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生产运作管理课程设计

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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 1
一、 课程设计说明书 1
( 一) 计算大型零件组及其三种零件的加工周期 1
( 二) 制定C618K2产品及其三种零件的生产期量标准 6
( 三) 编制” 1-6月份C618K2产品各月各车间投入、 出产生产作业计划” 7
二、 设计成果 15
设计题目二: 单一对象机械加工间断流水线组织设计( 资料六) 19
一、 课设说明书 19
( 一) 计算流水线平均节拍 19
( 二) 计算并确定各工序设备需求量 19
( 三) 确定看管期内工序产量 20
( 四) 计算工作地在看管期内的工作延续时间 20
( 五) 计算工作地( 设备) 负荷率及流水线平均负荷率 22
( 六) 配备工人并计算每个工人的负荷率 23
( 七) 确定运输批量, 确定节奏和选择运输装置 24
( 八) 、 设计间断流水线标准工作指示图表 24
( 九) 、 绘制流水线内各工序周转在制品占有量形成与消耗图表 24
( 十) 、 流水线平面布置设计 30
二、 设计成果 32

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、 课程设计说明书
( 一) 计算大型零件组及其三种零件的加工周期

理论依据及计算公式:

1、 计算零件01-1在机械加工阶段的生产周期
工段实行两班工作制, 每班8小时, 每日工作时间d=2×8=16( 小时) , 大型零件组在机加车间采用1/3月批类, 平均月产量为120台而每台产品需01—1两件 故 n=1/3×120×2=80( 台份) , 定额完成系数k为1, 各设备组均为1个工作地, 即s=1

工序( 1) 刨削的加工时间为, 工序( 2) 车削的加工时间为; 同理类推则可求得一批零件的工序时间长度( i=1,2,3,4,5,6,7,8)
n---零件批量;
---工序单件时间( 小时) ;
−--制度规定的每日工作小时数;
s---加工该道工序的工作地数;
k---定额完成系数;
---工序准备结束时间。
根据题目所给的已知条件可利用公式进行求解:

则:

一批大型零件在各工序间的平均时间间隔为0.4天。

由题可知, 平行系数, 每六个工作日可加上一个星期日

2、 计算01-2零件在机械加工阶段的生产周期
由于每日工作时间d=2×8=16( 小时) , 大型零件组在机加车间采用1/3月批类, 平均月产量为120台, 每台产品需01—2一件, 故n=1/3×120=40( 台份) , 定额完成系数k为1, 各设备组均为1个工作地, 即s=1

则

一批大型零件在各工序间的平均时间间隔为0.4天

由题可知, 平行系数

3、 计算01-3零件在机械加工阶段的生产周期
每台产品需01—3一件, 其余条件同上, n=1/3 120=40( 台份)

则

一批大型零件在各工序间的平均时间间隔为0.4天

由题可知, 平行系数

4、 计算大型零件组的生产周期
由已知, 计算生产周期时每6个工作日可加上一个星期日, 即企业采用的是6天工作制。
由零件组生产周期计算公式:
可知

( 二) 制定C618K2产品及其三种零件的生产期量标准

1.计算各个车间的加工批类和批量

2、 计算各个零件组及产品在各个车间的生产周期
根据题中所给的生产周期可知:
=16天 =12天 =20天
=10天 =18天 =13天 =5天
由零件组生产周期计算公式: 可知

3、 计算产品及零件组在各个车间的生产、 投入提前期
C618K2产品装配出产提前期
C618K2产品装配投入提前期
大型零件组机械加工出产提前期

大型零件组机械加工投入提前期

中型零件组机械加工出产提前期

中型零件组机械加工投入提前期

小型零件组机械加工出产提前期

小型零件组机械加工投入提前期

大型零件组毛坯准备出产提前期

大型零件组毛坯准备投入提前期

中型零件组毛坯准备出产提前期

中型零件组毛坯准备投入提前期

小型零件组毛坯准备出产提前期

小型零件组毛坯准备投入提前期

由以上计算结果汇总成生产期量标准表, 见批表2( 详见P16页)

