螺杆泵.docx
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螺杆泵
目录
第一章综述。
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1.1设计目的。
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1.2设计内容。
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1.3给定资料。
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第二章生产作业单位设计。
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2.1职能科室设计。
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2.2生产车间的设计。
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2.3生产车间生产组织设计。
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2.4生产车间布置。
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第三章作业计划的制定。
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3.1生产计划的内容。
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3.2工厂生产作业计划的编制。
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11
3.3生产加工路线单。
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3.4生产调度。
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总结。
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参考文献。
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第一章综述
1.1设计目的
1.全面掌握工业工程的相关知识，并能熟练运用；
2.能够自行查找相关资料解决实际问题。
1.2设计内容
1设置生产单位
根据资料给出的情况，设置与产品生产直接相关的职能科室，生产车间及有关的中间库、生产车间要求进一步设置内部生产单位。
2对生产车间做出生产组织设计方案
采用适当的方法，确定生产车间或生产环节的生产类型，确定各类生产设备需要量，列出车间设备明细，选择合理的生产组织形式（流水线、生产线、设备组）进行组织设计，画出加工车间平面布置示意图。
3编制作业计划
依据资料中给出的某月订货情况，运用所学的加工排序方法对该月排出较优的投产顺序、编制产品进度计划。
选择合理的生产作业计划编制方法：
（1）在制品定额法；
（2）MRP法；（4）JIT法。
4设计生产进度及在制品控制信息反馈系统
选用并设计恰当的生产原始凭证，设计相应的统计信息、种类、统计要求（时间、质量、方式），信息处理及报表等，为生产调度提供有效依据。
5螺杆泵生产组织与计划管理设计
螺杆泵计有八种型号，按照型号顺序学生根据自己的学号选择其中一种产品完成课程设计：
如学号为1、9、17、25的选择方案1；学号为2、10、18、26的选择方案2；学号为3、11、19、27的选择方案3；……；以此类推。
1.3.给定资料
（一）、螺杆泵产品品种、结构与零件明细
1、产品品种：
A—1，A—2，A—3，B—1，B—2，C—1，C—2，C—3
2、产品基本结构：
（八种产品结构相同，零件具体形状不同）
3、各种产品自制零部件明细
外壳
法兰盘
泵体
主体
衬套
主杆
从杆
轴套
阀
阀体
阀杆
A—1
a-11
a-111
a-112
a-12
a-121
a-122
a-123
a-124
a-13
a-131
a-132
A—2
a-21
a-211
a-212
a-22
a-221
a-122
a-123
a-124
a-13
a-131
a-132
A—3
a-31
a-311
a-312
a-32
a-321
a-122
a-123
a-124
a-13
a-131
a-132
B—1
b-11
b-111
b-112
b-12
b-121
b-122
b-123
b-124
b-13
b-131
b-132
B—2
b-21
b-211
b-212
b-22
b-221
b-122
b-123
b-124
b-13
b-131
b-132
C—1
c-11
c-111
c-112
c-12
c-121
c-122
c-123
c-124
c-13
c-131
