工业工程专业课程设计指导书(1)

工业工程专业制造过程综合课程设计

指导书

一、课程设计的目的

制造过程综合课程设计是工业工程专业的重要实践性教学环节，是综合运用所学的知识，完成工厂布置设计工作而进行的一次基本训练。其目的：

1）能正确的运用工业工程基本原理及有关的专业知识，对给定的生产系统进行详细的工厂布置设计。

2）通过对某工厂布置设计的实际操作，熟悉系统布置设计方法中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法，布置和规范化的设计程序。

3）通过应用和掌握AutoCAD 等相关软件，培养学生综合运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力，树立系统的设计思想。

4）通过课程设计，培养学生会如何编写有关技术文件。

二、课程设计的内容

根据给定的原始条件，进行系统分析，完成工厂总平面布置设计。其主要内容有：

1）产品工艺过程分析；

2）物流分析；

3）工厂作业单位相互关系分析；

4）绘制作业单位位置相关图；

5）绘制作业单位面积相关图；

6）绘制工厂总平面布置图；

7）评价、择优，选出最佳的总平面布置图；

8）编写设计说明书。

三、课程设计的过程

1、设计过程

为了完成工厂总平面布置设计，需要从拟生产的产品品种和产量出发，对产品组成情况进行分析研究；确定各零件，部件生产类型，制定出各个零件，部件的加工，装配工艺流程；根据工艺流程和各阶段的特点划分出生产车间；根据生产需要设置必要的职能部门以及附属生产和生产服务部门；制定生产计划大纲；根据生产大纲以及约束条件，选择设施布置设计方法；进行布置设计，得出多个可行的方案；选择最优方案，完成工厂布置设计。

2、设计模型

工厂布局设计需要的主要原始资料是产品及其生产纲领和生产工艺过程。次要资料有两种，即支持生产的辅助服务部门和时间的安排。

(1) 产品 (P) 和产量 (Q)。

产品及其产量是指工厂要生产的产品型号、系列、规格、产量和年生产量，这些因素影响到设施的组成及其相互关系、选用设备的类型、物料搬运的方式等，如图1所示。在图1，P-Q 曲线中：

① Q/P比值大（A 区域），适用于大量生产方式，加工机床按产品原则布置。 ② Q/P比值小（C 区域），适用于单件小批量生产方式，加工机床按工艺原则布置。

③ Q/P比值适中（B 区域），适用于中小批量生产方式，加工机床按成组原则布置。

Q 数

量 P （品种） 图5-2 P-Q曲线 图1 P-Q曲线

(2) 工艺过程 (R，Route) 。由熟悉本行业先进生产工艺的工程技术人员或专业咨询公司提供的工艺过程表、工艺路线卡、装配工艺卡等工艺文件。

(3)辅助服务部门 (S，Service) 。是指支持生产运行的工厂各辅助部门，如工具领取和维修部门、动力部门、各公用设施管理部门等。

(4)时间安排 (T，Time) 。是指产品的生产周期、投产的批量与批次、各种操作时间定额标准等。这些数据资料可以在设计过程中用以估算设备的数量、需要的面积和人员、各生产单位之间的平衡等。

有了以上P 、Q 、R 、S 、T 等五方面的原始资料，就能着手布局设计。

四、系统布置设计

在制造业中，工厂布局设计主要是确定工厂的生产部门、辅助服务部门和管理部门的位置。合理和有效的工厂布置对提高企业的生产效益、降低成本起着重要的作用。最具代表性的是R ²缪瑟 (R²Muther) 提出的“系统布置设计(SLP)”法，该方法提出了作业单位相互关系密级表示法，使布置设计由定性阶段发展到定量阶段。在缪瑟提出的系统布置设计 (SLP) 中，正是把产品P 、产量Q 、生产路线R 、辅助服务部门S 及生产时间安排T 作为给定的基本要素 (原始资料) ，作为布置设计工作的基本出发点。系统布置设计 (SLP) 程序如图2所示。

图2 系统布置设计模式

SLP 设计步骤：

（1）准备原始资料。

（2）工艺过程分析。

（3）物流分析与作业单位相互关系分析。

（4）绘制作业单位位置相关图。

（5）作业单位占地面积计算。

（6）绘制作业单位面积相关图。

（7）修正。

（8）方案评价与择优。

五、课程设计资料

1、设计题目

年产**套圆柱齿轮厂总平面布置设计

2、原始给定条件

图3 圆柱齿轮图

技术要求 齿轮基本参数

1、热处理：190~217HBS。 M=5

2、未注倒角1³45°。 Z=63

3、材料：HT200。 α=20 精度等级8-7-7GK

表1圆柱齿轮机式加工工艺过程卡

六、设计说明书书写要求

课程设计报告撰写的基本要求是报告原则上不少于5000字，需在封面注明设计题目、班级、姓名、学号及课程设计完成日期，其正文应包括以下几个方面的内容：

1） 原始给定条件

2）产品—产量分析

3）产品工艺过程分析

4） 物流分析

5） 作业单位非物流相互关系分析

6） 作业单位综合相互关系分析

7） 工厂总平面布置

8） 方案的评价与选择

9） 总结

参考文献

论文正文用宋体小四、标题用黑体四号，其余要求参照课程设计I 的要求。

七、课程设计的评分

具体成绩评定标准如下：

优秀：能全面完成课程设计任务，工作量较大，设计质量高，分析计算准确，观点和结论正确，能够提交完整的技术资料，课程设计报告不少于5000字，答辩表述正确，回答问题正确，答辩成绩为优秀以上。

良好：完成规定的课程设计任务，设计质量好，分析计算正确，观点和结论正确，能够提交完整的技术资料，课程设计报告质量较高，答辩表述清楚，回答问题正确，答辩成绩为良好以上。

中等：基本完成课程设计任务，设计质量好，分析计算基本正确，观点和结论基本正确，能够提交完整的技术资料，课程设计报告符合要求，答辩表述较清楚，主要问题回答正确，答辩成绩为中等以上。

及格：尚能完成课程设计任务，工作量达到最低要求，分析计算一般，提交技术资料，课程设计报告质量基本符合要求，答辩表述基本清楚，主要问题回答基本正确，答辩成绩为及格以上。

不及格：有下列之一者，评为不及格：

1）没有完成课程设计任务

2）工作态度马虎、潦草，设计质量差，不能达到专业课程设计的基本要求

3）提交的技术资料有严重错误

4）答辩中概念模糊，主要问题回答错误

5）经常缺勤，严重违反纪律

6）答辩成绩为不及格