第3章产品、工艺过程与计划进度设计

3.1概述3.2

产品设计3.3工艺过程设计3.4计划进度设计3Production,TechnicalProcessandPlanningSchedule产品、工艺过程和计划进度设计3.1概述一、产生设施规划方案前需要确定的问题（1）生产什么？（2）如何生产？（3）什么时候生产？（4）每种产品的产量是多少？（5）产品生产需要多长时间？（6）产品在哪里生产？产品设计工艺过程设计计划进度设计选址

或计划进度设计二、设施规划与PP&S之间的关系产品设计设施设计工艺过程设计计划进度设计产品设计人员确定最终产品的尺寸和材料组成；工艺规划人员确定产品如何生产；生产计划人员决定生产数量和进度安排；设施规划在上述三类设计人员及时准确的数据输入的基础上进行工作。并行工程需求！！！四种职能关系模型四类人员关系3.2产品设计

产品？产品的装配图

零部件明细表

（材料、尺寸、公差、表面粗糙度等要求）零部件图。设计部门最好提供产品原型。设施规划需获得的信息：一家小企业布置电磁阀生产线电磁阀装配图1、组合骨架2、线圈3、衔铁4、弹簧5、壳体6、钢球7、活门座爆炸式装配图示例空气调节阀零件明细表通过产品设计输入数据有助于设施规划人员：

在布置设计中对通道、工作站、存储等空间需求的确定。在搬运系统设计中对搬运设备、器具、包装等具体要求的确定。3.3工艺过程设计一、工艺过程设计的内容确定谁来加工，即“自制或采购”决策；确定产品的生产制造工艺；确定所采用的设备；单件产品每个工序的加工时间。注：最终的工艺过程设计在很大程度上依赖于产品设计和计划进度设计所提供资料的详细程度。二、工艺过程设计的步骤（6）工艺选择。（1）定义零件的基本加工步骤确定生产每一种零部件所需的加工工艺，要求考虑不同形式的原材料和基本加工类型；（2）确定每个加工步骤可以选择的加工工艺方案确定能进行基本加工的不同设备类型，人工的、机械的或自动化的；（3）分析加工工艺方案确定各种基本加工类型和可选设备类型的单位生产时间和设备利用率；（4）加工工艺方案的标准化（5）对不同设备选择方案的详细评价阶梯轴工艺过程示例：在车床上，先车阶梯轴的一端端面；钻中心孔；调头装夹，再车另一端，完成第一道工序；然后车外圆，车槽和倒角完成第二道工序；在铣床上，铣键槽，去毛刺，完成第三道工序。在磨床上，磨外圆，完成第四道工序三、设施规划所需信息及对规划人员的要求

需要了解自制或外购决策结果及产品零件构成；→零件明细表、物料清单、产品结构图；空气调节阀的产品结构

需要了解生产工艺信息→工艺路线卡；注：工艺路线卡是工艺选择过程的结果文件。

需要了解零件装配过程信息→装配程序图；空气调节阀装配程序图装配程序图绘制：

其绘制方法一般为：从产成品开始向后到部件、再到零件和元器件的反向分解。注：图中如圈内为零部件编号，外面有零部件名称，或圈内为工艺号。

需要了解物料在设施内的总体流动情况→加工工艺过程图；加工工艺过程图绘制方法：总体思路：在装配程序图的基础上，添加工艺路线卡中的信息，采用的方法也是反向分解。自制的：单独竖直引出工艺过程，每个工艺用圆圈表示，内部写上工艺号；最后在反向分解末端引出水平直线，线上写出零部件名称，线下标出零件号。外购的：直接用直线引入到相应的装配工艺，线上写出零部件名称，线下标出零件号。空气调节阀先后次序图注：

由于装配程序图和加工工艺过程图的绘制都是依据产品拆解的顺序与装配的顺序相反的原则进行绘制的，但事实上往往拆解顺序并不是唯一的，所以装配次序也不是唯一的。从而绘制出来的装配程序图和加工工艺过程图只是众多可能中的一种，但顺序对空间需求和物料搬运系统的设计影响最大。因为这两种图的限制，为了显示更多可能的加工顺序，一般建议先绘制先后次序图。根据先后次序图再构建不同的装配程序图和加工工艺过程图。先后次序图没有零件的移动、物料搬运和布置决策信息，故通常需要三种的配合使用。在加工工艺过程图上还可以加上运输、存储和停滞过程，这时就成为工艺流程图。A．水平线表示物料送入工艺过程垂直线表示工艺过程的先后顺序B．路线交叉时，水平线让路过程顺序线物料输送线C．典型工艺过程图解符号和号码42油漆试验D．装配工作绘图时，以最大的部件或操作最多的部件从图样的右上角开始外购件或外购物料E．表示分开或重新合并的交错路线1253490t物流量说明F．物流返回进行再加工G．包括实产、损耗或废料的物料流程H．用箭头及曲线的转角来表示复杂图表3110%1198t14t2167设施规划用工艺流程图图例13标准件原材料547（单位：t/d）0.010.200.500.300.100.200.30变速器工艺流程图1）作业符号代表作业单位及其功能；

