10、流水线的组织设计
10.1 计算流水线的节拍
一年按365天计算，除去法定节日元旦1天、清明1天、五一3天、端午1天、中秋1天、国庆3天、春节3天及一年52周，每周休息1天，总计65天假期，剩余300天时间正常上班。
年产102700套变速箱，每天正常上班10小时，生产时间为600min,采用1班制，产品合格率为98%，流水线稼动率为95%。
计划期变速箱产量为：10270098%=104796
÷
计划每天产量为：104796300=350
÷套
节拍=
Fe.30010600600.95
R=80() ..1027000.98
Fo
s N N
η
λλ
????
===
?
10.2 组织工序同期化
变速箱的装配顺序如表10-1所示。
表10-1 变速箱的装配工艺
根据表10-1变速箱的装配顺序，绘制变速箱装配网络图，如图10-1所示
图10-1 减速箱装配网络图
根据表格10-1算满足节拍要求的最少工作站理论值（取不小于计算值的最小整数）
K=(11+12+4+……+6+46)/80=609/80=7.6≈8
故最少需要8个工作站。
运用最大权法来确定工作站，如下图所示。
图10-2 最大权法确定工作站
根据上图10-2，作出以下工作站分配
表10-2 工作站分配
计算流水线平衡率
E=609/(80x9) x100%=84.58%
10.3 计算工人人数
在以手工劳动为主的流水线上，工人人数可按下式计算：
i ei i W g S P ??=
式中：i P ——第i 道工序的工人人数 ei S ——第i 道工序工作地数
i W ——第i 道工序每一工作站同时工作的工人人数（人/台.班）
g ——每日工作班次（班）
由表10-2得
1P =1×1×1=1 2P =2×1×1=2
3P =2×1×1=2 4P =1×1×1=1
5P =1×1×1=1 6P =1×1×1=1
7P =1×1×1=1 8P =2×1×1=2 9P =2×1×1=2
另外安排1人作为组长管理流水线，2人发放物料和全能工，和1名负责运输物料。因此，组装车间的流水线每天所需工人数是：
总P =∑=n
i i P 1
=1+2+2+1+1+1+1+2+2+1+2+1=17（人）
10.4 流水线上传送带的速度与长度的计算
由式r s S c /=（米/分）
可知节拍r 为定值时，产品间隔长度s 越大，传送带运行速度越大；s 越小，v 亦越小，产品间隔长度的选取要根据具体情况来确定，其最小限度为0.7-0.8米。根据本厂特点，取工作站沿传送带方向的长度为1.8米，传送带两端的富裕量为1米。则： 传送带速度为 r s S c /==1.8/(80/60)=1.35（米/分） 传送带长度 X mS L c += =9x1.35+1=13.15(米)
10.5 流水平面布置
由以上工作站分配结果得，可采用直线型流水线。为了充分使用传送带，并且使零件的运输路线最短，并节约场地，因此组装车间的流水线采用双边式布置，如图10.2所示。
图10.2 组装车间的流水线布置图
10.6 流水线工作制度
根据本厂的实际情况，制作以下工作制度：
一、设备管理；流水线上所有设备均有记录，有使用登记表，维修部门有定期检查，不是该工位上的人员禁止随便使用。
二、操作工管理；针对操作人员及操作过程的安全规范操作，每款产品制作对应SOP （作业指导书），规定操作人员必须根据SOP 操作。
三、原村料管理；流水线旁边有画出材料和物料堆放区，材料就堆放在规定的堆放区中。
四、成品入库管理；产品是按照计划生产的，还没出货的产品就按照公司编码标准入库存取。
五、目视管理；
①根据不同车间和工种的特点，规定穿戴不同的工作服和工作帽，很容易使那些擅离职守、串岗聊天的人处于众目睽睽之下，促使其自我约束，逐渐养成良好习惯。
②车间对员工的考核数据，记录在管理看板上，这样目视管理就能起到鼓励先进，鞭策后进的激励作用
③为了应对上厕所问题，流水线上派放物料两人是全能工，他们身上各有一个离岗证，需要上厕所的人就拿离岗证代岗，这样既解决了不影响生产和员工生理需要。
11.仓库设计
11.1 根据生产计划、需求预测等数据，确定库容量
该厂的每日产量为342套变速箱，其中每一套变速箱需要39种零部件，设定所有的安全库存为3天，订单提前期为7天，假设每套变速箱的总单价为500元，年需求量为102700套，每次订购本是4000元，储存成本是30%。
则其经济订货量为 2*130000*4000
=2633500*0.3
Q =
套=2367套 经济订货周期 130000
n=
492633
R Q ==105000/2367=45 □安全库存 432a S =?=349*3=1047套 订货点 1047+349×7=3490套
最大库容量 1047+2880=3414套
平均库存 1047+349/2=2231套
式中 R——年需求量； S——订购成本； h——产品单价； c——储存成本；
S——安全库存
a
11.2半成品库设计
11.2.1外购件面积计算
初步拟定该仓库的面积为12×24，外购件总共有160个货位。采用1100×1100×1000网式托盘堆垛。外购件采用水平旋转式货架存储，货架每层4排，10列，每层40个货位，总共160/40=4层。要求货箱和货架在高度方向的净空间为90mm,长度方向左右为各50mm,宽度方向后方向为50mm,巷道式堆垛机宽度为1.2mm,叉车在巷道里运行的安全间隙为左右各400mm,则
货格的高度为：1000+90=1090mm
货格的长度为：1100+50×2=1200mm
货格的宽度为：1100+50×2=1200mm
货架的高度为：1090×4=4360mm
货架的长度为：1200×10=12000mm=12m
货架中两排货格之间的间隔为600mm,故货架的宽度为：
1200×4+600×3=6600mm=6.6m
货架理论上最小占地面积为：12×6.6=79.22
m
11.2.2自制件托盘及货格尺寸设计
自制件加工完成后，A类（轴套类）零件统一采用400mm×150mm×150mm(L ×M×H)的包装箱，B类（机盖和机座）采用400mm×300mm×250mm(L×M×H) 的包装箱。C类（齿轮类）采用300mm×300mm×100mm(L×M×H) 的包装箱。统一采用1200×1000×150的标准托盘上堆垛，总高度不超过900mm。由于该仓库主要储存用于生产线的零件，且出货频率较高，因此货架采用选取小型流力式货架，货架的每一货格存放2个托盘。作业叉车选取为电动堆垛叉车，提升高度为3524mm，直角堆垛最小通道宽度为2235mm。
1）、计算A、B、C、D四类货物所需的托盘单元数
对A类货物1200mm×1000mm托盘每层可放20件(不超出托盘尺寸)，可堆层
数为（900-150）/150=5, 可堆层数为5层，故一托盘可堆垛100件。库存量折合托盘为3414×3/100=102。
同理：对B类货物托盘每层可放10件，可堆层数为3层，一托盘可堆垛30件，共需要227托盘。
对C类货物托盘每层可放11件，可堆层数为6层，一托盘可堆垛66件，共需要103托盘。
A、B、C四类共需要托盘为432个。
2）、确定货格的单元尺寸
每货格放2托盘，托盘长度方向平行于巷道、货格立柱平行通道方向的宽度为50mm,托盘与立柱间隙为100mm,托盘间间隙为100mm,横梁高度为100mm,采用单深式存储。
货格长为：1200×2+100×2+100+50=2750mm
货格深为托盘宽度1000mm
货格高为：900+100×2=1100mm
3）、确定货架的层数
