基础工业工程课程设计报告.pdf
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1、基础工业工程课程设计基础工业工程课程设计模特排时法模特排时法一、一、取题背景取题背景 2 2台钻厂简介台钻厂简介2 2产品介绍产品介绍2 2产品零件来源产品零件来源2 2课题选择及课程设计目的课题选择及课程设计目的3 3课程设计内容及要求课程设计内容及要求 3 3二、二、应用的基本原理应用的基本原理 3 3模特法的基本原理模特法的基本原理3 3模特法的模特法的 2121 种基本动作种基本动作4 4三、现行方案三、现行方案5 5现行方案的生产现场布置分布图现行方案的生产现场布置分布图5 5运用运用 MODMOD 法对台钻的装配流程进行记录、分析法对台钻的装配流程进行记录、分析6 6四、四、问题分
2、析问题分析2020五、五、改进方案设计改进方案设计2121改善后现场布置图改善后现场布置图2222改善后的各工位动作因素表改善后的各工位动作因素表2323六、六、计算正常时间及标准时间计算正常时间及标准时间3636计算正常时间计算正常时间3636确定宽放率确定宽放率3636计算标准时间计算标准时间3636七、七、对比分析及改善评价对比分析及改善评价3737八、八、设计总结与心得体会设计总结与心得体会3838一、取题背景一、取题背景本次课程设计收集的数据和资料取自于福州台钻厂。(一)台钻厂简介(一)台钻厂简介福州台钻厂创建于 1958 年,是福建工程学院的校办工厂,其前身是国家机械电子工业部台式
3、钻床定点生产企业,国家渔业机械仪器行业定点企业,经过多年的发展以及福建工程学院雄厚的技术和科研支持,如今已成为具有上千万资产的小型企业,其出产的台钻床由于品质卓越、性能稳定连续多次被评为部优产品,增氧机获得了农业部“农业机械推广许可证书”。正因为福建工程学院科研与技术的支持和台钻厂自身坚持质量第一的宗旨,福州台钻厂获得了多项国家专利,并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。企业的主导产品销往全国各地,并远销欧美等地。多年来,台钻厂以经营为主体,同时又承担学校学生的认知实习、课程设计以及毕业设计等教学实习任务。(二)产品介绍(二)产
4、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 Z4112、4012、Z4116、Z4016、ZM406、Z4416、Z4416A、Z4020、Z4025、Z4032、S406、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、等水车式增氧机和叶轮式增氧机。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。(三)产品零件来源(三)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
5、套筒、主轴箱、底座、立柱(Z4112、Z4116 系列还包括中间工作台的制造)。2.外购件该企业外购零件主要有电机和轴承等标准件。3.外协件该企业选择固定的三家认证厂家购买外协件。(四)课题选择及课程设计目的(四)课题选择及课程设计目的本次的课程设计主要选择 Z4116 的总装过程进行模特排时法研究。此次的课程设计主要通过现场观摩收集数据和相关资料。现场观摩是进行工程训练的重要实践教学环节,是理论联系实际的现场学习,是进一步的理解、消化、掌握课堂上所学习的专业基础知识的重要步骤,是培养工业工程专业人才的主要手段。通过现场观摩及实验的训练,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、
6、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。此次进行模特排时法的研究是为了找出适合不同操作者劳动强度的操作方法,使操作者具有适当的劳动紧张程度,确保劳动者在完成工作任务的基础上,保持充沛的体力。(五)课程设计内容及要求(五)课程设计内容及要求通过对某一操作进行模特分析,熟悉模特法表示作业者的各种动作,正确区分作业者的同时动作、时限动作和被时限动作。1.合理安排进度,按照模特法的分析方法,踏实的展开课程设计活动。2.在课程设计过程中,根据选题的具体需求,在开发各环节中绘制相关的图表,最后要求提交详细的课程设计报告。
