生产计划与控制课程设计.docx
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生产计划与控制课程设计
《生产计划与控制》
课程设计报告
零件号
零件名称
37041
差速锁轴
30073
转向器垫板
30056
转向器下盖
35051
管型轴
设备利用率
90%
废品率
4%
班级：
08级工业工程2班
姓名：
学号：
指导教师：
日期：
报告正文
一、设计目的
这次课程设计是《生产计划与控制》这门学科的实践环节，是学习《生产计划与控制》课本理论知识后的实际操作性锻炼。
通过这次课设，要能够掌握生产与运理的相关理论与方法，并且对设计对象的情况，问题和材料有较好地了解，可以灵活应用本课程理论知识和方法，分析和解决问题。
二、设计思想
生产作业计划可以分为大量流水生产，成批生产和单件小批量生产三种类型，本次课程设计为大量间断流水线设计。
其特点是专业化程度高；工艺过程封闭；工作地按工艺过程的顺序排列，生产对象在工作地间单向移动；各工序生产能力平衡；生产具有节奏性；各工作地间有传送装置连接。
流水线具有高度的连续性、比例性、平行性。
生产组织方式有两种，以工艺为中心和以产品为中心，以工艺为中心生产，是按照生产工艺的特点来设置生产单位。
在生产单位内，集中着同种类型的生产设备和同工种的工人，只完成产品的部分工艺阶段或部分工序的加工。
一般与订单生产方式，小批量生产结合在一起。
以工艺为中心生产，是按照生产工艺的特点来设置生产单位。
在生产单位内，集中着同种类型的生产设备和同工种的工人，只完成产品的部分工艺阶段或部分工序的加工。
一般与订单生产方式，小批量生产结合在一起。
所以本次设计将采用以产品为中心的设计方法。
生产作业计划的设计要在工厂、车间布置满足生产过程需要的情况下，尽可能的提高资源、设备以及人员的利用率，车间作业系统方便人与机器的操作，缩小设备与人员的占地面积，避免相互交叉与迂回运输，缩短生产周期，节省生产开支。
三、基本原理
根据设计内容，我需要对四个不同型号的零件进行车间作业系统的设计设计合理的大量流水线主要按以下步骤进行：
（1）按产品形状、尺寸或材料对产品的不同生产或工艺特点进行分类。
（2）计算流水线的生产节拍。
（3）计算各工序的大量系数，从而确定生产类型。
（4）计算每个流水线的设备数量和负荷系数。
（5）绘制流水线布置示意图（—，L,U,O,S型）。
（6）绘制看管期内作业指示图表。
（7）绘制周转在制品形成与消耗示意图。
四、设计内容与分析过程
根据选题要求，我将设计四个不同型号的零件的车间作业计划系统设计。
零件的详细资料，如下表：
零件号
零件名称
材料
零件重量
外形尺寸
年产量
技术要求
型号
种类
净重（kg）
37041
差速锁轴
45mn2
热轧元钢
4
Φ55*420
52000
较高
30073
转向器垫板
HT20-40
铸件
8
340*18*80
18000
一般
30056
转向器下盖
HT20-40
铸件
0.16
75*60*10
18000
一般
36051
管型轴
20Ct
模锻
3
Φ80*310
30000
较高
根据零件的加工工序特征以及对设备的要求，为了简化车间系统设计，分别设计出差速锁轴加工线，转向器垫板加工线，转向器下盖加工线，管型轴加工线四条单一对象流水线。
以下是这四种工件的具体分析与流水线设计过程：
备注：
以下计算均按年有效工作时间250天，设备利用率90%，废品率4%，看管周期为120min，节拍单位为min。
以下将以37041零件为例写出详细的分析及设计过程，其余三个零件分析过程省去，直接用表格表示计算结果，写出设计结果。
1、37041差速锁轴生产线
（1）计算节拍（单位：
min）
计算公式：
C=Fe/N
Fe：
计划期内的有效工作时间N：
计划期内的生产任务的数量（含废品量）
Fe1=250*8*2*60*90%=216000min
N1=52000/（1-4%）=54167件
所以C1=6min/件
（2）计算大量系数
计算公式：
Kf=ti/Cti：
工序的单件时间
Kα=∑Kf/nn：
总的工序数
Kα1=（4+3+6+3+5+19+2+3+3+3+1+4+3+5+2+15+3）/（17*4）=1.24
因为1.24>0.75,生产过程过于紧凑，为连续生产线，若改为三班制，计算可得：