为了叉车的作业安全，叉车的提升高度高于最高货架横梁高度差不低于200mm。由叉车的提升高度3524mm，有（3524-200）/900=3.47，因此可以确定货架层数为4层，含地面层。
4）、确定叉车货架作业单元
叉车两面作业，该单元共有16个托盘。作业单元长度为2个托盘宽加上1个托盘间隙和2个托盘与立柱间隙，在加上1个立柱宽度，即
D=1200×2+100+2×100+80=2780mm=2.78m,取2.8m
作业单元深度=托盘深×2+背空间隙100mm+叉车直角堆垛最小通道宽度，即D=1000×2+100+2235=4335mm=4.335m,取4.4m
则面积为S=2.8×4.4=12.3 2m
5）、确定面积
由总托盘数除以叉车货架作业单元所得单元数，再乘单元面积即可得货架区面积（包括作业通道面积），即单元数=432/16=27个，故面积
s=27×12.3=332.12m
S=35×
6）、确定货架排数
货架总长和排数与具体面积形状有关。对新建仓库则可以以此用来作为确定仓库的大体形状的基础。
本例24个单元，按3×8得货架长8个单元，即长8×2.8+0.08=22.48m,共3个巷道，6排货架，深3×4.4=13.2m。半成品库货架布置图如图11-1-1所示：
图11-1-1 半成品仓库货架布置图
11．2.3仓库通道设计
1)直线叉车通道宽度
直线叉车通道主要供叉车进出仓库，因此采用单通道式，叉车宽度Wb=1070mm,因为托盘的宽度Wp=1100mm,叉车侧面余量尺寸0C =300mm.其宽度为：
12110023001700b O W W C mm =+=+?= 2）丁字形通道宽度
叉车最小转弯半径R=1750mm ，旋转中心到托盘距离X=390mm ，托盘长度Lp=1100mm, 叉车侧面余量尺寸0C =300mm 。则丁字形通道宽度为：
21750+390+1100+300=3540p o W R X L C mm =+++= 3）最小直角通道宽度
托盘宽度Wp=1100mm ，叉车最小转弯半径Rf=1750mm,旋转中心到车体中心距离B=635mm ，叉车侧面余量尺寸0C =300mm 。其最小直角通道宽度为：
3=-(B-2=1750-(635-1100/2)+300=1900mm f p W R W ，取Wd=2000mm
11.2.4空间利用率计算
1）蜂窝损失为：E(H)=1/4×（3/4+2/4+1/4）=3/8 2）蜂窝损失因子:
通道损失为：L a =)2/(d w w a a +（其中w a 为通道宽度，d 为深度）
11
1.6
(1-E(H))10.735
H f ===-
则代入数据 Wa=2235, d=1000 可得：L a=0.528
合计损失= E(H)（1－L a）+L a=0.87
11.2.5仓库布局形式
成品仓库需要以下功能区：收货区、储存区、拣货区、发货区，各区需要面积（包括通道）如下表:
通过以上基础资料的分析、功能区以及作业流程的确定，初步选择出入口位于仓库的U形动线，确定仓库的初步布局方案图如下11-1-2图所示
图11-1-2 半成品仓库布置图
11.2.6仓库运作管理
半成品库主要是储存外购件和自制件，为了便于管理，把储存区域分为两个区域，外购件存储区和自制件的暂存区。由于外购件品种多，体积小，故采用旋转式货架。和定位存储策略。这种多层水平式会旋转式货架是能够使出库频率高且又品种多的物品、商品加快入出库速度的水平回转存储。既有独特的外观，又有拣取速度快、省人化、省空间化等许多优点。
自制件品种少、存放时间短，每天需要出入货，因此采用定位存储策略。半成品的拣货策略都采用播种式。先将所有的订单要的同一种货物拣出，在暂存区再按各自用户的需求二次分配。
仓库工作人员需5人，一位在收发站常规值班，3名叉车驾驶员，2名理货员。配备电动堆垛叉车3台。
成品库设计
11.1 根据生产计划、需求预测等数据，确定库容量
1、根据生产计划、需求预测等数据，确定仓库容量
该厂的每日产量为349套变速箱，其中每一套变速箱需要39种零部件，设定所有的安全库存为3天，订单提前期为7天，假设每套变速箱的总单价为500元，年需求量为105000套，每次订购本是4000元，储存成本是30%。
则其经济订货量为 2*130000*4000
=2633500*0.3
Q =套=2367套
经济订货周期 130000
n=
492633
R Q ==105000/2367=45 □安全库存 432a S =?=349*3=1047套
订货点 1047+349×7=3490套
最大库容量 1047+2880=3414套
平均库存 1047+349/2=2231套
式中 R ——年需求量； S ——订购成本； h ——产品单价； c ——储存成本； a S ——安全库存
2、托盘及货格尺寸设计
该厂生产的减速箱为单一品种，采用储存货物的包装尺寸（长×宽×高）分别为480×300×300，采用1200×1000×150的标准托盘上堆垛，总高度不超过900mm 。由于该仓库储存的是重型，且品种单一的减速箱，因此货架采用选取式重迭式型货架堆垛，采用托盘货架存放，货架的每一货格存放2个托盘。作业叉车选取为电动堆垛叉车，提升高度为3524mm ，直角堆垛最小通道宽度为2235mm 。
1）、计算减速箱所需的托盘单元数
对减速箱1200mm ×1000mm 托盘每层可放10件(不超出托盘尺寸)，可堆层数为（900-150）/300=2.5, 可堆层数为2层，故一托盘可堆垛20件。库存量折合托盘为3414/20=170。
2）、确定货格单元尺寸
每货格放2托盘，托盘长度方向平行于巷道、货格立柱平行通道方向的宽度为50mm,托盘与立柱间隙为100mm,托盘间间隙为100mm,横梁高度为100mm,采用单深式存储。
货格长为：1200×2+100×2+100+50=2750mm
货格深为托盘宽度1000mm
货格高为：900+100×2=1100mm
3）、确定货架的层数
为了叉车的作业安全，叉车的提升高度高于最高货架横梁高度差不低于200mm。由叉车的提升高度3524mm，有（3524-200）/900=3.47，因此可以确定货架层数为4层，含地面层。
4）、确定叉车货架作业单元
叉车两面作业，该单元共有16个托盘。作业单元长度为2个托盘宽加上1个托盘间隙和2个托盘与立柱间隙，在加上1个立柱宽度，即
D=1200×2+100+2×100+80=2780mm=2.78m,取2.8m
作业单元深度=托盘深×2+背空间隙100mm+叉车直角堆垛最小通道宽度，即D=1000×2+100+2235=4335mm=4.335m,取4.4m
则面积为S=2.8×4.4=12.3 2m
5）、确定面积
由总托盘数除以叉车货架作业单元所得单元数，再乘单元面积即可得货架区面积（包括作业通道面积），即单元数=170/16=11个，故面积
s=11×12.3=1352m
S=11×
6）、确定货架排数
货架总长和排数与具体面积形状有关。对新建仓库则可以以此用来作为确定仓库的大体形状的基础。
成品库有11个单元，按2*5个货架长单元4个和2个1*6的长单元，即长2.8*5+0.08+1.4=15.18m，共4条通道，6排货架。货架布局如图所示；
成品库货架布置
3、仓库通道设计
1)直线叉车通道宽度
直线叉车通道主要供叉车进出仓库，因此采用单通道式，叉车宽度Wb=1070mm,,叉车侧面余量尺寸0C =300mm.其宽度为：
2）丁字形通道宽度
叉车最小转弯半径R=1750mm ，旋转中心到托盘距离X=390mm ，托盘长度Lp=1200mm, 叉车侧面余量尺寸0C =300mm 。则丁字形通道宽度为：
3）最小直角通道宽度
