工业工程综合实验报告 本文关键词：工业工程，实验，报告，综合
工业工程综合实验报告 本文简介：中北大学工业工程实验报告书工业工程综合实验报告书班级：姓名：学号：中北大学工业工程专业建设组2013年12月目录目录………………………………………………………………………………2实验一、…………………………………………………………………………3实验二、………………………………………………………………
工业工程综合实验报告 本文内容：
中北大学
工业工程实验报告书
工业工程综合实验报告书
班
级：
姓
名：
学
号：
中北大学工业工程专业建设组
2013年
12
月
目
录
目录………………………………………………………………………………2
实验一、…………………………………………………………………………3
实验二、…………………………………………………………………………10
实验三、………………………………………………………………………….18
实验四、…………………………………………………………………………
24
实验一、
生产线装配模拟
一、实验目的
熟悉产品的结构与组成，掌握产品的加工装配工艺过程。进行方法研究，建立标准的作业方法。进行作业测定，制定相应的标准工时。了解基本生产过程、生产结构、平面布置。制定相应的质量管理方法。
二、实验仪器
1.
六工位流水生产线。
2.
装配工具
三、实验步骤
1．熟悉齿轮油泵的结构与构成，制定装配工艺。
BB-B系列摆线转子油泵，是一种容积式内啮合齿轮油泵，该泵结构简单，结构组成为：前盖、后盖、泵体、内转子、外转子、法兰盘、定位销（2个）、短螺栓（4个）、长螺栓（4个）、键（1个）、保护套。如下图所示：
（1）、油泵的装配工艺为：
1）将后盖、泵体、内转子和转轴组合体、外转子、前盖进行组合；
2）两定位销插入固定整体，并装上法兰，插入四个5x20螺栓
3）将四个5x20螺栓拧紧
4）将两个5x40螺栓对角插入并拧紧
5）将剩下的两个5x40螺栓对角插入并拧紧
6）装上平键和保护套，并进行质检
（2）
、油泵的装配工艺程序图为：
2．
模拟企业生产过程，合理确定生产线节拍，进行工位的分配。
根据实际情况，分别采用单列流水线和双列流水线进行模拟生产
工位6
工位5
工位4
工位3
工位2
工位1
单列流水线：
成品区
传
送
带
工位2
工位2
工位2
工位2
工位2
工位1
双列流水线：
成品区
传
送
带
工位6
工位5
工位4
工位3
工位2
工位1
其各自的工位为：
工位1：将后盖、泵体、内转子、外转子、前盖进行组合
工位2：两定位销插入固定整体，并装上法兰盘，调整位置，插入四个5x20螺栓
工位3：将四个5x20螺栓拧紧
工位4：将两个5x40螺栓对角插入并拧紧
工位5：将剩下的两个5x40螺栓对角插入并拧紧
工位6：装上平键和保护套，并进行质检
经过秒表计时（单位：秒）
项目
工位1
工位2
工位3
工位4
工位5
工位6
1
15.9
14.25
20.56
23.55
21.21
10.11
2
14.84
15.46
20.98
24.12
20.35
9.45
3
16.71
14.94
21.05
22.45
19.94
9.25
4
16.56
14.23
19.96
22.43
21.06
9.86
5
15.68
14.26
20.75
23.54
20.12
10.06
6
14.64
15.05
19.92
23.57
20.32
9.74
7
13.64
14.23
20.93
22.46
19.86
9.12
8
13.25
13.91
19.86
21.88
20.11
10.04
平均值
15.15
14.54
20.50
23.00
20.37
9.70
单列流水线与双列流水线的时间比较：
项目
单列流水线
节拍
双列流水线
节拍
1
2′14.56
2′09.86
2
2′40.44
25.88
2′25.31
15.45
3
3′02.12
21.68
2′39.45
14.14
4
3′21.98
19.86
2′54.74
15.29
5
3′45.67
23.69
3′11.23
16.49
6
4′04.34
18.67
3′29.54
18.31
7
4′28.54
24.2
3′45.12
15.58
8
4′54.56
26.02
3′59.25
14.13
均值
22.85714286
15.62714286
可见其单列流水线平均生产节拍为22.86s，双列流水线平均生产节拍为15.63s。
从生产的总时间和平均生产节拍来看，选用双列流水作业比较好。
3.建立标准的装配作业方法，针对装配过程画出平面布置图。
工位5
工位3
由各工序的作业时间可知，瓶颈工序主要集中在工位3、工位4、工位5。因此，需对这三个工位采用双列排布生产。其最终的平面布置图为：
工位4
成品区
传
送
带
工位6
工位5
工位4
工位3
工位2
工位1
4.