7、3.进行动作改进。二、应用的基本原理二、应用的基本原理本次的课程设计运用的是模特排时法,简称 MOD 法。(一)模特法的基本原理(一)模特法的基本原理模特法是预定动作标准法的一种,是作业测定的一种新的技术。运用模特排时法,无需经过现场测时,只要根据工作物蓝图、工作地布置图和操作方法,就能预先计算出完成一项工作所需的正常时间。模特法根据人体工程学和疲劳研究的救国证明,动作速度太快会造成人的能量消耗过多,易引起疲劳;动作速度太慢,能量消耗也会增加,也容易引起疲劳。速度与能量的关系是,当速度提高1%时,能量消耗也会随之增加约 1%;速度下降到某一临界点后再减速 1%时,能量消耗反而增加%,模特法把能
8、量消耗最低的速度作为基准,是操作者的劳动紧张程度适当,因而使劳动者保持充沛的体力。模特法把人的动作与时间融为一体,只要确定了人的动作,就可以知道动作所需的正常时间。(二)模特法的(二)模特法的 2121 种基本动作种基本动作模特法将所有人力操作的基本动作归纳为 21 种基本动作。模特法以正常人能量消耗最低、速度最快的手指一的次动作时间消耗值为基本时间单位,定为1MOD,相当于手指移动 2.5cm 的距离所使用的时间,平均使用时间为,即 1MOD=。模特法的 21 个基本动作的时间消耗值都是以此为基准进行试验、比较而确定出来的。21 种动作分为两大类:上肢基本动作 11 种、下肢和腰的基本动作
9、4 种、辅助动作 6 种。21 种基本动作简介:手指动作 M1手腕动作 M2移动 移动动作动作小臂动作 M3大臂动作 M4伸直的手臂 M5上肢21动作种基本动作下 肢足踏动作 F3身 体和 腰走步动作 W5及其部 动弯体动作(往)B17他 动作起身动作(往)S30往:往复动作作辅助 重量因素 L1动作 目视(独)E2终结动作防止动作多次反复的动作(M1/2,M1,M2,M3)碰、接触 G0接触动作、抓握动作简单地抓 G1复杂的抓(注)G3简单放置 P0较复杂的放置(注 1)P2组装(注 2)P5独:只有在其他动作停止的场合独立进行才能算一个动作注、注 1、注 2:需要注意的动作每一种动作的字母
10、表示动作符号,数字表示所需的 MOD 值校正(独)R2单纯的判断和反应(独)D3按下(独)A4旋转动作 C4四、现行方案四、现行方案(一)现行方案的生产现场布置分布图(一)现行方案的生产现场布置分布图螺钉和滚珠放置处底座暂存处箱体放置处导套工具放置处低座置箱体的装配立柱放置架手柄和下罩壳基础零件放置处支架放置处皮带轮工具放置处导线装开关上罩壳放置处安装电机弹簧盒放置处齿轮轴电机接线工具放置处弹簧和一些工具放置处电机暂放处主轴架(二)运用(二)运用 MODMOD 法对台钻的装配流程进行记录、分析法对台钻的装配流程进行记录、分析台钻总共有一条流水线,主要工作是用双手将个个部件组装成台钻的过程。该工
11、段主要作业为前 5 个工位,工作定员为 5 个人对装配工段进行分析时,分别以各个工位为研究对象,运用 MOD 法对操作人员的左、右手动作进行记录,绘制双手操作动作因素分析表,并进行MOD 分析,计算MOD 值。下面是对各工位进行的模特分析1.一工位动作因素分析。该工位是将 7 种元件装配到一起。其作业要点如下:(1)左手取底座放至工作台,方向以工作的方便性为准。(2)走到底座暂存处取再取一个底座放至工作台旁,用于下次的加工。(3)弯腰从左边处取抹布擦拭底座的立柱孔,然后放回抹布。(4)转身从后面的货架处取立柱,进行装配,定位的方向要保证其四孔和底座的孔对上。(5)转身取螺栓用于对立柱进行固定,
12、然后在取气枪用来锁紧螺栓。(6)弯腰取支架,装在立柱上。方向以标准的为准(7)从左边取一手柄,将手柄装在支架的手柄孔中,松开柄件后锁紧块不得有抱死立柱的现象。(8)从左边取一手轮,将手轮装上立柱,方向以标准的为准(9)从右边取一滚珠,将滚珠装进手轮孔中,让手轮可以立柱上自由滑落动作因素分析入下表:第一工位动作因素分析工作内容:工位序号:1定员:1操作者:1MOD 数:日期:左手动作动作叙述分析式次数时间MOD 分析式MOD值右手动作次数分析式动作叙述支架放置处立柱放置架工作地布置图工具放置处工作处螺钉滚珠和平衡吊底座暂存处从身体右侧取底座移至胸前的工作台处放下把挂钩从孔中取出走 4 步至底座处
