费产生根源，应将精益思想扩展到企业的设计环节，设计环节不仅影响着企业固定资产的投资，也与企业在投产运行后能否适应环境变化及战略调整具有密切关系。从工厂设计阶段开始应用精益理念，这样可以起到“根治”浪费的效果，所以本文提出精益设计的理念，希望企业在精益生产的应用中摆脱误区的束缚，将精益设计的理念应用到企业管理的实践中，进而为提升我国企业的管理水平提供一个新的平台。 精益设计就是将精益理念应用到工厂的设计阶段，从工厂的设计阶段或者工厂运行早期就尽可能杜绝企业将来运作过程中可能发生浪费的根源，避免带有明显缺陷的工厂设计方案被付诸实施。 可以说实施精益设计是实现精益生产的基础，一个没有进行精益设计的企业若想在后期取得显著精益改善效果是相当困难的；另外，从工厂设计阶段或前期进行消除浪费的工作可以取得更加明显的效果。即精益思想应用的时间越早，实施改善活动的柔性就越大，改善活动成功的概率越大，系统所能得到的期望改善效果越显著。 另一方面，早期导入精益设计的理念可以弥补设计院在工厂设计过程中的不足。当前设计院对工厂的设计仅涉及到工厂布局、场地规划、设备布置等粗线条的活动，而对于设备加工能力匹配问题、物流成本问题、中间在制品问题及设备
精馏塔设计 目录 § 1 设计任务书 (1) § 1.1 设计条件 (1) § 2 概述 (1) § 2.1 塔型选择 (1) § 2.2 精馏塔操作条件的选择 (3) § 2.3 再沸器选择 (4) § 2.4 工艺流程 (4) § 2.5 处理能力及产品质量 (4) § 3 工艺设计 (5) § 3.1 系统物料衡算热量衡算 (5) § 3.2 单元设备计算 (9) § 4 管路设计及泵的选择 (28) § 4.1 进料管线管径 (28) § 4.2 原料泵P－101的选择 (31) § 5 辅助设备的设计和选型 (32)
§ 5.1 贮罐………………………………………………………………………………… 32 § 5.2 换热设备…………………………………………………………………………… 34 § 6 控制方案…………………………………………………………………………………… 34 附录1~………………………………………………………………………………………… 35 参考文献………………………………………………………………………………………… 37 后 记 (38) §1 设计任务书 §1.1 设计条件 工艺条件：饱和液体进料，进料量丙烯含量x f =65%（摩尔百分数） 塔顶丙烯含量D x =98%，釜液丙烯含量w x ≤2%，总板效率为0.6。 操作条件：建议塔顶压力1.62MPa （表压） 安装地点：大连 §2 概述 蒸馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。其中，简单蒸馏与平衡蒸馏只能将混合物进行初步的分离。为了获得较高纯度的产品，应
精益生产三年规划 XXX制品公司 精益生产三年规划 秉承“争创亚洲地区一流的XX行业”公司的愿景，遵从公司《关于公司精益生产和精益管理推进方案的通知》要求和部署，结合公司发展战略和长远规划，特编制《XXX制品有限公司精益生产规划》，明确目标，指导公司未来三年精益工作系统、有序、持续、深入开展。 一、总体原则 总体规划、分步实施，以刷架车间为重点逐步向深度、广度推广。 二、总体目标 精益生产、精益管理、精益企业 通过在生产系统内推行精益生产，规范5S现场，强化基础管理，进一步向管理延伸，由最初的在生产系统的管理实践成功，逐步延伸到企业的各项管理业务，建立完善流程标准，并以此为基础，持续改进，逐渐建设以现场为中心、流程明显、标准清楚、管理规范、快速反应的管理模式；运用先进的管理手段和工具，逐步实现向精益企业转变，从而全面提
升企业的市场竞争力。 三、总体思路 围绕公司真正实现把电X行业“做专、做精、做大、做强”的战略目标，按照“精益生产、精益管理、精益企业”的推进策略，总体规划、分步实施，以精益生产为牵引，逐步建立和完善精益体系，切实提升公司的精益制造、精益管理、精益设计水平和全员精益改善能力。 四、具体实施内容和步骤 2018年强化基础管理，深化精益工具运用 在前期推进的基础上，以公司“体系对标、持续优化、全面延伸、注重结果”的精益推进总体思路为原则，以生产现场为重点，以“一个流”和“拉动式生产”为支柱，全面完成生产线精益改造，固化现有成果，使公司精益指标得到不断优化，打造精益制造平台。 1、目标 1.1全面完成公司本部部分生产线“一个流”设备布局改造； 1.生产员工多能工率≥25%。 2、重点工作 精益生产关键在心智模式的改变，重点在于全员参与，难点在于生产方式的转变和精益工具的合理运用，这些都必须以相应的培训为基础。。17年的精益培训，拟分二个层级开展：精益办、车间管理人员和操作员工。
乙醇—水混合液精馏分离筛板精馏塔 课程设计任务书 一、设计参数 ①年处理量：⑥年实际生产天数： ②料液初温：⑦精馏塔塔顶压力： ③料液组成：⑧冷却水进口温度： ④塔顶产品组成：⑨饱和水蒸气压力： ⑤塔底釜液组成：⑩厂址：无锡地区。 （组成：摩尔分数；压力：绝压表示） 二、设计内容 ①设计方案的确定及工艺流程的组 织与说明： ⑥塔的工艺计算结果汇总一览表：②精馏过程的工艺计算：⑦辅助设备的设计或选型计算： ③塔和塔板主要工艺结构参数的设计计算：⑧带控制点的生产工艺流程图及精馏塔设计工艺条件图的绘制： ④塔内流体力学性能的计算与校核：⑨对本设计的评述或对有关问题的 分析与讨论： ⑤塔板结构简图和塔板负荷性能图 的绘制： ⑩编制课程设计说明书。 具体要求与实施步骤 1.工艺设计方案的确定 ①组织工艺流程并确定工艺条件：包括加料方式及加料状态，塔顶蒸汽冷凝方式，塔釜釜液加热方式，塔顶、塔底产品的出料状态，塔顶、塔底产品的冷却方式和具体要求。 ②精馏工艺计算物料衡算确定各物料流量和组成，以一般原则确定回流比（尽可能取整数）。精馏塔实际板数：在座标纸上作图图解计算得到全塔理论板数以及精馏段好提馏段各自理论板数。根据全塔效率，求得全塔、精馏段、提馏段的实际板数，确定加料板位置。