由以上计算的期量标准绘制出产品及其大型零件组在各车间的期量标准时间关系图表, 见批图1( 详见P15页)

( 三) 编制” 1-6月份C618K2产品各月各车间投入、 出产生产作业计划”

1、 计算 1月初各车间投入、 出产累计数

年初累计数: 由在列品表知 ( 单位: 台份)
装配出产累计数=0 装配投入累计数=0+40=40
大型零件组:
机加出产累计数=40+40=80 机加投入累计数=80+40=120
毛坯出产累计数=120+40=160 毛坯投入累计数=160+40=200
中型零件组:
机加出产累计数=40+80=120 机加投入累计数=120+120=240
毛坯出产累计数=240+80=320 毛坯投入累计数=320+120=440
小型零件组:
机加出产累计数=40+240=280 机加投入累计数=280+0=280
毛坯出产累计数=280+240=520 毛坯投入累计数=520+0=520
2、 由公式:

q为平均日产量为5台/天
由上可知1月份累计数及生产任务计算表如下:
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( 年初) 累计数
当月任务
调整后的月任务Q及累计数L( Q/L)
①
②
③
④
⑤ =③-④
⑥
C618K2产品
装配
出产

投入
120( 平均日产量120/24=5)
120+13×5=185
0

40
120

145
120/120

120/160

大型零件组
机加
出产
投入
120+18×5=210
120+46×5=250
80
120
130
230
120/200
120/240
毛坯
出产
投入
120+51×5=375
120+67×5=455
160
200
215
255
120/280
120/320

中型零件组
机加
出产
投入
120+34×5=290
120+54×5=390
120
240
170
150
120/240
120/360
毛坯
出产
投入
120+59×5=415
120+71×5=475
320
440
95
35
120/440
120/560

小型零件组
机加
出产
投入
120+58×5=410
120+76×5=500
280
280
130
220
240/520
240/520
毛坯
出产
投入
120+81×5=525
120+91×5=575
520
520
5
55
240/760
240/760
1月份车间投入出产累计数及月份任务计算表

2月份累计数及生产任务计算表

产品及零件名称

生产车间

2月末, 投入出产
累计数计算

月初累计数

当月任务
调整后的月任务Q及累计数L(Q/L)
①
②
③
④
⑤=③-④
⑥

C618K2产品

装配
出产

投入
240( 1.2两月装配出
产累计数)
240+13×5=305
120

160
120

145
120/240

120/280

大
型
零
件
组

加工
出产

投入
240+18×5=330

240+46×5=470
200

240
130

230
120/320

120/360

毛
坯
出产

投入
240+51×5=495

240+76×5=575
280

320
215

255
120/400

120/440

中
型
零
件
组

加工
出产

投入
240+34×5=410

240+54×5=510
240

360
170

150
120/360

120/480

毛坯
出产

投入
240+59×5=525

240+71×5=595
440

560
95

35
120/560

120/680

3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

月初累计数

当月任务
调整后的月任务Q及累计数L( Q/L)
①
②
③
④
⑤ =③-④
⑥
C618K2产品
装配
出产

投入
360( 1、 2、 3三月装配出产累计数)
360+13×5=425
240
280
120
145
120/360
120/400
大型零件组
机加
出产
投入
360+18×5=450
360+46×5=590
320
360
130
230
120/440
120/480
毛坯
出产
投入
360+51×5=615
360+67×5=695
400
440
215
255
120/520
120/560
中型零件组
机加
出产
投入
360+34×5=530
360+54×5=630
360
480
170
150
120/480
120/600
毛坯
出产
投入
360+59×5=655
360+71×5=715
560
680
95
35
120/680
120/800
小型零件组
机加
出产
投入
360+58×5=650
360+76×5=740
520
520
130
220
240/760
240/760
毛坯
出产
投入
360+81×5=765
360+91×5=815
760
760
5
55
240/1000
240/1000

