毕业设计(论文)-某冰箱、冰柜冷凝器生产系统设计.doc

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摘 要
本设计为某冰箱、冰柜冷凝器生产系统设计，是利用毕业实习时收集的数据结合工业工程所学知识设计出一个合理可运作的冰箱、冰柜冷凝器生产系统。在浙江康盛集团青岛分公司的实习经历使我对冰箱、冰柜冷凝器生产系统有了一个初步的了解，之后利用工业工程知识逐步进行分析，设计出符合实际生产运作，切实可行的冰箱、冰柜冷凝器生产系统。
整个设计过程中，使用了基础工业工程、物流设施规划、人因工程、质量管理与可靠性等所学过的相关知识，是一次对所学知识的深入运用的过程。帮助我们更好的掌握和应用学到的知识，为也将来的 更好的发展打下了坚实的基础。

关键词：生产系统；冷凝器；工业工程

Abstract
This design for refrigerators, freezers condenser production system design, is the use of graduation practice combined with data collected by the industrial engineering knowledge in designing a reasonable operation of refrigerators, freezers condenser is a production system. In zhejiang Kang Cheng group Qingdao branch's internship make me for refrigerators, freezers condenser production systems have a preliminary understanding, after the use of industrial engineering knowledge step by step is analyzed, designed in line with the actual production operation, practical refrigerators, freezers condenser production system.
The entire design process, using the fundamental industrial engineering, logistics facilities planning, for engineering, quality control and reliability of learned knowledge, is a process on the use of the knowledge in further. Help us better mastery and application of knowledge, is also better for the future development has laid a solid foundation.

KEY WORDS：production system; the condenser; industrial engineering
目 录
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
第1章 绪论 2
1.1 研究背景 2
1.2 拟建企业概况 2
1.2.1 产品简介 2
1.2.2 预期生产能力 3
1.3 主要设计依据和设计原则 3
1.4 主要设计内容 4
第2章 市场预测和拟建规模 5
2.1 产品市场需求预测 5
2.2 国内现有工厂生产能力估计 6
2.3 产品方案 6
第3章 生产工艺选择 7
3.1 产品工艺流程方案 7
3.1.1 冷凝器工艺程序分析 7
3.1.2 冷凝器工艺程序图 8
3.1.3 流程程序分析 9
3.2 工艺设备的选择 11
3.2.1 工艺中所需设备 11
3.2.2 设备的选定 11
第4章 生产工位和工序的设计 15
4.1 生产工序及其平面布置的确定 15
4.1.1 调直工序平面布置图 15
4.1.2 塑形工序平面布置图 17
4.1.3保压工序平面布置图 18
4.2 人员配备及定额 19
4.3 工位器具的确定 19
4.4 主要工序操作设计 20
4.4.1 调直工序操作设计 21
4.4.2 塑形工序操作设计 22
4.4.3 保压工序操作设计 24
第5章 工序平衡 26
5.1 生产节拍的确定 26
5.2 组织工序同期化 27
5.2.1 各工序时间统计 28
5.2.2 组织同期化时间确定 29
5.3 配备设备数和工人数 29
5.3.1 设备数的确定 29
5.3.2 各工序工人数的确定 31
5.3.3 企业设备书和工人数确定 31
第6章 物流系统设计及设施布置 34
6.1 厂址选择 34
6.1.1 厂址的选定 35
6.2 工厂平面布置图 36
6.2.1 工厂各车间确定 36
6.2.2 物流分析 37
6.2.3 作业单位相互关系分析 39
6.2.4 作业单位综合相互关系分析 41
6.2.5 作业单位位置相关图 44
6.3 物流装备及搬运设备的选择 48
第7章 投资、成本估算与资金筹措 51
7.1 企业定员确定 51
7.2 固定资产投资估算 52
7.3 流动资金估算 52
7.4 生产成本估算 52
第8章 财务评价 54
8.1 盈利能力分析 54
8.2 敏感性分析 55
致 谢 56
参考文献 57