托盘长度1200mm ，叉车最小转弯半径Rf=1750mm,旋转中心到车体中心距离B=635mm ，叉车侧面余量尺寸0C =300mm 。其最小直角通道宽度为：
3=-(B-f p W R W ，取2000mm
4）空间利用率计算
1）蜂窝损失为：E(H)=1/4×（3/4+2/4+1/4）=3/8 2）蜂窝损失因子:
通道损失为：L a =)2/(d w w a a +（其中w a 为通道宽度，d 为深度） 则代入数据 Wa=2235, d=1000 可得：L a =0.528
合计损失= E(H)（1－L a ）+L a =0.87
5）仓库布局形式
成品仓库需要以下功能区：收货区、储存区、拣货区、发货区，各区需要面积（包括通道）如下表:
通过以上基础资料的分析、功能区以及作业流程的确定，初步选择出入口位，确定仓库的初步布局方案图如下图所示
11
1.6
(1-E(H))10.735
H f ===-
仓库布局图
6）仓库运作
成品库产品单一，可以选择简单的储存策略，选用随机存储策略，拣选策略则采用摘果式。
仓库工作人员需5人，一位在收发站常规值班，2名叉车驾驶员，2名理货员。
配备电动堆垛叉车2台。
12、设计心得与体会
学了三年的IE,从开始两年学习基础课到大三学习专业课，接触越来越多我们专业的东西，逐渐加深了对我们专业的认识。这次的物流课程设计，让我们从所学的理论知识逐渐上升为实际的应用，为以后的工作打下一定的基础。在小组的分工合作中，我们逐步学会了并学会如何与组员沟通，如何与组员合作。互相的交流，拓展了大家的知识层面，互相的讨论，加深了我们的知识认识水平，也在一定程度上增进了彼此的感情。总之，这次的课程设计，都让我们收获匪浅。
13.参考文献
【1】蒋祖华，苗瑞，陈友玲.《工业工程专业课程设计指导》.北京：机械工业出版社，2006.7
【2】伊俊敏．物流工程．第二版.北京：电子工业出版社，2009.1.
【3】陆玉.机械设计课程设计．北京：机械工业出版社，2006.12.
【4】黄剑锋．工业工程专业综合设计指导书．广东石油化工学院，2012.6
一、单一品种流水线组织设计的内容 单一品种流水线组织设计的一般内容有： ①确定流水线的生产节拍； ②组织工序同期化及工作地（设备）需要量； ③确定流水线的工人需要量合理地配备人数； ④选择合理的运输工具； ⑤流水线生产的平面布置； ⑥制定流水线标准计划指示图； ⑦对流水线组织的经济效果进行评价， 1．计算流水线的节拍 流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔，它表明流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数，其计算公式如下： r=f/n 其中：r—流水线的节拍(分／件)，f—计划期内有效工作时间(分)，n—计划期的产品产量(件)．这里：f＝f0k，f0—计划期内制度工作时间(分)，k—时间利用系数， 确定系数k时要考虑这样几个因素：设备修理、调整、更换模具的时间，工人休息的时间，一般k取0.9—0.96，两班工作时间k取0.95，则f为： f＝fok＝306×2×8×0．95 ×60＝279072(分) 计划期的产品产量n．除应根据生产大纲规定的出产量计算外，还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量， 当生产线、生产线制造上加工的零件小，节拍只有几秒或几十秒时，零件就要采用成批运输，此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏，它等于节拍与运输批量的乘积，流水线采取按批运输制品时，如果批量较大，虽然可以简化运输工作，但流水线的在制品占用量却要随之增大，所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量；反之，则应扩大运输的批量， 2．进行工序同期化，计算工作地(设备)需要量 流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系，这个工作称为工序同期化，工序同期化是组织流水线的必要条件，也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法， 进行工序同期化的措施有： ①提高设备的生产效率，可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几个制件来提高生产效率； ②改进工艺装备，采用快速安装卡具、模具，减少装夹零件的辅助时间； ③改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间； ④提高工人的工作熟练程度和效率； ⑤详细地进行工序的合并与分解，首先将工序分成几部分，然后根据节拍重新组合工序，以达到同期化的要求，这是装配工序同期化的主要方法， 工序同期化以后，可以根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量，它可以用下式计算：m(i)=t(i)/r 式中：mi—第i道工序所需工作地数(设备台数)，ti—第i道工序的单件时间定额（分）包括工人在传送带上取放制品的时间，一般来说，计算出的设备数不是整数，所取的设备数为大于计算数的邻近整数，若某设备的负荷较大，就应转移部分工序到其它设备上或增加工作时间来减少设备的负荷， 3．计算工人需要量，合理配备工人
自动化流水线方案的组织设计 单一品种流水线又称为不变流水线，是指只生产一种产品，品种是固定不变的，且流水线上的设备有足够的工作负荷。因此，它一般适用于大量生产类型。 一、单一品种流水线组织设计的内容 单一品种流水线组织设计的一般内容有： ①确定流水线的生产节拍； ②组织工序同期化及工作地（设备）需要量； ③确定流水线的工人需要量，合理地配备人数； ④选择合理的运输工具； ⑤流水线生产的平面布置； ⑥制定流水线标准计划指示图； ⑦对流水线组织的经济效果进行评价。 二、单一品种流水线组织设计的一般步骤 单一品种流水线的组织设计可以分七个步骤来说明它的设计方法。 1．计算流水线的节拍 流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数。其计算公式如下：
r=F/N 其中：r—流水线的节拍(分／件)，F—计划期内有效工作时间(分)，N—计划期的产品产量(件)．这里：F＝F0K，F0—计划期内制度工作时间(分)，K—时间利用系数。 确定系数K时要考虑这样几个因素：设备修理、调整、更换模具的时间，工人休息的时间。一般K取0.9—0.96，两班工作时间K取0.95，则F为： F＝FOK＝306×2×8×0．95 ×60＝279072(分) 计划期的产品产量N．除应根据生产大纲规定的出产量计算外，还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。 当生产线、生产线制造上加工的零件小，节拍只有几秒或几十秒时，零件就要采用成批运输，此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏，它等于节拍与运输批量的乘积。流水线采取按批运输制品时，如果批量较大，虽然可以简化运输工作，但流水线的在制品占用量却要随之增大。所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量；反之，则应扩大运输的批量。 2．进行工序同期化，计算工作地(设备)需要量 流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系，这个工作称为工序同期化。工序同期化是组织流水线的必要条件，也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法。 进行工序同期化的措施有： ①提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几个制件来提高生产效率；