c-132
C—2
c-21
c-211
c-212
c-22
c-221
c-122
c-123
c-124
c-13
c-131
c-132
C—3
c-31
c-311
c-312
c-32
c-321
c-122
c-123
c-124
c-13
c-131
c-132
（二）零件工艺过程，工时定额及设备类型
1、泵体工艺
工序号
1
2
3
4
5
6
工序名
粗车
精车
钻孔
粗铣
精铣
检验
设备
立车
立车-1
摇臂孔
立铣
立铣-1
检验台-1
工时（分）
4
9
2
4
5
3
2、衬套工艺
工序号
1
2
3
4
5
6
7
8
工序名
热处理
粗车
精车
粗镗侧孔
半精镗三孔
精镗三孔
钻攻螺纹
检验
设备
热处理炉
普车
普车
专用镗床-1
镗床-2
专用镗床-2
车
检验台-2
工时
30
3
3
13
14
14
4
4
3、主杆工艺
工序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
工序名
调质
开坯
粗精车
钻深孔
磨外圆
粗铣螺纹
精铣螺纹
调直
铣槽
检验
设备
热处理炉
车
车
深钻孔
外圆磨
数控铣-1
数控铣-1
专用调直仪
立铣
检验台-3
工时
20
2
3
3
4
5
5
4
3
4
4、从杆工艺
1
2
3
4
5
6
工序名
开坯
粗铣螺纹
精铣螺纹
调直
粗车
检验
设备
车
数控纹-2
数控铣-2
调直仪
车
检验台-4
工时
2
5
5
4
2
4
5、阀体工艺
工序号
1
2
3
4
5
工序名
车成活
铣
钻孔
钳工
检验
设备
普车
铣床
立钻
钳工台
检验台-5
工时
2
1
1
3
0.5
6、阀杆工艺
工序号
1
2
3
4
工序名
车
攻螺纹
钳
检验
设备
普车
普车
钳工台
检验台-5
工时
1
2
2
0.5
7、法兰盘工艺
工序号
1
2
3
工序名
车
钻孔
检验
设备
普车
立钻
检验台-5
工时
2
2
0.5
8、轴套工艺
工序号
1
2
3
工序名
车
磨孔
检验
设备
普车
内圆磨
检验台-5
工时
1
3
1
（三）生产能力设计规模
台份能力：
2000台/月（混合品种）易损件（主杆、从杆、轴套）能力：
2500~3000件（注：
在前面2000台的基础上加上该能力）
（四）某月订货情况
产品品种
A—1
A—2
A—3
B—1
B—2
C—1
C—2
C—3
数量
450
400
350
300
200
160
120
100
交货期
11
11
22
22
22
22
22
22
配件品种
a—122
a—123
a—124
数量
100
100
100
交货期
22
22
22
（五）其他所需资料可以自行给出。
1、生产间隔期、设备调整费用、平行系数；
2、保险占用量、期初盘点占用量。
设计过程中需要的以上参数以及其他参数可以需要根据实际情况进行合理假设，使其符合实际情况。
第二章生产作业单位设计
2.1职能科室设计
与生产直接相关职能科室，即在企业直接从事生产、经营、研究等活动，产生直接的经济效益，是为企业生存和发展提供信息、建议、保障的职能机构。
随着计算机技术、网络技术、办公自动化技术的发展及企业管理信息系统（MIS）的应用，企业开始实行网络化、一体化的管理，职能科室在企业经营决策和业务活动中的作用日渐加强，其角色定位也由传统的控制人工成本的“成本中心”转变为增加产出的“利润中心”，更注重于设计实施各种有利于提高企业整体绩效的方案，努力为企业创造价值，促进企业成功实施整体战略。
根据题目要求以及对相关资料的分析对螺杆泵生产厂与生产相关的职能科室设计为研发部、市场部、质检部、生产部、销售部、财务部、人事部七个大的职能部门。
其中研发部负责产品的开发设计；市场部负责产品市场的调研与开发为企业提供市场的及时信息，支持企业高层对企业战略计划的制定；质检部的作用是负责产品的质量水平；生产部负责产品的生产；销售部负责产品的销售和推销；财务部负责各个方面的资金发放和调配；人事部负责企业人才培养和分配。
2.2生产车间的设计
依据产品工艺及生产产品的具体情况生产部下设的生产单位为：
热处理车间、泵体生产线、衬套生产线、主杆生产线、从杆生产线、组合生产线（生产阀体、阀杆、法兰盘、轴套）、暂存库、组装车间、成品库。
具体的职能科室和车间划分如图2-1-1所示
图2-1-1职能科室结构图
上图所示的生产职能部门是依据流程划分的。
流程划分的部门的优点是：
组织能够充分发挥集中的技术优势，易于协调管理，对市场需求的变动也能够快速敏捷的反应，容易取得较明显的集合优势；另外也简化了培训，容易在组织内部形成相互学习的氛围，会产生较为明显的学习经验曲线效应。
但是流程部门化的缺点是部门之间的紧密协作有可能得不到贯彻，也会产生部门之间的利益冲突；另外，权责相对集中，不利于培养出多面手式的管理人才。
2.3生产车间生产组织设计
（一）、确定生产类型
生产类型的分类
1、按对象原则的生产过程组织（产品导向型）,按某种产品来组织生产单位，将生产这种产品所需要的各种工序和设备装置集中在一个生产单位。
适用于大量大批生产。
2、按工艺原则的生产过程组织（工艺导向型）,它是按生产工艺来划分生产单位。
