发动机关键部件生产的设备布置设计任务书

 2020-02-20 08:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

背景:

进入21世纪以来,我国汽车产业高速发展,形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产及配套体系,产业集中度由不断提高,产品技术水平明显提升已经成为世界汽车生产大国。以2009年中国汽车工业产销量登顶全球第一为标志,中国汽车工业无可争议地完成了从小到大的转变。

中国汽车工业协会的统计数据,我国的汽车零部件出口金额由 2006 年 的 192.48 亿 美 元 上 升 至 2017 年 的645.73 亿美元,预计 2018 年我国汽车零部件市场营业额增速将达到 7.1%。通过以上数据可以看出,我国汽车行业具有庞大的市场。虽然我国的汽车工业得到了快速的发展,但我国汽车人均拥有量仍然很能低,广大的中小城镇和农村消费市场未被激活,未来汽车行业发展前景分析的空间仍然很大。因此,在国民经济发展、产业政策引导、居民收入增加和消费结构升级等因素拉动,我国汽车产业在近期内仍将保持快速发展的态势。

发动机是汽车的关键零部件,制造工艺相当复杂。而生产线加工模式的引入,对于发动机生产这一过程来说,极大地节约了劳动力和生产原材料,同时工业自动化技术的引入,使加工产品的一致性和质量得到了较好的保证,生产线效率也得到了有效地提高,通过对发动机生产线的分析与优化设计,可以实现均衡生产,有利于保证设备以及人力的负荷平衡,从而能提高设备和工时的利用率;并通过运用各种科学的改善技术,提高全员的综合素质;同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序,从而在保证产品交货期、质量、生产率的前提下进行安全生产。此外还有利于节约物资消耗,减少在制品数量,加速流动资金的周转,从而降低生产成本。最终,提高企业生产率,增强自身竞争力,而生产线布局的好坏将会直接影响到最终的实际运行效果。

目的及意义:

由于市场竞争的不断加剧,客户不断增加的个性化需求,各大汽车企业未来满足市场需要,在市场竞争中立于不败之地,纷纷对生产模式做出相应的优化和调整。

由于工厂车间布局的不易变动性,布局调整所需的时间较长,耗费资源较多,因此,对于使用传统布局模式的制造企业来讲,决策层宁可接受当前生产效率低下的局面,也不愿意对布局进行重新设计。对企业而言,如果车间布局能够较好的适应产品种类的变化,同时又能保证较高的产能,在当代市场需求变化频繁的环境下,将具有极其重要的意义。

设备的快速换型调整为满足后工序频繁领取零部件制品的生产要求和“多品种、小批量”的均衡化生产提供了重要的基础。但是、这种频繁领取制品的方式必然增加运输作业量和运输成本,特别是如果运输不便,将会影响精益生产的顺利进行。可见,生产工序的合理设计和生产设备的合理布置是实现小批量频繁运输和单件生产单件传送的另一个重要基础。

益处:1、对产品品种的变换有较强的适应性;

2、由于同类设备集中在一起,便于充分利用生产设备和生产面积;

3、减少重复添置设备,设备费用和维修费用较低;

4、遇到设备故障、材料或人员不足时,生产不致于中断;

5、便于工艺管理,有利于员工技术水平的提高;

6、可以缩短产品的加工路线,节约收发时间和人力;

7、可以减少产品的在运和停放时间,缩短生产周期,减少在制品和流动资金占用。

设施布置是根据企业的经营目标和生产纲领,在已确定的空间场所内,按照从原材料的接收、零件和产品的制造,到成品的包装、发运的全过程,将人员、设备、物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合,以便获得最大的生产经济效益。

1961年由美国的缪瑟提出了极具代表性的的系统布置设计(SLP)理论。缪瑟的系统布置设计(SLP)是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合、求得合理布置的技术,因此在布置设计领域获得极其广泛的运用。国内在80年代以后引进了这一理论,收效非常显著。

另一方面,20世纪60年代以来以JM摩尔等为代表的一批设施规划与设计学者,较为系统地研究应用计算机技术进行平面布置及其优化的问题,并产生了许多用高级语言写成的平面布置程序,如用于新建设施的CORELAP、ALDEP程序和用于改建布置的COFAD、CRAFT程序,形成了计算机辅助设施布置(CAL)方法。

20 世纪 80 年代,由于计算机仿真技术的发展,布置方案算法的研究有了一定发展。20 世纪 90 年代,国外学者结合现代制造技术对布局问题深入研究。21 世纪以来,采用 SLP 方法和三维仿真布局来解决生产线布局问题的应用比较广泛,SLP 方法既考虑到当前非物流静态因素,同时又考虑到动态的物流因素,能够合理利用资源来达到布局的目的,三维仿真布局可以直观的把布局结果呈现出来。