第三节流水生产组织 研究生产过程组织的目的，是为了在空间上和时间上合理地组织生产过程，提高劳动生产率和设备利用率，缩短生产周期，加速资金周转，降低产品成本。采用对象专业化的空间组织形式和平行移动的时间组织方式，是达到此目的的两个重要方法。而流水生产把高度的对象专业化的生产组织和劳动对象的平行移动方式有机地结合 起来，成为一种先进的生产过程组织形式。特别是在大量生产企业和成批生产企业中，流水生产占有十分重要的地位。 2.3.1流水生产的特征、形式和组织条件 一、流水生产的特征 流水生产是指劳动对象按一定的工艺路线和统一的生产速度，连续不断地通过各个工作地，顺序地进行加工并出产产品（零件）的一种生产过程组织形式。典型的流水生产线具有以下特点： 1、工作地专业化程度高，在流水线上固定生产一种或有限几种产品（零件），在每个工作地上固定地完成一道或几道工序。 2、生产具有明显的节奏性，即按照规定的节拍进行生产。 3、流水线上各工序之间的生产能力是平衡的，成比例的，即各道工序的工作地（设备）数同各道工序单件时间的比例相一致。设流水线上各道工序的工作地（设备）数分别为s1，s2，s3，…，s m，各道工序的单件时间分别为t1，t2，t3，…，t m，流水线节拍为r，为使流水线各工序之间保持平衡，必须有： （2.1） 4、工艺过程是封闭的，并且工作地（设备）按工艺顺序排列成链状，劳动对象在工序间作单向移动。 5、劳动对象流水般地在工序之间移动，生产过程具有高度的连续性。 将一定的设备、工具、传送装置和人员按照上述特征组织起来的生产线称为流水线。如果工作地（设备）是按工艺顺序排列，但不满足上述特征的要求，只能称为生产线。 二、流水线分类 1、按生产对象的移动方式 ①固定流水线。即生产对象固定不动，由不同工种的工人（组或队）携带工具按规定的节拍轮流到各个产品上去完成自己所担任的工序。这种生产组织形式适用于装配特别笨重、巨大的产品，以及在造船、建筑、工程施工等部门中采用。 ②移动流水线。即生产对象移动，工人和设备、位置固定，生产对象顺次经过各道工序的工作地进行加工或装配。这种生产组织形式在机械制造、服装等工业部门广泛采用。 2、按生产对象的数目 ①单一对象流水线。即一条流水线只固定生产一种产品。故又称为大量或不变流水线。 ②多对象流水线。即一条流水线上生产两种以上制品，并且按轮换方式不同，又可分为可变流水线、成组流水线和混合流水线。 3、按生产过程的连续程度
“装配流水线”方案 1、装配生产组织概况 XXX产品属于公司是比较典型的小批量多品种订货组装产品。取暖器的零部件生产加工，分为外购标准件、外协件、自制件等，XXXX生产任务主要依据客户订单要求进行备货组装。因此XXX的装配生产组织管理存在的问题比较突出。主要表现在以下几个方面。 a、生产小组包干制，取暖器装配车间完成产品全部装配工序。小组内生产作业随意性大，作业地点不固定，车间现场秩序混乱。 b、工序作业缺乏标准化，同道工序的作业方法、作业时间相差悬殊，产品质量、生产进度控制困难。并且不能建立有效地工时考核标准，生产能力存在较大的不确定性。 c、缺乏基本的市场预测机制，按订单生产。临时订单的插单生产，经常引起整体生产过程的混乱，不能按时交货的情况经常发生。 鉴于“生产小组包干制”的诸多弊端，技术开发部将对取暖器装配生产车间生产运作流程进行重新设计。 2、生产节拍、产能 2.1、装配流水线的生产节拍（DR80-130*18D为例）： a、根据工时定额，节拍r=35.217分（2113秒/人）， （根据公式：r=F/N < r—流水线的节拍(分／台)，F—每日有效工作时 间(分)，N—每日产品产量(台) >） b、根据实际生产情况，系数K（我们可除去工人休息的时间等。工作时间 K取0.95，）则F为： F＝FOK＝7.5×0．95 ×60＝427.5(分) （F＝F0K （F0—每人每天理论工作时间(分)，K—时间利用系数。） 2.2、预估装配生产流水线可实现的产能为： N=F/r= 427.5÷35.217 =12.139台/天/人（按每天工作7.5小时计算，0.5小时休息） N1=F1/r=427.5*23÷35.217 =279.197 台/月/人（按每月工作23天计算）
生产线设计方案 一、设计目的。 1.1检测产品生产中的过程数据 根据每个工位的生产特点配置不同的传感器和控制元件，控 制生产设备检测生产过程中的性能数据存入产品数据库 1.2根据产品序列号查询产品数据。 记录方式以数据库表格和曲线为主，记录内容以产品序列号 做为唯一的记录索引，通过查询数据库，对产品进行质量追 述，质量管理人员可以把产品数据具体到生产线上的每道工 序，每个人，从而进行综合的数据分析更好的质量控制，提 高产品的合格率。 1.3在生产中监控生产过程，进行防错处理。防错内容如下： （1）前道工序检测：在操作本工序时根据流水号检测与本工序相关的其他工序的生产数据是否存在，如果存在则启 动设备进行生产操作，否则禁止启动设备，并在工作站 计算机界面进行报警提示。 （2）操作重复性检测: 在操作本工序时根据流水号检测本工位数据是否存，如果不存在则启动设备进行生产操作， 否则禁止启动设备，并在工作站计算机界面进行报警提 示。 （3）产品合格判定：检测本工位的相关数据根据设定的参数，判定合格与不合格，合格则存入产品数据库，进入下道
工序，不合格则存入不良品数据库并且根据流水号删除 前工序的所有检测数据。 1.4零部件批次号管理。 对产品装配过程中的零部件进行实时记录，并且存入产品数据库，根据产品序列号可以查询出每个零部件的批次，从而 更好的进行质量分析和供应商管理。 1.5管理权限设定 （1）根据不同的功能设定不同的操作操作等级：做工级,工艺员级,部门级。 ·操作工级可以输入产品类型参数，班组信息，扫描产 品条码数据，启动设备检测产品。 ·工艺员级可以输入修改产品检测的艺参数，调整产品 检测流程，编辑产品序列号，配置操作工操作属性。 ·部门级可以根据产品序列号查询产品数据，生成数据报表供部门编辑汇总及打印输出，配置工艺员操作属 性。 （2）数据信息权限管理。 ·产品数据信息的查询打印，必须通过部门级领导的授 权。 ·产品序列号信息包含了产品测量的所有数据，因此产 品数据库信息生成后产品数据就不能更改删除。二、实现方法