一个生产单位汇集同类（或类似）工艺所需要的各种设备和装置，对企业的各种产品进行相同的工艺加工。
如铸造厂、锻造车间、车工车间等。
较适用于多品种小批量生产或单件生产。
3、模块式生产（重复型）；模块式生产的基础：
成组技术；模块式生产系统：
零件在生产单元内部流动可有不同的形式；模块式生产和单件小批生产的比较。
在产品生产时，在零件的生产工艺流程中，阀体、阀杆、法兰盘和轴套工艺加工工艺相似，加工所用的设备有很多相同，所以可将这四种零件放在同一模块中加工，其他零件的加工过程较为复杂，所用设备分散，设备各自的特点有很大的差异，可将其他零件按产品流程加工。
因此，对于生产车间的生产环节可采用模块式生产类型进行生产。
（二）、确定生产设备需要量
根据产品工艺过程，已知台份能力为2000件/月，易损件（主杆、从杆、轴套）能力为2500--3000件/月，因此，在前面2000件的基础上分别加上该能力（这里取主杆、从杆、轴套各3000件），又已知每道工序的加工时间，则可以确定每道工序所需时间为公式:
每道工序所需总时间（分）=月生产能力（件）*每道工序所需时间（分）
假定工厂采用8小时工作制，周六日为双休日，工作准备结束时间为1小时，每月净工作日为22天所以：
一个月内总工作时间（分）=工作天数*一天工作时间（分）
则可计算出一个月内总工作时间=22*（8-1）*60=9240分
再根据公式：
设备台数=每道工序所需总时间/个月内总工作时间
（三）、设备数量的计算
依据最佳设备负荷率在80%左右所以计算过程中负荷率高于90%的设备通过增加设备来平衡，平衡后设备数量计算过程如下：
见表2-2-1
表2-2-1设备数量表
立车
（2000*4）/（7*60*22）=0.87≈1
立车-1
（2000*9）/9240=1.95≈2
摇臂孔
（2000*2）/9240=0.43≈1
立铣：
（2000*4+2000*3+3000*3）/9240=3.57≈4
立铣-1
（2000*5）/9240=1.08≈2
检验台－１
（2000*3）/9240=0.65≈1
热处理炉
（2000*30+2000*20+3000*20）/9240）=17.32≈20
普车
2000*14+3000*3/9240=4.01≈5
专用镗床-1
（2000*13）/9240=2.81≈4
镗床－２
（2000*14）/9240=3.03≈4
专用镗床－２
（2000*14）/9240=3.03≈4
车
53000/9240=5.74≈7
检验台－２
（2000*4）/9240=0.87≈1
深钻孔
（2000*3+3000*3）/9240=1.62≈2
外磨圆
（2000*4+3000*4）/9240=2.16≈3
数控铣－１
（2000*5+3000*5）*2/9240=5.41≈7
专用调直仪
（2000*4+3000*4）/9240=2.16≈3
检验台－３
（2000*4+3000*4）/9240=2.16≈3
数控铣－２
（2000*5+3000*5）*2/9240=5.41≈7
调直仪
（2000*4+3000*4）/9240=2.16≈3
检验台－４
（2000*4*2+3000*4）/9240=2.16≈3
铣床
（2000*1）/9240=0.22≈1
立钻
（2000+2000*2）/9240=0.65≈1
钳工台
（2000*3+2000*2）/9240=1.08≈2
检验台－５
（2000*2*3+2000+3000）/9240=1.84≈2
内圆磨
（2000*3+3000*3）/9240=1.62≈2
计算过程中有些设备的负荷率过大，例如，热处理炉的计算台数为18台，但是负荷率高达96.2%，所以为了降低负荷率从而达到实际的负荷要求，考虑把热处理炉的数量增加达到20台。
依据这种情况在实际计算过程中对符合率高于90%的设备都做了增加设备来降低负荷率的调整，调整后的设备负荷率在表2-2-3给出。
依据表2-2-1设备具体数量见表2-2-2
表2-2-2设备数量详表
立车
1
立车-1
2
摇臂孔
1
立铣
4
立铣-1
2
检验台－１
1
热处理炉
20
普车
5
专用镗床-1
4
镗床-２
4
专用镗床-２
4
车
7
检验台-２
1
深钻孔
2
外磨圆
3
数控铣－１
7
检验台３
3
数控铣-２
7
调直仪
3
专用调直仪
3
检验台－４
3
铣床
1
立钻
1
钳工台
2
内圆磨
2
检验台－５
2
2.4生产车间布置
车间布置是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。
车间布置旨在最有效地利用厂房空间，一方面方便于工作操作，避免生产设备的过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。
其具体内容包括：
1.在纵跨、横跨、高跨、露天跨建筑面积上的安排；
2.在厂房内空间分层的安排；
3.在多层建筑内的安排。
车间的平面布置要根据工厂的生产大纲和车间分工表、生产流程、工艺路线、生产组织形式、机器设备和起重运输设备的种类、型号、数量等多方面因素共同确定。
