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1、生产计划与控制实验指导书适用专业：工业工程东北大学秦皇岛分校控制工程学院工业工程专业2012年12月单一对象流水线生产实验（8学时）一、实验目的本实验目的在于补充和深化课堂理论教学内容、强化课堂教学效果、提高专 业知识水平。通过灯光追逐控制器的组装实验， 学生将掌握产线平衡的原理，能 正确绘制生产过程流程图，能运用5W1H术和ECRSM则分析和改进生产过程流 程，最终达到产线平衡。二、实验原理产线平衡是通过调整工序时间定额对流水线生产过程的全部工序进行均衡 化，以使各工序作业时间尽可能相等，工序的单件作业时间等于生产线节拍， 或 者与节拍呈整数倍关系。它是生产流程设计中的重要方法，目的在于消除

2、生产流 程瓶颈，提高作业效率，缩短生产周期，减少在制品数量。产线平衡的常用指标 有：1、平均节拍：它指生产线上连续出产两件相同制品的时间间隔。它决定了生产线的生 产能力、生产速度和效率。其计算公式为：C 二 Fe / N式中Fe为计划期内的有效工作时间；N为计划期内生产任务的数量（含废品量）。2、工序工作节拍：它指流水线上某一工序实际出产两个相同制品的时间间隔。其计算公式为：C =ti / Si式中ti为工序单件时间；Si为该工序的工作地数量。3、生产线平衡率：它指产线平衡的效率，用于衡量产线平衡状态的好坏。其计算公式为：P t i /（t b * r） * 100%i式中ti为每个工序工时，

3、tb为瓶颈工序工时，r为工序总数目。也就是 说，生产线平衡率=各工序时间总和/（瓶颈工序工时*工序总数）*100%。 各工序时间平均加和；瓶颈工序工时平均，工序总序（几个人就是几个 工序）4、生产线平衡损失率：它指产线平衡损失的效率。其计算公式为：；=1 - P式中P为生产线平衡率。为实现产线平衡，通常使用5W1H术和ECRSM则来分析和改进生产过程流 程。其中，ECRS是指“取消、合并、重排、简化”八字诀。这八字诀可通过“5W1H 技术、即一系列提问（what、why、where、when who how）来实现。对于流程 图中的每项内容连续提出这些问题， 追问某项工序为什么做、为何在此做，

4、看是 否能得出取消或合并的结论。对于工序运作的时间顺序、地点及操作人员提出疑 问，可能导致工序更合理的安排。怎样做的问题目的在于简化操作。三、实验器材1、生产流水线设备一套2、工具箱一套（内含大号十字、一字螺丝刀一套，中号十字、一字螺丝刀 一套，小号一字螺丝刀一只，钳子一把，秒表一个，镊子一个）3、灯光追逐控制器五个四、实验内容通过拆装熟悉灯光追逐器的结构和组装步骤；根据给定的产品装配信息初步 设计灯光追逐器的装配线；采用“ 5W1H和“ ECRS方法研究分析装配流程和各 工位操作，并进行改进；分析改进前后的效率和节拍。五、实验组织运行1、每810人一组完成实验。每组选出一名组长，负责组织大家

5、讨论、练习， 并完成工序任务的分配。2、每个工位上只允许有一名工人进行操作。在整个生产过程中，除巡视员 夕卜，工人不能随意走动。巡视员只能与工人进行言语交流，不能协助工 人完成工序任务。3、如果后级工人在装配过程中发现前级工人的疏漏或错误，可以选择帮他 改过来，可以征求巡视员或组长的意见（然后巡视员或组长决定是否将 半成品取回返工），也可以不管，但不能直接将半成品退回给前级工人让 其修改。4、使用录像记录每组在流水线上进行装配时的情况。学生可以在第一次装 配结束后通过观看自己的操作录像，分析不足、找出可以改进的地方； 也可以在整个实验结束后，通过对比自己前后两次装配的录像分析改进 效果、总结经

6、验。5、按照实验步骤，每组有两次上流水线进行装配的机会，其中第二次为优 化。若大家对第二次的装配结果不满意，可以进行第三次装配实验，此 时第二次的结果忽略不计，最终优化结果以第三次为准。六、实验步骤1、通过拆装练习，熟悉灯光追逐控制器的结构和组装步骤。2、初步设计灯光追逐控制器的装配线，分配工位和工序，画出生产过程流 程图（可先简略画在纸上， 之后在写实验报告时再规范化） 。在流水线上 完成第一次装配过程 （产品数目为 5 个），同时记录各工序时间和总时间 （最后一个工位的同学持两个秒表，除记录自身工序时间外，还需记录 装配 5 个产品所花的总时间） 。3、运用5W1F技术和ECRSM则研究分

7、析装配流程和各工位操作，并进行改 进。画出改进后的生产过程流程图。 在流水线上完成第二次装配过程 （产 品数目为 5 个），同时记录各工序时间和总时间。4、分析与评价改进前后的产线平衡率、流水线平均节拍和每个工序的工作 节拍。实验结束后，每人提交一份实验报告，其中应包括改进前后的生产过程流程 图，分析评价部分应包括本组的整体分析和个人工序分析。七、实验效果衡量指标1 、 经过优化后的流水线平均节拍2、所装配的产品的合格率3、实验报告中分析评价的正确性、认真程度和详细程度附：灯光追逐控制器实验物料表工具：十字、一字螺丝刀（大号）一套，十字、一字螺丝刀（中号）一套，一字螺丝刀（小号） 只，钳子一把，秒表一个，镊子一个。元器件:兀器件数量船型开关1只J型航空插1只扭子开关1只线路板1只发