Fe1=250*8*3*60*90%=324000
C1=4min/件，Kα1=1.24*3/2=0.82，生产过程比较接近于间断生产。
（3）计算设备数量和负荷系数
计算公式:
Si=ti/cti为工序单件时间
Sei=[Si]
37041
工序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
14
16
17
ti（min）
4
3
6
3
5
19
2
3
3
3
1
4
3
2
5
15
3
Si
0.68
0.5
1
0.5
0.83
3.17
0.33
0.5
0.5
0.5
0.17
0.67
0.5
0.33
0.83
2.5
0.5
Sei
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
1
1
3
1
负荷系数
68%
50%
100%
50%
83%
100%
100%
100%
17%
83%
50%
50%
17%
67%
83%
83%
100%
100%
50%
50%
（4）绘制看管期内作业指示图表
根据要求看管周期为120min，计算公式：
看管周期产量=看管周期*负荷率/时间定额
日产量=年产量/250（年产量含废品率）
班任务=日产量/轮班数
根据流水线布置和负荷率确定工人监管的工作地
37041
生产线名称
轮班数
日产量
节拍
运输批量
生产节奏
看管周期
差速锁轴生产线
3
217
6min/件
1
6min/件
120min
工序号
班任务
时间定额（min）
工作地号
负荷率（%）
工人号
兼管工作地号
每一看管周期内的工作指示图标
看管周期产量
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1
72
4
01
66.7
1
18
2
72
3
02
50
2
04
18
3
72
6
03
100
3
18
4
72
3
04
50
2
02
18
5
72
5
05
83.3
4
18
6
72
19
06
100
5
09
5.5
07
100
6
5.5
08
100
7
5.5
09
16.7
5
05
1.5
7
72
2
10
83.3
8
18
8
72
3
18
9
72
3
11
50
9
12
18
10
72
3
12
50
9
11
18
11
72
1
13
16.7
10
16
18
12
72
4
14
66.7
11
18
13
72
3
15
83.3
12
18
15
72
2
18
14
72
5
16
83.3
10
13
18
16
72
15
17
100
13
7
18
100
14
7
19
50
15
20
4
17
72
3
20
50
15
19
18
间接流水线标准工作批示图表
备注：
由于工序7、8所使用的设备均为Z535，因此合并工序7、8的设备，节省一台设备的开支，将该设备的利用率提高到83.3%。
工序13，15使用的设备也是相同的,合并设备将设备的利用率提高到83.3%。
（5）车间流水线布置示意图
（6）确定周转在制品形成与消耗示意图
周转占用量指间断生产条件下流水线上两个相邻工序之间由于生产率不同，为使每个工作地能够连续的完成看管期产量，在工序之间存放的在制品数量。
计算公式为：
Zt=ts（Se/te-Sl/tl）
Zt—周转占用量的最大值；ts—相邻两个工序同时工作时段长度；
Se，te，Sl，tl—前、后工序的工作地数目和单件时间。
若Zt为正值，表明最大周转占用量形成于该时段的最后，若为负值，表明形成于该时段的开始。
1，2工序之间：
60（1/4-1/3）=-520（1/4-0）=5
2，3工序之间：
60（1/3-1/6）=10（120-60）（0-1/6）=-10
3，4工序之间：
60（1/6-0）=10（120-60）（1/6-1/3）=-10
4，5工序之间：
60（0-1/5）=-12（100-60）（1/3-1/5）=5
（120-100）（1/3-0）=7
5，6工序之间：
100（1/5-3/19）=420（0-4/19）=-4
6，7工序之间：
40（3/19-1/2）=-1460（3/19）=10
（120-100）（4/19）=4
7，8工序之间：