59

前 言
工业工程作为一门有着优良基础的课程，但由于我国起步晚，应用不广泛一定程度上制约了工业工程的发展。但随着企业的逐渐认识到工业工程的重要，如今工业工程得到了迅猛的发展。越来越多的大学开设了工业工程的课程，工业工程的基础人才储备有了很大的提升，同时随着专业的知识应用为企业带来更多的发展，工业工程将在良性循环中稳步前进。
在学到充分的理论知识后，我们开展了毕业实习，可以将知识更好的运用于实践当中和，达到学以致用的目的。基于实习中的收获我们开始了毕业设计的创作，将学过的知识一步步的回顾和运用。通过本次毕业设计创造，我们将更好的掌握学到的知识，更好的将学过的专业知识与实际想结合，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
第1章 绪论
1.1 研究背景
随着社会的飞速反战，家用电器已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。家电制造业得到了飞速的发展，伴随家电制造也的飞速发展，家电制造零部件生产企业也在大踏步的前进。行业的竞争越来越激烈，竞争推动着整个社会飞速前进，同时给企业造成了严酷的生存环境。因此，企业要在力争生产市场需求的产品，缩短新产品的研发时间，保证优秀的产品质量，最合理的产品的综合成本，提供优质的售后服务等一系列方面作出努力，才能使企业保持良好的发展态势。优秀的生产系统是生产制造企业在市场竞争中取得优势的坚实基础。这要求企业的产品设计水平、制造设备和制造工艺水平、储存系统、物流设施以及服务水平要适合自身发展的。只有企业的适合企业自身的生产系统才能保证企业在发展的浪涛不会被击退。
1.2 拟建企业概况
模拟建立一个以冰箱、冰柜冷凝器为主要产品的生产企业。企业为加工制造企业，产生产品冷凝器是冰箱、冰柜制造重要零部件，供应予冰箱、冰柜家电制造企业。同时兼顾冷凝器生产技术的研发与改进，力求以技术带动企业前进，通过优良的技术使企业在竞争中处于有利位置。
1.2.1 产品简介
冷凝器是冷却经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化的热交换器。冷凝器是冰箱、冰柜制冷系统中一个重要的热交换部件，它是制冷系统中的散热装置，用来冷却降温保证冰箱、冰柜的正常工作。原材料为直径不同的铜卷管和合金铝卷管。产品样式为图1-1所示：

图 1-1产品示意图
1.2.2 预期生产能力
冷凝器为冰箱、冰柜生产制造过程中重要零部件，但由于为配合种类繁多的不同型号冰箱、冰柜生产，冷凝器自己型号样式也是非常至多。因此冷凝器加工采用半自动人机结合的生产方式，预期年生产能力在400万件左右。可以为国内及国外多家冰箱、冰柜生产制造企业提供冷凝器零件。
1.3 主要设计依据和设计原则
设计依据为在浙江康盛集团青岛分公司实习时收集的数据与资料。
设计原则分别有：
政治原则：必须分和国家的大政方针政策，总体及区域发展规划。
计划原则：在社会主义市场条件下，宏观经济调控仍是必要的，因此，生产规模的确定，必须符合国家和地方总体规划和区域开发计划的要求。
市场原则：必须符合国民经济和社会需要，包括世界市场的需要，产品有可靠的市场。
经济原则：经济合理，能获得良好的经济效益和社会效益。

1.4 主要设计内容
主要设计内容有冷凝器的工艺方案、工艺设备的选择、生产工序的确定及其布置、主要工序的操作设计、生产节拍的确定、设备数和工人数的确定、厂址的选择及工厂的平面布置，车间的平面布置等。

