生产与运作管理课程设计

第一部分 课程设计说明书设计题目一：成批生产期量标准设计与生产作业计划的编制一、计算大型零件组及其三种零件的加工周期（一）计算大型零件组的零件01-1的加工周期1、计算各工序时间Ti根据公式Ti=nt单件dsk+t准备d (见课本P237公式12-8)其中n=80 d=16(小时) s=1 k=1所以 T1=8011+=4.21(天) T2=8011+=2.96(天) T3=8011+=2.53(天) T4=8011+=1.29(天) T5=4.00（天） T6=8011+=3.36(天)T7=8011+=0.86(天)2、计算基本工序时间T基根据公式T基=i=1mTi (见课本P238公式12-10)其中=0.85 m = 7所以 T基=0.854.21+2.96+2.53+1.29+4.00+3.36+0.86=16.33（天）3、计算工序间断时间T间根据公式T间=i=1m-1T间i=（m-1）T间 (见课本P238公式12-11)其中m = 7 T间=0.4（天）所以 T间=i=1m-1T间i=m-1T间=60.4=2.4（天）4、计算自然过程时间T自已知T自=0（天）5、计算零件的加工周期T加根据公式T加=i=1mTi+T间+T自 (见课本P238公式12-12)所以 T加=16.33+2.40+0=18.73（天）将有效工作天数转换成日历天数则T加=18.73+18.736=22（天）（二）计算大型零件组的零件01-2的加工周期1、计算各工序时间Ti根据公式Ti=nt单件dsk+t准备d (见课本P237公式12-8)其中n=40 d=16(小时) s=1 k=1所以 T1=4011+=0.86(天) T2=4011+=1.07(天) T3=4011+=0.86(天) T4=4011+=0.85(天) T5=4011+=0.46(天)2、计算基本工序时间T基根据公式T基=i=1mTi (见课本P238公式12-10)其中=0.85 m = 5所以 T基=0.850.86+1.07+0.86+0.85+0.46=3.49（天）3、计算工序间断时间T间根据公式T间=i=1m-1T间i=（m-1）T间 (见课本P238公式12-11)其中m = 5 T间=0.4（天）所以 T间=i=1m-1T间i=m-1T间=40.4=1.6（天）4、计算自然过程时间T自已知T自=0（天）5、计算零件的加工周期T加根据公式T加=i=1mTi+T间+T自 (见课本P238公式12-12)所以 T加=3.49+1.60+0=5.09（天）将有效工作天数转换成日历天数则T加=5.09+5.096=5（天）（三）计算大型零件组的零件01-3的加工周期1、计算各工序时间Ti根据公式Ti=nt单件dsk+t准备d (见课本P237公式12-8)其中n=40 d=16(小时) s=1 k=1所以 T1=4011+=1.07(天) T2=4011+=0.86(天) T3=4011+=0.53(天) T4=4011+=0.65(天)2、计算基本工序时间T基根据公式T基=i=1mTi (见课本P238公式12-10)其中=0.85 m = 4所以 T基=0.851.07+0.86+0.53+0.65=2.64（天）3、计算工序间断时间T间根据公式T间=i=1m-1T间i=（m-1）T间 (见课本P238公式12-11)其中m = 4 T间=0.4（天）所以 T间=i=1m-1T间i=m-1T间=30.4=1.2（天）4、计算自然过程时间T自已知T自=0（天）5、计算零件的加工周期T加根据公式T加=i=1mTi+T间+T自 (见课本P238公式12-12)所以 T加=2.64+1.20+0=3.84（天）将有效工作天数转换成日历天数则T加=3.84+3.846=4（天）（四）计算零件组的生产周期T组经过上面计算可知组内周期最长的零件为零件01-1，T最长=22（天），又已知大型零件组的成套期为6天，即T成套=6（天）根据公式T组=T最长+T成套 (见课本P238公式12-12)所以T组=T最长+T成套=22+6=28（天）综上：编制“大型零件加工周期表”，见第二部分设计成果29页批表1。二、计算大型零件组在机械加工车间的生产周期（一）计算大型零件组在机械加工车间的生产周期有上面的计算可知T加=T组=28（天）（二）计算各车间的生产提前期根据公式D投=D出+T (见课本P241公式12-16) D前出=D后投+R前-R后+T保 (见课本P241公式12-16)设D装出=0 则D装投=T装=13（天） 又已知T保=5（天）1、计算大型零件组机加、毛坯车间的出产、投入提前期 D加出=D装投+R加-R装+T保=13+8-8+5=18（天） D加投=D加出+T加=18+28=46（天） D坯出=D加投+R坯-R加+T保=46+8-8+5=51（天） D坯投=D坯出+T坯=51+16=67（天）2、计算中型零件组机加、毛坯车间的出产、投入提前期 D加出=D装投+R加-R装+T保=13+24-8+5=34（天） D加投=D加出+T加=34+20=54（天） D坯出=D加投+R坯-R加+T保=54+24-24+5=59（天） D坯投=D坯出+T坯=59+12=71（天）3、计算小型零件组机加、毛坯车间的出产、投入提前期 D加出=D装投+R加-R装+T保=13+48-8+5=58（天） D加投=D加出+T加=58+18=76（天） D坯出=D加投+R坯-R加+T保=76+48-48+5=81（天） D坯投=D坯出+T坯=81+10=91（天）现编制“生产期量标准表”，结果见第二部分设计成果30页批表2。