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大 连 大 学 本科毕业论文(设计)开题报告 论文题目： 六缸柴油机防漏活塞在线安装防错辅机的设计 学院：机 械 工 程 学 院 专 业 、班级：机械设计制造及其自动化（英语） 学生姓名：梁婷婷 指导教师（职称）：甄恒洲（教授） 2018 年 1月3 日 填 毕业论文（设计）开题报告要求毕业论文（设计）开题报告要求 开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节，又是完成高质量毕业论文 （设计）的有效保证。为了使这项工作规范化和制度化，特制定本要求。 一、选题依据一、选题依据 1.论文（设计）题目及研究领域； 2.论文（设计）工作的理论意义和应用价值； 3.目前研究的概况和发展趋势。 二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题； 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）； 3.本论文（设计）预期取得的成果。 三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）； 2.论文（设计）进度计划。 四、文献查阅及文献综述四、文献查阅及文献综述 学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料， 并在此基础上通 过分析、研究、综合，形成文献综述。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相 关的报告。综述或报告作为开题报告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通顺， 较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。 五、其他要求五、其他要求 1.开题报告应在毕业论文（设计）工作开始后的前四周内完成； 2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过； 3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生，须重做或补做合格后，方能继续论 文（设计）工作，否则不允许参加答辩； 4.开题报告通过后，原则上不允许更换论文题目或指导教师； 5.开题报告的内容，要求打印并装订成册（部分专业可根据需要手写在统一纸张 上，但封面需按统一格式打印）。 一、选题依据一、选题依据 1论文（设计）题目 六缸柴油机防漏活塞在线安装防错辅机的设计 2研究领域 机械设计，本题目涉及防错辅机的结构设计，绘制零件图等多方面知识。 3论文（设计）工作的理论意义和应用价值 近年来自动化、数字化生产已经普遍存在于国内工业生产企业中，数控机床、自 检系统、自动机械手等闻尖端设备在生产加工中占有相当大的比例。所以，如何优化 工艺，使这些高端设备能合理的组合并达到预期的效果，更加安全、稳定、高效进行 投产，便是一个十分重要的问题。虽然，自动化固然重要，但是某些工序某些部件的 装配仍然需要人力与机器的配合来完成。 这就不得不考虑工作人员在操作中可能出现 的疏忽及各类错误，而导致产品的质量及生产率的下降，从而影响到整个公司产品的 声誉产量。而且由于我国制造企业比较落后，自动化程度不高，设备精度和可靠性都 比较差，操作人员的素质也比较低，防错法的优点正好可以弥补这些不足，因此这种 方法在我国是有很大的应用空间的。因此，对于防错辅机的研究能很大程度上提高公 司的生产率和生产节拍。 在市场竞争日益激烈的今天，我国的制造行业已经逐渐和国际接轨，同时用户多 样化的需求对产品的质量 、种类 、工作周期都有了更高的要求 。所以在汽车制造 行业中对发动机装配线的制作、安装工作显得极为重要 。在多面的实践工作中，安 装发动机的装配线工作虽然获得了一定进展，但还存在一些问题。 因此，防错辅机的设计使用成为解决这一问题的有效途径。 4目前研究的概况和发展趋势 装配线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行 夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的装配要求。