针对装配过程进行程序分析、作业分析和动作分析。
（1）流程程序分析图
时间
D
备注
将后盖与泵体组合
15.15
1人
将内转子插到后盖上
将外转子装入内转子
装上前盖
放至传送带
取下组合体
14.54
1人
插入定位销
装上法兰盘
插入四个短螺栓
放在传送带上
从传送带上取下组合件
20.50
2人
拧紧四个短螺栓
放在传送带上
取下
23.0
2人
装上两个长螺栓
放在传送带上
取下
20.37
2人
装上生育两个长螺栓
放在传送带上
取下
9.70
1人
装上键和保护套
质检
装入成品箱
总记
103．26
11
5
0
1
0
（2）工位二双手作业分析图
改善前：
左手
右手
至传送带
①
①
至销
拿起工件
①
①
拿起两个销
带至工作位置
②
②
带至工件上方
伸至右手
③
③
伸至左手
接过销
②
②
给左手一个销
将销插入定位孔
③
③
同左
持住工件
①
④
至法兰盘
④
取法兰盘
⑤
带法兰盘至工件上方
⑤
装入工件对正
至螺栓
④
⑥
同左
拿起两个螺栓
④
⑥
同左
螺栓至工件上方
⑤
⑦
同左
放好螺栓
⑤
⑦
同左
拿起工件
⑥
⑧
同左
移至传送带
⑥
⑧
同左
把工件放上传送带
⑦
⑨
同左
等待
②
⑨
松手回到初始位置
统计：左手
右手
7
9
6
9
2
0
0
0
总计：
15
18
改善后：
左手
右手
至传送带
①
①
至法兰盘
拿起工件
①
①
拿起法兰盘
带至工作位置
②
②
带至工件上方
持住工件
①
②
装上法兰盘，对正
移至销
③
③
同左
拿起销（1个）
②
③
同左
移至工件上方
④
④
同左
销插入定位孔
③
④
同左
移至螺栓
⑤
⑤
同左
拿起两个螺栓
④
⑤
同左
至工件上方
⑥
⑥
同左
拿起两个螺栓
⑤
⑥
同左
螺栓至工件上方
⑥
⑦
同左
放入螺栓
⑤
⑦
同左
拿起工件
⑥
⑧
同左
移至传送带
⑦
⑧
松手回到初始位置
把工件放上传送带
⑦
布置图
等待
②
统计：左手
右手
7
8
7
8
2
0
0
0
总计：
16
16
（3）工位二动作分析图（见附图一）。
5．
针对某工位进行作业测定，进行评比并制定宽放，从而制定标准工时。
针对工位2进行作业测定，可以得到其观测时间t=14.54s
（1）根据平准化法确定工位2的评比系数
评定系数=1
+
熟练系数
+
努力系数
+
工作环境系数
+
一致性系数
=1
+
0.08
+
0.10
-
0.07
-
0.02
=
1.09
正常时间=观测时间X评定系数=14.54*1.09=15.8486s
（2）根据工位2的操作过程和相应的疲劳宽放、延迟宽放以及操作宽放的标准，可选定其宽放率
为0.5%。
标准时间=正常时间（1
+
宽放率）=15.85*（1
+
0.05）=16.6425s
6.
