工業(yè)工程技能實驗報告

2011—2012學年第1學期實驗報告課程名稱：工業(yè)工程綜合技能實驗工商管理學院工業(yè)工程實驗室實驗名稱：工業(yè)工程綜合技能實驗專業(yè)：工業(yè)工程學生姓名：學生層次：學生學號：實驗學時：32實驗日期：2011年10月實驗的意義工業(yè)工程專業(yè)人才應具有很強的綜合實踐和工程分析與設(shè)計能力，本實驗的意義是在工業(yè)工程實驗體系的總體框架下，涵蓋了工業(yè)工程專業(yè)的主要專業(yè)課程，將工業(yè)工程各主要專業(yè)課程的大部分實驗內(nèi)容納入到統(tǒng)一的工業(yè)工程實驗體系中，即在工業(yè)工程各主要專業(yè)課程實驗的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)實踐性、綜合性、系統(tǒng)性，突出工業(yè)工程的綜合技能訓練，實現(xiàn)實驗教學與理論教學的有機融合。本實驗的主要實驗模塊包括計算機輔助產(chǎn)品CAD設(shè)計、制造系統(tǒng)分析、設(shè)施規(guī)劃與布置、生產(chǎn)計劃與控制、人因工程、工作研究、質(zhì)量控制、工程經(jīng)濟、信息技術(shù)基礎(chǔ)等實驗和課程的綜合技能訓練。通過本實驗使學生學會善于對企業(yè)系統(tǒng)的各組成部分及其相互關(guān)系進行周密觀察和實驗分析，用科學方法實驗測試企業(yè)系統(tǒng)及環(huán)境的各種因素，為優(yōu)化設(shè)計企業(yè)系統(tǒng)提供參數(shù)和依據(jù)，提出改善措施和最優(yōu)方案，促進企業(yè)系統(tǒng)高效運行。實驗的目的和任務本實驗的目的是把學生應該掌握的工業(yè)工程知識和技能通過實驗項目綜合串聯(lián)起來；對特定產(chǎn)品（標牌）的生產(chǎn)過程運用工業(yè)工程的綜合知識和技能進行全過程再現(xiàn)，收集所需的各種資料和數(shù)據(jù)，從而為學習建立工業(yè)工程系統(tǒng)理論知識體系提供實驗分析依據(jù)；通過對不同種類型雕刻機的操作、標牌的設(shè)計裝配、制造系統(tǒng)分析、規(guī)劃布置、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)制造、生產(chǎn)裝配及質(zhì)量控制的理論分析和實際操作，綜合了解特定產(chǎn)品的生產(chǎn)管理模式、生產(chǎn)技術(shù)特點及所需主要資源，建立其綜合評價指標并做合理性分析；本實驗是關(guān)于工業(yè)工程的綜合實驗，實驗任務如下：設(shè)計實驗加工方案；產(chǎn)品（標牌）的雕刻軟件CAD設(shè)計；了解雕刻機的工作原理及編程輸出過程；設(shè)計實驗現(xiàn)場平面布置（Layout），包括計算機控制臺、數(shù)控雕刻機、裝配工作臺、物料小車，人員位置、物料及工具擺放確定；在數(shù)控雕刻機上下料，雕刻加工標牌；給標牌著色，裝配標牌和底座；繪制產(chǎn)品（標牌）的BOM表，根據(jù)物料大小及批量確定實驗的加工計劃；繪制各零部件加工及產(chǎn)品裝配的工藝路線；繪制人機聯(lián)合作業(yè)圖，并對現(xiàn)有操作方法進行分析、改進，繪制出改進后的人機聯(lián)合作業(yè)圖；繪制著色和裝配過程的雙手操作圖，并加以研究改進；對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢驗；體會cell單元柔性生產(chǎn)方式的優(yōu)越性。實驗設(shè)備、儀器、工具計算機控制臺——1臺；扳手2把，秒表1臺，物料（雙色板、有機玻璃、支架螺釘?shù)龋┤舾桑坏毒呷舾?，漆料、毛筆若干；SYHY-6070工作臺型數(shù)控雕刻機——1臺；EGX-350型數(shù)控雕刻機——1臺實驗桌——5張；座椅——10張；雙層物料小車——2輛；實驗原理工業(yè)工程的核心是降低企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率，工作研究是工業(yè)工程體系中最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。