2.精馏塔设备的设计 ①塔板结构设计和流体力学计算。 ②绘制塔板负荷性能图：精馏段或提馏段某块塔板的负荷性能图。 ③有关具体机械结构和塔体附件的设计和选型。 接管规格：根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。 全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。 3. 附属设备的设计和选型 ①加料泵和加料管规格选型：加料泵以每天工作3小时计（每班1小时）。大致估计一下加料管路上的管件和阀门。 ②高位槽、贮槽容量和位置：高位槽以每班计一次加满为基准再加一定裕量来确定其容积。贮槽容积按加满一次可以生产7~10天计算确定。 ③换热器选型：对原料预热器、塔底再沸器、塔顶产品冷却器等进行选型。 ④塔顶冷凝器设计选型：根据换热量、回流管内流速、冷凝器高度，对塔顶冷凝器进行选型设计。 4. 编写设计说明书 设计说明书应根据设计指导思想阐述设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术经济上的论证和评价。 应按设计程序列出计算公式和计算结果。对所选用的物性数据和使用的经验公式图表应注明来历。 设计说明书应附有1）乙醇-水汽液平衡图（图面中含汽液平衡局部放大图、负荷性能图、塔板筛孔布置图，75×50cm规格图纸）；2）带控制点工艺流程图（A2图纸，手工作图）；3）塔体结构简图（A2图纸，手工作图）。 5. 注意事项 ①写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源； ②每项设计结束后，列出计算结果明细表； ③设计说明书要求字迹工整，装订成册上交。
毕业论文毕业设计论文 设计（论文）题目：自动化生产线中分拣单元的设计
陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书 一、设计（论文）内容及要求： （一）设计（论文）内容 本设计要求完成自动化生产线中分拣单元的设计任务。分拣单元在自动化生产线中属于最后一个环节，能够将已经加工好的产品按照颜色、材质以及订单要求的装配组合进行分拣。本次设计中，采用可编程控制器作为控制单元，结合气动装置、传感技术、位置控制等技术，对已经加工完成的产品进行自动分拣．整个装置具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点。分拣单元采用台式结构，内置电源，有步进电机、汽缸、电磁阀、旋转编码器、气动减压器、滤清器、气压指示等部件，可与各类气源相连接。选用颜色识别传感器及对不同物料敏感的电容式和电感式传感器。 （二）物料分拣装置能实现如下3 种基本功能： 1.分拣单元的工作目标是完成对白色芯金属工件、白色芯塑料工件和黑色芯的金属或塑料工件进行分拣。为了在分拣时准确推出工件，要求使用旋转编码器作定位检测。并且工件物料和芯体颜色属性应在推料气缸前的适应位置被检测出来。 2、分拣单元上电和气源接通后，若工作单元的三个气缸均处于缩回位置，则“正常工作”指示灯HL1 常亮，表示分拣单元已准备好。否则，该指示灯以1Hz 频率闪烁。 3、若分拣单元已准备好，按下启动按钮，系统启动，“分拣单元运行”指示灯HL2 常亮。当传送带入料口人工放下已装配的工件时，变频器立即启动，驱动传动电动机以频率固定为30Hz 的速度，把工件带往分拣区。 如果工件为白色芯金属件，则该工件对到达1 号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到1 号槽中；如果工件为白色芯塑料，则该工件对到达2 号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到2 号槽中；如果工件为黑色芯，则该工件对到达3 号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到3 号槽中。工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。仅当工件被推出滑槽后，才能再次向传送带下料。如果在运行期间按下停止按钮，该工作单元在本工作周期结束后停止运行。 （二）要求 1．准备资料： a）自动化生产线操作手册及说明书； b)《可编程序控制器》 c)《自动检测与转换技术》 d)《气动手册》 2．系统工作过程分析 3.硬件设计 4.控制系统及软件设计 5.整体系统调试 6.结论