4月份累计数及生产任务计算表

产品及零件名称

生产车间

4月末, 投入出产
累计数计算

月初累计数

当月任务
调整后的月任务Q及累计数L(Q/L)
①
②
③
④
⑤=③-④
⑥

C618K2产品

装配
出产

投入
480( 1—4月四个月装
配出产累计数)
480+13×5=545
360

400
120

145
120/480

120/520

大
型
零
件
组

加工
出产

投入
480+18×5=570

480+46×5=710
440

480
130

230
120/560

120/600

毛
坯
出产

投入
480+51×5=735

480+67×5=815
520

560
215

255
120/640

120/680

中
型
零
件
组

加工
出产

投入
480+34×5=650

480+54×5=750
480

600
170

150
120/600

120/720

毛坯
出产

投入
480+59×5=775

480+71×5=875
680

800
95

35
120/800

120/920

5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

月初累计数

当月任务
调整后的月任务Q及累计数L( Q/L)
①
②
③
④
⑤ =③-④
⑥
C618K2产品
装配
出产

投入
600( 1—5月五个月装配出产累计数)
600+13×5=665
480

520
120

145
120/600

120/640
大型零件组
机加
出产
投入
600+18×5=690
600+46×5=830
560
600
130
230
120/680
120/720
毛坯
出产
投入
600+51×5=855
600+67×5=935
640
680
215
255
120/760
120/800
中型零件组
机加
出产
投入
600+34×5=770
600+54×5=870
600
720
170
150
120/720
120/840
毛坯
出产
投入
600+59×5=895
600+71×5=955
800
920
95
35
120/920
120/1040
小型零件组
机加
出产
投入
600+58×5=890
600+76×5=980
760
760
130
220
240/1000
240/1000
毛坯
出产
投入
600+81×5=1005
600+91×5=1055
1000
1000
5
55
240/1240
240/1240

6月份累计数及生产任务计算表

产品及零件名称
生产车间
6月末, 投入出产
累计数计算
月初累计数
当月任务
调整后的月任务Q及累计数L(Q/L)
①
②
③
④
⑤=③-④
⑥
C618K2产品
装配
出产

累计
720( 1—6月六个月装
配出产累计数)
720+13×5=785
600

640
120

145
120/720

120/760
大
型
零
件
组
加工
出产

投入
720+18×5=810

720+46×6=950
680

720
130

230
120/800

120/840
毛
坯
出产

投入
720+51×5=975

720+76×5=1055
760

800
215

255
120/880

120/920

中
型
零
件
组

加工
出产

投入
720+34×5=890

720+54×5=990
720

840
170

150
120/840

120/960

毛坯
出产

投入
720+59×5=1015

720+71×5=1075
920

1040
95

35
120/1040

120/1160

由以上6个月各月各车间投入、 出产累计数及生产任务表汇总为 1—6月份各月各车间投入、 出产生产作业计划表, 见批表3

二、 设计成果
大型零件加工周期计算表 批表1

时间
零件号
工序

车削
铣削
刨削
磨削
钻削
热处理
加工周期
01--1
2.96
2.53
1.29
4.21
3.36
0.86
4
22
01--2
0.86
1.07

0.86
0.85
0.46

5
01--3
0.86
0.53

1.07

0.65

4

生产期量标准表
批表2

标准
标准量
车间
及制品
批类
( 月)
批量
( 台份)
生产间
隔期( 天)
生产周期
( 天)
生产提前期
( 天)
投入提前期
( 天)
装配
C618K2产品
1/3月批
40
8
13
0
13

机
加
大型零件组
1/3月批
40
8
28
18
46
中型零件组
月批
120
24
20
34
54
小型零件组
2月批
240
48
18
58
76

毛
坯
大型零件组
1/3月批
40
8
16
51
67
中型零件组
月批
120
24
12
59
71
小型零件组
2月批
240
48
10
81
91

41 80

41 80
41 80

1

1-6月各月各车间投入出产生产作业计划表
批表3

产品及零件名称
生产
车间
月初结存数量/累计
时 间 ( 月)
1
2
3
4
5
6
C618K2
产品
装
配
出产
0/0
120/120
120/240
120/360
120/480
120/600
120/720
投入
40/40
120/160
120/280
120/400
120/520
120/640
120/760
大
型
零
件
组