第2章 市场预测和拟建规模
2.1 产品市场需求预测
公司主要产品冰箱、冰柜冷凝器，是冰箱、冰柜生产制造中的重要零部件，因此其市场需求量与冰箱、冰柜的市场需求息息相关。冰箱、冰柜的市场需求直接影响家电制造企业的生产，而冷凝器的销售又受到冰箱、冰柜生产企业需求的影响。而从2011年开始冰箱市场的增长已经显现疲态，2012年表现更加低迷，零售量和零售额双双下跌。数据显示，2012年1~9月，冰箱产量为6229.4万台，同比下降2.8%;销量为6329.9万台，同比下降1.8%。从2008年到2011年这段时间是冰箱零售持续上升的一个阶段；最显著的特点是市场规模的扩大。
但是好景不长，2011年下半年整个经济形势走弱，冰箱产业也随之下滑。笔者以为前期的扩大产能已经超过了市场需求，透支了部分结构性需求。目前市场规模基本保持平稳，以数量拓宽市场的可能性不大；唯有产品本身改变才有可能扩大需求。于是一大批企业开始对冰箱产业进行升级。这时候节能补贴的出现其实一定程度上促使这种升级，根据数据统计显示，2012年8月冰箱总产量和总销量分别是727.2万台和729.5万台，其中产量与去年同期相比增长5.6%，销量同比增长9.3%，这是冰箱从3月份以来连续下降后的首次增长。
因此随国内冰箱、冰柜市场需求的变化，作为冰箱、冰柜生产制造中的重要零部件的冰箱、冰柜冷凝器的市场需求也是呈现出相似情况。而其中发展铜替代产品来作为原材料将大大降低冷凝器的生产成本，所以合金铝及其他铜替代产品为原材料生产的 冷凝器将成为市场的新宠。
在国内市场增长放缓呈现低迷之势的时候，国外市场则展现出一片良好势头，国内各公司冷凝器业务在国外都有所增长，在冰箱、冰柜冷凝器销售占据不断提升。
综合国内市场的现状和海外市场的机遇整体预期估计，冰箱、冰柜冷凝器需求量大约在每年8000至10000万件之间。
2.2 国内现有工厂生产能力估计
据统计结果显示,2012年冰箱产业偏离增长轨道，产量严重下滑，1～8月累计产量只有5718.81万台，同比下降7.03%。冷凝器、蒸发器生产也因此受到牵连，形势不容乐观。在国内市场展现低迷的时期，海外市场却是一片红火之势,冷凝器、蒸发器业务都有不同程度的增长，在冷凝器整体业务中占据的比重不断增长。综合国内外市场情况，以及国内各公司不同生产能力来看国内冰箱、冰柜冷凝器总产量约在8000至9000万件左右。
2.3 产品方案
本冰箱、冰柜冷凝器的产品方案在考虑市场原则和经济原则后定为成本优势方案与技术领先原则，现阶段冷凝器生产加工技术已经成型，拥有完整的生产体系。而在生产加工技术相对成型的情况下，成本优势将会是在市场中占据有利地位的基本方法。而公司在铜管替代产品技术的使用上相对同行业保有领先地位。率先使用铜管替代技术降低产品生产中铜管的使用率，就有了替代品合金铝管的出现。合金铝管相对铜管其生产成本更低，这样就使得冷凝器的生产成本也随之降低，从而可以利用价格优势在市场竞争中占据更多份额。
工厂的建设初期利用成本优势将会让公司在市场的竞争中充满潜力，使公司步入良性发展的形势。而成本优势将会随铜管替代技术更广的使用，逐渐体现不出，这时公司在良好的发展中将会投入更多的资金用来进行技术研究，使企业在技术环节中保持领先地位。这样公司就将立于市场竞争中的领先位置，使公司拥有更长远的发展前景。

第3章 生产工艺选择
3.1 产品工艺流程方案
生产工艺流程，是指在生产过程中，劳动者利用生产工具将各种原材料、半成品通过一定的设备、按照一定的顺序连续进行加工，最终使之成为成品的方法与过程。原则是：技术先进和经济上的合理。由于不同的工厂的设备生产能力、精度以及工人熟练程度等因素都大不相同，所以对于同一种产品而言，不同的工厂制定的工艺可能是不同的；甚至同一个工厂在不同的时期做的工艺也可能不同。可见，就某一产品而言，生产工艺流程具有不确定性和不唯一性。
所以我门首先对冷凝器的工艺流程进行分析，然后按照技术和经济合理的条件确定最后的生产工艺流程。
3.1.1 冷凝器工艺程序分析
工艺程序分析是指以生产系统或工作系统为研究对象，在着手对某一工作系统进行详细调查研究和改进之前，对生产系统全过程进行的概略分析，一边对生产系统进行简略、全面和一般性的了解，从宏观上发现问题，为后面的流程程序分析、不知和经路分析作准备。
冷凝器是的工艺主要分为三个部位，分别为：调直、塑形、保压。
调直：由于原材料使用的是铜卷管和合金铝管，形状呈卷装，而为保证塑形工艺的正常操作，首先要使用调直切断机对铜卷管或合金铝管调直，同时按生产型号所需长度将管切断。
塑形：冷凝器生产过程中重要工艺，由于冷凝器种类繁多不便自动化加工，因此采用人工方式塑形。塑形过程在操作台上完成，利用操作台上的不同位置的立柱和弯管器使铜管或合金铝关变形弯曲达到所需的形状。工艺过程冷加工过程。
保压：冷凝器在塑形完成后要经历储存、运输最后才能交付使用，在储存和运输过程中挤压和碰撞都会导致冷凝器管体变形而无法使用。因此，保压工艺就是对冷凝器管体两端进行扩口，加装橡胶塞之后在管体内充入氮气，利用氮气的稳定性保证冷凝器管体内外压强的平衡，来防止储存和搬运过程中挤压、碰撞带来的管体变形情况。
3.1.2 冷凝器工艺程序图
经工艺程序分析后绘制冷凝器工艺程序图，如图3-1所示：

