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1、1设计实践报告课 程 名 称 IE 设 计 实 践 专 业： 工业工程班 级： 工业工程 1011 班学生姓名： 指导教师： 2013-2014 学年短学期浙江工业大学21. 绪 论1.1.研究背景与意义自行车，从西方国家传入中国，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。现在自行车遍及世界各地，进入家家户户，是人们最常见的交通工具。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。英文 bicycle 或 bike 的 bi 意指二，而 cycle 意指轮。在日本称为“自転（转）车” ；在中国大陆、香港、澳门、台湾、新加坡，通常称其为“自行车”或“脚踏车” ；在港澳则通常称其为“单车”
2、。是最早德国的一个看林人德莱斯（1785-1851）发明的。有单人自行车，还有双人或多人自行车。本文以普通自行车为研究对象，通过对其装配过程的分析，设计出自行车装配线，并采用生产线平衡技术进行工作地划分，选出最优工作地分配方案并进行主生产计划的制定以及 MRP 展开，这是一个综合知识的应用过程。通过该研究，旨在通过学过的专业知识设计出一条较好的自行车装配生产线，以提高运用各种相关专业知识的能力。1.2.自行车的基本结构1.1.1. 自行车的产品结构图自行车一般由车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等 25 个部件组成，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部
3、件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统,，其产品结构图如图 1.1 所示。1导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。 2驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。 3制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停使、确保行车安全。 此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。从组装的角度考虑，本文中把自行车系统分为五个系统，分别为车架系统，车轮
4、系统，车把系统，刹车系统，脚蹬系统五个系统。3图 1-1 自行车结构1.1.2. 自行车的产品结构树及物料表产品分解是制造业的基础工作,是企业产品管理主要工作之一。产品管理中,产品对零件的需求量计算,即产品分解计算广泛用于产品生产计划编制、物资采购计划编制和新产品开发中。企业生产多种系列产品,产品结构很复杂,编制生产作业计划时,产品分解是非常4耗时的计算。若产品对零件独立需求,可用产品零件汇总表方式表示;若产品需求是相关需求,一般采用产品零件结构树来表示。产品零件结构树是由产品装配系统图、产品零部件明细表(包括通用件、标准件、自制件、外购件、外协件、原材料) 产生。产品结构树以树状方式描述,树
5、中各结点分别表示部件或组件,叶结点表示零件。图 1-2 至图 1-21 为自行车的产品结构树，表 1-1 为自行车的物料表。自行车A 车架系统 B 车把系统 C 车轮系统 D 脚蹬系统 E 刹车系统图 1-2A 车架系统A 0 5 支架A 0 1 车架 A 0 2 车后座 A 0 3 鞍座 A 0 4 前叉 A 0 6 前挡泥板 A 0 7 前挡泥板图 1-3B 车把系统B 0 4 把心螺母B 0 1 车把 B 0 2 车把立管 B 0 3 把心丝杆图 1-45C 车轮系统C 0 4 后轴C 0 1 前轮 C 0 2 后轮 C 0 3 前轴 C 0 5 飞轮图 1-5D 脚蹬系统D 0 4 脚