混合装配线 在企业的批量生产中不可或缺。企业在发展中会出现如物流布置的不合理性、工人操 作的不规范、生产系统出现的瓶颈问题等。如果要解决这类问题一般需要两种途径， 一是重新布置和规划，包括设备的投入和人员的培训等；二是通过工业工程的相关技 术加以解决，这无需投入或只需很小的投入，而工作研究技术可以完成生产系统的优 化设计。通过工作研究对现有的工作方法进行研究，并加以改进，利用有限的资源达 到提高生产效率的目的。 防错技术指的是对不利于用户、 制作产品时产生的质量问题以及造成的浪费等错 误信息进行预防 、阻止的过程。在安装发动机的装配线时，如果应用防错技术，可 以有效提高工作效率，进而减少浪费。在使用防错技术时，注意对防错系统的建立、 验证、维护、设计 ，规范防错技术的使用步骤。另外还可以使用简单防错与多层防 错技术相结合的方式，促使工作有效 、快速完成。简单的防错技术是，提高设备运 行率、降低设备维护率 、规 范操 作流程 、加强对防错系统的了解；多层防错技术 是，多种检查方式，加强检查力度，实现技术的零缺陷。在使用防错技术时应注意， 防错技术是对发动机装配线安装工作的一种支持， 它可以提前对工作行为进行控制 。 但防错技术不能防止低级错误得到发生或是人为破坏。 防错技术只会使安装工作较为 轻松的完成。 目前，我国的大多航空工业企业仍将质量停留在检验阶段，没有将质量溶入产 品形成的过程中，重产量、轻质量的事情时常发生。通过在航空工业企业内部大力 推进防错设计，引导企业重视质量，从生产的基层树立起正确的质量观，减少生产 中人为差错发生的机会，避免差错形成缺陷，可切实提高企业质量管理与质量改进 工作的主动性，为航空工业企业带来广泛的经济与社会效益。 二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题 防错辅机的类型选择； 防错辅机各零件的设计和参数的选择； 绘制防错辅机装配图。 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） 防错辅机的特点及功能； 防错辅机的工作原理； 防错辅机的基本结构设计； 防错辅机的结构参数计算及校核； 防错辅机工作时的力学分析； 绘制防错辅机的装配图，零件图。 3.本论文（设计）预期取得的成果 设计说明书一份，包括：绪论、正文、结论、参考文献。 设计图纸至少五份，包括：装配图、零件图。 外文翻译一份。 三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）； 第一： 对六缸柴油机装配线上其中一处进行防错辅机构造设想， 并拟定结构形式。 第二：对防错辅机的结构进行主要参数计算及校核。 第三：收集和整理有关的材料，绘制装配图、零件二维图。 第四：整理总结图纸、说明书和论文。 2.论文（设计）进度计划 第一周至第三周： 查阅有关装配线防错辅机基本概念以及其目前的发展动态的资 料，编写开题报告。 第四周：结合资料，对总体方案进行分析及论证。 第五周：了解防错机的特点和功能。 第六周：学习装配工艺及其振动料斗的相关知识，研究防错机的工作原理。 第七周：防错辅机的基本机构设计。 第八周：防错辅机的结构参数计算及校核。 第九周：绘制防错辅机的装配工艺图，构制装配线的生产系统图。振动料斗的设 计，包括料斗的尺寸，内部系统的设计，并整理绘制的图纸。 第十周：进行外文文献翻译 第十一周至第十二周：撰写说明书。 第十三周至第十四周：说明书的编写，整理论文，准备答辩。 四、需要阅读的参考文献四、需要阅读的参考文献 1濮良贵,纪名刚.机械设计M.北京.第八版：高等教育出版社，2007.9. 2冯辛安,机械制造装备设计M.北京.第二版.机械工业出版社，2007.12. 3JOHNR.GROUT. MISTAKE-PROOFING PRODUCTION. Production and Inventory Management Journal, Third Quarter 1997,38,3:33-37. 4汪邦军. Poka-Yoke 及其在航空产品研制过程的应用J.航空标准化与质量， 2006,（3）. 5周先保,黄贵清. 浅谈工装管位与防反防错的设计J.装备制造技术， 2008， （8） . 