工作研究的對象是作業(yè)系統(tǒng)，作業(yè)系統(tǒng)主要由材料、設(shè)備、能源、方法和人員等因素構(gòu)成，其目標表現(xiàn)為輸出一定的產(chǎn)品或服務。其結(jié)構(gòu)如圖=1\*GB2⑴所示。本課所涉及的實驗內(nèi)容可作為一個cell單元生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)來研究，為了使實驗順利進行從而達到實驗目的，在實驗過程中需經(jīng)常用工作研究中的方法檢查測定作業(yè)活動的時間、質(zhì)量、成本及柔性，把檢驗結(jié)果再反饋到作業(yè)系統(tǒng)，進行實時控制和調(diào)整。輸入輸入轉(zhuǎn)換機構(gòu)輸出反饋控制原材料生產(chǎn)設(shè)備、能源、生產(chǎn)方式和人的作用產(chǎn)品或服務時間質(zhì)量成本柔性圖1生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成簡圖工作研究包括方法研究與作業(yè)測定兩大技術(shù)。方法研究在于尋求經(jīng)濟有效的工作方法，主要包括程序分析、作業(yè)分析和動作分析。而作業(yè)測定是確定各項作業(yè)科學合理的工時定額，主要包括秒表測時、工作抽樣、預定動作時間標準法和標準資料法。運用這些技術(shù)來考察生產(chǎn)和管理工作，系統(tǒng)的調(diào)查研究生產(chǎn)效率和成本的各種因素，尋找最令人愉快的工作方法和最科學、最合理的工作時間，不斷改進和完善，保證工作人員、物料等資源的有效運作，達到提高生產(chǎn)效率，降低成本的目的。實驗內(nèi)容及步驟本實驗是對加工制造企業(yè)cell單元柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的簡單模擬，通過學生的實際觀察及現(xiàn)場操作，用程序分析、作業(yè)分析、秒表法時間測定、質(zhì)量分析等工業(yè)工程的知識對生產(chǎn)系統(tǒng)進行分析、優(yōu)化，使得在整個實驗過程中形成一個既各自獨立而又相互聯(lián)系的工業(yè)工程知識網(wǎng)絡(luò)體系。本實驗分組進行，每組為8-10人，人員按能力、性別優(yōu)化配置組合，各組的加工批量為一批次2個（僅作參考）。實驗內(nèi)容主要涉及兩大部分：一是使用雕刻軟件進行產(chǎn)品設(shè)計和加工操作部分，主要為實踐、掌握雕刻軟件產(chǎn)品的圖形文字設(shè)計和雕刻機的操作，將原料加工成標牌，然后對其涂漆著色，將有機玻璃加工成底座，裝配標牌和水晶基座；二是對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的工業(yè)工程分析及改進優(yōu)化。這兩大部分在整個實驗加工過程中緊密聯(lián)系，相互交叉。根據(jù)實驗的內(nèi)容和特點，本實驗采用cell單元生產(chǎn)方式進行。第一部分：產(chǎn)品CAD設(shè)計和加工操作產(chǎn)品說明在實驗中加工的產(chǎn)品為標牌。標牌由標牌體和支架組成。標牌由框牌和水晶基座裝卡組合而成。框牌材料為雙色板，長70mm，寬30mm，厚度為1.3mm，中間雕刻區(qū)域為60mm×20mm；水晶基座的材料是有機玻璃，長70mm，寬43mm，厚度為4mm，凹槽部分位于距上邊緣5mm，距下邊緣8mm位置，尺寸為70mm×30mm，深度為1.3mm,在有機玻璃的靠下中間部分切割一個直徑為3.5mm的圓。框牌和水晶基座由SYHY-6070型工作臺型雕刻機切割雕刻得到?？蚺粕系窨虒W生的姓名，字體任意（在雕刻機軟件允許范圍之內(nèi)），字的大小設(shè)置為：兩個字的姓名占據(jù)空間為60mm×15mm，三個字的姓名為75mm×25mm（學生也可參照軟件的視圖顯示根據(jù)自己喜好在上述范圍內(nèi)調(diào)整），這一步驟在EGX-350型雕刻機上完成。在最終產(chǎn)品中，標牌的上的刻字要被涂漆上色。注意：實驗中卡具上框的尺寸實際為66.6mm×27.6mm；卡具底座槽的尺寸為70.3mm×30.1mm，請同學們在以上尺寸允許的范圍內(nèi)完成設(shè)計和操作。