（三）画出C618K2产品及大型零件组的生产提前期、生产间隔期、保险期及生产周期关系示意图编制“产品及零件组在各车间的期量标准时间关系图表”， 结果见第二部分设计成果31页批图1。三、编制“2014年1-6月份C618K2各月各车间投入、出产生产作业计划”（一）计算2014年1月初各车间投、出产累计数大型零件组2014年1月初各车间投、出产累计数 车间在制品产品装配机械加工毛坯制造在制品实有数(台份)仓库内（出产）车间内（投入）仓库内（出产）车间内（投入）仓库内（出产）车间内（投入）04040404040累计数04080120160200中型零件组2014年1月初各车间投、出产累计数 车间在制品产品装配机械加工毛坯制造在制品实有数(台份)仓库内（出产）车间内（投入）仓库内（出产）车间内（投入）仓库内（出产）车间内（投入）0408012080120累计数040120240320440小型零件组2014年1月初各车间投、出产累计数 车间在制品产品装配机械加工毛坯制造在制品实有数(台份)仓库内（出产）车间内（投入）仓库内（出产）车间内（投入）仓库内（出产）车间内（投入）04024002400累计数040280280520520（二）计算2014年1-6月份分月各车间投入、出产累计数及生产任务根据公式L出=L装出+D出q (见课本P265公式13-3) L投=L装出+D投q (见课本P265公式13-4) Q出=L出+L出初 (见课本P265公式13-5) Q投=L投+L投初 (见课本P265公式13-6)1月份车间投入出产累计数及月份任务计算表产品及零件名称生产车间1月末投入出产累计数计算计划期初累计数当月任务调整后的月任务Q及累计数L（Q/L）=-C618K2产品装配出产投入120120+135=185040120145120/120120/160大型零件组加工出产投入120+185=210120+465=35080120130230120/200120/240毛坯出产投入120+515=375120+675=455160200215255120/280120/320中型零件组加工出产投入120+345=290120+545=390120240170150120/240120/360毛坯出产投入120+595=415120+715=4753204409535120/440120/560小型零件组加工出产投入120+585=410120+765=500280280130220240/520240/520毛坯出产投入120+815=525120+915=575520520555240/760240/7602月份车间投入出产累计数及月份任务计算表产品及零件名称生产车间2月末投入出产累计数计算月期初累计数当月任务调整后的月任务Q及累计数L（Q/L）=-C618K2产品装配出产投入240240+135=305120160120145120/240120/280大型零件组加工出产投入240+185=330240+465=470200240130230120/320120/360毛坯出产投入240+515=495240+765=575280320215255120/400120/440中型零件组加工出产投入240+345=410240+545=510240360170150120/360120/480毛坯出产投入240+595=535240+715=5954405609535120/560120/6803月份车间投入出产累计数及月份任务计算表产品及零件名称生产车间3月末投入出产累计数计算计划期初累计数当月任务调整后的月任务Q及累计数L（Q/L）=-C618K2产品装配出产投入360360+135=425240280120145120/360120/400大型零件组加工出产投入360+185=450360+465=590320360130230120/440120/480毛坯出产投入360+515=615360+675=695400440215255120/520120/560中型零件组加工出产投入360+345=530360+545=630360480170150120/480120/600毛坯出产投入360+595=655360+715=7155606809535120/680120/800小型零件组加工出产投入360+585=650360+765=740520520130220240/760240/760毛坯出产投入360+815=765360+915