1.计算流水线的节拍 流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数。其计算公式如下：r=F/N 其中：r—流水线的节拍(分／件)，F—计划期有效工作时间(分)，N—计划期的产品产量(件)．这里：F＝F0K，F0—计划期制度工作时间(分)，K—时间利用系数。 确定系数K时要考虑这样几个因素：设备修理、调整、更换模具的时间，工人休息的时间。一般K取0.9—0.96，两班工作时间K取0.95，则F为： F＝FOK＝306×2×8×0．95×60＝279072(分) 计划期的产品产量N．除应根据生产大纲规定的出产量计算外，还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。 当生产线、生产线制造上加工的零件小，节拍只有几秒或几十秒时，零件就要采用成批运输，此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏，它等于节拍与运输批量的乘积。流水线采取按批运输制品时，如果批量较大，虽然可以简化运输工作，但流水线的在制品占用量却要随之增大。所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量；反之，则应扩大运输的批量。 进行工序同期化，计算工作地(设备)需要量 流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系，这个工作称为工序同期化。工序同期化是组织流水线的必要条件，也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法。 进行工序同期化的措施有： ①提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几个制 件来提高生产效率； ②改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具，减少装夹零件的辅助时间； ③改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间； ④提高工人的工作熟练程度和效率； ⑤详细地进行工序的合并与分解。首先将工序分成几部分，然后根据节拍重新 组合工序，以达到同期化的要求，这是装配工序同期化的主要方法。 工序同期化以后，可以根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量，它可以用下式计算： m(i)=t(i)/r 式中：mi—第i道工序所需工作地数(设备台数)，ti—第i道工序的单件时间定额（分）包括工人在传送带上取放制品的时间。一般来说，计算出的设备数不是整数，所取的设备数为大于计算数的邻近整数。若某设备的负荷较大，就应转移部分工序到其它设备上或增加工作时间来减少设备的负荷。 2. 2
装配实习车间装配线设计方案 一、设计原则 1.按照实习教学规律和管理要求原则，拆解与装配工序内容安排合理，便于学生全面系统掌握装配工艺流程； 2.部件装配线型简单、布局合理、安全规范，便于管理，互不干扰；整机装配线型多机兼容、柔性装配，多个机型实现共线装配； 3.有利于模拟企业生产环境，培养学生“三按生产”的岗位意识、质量意识和责任意识； 4.以路面机械、铲运机械、起重机械整机为基础，形成通过调整工装车实现多机型流水线的共用，满足实习教学要求。 5.减少物流量，减少物流交叉，物流有序，优化物转环境。 二、部件装配线设计方案 本方案以工程机械典型零部件的装配工艺为主要教学内容，以企业生产现场管理模式，结合现代实习教学手段的设计思路，本方案达到的主要目标是使学生掌握工程机械零部件工作原理、结构组成和装配工艺流程。考虑到部件实习教学装配线既能模拟企业生产装配线情景，又要满足装配实习教学管理的需要，部件装配实习车间设为三条装配线，一个其它零部件常规装配练习区，每条线均设计成直线型双轨道，装配线的输送为推（拉）式步进输送工装车，拟采用轮式人力驱动。这种设计的其特点是：车间整体布局为矩阵式结构，物件转运流畅合理互不干涉，空间利用率高，还可预留一个备用区（即：其它零部件常规装配综合练习区或技能鉴定用区或考试考核专用区）；装配线体结构简单、操作方便、安全可靠、便于管理。根据不同的部件特点，装配线设定不同的装配工艺内容，装配线分三类部件装配，分别为，一号线：发动机装配线；
二号线：变速箱装配线；三号线：驱动桥装配线；四号区：其它部件常规装配练习区（也可作为综合训练区或考试鉴定用区），各线应配有装配工艺工装器具、装配工艺技术文件（含装配作业指导书、工位标志牌等）和必要的装配吊装设备及辅助设施。（附：部件装配线布局图） （一）、发动机装配线（一号线） 1、发动机装配线设备配置设计（设7个工位） 2、发动机装配线工位及工艺设计 3、教学时数及师生配比计算 该装配线实习课题：约需14课日（分两个时段进行），指导教师：一名。 学生实习时数分配：该实习区，在一个时段内（7个课日）可同时满足约0.5个班，约24名学生进行拆解练习，若每班人数设定为48名，可分两个时段分别进行，每班学生可分成约12个小组，每组约4人。按工位数计算，共需约6套拆解装配工具设备。 第一时间段，拆解练习，具体程序是：由第一批次6个小组（甲组）进行，每组学生按照拆解工艺流程，依次从第一工位到第七工位按照拆解作业指导书进行拆解练习，根据每个工位的复杂程度，每组每工位平均用时5小时，一个练习程序七个工位，共计35小时，考虑到工件的修整和准备时数等因素，即：第一批次小组（甲组）共需用时约为：7个课日即可完成该部件的拆解练习。全部拆解课题结束后，由组长组织该组学生认真分析拆解方法、工艺要点，填写拆解工艺过程卡。这样在该实习练习时段，每半个班6个小组约需实习42小时，这样学生可以完全掌握拆解工艺方法。 第二时间段，装配练习：第一批次的6个小组（甲组）拆解课题结束后，每组再从第七工位到第一工位按照装配作业指导书进行装配练习，共计约需
企业生产管理网上辅导（8-10章） 第八章大批大量生产与流水生产 大批大量生产的基本特征是基于某一品种或很少几个品种，进行大量的重复性生产，适宜采用流水线生产方式。 第一节大量流水生产概述 流水线生产是指加工对象连续不断地像流水似的，按既定的工艺顺序以规定的节拍，通过各道工序的加工。 一、流水生产线具有以下几个特征： 1．流水生产线按对象专业化原则组织，线上的加工对象是固定的，工作地的专业化程度较高，因此流水线一般具有较高的生产率。 2．线上的设备和工艺、装备是针对加工对象的工艺要求配置的，一般能封闭地完成加工对象的全部生产工艺，线上各工序的工作地数量与各该工序单件工时的比值保持一致，即各工序的生产能力符合比例性的要求。 3．流水线的各工作地按工艺过程的顺序排列，前后工序在空间紧密衔接，工件沿流水线作单向流动，运输距离短，生产过程的连续性好。 4．经过周期化工作，线上各道工序具有大体相等的生产率，且使各道工序的加工时间等于或接近于流水线的节拍，或与节拍或整数比。 由于流水生产线具有良好的连续性、比例性、平等性和节奏性，所以流水生产能取得良好的经济效益。 二、流水线的分类 流水生产线，有多种形式，通常按以下标志进行分类： 1．按加工对象的移动方式来分，可分为固定流水线和移动流水线。 2．按流水线生产对象的种数分，有单对象流水线和多对象流水线。 3．按加工对象的轮换方式，有不变流水线、可变流水线和成组流水线等形式。 4．按生产过程的连续程度则有连续流水线和间断流水线之分。 5．按流水线的节奏性来衡量，则有强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线之分。 第二节流水生产线的组织设计 一、组织流水线的必要条件 不是任何情况下流水生产线都能取得良好的经济效益，要使流水线取得良好的经济效益，需要具备一定的条件：
长沙学院专业综合设计说明书
长沙学院课程设计鉴定表
目录 1.系统功能与要求 2.系统元器件选型 3.系统端口配置 4.硬件电路设计 5.程序设计 6.调试与结论