精益生产线控制系统解决方案 概述 工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用： （1）提高生产过程的安全性； （2）提高生产效率； （3）提高产品质量； （4）减少生产过程的原材料、能源损耗。 据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。 目前，工业自动化系统通常分为5级：企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。前两级管理级涉及的高新技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术；过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法；设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。 也可将上述5级分层归纳为：企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）、过程控制系统层（PCS）三层结构和计算机支撑系统（企业网络、数据库），并实现系统集成，从而实现企业的物流、资金流、信息流的集成，提高企业竞争力。企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）必须建立在设备自动化和过程自动化基础上。 数控机床自动化管理系统 目前，国大多数机床监控系统属于专用系统，其开放性较差，已不能满足当今制造业的发展需求，属于工厂典型的“自动化孤岛”。而计算机软件技术及工业控制网络技术的发展，使得工厂自动化设备的互联成为可能。组态软件作为自动化系统“水平”和“垂直”集成的桥梁和纽带，已经广泛应用于工业自动化的各个领域。组态监控技术为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台，与检测部件、控制部件构成复杂的应用系统，在节能、提高计量精度、改善产品质量、完成部门间精确传递生产信息等方面发挥核心作用，有利于企业消除信息孤岛、降低运作成本、提高生产效率、加快市场反应速度。
板式精馏塔设计任务书 1、概述 1.1 精馏单元操作的简介 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，精馏过程在能量剂驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。分离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。 1.2 精馏塔简介 精馏塔是一圆形筒体，塔装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。 简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。 1.3 苯-甲苯混合物简介 化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质. 芳香族化合物是化工生产中的重要的原材料，而苯和甲苯是各有其重要作用。苯是化工工业和医药工业的重要基本原料，可用来制备染料，树脂，农药，合成药物，合成橡胶，合成纤维和洗涤剂等等；甲苯不仅是有机化工合成的优良溶剂，而且可以合成异氰酸酯，甲酚等化工产品，同时也可以用来制造三硝基甲苯，苯甲酸，对苯二甲酸，防腐剂，染料，泡沫塑料，合成纤维等。 1.4设计依据 本设计依据《化工原理课程设计》的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。 1.5 技术来源
机械原理课程设计任务书 姓名：院（系）： 专业：班号： 任务起至日期：2013 年7 月5 日至2013 年7 月14 日 设计题目：产品包装生产线（方案1） 1.产品包装生产线使用功能描述 如下图所示，输送线 1 上为小包装产品，其尺寸为长宽高600 200 200 ，采取步进式输送方式，小包装产品送至 A 处（自由下落）达到2包时，被送到下一个工位进行包装。原动机转速为1430 rpm ，产品输送数量分三档可调，每分钟向下一工位可以分别输送，，件小包装产品。 280 1 A 序号三档运输包装件数序号三档运输包装件数 1 12，18，26 7 12，18，30 2 8，16，24 8 8，14，22 3 10，16，22 9 8，16，22 4 14，20，30 10 10，14，22 5 14，24，30 11 10，16，24 6 12，20，26 12 14，22，28 2.设计要求 □（1）画出机械系统运动循环图； □（2）画出机械系统运动功能系统图； □（3）选定电动机转速、拟定机械系统运动方案； □（4）确定机械系统传动部分运动尺寸、执行机构运动尺寸，并对机械系统进行运动分析。
3、工作量 完成 1 张机械系统运动简图（A3），1 份设计说明书。 4、成绩构成 平时（出勤、设计过程）40%； 设计图纸、设计说明书60%。 5、工作计划安排 （1）查资料，画出机械系统运动循环图（ 1 天）； （2）画机械系统运动功能系统图（ 1 天）； （3）选定电动机转速、拟定机械系统运动方案(2 天)； （4）确定机械系统传动部分运动尺寸、执行机构运动尺寸并对机械系统进行运动分析（ 2 天学时）；（5）画机械系统运动简图、机械系统实际运动循环图（ 1 天）； （6）撰写设计说明书（ 1 天）。 指导教师签字___________________ 年月日教研室主任意见： 教研室主任签字___________________ 年月日