合金铝卷管

调直截断
1

塑形

检查
1

5
4
2
3
扩口

氮气瓶
橡胶塞

加装橡胶塞

充氮气

图 3-1冷凝器工艺程序图

通过工艺程序的分析以及工艺程序图的绘制，我们确定了冷凝器的生产工艺使用铜卷管或合金铝管，经调直机调直切断后，采用冷加工塑形方式在特制操作台上完成塑形加工过程，然后管体扩口，加装橡胶塞后充入氮气完成保压工序。

3.1.3 流程程序分析
流程程序分析以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待、和储存等五钟状态加以记录。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。
冷凝器加工过程分为三大部分：调直、塑形、保压。
调直工序：检查并启动调直机→调直切断
塑形工序:将合金铝管搬至操作台→调整弯管立柱位置→使用弯管器进行塑形→取下某个弯管立柱→卸下冷凝器→检查
保压工序：管体两端扩口→加装橡胶塞→充入氮气→储存
整体工序：
检查并启动调直机→调直切断→搬运至下一工序→将合金铝管搬至操作台→调整弯管立柱位置→使用弯管器进行塑形→取下某个弯管立柱→卸下冷凝器→检查→搬运至下一工序→管体两端扩口→加装橡胶塞→充入氮气→储存

经分析绘制冷凝器工艺流程图，如图3-2：

工作名称：冷凝器制造

方法：现行方法
统计
项别
次数
时间/min
距离/m
加工
7
2.73

检查
1
0.07

搬运
2
0.4
4
等待
0

储存
1

工作说明
距离
（m）
时间（min）

人数
工序系列
加工
检查
搬运
等待
储存
1.检查调直机

0.07
1

2.将合金管放如调直机

0.1
1
3. 启动调直机

0.03
1
4.调直切断

0.2
1
5.搬至下一工序
2
0.2
1
6.塑形

2
3
7. 搬至下一工序
2
0.2
1
8. 扩口

0.2
1
9. 加橡胶塞

0.1
1
10. 充氮气

0.1
1
11. 储存

图 3-2冷凝器工艺流程图

3.2 工艺设备的选择
3.2.1 工艺中所需设备
调直工艺所需设备，调直工艺主要就是对铜卷管和合金铝管进行调直并按长度截断，其需要设备为调直机。工人操作调直机还需佩戴手套防止被合金铝管切口划伤。
塑形工艺所需设备，塑形工艺是在操作台上完成，首先需要一个牢固的操作台；其次，就是塑形过程必须使用的工具弯管器；最后，就是就是工人操作过程的保护措施佩戴手套。
保压工艺所需设备，保压工艺第一步是对管体进行扩口，既方便了安装橡胶塞同时又方便了冰箱、冰柜组装制造是的安装，扩口过程所使用的设备为扩口机。第二步是对管体两端加装橡胶塞，使管体达到一个封闭状态，操作过程为手工操作，不需要特殊设备有橡胶塞与工人既可。最后一步是往管体内充入氮气，因此必须有氮气存储设备氮气瓶，同时还的拥有氮气充入装置针头。工人在整个操作过程也是需要佩戴手套来进行防护的。
3.2.2 设备的选定
良好的设备是生产加工中重要条件，选择合适的设备将会大大提高生产加工效率，因此合理谨慎的选择生产过程所需的设备是非常有必要的
3.2.2.1 调直机的选定
调直机的选择，市场上可供选择的调直机种类很多，经过调选和对比过后我们确定选择一款为HLZ-14型主动轮式调直切断机，该调直机操作简便，同时兼具切断功能，在对铜管或合金铝管调直的同时可以按指定长度进行切断，方便快捷简单省事。
HLZ-14型主动轮式调直切断机样式如图3-3所示：