装配流水线控制系统的设计 1.系统功能与要求 1 设计任务 通过毕业设计了解PLC控制的企业装配流水线基本原理以及工作流程，设计PLC控制实现的模拟装配流水线系统，控制多工位装入、多工位装配、单工位入库等操作。 ⑴以自动化实验中心综合实训室的网络型可编程序控制器实训平台为研究对象，了解控制对象结构组成，熟悉控制对象实际工作流程，确定受控对象与PLC间关系，估计程序步数； ⑵运行框图、硬件接线图绘制； ⑶画出PLC控制的梯形图； ⑷编制出语句表； ⑸输入指令并修改更正程序； ⑹调试运行并反复设计验证； ⑺整理设计思路、总结设计成果。 1.2 装配流水线的基本介绍 1.2.1 装配流水线的起源 20世纪初,美国人亨利.福特首先采用了流水线生产方法,在他的工厂内,专业化地将分工分的非常细,仅仅一个生产单元的工序竟然达到了7882种,为了提高工人的劳动效率,福特反复试验,确定了一条装配线上所需要的工人,以及每道工序之间的距离。这样里来,每个汽车底盘的装配时间就从12小时28分缩短到1小时33分。大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规定。 1.2.2 装配流水线的概述 在大量生产中,为了提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件,不仅要求机床能自动的对工件进行加工,而且要求工件的装卸、工件的工序间的输送、工序间加工精度的检测、废品的剔除等都能自动的进行。因此,把设备按工件的加工工序顺序依次排列,用自动输送装置将他们联成一个整体,并用控制系统将各个部分的动作协调起来,使其按照规定的动作自动的进行工作,这种自动化的加工系统就称为自动化生产流水线。 流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的/（强制式）也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。 流水线是劳动者为了方便生产将生产对象人为的通过外界设备将其按照一定的线路顺序通过各个操作点，以及用一定的速度来重复连续的完成生产过程。装配流水线把劳动对象和专业化生产专业的有效的结合在一起的一种生产方式。它具有以下特征： ⑴工作地点的专业化程度非常高；
如何设计生产流水线 流水线设计 （一）流水线组织设计和技术设计 1、组织设计：是指工艺规程的制定、专用设备的设计、设备改装设计、专用工夹具的设计、运输传送装置的设计等等。这是流水线的“硬件”设计。 2、技术设计：是指流水线节拍的确定、设备需要量和设备负荷系数的计算、工序同期化工作、人员配备、生产对象传送方式的设计、流水线平面布置设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制定等等。这是流水线的“软件”设计。 3、组织设计和技术设计的关系 组织设计是技术设计的前提和条件；技术设计应当保证组织设计各项指标的实现；组织设计要考虑技术设计实现的可能性 （二）单一品种流水线的设计 1.确定流水线的节拍
节拍:是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。 节拍是一种重要的期量标准，它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即： R=T效/Q 式中: R—节拍(分/件) T效: —计划期有效工作时间(分) Q: —计划期制品产量(件).除计划中规定的任务外,还包括不可避免的废品 计划期有效工作时间=计划期制度工作时间×时间利用系数 F=F制×K K=0.9~0.96 计划期制度工作时间=全年制度工作日数×班次×每班工作时间 [节奏]：如果R很小，且加工制品的体积小重量轻，不适于按件传递，则可以按批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。 即：Rg=R·n 其中Rg: 节奏n: 批量[例]某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产备件1000件，废品
率2%，两班制工作，每班8小时，时间有效利用系数95%，求流水线的节拍。[解] T效= 254× 2 × 8 ×60×95% = 231648 分钟 Q = (20000+1000) / (1－2%) = 21429 件 R = T效/ Q = 231648 / 21429 = 11(分/件） 2、确定工作地数 （1）设备数量 某工序需要工作地（设备）数= 用公式表示为： S i = t i / R 其中：S i —第i 道工序所需设备数 t i —第i 道工序单件时 间定额 ?
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 1 引言 1.1 选题背景 随着社会经济的快速发展，科技的日益进步，市场竞争也变得越来越激烈，怎样提升企业的竞争力成为管理者重点关注的问题。 制造业是企业所有与制造有关的生产组织的总称。中国作为21世纪世界最大的生产工厂，越来越多的国际企业选择来中国建厂，不光带来了先进的生产技术，也引入了更为先进的管理理念。因此，在竞争日益激烈的当今社会，只有不断寻求新的突破和运营低成本化，才能使企业长盛不衰。而生产线作为制造型企业最基本的生产单位，其生产水平的高低往往决定着公司生产能力的大小。做好企业生产线的改进建设，也就成为制造业企业的重中之重。而作为改善企业生产状况、提高企业生产效率、提升企业竞争力的最佳工具——工业工程，也必将成为企业摆脱困境，走向辉煌的必经之路。 石家庄格力小家电有限公司作为一个新兴的小家电生产企业，虽然是格力电器旗下的一个全新品牌，却并未占据特别高的市场份额，在急速发展的市场经济背景下，企业若想如计划般的成为有很强竞争力的独立品牌，必须进行改革，因此，企业迫切需要引入工业工程等先进生产管理理论及方法，来助其提高市场竞争力。 基于以上背景，本课题利用工业工程的知识对石家庄格力小家电有限公司总装厂的电风扇装配生产线进行改善，以提高生产效率，提高企业竞争力。1.2 课题研究的内容和意义 装配线平衡就是在一定的生产工艺的约束下，按流水线的各个生产节拍将所有装配工序进行有效的组合、合理的调整，从而使各个工位的负荷量充足且均衡，各工位的空闲时间最少。石家庄格力小家电公司的装配线由二十几个工位组成，采用直线型布局，流水线的最大好处就是有着很高的连续性和协调性。由于每个工位的工作不同，因此节拍也不相同，使得物料在流水线上分布不均匀，又由于瓶颈环节的存在，以致其他环节便会出现等待的浪费，从而影响整条生产线的效率,因此，进行装配线的平衡改善是非常有必要的。
发动机缸体机加生产线 培训教程 日期：20070925
一、概述 ?发动机是汽车最主要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。而缸体又是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆机构和配气机构以及供油、润滑、冷却等系统联接成一个整体。 它的加工质量直接影响发动机的性能。 ?本教程主要介绍发动机缸体机加生产线的工艺方案思路及生产线建设。
二、缸体的结构特点和技术要求 ? 1.缸体的结构特点 ?由于缸体的功用决定了其形状复杂、壁薄、呈箱形。其上部有若干个 仅机械加工的穴座，供安装汽缸套用。其下部与曲轴箱体上部做成一体，所以空腔较多，但受力严重，所以它应有很高的刚性，同时也要减少铸件壁厚，从而减轻其重量，而汽缸体内部复杂的水道外尚有直径6-8mm的油道。 ? 2.缸体的技术要求： ?由于缸体是发动机的基础件，它的许多平面均作为其他零件的装配基 准，这些零件之间的相对位置基本上是由缸体来保证的。缸体上的很多螺栓孔、油孔、出沙孔、气孔以及各种安装孔都直接影响发动机的装配质量和使用性能，所以对缸体的技术要求相当严格。