应用5W1H和ECRS分析原则提出改进方案。
流水线过程的瓶颈在工序3、4、5，可见采用手工拧紧螺栓比较费时，则可改为电动或者气动螺丝刀进行拧螺栓作业。
四、思考题
叙述生产线常用的平衡方法。
1、
应首先考虑对瓶颈工序进行作业改善，如程序分析的改善、动作分析和工装自动化的改善。
2、
将瓶颈工序的作业内容分担给其他工序或者增加瓶颈工序的作业人员。
3、
合并相关工序，重新排布生产工序，在作业内容较多的情况下容易平衡。
4、
分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其他工序中去。
5、
增加作业人员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降。
实验二
、
产品出入库管理
一、实验目的
接受实验1装配完工的产品，本实验利用仓储管理软件WMS，进行物料信息的录入，条码编制及打印，按照现代物流企业在仓储业务中的入库、出库操作流程，模拟入、出库操作过程中的不同角色，完成给定的入、出库任务，并能利用WMS软件实施常规的库存管理（盘点、库存查询、分类管理、货位使用率分析、仓位冻结等）。掌握立体仓库的作业流程，理解入库操作时的货位分配策略以及出库操作时的货物拣选策略。
自动化立体仓库出入库作业流程图
二、实验仪器与器材
1．六工位流水生产线。
2．立体仓库
3.计算机
、WMS软件
三、实验内容及步骤
1．入库物料信息的录入
2．入库计划的编制
3．入库操作
1.入库物料信息的录入
第一步：点击【基础数据/物料信息】进入物料信息列表页面；
第二步：点击【新增】按钮进入新增页面；
第三步：根据实验题目提供的物料信息，录入物料。录入信息大体如下：
1）物料信息
物料编号：
系统自动生成
物料名称：
轴
物料类型：
成品
物料规格：
HH-1052
物料行业：
制造行业
2）物料单位明细
选择
重量
重量单位
体积
体积单位
安全库存
最高库存
最低库存
系数
物料单价
1
盒
0.2
立方米
10
200
10
1
6
第四步：保存录入的物料信息。保存后结果如图所示
选择
物料名称
物料编号
物料规格
轴
系统自动生成
HH-1052
2.入库计划的编制
第一步：点击【计划调度/入库计划】进入到入库计划列表页面；
第二步：新增入库计划单：点击【新增】按钮，进入到新增页面；
第三步：完善入库计划单表头信息；
入库计划编号：
自动编号
入库计划时间：
2013-12-01
计划制作人员：
赵颖
第四步：选择物料及单位后，点击【确定】按钮
第五步：输入计划入库的数量；
第六步：点击【保存】按钮进行保存；
物料明细
：
选择
物料编号
物料名称
物料规格
物料类型
物料单位
入库数量
PVC200910140001
轴
HH-1052
成品
盒
1
第七步：选择新增入库计划单，点击【审核】按钮进行审核操作
3.入库操作
第一步：点击【入库作业/入库接单】，进入到入库接单列表页面
第二步：新增入库作业单：点击【新增】按钮，进入到入库计划单选择页面，即选择要进行入库操作的计划单；
第三步：选择需入库的计划单，点击【下一步】，进入到入库安排
第四步：制定入库，安排入库时间和入库调度员；
入库单信息：
入库单编号：
自动编号
入库计划编号：
系统自动调用
入库时间：
2013-12-01
入库调度员：
赵颖
操作类型：
RFID
电子标签
人工
IT600
物料明细
：
物料编号
物料名称
物料规格
物料行业类型
物料单位
入库数量
PVC200910140001
轴
HH-1052
成品
盒
1
第五步：【保存】入库安排，返回入库接单列表页面，此时入库作业单的状态为：未审核；
第六步：【审核】入库单，审核后结果及状态如下：
选择
入库单号
入库时间
入库单状态
操作类型
系统自动调用
2013-12-01
已审核
手工
卸货
第一步：点击【入库作业/卸货】进到卸货列表；
第二步：点击【新增】按钮，选择要卸货的入库单；
第三步：选择入库单，点击【下一步】，进行卸货安排；
1、卸货单信息：
卸货单编号：
（自动生成）
入库单编号：
IDD200910130004
入库时间：
2013-12-01
操作类型：
手工
卸货人员数量：
1
2、物料明细：
物料编号
物料名称
物料规格
物料行业类型
物料单位
入库数量
PVC200910140001
轴
HH-1052
制造行业