附件1 化工与制药学院 课程设计任务书 专业班级学生姓名 发题时间：2012 年 6 月18 日 一、课题名称 苯-甲苯连续板式精馏塔的设计 二、课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量） 1.文献资料： 【1】陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋编，化工原理。北京：化学工业出版社。2000.02 【2】贾绍义，柴诚敬编。化工原理课程设计。天津：天津大学出版社。2003.12 【3】华东理工大学化工原理教研室编。化工过程开发设计。广州：华南理工大学出版社。 1996.02 【4】刘道德编。化工设备的选择与设计。长沙：中南大学出版社。2003.04 【5】王国胜编。化工原理课程设计。大连：大连理工大学出版社。2005.02 【6】化工原理课程设计指导/任晓光主编。北京：化学工业出版社，2009，01. 2.仪器设备：板式精馏塔 3.指导老师： 三、设计任务（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等） 1设计一连续板式精馏塔以分离苯和甲苯，具体工艺参数如下： 原料苯含量：质量分率= 28% 原料处理量：质量流量= 5 t/h 产品要求：塔顶含苯的质量分率：98.5% 塔底含苯的质量分率：1% 塔板类型: 浮阀塔板 2工艺操作条件：塔顶压强为3kPa(表压)，单板压降<0.7kPa，塔顶全凝，泡点回流，R =（1.2~2）Rmin。 3 确定全套精馏装置的流程，绘出流程示意图，标明所需的设备、管线及有关控制或 观测所需的主要仪表与装置； 4 精馏塔的工艺计算与结构设计： 1）物料衡算确定理论板数和实际板数；（采用计算机编程） 2）按精馏段首、末板，提馏段首、末板计算塔径并圆整； 3）确定塔板和降液管结构； 4）按精馏段和提馏段的首、末板进行流体力学校核；（采用计算机编程）
化工设计 设计任务书 题目：年产5000吨活性碳厂 院（系、部）： 姓名： 班级： 指导教师签名：
2008年5月28日 目录 一．工艺路线与生产方法 1.1.工艺路线 1.2.生产方法 1.3.工艺流程方框图 二．物料衡算 2.1 .工艺参数 2.2. 物料衡算 三．能量衡算 四．工艺计算及选型号 4.1．各工艺设备的选择 4.2.设备型号选择及其参数 4.3.设备参数 五.工艺流程图设计 六．车间布置设计 七．概算 7.1投资估算和资金筹措 7.2经济及社会效益预测 八.设计说明(略)
九．防护措施 9．1 防爆 9．2 防火 9．3 电气安全 9．4 自动控制 9．5防护设施 9．6 防毒 9．7 防噪声伤害 9．8卫生设施 9．9 预期效果 9．10 劳动安全卫生专项投资 附录 设计任务书 一.工艺路线与生产方法 1.1.工艺路线 煤制备活性炭的主要环节有破碎粉磨、成型、碳化和活化。制备煤基活性炭有原煤破碎活性炭生产工艺、成型颗粒活性炭生产工艺（柱状活性炭、压块活性炭及球形活性炭生产工艺）、及粉状炭生产工艺。 原煤破碎活性炭生产工艺虽然工艺简单、生产成本低、设备投资
少，但其产品应用范围较窄，对原料煤的反应活性有一定要求且销售价格不高；粉状活性炭一般是利用颗粒活性炭活化后筛分时的筛下物经制粉后制成，因此其可看成副产品。 成型颗粒活性炭生产工艺中我们主要采用的是压块活性炭生产工艺此方法与柱状活性炭生产相比简化了活性炭的生产工艺，同时改善了活性炭的孔隙结构。由于减少了粘合剂和催化剂的用量，成本相对较低，对环境产生的污染也较小。对于此方法，要选用低变质程度，和具有粘结性的煤品种。 原料煤的选择我们选择太西煤 在活性炭的生产中，原料煤的选择十分重要。煤的品种和性质不同，工艺条件和产品质量就不一样。根据原植物的生成年代和成煤过程、煤的灰分含量、碳含量和粘结性的不同，煤可分为：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。 选择生产活性炭的原料时，必须考虑煤的灰分、挥发分、固定碳含量和粘结性等因素。综合考虑我们选择太西煤。 其特色：属优质无烟煤。低灰、低硫、低磷、高发热量、高比电阻、高块煤率、高机械强度、高化学活性、高精煤产率被称为“煤中之王”，总储量10亿吨，可采数百年。该项目利用少量胶质层的太西煤为原料生产活性炭，具有微孔发达、吸附容量高、强度好、成本低的特点。 1.2.生产方法
板式精馏塔设计任务书4-3 一、设计题目： 苯―甲苯精馏分离板式塔设计 二、设计任务及操作条件 1、设计任务：生产能力（进料量） 6万吨／年 操作周期 7200 小时／年 进料组成 48.0％（质量分率，下同） 塔顶产品组成 98.0％ 塔底产品组成 3.0% 2、操作条件 操作压力常压 进料热状态泡点进料 冷却水 20℃ 加热蒸汽 0.19MPa 3、设备型式筛板塔 4、厂址安徽省合肥市 三、设计内容： 1、概述 2、设计方案的选择及流程说明 3、塔板数的计算(板式塔) ( 1 ) 物料衡算; ( 2 ) 平衡数据和物料数据的计算或查阅; ( 3 ) 回流比的选择; ( 4 ) 理论板数和实际板数的计算; 4、主要设备工艺尺寸设计 ( 1 ) 塔内气液负荷的计算; ( 2 ) 塔径的计算; ( 3 ) 塔板结构图设计和计算； ( 4 )流体力学校核； ( 5 )塔板负荷性能计算； ( 6 )塔接管尺寸计算； ( 7 )总塔高、总压降及接管尺寸的确定。 5、辅助设备选型与计算 6、设计结果汇总 7、工艺流程图及精馏塔装配图 8、设计评述