图 3-3调直切断机示意图
HLZ-14型主动轮式调直切断机主要参数如表3-1所示：
表3 -1调直切断机技术参数表
生产规格
Ф5-Ф12mm
调直速度
5–90m/min（可增加）
整机功率
19KW
电机控制
变频（节电30%）无级调速
切断方式
切断方式
整机重量
1500Kg
HLZ-12主动轮滚压式多轮矫直切断机（新三级钢调直切断机），主要用于调直和定尺切断Φ5-Φ12mm的冷轧带肋、（Ⅲ）热轧小螺纹和热轧盘圆。设备主机采用了国际最先进的变频（节电）调速技术，传动采用高效齿轮传动，剪切采用液压跟踪切断，定尺采用光电数字控制，整机运行噪音小，易损件少，调直后的产品不伤肋、不扭曲、不改变原有的机械性能，且在工作过程中无连切，不产生断头钢筋。调直、切断、自动计数及落料等工作过程全部自动连续进行，调直钢筋直度和切断长度偏差完全符合国际标准。
3.2.2.2 操作台与弯管器的选定
操作台选用普通的刚结构的操作台既可，但是因冷凝器的型号繁多，对不同型号冷凝器进行塑形时弯管立柱的位置是不同的，为此我们采用钢板自制不同型号冷凝器塑形所需的弯管立柱插槽，就可以通过改变弯管立柱的位置来达到生产不信号的冷凝器的目的。弯管器属于常用工具在专业的商店即可采购。
3.2.2.3 扩口机的选定
扩口机是对管体断口进行扩张的机器，市场的扩口机的品种也是有很多可供选用，经过思考比对过后选定使用型号为JM-PF-S205B的一款旋转扩口机。
JM-PF-S205B旋转扩口机如图3-4所示：

图 3-4扩口机示意图

JM-PF-S205B旋转扩口机适用于铜管、铝管、钢管的管口成型加工（扩口、缩口、倒角、平口、封口等），多用于热交换产品加工等。
JM-PF-S205B旋转扩口机的特点：
（1）.专用动力头，精度高，运行稳定。
（2）.冲头具备快进慢进双速功能，即保证工艺要求又提高效率。
（3）.冲头模具安装采用标准弹簧夹头，同心度好，更换方便。
（4）.全自动送料、出料，节奏快，效率高
（5）.冲头动力可选液压或气动方式
（6）.单头双头可选
JM-PF-S205B旋转扩口机的主要参数如表3-2所示：
表 3-2扩口机主要参数表
加工管径
￠5-￠20mm
加工长度
50-480mm
加工壁厚
≤2mm
工作效率
2500pcs/h
深度误差
≤0.25 mm
3.2.2.4 氮气瓶和充气针头的选定
氮气瓶一般为钢板制作的钢瓶，符合规定压强，可以盛放各种无腐蚀性的气体。瓶体一般为黑色，字体颜色为黄色。氮气日常生产加工使用比较常见，因此不用太多进行选择，在专门的商店中就可购买同时充气使用的针头也可以在商店中一并购买。
第4章 生产工位和工序的设计
4.1 生产工序及其平面布置的确定
工序：工件在一个工位上被加工或装配所连续完成所有工步的那一部分工艺过程。
平面布置图一般指用平面的方式展现空间的布置和安排，分公共空间平面布置，室内平面布置，绿化平面布置等。平面布置图在工程上一般是指建筑物布置方案的一种简明图解形式，用以表示建筑物、构筑物、设施、设备等的相对平面位置。
为更好的研究工序的合理布置，就需要我们绘制平面布置图，来直观形象的展现工序中设备的摆放以及人员的操作地点。
冷凝器生产的过程按工艺特点分为三大工序分别为：调直、塑形、保压。下面我们将分别绘制每个工序的平面布置图
按照工位划分，调直工序为一个工位；塑形工序也单独为一个工位；而保压工序可以分为扩口工委和充气工位。
4.1.1 调直工序平面布置图
调制工序中使用到的设备为HLZ-14型主动轮式调直切断机，材料为铜卷管或合金铝卷管。布置设备时应考虑的方面有调直切断机的位置，原材料未使用时的存放区应和调直切断机保持合适的距离方便工人操作，还许考虑原材料的搬运要使用叉车来完成，因此要为叉车操作留出合理的通道。