机加
出产
40/80
120/200
120/320
120/440
120/560
120/680
120/800
投入
40/120
120/240
120/360
120/480
120/600
120/720
120/840

毛坯
出产
40/160
120/280
120/400
120/520
120/640
120/760
120/880
投入
40/200
120/320
120/440
120/560
120/680
120/800
120/920
中
型
零
件
组

机加
出产
80/120
120/240
120/360
120/480
120/600
120/720
120/840
投入
120/240
120/360
120/480
120/600
120/720
120/840
120/960

毛坯
出产
80/320
120/440
120/560
120/680
120/800
120/920
120/1040
投入
120/440
120/560
120/670
120/800
120/920
120/1040
120/1160
小
型
零
件
组

机加
出产
240/280
240/520

240/760

240/1000

投入
0/280
240/520

240/760

240/1000

毛坯
出产
240/520
240/760

240/1000

240/1240

投入
0/520
240/760

240/1000

240/1240

题目二: 单一对象机械加工间断流水线组织设计( 资料六)
一、 课设说明书
( 一) 计算流水线平均节拍
理论依据及公式: ( 1) 三班制工作的时间利用系数为0.96
( 2) 平均节拍
则平均节拍=8×3×0.96×60/440=3.14分/件
考虑实际情况, 取r=3分/件
( 二) 计算并确定各工序设备需求量
S计i表示第i道工序设备需求量
计算各工序设备需要量如下
考虑实际情况, 取
考虑实际情况, 取
考虑实际情况, 取
考虑实际情况, 取
考虑实际情况, 取
考虑实际情况, 取
( 三) 确定看管期内工序产量
看管期内的产量
( 四) 计算工作地在看管期内的工作延续时间

对于有多个工作地的工序, 我们一般采用的有平均分配和集中分配两种分配方式, 可是考虑到效率的问题, 我选择集中分配。
工作地在看管期内的工作延续时间计算步骤如下:
1、 第一道工序各工作地的看管期内产量工作延续时间:
( 1) 各工作地的看管期内产量工作延续时间:
第一个工作地的工作延续时间

第二个工作地的工作延续时间

( 2) 各工作地的看管期内的产量:

2、 第二道工序各工作地的看管期内产量工作延续时间:
( 1) 各工作地的看管期内产量工作延续时间:
第一个工作地的工作延续时间
第二个工作地的工作延续时间
第三个工作地的工作延续时间

考虑实际情况取
( 2) 各工作地的看管期内产量:

3、 第三道工序各工作地的看管期内产量工作延续时间:
( 1) 各工作地看管期内产量工作延续时间:
第一个工作地的工作延续时间
第二个工作地的工作延续时间
第三个工作地的工作延续时间

考虑实际情况取
( 2) 各工作地的看管期内的产量:

4、 第四道工序各工作地的看管期内产量工作延续时间:
( 1) 各工作地的看管期内产量工作延续时间:
该工作地的工作延续时间
考虑实际情况取
(2)各工作地的看管期内产量:
5、 第五道工序各工作地的看管期内产量工作延续时间:
( 1) 该工作地的工作延续时间

( 2) 该工作地的看管期内的产量:

6、 第六道工序各工作地的看管期内产量工作延续时间:
( 1) 各工作地的看管期内产量工作延续时间:
第一个工作地的工作延续时间
第二个工作地的工作延续时间
考虑到实际情况取
( 2) 各工作地的看管期内的产量:

( 五) 计算工作地( 设备) 负荷率及流水线平均负荷率

1、 计算工作地负荷率

2、 计算流水平均负荷率=
=( 1.07+2.11+2.88+0.93+0.96+1.92) /( 2+3+3+1+1+2) =82.25%
( 六) 配备工人并计算每个工人的负荷率
1、 配备工人
配备工人的原则: ①使工人人数计量最少; ②尽量平衡每个工人的负荷率;
③方便工人工作。
因为采用三班制工作, 则每台设备应配备三个工人, 且每台设备的三个工人的负荷率都等于设备的负荷率, 为了方便我们将一台设备的三个工人记作一个工人号, 即一个工人号代表三个工人, 按下表分配工:

工序号
1
2
3
4
5
6
工作地号
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
设备负荷率%
100
6.7
100
100
10.8
100
100
88.3
96
93
100
91.7
工人号
01
02
03
04
05
06
07
05
08
09
10
02

2、 计算每个工人的负荷率
每个工人的负荷率相等都等于设备负荷率, 为了保证每个工人号负荷率相近, 此时取5、 8工作地由一个工人号负荷, 2、 12工作地由2号工人号负荷, 则各工人号对应的工人的负荷率如下表:

工人号
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
负荷率％
100
98.4
100
100
99.1
100
100
96
93
100

( 七) 确定运输批量, 确定节奏和选择运输装置
1、 确定运输批量:
零件在每一道工序的平均加工劳动量=( 3.20+6.32+8.64+2.88+2.80+5.76) /6
=4.93
且单件重量为10kg。参考课本p45表3-1, 因此选择批量为
2、 计算节奏:

3、 节奏选择运输装置
由于零件是壳体, 材料为铸钢, 均表示该零件易碎, 且重量为10kg, 属较轻物体, 则能够选择的手推车作为运输装置。
( 八) 、 设计间断流水线标准工作指示图表
根据以上数据能够绘制流水线标准工作指示图表, 详见设计成果见表1
( 九) 、 绘制流水线内各工序周转在制品占有量形成与消耗图表
1、 理论依据及计算公式
( 1) 周转占用量
周转在制品仅存在于间断流水线上, 是由于上下工序生产率不等, 为了使每个工作地能够连续完成看管期内产量, 而在工序之间有存放的在制品, 周转在制品占用量数值由最大到0, 又由0增大到最大周期变化。
( 2) 按每相邻的两道工序分别计算个时间阶段内的周转在制品占用量:

所得ZT值, 如果是正值, 表示该段时间末形成最大周转在制品占用量; 如果是负值, 表示该时间段初形成最大周转在制品占用量。
2、 当ZT值为正值时, 则表示该时间段末形成ZT件周转在制品占用量; 当ZT值为负值时, 则表示该时间段初形成ZT件周转在制品占用量; 若ZT值为0时, 则表示此阶段无在制品变化。由工作指示图易知时间阶段T 1、 T2、 T3每次时间阶段的S 供、
3、 计算各时间阶段内周转品占用量最大值
S消以及供应与消耗的时间。

( 1) 工序1-2之间工作指示图标如下:
工序号
工序时间( 分)
工作地数

看管期内标准工作指示图表
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1
3.2
2

2
6.32

3

由工作指示图易知:
T1=8分, T2=13-8=5分, T3=120-13=107分 每次时间阶段的S供、 S消以供应与消耗的时间。
由公式得ZT1=2×8/3.2-3×8/6.32=1.2 取整数得ZT1=2
ZT2=1×5/3.2-3×5/6.32=-0.8 取整数得ZT3=-1
ZT3=1×107/3.2-2×107/6.32=0.08=1
综上可得: 工序1-2之间看管期初周转在制品占用量为0, 最大周转在制品占用量为1件。
则看管器内周转在制品形成与消耗示意图为

20
40
60
80
100
120

( 2) 工序2-3之间工作指示图标如下:
工序号
工序时间( 分)
工作地数

看管期内标准工作指示图表
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
2
6.32

3

3
8.64

3

T1 T3
T2

由工作指示图易知: T1=13分, T3=106分, T2=120-106-13=1分 每次时间阶段的S供、 S消以供应与消耗的时间。
由公式得ZT1=3×13/6.32-3×13/8.64=3.16 取整数得ZT1=3
ZT2=2×1/6.32-2×1/8.64=0
ZT3=2×106/6.32-3×106/8.64=-3.16 取整数得ZT1=-3
综上可得: 工序2-3之间看管期初周转在制品占用量为0, 最大周转在制品占用量为3件。
则看管器内周转在制品形成与消耗示意图为