目录 1、概述 (3) 1.1 精馏单元操作的简介 (3) 1.2 精馏塔简介 (3) 1.3 苯-甲苯混合物简介 (3) 1.4设计依据 (3) 1.5 技术来源 (3) 1.6 设计任务和要求 (4) 2、设计计算 (4) 2.1确定设计方案的原则 (4) 2.2操作条件的确定 (4) 2.2.1操作压力 (4) 2.2.2进料状态 (5) 2.2.3加热方式的选择 (5) 2.3设计方案的选定及基础数据的搜集 (5) 2.4板式精馏塔的简图 (6) 2.5常用数据表： (6) 3、计算过程 (8) 3.1 相关工艺的计算 (9) 3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9) 3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (9) 3.1.3 物料衡算 (9) 3.1.4 最小回流比及操作回流比的确定 (9) 3.1.5精馏塔的气、液相负荷和操作线方程 (10) 3.1.6逐板法求理论塔板数 (10) 3.1.7精馏塔效率的估算 (12) 3.1.8实际板数的求取 (12) 3.2精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12) 3.2.1操作压力计算 (12) 3.2.2操作温度计算 (13) 3.2.3平均摩尔质量计算 (13) 3.2.4平均密度计算 (14) 3.2.5液体平均表面张力计算 (15) 3.2.6液体平均粘度计算 (16) 3.3 精馏塔的主要工艺尺寸的计算 (17) 3.3.1 塔内气液负荷的计算 (17) 3.3.2 塔径的计算 (17) 3.3.3 精馏塔有效高度的计算 (19) 3.4 塔板结构尺寸的计算 (19) 3.4.1 溢流装置计算- (19) 3.4.2塔板布置 (21) 3.5筛板的流体力学验算 (23) 3.5.1 塔板压降相当的液柱高度计算 (23) 3.5.2液面落差 (24)
生产车间改善案例精益思想与生产车间的改善设计案例 一、在精益思想指导下的生产车间的改善设计案例 精益生产是以消除不增加价值的等待、排队和其他延迟活动为目标，按照确定的生产节拍进行生产并且每次 仅生产单件产品的一种先进的生产方式。与以往的靠计划系统发出指令的推动式生产方式不同，精益生产系 统通过采用拉动的生产方式，来实现快速响应顾客实际需求的目的。 改善，是指以实现更好为标准而进行的持续改进或改变的过程，是精益生产实施中的重要基础组成部分。通 过对生产加工车间的布置和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。我们对某变压器厂箱体车间的物流设施布置进行了深入地分析，通过引入精益思想，提出了对目前大批量“成批与排队”生产线的改善设计步骤及方案。在充分考虑了原有 箱体生产加工的工序、工艺设计基础上，通过对原有设备进行改动，大大减少了产品和在制品的库存量及产 品的交货时间，增加了生产线的柔性，提高了生产率。 1、生产车间的现状及存在的问题 箱体车间主要生产S9/10KVA-2000KVA的19个种类变压器的箱体，箱体车间的布置现状图见图1。由于每个 箱体的大体结构相同，其加工工艺也十分相似，由此，该车间将箱体的生产分为大件生产区和小件生产区， 其中小件工件通常是由人工搬运，而大件工件通常是由车间内部的天吊来完成。通过对箱体车间的深入分析，得出该车间存在如下几点问题：
(1) 物流的路线太长(见图1)，造成运输时间的浪费，并且各工序之间的衔接过程存在许多Muda(浪费)，造 成各工序的生产效率很低； (2) 生产现场存在大量闲置不用的生产设备，占用了大量的空间，同时生产现场显得十分混乱； (3) 生产设备之间的距离较大，操作人员移动距离较大，使得操作人员每人每次只能操作一台机床，不利于 操作人员工作效率的提高。 2、在精益思想指导下的生产车间的改善设计 针对以上存在的问题，以精益思想为基础，我们提出了如图2所示的设施规划改进程序模型。 2.1 模型分析 根据图2所示模型中的各项，并结合该变压器厂的具体实际情况，得出如下分析：
重庆邮电大学 化工原理课程设计任务书 专业: 班级: 姓名: 学号: 设计时间: 设计题目: 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计 设计条件: 1. 常压操作, P=1 atm( 绝压) 。 2. 原料来至上游的粗馏塔, 为95——96℃的饱和蒸汽。因沿 程热损失, 进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%( 质量分率) 的药用乙醇, 产量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%( 质量分 率) 。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热( 加热方式自选) ; 塔顶采
用全凝 器, 泡点回流。 6．操作回流比R=( 1.1——2.0) R min。 设计任务: 1. 完成该精馏塔工艺设计, 包括辅助设备及进出口接管的计 算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图, t-x-y相平衡图, 塔板负荷性能图, 筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书, 包括设计结果汇总和对自己 设计的评价。 指导教师: 时间 1设计任务 1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计