最近十年来,国内把 SLP 方法和三维布局仿真运用到规划与布局问题的研究也比较多。2006 年北京科技大学的琚科昌,王转利对制造企业设施规划的 SLP 方法进行了研究;2007 年同济大学中德学院的沈斌,陈伟等结合我国汽车发动机装配线的特点,在建立了装配线的运行数据采集与监控的基础上,开发并完成了一套发动机装配线布局规划系统;2010 年北京交通大学陈宇航等从理论和实际两个方面探索了生产线布局的设计。 国内外对生产线布局的研究方法有很多,而 SLP 方法应用最为广泛,它可以为生产线的布局提供一个宏观的布局思想。

近年来,由于当今世界正从工业化社会向信息社会各个方面都发生了极其巨大的变化。就制造业的生产方式而言,已从大量生产方式向准时制及精益生产方式,并进一步向计算机集成制造(CIMS)及敏捷制造方式迅速演变。原有的许多程序和方法逐渐显现自身的不足和缺陷。为适应生产方式的转变,人们对设施布置设计不断进行研究,取得了长足的发展。

随着时代的发展,优秀的SLP方法也逐渐显现出其不足之处。信息化社会的飞速发展以及激烈市场的竞争使得企业信息化,智能化成为必然趋势,这就使得制造业生产要求能够跟随市场的变化。这一特性要求必须建立能够快速响应市场变化的设施布置体系,能迅速提供高效可行的新的布置方案。而现在的系统日趋复杂,应用slp手工完成布置和调整十分繁琐,满足迅捷同时满足最优是不现实的。

slp提供的布置方案太少,在初步确认之后设计者要根据约束条件自己调整方案。受限于设计者自身知识及能力的局限最终能够提供个决策者的方案较少,很难完成优秀且令人满意的方案。鉴于此说法,威廉·温拿等工厂设计师们在实践中不断对其进行发展和完善,并与90年代提出来行动战略设施规划SFP(Strategic facilities planning),融合了优良的计算机辅助设施布置方法,一定程度上实现了设施布置的快速响应。布局信息计算机化和叫丰富的设计方案以供决策者选择。

设施布置由最初的完全凭经验跟感觉发展到今天成为一个设计数字化设计、人工智能、图形学、信息处理、优化和仿真等技术的复杂组合优化问题其核心问题还是一个优化问题,所以至今任未建立起完善的、公认的模型,还有诸多问题等待解决

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

(一)总体要求

1. 选题符合专业培养目标。难易度适当。具有理论意义或实际价值。

2. 论文必须文题相符,概念清楚,思路清晰,层次分明,证据充分、可靠,引用正确,论证有力

3. 论文符合写作规范

4. 论文必须清楚反映自己的学术观点和学术水平,不得抄袭

(二)论文主要内容

1.设计的基本内容:对比国内外的先进生产线,进行比较分析,结合实际生产情况进行一条生产线的模拟设计。

2.目标:以工艺过程为依据, 确定物料在生产线内各个设备间的转移,将IE的精益思想融入到其中,建立一条能够满足技术水平高、品质水准高、设备稳定性高、运行成本低、投资成本低以及将来产能变动的灵活性高的生产线。

3.方案及措施:本文主要采用文献考察、比较分析和实证分析相结合的方法。首先通过搜集和查阅相关的文献资料,为自己的学术研究积累丰富的素材。从工厂的实践基础上,通过查阅相关文献记录了解系统零部件生产线产能、布局设计、工艺过程设计、设备选型以及生产线的组织然后在此基础上,通过对自己收集到的文献认真的阅读和比较分析,得出结论,完成自己的学位论文。


3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1.3月12日前,取消在学分清理中不符合毕业设计论文准入制度的学生选题志愿;

2.3月25号前,学生上传开题报告,指导教师对开题报告进行评阅审核

3.5月25号前,开题完成后,学生根据实际进度上传阶段性成果,指导教师对中期工作进行检查,督促

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4. 主要参考文献

[1]高嘉成.基于改进slp的生产车间设施布局优化及仿真研究[j].内燃机与配件,2019(01):189-191.

[2]richard f, martin k. organizational factors andtechnology intensive industry: the us and japan[j]. management science, 1995,38(3):152-167.

[3]林秀木. 汽车发动机生产线平衡优化研究[d].沈阳工业大学,2016.

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