盒
100
第四步：保存】卸货安排；
第五步：卸货完毕，点击【审核】确认卸货：
选择
卸货单编号
入库单编号
卸货状态
操作类型
GUD200910130006
IDD200910130004
装卸确认
手工
1、
验货
第一步：点击【入库作业/验货】进入验货单列表页面；
第二步：点击【新增】按钮，进入到需验货的入库单列表；
第三步：选择入库单，点击下一步，进入验货单验货结果记录页面；
1、验货单信息
验货单编号：
（自动生成）
入库单编号：
IDD200910130004
验货人员：
赵颖
2、验货明细：
物料名称
物料单位
抽检数量
入库数量
包装检查结果
数量检查结果
质量检查结果
检查合格数
轴
盒
1
1
包装完好
1
合格
1
第四步：点击【审核】按钮，进行验货确认：
选择
验货单编号
入库单编号
验货状态
操作类型
系统自动生成
系统自动调用
验货确认
手工
2.安排仓位
第一步：点击【入库作业/安排仓位】进入入库单列表页面；
第二步：选择入库单，点击【安排仓位】，进入到摆货策略选择页面；
摆货策略：
手动摆货
现有货存
固定仓位
下一空仓位
第三步：选择物料后，再选择摆货策略，点击【安排仓位】，进入到仓位摆货；
选择
物料名称
物料规格
物料类型
入库数量
轴
HH-1052
成品
1盒
选择摆货策略：
摆货策略：
手动摆货
现有货存
固定仓位
下一空仓位
第四步：选择仓位输入摆货数量：
摆货详情
货物信息：
翰皇精品办公杯
100
大箱
已摆货数量：
0
未摆货数量：
1盒
仓库类型：
立体仓
仓位编号
货存量
摆货数量
N82A1L07
0
0
N82A1L08
0
1
第五步：摆货完毕，点击【摆货确认】，保存摆货信息。
第六步：货位条形码打印与粘贴。将选好的入库货位条形码信息打印出来，粘贴在对应的货物包装上，并将待入库的货箱放置在入库端输送滚筒上。
3.发送接口
在安排仓位页面，选择发送接口，将启动入库端输送带，将待入库货箱送至货架入口载货平台，由安置在此的扫描仪扫描货箱上的条形码，作为堆垛机的作业指令。
4.入库确认（待堆垛机作业完毕之后操作）
第一步：点击【入库作业/入库确认】按钮，进入到入库单列表；
第二步：入库确认：点击【确认】按钮，完成入库确认，入库单状态由已上架更新为已入库：
选择
入库单号
入库时间
入库单状态
操作类型
IDD200910130004
2013-12-01
入库完成
手工
u
实验结果：
入库单信息
入库单编号：
IDD200910130004
入库计划编号：
IPD200910130005
入库时间：
2013-12-01
入库调度员：
赵颖
物料明细：
物料编号
物料名称
物料规格
物料类型
物料单位
入库数量
PVC200910140001
轴
HH-1052
成品
盒
1
【库存管理/库存查询】：
仓位编号
区域编号
仓库编号
仓库类型
物料编号
物料名称
系数
库存数量
N82A1L08
N82A1
N82
立体仓
PVC200910140001
轴
1
1盒
二、
出库作业
本实验利用仓储管理软件WMS，模拟现代物流企业在仓储业务中的出库操作流程，按照：“出库计划→出库接单→出库拣选→出库装卸→出库确认”基本流程（上图右半部分），模拟出库过程中的不同角色，完成给定的出库任务。
1.出库计划编制
第一步：点击【计划调度/出库计划】进入到出库计划列表页面；
第二步：新增出库计划单：点击【新增】按钮，进入到新增页面：
第三步：完善出库计划单表头信息；
出库计划编号：
自动编号
出库计划时间：
2013-12-01
计划制作人员：
赵颖
第四步：完善物料明细：点击【新增】按钮，选择物料：
第五步：选择物料及单位后，点击【确定】按钮，新增出库计划单页的物料明细将显示选择的物料信息，输入计划出库的数量：
选择
物料编号
物料名称
物料规格
物料类型
物料单位
出库数量
PVC100010001
螺丝钉
ISO9001
物料
包
1
第六步：点击【保存】按钮，返回到出库计划列表；
第七步：选择新增出库计划单，点击【审核】按钮进行审核操作。
2.出库接单
第一步：点击【出库作业/出库接单】，进入到出库接单列表页面；
第二步：新增出库作业单：点击【新增】按钮，进入到出库计划单选择页面，即选择
要进行出库操作的计划单；
第三步：选择需出库的计划单，点击【下一步】，进入到出库安排；
第四步：制定出库，安排出库时间和出库调度员