1.1.2 设计条件 1.常压操作, P＝1 atm( 绝压) 。 2．原料来至上游的粗馏塔, 为95－96℃的饱 和蒸气。因沿程热损失, 进精馏塔时 原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%( 质量分率) 的药 用乙醇, 产量为40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大 于0.03％(质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热( 加热方式自 选) ; 塔顶采用全凝器, 泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计, 包括辅助设备及 进出口接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图, t-x-y相 平衡图, 塔板负荷性能图, 筛孔布置图 以及塔的工艺条件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书, 包括设计结 果汇总和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日
基于精益生产的车间设施规划改善设计 0、引言 精益生产是以消除不增加价值的等待、排队和其他延迟活动为目标，按照确定的生产节拍进行生产并且每次仅生产单件产品的一种先进的生产方式。与以往的靠计划系统发出指令的推动式生产方式不同，精益生产系统通过采用拉动的生产方式，来实现快速响应顾客实际需求的目的[1]。 改善，是指以实现更好为标准而进行的持续改进或改变的过程，是精益生产实施中的重要基础组成部分[2]。通过对生产加工车间的布置和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。我们对某变压器厂箱体车间的物流设施布置进行了深入地分析，通过引入精益思想，提出了对目前大批量“成批与排队”生产线的改善设计步骤及方案。在充分考虑了原有箱体生产加工的工序、工艺设计基础上，通过对原有设备进行改动，大大减少了产品和在制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。 1、生产车间的现状及存在的问题
图1 箱体车间物流设施布置现状 箱体车间主要生产S9/10KVA-2000KVA的19个种类变压器的箱体，箱体车间的布置现状图见图1。由于每个箱体的大体结构相同，其加工工艺也十分相似，由此，该车间将箱体的生产分为大件生产区和小件生产区，其中小件工件通常是由人工搬运，而大件工件通常是由车间内部的天吊来完成。通过对箱体车间的深入分析，得出该车间存在如下几点问题： (1) 物流的路线太长(见图1)，造成运输时间的浪费，并且各工序之间的衔接过程存在许多Muda(浪费)，造成各工序的生产效率很低； (2) 生产现场存在大量闲置不用的生产设备，占用了大量的空间，同时生产现场显得十分混乱； (3) 生产设备之间的距离较大，操作人员移动距离较大，使得操作人员每人每次只能操作一台机床，不利于操作人员工作效率的提高。 2、在精益思想指导下的生产车间的改善设计 针对以上存在的问题，以精益思想为基础，我们提出了如图2所示的设施规划改进程序模型。
甲醇与水填料精馏塔的设计任务书-----------------------作者：
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食品工程原理课程设计说明书 甲醇、水填料精馏塔的设计 姓名： 学号： 班级： 指导老师：
目录 一、设计任务书 (3) 二、设计方案简介 (3) 三、工艺计算 (5) 1．基础物性数据 (5) （1）液相物性的数据 (5) （2）气相物性数据 (5) （3）气液相平衡数据 (5) （4）物料衡算 (6) 2．填料塔的工艺尺寸的计算 (7)
（1）塔径的计算 (7) （2）填料层高度计算 (9) （3）填料塔附属高度及总高计算 (11) （4）填料层压降计算 (11) （5）液体分布器简要设计 (12) （6）吸收塔接管尺寸计算 (13) 四、设计一览表 (13) 五、主要符号说明 (14) 六、参考文献 (15) 七、附图……………………………………………………………………………
食品工程原理课程设计任务书 设计题目：分离甲醇-水混合物的填料精馏塔 第一章流程的确定和说明 一、加料方式 加料方式有两种，高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料，通过控制液位高度，可 以得到稳定的流量和流速。通过重力加料，可以节省一笔动力费用。但由于多了高位槽， 建设费用相应增加，采用泵加料，受泵的影响，流量不太稳定，流速也忽大忽小，从而影 响了传质效率，但结构简单、安装方便；如采用自动控制泵来控制泵的流量和流速，其控 制原理较复杂，且设备操作费用高。本次实验采用高位槽加料。 二、进料状况 进料状况一般有冷夜进料、泡点进料。对于冷液进料，当组成一定时，流量一定，对分 离有利，节省加料费用。但冷液进料受环境影响较大，对于地区来说，存在较大温差，冷 液进料会增加塔底蒸汽上升量，增大建设费用。采用泡点进料，不仅对稳定塔操作较为方 便，且不受季节温度影响。综合考虑，设计上采用泡点进料。泡点进料时，基于恒摩尔流 假定，精馏段和提馏段上升蒸汽的摩尔流量相等，股精馏段和提馏段塔径基本相等，制造 上较为方便。 三、塔顶冷凝方式 塔顶冷凝采用全凝器，用水冷凝。甲醇和水不反应，且容易冷凝，故使用全凝器。塔顶