根据以上情况和要绘制调直工艺的平面布置图，如图4-1所示：

原材料
存放区域
仓库

调直切断机

工人

零件存放架

图 4-1调直工序平面布置图
4.1.2 塑形工序平面布置图
塑形工序为冷加工成形过程，塑形过程在操作台上利用弯管立柱和弯管器来完成。因此，塑形工序布置只需考虑操作台的布置地点，工人的各项操作都将围绕操作台展开。
根据以上情况绘制塑形工序平面布置图，为图4-2所示：

零件存放架

调直管

工人

操作台

工人

工人

塑形完成品
零件存放架

图 4-2塑形工序平面示意图
4.1.3保压工序平面布置图
保压工序中的使用的设备有JM-PF-S205B旋转扩口机，和氮气瓶及充气针头，在布置个设备需要注意个设备的距离防止影响正常的生产操作。
根据以上情况绘制保压工序平面布置图，为图4-3所示:

零件存放架
零件存放架
塑形完成品

扩口机

工人

氮气瓶

零件存放架

工人

充气完成品

图 4-3保压工序平面布置图
4.2 人员配备及定额
在各工序已经确定的情况工序所需人员情况也可随之确定。人员安排应考虑整个生产的运作的需要，以及各工序之间的合理搭配，使整个生产系统能够正常良好的运作。
调直工序中工人的主要责任就是造作调直切断机，监视调直切断的工作是否正常，保证调直管的可以及时供应下一工序塑形，防止发生意外从而影响整个生产系统的运转。因此，调直工序中每台调直切断配备一名操纵工人即可，原材料的搬运有专门的人员负责。
塑形工序中工人的任务是利用操作台上的弯管立柱和手中的弯管器，来冷处理调直够的铜管或合金铝管，到达塑形的目的。不同型号的冷凝器塑形是依靠调整操作台上弯管立柱的位置来实现塑形效果的。因此，塑形工序需要依靠工人之间的相互配合来完成，工人越熟练配合越默契，塑形效率将会越高。根据操作需要每个操作台配备三名工人就可实现有效塑形。
保压工序中工人的要负责的有，管体两端的扩口、扩口后管体加装橡胶塞以及充入氮气完成保压工作。在扩口工位上一台扩口机配备一名操作工人，加装橡胶塞和充入氮气工位上一个工位配备一个操作工人即可。
4.3 工位器具的确定
工位器具是指企业在生产现场（一般指生产线）或仓库中用以存放生产对象或工具的各种装置。是用于盛装各种零部件、原材料等，满足现生产需要，方便生产工人操作，所使用的辅助性器具，是生产过程中每一个环节所不能缺少的。
冰箱、冰柜冷凝器的生产过程被分为三大工序，四个主要工位。其中所需要的工位器具如表4-1所示：

表 4-1工位器具表
工位
工位器具
调直工位
零件存放架
塑形工位
操作台、工具箱、零件存放架
扩口工位
零件存放架
充气工位
零件存放架、物料存放盒
工位器具在生产现场管理中，其设计的是否合理、适用，在很大程度上影响着企业生产现场作业环境以及物流的正常进行。因此，提高工位器具的设计水平，使工位器具在生产过程中应用更加合理、适用是十分必要的，同时也对保证产品呢质量、消除无效劳动和浪费、提高工作效率及工作质量、便于科学管理、保证安全生产、改善作业环境、促进文明生产都具有一定的积极作用。
在冷凝器生产过程中，工位器具的作用主要体现在以下几个方面：
(1) 防止零件在生产过程中受到磕碰、脏乱的影响导致外观的损坏，也有效的保证了产品的质量，比如标签，铁片；
(2)可以便利地将零件分类，并且可以设置有效地零件安放位置，保证工人在生产过程中可以减少无效劳动，提高生产效率；
(3)有了工位器具的帮助，还可以助于零件的搬运，保持零件的摆放整齐，减少放置的混乱；
(4)便于零件数量的清点，防止生产过程中零件的丢失，也可以有效控制零件的使用限制。
4.4 主要工序操作设计
我们已经将冰箱、冰柜冷凝器的按生产工艺分为了三大工序，下面我们将针对如何更好了完成生产来进行工序的操作设计，设计将遵循动作经济原则，将合理安排人员操作，使人与机器，和人与人之间的效率达到最高。
4.4.1 调直工序操作设计
在调直工序的操作过程中涉及一名工人与一台调直切断机。因此，调直工序操作为人机联合操作，对其进行人机作业分析，并绘制人机作业图，如图4-4所示：
（单位时间：s）
作业名称：合金铝管调直切断
开始动作：检查调直切断机 结束动作：操作调直机完成切断
人
机