? 3.缸体的材料： ?根据发动机的原理可以知道缸体的受力情况很复杂，需要有足够的强 度、刚度、耐磨性和抗振性，因此对缸体材料有较高的要求。 ?缸体的材料有普通铸铁、合金铸铁及铝合金等。我国发动机缸体采用 HT200、HT250灰铸铁、合金铸铁和铝合金。灰铸铁具有足够的韧性和良好的耐磨性，多用于不镶缸套的整体缸体。由于价格较低，切削性能较好，故应用较广。近年来随着发动机转速和功率的提高，为了提高缸体的耐磨性，国内、外都努力推行铸铁的合金化，即在原有的基础上增加了炭、硅、锰、铬、镍、铜等元素的比例，严格控制硫和磷的含量，其结果不仅提高了缸体的耐磨性和抗拉强度，而且改善了铸造性能。 ?用铝合金铸造缸体、不但重量轻、油耗少，而且导热性、抗磁性、抗 蚀性和机械加工性均比铸铁好。但由于铝缸体需镶铸铁缸套或在缸孔表面上加以涂层，原材料价格较贵等原因，因此其使用受到一定程度的限制。
IE管理-如何设计流水线 主题词现场管理·IE管理·设计流水线 7 技能描述 流水线就是将复杂的工作分解，利用各种机器设备进行快速稳定生产的一种装配形式，所以流水线设计的好坏直接决定着生产效率的高低。 1．明确流水线类型 （1）按流水线生产的对象的数目分为： ① 单一对象流水线（不变流水线）。只固定生产一种产品，品种单一，属大量生产类型。 ② 多对象流水线。是指生产两种或两种以上的产品，还可再分为： ? 可变流水线。是固定成批轮番地生产几种产品。 ? 混合流水线。在一定时间内同时生产几种产品，在变换品种时，基本上不需要调整设备和工艺装备。（2）按生产过程的连续程度分为： ① 连续流水线。指生产加工对象在流水线上的加工是连续不断进行的，没有等待停歇现象。它适用于大量生产，是一种理想的流水线形式。 ②间断流水线。由于流水线上各工序的加工时间不相等或不成正整数倍，生产能力不平衡，生产对象在各工序之间会出现停放等待及时间间断等现象。 （3）按产品运输方式可以分为： ① 无专用运输设备流水线。流水线操作人员直接用手利用普通的运输器具将制品传送给下道工序。 ②有专用运输设备流水线。采用专用运输设备在工序之间运送制品。 2．了解流水线生产的适用条件 （1）可将产品生产的各工序细分或合并，各道工序时间与节拍相等或成整数倍。 （2）企业厂房建筑和生产面积足够大，能安装流水生产线设备、工艺装置和运输传送装置。 （3）企业产品产量要达到一定数量，以保证流水生产线各工作地（设备）得到充分的利用。 （4）产品结构基本定型，并有良好的工艺性和互换性。 （5）产品品种稳定，而且是长期大量需要的产品。 （6）原材料、协作件必须是标准的、规格化的，并能按时供应。 3．设计流水线 （1）技术设计。技术设计包括制订工艺路线和工艺规程，设计专用设备，改装设备，设计专用工装夹具，设计运输传送装置等内容。 （2）组织设计 ① 节拍。节拍是流水线上生产前后两件相同产品的间隔时间，是设计流水线的基础，一般用r代表，其相关公式如下： 式中：r——流水线节拍（分/件）； Fe——计划期有效工作时间（分），计划期内有效时间（Fe）是指由制度工作时间减去设备修理停工时间和人员休息时间； N——计划期制品产量（件），计划期制品产量（N）包括计划出产量和预计不合格量； Fo——计划期制度工作时间（分）； a——时间有效利用系数。 ② 节奏。当计算节拍较小，产量体积也很小时，按批运送比较方便。那么，顺序出产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏。 一般用rm代表。 rm = nr
关于生产流水线电气控制系统的设计2600字 摘要：本文设计了基于PLC的生产流水线电气控制系统，这种集变频启动、PLC、现代控制理论于一体的新型流水线自动控制系统，通过程序设计实现智能控制，使生产流水线与主机的自动化水平相同，有利于自动化产业的发展。 关键词：生产流水线；PLC；电气控制系统 生产流水线主要是指在一定线路上连续输送货物的一种搬运机械，在产品加工、分拣及运输过程中起着重要的作用。目前，我国多数企业的生产流水线均采用PLC进行自动化控制，简化了接线过程，便利了设备维护，真正实现了少人值班甚至无人值班，提高了生产效率。为实现生产流水线的自动化控制，应实现更多复杂稳定的功能，如：各机构预定的各个程序应实现自动化，工件上下料、定位夹紧等均应自动化，基于此，PLC在工业生产中的优势越发凸显。 1生产流水线所需元件概述 落料光电传感器主要用来检测传输带上是否有物料，并将检测信号传输给PLC，PLC对信号进行判断，若传输带上存在物料，则PLC将信息传递给上位机，上位机利用网络对电气系统远程控制，流水线传输带启动。放料孔主要定位物料落料，使物料落在准确位置。金属料槽主要用来放置金属物料。塑料槽主要用来放置非金属物料。电感式传感器用来检测金属材料，检测距离约在3mm-5mm之间。电容式传感器主要用来检测非金属材料，检测距离约在5mm-10mm之间。三相异步电机为流水线不可缺少的部分，用来驱动传输带转动，元件开启或闭合受控于变频器。推料气缸元件开启后，能够自动将物料推入料槽，受控于双向电控气阀。要想实现电气控制系统的自动化，生产流水线应首先具备自动化功能。由流水线所需的各项设备作用可以看出，生产流水线完全具备无人工下的自动运转功能。 2生产流水线电气控制系统整体设计 2.1电气控制系统功能分析 PLC的有效应用能够实现电气控制系统的自动控制，在无人工干预下，生产流水线自动运行，可完成全部生产动作。注意：为实现流水线全过程的自动化，设计人员在PLC编程过程中，应将生产流水线的全部动作进行编程控制。为实现生产流水线的自动化、智能化控制，设计人员应首先对电气控制系统、流水线、PLC及其他机电装备的工作参数、状态参数等信息进行获取，传感器能够获取准确、有效地数据参数，因此，在电气控制系统设计中，传感器是必不可缺的元件。在传感器对生产流水线相关参数采集完毕后，应利用网络将数据传输至上位机，对此，上位机应具备数据管理功能，能够对收到的数据信息进行加工，进而通过人机交互合理表达数据信息，供工作人员获取信息。为实现电气控制系统的自动化控制，远程控制是不可缺少的部分。该项功能的主要表现如下：上位机利用网络发布控制指令，电气控制系统积极响应，生产流水线自动运行。远程控制功能的实现使电气控制系统真正达到了设计的初始目标：自动化、智能化、远程化。 2.2电气控制系统的结构分析 在生产流水线的电气控制系统中，上位机主要指代的是数据管理终端设备，如：PC机、工控机等。在电气控制系统运行中，上位机主要有两种功能：管理传感器采集并上传的数据、向控制系统发布指令。为实现上述功能，上位机应具备专用管理程序，如PLC，具备良好的人机交互性。为提高上位机人机交互性，通常借助组态软件开发人机交互程序，以此再现生
自动酸洗生产线 设 计 方
案
一．技术要素 1.酸洗区域规划：长X宽=36X11米 2.酸洗酸液:氢氟酸+硝酸 3.酸洗工艺：酸洗→电解式清洗→冲洗→钝化→冲洗（整个过程由自动天车控制实现自动化。） 4.年酸洗量：15万吨 5.年额定工作时间：7000小时 6.盘卷展单卷展开尺寸：Φ1300X1900mm 7.单卷质量：1T 8.酸洗要求：单槽2卷 9.单卷酸洗时间：15min 10.设备环保和安全要求： （1）酸洗线产生酸雾需通过酸雾吸抽装置吸收处理；（酸雾吸收塔采用现有装置） （2）酸洗槽配备溢流道，严格控制槽内液面高度，防止液体溢出； 11.废酸液及含酸废水处理要求： （3）废酸：实现在线过滤回收，设计量为2T/H （4）酸洗废水：设计量200m3∕D，含酸废水需经中和沉淀过滤处理后循环利用。 12.酸洗地面防腐处理要求： （5）酸洗设备区域，新酸区域，废水水池及相关地面需做四布五油环氧防腐处理，以达到有效的防酸防渗效果。