广西大学化学化工学院 化工原理课程设计任务书 专业：班级： 姓名： 学号： 设计时间： 设计题目：乙醇——水筛板精馏塔工艺设计 （取至南京某厂药用酒精生产现场） 设计条件： 1. 常压操作，P=1 atm（绝压）。 2. 原料来至上游的粗馏塔，为95——96℃的饱和蒸汽。因沿 程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分 率）。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=（1.1——2.0）R 。 min 设计任务： 1. 完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计 算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图，t-x-y相平衡图，塔板负 荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己 设计的评价。 指导教师：时间
1设计任务 1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒 精生产现场） 1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。 因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇， 产量为40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％ (质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶 采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接 管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡 图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条 件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总 和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日 设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列
辽宁工业大学 毕业设计（论文） 开题报告 题目自动化设备的装配分拣流水线的自动控制设计 电气工程学院院（系）测控技术和仪器专业072 班 学生姓名 学号 指导教师 开题日期：20年月日 开题报告
一、题目来源和意义 随着科技的发展和进步，原有的工业生产能力已经不能满足现代工业生产的要求，所以工业控制自动化的出现弥补了这一缺陷，它不仅大大的提高了工业生产效率还节省了大量的劳动力进而节省了资本，促进了工业的发展。 工业控制自动化是以工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种自动化过程控制。实现工业自动化通常是由自动化系统和各个延伸于生产环节的自动化设备和仪表、工业控制阀经过组合后安装、调试而成。 从社会学上来讲:在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能充分利用人力以外的能源和各种资讯来进行组织生产工作,即称为工业自动化生产,而使工业能进行 自动生产之过程称为工业自动化。当代工业自动化控制的主要以微机控制为主，依附于电子和通讯行业的发展。典型控制模式计算机(人工干预和监测)，通讯网络（现在多数用TCP/IP），工业控制器（目前以PLC和DCS为主。实现逻辑控制和模拟运算，比计算机稳定可靠，实时控制），通讯网络（分为串行和并行，在DCS中以串行为主，在小型PLC中以并行为主，在大中型PLC串并结合。串行多采用RS485或改进型RS4 85为主，稳定性高），IO模块（实现模拟量和数字量的转换），电缆连接（智能仪表中也有用通讯方式连接的），仪器仪表或执行机构，受控对象（生产线或生产设备）二、系统要实现的功能和预期达到的目标 本系统可以实现物料的装配和分拣流程，整个过程由PLC控制。 填料部分中的机器手可以实现伸缩、升降、旋转、抓取功能，当物料被放在传送带上 进行传送时可以被装配部分处的传感器发现，此时处于装配部分的机器手以同样的功能把 物料抓取到物料加工台上，进行装配。此时的物料可以进行相同材质的装配。然后进入分 拣过程，同样是对两种不同材质的物料即铁跟铝的区分，然后进行分拣。 整个过程的控制是通过罗克韦尔自动化控制器来实现的，它可实现和设备的实时通 讯，在线编程等复杂的功能。 （注）开题报告要点：1、毕业设计（论文）题目的来源，理论或实际使用意义。2、题目主要内容及预期达到的目标。 3、拟采用哪些方法及手段。 4、完成题目所需要的实验或实习条件。 5、完成题目的工作计划等。 （开题报告不够用时可另附同格式A4纸） 1