6、蹬D 0 1 中轴 D 0 2 链轮 D 0 3 曲柄 D 0 5 链罩图 1-6E 刹车系统E 0 4 后刹E 0 1 手刹 E 0 2 手刹线 E 0 3 前刹图 1-76A 0 2 后车座A 0 2 - 4 垫圈A 0 2 - 1 后车座 A 0 2 - 2 螺母 A 0 2 - 3 螺钉图 1-8A 0 3 鞍座A 0 3 - 4 加紧螺母A 0 3 - 1 鞍座 A 0 3 - 2 鞍管A 0 3 - 3 鞍管螺母图 1-9A 0 4 前叉A 0 4 - 5 下叉碗A 0 4 - 2 上挡 A 0 4 - 3 下档 A 0 4 - 4 上叉碗A 0 4 - 1 前叉 A 0 4 -
7、6 车篮架 A 0 4 - 7 锁母图 1-10A 0 6 前挡泥板A 0 6 - 1 前挡泥板A 0 6 - 2 螺母 A 0 6 - 3 螺杆7图 1-11A 0 7 后挡泥板A 0 7 - 1 后挡泥板A 0 7 - 2 螺母 A 0 7 - 3 螺杆图 1-12C 0 1 前轮C 0 1 - 1 车圈 C 0 1 - 2 内胎 C 0 1 - 3 外胎 C 0 1 - 4 花鼓 C 0 1 - 5 辐条 C 0 1 - 6 垫圈 C 0 1 - 7 螺母图 1-13E 0 3 前刹E 0 3 - 1 螺钉 E 0 3 - 2 螺母图 1-14C 0 1 后轮C 0 1 - 1 车圈 C
8、 0 1 - 2 内胎 C 0 1 - 3 外胎 C 0 1 - 4 花鼓 C 0 1 - 5 辐条 C 0 1 - 6 垫圈 C 0 1 - 7 螺母C 0 1 - 8 飞轮8图 1-15C 0 3 前轴C 0 3 - 1 前轴棍C 0 3 - 2 轴挡C 0 3 - 3 防尘盖C 0 3 - 4 锁母C 0 3 - 5 气门栓C 0 3 - 6 垫圈 C 0 3 - 7 螺母图 1-16D 0 4 脚蹬D 0 4 - 1 左脚蹬D 0 4 - 2 右脚蹬图 1-17C 0 4 后轴C 0 4 - 1 后轴棍C 0 4 - 2 轴挡C 0 4 - 3 防尘盖C 0 4 - 4 锁母C 0 4
9、 - 5 气门栓C 0 4 - 6 垫圈 C 0 4 - 7 螺母图 1-189D 0 5 链罩D 0 5 - 1 螺钉 D 0 5 - 2 螺母 D 0 5 - 3 垫圈图 1-19D 0 1 中轴D 0 1 - 1 中轴棍D 0 1 - 2 中接头D 0 1 - 3 左轴碗D 0 1 - 4 锁母图 1-20D 0 3 曲柄D 0 3 - 1 曲柄D 0 3 - 2 曲柄销D 0 3 - 3 垫圈 D 0 3 - 4 螺母图 1-2110表格 1-1 物料表物料编号 零件号缩排 计量单位 装配数量ATX 自行车 辆 1A 车架系统 套 1A01 车架 个 1A02 车后座 个 1A02-1
10、 车后座 个 1A02-2 螺母 个 2A02-3 螺钉 个 2A02-4 垫圈 个 2A03 鞍座 个 1A03-1 鞍座 个 1A03-2 鞍管 个 1A03-3 鞍管螺母 个 1A03-4 夹紧螺母 个 1A04 前叉 个 1A04-1 前叉 个 1A04-2 上档 个 1A04-3 下档 个 1A04-4 上叉碗 个 1A04-5 下叉碗 个 1A04-6 车篮架 个 1A04-7 锁母 个 1A05 支架 个 1A06 前挡泥板 个 1A06-1 螺母 个 1A06-2 螺杆 个 1A07 后挡泥板 个 1A07-1 螺母 个 1A07-2 螺杆 个 1B 车把系统 套 1B01 车
11、把 个 1B02 车把立管 个 1B03 把心丝杆 个 1B04 把心螺母 个 1C 车轮系统 套 1C01 前轮 个 1C01-1 车圈 个 1C01-2 内胎 个 1C01-3 外胎 个 1C01-4 花鼓 个 111C01-5 辐条 个 32C01-6 垫圈 个 32C01-7 螺母 个 32C03 后轮 个 1C03-1 车圈 个 1C03-2 内胎 个 1C03-3 外胎 个 1C03-4 花鼓 个 1C03-5 辐条 个 40C03-6 垫圈 个 20C03-7 螺母 个 40C03-8 飞轮 个 1C03 前轴 个 1C03-1 前轴棍 个 1C03-2 轴挡 个 2C03-3
