畢業論文僅供參考PAGEPAGE1用心用情服務社會精品合同，僅供參考，需要可下載使用！手電筒產品課程設計報告書院(部)_____________________________________專業_____________________________________學生姓名_____________________________________學生學號_____________________________________指導教師_____________________________________課程名稱_____________________________________課程代碼_____________________________________課程學分_____________________________________起始日期_____________________________________目錄TOC\o"1-3"\h\u前言 3一、產品工藝改進 3（一）工序程序圖 3（二）時間測定（MOD） 4（三）機器設備的選用 8（四）人機程序圖 10二、現場布置 12（一）工作臺的設計 12（二）工位的設計 15（三）作業單元布置 16三、廠區物流設計 20（一）物流路徑 20（二）補貨搬運 21（三）原材料搬運 21（四）原材料和成品區的儲存設備 21（五）輔助設備 22四、可行性分析 22（一）技術可行性 22（二）市場需求可行性 23手電筒產品課程設計報告書前言手電筒工廠設計題目提供我們指定的某品牌手電筒90731A、90732A兩種型號的手電筒和廠房的相關要求（如只使用一幢樓房中的一層廠房，一層有四個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。）等來設計手電筒可以達到的最高產能的制造工廠。這就要求我們綜合運用工業工程相關知識（如基礎工業工程中的時間測定，ESIA原則，人機程序圖來對它的生產過程，裝配過程，包裝過程分析從而進行產品工藝改進，運用設施規劃相關知識進行現場布置,運用物流工程中的相關知識對物流路徑進行規劃及物料搬運工具的選擇來對廠區進行物流設計，最后運用西門子軟件對我們的手電筒工廠設計方案進行仿真模擬，分析是否具有現實的可能性以及財務和經濟上的可行。產品工藝改進（一）工序程序圖根據題目中給定的當前裝配過程如表1畫出當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.安裝有機玻璃片3.放置到暫存區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8.安裝1個小密封圈到中筒9.安裝第2個小密封圈10.放置到暫存區11.安裝導電柱到錐形彈簧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節電池16.安裝后蓋17.檢查開關與燈泡功能18.拆解電池并裝回后蓋19.安裝吊繩20.檢查產品外觀無劃痕21.安裝到塑料殼22.安裝彩印卡23.用訂書機訂合彩印卡與塑料殼24．完成品放置到完成品容器表1當前裝配過程表圖1當前工序程序圖（二）時間測定（MOD）手電筒裝配過程中的一系列動作是工業生產手工作業中常見的動作，并且我們在動作分析前已經對整個生產過程進行作業程序分析和操作分析。因此，在實際工作中可用模特排時法對人的動作進行分析。同時注意在應用模特排時法對作業進行分析時，定要同時用動作經濟原則。表2MOD測時表用實測歸零法測算如下所示：表3歸零測時表根據兩種時間測定的數據，進行對比分析。工藝過程MOD表法實測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測時對比表根據數據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，安裝彩印卡現我們對產品工藝進行改進，可以用以下兩種方法進行改進（1）5W1H提問法燈頭到中筒環節能不能更加簡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便的工序能不能通過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）：指對組織內現有流程中的非必要的非增值活動予以清除，如過量產出、活動間的等待、不必要的運輸、反復加工、過量庫存、缺陷與失誤、重復活動、反復檢驗等等；2）簡化（Simplify）：指在盡可能清除了非必要的非增值環節之后，對剩下的活動仍需進一步簡化，一般可考慮從記錄、程序、溝通、物流等方面進行簡化；3）整合（Integrate）：指對分解的流程進行整合，以使流程順暢、連貫、更好地滿足顧客需求。4）自動化（Automate）：指在清除、簡化、整合的基礎上，作業流程的自動化。消除取消吊繩安裝環節可以將吊繩直接和塑料外殼合在一起生產，取消了吊繩安裝環節，或者將吊繩放在塑料殼中，由顧客自行安裝。