6梁卫东. 防差错设计对轿车制造操作时间的影响J.工业工程与管理， 2001, （1） . 7王佐开,王学良.防错技术的实施思路及其案例分析J.航空标准化与质 量.2010(03) 8肖力墉,苏宏业,苗宇,褚健.制造执行系统功能体系结构J.化工报.2010(02) 9李德芳,张朝俊,蒋白桦,刘伟.面向流程企业的可配置 MES 体系结构J. 化工学 报.2010(02) 10精张军超.益生产在中国制造业中的应用研究J.经营管理者.2009(22) 11吴瑜,许晓栋,李从心.Modeling Research on Manufacturing Execution System Based on Large-scale System CyberneticsJ.Journal of Shanghai Jiaotong University(Science).2008(06) 12余灯广,闫伟霞,朱思君,李雪莲,Branford-white Chris,朱利民.Rheological characteristics of drug-loaded microemulsions and their printability in three dimensional printing systemsJ.Journal of Central South University of Technology.2008(S1) 13JOHNR.GROUT. MISTAKE-PROOFING PRODUCTION. Production and Inventory Management Journal, Third Quarter 1997，38，(3). 14DOUGLAS M.STEWART and HOHN R.GROUT.THE HUMAN SIDE OF MISTAKE-PROOFING. Production and Operation Management，Winter2001，10，(4). 15TODD SNELL, J.BRIAN ATWATER. USINGPOKA-YOKE CONCEPTS TO IMPROVE A MILITARY RETAIL SUPPLY SYSTEM.Production and Inventory Management Journal,Fourth Quarter 1996，37，(4). 16Edwin B. Smith. MAKE NO MISTAKE. QualityProgress，Jan 2005，38， (1). 17徐光华，郭伟，于鸿彬，牛占文. 混合装配线防错系统的研究与开发J.工业工 程，2006，9(6). 18张宏宝.零缺陷装置在汽车工业生产中的应用J.上海汽车，2004，(8). 19周先保， 黄贵清. 浅谈工装管位与防反防错的设计J.装备制造技术， 2008， (8). 20代增辉，高凤昆. 列车进路防错系统的研究J.中国铁道科学，2002，23(6). 21黄建英,郑增甡.防错装置在汽车车身制造中的应用.轻型汽车技术,2012-10-15 附：文献综述或报告附：文献综述或报告 文献综述文献综述 引言 企业的生产组织方式已由过去单一品种，大批量刚性生产转向多品种、小批量 柔性高效生产方式。工程系统的优化问题也相应的变为多目标，多约束、多变量的 非线性规划问题，传统的优化方法已不能解决这类问题。为此寻求解决这类问题的 全局优化算法将具有重要的意义。装配线工艺设计与生产计划调度集成的焦点之一， 就是如何处理制造资源具体状态的改变队工艺设计的影响，其中机床资源状态尤为 重要。 目前多品种小批量生产在金属加工及机械制造业中已占有很大比例。根据美国 与日本的统计资料显示。金属加工生产中有 75%左右是处于批量小于 50 件的小批量 生产类型。在我国的机械制造行业中，约 95%左右的企业是属于多品种小批量生产 类型的，这种企业的总产值约占整个机械行业的 75%左右，具有十分重要地位。我 国的制造行业，必须大力幵发新产品，推出高质量的系列产品，并积极釆用高新技 术，降低成本，提高生产率，去迎接新世纪的挑战。因此，本文通过对重型机械制 造厂工艺设计对机床资源需求的分析入手，提出了面向集成环境的机床资源动态模 型，釆用该模型的大型减速器 CAPP 专家系统已在中型重型机械公司得到应用。 