1、引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/1Unit 4先进制造单元技术先进制造单元技术E E制造工艺技术群制造工艺技术群F F制造自动化技术群制造自动化技术群G G生产线布局及其设计生产线布局及其设计生产线布局及其设计生产线布局及其设计H H物料搬运系统规划设计物料搬运系统规划设计 J J柔性制造系统及柔性制造系统及CIMSCIMS1 1、生产线定义、生产线定义2 2、生产线组成及类型、生产线组成及类型3 3、生产线规划设计、生产线规划设计
2、参见教材第参见教材第149-156149-156页页引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/2机械加工或装配生产线（机械加工或装配生产线（automated production lineautomated production line）是一种）是一种多工位生产系多工位生产系统统，用，用物料搬运系统物料搬运系统将各种将各种加工设备和辅助设备加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下，完成单个零件加
3、工的复杂大系统。制系统的作用下，完成单个零件加工的复杂大系统。通常初始工件从生产线的一端进入，通常初始工件从生产线的一端进入，物料搬运系统物料搬运系统将零件从一个工作站传输到将零件从一个工作站传输到另一个工作站，另一个工作站，按工艺顺序加工工件按工艺顺序加工工件，所有的操作累加起来形成一个完整的产，所有的操作累加起来形成一个完整的产品加工过程。品加工过程。一、生产线定义一、生产线定义一、生产线定义一、生产线定义（production definitionproduction definition）引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULA
4、NZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/3二、生产线组成及类型二、生产线组成及类型二、生产线组成及类型二、生产线组成及类型机械加工生产线由机械加工生产线由加工装备、工艺装备、输送装置、辅助装备和控制系加工装备、工艺装备、输送装置、辅助装备和控制系统统组成。组成。列车轴承检修线列车轴承检修线思考题思考题1 1、什么是刚性自动化生产线？机械加工生产线有哪些部分组成？、什么是刚性自动化生产线？机械加工生产线有哪些部分组成？2 2、生产线的分类原则有哪些？按照相应的分类原则，可将生产线分为哪、生产线的分类原则有哪些？按照相应的分类原则，可将生产
5、线分为哪些类型？些类型？引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/4二、生产线组成及类型二、生产线组成及类型二、生产线组成及类型二、生产线组成及类型按按工件外形和工件运动状态工件外形和工件运动状态分为旋转体分为旋转体工件和非旋转体工件加工生产线。工件和非旋转体工件加工生产线。按按加工工艺设备类型加工工艺设备类型分为通用机床生产线、分为通用机床生产线、组合机床生产线、专用机床生产线、数控组合机床生产线、专用机床生产线、数控机床生产线。机床生产线
6、。按按设备连接方式设备连接方式分为刚性连接生产线和柔性连接生产线。分为刚性连接生产线和柔性连接生产线。三面钻孔组合机床三面钻孔组合机床 引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/5按按生产线适应产品类型变化的能力生产线适应产品类型变化的能力分为单一产品线、成批产品线和混流产分为单一产品线、成批产品线和混流产品线。品线。按按物流输送装置的不同物流输送装置的不同，可以将生产线分为，可以将生产线分为传送带式流水线和非传送带式传送带式流水线和非传送带
7、式流水线流水线(不使用传送带的生产线不使用传送带的生产线)。按照传输线（物料搬运系统）按照传输线（物料搬运系统）控制方式控制方式的不同，分为连续的不同，分为连续传输线、同步传输线、异步传输线、同步传输线、异步传输线。传输线。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/6非传送带流水线按照工艺原则分为非传送带流水线按照工艺原则分为U U字形流水线、二字形生产线、向日葵和手字形流水线、二字形生产线、向日葵和手风琴形自动化生产线风琴形自动化生产线。引
8、领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/7三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计生产类型生产类型是指制造企业生产专业化程度是指制造企业生产专业化程度的分类。通常取决于产品产量的分类。通常取决于产品产量Q Q、产品、产品品种品种P P和专业化程度等。和专业化程度等。生产的产品产量越大，产品品种越少，生产的产品产量越大，产品品种越少，生产专业化程度则越高，而生产的稳定生产专业化程度则越高，而生产的稳定性和
9、重复性也就越大。性和重复性也就越大。制造企业的生产类型划分为：少品种大制造企业的生产类型划分为：少品种大量生产、中量（成批）生产和多品种少量生产、中量（成批）生产和多品种少量（多品少量）生产。量（多品少量）生产。成批生产又可划分为大批量生产、中批成批生产又可划分为大批量生产、中批量生产和量生产和小批量生产小批量生产。1 引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/8不同生产类型的生产线，其专业化和自动化程度有较大差别，制造装备的选型和设不同生产