出库单编号：
自动编号
出库计划单编号：
自动调用
出库时间：
2013-12-01
出库调度员：
赵颖
操作类型：
RFID
电子标签
人工
物料明细
物料编号
物料名称
物料规格
物料行业类型
物料单位
出库数量
PVC100010001
螺丝钉
ISO9001
物料
包
1
第五步：【保存】出库安排，返回到出库接单列表页面，此时出库作业单的状态为：未
审核；
第六步：【审核】出库单：
选择
出库单编号
出库时间
出库单状态
操作类型
自动调用
2009-10-15
已审核
手工
3、出库拣选
第一步：点击【出库作业/出库拣选】，进入到出库拣货列表：
第二步：选择出库单，点击【拣货】，进入到货物信息页面：
选择
货物编号
货物品名
货物类型
货物规格
货物单位
数量
PVC100010001
螺丝钉
物料
ISO9001
包
1
第三步：选择出库物料，再点击【拣货】按钮，进入到仓位拣货页面；
第四步：拣货
货物信息
仓位编号
区域编号
库存数量
拣货数量
N83A1L03
N83A1
200
1
第五步：拣货完毕，点击【保存】，系统自动返回到拣货方式选择页面，显示该物料的
仓位拣货情况
货物编号
货物品名
货物类型
货物规格
货物单位
仓位编号
仓库编号
仓库名称
拣货数量
PVC100010001
螺丝钉
物料
ISO9001
包
N83A1L03
N83
滞料库
1
第六步：发送接口：
在出库拣选页面，选择发送接口，将启动堆垛机，将拣选货位上的出库货箱送至货架出口的载货平台。
第七步：确认拣货：所有拣货完毕，返回到出库拣货单列表页，选择已拣货的出库单，
点击【拣货确认】进行确定。
4、出库装卸
第一步：点击【出库作业/出库装卸】，进入到出库装货单列表；
第二步：点击【新增】，选择已拣货完毕的出库单；
第三步：选择出库单，点击【下一步】，进行装货安排；
装货单信息
装货单编号：
自动调用
出库单编号：
自动调用
出库时间：
2013-12-01
装货人员数量：
1
装货团队：
装卸第一组
物料明细
物料编号
物料名称
物料规格
物料行业类型
物料单位
出库数量
PVC100010001
螺丝钉
ISO9001
工业
包
1
第四步：装货完毕，须进行审核。
选择
装货单编号
出库单编号
装货状态
操作类型
自动生成
自动调用
装卸确认
手工
5、出库确认
第一步：点击【出库作业/出库确认】按钮，进入到出库单列表
第二步；出库确认：点击【确认】按钮，完成出库确认，出库单状态由已装卸更新为出库确认：
选择
出库单编号
出库时间
出库单状态
操作类型
自动调用
2009-10-15
出库确认
手工
u
实验结果
出库单
出库单编号：
自动调用
出库计划单编号：
自动调用
出库时间：
2013-12-01
出库调度员：
赵颖
操作类型：
手工
物料明细
物料编号
物料名称
物料规格
物料行业类型
物料单位
出库数量
PVC100010001
螺丝钉
ISO9001
物料
包
1
【库存管理/库存查询】：
仓位编号
区域编号
仓库编号
仓库类型
物料编号
物料名称
系数
库存数量
N83A1L03
N83A1
N83
平仓
PVC100010001
螺丝钉
1000
180包
实验三、
装配线生产规划
一、
实验目的
进行产品装配流水线的组织设计，确定装配流水线方案。确定装配车间内部各部门构成及相应人员的数量。确定仓库位置，并计算库容量。绘制车间平面布置图。以资金和频度为约束条件，用ABC法设计货物管理和货位分区方案。
二、实验仪器和器材
1．六工位流水生产线。
2．装配工具。
3．计算机、Flexsim软件。
三、实验内容与步骤
1．应用Flexsim软件模拟并分析，对装配车间的平面布置进行设计与改进。
2．仓库货位管理。
第一步：建立模型
1、
在模型中加入实体
从模型中拖入1个Source、9个Proper、5个Properties、和1个Sink到操作区中，如图1-1所示：
图1-1
模型实体布局图
2.连接端口
根据配送的流程，对模型做如下的连接：每个Source（发生器）分别连到各自的Processor（处理器），再连到各自的Properties（传送带），每个Properties都要与后面的每一个Processor（处理器）进行连接，每一个Properties再连接到各自的Processor，最后一个Processor都连到Sink（吸收器）。
3.