■现代管理科学■2010年第3期 一、引言 进入21世纪，实现精益的方法、经验日益丰富和成熟，在这期间数字化制造为精益的实现又提供了更强大的工具，扩展了精益思想在制造企业中应用的范围。过去我们在生产制造环节讲求质量效能、成本控制，实际上设计过程也需要追求高质量、高效能、低成本，也就是将“精益”的思想从制造向设计环节延伸，在设计的每一个环节、步骤、流程中都尽可能地使用最优的方案，同时又能够在设计活动中对产品设计的流程和状态进行精确控制和优化，实现产品价值最高，成本最低。因此，我们提出了“全生命周期精益设计”的概念，称之为DLP（Design for Lean Pro-duction），或DTPS（Design for Toyota Production System），是指将精益的思想应用到设计阶段，从设计阶段就杜绝企业将来运作中可能出现的问题。这种运作方式可以避免从根本上消除企业当中的浪费，避免企业在运作过程中出现了问题再进行改善的“亡羊补牢”式的做法。 二、DLP/DTPS的必要性和现实意义 DLP/DTPS的提出有其深刻的思想和时代背景，一方面它是针对当前理论界、企业界对精益存在片面理解，不能很好推进精益的现状而提出的；另一方面它也是目前经济建设、企业发展新阶段的客观要求。其必要性和现实意义具体体现在以下三个方面： 1.企业大发展的需要。今年，我国实行改革开放战略已经三十个年头。为了学习日本等发达国家推动经济发展的经验，TPS也于1981年被引入中国，政府和不少大中型国营企业不仅聘请丰田汽车公司的专家来中国传授经验，而且还派人员到丰田去取经。这其中较为典型的企业就是长春第一汽车制造厂。 现在，经过三十年的改革开放，我国的经济建设取得了举世瞩目的成就，经济体制的改革使非公有制经济迸发出前所未有的活力，国有企业经过改制也变得越加灵活，国内企业也已掀起改建、扩建及新建的热潮，这个背景下就应该将精益方式应用到企业的前期规划当中，从精益的角度进行设计并将企业几十年积累的管理经验融入设计阶段，尽可能杜绝企业后期运作过程中浪费发生。与此同时，将精益生产仅仅当作是生产部门事情的做法，已经日益暴露出其缺陷，客观上也要求企业从整个经营管理系统的高度来实施精益生产，企业局部最优不等于整体最优。 2.当前制造企业设计中的缺点。尽管当前我国企业掀起了扩建、新建的热潮，但采用的主要模式仅仅是规模的单纯扩大或原有企业简单复制，目的就是增加产量、提高产能。没有考虑从精益的角度进行产品的设计、工厂的布局设计、物流规划等等。最终企业不能从设计阶段就控制浪费的发生，不能摆脱出现问题再解决的被动的模式。 而在我国传统的工厂设计方法中，设计者也没有主动考虑如何从消除浪费的角度进行工厂的设计，它们所作的主要工作就是尽量满足企业新建、扩建或改建工厂的要求，实施着近乎常规模式的规划、论证和编制成套设计文 从精益生产到精益设计 ●王永升齐二石 摘要：进入21世纪，精益思想的应用取得了飞跃性的发展，已经成为新一轮管理革命的指导思想。但是，由于精益出身于“生产”、“制造”，长期以来人们存在着将精益与JI T等同的误解，使传统的精益应用多数局限在“生产”、“制造”和JI T/看板上。文章提出了贯穿产品的整个生命周期的全生命周期精益设计理念，并对其必要性和内涵进行了阐述。 关键词：精益思想；全生命周期；精益生产；精益设计 ■ 名家观察 6 --
课程设计任务书 （指导教师填写） 课程设计名称 电器控制 设计题目 给料生产线PC －PLC 控制系统设计 一、课程设计目的 通过对给料生产线PC －PLC 控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC 对PLC 工作状况进行监控的方法。 二、设计内容、技术条件和要求 （一）技术要求 本生产线由9台电机控制，分别是主风机1台，反吹风机2台，螺旋输送器2台，星型给料器2台，回旋臂2台。 控制要求如下： 1、控制方式可采用手动和自动两种方式； 2、手动方式下，可对每个电机进行启、停控制； 3、自动方式下， 1）启动顺序及工作顺序如下： 反吹风机工作螺旋输送器工作星型给料器工作主风机降压启动延时5s 延时5s 延时5s 回旋臂工作 主风机工作延时20s 延时10s 延时30s 回旋臂停止延时15s 2）按下自动停止按钮，各电机按以下顺序停止： 主风机 停止 回旋臂停止 螺旋输出 器停止 星型给料器停止延时10s 延时10s 延时10s 反吹风机停止延时10s 4、主风机采用自耦变压器降压启动，启动时间延时为20s ； 5、为防止自耦变压器频繁启动，其停止后5分钟之内不允许再次启动。
（二）设计内容 1、设计各电机主电路； 2、设计PLC的I/O分配； 3、设计PLC的外部接线； 4、设计PLC控制程序（梯形图）； 5、设计MCGS组态程序，对系统的运行情况进行监控； 6、上机调试（含答辩）； 7、撰写设计说明书。 （三）设计说明书要求 设计说明书应包含以下内容： 1、设计目的； 2、控制要求； 3、各电机主电路； 4、PLC的选型； 5、PLC的I/O分配； 6、PLC的外部接线； 7、PLC控制程序梯形图； 8、MCGS组态程序设计说明； 9、调试结果、调试中出现的问题及解决方法； 10、设计心得体会； 11、参考文献。 三、时间进度安排 2010.6.12—6.17 查阅资料，进行系统设计，设计控制程序； 2010.6.18—6.21 上机调试； 2010.6.22—6.25 考核； 2010.6.26 — 6.27 完成设计说明书。