10、类型的生产线，其专业化和自动化程度有较大差别，制造装备的选型和设计要求也不同，生产线的总体布局和物流设计也各有特点。计要求也不同，生产线的总体布局和物流设计也各有特点。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/9生产过程生产过程按成品库存策略分为按成品库存策略分为存货存货生产生产(produce-to-stock)(produce-to-stock)和订单生产和订单生产(produce-to-order)(produce-to-order)三
11、、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 2 按生产过程设备专业化程度及物流的按生产过程设备专业化程度及物流的标准化程度，可将生产过程结构分为标准化程度，可将生产过程结构分为连续生产、大量生产、批量生产、单连续生产、大量生产、批量生产、单件生产等。通行分类是按生产过程件生产等。通行分类是按生产过程组组织方式织方式类：（类：（1 1）产品导向型、（产品导向型、（2 2）工艺导向型、（工艺导向型、（3 3）成组原则导向、）成组原则导向、（4 4）固定原则导向。）固定原则导向。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTUL
12、ZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/10（1 1）产品原则布置（）产品原则布置（Product LayoutProduct Layout）固定制造某种部件或某种产品的封闭车间，其设备、人员按固定制造某种部件或某种产品的封闭车间，其设备、人员按加工和装配的加工和装配的工艺过程顺序工艺过程顺序布置，形成一定的生产线，布置，形成一定的生产线，适用于少品种大批量生产方式适用于少品种大批量生产方式。零件零件1 1零件零件2 2零件零件3 3零件零件4 4引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZ
13、JTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/11引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/12（2 2）工艺原则布置（）工艺原则布置（Process LayoutProcess Layout）将将同类设备和人员集中布置同类设备和人员集中布置在一个地方的布置形式。如按车床组、磨床组在一个地方的布置形式。如按车床组、磨床组等分区，适用于等分区，适用于多品种小批量多品种小批量
14、的生产方式。的生产方式。零件零件1 1零件零件2 2零件零件3 3零件零件4 4引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/13引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/14物料的传递物料的传递工作的相关关系工作的相关关系？面临的主要问题面临的主要问题化验室化验室挂号室挂号室内科内科手术室手术
15、室外科外科药房药房X光室光室注射室注射室普通医院科室布置普通医院科室布置？专科医院是按照什么原则专科医院是按照什么原则布置的？布置的？引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/15（3 3）成组原则布置（）成组原则布置（Group LayoutGroup Layout）在工作场地内配置可以完成在工作场地内配置可以完成工艺相似零件组工艺相似零件组所有零件全部工序所需的不同所有零件全部工序所需的不同类型的机床，以此为一个单元，再在其周围配置其它必
16、要的设备。适用于类型的机床，以此为一个单元，再在其周围配置其它必要的设备。适用于中小批量生产中小批量生产。零件族零件族1 1零件族零件族2 2零件族零件族3 3单元单元1 1单元单元2 2引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/16引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/17工艺原则工艺
17、原则引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/18（4 4）固定工位式布置（）固定工位式布置（Fixed Product LayoutFixed Product Layout）以原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式。生产时所需的设备、人以原材料或主要部件固定在一定位置的布置形式。生产时所需的设备、人员、材料都员、材料都服从于工件的固定工位服从于工件的固定工位。适用于大型的不易移动的产品，如飞。适用于大型的不易移动的产品，如飞机装配、船舶制
18、造等。机装配、船舶制造等。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/（4 4）固定位置的布局（）固定位置的布局（Fixed-position layout）制造对象制造对象材料材料工具设备工具设备 人人 完成品完成品固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备多随加工产品所固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备多随加工产品所在的某一位置而转移。在的某一位置而转移。这类布置总是由产品本身特点决定这类布置总是由产品本身特点决定。空间不足