13、弯腰取一底座M3G11M3G141M3G1从身体右侧取遥控器M3P51M3P581M3P0移至胸前M2P21M2P241H持住W541W54201M1P0A4使用按钮控制平衡吊B17M2G31B17M2G3221M1P0A4使用按钮控制平衡调返回到工作台处放底座与工作台旁手从挂钩处放开等待W541W54201M1P0A4使用按钮控制平衡调M3P51M3P581M1P0A4使用按钮控制平衡调M2P01M2P021M2P0放下按钮HD11/2B17M2G111/2B17M2G1走 2 步取抹布等待等待HDHD11M2P0(M2G0M2P0)522011M2P0拿抹布至底座处(M2G0M2P0)5擦
14、底座孔等待HD1M2P01/2B171M2P01/2B17把抹布放回原位转身取立柱带立柱回工作W5M3G3W5M3P011W5M3G3M2G3W5M3P016811W5M3G3W5M3P0转身取立柱带立柱回工作台前台前持住立柱顶端H11/2B17M3P5L1等待从右手中接过一个螺栓装配到立柱的螺栓孔握住导线W5M3P2(1/2B17)持住持住HH441M2P52M2P5M2P5W5M3P2M2P2(1/2B17)M4P5M1G1M1P0放下导线弯腰取支架将支架装在立柱上面旋转放下等待C41/2B1731M2P0B17M2G3M4P5111M3P2B17M2G3M2G3M4P5M2P5C4(1/
15、2B17)M2G3从右手拿手柄M2G31M2P2M2P3持住持住HH11M2P21/2B17M4P5411M2P21/2B17M4P5取立柱盖起身装立柱盖91M2P2给左手1231C4(1/2B17)M2G352716111M3P2B17M2G3M4P5放回气枪弯腰取支架将支架装在立柱上面旋转放下弯腰取手柄3612441W5M3P2(1/2B17)M4P5M1G1M1P0定位气枪使用气枪282M2P5HDM2G322W5(M2G1)2M2G3221022W5(M2G1)2M2P0转身取螺栓放开一个螺栓给左手装配到立柱的螺栓孔转身取气枪1/2B17M3P5L1定位立柱用手柄敲立柱盖持住持住持住M
16、15P01M15P051H持住HHH111(MIG0M1P0)714B17M2P5(M1G0M1P0)2244111(MIG0M1P0)7拆开锁紧块B17M2P5装配拆卸的一段(M1G0M1P0)2检查手柄端把手柄的手柄端插入孔中旋转手柄 8 次M3P51M3P581H锁紧块(M2G0M2P0)81(M2G0M2P0)8321H持住伸手取手轮判断手轮的方向装配手轮M4G3D311M4G3D37311M2G2D3伸手取手轮判断手轮的方向M3P51M3P5M2P5151M3P5装配手轮持住手轮H1M5G1M5P011M5G1M5P0伸手取钢球盒放于底座旁持住手轮持住手轮持住手轮持住手轮HHHH11
17、11M4G1M4G1M3P2M2P5495552471111M4G1M4G1M3P2M2P549伸手取螺丝刀抓一把钢球把钢球放在立柱上将钢球装入手轮孔中持住手轮从右手中拿过钢球盒HM2G111M4G1M2G15311M4G1M2P0伸手拿起钢球盒交钢球盒给左手持住盒子H1M1G0M1P021M1G0M1P0旋一下手轮持住盒子H1M2G0M2P261M2G0M2P2把剩下的钢球放回盒子中持住盒子H1C441C4旋转一下手轮让其自动下滑把钢球盒给右手等待等待合计M1P21M1P231M2G1从左手接过钢球盒HDHD27311M5P2M2P28277411660M5P2M2P2把钢球盒放回原位把螺丝
18、刀放进盒子2第二工位是在第一工位加工完以后,另一个工人过来在第一工位加工的基础上对其进一步的组装,第一工位装配的手轮要降到一个合适的高度,方便第二工位的加工。其工作的要点说明如下:(1)从身后的箱体暂存处取一个箱体装上立柱,并使其于手轮配合完好。(2)从左边取一螺钉使手轮和箱体固定在一起,并从右边取气枪进行锁紧螺钉(3)从右边取一手柄装在箱体上,手柄的锁紧块不能有抱死立柱的现象。(4)走带下罩壳件放置处取一个装在箱体上。(5)从右边的盒子中取一个导套,到左边的螺钉处装上三个螺钉后回到工作台处装上箱体上,要保证其装配紧密。(6)到皮带轮放置处取一个皮带轮,装上,后从右边取锤子会榔头敲紧皮带轮。(
19、7)走到右边取夹具、花键套和挡圈。先用夹具将花键套装上皮带轮,后再装上挡圈。动作因素表分析如下表:第二工位动作因素分析工作内容:工位序号:1工作地布置图螺钉滚珠和平衡吊工作处导套工具放置处箱体放置处手柄和下罩壳皮带轮定员:1操作者:1MOD 数:日期:左手动作动作叙述分析式次数走两步去箱体W52B17M2G1回来将箱体从立柱顶装入持住手轮H1W52M4P511W52B17M2G1W52M4P5C44161C44191W52M4P5回来将箱体从立柱顶装入将箱体缓慢旋转的放下等待持住持住HDHH111M5G3M5P2M3G3M3P0持住持住手轮持住手轮HM2G1M2G1333M1G1D3M1P5M