下面為框牌和基座的裝配示意圖（圖2）用做參考：蔣龍飛玉龍雪蔣龍飛玉龍雪圖2裝配示意圖標牌產(chǎn)品CAD設(shè)計參照雕刻機軟件進行。標牌加工過程框牌和基座的切割⑴開機：在開機之前，首先確定雕刻機與計算機所有連接正常，然后打開SYHY-6070型雕刻機電源和計算機電源。⑵安裝加工材料，根據(jù)加工材料和加工產(chǎn)品選擇并安裝刀具。⑶在雕刻軟件中計算好路徑文件：進入文泰雕刻界面，首先定義標牌版面的大小，然后輸入文字、圖形，并排版；編輯底座的尺寸，并排版。再檢查錯誤，計算并保存雕刻路徑生成G代碼目標文件。⑷把文件裝載到雕刻機控制軟件（NCStudio）中：進入NCStudio數(shù)控系統(tǒng)，一般有三種調(diào)入文件方法：①單擊“文件”菜單項，選擇“打開并裝載”調(diào)入雕刻文件②可以在自動方式下，窗口中按鼠標右鍵，按系統(tǒng)彈出的上下文菜單，打開并裝載調(diào)入雕刻文件，或者卸載調(diào)入的雕刻文件③單擊“程序管理”，在“程序管理”窗口中，選擇保存雕刻文件的路徑（只需選一次），在下面選中雕刻文件，單擊“裝載”調(diào)入。⑸雕刻機上的操作(定義工件原點)：打開雕刻機的2個電源開關(guān)。在加工程序中的X、Y、Z三坐標的原點就是工件原點。在加工之前，需要把該位置同實際位置聯(lián)系起來。步驟是：把機床X、Y手動走到工件上的希望的原點位置，選擇“把當前點設(shè)為工件原點”菜單，或者在坐標窗口把當前位置的坐標值清零，這樣在執(zhí)行加工程序時就以當前位置為起始點進行加工。⑹正式加工前加工速度的調(diào)整：當加工文件以及工件原點都準備好后，依據(jù)雕刻材料的不同，確定正確的雕刻加工速度、主軸電機轉(zhuǎn)速。⑺執(zhí)行自動加工：在正式雕刻前先“仿真”一下雕刻路徑看看雕刻效果，仿真結(jié)束后推出仿真模式開始正式雕刻（注意在剛開始下刀時，雕刻速度不應太快，加工一段時間后可以提速）。⑻切割：換刀（切割常用銑刀），切割，又稱“割字”，通常采用的加工方式有按內(nèi)外輪廓加工以及原線輸出。“外輪廓”，是沿所設(shè)計圖形的外側(cè)進行切割。切割下的部分為所設(shè)計的圖形。“內(nèi)輪廓”，是沿所設(shè)計圖形的內(nèi)側(cè)進行切割。留下的部分為所設(shè)計的圖形。內(nèi)、外輪廓在進行切割時，文泰系統(tǒng)會自動對其進行排序和逆時針與順時針的方向確定?！霸€輸出”，指對設(shè)計圖形進行原樣輸出，單線字及圖形必須按原樣輸出。在選擇內(nèi)、外輪廓割字時，若選擇了“三維路徑”，則雕刻刀的深度可以隨字型或圖形的變化而變化，使割字時具有三維效果。標牌的雕刻過程=1\*GB2⑴打磨生產(chǎn)出來的框牌，去除粘在框牌底部的膠水，將一批次半成品（2個框牌）安裝到EGX-350型雕刻機基座上的裝卡工具內(nèi)。=2\*GB2⑵嚴格按照EGX-350型雕刻機的操作手冊安裝合適的刀具，先安裝刀夾，再安裝夾頭，將鎖桿位置調(diào)到“1”或“2”，然后安裝鼻子，最后裝刀。=3\*GB2⑶運行Roland軟件，完成文字的設(shè)計、編輯、雕刻路徑等操作，最后仿真，記錄下仿真時間，檢查錯誤。=4\*GB2⑷閉合雕刻機的機蓋，打開電源，操作手動控制臺確定雕刻原點。這里務必確保雕刻區(qū)域和裝卡框有0.4mm以上的余量！=5\*GB2⑸進行雕刻操作。⑹記錄實際的雕刻時間。打磨毛刺、著色和裝配把雕刻完畢的框牌和先前切割得到的水晶基座拿到工作臺上，用砂紙打磨毛刺，并給字涂漆著色，最后把框牌裝卡到水晶基座里，標牌制作完成。整理實驗室實驗完畢后，清潔和清掃操作臺和實驗室，將成品、半成品、剩余原料、廢棄物等分類放置，保持現(xiàn)場的整潔有序。第二部分：工業(yè)工程分析工藝程序分析以標牌的生產(chǎn)制造過程為研究對象，繪制工藝流程圖詳細分析“加工”、“檢驗”所花的時間、配備的人員等情況，發(fā)現(xiàn)影響效率的原因和存在的問題提出改善方案、措施實施改善方案，對不妥之處進行修正使最后滿意的改善方案標準化，杜絕再回到原來的作業(yè)方式中去。下面為標牌的制造工藝流程圖（圖3），有機玻璃有機玻璃切割開槽開孔檢查攻絲去毛刺345267雙色板11289上色去毛刺刻字檢查尺寸與表面粗糙度切割3裝配總檢10圖3標牌制造工藝流程圖實驗總結(jié)1，通過實驗，我進一步掌握了自己的雙手，雙手的動手能力得到了提高。但是實驗的過程中自己也有一些不足，一不小心力氣