20
40
60
80
100
120

( 3) 工序3-4之间工作指示图标如下:
工序号
工序时间( 分)
工作地数

看管期内标准工作指示图表
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
3
8.64
3

4
2.88
1

T1 T2
T3
由工作指示图易知: T1=120-106=14分, T3=106-4=102分, T2=4分 每次时间阶段的S供、 S消以供应与消耗的时间。
由公式得: ZT1=2×14/8.64-1×14/2.88=-1.62 取整数的ZT1=-2
ZT2=3×102/8.64-1×102/2.88=0
ZT3=3×4/8.64=1.38 取整数的ZT3=2
综上可得: 工序3-4之间看管期初周转在制品占用量为2, 最大周转在制品占用量为2件。
则看管器内周转在制品形成与消耗示意图为:

20
40
60
80
100
120

( 4) 工序4-5之间工作指示图标如下:

工序号
工序时间( 分)
工作地数

看管期内标准工作指示图表
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
4
8.68
2

5
1.60
1

T1
T2 T3
由工作指示图易知: T1=112分, T3=116-112=4分, T2=4分 每次时间阶段的S供、 S消以供应与消耗的时间。
由公式得: ZT1=1×112/2.68-1×112/2.80=-1
ZT2=1×4/2.68=1
ZT3=0
综上可得: 工序4-5之间看管期初周转在制品占用量为1件, 最大周转在制品占用量为1件。

则看管器内周转在制品形成与消耗示意图为:

20
40
60
80
100
120

( 5) 工序5-6之间工作指示图标如下:

工序号
工序时间( 分)
工作地数

看管期内标准工作指示图表
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
5
2.80
1

6
5.76
2

T1 T2
T3
由工作指示图易知: T1=120-110=10分, T3=120-112=8分, T2=102分 每次时间阶段的S供、 S消以供应与消耗的时间。
由公式得: ZT1=1×10/2.80-1×10/5.76=1.83 取整数得ZT1=2
ZT3=1×102/2.80-2×102/5.76=1
ZT2=-2×8/5.76=-2.8 取整数得ZT3=-3
综上可得: 工序5-6之间看管期初周转在制品占用量为0件, 最大周转在制品占用量为3件。

则看管器内周转在制品形成与消耗示意图为:

20
40
60
80
100
120

( 6) 根据上面所求数据, 绘制流水线内周转在制品占有量形成与消耗图表, 即批表2
( 十) 、 流水线平面布置设计
当采用U型平面布置时, 因为多个工序有多个工作地, 故应将多个工作地分布在运输线两侧, 比如工序1、 工序6分为两个工作地, 工序2、 工序3分为三个工作地, 每个工序的工作地需要靠近而且分布在运输线两侧, 又如2、 12工作地和5、 8工作地需要相同的工人号, 以上这些工作地也需要就近布置, 这样能够减少占地面积、 节约成本。设计图详见批表3-1
当采用直线型平面布置时, 运输路线比较长。由于2、 12和5、 8工作地需要相同的工作号, 采用直线型时, 工人的运动距离就比较长, 间接地增加了无效劳动, 不利于生产效率的提高。设计图详见批表3-2
采用蛇字型流水线平面布置时, 工作地数比较多, 占用面积比较大, 不利于节约成本。由于2、 12和5、 8工作地之间需要相同的工人号, 蛇型布置, 不能保证工作的运动距离最短, 增加了工作的劳动强度, 不利于工人的劳动效率的提高。设计图详见批表3-3

二、 设计成果

批表1

流水线名称
工作班数
日产量件
节拍
分
运输批量 件
节奏
分
看管期小时
看管期产量
件
F壳体加工线
3
440
3
1
3
2
40
工序号
工时定额
工作地号
设备负荷率%
工人号
劳动组织
看管期内标准工作指示图表
看管期产 量
件

1
3.20
01
100
01

38
02
6.67
02
转12

2
2
6.32
03
100
03

19
04
100
04

19
05
10.83
05
转08

2
3
8.64
06
100
06

14
07
100
07