好的车间布置应最大限度地减少搬运路程，让物料从进入车间依次流经各个工位后流出车间。
通过分析给定的数据和条件可以得知生产的产品中泵体的工艺，衬套的工艺，主杆和从杆的工艺有很大的区别，他们生产各自所用的设备有很大的区别，所以对于这几个零件的生产组织形式综合考虑之后选择用以产品为导向的生产组织形式；对于阀体、阀杆、法兰盘、轴套的工艺分析我们发现这几个零件的生产工艺第一道工序都为车最后一道工序都用检验台五进行检验，只是中间工艺略有不同，所以对这几个零件的生产采用模块化生产。
车间布置图如图2-3-1所示。
图2-3-1生产车间平面布置图
第三章作业计划的制定
3.1生产计划的内容
生产计划就是企业为了生产出符合市场需要或顾客要求的产品，所确定的在什么时候生产，在哪个车间生产以及如何生产的总体计划。
企业的生产计划是根据销售计划制定的，它又是企业制定物资供给计划、设备治理计划和生产作业计划的主要依据。
生产计划工作的主要内容包括：
调查和猜测社会对产品的需求、核定企业的生产能力、确定目标、制定策略、选择计划方法、正确制定生产计划、库存计划、生产进度计划和计划工作程序、以及计划的实施与控制工作。
3.2工厂生产作业计划的编制
根据设计要求要根据资料中某月的订货情况制定出工厂的生产计划，其中订货情况如表3-3-1所示
表3-3-1某月订货情况
产品品种
A—1
A—2
A—3
B—1
B—2
C—1
C—2
C—3
数量
450
400
350
300
200
160
120
100
交货期
11
11
22
22
22
22
22
22
配件品种
a—122
a—123
a—124
数量
100
100
100
交货期
22
22
22
通过对产品的订货数量和交货期进行分析，根据现有的生产设备和生产能力决定依照产品的订货先后顺序和产品的交货时间前后进行加工生产，即按照表3-3-1给定的订货顺序依次对各种产品进行生产。
经过对给定资料的分析选用MRP法制定产品生产的进度计划。
由于工厂的生产能力为2000台/月，一个月净工作日为22天，所以工厂每天的生产能力为91台/天。
所以通过使用MRP法编制的物料需求计划见表3-3-2
产品
周期（天）
1
11
12
13
14
15
16
21
22
C—2
总需求
120
订货
120
收货
120
a-122
总需求
100
订货
100
收货
100
a-123
总需求
100
订货
100
收货
100
a-123
总需求
100
订货
100
收货
100
根据物料需求计划表制定生产计划。
所以生产厂的生产计划见表3-3-3
表3-3-3生产计划表（MRP法）
产品
天数
1
2
3
10
11
12
13
14
15
16
21
22
C-2
需求
120
订货
120
生产
91
29
收货
91
120
a-122
需求
100
订货
100
生产
91
9
收货
91
100
a-123
需求
100
订货
100
生产
91
9
收货
91
10
a-124
需求
100
订货
100
生产
91
9
收货
91
100
通过表3-3-3我们可以得到每种产品的生产进度和生产日期.我们可以看出根据订货的要求我们可以清楚的知道每种产品每天生产多少和在哪天生产，何时完工都可以看出。
从表中可看出所有的生产计划提前七天就可以完成，然后经过最后的组装验收所有的产品都可以按时交货，最终满足客户的要求。
3.3生产加工路线单
加工路线单的内容全面，即是生产作业指令，也是工艺路线和领料、检验、交库的凭证，又是作业核算和统计的凭证，起到一单多用的作用，有利于保证管理数据的一致性。
因此，加工路线单被成批和单件生产的企业普遍采用，作为生产作业控制的重要工具。
加工路线单是企业生产部门在分配作业、下达作业指令时常用到的一种派工单的形式。
它是在成批和单件生产类型中采用的作业指令形式。
它是以零件为单位，综合地发布指令，指导工人根据既定的工艺路线顺次地进行加工。
加工路线单跟随零件一起转移，各道工序公用一张生产指令。
以生产零件法兰盘加工路线为例加工路线单样式见表4-1
表4-1加工路线单
件号
零件名称
每台件数
计划投入
实际投入
加工负责人
法兰盘
件
台
累计
件
台
累计
日期
工序
机床号
工作者收到
工时定额
检查结果
检查员签章
月
日
序号名称
数量
签章
准备与结束
单件
合格
返修
工废
废料
车
钻孔
检验
合格入库数
检查员签章
仓库盖章
入库时间
备注
3.4生产调度
生产调度一般包括以下内容：
1、检查、督促和协助有关部门及时做好各项生产作业准备工作。
2、根据生产需要合理调配劳动力，督促检查原材料、工具、动力等供应情况和厂内运输工作。
3、检查各生产环节的零件、部件、毛坯、半成品的投入和出产进度，及时发现生产进度计划执行过程中的问题，并积极采取措施加以解决。
4、对轮班、昼夜、周、旬或月计划完成情况的统计资料和其它生产信息（如由于各种原因造成的工时损失记录；机器损坏造成的损失记录；生产能力的变动记录等）进行分析研究。
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