40（1/2）=2060（0-1/3）=-20
8，9工序之间：
40（0-1/3）=-1320（1/3-1/3）=0
40（1/3-0）=13
9，10工序之间：
60（1/3）=20（120-60）（0-1/3）=-20
10，11工序之间：
20（0-1/1）=-20（60-20）（0/3-0）=0
60（1/3-0）=20
11，12工序之间：
20（1/1-1/4）=15（80-20）（0-1/4）=-15
12,13工序之间：
60（1/4-1/3）=-5（80-60）（1/4-0）=5
13，14工序之间：
20（1/3-0）=7（60-20）（1/3-1/5）=5
60（0-1/5）=-12
14，15工序之间：
20（0-0）=040（1/5-0）=8
40（1/5-1/2）=-1220（1/5）=4
15，16工序之间：
60（0-3/15）=-1240（1/2-2/15）=15
20（0-2/15）=-3
16，17工序之间：
60（3/15-0）=1260（2/15-1/3）=-12
将所得数据绘制成表：
37041
工序号
工序
时间
（min）
周转占
用量形
成地点
看管周期
初周转占
用量（件）
最大周转
占用量
（件）
20
40
60
80
100
120
1
4
工序1,2之间
5
5
2
3
工序2,3之间
0
10
3
6
工序3,4之间
0
10
4
3
工序4,5之间
12
12
5
5
工序5,6之间
0
4
6
19
工序6,7之间
14
14
7
2
工序7,8之间
0
20
8
3
工序8,9之间
13
13
9
3
工序9,10之间
0
20
10
3
工序10,11之间
20
20
11
1
工序11,12之间
0
15
12
4
工序12,13之间
5
5
13
3
工序13,14之间
10
12
14
5
工序14,15之间
4
12
15
2
工序15,16之间
12
15
16
15
工序16,17之间
0
12
周转占用量变化情况
2、30073转向器垫板加工线
（1）计算节拍（单位：
min）
由C=Fe/N，得C2=11.52min/件
（2）计算大量系数—确定生产类型
计算公式：
Kf=ti/rti为各工序的单件时间
Kα=∑Kf/nn为总的工序数
Kα2=（9+6+8+9+4+5+1+3）/（8*11.52）=0.49
接近于0.5,故用两班制进行设计。
（3）计算设备数量和负荷系数
30073
工序号
1
2
3
4
5
6
7
8
ti（min）
9
6
8
9
4
5
1
3
Si
0.78
0.52
0.69
0.78
0.35
0.43
0.09
0.26
Sei
1
1
1
1
1
1
1
1
设备
利用率
78%
52%
69%
78%
35%
43%
9%
26%
（4）绘制看管期内作业指示图表
30073
生产线名称
轮班数
日产量
节拍
运输批量
生产节奏
看管周期
转向器垫板生产线
2
72
11.52min/件
1
11.52min/件
120min
工序号
班任务
时间定额（min）
工作地号
负荷率（%）
工人号
兼管工作地号
每一看管周期内的工作指示图标
看管周期产量
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1
36
9
01
78.1
1
9
2
36
6
02
52.1
2
9
3
36
8
03
69.4
3
08
9
4
36
8
04
78.1
4
07
9
5
36
4
05
34.7
5
9
6
36
5
06
43.4
5
9
7
36
1
07
8.7
4
07
9
8
36
3
08
26
3
03
9
间断流水线标准工作批示图表
（5）车间流水线布置示意图
（6）确定周转在制品形成与消耗示意图
30073
工序号
工序
时间
（min）
周转占
用量形
成地点
看管周期
初周转占
用量（件）
最大周转
占用量
（件）
20
40
60
80
100
120
1
9
工序1,2之间
3
3
2
6
工序2,3之间
0
3
3
8
工序3,4之间
0
1
4
9
工序4,5之间
6
6
5
4
工序5,6之间
10
10
6
5
工序6,7之间
0
10
7
1
工序7,8之间
3
7
8
3
工序8,9之间
周转占用量变化情况
3、30056转向器下盖加工线