=815760760555240/1000240/10004月份车间投入出产累计数及月份任务计算表产品及零件名称生产车间4月末投入出产累计数计算月期初累计数当月任务调整后的月任务Q及累计数L（Q/L）=-C618K2产品装配出产投入480480+135=545360400120145120/480120/520大型零件组加工出产投入480+185=570480+465=710440480130230120/560120/600毛坯出产投入480+515=735480+675=815520560215255120/640120/680中型零件组加工出产投入480+345=650480+545=750480600170150120/600120/720毛坯出产投入480+595=775480+715=8356808009535120/800120/9205月份车间投入出产累计数及月份任务计算表产品及零件名称生产车间5月末投入出产累计数计算计划期初累计数当月任务调整后的月任务Q及累计数L（Q/L）=-C618K2产品装配出产投入600600+135=665480520120145120/600120/640大型零件组加工出产投入600+185=690600+465=830560600130230120/680120/720毛坯出产投入600+515=855600+675=935640680215255120/760120/800中型零件组加工出产投入600+345=770600+545=870600720170150120/720120/840毛坯出产投入600+595=895600+715=9558009209535120/920120/1040小型零件组加工出产投入600+585=890600+765=980760760130220240/1000240/1000毛坯出产投入600+815=1005600+915=105510001000555240/1240240/12406月份车间投入出产累计数及月份任务计算表产品及零件名称生产车间6月末投入出产累计数计算月期初累计数当月任务调整后的月任务Q及累计数L（Q/L）=-C618K2产品装配出产投入720720+135=785600640120145120/720120/760大型零件组加工出产投入720+185=810720+466=950680720130230120/800120/840毛坯出产投入720+515=975720+765=1055760800215255120/880120/920中型零件组加工出产投入720+345=890720+545=990720840170150120/840120/960毛坯出产投入720+595=1015720+715=107592010409535120/1040120/1160（三）编制“2014年1-6月份分月各车间投入、出产生产计划表”，见第二部分设计成果32页批3。设计题目二：单一对象机械加工间断流水线组织设计一、计算流水线平均节拍根据公式r=FQ (见课本P44公式3-1)其中F=F制K 两班工作制的条件下K=0.95所以r=FQ=280.9560320=2.853（分/件）二、计算并确定各工序设备需要量及工作地号根据公式S计i=tir (见课本P46公式3-4)工序时间设备需要量（工作地个数）工作地号t1=3.84S计1=3.843=1.28201,02t2=4.32S计2=4.323=1.44203,04t3=8.64S计3=8.643=2.88305,06,07t4=2.88S计4=2.883=0.96108t5=4.80S计5=4.803=1.60209,10t6=5.76S计6=5.763=1.92211,12三、确定看管期内各工序产量根据公式Q看=T看r (见课本P248公式12-30)其中T看=2小时 r=3（分/件）所以Q看=T看r=2603=40（件）四、计算工作地在看管期内的工作延续时间根据公式Tg=Qgt序 (见课本P248公式12-31)（一）对于只有一个动作地的工序根据公式Qg=Q看 Tg=Q看t序 (见课本P249公式12-32)所以Tg4=Q看t序=402.88=115.2116（分）（二）对于有多个工作地的工序，采用集中分配的方法1、将T看 时间内的产量集中分配给（S序-1）个工作地，使这些工作地在看管期内的产量和工作延续时间为：Qg=T看t序 Tg=T看 （即在看管期内满负荷）(见课本P250公式12-35)2、剩余的产量由其中一个工作地来完成，该工作地在看管期内的产量和工作延续时间为：Qg=Q看-T看t序（S序-1） (见课本P250公式12-36) Tg=Q看t序-（S序-1）T看 (见课本P250公式12-37)（1）第1道工序01号工作地满负荷，其看管期内产量为：Q01=T看t序=2603.84=32（件）02号工作地的产量和工作延续时间为：Q02=40-32=8（件） T02=403.84-120=34（分）（2）第2道工序04号工作地满负荷，其看管期内产量为：Q04=2604.32=28（件）03号工作地的产量和工作延续时间为：Q03=40-28=12（件） T03=404.32-120=53（分）（3）第3道工序05、06号工作地满负荷，其看管期内产量为：Q05=Q06=2608.64=14（件）07号工作地的产量和工作延续时间为：Q07=40-142=12（件） T07=408.64-2120=106（分）（4）第5道工序09号工作地满负荷，其看管期内产量为：Q09=2604.80=25（件）10号工作地的产量和工作延续时间为：Q10=40-25=15（件） T10=404.80-120=72（分）（5）第6道工序11号工作地满负荷，其看管期内产量为：Q11=2605.76=21（件）12号工作地的产量和工作延续时间为：Q12=40-21=19（件） T12=405.76-120=110（分）将上面计算的各工序各工作地在看管期内的产量及工作延续时间汇总如下：工序号123456工作地号010203040506070809101112Q（件）32812281414124025152119T（分）120345312012012010611612072120110五、计算工作地（设备）负荷率及流水线平均负荷率（一）计算工作地（设备）负荷率根据公式i=S计iSi (见课本P46公式3-5)所以1=1.282=64% 2=1.442=72% 3=2.883=96% 4=0.961=96% 5=1.602=80% 6=1.922=96% （二）计算流水线平均负荷率根据公式平=i=1mS计ii=1mSi (见课本P46公式3-5)i=1mS计i=1.28+1.44+2.88+0.96+1.60+1.92=10.08i=1mSi=2+2+3+1+2+2=12所以平=10.0812=84%六、配备工人并计算每个工人的负荷率（一）配备工人配备工人的原则：使工人人数计量最少；尽量平衡每个工人的负荷率；方便工人工作。 各设备负荷率=工作地工作延续时间120工序号123456工作地号010203040506070809101112设备负荷率（%）10028.344.210010010088.396.71006010091.7工人号010202030405060708091011（二）计算每个工人的负荷率工人的负荷率=对应的设备负荷率之和工人号0102030405060708091011工人负荷率（%）10072.510010010088.396.71006010091.7七、确定运输批量、计算节奏和选择运输装置（一）确定运输批量零件在每一道工序的平均加工劳动量=i=16ti6=3.84+4.32+8.64+2.88+4.80+5.766 =5.04（分）因为5.05.0410 且零件净重5kg由课本P45表3-1知运输批量为1件，即n运=1（件）（二）计算节奏根据公式r0=n运r (见课本P45公式3-3)所以节奏r0=13=3（分）（三）选择运输装置由于零件是壳体，材料为铸铁，是易碎零件，而且零件净重为5kg，属于较轻物体则可以算则可以选择带滑轮的小车作为运输装置。八、设计间断流水线标准工作指示图表“间断流水线标准工作指示图表”见设计成果33页。九、绘制流水线内各工序间周转在制品占用量形成于消耗图表（一）确定周转在制品占用量根据公式ZT=S供Tt供-S消Tt消 (见课本P251公式12-39)原理：计算的ZT 值，如果为正值，表示最大周转占用量形成于该时间阶段的最后；如果为负值，则表示形成于该时间阶段的开始。各时间阶段计算所得正值之和与负值之和应相等，并为两道工序之间周转占用量的最大值。1、工序1、2之间的周转占用量工序1、2的看管期时间分段工序号工序时间（分）工作地数看管期工作指示图表10203040506070809010011012013.84224.322T1T2T3在T1=34（分）时段内，S供=2 ， S消=1 所以ZT1=2343.84-1344.32=10在T2=33（分）时段内，S供=1 ， S消=1 所以ZT2=1343.84-1344.32=1在T3=53（分）时段内，S供=1 ， S消=2 所以ZT3=1343.84-2344.32=-11综上：工序1、2之间看管期初周转占用量为0，周转占用量最大值形成于67分钟末，最大值为11。工序1、2间周转占用量形成于消耗图如下图所示工序号工序时间看管期内周转在制品形成与消耗示意图看管期初周转在制品占用量最大周转在制品占用量13.8401124.322、工序2、3之间的周转占用量工序2、3的看管期时间分段工序号工序时间（分）工作地数看管期工作指示图表10203040506070809010011012024.32238.643 T1 T2 T3在T1=67（分）时段内，S供=1 ， S消=3 所以ZT1=1674.32-3678.64=-8在T2=39（分）时段内，S供=2 ， S消=3 所以ZT2=2394.32-3398.64=5在T3=14（分）时段内，S供=2 ， S消=2 所以ZT3=2144.32-2148.64=3综上：工2、3之间看管期初周转占用量为8，周转占用量最大值形成于该阶段的开始，最大值为8。