二．酸洗线设计规划 1.总体规划 为实现上述工艺，产能，环保，安全等设计要求，综合考虑场地等客观因素，现酸洗车间设计规划需包含如下九个部分： （1）酸洗槽线； （2）全自动投料系统（自动行车）； （3）酸液在线循环过滤系统； （4）废酸在线回收系统； （5）酸洗废水处理系统； （6）酸雾处理系统；（利用原有酸雾吸收塔）； （7）新酸储存及调配系统（利用原有酸罐）； （8）酸液分析检测系统； （9）酸洗区域基础、基础防腐处理及控制室。 2.酸洗线规划 综合考虑产能及场地因素，酸洗槽设计尺寸为:长X宽X深=5.0X1.5X2.0m(单槽放2卷钢卷) 年酸洗量/年工作时间=150000T/7000H=22T/H 单槽质量：2T 单卷酸洗时间：15min 可计算出：理论需要酸洗槽数量=22/2/4=3只，考虑设备酸洗时间的不稳定性、设备检修、钝化冲洗耗时等因素，规划酸洗线设备配置如下：
第一章引言 1.1课题提出背景 制造业历来是国民经济的重要组成部分为了提高制造业的技术水平，制造业在其发展历程中一直在进行着不同水平、不同类型的自动化。进人8十年代后，随着微电子技术和通信技术的吃速发展，制造业自动化进人到一个新的姗代一基于计算机的集成制造时代，并且正在向基于人工智能，人—机协调，人—自然协调的生态工厂时代迈进。促使制造业自动化发展的3个技术因素是:自动化单元技术:自动化的方法学或哲理;与制造业自动化有关的基础技术。 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 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。 特别在资金密集型企业中，自动化系统占设备总投资10%以下，起到“四两拨千金”的作用。 传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。 在工业自动化领域，传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。 近年来，随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天，对自动化最简单的理解也转变为：用广义的机器（包括计算机）来部分代替或完全取代或超越人的体力。
课程设计说明书 课程设计名称：工厂电气课程设计 课程设计题目：装配流水线模拟控制设计 学院名称： XXX 专业： XXX 班级： XXX 学号：XXX 姓名： XXX 评分：教师： XXX 2012 年 6 月 21 日 电气控制技术课程设计任务书 20 11 －20 12 学年第二学期第 19 周－ 19 周
摘要 本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛. 关键词 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控
目录 1 课题内容及要求.......................................... 1.1 设计目的.................................................... 1.2设计任务及要求 .............................................. 1.3 设计原理.................................................... 2 硬件设计................................................ 2.1 硬件组成.................................................... 2.2硬件电路图 .................................................. 2.2.1 接线过程.................................... 2.2.2接线图 ...................................... 2.2.3 I/O 分配表.................................. 3软件设计 ................................................ 3.1软件程序 .................................................... 3.1.2 PLC程序（STL语句）......................... 3.1.3 软件流程图.................................. 4 PLC控制系统介绍 ....................................... 4.1基本介绍 .................................................... 4.2 PLC的功能 .................................................. 4.3 PLC的特点 ................................................. 4.4 PLC控制系统的设计基本原则................................. 5参考文献 ................................................ 6 心得体会................................................ 1 课题内容及要求 1.1 设计目的 (1) 熟悉可编程序控制器的使用方法 (2) 练习用电脑输入，修改和调试程序的方法 (3) 练习辅助继电器和定时器的使用 (4) 利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程 1.2设计任务及要求
自动化生产线设计制造流程 由于自动化生产线包括各种各样的自动化专机和机器人，所以自动化生产线的设计制造过程比较复杂。下面以典型的自动化装配检测生产线为例，说明其设计制造流程。目前国内从事自动化装备行业的相关企业通常是按以下步骤进行的： 1. 总体方案设计 设计时要考虑既要实现产品的装配工艺，满足要求的生产节拍，同时还要考虑输送系统与各专机和机器人之间在结构与控制方面的衔接，通过工序与节拍优化，使生产线的结构最简单、效率最高，获得最佳的性价比。因此总体方案设计的质量至关重要，需要在对产品的装配工艺流程进行充分研究的基础上进行。 ①对产品的结构、使用功能及性能、装配工艺要求、工件的姿态方向、工 艺方法、工艺流程、要求的生产节拍、生产线布置场地要求等进行深人研究，必要时可能对产品的原工艺流程进行调整。 ②确定各工序的先后次序、工艺方法、各工位节拍时间、各工位占用空间 尺寸、输送线方式及主要尺寸、工件在物送线上的分隔与挡停、工件的换向与变位等。 2. 总体设计方案评审 组织专家对总体方案设计进行评审，发现总体方案设计中可能的缺陷或错误，避免造成更大的损失。 3. 详细设计 总体方案确定后就可以进行详细设计了。详细设计阶段包括机械结构设计和电气控制系统设计。 ①机械结构设计 详细设计阶段耗时最长、工作量最大的工作为机械结构设计，包括各专机结构设计和输送系统设计。设计图纸包括装配图、部件图、零件图、气动回路图、气动系统动作步骤图、标准件清单、外购件清单、机加工件清单等。 由于目前自动机械行业产业分工高度专业化，因此在机械结构设计方面，通常并不是全部的结构都自行设计制造，例如输送线经常采用整体外包的方式，委托专门生产输送线的企业设计制造，部分特殊的专用设备如机器人也直接向专业