一、国内外防错技术的概况与发展 随着中国人均收入的增长、生活水平的提高以及市场的日趋成熟，人们对交通 工具的要求日趋提高作为汽车“心脏”的发动机单线多品种生产方式成为趋势。为 了适应这种具有较高的机械化和自动化水平的生产方式，有效避免各种缺陷和错误 的发生，检查、测量和零件识别技术可谓是制造过程中的重中之重。在全球性竞争 日益激烈的汽车行业，提高产品质量、减少加工废品、降低制造成本成为当前企业 竞争的一个重要节。而在汽车发动机制造过程中，使用各种检测技术，是为了防止 混装、漏装、漏加工、加工错误等潜在风险，有效地提高产品品质，降低生产成本， 从而提高企业在市场上的竞争力。 防错检测技术在企业实际生产中的重要性促使各检测部件生产企业不断地创新 和发展。防错充分重视产品的源头质量，发现差错立即发出警告并及时纠正，将提 高产品质量建立在流程中而不是单纯依靠检验保证质量。防错技术强调对过程和产 品进行设计，使得差错不会发生或者至少及早地检查并纠正，使工作地点和日常工 作程序（甚至产品本身）从设计上就能防止差错，建立一个零缺陷的工作环境，从 而避免在生产过程中发生由于疏忽造成的人为差错。因此，使用防错装置可以： 不需要操作者很高的注意力； 不需要很高的经验与直觉； 不需要太多的专门知识与丰富技能。 例如，美国邦纳工程国际有限公司（简称邦纳公司）提供的传感器及附件，如光 电传感器、工件分拣光幕、激光传感器、超声波传感器、视觉传感器及安全产品等， 在汽车生产过程中可为汽车行业客户提供经济适用的防错检测解决方案，能够确保 产品质量、增加可靠度、提高产量、节约生产成本。 就目前防错检测技术的发展，国外防呆设计已有广泛研究与应用，如通用公司 的产品防错设计，工艺规划的防错策略，生产制造过程中的精益防错等；三菱重工 的防错装置化，包括安装防错导销、遗漏检知、防错工装夹具、数控装置、检查表 等方法。 随着计算机与现场总线技术的发展，以及对复杂产品的混合生产过程的质量保 障要求，防呆发展呈现了由以装置为技术支撑的工位操作级，向与信息技术相融合 的过程系统控制级发展，并逐渐成为 MES 技术的重要组成部分。针对多品种混合装 配线，设计师以防止错装、漏装为控制策略，设计建立了 RS485 总线控制系统的多 Agent 的全装配过程监控防呆系统。复杂机械产品通常可由数以百计的零部件组成， 在装配过程中，其装配物流呈现两种方式，包括： 1)以装配线的流水传送装置为主载体，形成的产品主装配物流。 2)分布在各装配工作站中，并通过装配操作不断添加到主装配物流上的各种零 部件辅助装配物流。 辅助装配物流通过系统的装配过程规划分布在整个装配线上，每个工作站完成 若干零部件的装配工作。混合装配线的特征为在装配线上同时装配多种产品。特别 地，辅助物流由于产品间的差异性，由此使分布在工作站的零部件辅助物流的多样 化。混合装配线的装配物流特点：一方面，由于不同的零部件供给方式，造成各装 配工作站装配操作的复杂性；另一方面，在产品切换时，经常造成零部件的错装与 漏装，严重影响产品质量。为了较好解决错装与漏装问题，同时降低由于操作复杂 而导致的操作人员劳动强度和压力，本文建立了混合装配线的防呆系统。 二、本设计要主要解决的问题 本设计主要以振动料斗作为防错辅机的主体。振动料斗是一种高效的供料装置， 它的结构简单，能量消耗小,工作可靠平稳，工件间相互摩擦力小，不易损伤物料， 改换品种方便，供料速度容易调节。 振动料斗从结构上可分为直槽式和圆盘式，由于此次设计需要运输的是棒料物 体所以釆用结构为圆盘式的振动料斗来减少运输中的阻力和棒料的阻塞。振动料斗 从激振方式上可分为电磁激振式、机械激振式和气动激振式，本次设计准备采用常 见的电磁激振式。 电磁振动料斗是一种高效的供料装置， 它的结构简单， 能量消耗小， 工作可靠平稳，工件间相互摩擦力小，不易损伤物料，改换品种方便，供料速度容易 调节。电磁振动料斗主要工作原理是借助于电磁力产生微小的振动，依靠惯性力和重 力的综合作用驱使件料沿料槽向上向前送进，并在送料过程中自动定向，成单行按规 定的方向和位置排列送出。 电磁振动料斗通过电磁线圈产生电磁力激励带有弹簧的料盘振动，使在其内的 工件产生振动，并沿螺旋轨道得到提升，经导向块定向筛选，最终能将工件整齐有序 地排列在料槽内以供连续上料。由于它能自动、快速、有序传送各种工件，因此，在 自动生产线上特别是电子、仪器、仪表等行