工序2、3间周转占用量形成于消耗图如下图所示工序号工序时间看管期内周转在制品形成与消耗示意图看管期初周转在制品占用量最大周转在制品占用量24.328838.643、工序3、4之间周转占用量工序3、4的看管期时间分段工序号工序时间（分）工作地数看管期工作指示图表10203040506070809010011012038.64342.881 T1 T2 T3在T1=106（分）时段内，S供=3 ， S消=1 所以ZT1=31068.64-11062.88=0在T2=10（分）时段内，S供=2 ， S消=1 所以ZT2=2108.64-1102.88=-1在T3=4（分）时段内，S供=2 ， S消=0 所以ZT3=248.64-242.88=1综上：工序3、4之间看管期初周转占用量为0，周转占用量最大值形成于106分钟末，最大值为1。工序3、4间周转占用量形成于消耗图如下图所示工序号工序时间看管期内周转在制品形成与消耗示意图看管期初周转在制品占用量最大周转在制品占用量38.640142.884、工序4、5之间的周转占用量工序4、5的看管期时间分段工序号工序时间（分）工作地数看管期工作指示图表10203040506070809010011012042.88154.802 T1 T2T3在T1=72（分）时段内，S供=1 ， S消=2 所以ZT1=1722.88-2724.80=-5在T2=44（分）时段内，S供=1 ， S消=1 所以ZT2=1442.88-1444.80=6在T3=4（分）时段内，S供=0 ， S消=1 所以ZT3=042.88-144.80=-1综上：工序4、5之间看管期初周转占用量为5，周转占用量最大值形成于116分钟末，最大值为6。工序4、5间周转占用量形成于消耗图如下图所示工序号工序时间看管期内周转在制品形成与消耗示意图看管期初周转在制品占用量最大周转在制品占用量42.885654.805、工序5、6之间的周转占用量工序5、6的看管期时间分段工序号工序时间（分）工作地数看管期工作指示图表10203040506070809010011012054.80265.762 T1 T2 T3在T1=72（分）时段内，S供=2 ， S消=2 所以ZT1=2724.80-2725.76=5在T2=38（分）时段内，S供=1 ， S消=2 所以ZT2=1384.80-2385.76=-5在T3=10（分）时段内，S供=1 ， S消=1 所以ZT3=1104.80-1105.76=0综上：工序5、6之间看管期初周转占用量为0，周转占用量最大值形成于72分钟末，最大值为5。工序5、6间周转占用量形成于消耗图如下图所示工序号工序时间看管期内周转在制品形成与消耗示意图看管期初周转在制品占用量最大周转在制品占用量54.800565.76（二）绘制流水线内各工序间周转在制品占用量形成与消耗图表“流水线内各工序间周转在制品占用量形成与消耗图表”见设计成果34页。十、流水线平面布置设计和绘制流水线平面布置图（一）流水线平面布置设计1、设计要求保证零件的运输路线最短，有利于工人操作方便，流水线之间紧密衔接以及生产面积的充分利用等。2、流水线平面布置设计为了使零件的运输路线最短，使工人的运动距离最短，而且很多工序有两个工作地，所以采用U型流水线，将工作地安排在流水线两侧。（二）绘制流水线平面布置图“流水线平面布置图”见设计成果35页。第二部分 课程设计成果一、题目一设计成果大型零件加工周期计算表 （单位：天）批表1时 工序间零件号车削铣削刨削磨削钻削热处理加工周期01-1（2）2.96（3）2.53（4）1.29（1）4.21（6）3.36（7）0.86（5）4.002201-2（1）0.86（2）1.07（3）0.86（4）0.85（5）0.46501-3（2）0.86（3）0.53（1）1.07（4）0.654生产期量标准表 批表2标 准 标准别车 量间及在制品批类（月）批量（台份）生产间隔期（天）生产周期（天）出产提前期（天）投入提前期（天）装配C618K2产品1/3月批40813013机加大型零件组1/3月批408281846中型零件组月批12024203454小型零件组2月批24048185876毛坯大型零件组1/3月批408165167中型零件组月批12024125971小型零件组2月批2404810819138产品及零件组在各车间的期量标准时间关系图表 批图1工作日2468101214161820222426283032343638404244464850525456586062646668毛坯制造零件加工产品装配保险期D装投D坯投D坯出D加投D加出41-8041-8041-80R坯R加R装T坯T保T装T加T保 1-40 1-40 1-402014年1-6月份分月各车间投入、出产生产计划表产品及零件名称生产车间月初结存数量/累计时间（月）123456C618K2产品装配出产0/0120/120120/240