簡化將拆解電池并裝回后蓋工序進行簡化，將多余重復的動作進行簡化消除。整合安裝塑料殼，安裝彩印卡環節比較相似相近，可以整合成為同一工序。自動化當前手電筒安裝工序大多為手工操作，可以引用自動化設備進行程序性安裝。表5ESIA分析表由上面的相關分析，我們可以得到的改進后的裝配流程圖和程序圖如下所示：表6裝配流程及工序時間確定表圖2改進后工序流程圖（三）機器設備的選用我們先后進行資料查詢，專家研討，實踐分析確定了機器設備的價格技術及需要的數量。根據需加工零件找出可加工相應手電筒檢測與裝蓋一體機：我們找出4臺不同的手電筒檢測與裝蓋一體機，其相應的加工能力以及價位匯總如下：序號價格（萬元）性能加工速率加工能力11.9950較弱較慢324.0459一般一般4314.6853強快5423.0300很強很快6表7價位匯總表參考數據：在數控機床的尋找中，我們發現一家專業加工手電筒中筒的廠家，其工廠實拍圖如下：其中，彈簧需要設備進行加工，如下圖所示：彈簧的生產效率相較于手電筒外殼的加工是極其高的，所以僅需一臺該設備，或全部外購。設備需求列表：設備名稱數量用途價格總價手電筒檢測與裝蓋一體機2彈簧加工機1加工兩種彈簧9000（約）9000合計（約）表8設備需求表（四）人機程序圖由于單單依靠人來進行手電筒的裝配效率太低，往往有大量的時間被浪費。所以在現代企業中大量采用自動化程度比較高的設備，在生產過程中我們引入了手電筒檢測與裝蓋一體機及彈簧加工機。在人機作業的工作周期中，操作者和機器總有一部分空閑時間，

因此，為了使若干空閑或無效時間得以減少，提高效率，我們利用人機程序圖來記錄和表示人的各項操作時間和機器的運轉時間，從而可看出人和機器的工作在時間上是否協調，人和機器是否有不必要的閑置時間，這些閑置時間能否加以利用。表號日期改進前（s）改進后（s）節省（s）操作者裝配工人周期38.519.818.7產品名稱手電筒人操作時間16.119.8產品編號閑置時間22.4022.4工序名稱手電筒裝配機001運轉時間816工序編號閑置時間30.53.826.7設備名稱彈簧加工機、自動旋蓋機、手電筒檢測與裝蓋一體機機002運轉時間7.915.8閑置時間30.64.026.6機003運轉時間8.517閑置時間30.02.827.2利用率人42%100%58%機00121%81%60%機00221%80%59%設備編號001、002、003機00322%85%64%表9人機程序表在引入了自動化設備之后，人與機器和合作會出現人與機器配合不夠默契的問題，所以進行人機作業分析。通過分析表格得知，人機分布不平衡，機器利用率底的問題。通過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%，機器的利用率提升到80%以上。如下圖所示:圖3人機利用率圖現場布置（一）工作臺的設計水平工作臺是最常見的作業方式通常用于作業員處于坐姿和坐立姿，客許在手臂體展范圍內作業時，這個伸展范圍主要參考兩種區城，即正常區城與最大區域。正常區域指上牌在體則自然下垂。前臂揮掃時，手部經易可及的范圍。根據人因工程學進行作業空間設計，作業空間設計從大的范圍來講是指按照作業者的操作范圍，視覺范圍以及作業姿勢等一系列生理心理因素，對作業，對象，機器設備工具進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域，提高系統總體可靠性和經濟性。近身作業空間設計近身作業空間設計應考慮的因素有作業特點，人體尺寸，作業姿勢，個體因素，維修活動。人體尺寸：由于手電筒組裝屬于簡單精細的作業，所以我們采用女生的人體尺寸為應用。作業姿勢：坐姿，因為手電筒組裝需要桌面作業，考慮到作業者的舒適性，所以我們采用坐姿作業。所以我們取女性坐姿人體尺寸如下表：測量項目百分位數女（18-55）單位mm1510509599坐高789809819855901920坐姿脊椎點高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95百分位數為測量依據，對作業者進行近身作業空間設計。維修活動：在許多人機系統中，需要定期檢修或更換機器部件，所以在工位設計和機器布置時，應為維修機器的各種部件留出維修所必需的活動空間。作業空間設計包括：工作面高度和寬度，作業范圍，容膝容腳空間，椅面高度及活動余隙。工作面高度和寬度：1.高度：從人體力學的角度來看，作業者小臂接近水平或稍微下輕放在作業臺面上而上臂處于自然懸垂狀態，是最適宜的作業操作姿勢。對于裝配或書寫這樣的精細作業，作業臺面高度要高于正常位置50～100mm時眼睛接近操作對象便于觀察。90百分位的坐姿肘高為284mm，小腿加足高為405mm，所以工作臺高度為284+405+100湊整為800mm。2.寬度：工作臺面寬度是作業功能要求而定，一般單供靠肘之用，最小寬度為100mm，最佳寬度為200mm。有材料可知標準為：297*198*145.5mm，從近身作業考慮桌面寬度為420mm,所以作業者桌面寬度為720mm。