19、空间不足可变路线控制可变路线控制作业间的协调作业间的协调引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/20生产线工艺规划的目标是能够加工出符生产线工艺规划的目标是能够加工出符合要求的产品。合要求的产品。三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3 生产线工艺方案考虑的要素分两个方面：生产线工艺方案考虑的要素分两个方面：一是技术和精度要素一是技术和精度要素，如加工对象的材，如加工对象的材料、结构、硬度；毛坯及
20、定位基面；加料、结构、硬度；毛坯及定位基面；加工方法、质量、工艺等。工方法、质量、工艺等。二是作业场地二是作业场地条件、生产调度、生产物流（工件、刀条件、生产调度、生产物流（工件、刀具）、产品交货期、专用设备设计等具）、产品交货期、专用设备设计等。重点讨论重点讨论工件输送方式、加工工艺、定工件输送方式、加工工艺、定位面选择和专用机床设计位面选择和专用机床设计对工艺方案的对工艺方案的影响。影响。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/21三、
21、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式直接运输方式直接运输方式生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另一个工位形成的，其输送方式可分为一个工位形成的，其输送方式可分为通过式（通过式（直线通过式直线通过式、折线通过式、框、折线通过式、框形和并联支线形式）和非通过式形和并联支线形式）和非通过式两种。两种。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订思考题：思考题：3 3、生产线工件输送方式有哪些？分别具有什么特点？、生产线工件输送方式有哪些？分别具有什么特点？引
22、领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/22三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订直接运输方式直接运输方式生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另一个工位形成的，其输送方式可分为一个工位形成的，其输送方式可分为通过式（直线通过式、通过式（直线通过式、折线通过式
23、折线通过式、并并联支线形式联支线形式和框形）和非通过式和框形）和非通过式两种。两种。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/23三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订直接运输方式直接运输方式生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另生产线上的工件流是由输送装置依次从一个工位输送到另一个工位形成的，其输送方式可
24、分为一个工位形成的，其输送方式可分为通过式（直线通过式、折线通过式、通过式（直线通过式、折线通过式、框框形形和并联支线形式）和和并联支线形式）和非通过式非通过式两种。两种。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/24三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式带随行夹具方式带随行夹具方式一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行一类是将工件安装
25、在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回水平返回、上方返回和下方返回三种、上方返回和下方返回三种形式。形式。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/25三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式带随行夹具方式带随行夹具方式一类是将
26、工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回上方返回和下方返回三种和下方返回三种形式。形式。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/26三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件
27、输送方式）生产线工件输送方式带随行夹具方式带随行夹具方式一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行一类是将工件安装在随行夹具上，输送装置将安装有工件的随行夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回和夹具依次输送到各工位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回和下方返回下方返回三种三种形式。形式。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/27三、生产线的规划设计三、生产线的规划