检查调直机 4

空闲

放入合金铝卷管 6

空闲
启动调直机 2

空闲

空闲

10

调直合金铝卷管
操作调直机切断 2

2 切断合金铝管

统
计

周程
工作时间
空闲时间
利用率
人
24
14
10

机
24
12
12

图 4-4调直工序人机作业分析图
调直工序的操作过程主要为将首先检查调直切断机，然后原材料合金铝卷管放入调直切断机，然后启动机器，这时调直开始合金铝卷管将会通过机器被拉直，最后按照冷凝器不同型号所需的长度，操作调制切断机将合金铝管按指定长度切断，这样塑形工序所需的调直管就准备完毕。
当第一启动调直切断机之后，就可以连续进行拉直和切断的过程不用每次都关闭再启动机器。
4.4.2 塑形工序操作设计
塑形过程是在操作台上完成的而台是特制的，操作台台面为在不用位置开有不同孔的台面，这些是为了插放弯管立柱而打通的。利用弯管立柱不同的插放位置，在使用弯管器利用弯管立柱的就可以达到塑造不同形状的冷凝器的谜底，从而完成生产不同型号的冷凝器的需要。
操作台台面情况如图4-5所示：
弯管立柱
操作台台面

图4-5操作台台面示意图

塑形工序中的操作过程需要三名工人相互配合来完成，操作过程为多人联合作业，因此，首先对塑形操作进行多人联合作业分析，并绘制联合分析作业图，如图4-6：

塑形工序联合作业分析
时间/min
工人甲
工人乙
工人丙
0.1
将调直管搬上操作台
调整弯管立柱位置
调整弯管立柱位置
1.8
操作弯管
操作弯管
操作弯管
0.1
检查
取下弯管立柱
将塑形完成品搬下操作台
方法统计
项目
周程
工作时间
空闲时间
利用率
工人甲
2
2
0
2/2=100%
工人乙
2
2
0
2/2=100%
工人丙
2
2
0
2/2=100%
图 4-6塑形工序联合作业分析图
塑形工序是由三名工人合作完成，工人甲将材料调直管搬上操作的时候，工人乙和工人丙将按照生产的冷凝器的型号对弯管立柱的位置进行调整，然后三明工人协作使用弯管器利用弯管立柱将调直管弯曲塑形，在整体塑形完成后取下弯管立柱，然后将塑形好的冷凝器搬下操作台。塑形过程是6根管同时进行的。

4.4.3 保压工序操作设计
保压工序按工艺可以分为两个工位，一个是为冷凝器管体两个端口进行扩口，另一个是给扩口过后的冷凝器加装橡胶塞然后充入氮气。
首先按照动作经济原则对扩口工位进行设计，工人拿起冷凝器，将一端端口放置在扩口机上，用脚踩动踏板操作扩口机，完成端口扩口，然后翻转冷凝器放置另一端口在扩口机上，踩动踏板扩口机完成扩口。
绘制扩口工位双手操作图，如土4-7所示：
3
3
2
2
1
完成品
8
8
3
5
5
左手
现行方法
布置图
放下冷凝器

5
5
至存放区

至存放区

另一端扩口

4
翻转冷凝器

至冷凝器
为一端扩口
2
3
1
至冷凝器
右手
工作：断口扩口

扩口机
开始：双手空闲，准备完毕
待扩口品
工人
3
右手
放下冷凝器
另一端扩口
4
3
2
翻转冷凝器
为一端扩口
至冷凝器
拿起冷凝器
拿起冷凝器
1
1
至冷凝器
左手
结束：放下扩口完成的冷凝器
图 4-7扩口工位双手操作分析图
在扩口完成之后，下一步就是给扩口了的冷凝器两端加装橡胶塞，然后充入氮气，此操作为双手操作，绘制该操作双手操作图，如图4-8所示：
氮气瓶
待充气品
0
1
充入氮气

6
4
2
1
1
2
布置图
带针头至器

拿起充气针头

至充气针头

带赛至器
2
3
1
至橡胶塞
右手
工作：加装橡胶塞并充入氮气
充气完成品
零件存放架
工人
开始：双手空闲，准备完毕
左手
右手
现行方法
2
4
2
6
10
5
持住
1
放下冷凝器
2
放下充气针头