2）作业单位应该在同一个层级上；

3）符号内应标注作业单位编号或名称；

4）左边标注单位时间内物流强度。注：1）对工艺过程设计的了解有助于设施规划人员进行部门、作业单位的划分及作业单位之间相互关系的确定。2）进行设施布置之前应把待规划系统内的工艺流程图全部绘制出来，并进行适当合并。3.4计划进度设计一、计划进度设计决策对设施规划的主要影响

机器的选择及机器的数量；生产班次、工人数量；空间需求；存储与物料搬运设备；存储策略；集装单元设计；厂房面积等。二、设施规划所需信息

定量信息：生产规模、需求趋势和未来需求预测。

定性信息：见下表信息来源：营销部门1、市场营销信息2、工艺过程需求（设备）从营销部门可获得的信息受此信息影响的设施规划问题产品的消费者是谁？1）包装；2）产品改进的敏感性；3）营销策略改变的敏感性消费者在什么地方？1）设施选址；2）发货方法；3）仓储系统设计为什么消费者会购买此产品？1）季节性能力；2）销量变化能力；3）包装消费者在哪里购买此产品？1）集装单元大小；2）订单处理；3）包装此产品的市场份额是多少，竞争对手是谁？1）未来趋势；2）成长潜力；3）需要灵活性产品改进的趋势是什么？1）空间分配；2）物料搬运方法；3）需要灵活性三、生产规模的确定少品种大批量生产规模确定：市场需求预测。多品种小批量生产规模确定：选定代表性产品。代表产品选择考虑的主要因素：

代表产品与被代表产品应是同类产品，基本结构

应尽可能相似；代表产品应是该工业设施建成后数量较多的产

品；同类产品中如果年产量相差不多时，应选中等尺

寸者为代表产品。被代表产品的折合算法：式中：——折合为代表产品的年产量；——被代表产品的产量；——折合系数。式中：——重量折合系数。——成批性折合系数。——复杂性折合系数。重量折合系数计算：式中：——被代表产品的单台重量；——代表产品的单台重量；成批性折合系数：0.51.02.04.07.010.00.971.01.121.221.311.37注:n及nx分别为代表产品与被代表产品的年产量；

其他n/nx的值可用插入法求得；

n/nx一般不小于0.5，不大于10。复杂性折合系数：复杂性包括两方面内容：

指制造精度的差别；指产品结构复杂程度的差别；确定途径：

通常由产品设计师的经验来决定。四、工艺过程需求（设备）确定设备需求的一般步骤：第一步：确定要生产的零件数量，包括损耗数量，以满足市场估测的需要；第二步：确定每一个工艺的设备需求；第三步：汇总各工艺设备需求以获得总的设备需求。1、损耗估测设，第k道工序的损耗率为Pk，该工序的期望产出为Ok，问需要的投入数量Ik是？如有n道工序的零件，生产投料数为：示例：某产品市场预测为97000件。它需要三道加工工序：车、铣、钻，各自的损耗率分别是P1=0.04，P2=0.01和P3=0.03。其中最后一道工序的产出应当满足市场预测量。假设工序之间没有损耗，问需要投入多少件的物料进行生产？2、设备折算台数

如：复印一份文件需要1/2h，现在要求在2h内复印出6份文件，需要多少台复印机？需要1.5台复印机。有问题吗？取决于以下问题：（3）标准时间、文件数量和设备可用时间是否都是确定不变的？（1）文件复印是否真正按照复印每份文件要1/2h的标准来进行的？（2）复印机在此2h的时期内是否可用？解决：标准时间除以历史效率解决：时间乘以可靠性系数解决：随机型转化为确定型☆确定型设备台数估算模型：式中：F→每班所需机器数量；S→每件产品生产的标准时间（min）；Q→每班要生产的产品件数；E→实际工作状态,以标准时间的百分比表示；H→每台机器可用的时间(min)；R→机器可靠性，以机器正常工作时间百分比表示。示例：

某零件在铣床上的标准加工时间是2.8min。要求在8h班次里要生产该零件200件。在480min可用时间中，铣床真正的工作时间为80%。而在零件加工时，零件的生产率为标准时间的95%。问需要多少台铣床？求解：S=2.8min/件，Q=200件/班，H=480min/班，E=0.95R=0.80影