28、设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式带随行夹具方式带随行夹具方式另一类是由另一类是由中央中央立柱带随行夹具输送工件立柱带随行夹具输送工件，这种方式，这种方式适用于同时实现工件两个侧面及顶面适用于同时实现工件两个侧面及顶面加工的场合，在装卸工位装上工件后，加工的场合，在装卸工位装上工件后，随行夹具带着工件绕生产线一周便可随行夹具带着工件绕生产线一周便可完成工件三个面的加工。完成工件三个面的加工。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU J
29、IAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/28三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（1）生产线工件输送方式）生产线工件输送方式悬挂输送方式悬挂输送方式适用外形复杂及没有合适输送基准的工件及轴类零件，工件传送系适用外形复杂及没有合适输送基准的工件及轴类零件，工件传送系统设置在机床的上空，输送机械手悬挂在机床上方的桁架上。统设置在机床的上空，输送机械手悬挂在机床上方的桁架上。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULAN
30、ZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/29三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3 选择工件加工的定位基准选择工件加工的定位基准从保证工件的加工精度和简化生产线的结构出发，从保证工件的加工精度和简化生产线的结构出发，确定和选择机械加工生产线上加工零件的定位基面时，应尽可能采用设计基准、确定和选择机械加工生产线上加工零件的定位基面时，应尽可能采用设计基准、已加工面作为定位基准，避免因为两种基准不重合所产生的定位误差，以保证加已加工面作为定位基准，避免因为两种基准不重合所产生的定位误差，以保证加工
31、精度。工精度。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订（2）定位基面选择）定位基面选择1-1-心轴心轴2-2-工作台工作台3-3-支承凸台支承凸台4-4-压垫压垫5-5-支承凸台支承凸台6 6、7-7-压紧螺母压紧螺母引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/30三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3 生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订（2）定位基面选择）定位基面选择车轴不落轮修如何定位支撑？车轴不
32、落轮修如何定位支撑？引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/31三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（3）加工工艺的确定）加工工艺的确定加工工艺过程划分加工工艺过程划分工件的材料、加工表面的尺寸、加工精度和表面粗工件的材料、加工表面的尺寸、加工精度和表面粗糙度、加工部位的结构特征和生产类型以及作业现场生产条件等都会糙度、加工部位的结构特征和生产类型以及作业现场生产条件等都会影响工件的加工方法和
33、加工工艺。影响工件的加工方法和加工工艺。l加工表面的技术要求是决定加工方法的首要因素，通常先确定工件主加工表面的技术要求是决定加工方法的首要因素，通常先确定工件主要表面的加工方法，然后依次向前选定各预备工序的加工方法和各次要表面的加工方法，然后依次向前选定各预备工序的加工方法和各次要表面的加工方法。要表面的加工方法。l加工方法确定后，进行加工工艺过程的划分，一般将机械加工工艺过加工方法确定后，进行加工工艺过程的划分，一般将机械加工工艺过程划分为程划分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工粗加工、半精加工、精加工和光整加工几个阶段。几个阶段。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业
34、投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/32三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（3）加工工艺的确定）加工工艺的确定工序集中和分散原则工序集中和分散原则工序集中可以实现工件一次装夹情况下完成工工序集中可以实现工件一次装夹情况下完成工件多个表面加工，有利于保证各加工表面间的相互位置精度，减少机床件多个表面加工，有利于保证各加工表面间的相互位置精度，减少机床的数量；的数量；工序分散工序分散则使机床和工夹具比较简单，调