（1）计算节拍（单位：
min）
由C=Fe/N，得C3=11.52min/件
（2）计算大量系数—确定生产类型
计算公式：
Kf=ti/rti为各工序的单件时间
Kα=∑Kf/nn为总的工序数
Kα3=（4+4+2+7+1+3+2+3）/（8*11.52）=0.28
因为Kα3<0.5，故改为一班制，得C3=5.76min/件，Kα3=0.56，为间断流水线。
（3）计算设备数量和负荷系数
30056
工序号
1
2
3
4
5
6
7
8
ti（min）
4
4
2
7
1
3
2
3
Si
0.694
0.694
0.347
1.215
0.174
0.521
0.347
0.521
Sei
1
1
1
2
1
1
1
1
设备
利用率
69.4%
69.4%
34.7%
100%
21.5%
17.4%
52.1%
34.7%
52.1%
（4）绘制看管期内作业指示图表
30056
生产线名称
轮班数
日产量
节拍
运输批量
生产节奏
看管周期
转向器下盖生产线
1
72
5.76min/件
1
5.76min/件
120min
工序号
班任务
时间定额（min）
工作地号
负荷率（%）
工人号
兼管工作地号
每一看管周期内的工作指示图标
看管周期产量
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1
72
4
01
69.4
1
05
18
2
72
4
02
69.4
2
06
18
3
72
2
03
34.7
3
07
15
4
72
7
04
100
4
3
05
21.5
1
01
18
5
72
1
06
17.8
2
02
18
6
72
3
07
52.1
3
03
18
7
72
2
08
34.7
5
09
18
8
36
3
09
52.1
5
08
18
间断流水线标准工作批示图表
（5）车间流水线布置示意图
（6）确定周转在制品形成与消耗示意图
30056
工序号
工序
时间
（min）
周转占
用量形
成地点
看管周期
初周转占
用量（件）
最大周转
占用量
（件）
20
40
60
80
100
120
1
4
工序1,2之间
0
0
2
4
工序2,3之间
10
10
3
2
工序3,4之间
0
15
4
7
工序4,5之间
3
15
5
1
工序5,6之间
14
14
6
3
工序6,7之间
21
21
7
2
工序7,8之间
0
21
周转占用量变化情况
4、35051管形轴加工线
（1）计算节拍（单位：
min）
计算公式：
C=Fe/NC4=6.92min/件
（2）计算大量系数—确定生产类型
计算公式：
Kf=ti/rti为各工序的单件时间
Kα=∑Kf/nn为总的工序数
Kα4=（4+10+10+10+13+10+3+12+1+8+1）/（11*6.92）=1.078
因为1.078>0.75流程过于紧凑，接近连续流水线
所以改成三班，C4=10.37min/件,Kα4=0.719
（3）计算设备数量和负荷系数
计算公式:
Si=ti/cti为各工序的单件时间
Sei=[Si]
35051
工序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
10
ti（min）
4
10
10
10
13
10
3
12
1
1
1
Si
0.386
0.965
0.965
0.965
1.254
0.965
0.289
1.157
0.192
0.772
Sei
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
负荷系数
38.6%
96.5%
96.5%
96.5%
100%
25.4%
96.5%
28.9%
100%
15.7%
19.2%
77.2%
生产线名称
轮班数
日产量
节拍
运输批量
生产节奏
看管周期
管形轴加工线
3
126
10.4min/件
1
10.4min/件
120min
工序号
班任务
时间定额
（min）
工作地号
负荷率（%）
工人号
兼管工作地号
每一看管周期内的工作指示图标
看管周期
产量
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1
42
4
01
38.6
1
06
10.5
2
升级会员 