12、防尘盖 个 2C03-4 锁母 个 2C03-5 气门栓 个 1C03-6 垫圈 个 4C03-7 螺母 个 2C04 后轴 个 1C04-1 前轴棍 个 1C04-2 轴挡 个 2C04-3 防尘盖 个 2C04-4 锁母 个 2C04-5 气门栓 个 1C04-6 垫圈 个 4D 脚蹬系统 套 1D01 中轴 个 1D01-1 中轴棍 个 1D01-2 中接头 个 1D01-3 左轴碗 个 1D01-4 锁母 个 1D02 链轮 个 1D03 曲柄 个 2D03-1 曲柄 个 1D03-2 曲柄销 个 1D03-3 垫圈 个 1D03-4 螺母 个 1D04 脚蹬 个 2D04-1 左脚蹬
13、 个 1D04-2 右脚蹬 个 112D05 链罩 个 1D05-1 螺钉 个 2D05-2 螺母 个 2D05-3 垫圈 个 2D05-4 螺母 个 2E 刹车系统 套 1E01 手刹 个 2E02 刹车线 个 2E03 前刹 个 1E03-1 螺钉 个 1E03-2 螺母 个 1E04 后刹 个 11.3.自行车装配基本数据1.1.3. 自行车装配工艺流程分析通过实地对自行车的装配工艺流程进行观测和记录，经过分析与整理，可得到自行车装配工艺流程图，如图 1-22 所示。1234567车架前叉部件鞍管 、后车座车把前后挡泥板中轴棍链罩链轮 、曲柄装前叉部件初装鞍管 、后车座初装车把装前后挡泥
14、板装中轴棍初装链罩装配链轮 、 曲柄891 0111 111 22脚蹬前手刹 、手刹线链条前后车轮 、 后车座 、 支架后刹鞍座 、 车轮装脚蹬初装前手刹装链条装前后车轮 、后车轮 、 支架并检查装后刹检查车把 、 刹车装鞍座 、把套整车检查图 1-22 自行车装配工艺流程图131.1.4. 自行车装配工时根据以上各工序测得的实际加工时间，再对其加上 10%宽放率和 1.1 的评比率，可得到如下所示各工序的标准工时。表格 1-2 各工序标准时间表序号 名称 时间（S） 标准工时 （S） 序号 名称 时间（S） 标准工时 （S）1 安装前叉 部件 54 65 9 初装前手刹 55 672 初装鞍
15、管、 车后座 25 30 10 装链条 45 543 初装车把 40 48 11 装前后车轮、支 架并检查 114 1384 装前后挡 泥板 21 25 12 装后刹 50 615 装中轴棍 59 71 13 检验车把、刹车 安装 98 1196 初装链罩 46 56 14 装鞍座 25 307 装链轮曲 柄 35 428 装脚蹬 27 3315 整车校正 62 752.企业生产线布置设计及生产线平衡技术2.1.生产线布置的基本方式2.1.1. 生产线布置的几种方式对于生产、贮运部门来说，物料一般沿通道流动，而设备一般也是沿通道两侧布置的，通道的型式决定了物流、人员的流动模式。选择车间内部流动
16、模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。常常用于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的入、出口位置来规划流动模式。此外，流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形、物料搬运方式与设备、贮存要求等方面的影响。进行流水线的平面布置设计时，应遵循这样一些原则：有利于工人操作方便；在制品运输路线最短；有利于流水线之间的自然衔接；有利于生产面积的充分利用。这些原则同流水线的形状、流水线内工作地的排列方法、流水线的位置以及他们之间的衔接形式有密切关系。14基本的流水线形状一般有直线形、L 形、U 形、环形、S 形，如图 2-1 所示。U 形：适用于入口与出口在建筑物同一侧面的情况，生产线长度基本上相当于建筑物长度的两倍，一般建筑物为两跨，外形近似于正方形。L 形：适用于现有设施或建筑物不允许直线流动的情况，设备布置与直线形相似，入口与出口分别处于建筑物两相邻侧面。环形