35、整比较容易，易于变则使机床和工夹具比较简单，调整比较容易，易于变换产品。换产品。考虑工序集中时，机床尽可能采用双面配置，甚至三面配置方案，而且考虑工序集中时，机床尽可能采用双面配置，甚至三面配置方案，而且要充分考虑工件的刚性，对于切削用量、工件夹紧力、夹具结构、润滑要充分考虑工件的刚性，对于切削用量、工件夹紧力、夹具结构、润滑要求等有较大差别的工序，不宜集中在同一工位或同一台机床上加工；要求等有较大差别的工序，不宜集中在同一工位或同一台机床上加工；如果工件相互之间有严格位置精度要求的表面，其精加工宜集中在同一如果工件相互之间有严格位置精度要求的表面，其精加工宜集中在同一工位或同一台机床上进行。
36、工位或同一台机床上进行。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/33三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3（3）加工工艺的确定）加工工艺的确定加工工序的顺序确定加工工序的顺序确定一般先加工定位基面，后加工一般表面；一般先加工定位基面，后加工一般表面；先加工平面，后加工孔；粗精加工分开，先粗后精；先加工平面，后加工孔；粗精加工分开，先粗后精；位置精度要求高的加工
37、面尽可能在一个工位上加工；位置精度要求高的加工面尽可能在一个工位上加工；同轴度小于同轴度小于0.05mm0.05mm的孔系，其半精加工和精加工都应从一侧进行；的孔系，其半精加工和精加工都应从一侧进行；容易出现废品的粗加工工序，应放在生产线的最前面，或在线外加工；容易出现废品的粗加工工序，应放在生产线的最前面，或在线外加工；精度太高、不易达到稳定加工要求的工序一般也不应放在线内加工，如在线精度太高、不易达到稳定加工要求的工序一般也不应放在线内加工，如在线内加工，应自成工段；内加工，应自成工段；尽量减少辅助装置，简化生产线结构和控制系统；尽量减少辅助装置，简化生产线结构和控制系统；一般还要在零件粗
38、加工阶段结束之后，或者重要工序加工前后，以及工件全一般还要在零件粗加工阶段结束之后，或者重要工序加工前后，以及工件全部加工结束之后，安排检验工序。部加工结束之后，安排检验工序。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/34三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 3 生产线上的加工装备既有生产线上的加工装备既有通用机床、数控机床，也有专用机床通用机床、数控机床，也有专
39、用机床。通用机床和数控机。通用机床和数控机床一般都有定型产品，可以根据生产线的工艺要求进行选购。专用机床没有定型产床一般都有定型产品，可以根据生产线的工艺要求进行选购。专用机床没有定型产品，必须根据所加工零件的工艺要求进行专门设计。品，必须根据所加工零件的工艺要求进行专门设计。生产线工艺方案制订生产线工艺方案制订（4）专用机床的总体设计）专用机床的总体设计1)绘制加工对象的工序图绘制加工对象的工序图工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条生产线上完成的工序内容、加工部位的尺寸或一条生产线上完成的工序内容、加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工
40、用定位基准、夹紧部位，及精度、技术要求、加工用定位基准、夹紧部位，以及工件的材料、硬度和在本机床加工前毛坯情况以及工件的材料、硬度和在本机床加工前毛坯情况的图样，是专用机床设计的主要依据，是制造时检的图样，是专用机床设计的主要依据，是制造时检验和调整机床的重要技术文件。验和调整机床的重要技术文件。2)绘制加工对象的加工示意图绘制加工对象的加工示意图加工示意图是根据生产率和工序图要求而拟定的机加工示意图是根据生产率和工序图要求而拟定的机床工艺方案，是刀具、夹具、主轴箱等部件设计的床工艺方案，是刀具、夹具、主轴箱等部件设计的重要依据，是机床布局和机床性能调整的技术资料。重要依据，是机床布局和机床性
41、能调整的技术资料。加工示意图要涵盖加工部位结构尺寸、精度及分布加工示意图要涵盖加工部位结构尺寸、精度及分布情况；刀具、刀杆及其与主轴的连接结构；工作行情况；刀具、刀杆及其与主轴的连接结构；工作行程等内容。程等内容。3)绘制机床总联系尺寸图绘制机床总联系尺寸图 机床总联系尺寸图清楚地表明了机床的型式和布局，机床总联系尺寸图清楚地表明了机床的型式和布局，规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动关系，是开展各部件设计的依据。确定各部件间主关系，是开展各部件设计的依据。确定各部件间主要联系尺寸、运动部件的极限位置和行程尺寸、专要联系尺寸、运动部件的极限位
42、置和行程尺寸、专用部件的轮廓尺寸；注明通用部件的规格、型号、用部件的轮廓尺寸；注明通用部件的规格、型号、功率及转速功率及转速 4)机床生产率计算卡的编制机床生产率计算卡的编制 生产率计算卡是反映所设计机床自动化程度、机床工生产率计算卡是反映所设计机床自动化程度、机床工作循环过程所用时间、切削过程所选择切削用量、负作循环过程所用时间、切削过程所选择切削用量、负荷率和生产率的一种度量工具。通过生产率计算卡可荷率和生产率的一种度量工具。通过生产率计算卡可以分析所制定的机床设计方案是否合理，它是用户验以分析所制定的机床设计方案是否合理，它是用户验收机床生产效率的重要依据。收机床生产效率的重要依据。引领
43、专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/35直线型生产线直线型生产线由一系列按直线排列由一系列按直线排列的工作站组成。这种结构对于加工较大的工作站组成。这种结构对于加工较大的工件来说比较常见，比如汽车的发动的工件来说比较常见，比如汽车的发动机汽缸、变速箱等。机汽缸、变速箱等。三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 4 分段直线型生产线分段直线型生产线由两段以上直线由两段以上直线传输部分组成，分段之间彼此