Source参数设置
双击一个Source打开参数设置页。在Source项目下的Inter-Arrivaltime下拉菜单中选择Constant
Value。点击Inter-Arrivaltime下拉菜单后的按钮，在弹出的编辑框中进行如下编辑：(粗体为改动部分)“Return
constant
time
of
1
.”
4.
Processor（工位）参数设置
双击最上面的Processor打开参数设置页，在ProcesTimes项目下Process
Time的下拉菜单中选择默认设置。
工位1数据设置
工位2数据设置
工位3数据设置
工位4数据设置
工位5数据设置
工位6数据设置
5.对传送带Properties进行设置
第二步
模型运行
1、
运行模型
单击主视窗左上角
按钮，就可以运行模型了。
2、
重置模型
单击主视窗左上角
按钮。重置模型可以保证所有系统变量都是初始值，并将模型中所有流动实体清除。
模型运行时的截图如图2-1所示：
图2-1
模型运行截图
要停止运行，可随时按
按钮。后面你将学到如何按特定时间长度和特定重复次数来运行模型。当模型定义中用到随机分布时，多次运行模型是很重要的。
要加快或减慢模型运行速度，可左右移动视窗底部的运行速度滑动条。
图2-2
时间控制工具条
移动此滑动条能改变仿真时间与真实时间的比率，它完全不会影响模型运行的结果。
第三步
数据分析
点击软件的实验控制器按钮。在打开的窗口中做如下的设置：
将Simulation
End
Time值设为8760.00（在该实验中，1个单位时间代表1个小时，我们要对模型运行一年的数据进行收集，即让模型运行24（小时）×365（天）＝8760小时）；
将Number
of
Scenarios值设为1；将Replications
per
Scenario值设为1；
点击软件菜单栏中的Stats，在弹出的下拉菜单中选中Stats
Collecting，在右侧弹出的选项中点击选择Selected
Objects
On。
在所显示的数据中，对我们的分析有帮助的数据是（每次运行模型所收集的数据会不相同，这里仅对这一次模型运行的数据结果进行分析）：
工位1运行后结果
工位2运行后结果
工位3运行后结果
工位4运行后结果
工位5运行后结果
实验四、
生产计划与控制实验
一、
实验目的
针对产品绘制BOM，根据一定的编码方法进行物料编码。在熟悉速达5000ERP工业版的基础上建立帐套，进行库存管理、销售管理和采购管理的实验并制定相应的主生产计划、物料需求计划、能力需求计划和生产作业计划。通过Flexsim对作业过程进行仿真，找出影响效率的原因。对产品进行抽样检测，对测得的数据进行质量测定。
二、实验仪器和器材
1．六工位流水生产线。
2．装配工具。
3．计算机、Flexsim软件、ERP软件。
三、实验内容与步骤
1．熟悉速达5000ERP工业版，应用该软件进行主生产计划、物料需求计划、能力需求计划和生产作业计划的制定。
2．使用Flexsim进行仿真实验，找出问题所在并提出改进意见。
3．对抽检结果进行处理和分析，判断产品的质量符合性。
四、实验过程
1.产品BOM表：
1、
启动速达ERP软件，根据产品物料主文件，建立产品的货品资料。
2、
根据货品资料建立产品结构清单以及物料清单维护。
3、
选择主生产计划。
4、做出产品的物料需求计划。
图.
毛需求树
图.
毛需求表
图.
净需求
图.
生产建议
图.
采购建议
6、
确定产品的加工单。
四、应用Flexsim软件模拟
图1-1
模型实体布局图
五、思考题
1.
物料需求计划与能力需求计划的关系是什么？
能力需求计划以MRP的输出为输入，由MRP所计算出的物料需求及生产设备、工作中心的数据，生产设备与能力需求量、负荷量，以判断生产能力是否足够，然后进行能力平衡。
2.销售订单与主生产计划的关系是什么？
根据销售订单和预测排产主排程,RUN
MRP,导出采购需求,根据订单,物料,产能,人力排出主生产排程,确认出货。
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