長度：容器外形尺寸297*198*145.5mm，考慮每個工位有兩個零件和每個零件有一個備用儲存器，所以作業臺長度為305*4=1200mm作業范圍：作業范圍是作業者以立姿或坐姿進行作業時，手和腳在水平面和垂直面內所接觸的最大軌跡范圍。我們考慮在每個工位上放置四個物料盤，工人的作業范圍包括物料的拿取和組裝。容膝容腳空間：在坐姿工作臺的設計過程中，還要考慮作業者在作業時腿腳都能有方便的姿勢，因此在工作臺下部就要有足夠的空間，這種在工作臺下部容納腿腳的區域稱為容膝空間和容腳空間。椅面高度及活動余隙：坐姿離不開座椅，因此設計坐姿作業空間要考慮座椅所需的空間及其人體活動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400mm，臀膝距570mm，所以凳寬為300mm。結合人因工程所學作業姿勢與作業空間設計相關知識點設計出的工作臺如下所示：圖4工作臺示意圖（二）工位的設計工位布局主要設計構想: 根據工時測定數據的計算可以將90732A的裝配工藝劃分為5步進行裝配作業。采取人工手動裝配的作業方式。采用U型生產線，使生產流程的出口和入口盡可能靠近，并按順時針布置以方便作業員在生產線內移動安裝時使用右手做各項活動。操作員位于U形線內部，以減少員工的移動距離，外部空間為物料配送員進行配送工作。由于零件不大且不需要員工經常活動，因此為員工配備圓形可調節帶滑輪的轉椅，坐立操作。結合工作臺的大小以及物料箱的大小，我們確定了各個工位的所需的配件以及所需的物料箱數，綜合考慮操作工人以及物料配送情況，繪制出了每個工位的工位圖，工位圖中每個工位上物料擺放的方向以及數量如下圖所示：圖5工位設計圖（三）作業單元布置作業單位對物流強度等級應以承擔物流量的比例或者物流路線的比例大小.為標準，一般分為超強、特強、較大、-般、可忽略搬運五種物流路線，以字母A、E、I、O、U表示，物流強度等級比例劃分參照表。表11物流強度等級比例劃分參照表物流強度等級符號物流路線比例(%)承擔的物流量比例(%)超強A1040特高E2030較大I3020一般O4010可忽略搬運U分析各作業單位的物流量和物流強度等級比例劃分表，并劃分物流強度等級，繪制物流強度分析表如下所示：表12物流強度分析表UUUU在SLP中，產品P、產量Q、工藝過程R、輔助服務部門S以及時間T是影響工廠布置的基本要素。在評價作業單位非物流相互關系時，首先制定出一套“基準相互關系”，作業單位之間的相互關系通過“基準相互關系”來確定。設施的布局不能光依賴于物流分析，還需要考慮人員的生產行政辦公等非物流因素的影響。因此畫出的非物流相關圖如下所示：表13非物流強度分析表根據物流相互關系表結合物流相互關系表以及非物流相互關系表合并成綜合相互關系表。綜合相互關系表如下所示：表14綜合相互關系表在BLP中，主要由綜合相互關系表和綜合接近程度分值兩個權重形成車間設施的平面方案。為了讓圖像更直觀，一般用連線數量表示各個作業單元的相互關系，其中用實線表示各作業單位相對位置應該彼此接近，且關系越近則表示的實線越多。平面布置圖如下所示：圖6平面布置圖該廠房的基本特點是總體面積較大，衛生間和樓梯間位置已經確定。為了盡可能提高手電簡生產的產能:應將主要區域用于手電筒的組裝生產使用，倉庫應盡可能靠近廠房大門。為了便于管理，應將員工通道大門和物流通道大門區分開。繪制的廠房整體布局圖如下所示;圖7整體布局圖（四）產能計算由給定的工作條件:每日工作時間為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10分鐘。計算可得每日的有效工作時間：510-45-15-15-10=425min年工作日250天，單班生產。大小手電筒的產能比為5：1，則大手電筒每天生產350min，小手電筒每天生產70min。大手電筒單條產線日產能350min*60/30.86s/件=680件，年產能為：680*250天=170000件。小手電筒單條產線日產能為70min*60/30.86s/件=136件。年產能為：136*250天=34000件生產時間/min單條產線日產能/件單條產線年產能/件大手電筒350680170000小手電筒7013634000通過工時數據的測算，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所需總時間為131.40秒/件，當前單條裝配線產能為19406件/天。一個人完成90731A型手電筒的全部裝配作業所需總時間為72.51秒/件，當前單條裝配線產能為35167件/天.廠區物流設計（一）物流路徑工廠設計的4條物流主路徑：第1條主路徑由原材料倉庫至燈頭裝配區，給出的是外部外購零部件。第2條主路徑由零件加工區將加工好的中筒運至燈頭裝配區與外購零部件進行裝配。在第3條主路徑由燈頭裝配區運送至大手電筒總裝區用的是已裝配好的手電筒。第4條路徑由大手電筒總裝區將包裝好的手電筒運至成品區進行存儲。（二）補貨搬運AGV小車在機加工車間存在補貨需求時，由AGVAGV小車（三）原材料搬運前移式叉車起重量較小，往往采用電動機進