44、是正交的。传输部分组成，分段之间彼此是正交的。回转型（环行）生产线回转型（环行）生产线工件被固定工件被固定在圆形工作台外围的夹具上，工作台是在圆形工作台外围的夹具上，工作台是分度的，以便使工作站对各个零件进行分度的，以便使工作站对各个零件进行加工。加工。先进生产线布局形式先进生产线布局形式U U字形流水线、二字形字形流水线、二字形生产线、向日葵和手风琴形自动化生产线等，需生产线、向日葵和手风琴形自动化生产线等，需要企业具备先进的生产管理技术、制造技术和多要企业具备先进的生产管理技术、制造技术和多能员工等能员工等 。引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJ
45、TULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/36对新设计的生产线进行技术经济分析，对新设计的生产线进行技术经济分析，不仅是为了计算生产线的经济效益，也不仅是为了计算生产线的经济效益，也是为了对生产线的技术参数和水平进行是为了对生产线的技术参数和水平进行选择，使得新生产线在技术上和经济上选择，使得新生产线在技术上和经济上都是最佳的，从而保证在采用新技术的都是最佳的，从而保证在采用新技术的同时，能取得最大的经济效益。同时，能取得最大的经济效益。生产线技术经济分析的指标通常包括生产线技术经济分析的指标通常包括生生产线的生产率测定
46、、工件的生产成本、产线的生产率测定、工件的生产成本、建线投资回收期、产品年生产成本、产建线投资回收期、产品年生产成本、产品单件成本品单件成本等。等。三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计三、生产线的规划设计 5 引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 LZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/37精益生产线的总体规划必须要限定其规精益生产线的总体规划必须要限定其规模。模。项目规模应能够支撑足够的投资回收，项目规模应能够支撑足够的投资回收，包括时间、资金和人力资
47、源。包括时间、资金和人力资源。项目实施必须要依据关键技术经济评估项目实施必须要依据关键技术经济评估中确定的效益进行考虑，而不能过于扩中确定的效益进行考虑，而不能过于扩大项目规模，否则，难以保证投资回收大项目规模，否则，难以保证投资回收和资源需要之间的平衡。和资源需要之间的平衡。项目实施过程必须在项目实施过程必须在30304040天内完成，天内完成，以保证团队成员工作的热情。以保证团队成员工作的热情。四、精益生产线的规划设计四、精益生产线的规划设计四、精益生产线的规划设计四、精益生产线的规划设计 1 详细内容略详细内容略引领专业投资引领专业投资兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学兰州交通大学 L
48、ZJTULZJTULANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY2024/7/182024/7/18http:/38Unit 4先进制造单元技术先进制造单元技术E E制造工艺技术群制造工艺技术群F F制造自动化技术群制造自动化技术群G G生产线布局及其设计生产线布局及其设计H H物料搬运系统规划设计物料搬运系统规划设计 J J柔性制造系统及柔性制造系统及CIMSCIMS1 1、系统化布局方法、系统化布局方法SLPSLP2 2、物料搬运概念及原则、物料搬运概念及原则3 3、物料搬运分析方法、物料搬运分析方法参见教材第参见教材第195-212195-212页页详细内容略详细内容略p意义（从
49、数据中看问题）意义（从数据中看问题）中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%5%，而，而95%95%的时的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。据统计，搬运费用占总生产费用的据统计，搬运费用占总生产费用的30%30%40%40%p解决重点解决重点物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点：物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点：1 1 理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则2 2 物料搬运路线的选择与设计物
50、料搬运路线的选择与设计3 3 物料搬运设备分类与选择物料搬运设备分类与选择4 4 系统搬运分析设计系统搬运分析设计5 5 其他物料搬运分析技术其他物料搬运分析技术1Materials handling System PlanningMaterials handling System Planning物料搬运系统规划设计物料搬运系统规划设计WHY系统化布局方法系统化布局方法Systematic Layout Planning，SLP系统布置设计系统布置设计SLP（System Layout Planning）是在）是在 1961年由理查德年由理查德.缪缪瑟提出的，应用十分普遍。瑟提出的，应用十分