5
3
4
为另一端加塞

为一端加塞
拿起橡胶塞
拿起冷凝器
1
至冷凝器
左手
结束：放下充入氮气的冷凝器
图 4-8 充气工位双手操作分析图
第5章 工序平衡
工序平衡，又称工序同期化，是对于某生产线，在给顶工序单件时间和生产线的节拍后，求出所需工序的工作地数量和用工人数最少方案。工序平衡问题还可以表述为：对于特定的产品，给定工作数量，求出使节拍最小的配置方案。这两种表达方式都是要使各工作地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍的整数倍。
5.1 生产节拍的确定
生产节拍又称客户需求周期、产距时间，是指在一定时间长度内，总有效生产时间与客户需求数量的比值，是客户需求一件产品的市场必要时间。
生产节拍对生产的作用首先体现在对生产的调节控制，通过节拍和生产周期的比较分析，在市场稳定的情况下，可以明确需要改进的环节，从而采取针对性的措施进行调整。如当生产节拍大于生产周期时，生产能力相应过剩;如果按照实际生产能力安排生产就会造成生产过剩，导致大量中间产品积压，引起库存成本上升、场地使用紧张等问题。如果按照生产节拍安排生产，就会导致设备闲置，劳动力等工等现象，造成生产能力浪费。当生产节拍小于生产周期的情况下，生产能力不能满足生产需要，这时就会出现加班、提前安排生产、分段储存加大等问题。因此，生产周期大于或小于生产节拍都会对生产造成不良影响。生产管理改进的目的就是要尽可能地缩小生产周期和生产节拍的差距，通过二者的对比分析安排生产经营活动。建立标准生产周期的目的就是要通过不断的改进使生产周期与市场需要的生产节拍相适应，从而保证均衡有序的生产。如果市场需求能够稳定在年产量为一固定值，那么节拍就比较稳定，这种节拍就可以作为提高生产周期的一个标竿，进而组织相关资源进行改进。
生产节拍的另一个作用是能够有效防止生产过剩造成的浪费和生产过迟造成的分段供应不连续问题，并确定工序间的标准手持品数量。经济学的常识告诉我们，成本和产量间存在一种函数关系，当产量过剩时，成本就会增加，当产量不足时单位产品的成本同样处于较高水平，因此从成本的角度出发，生产过剩和不足都是一种浪费，应用生产节拍就是解决这个问题。相对于JIT的零库存理念，应用生产节拍就要改变生产越多越好的观念，建立起适量生产的观念。为保证生产中分段连续供应，必要的、合理的分段贮备在实际生产中也是必须的，因此在平衡生产节奏的同时，通过工序能力的分析就可以建立起各工序间必要的手持分段数量，避免分段库存过多造成的严重浪费。
生产节拍的使用将会使生产现场的作业规律化，达到生产活动的稳定，实现定置管理，并作为现场生产效率改善的依据。
而冰箱、冰柜冷凝器的生产节拍确定为：

按照节拍的计算方式，可以得知我们首先需要为企业的生产加工制定计划期生产计划，我们设定计划计划期产量为360万件，而有效工作时间300天。将数值代入公式计算可得：

依据公式计算得出冷凝器的生产节拍为4.32s,得到生产节拍之后就可以根据该数据设定每天的工作计划,以及后续确定工序同期化保证生产线的良好运转，和设备数确定的重要数据。
5.2 组织工序同期化
工序同期化又称“装配线平衡（assembly line balancing）”，是指通过各种可能的技术，组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系，以便提高工作地负荷。将原工序细分为更小的工步，然后按照同期化要求把相邻的工序与工步重新组合为新的工序，从而使调整后的工序时间接近节拍或者节拍的倍数。 这叫粗同期化。经过粗同期化后，如还有一些工序的时间大于节拍或者不成节拍的整数倍，可以进一步采用机械化方法和改善劳动组织，从而达到同期话，这叫精同期化。
通过将各工序的标准工作时间与节拍进行比较，通过技术或组织措施来调整各工序时间，使它们等于生产节拍或与节拍成整数倍比关系。具体的做法可以有两种：
（1）在机械加工工序上，可以通过提高设备机械化水平，采用高效率的工艺装备，改进操作方法，提高工人熟练程度，改进工作地布置等