IE设计实践 自行车组装流水线

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

1.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”。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，车轮系统，车把系统，刹车系统，脚蹬系统五个系统。

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。

图1-2

图1-3

图1-4

图1-5

图1-6

图1-7

图1-8

图1-9

图1-10

图1-12

图1-13

图1-14

图1-16

图1-17

图1-18

图1-19

图1-20

图1-21

表格1-1 物料表

1.3. 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。

车架装前叉部件初装鞍管、后车座

初装车把

装前后挡泥

板

装中轴棍

初装链罩

装配链轮、曲柄

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

1.1.4.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。

2.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。

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：适用于要求物料返回到起点的情况。

S形：在一固定面积上，可以安排较长的生产线。

直线形L形U形

S形S形

图2-1 基本的流水线模式

2.1.2.直线形布置的特点及适用范围

直线形布置的适用范围：直线形是最简单的一种流动模式，入口与出口位置相对，建筑物只有一跨，外形为长方形，设备沿通道两侧布置。直线型生产线布置是最常见的一种生产线布置方式，又分为单列直线型和双列直线型。单列直线型流水线，多在工序数少、毎道工序的工作地也少的条件下采用。当工序与工作地的数量较多而空间的长度不够大时，可采用双列直线排列。如图2-2、图2-3所示（圆形为人员配置，方形为设备布置。直线型布置有如下特征：

1）便于物料搬运；

2）便于信息流的畅通无阻；

3）生产线为一条线，产品从原材料到成品可以实现一个流，避免了不必要的搬运；

4）管理相对简单；

5）生产线柔性差，产品设计的局部改动将引起生产线的重大调整。