20、2P5151821333M1G1D3M1P5M2P5879111M5G3M5P2M3G3M3P0伸手取螺钉将螺钉放入左手中伸手取气枪带至胸前从左手取一个螺钉放进螺钉孔将气枪头对准螺钉头持住H3M1G0M1P0放回剩下的螺钉M3P51M3P2M2P5121M3P2放回气枪63M1G0M1P0锁紧螺钉时间MOD 分析式MOD值30右手动作次数1W52B17M2G1走两步去箱体分析式动作叙述等待拆开锁紧块HD(M1G0M1P0)511M4G1(M1G0M1P0)551011M4G1H取手柄持住锁紧块与箱体孔装配拆下锁紧块M2P5A41M2P5A4111H持住箱体,使其不动M2G0M2P01M2G0M
21、2P041H持住手柄换一边再装上用手持住左边的锁紧块固定住左边的锁紧块将 箱 体 转 过180等待M2P5H11M2P5M2P57711HM2P5持住手柄将手柄插入箱体H1C44161C44旋紧手柄M2G0M2P01M2G0M2P041H等待HD1W53M4G3221W53M4G3走三步取下罩壳部件等待HD1W52M5P2171W52M5P2走两步回来将下罩壳装在箱体上等待走至螺钉处HDW5211W5M2G1W5281011W5M2G1M2P0M2G0M2P0转身取导套将导套交给左手并拉开持住导套H3M2G3M2P5363M2G3M2P5伸手取螺钉装入螺钉孔中走一步装入箱体中W5M3P5A41
22、W5M3P5M2P5A4241W5M3P5A4走一步装入箱体中转动手轮降低箱体走四步取皮带轮回来装上皮带轮转身取榔头将榔头定位在皮带轮上持住持住C421C4281H持住箱体W54M2G11W54M2G1231W54M2G1走四步取皮带轮W54M2P5A4W5M3G1W5M3P21W54M2P5M2P5A4381W54M2P5A4回来装上皮带轮11W5M3G1W5M3P291011W5M3G1H转身向右边取锤子持住HH11M26P0W5M4P012911M26P0W5M4P0敲打榔头放下锤子与工作台左边放下榔头在工作台右边走五步取花键套和挡圈持住M3P01M3P031HD等待W51W55M2G3
23、M2G3351W55M2G1走五步取夹具5M2G3M2G3H1W55M2G0M2P5341W55M2G0M2P5回来装上键套装上挡圈M2G0M2P0A41M2G0M2P0A481M2G0M2P0A4装上挡圈等待HD1W55M2P2291W55M2P2放回夹具等待持住导套固定HDH13M3G1M4P542713M3G1M4P5伸手抓取气枪气枪头对准导套的螺钉持住导套头合计H2653M4G0M4P0615243533M4G0M4P0锁紧螺钉3第三工位动作因素分析。该工位主要是在前两道工序的基础上,在主轴箱装上起动开关导线部件。起动开关导线部件主要包括开关和两条护套软线,短的为软线 1,长的为软线
24、2.。作业要点如下:(1)双手作业:右手取起动开关导线部件,左手握住软线 1,将它穿过下罩壳部件的孔 1,再将软件 2 穿过孔 2,装好开关,再用管夹和螺丝将软件固定住。(2)检查各个部件和螺丝的安装情况。动作因素分析如下表所示:第三工位动作因素分析作业内容:工序序号定员操作者MOD 数日期左手动作次动作叙述伸手握住手轮旋转手轮MOD总分析式工作工作处地布置图时间次数分析式动作叙述伸手握住导杆旋转导杆转身弯腰拿起动开关导线部件持住起动开关导线R2M3P0M3G11112R23M3P04M3G11H1M3P01H部件移向左手持住导线开关工具放置处右手动作分析示数值M3G1C4164M3G124C
25、41M3G16C4W5B17等待调整主轴箱角度和方向伸至右手握住护套软线 1BD125W5B17M2G11M2G1持住软线 1将护套软线1穿过主轴箱正对面的孔继续将软线1穿过主轴箱上表面的孔 1持住软线 1伸手握住软线上端部分上拉软线伸手握住软线 2H(M3P5)3(M3P5)3H12R21R2调整线头124(M3P5)31BD等待1124(M3P5)37M3G1M3P01BD等待1M3G1M3P0拔出软线 1M3G0M3P2M3G11113M3G05M3P24M3G11H1R21M3G1(M3P0)持住软线下端部分调整软线伸手握取软线 2持住持住将护套软线2穿过主轴箱正对面的孔继续将护套软线
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