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文档简介

摘要本文针对大连机车厂齿轮箱装配中存在一些不合理的工作,这些不合理的工作造成了大量繁琐的工作,以及由于布局问题造成大量物流混乱,因此提出了对现有的装配进行改善。齿轮箱的装配是由齿轮箱组装前的准备工作,主动齿轮轴承装配,主动齿轮装配,从动齿轮轴承装配,从动齿轮装配,运输防护等几个部分连接在一起的。通过利用工业工程中的相关理论对现有的装配工作进行分析,提出了相关的改进工作。其中结合了“5W1H”提问技术以及工作改善的“ECRS”四大原则对其装配操作进行分析并提出改善措施。本文主要研究内容有:(1)通过对齿轮箱装配工艺程序分析,提出了较为合理的工艺程序;(2)通过对齿轮箱装配流程程序分析,提出了较为合理的装配流程;(3)通过对装配车间的布置和经路分析,提出较为合理的车间的布置。通过对齿轮箱装配的工艺程序分析、流程分析以及布置流程分析,使得整个装配工作减少了多余、重复、等待时间等工作,缩短了搬运距离,改进现场的作业方法及空间布置,提高生产效率。关键词:程序分析齿轮箱装配5W1H技术ECRS四大原则ABSTRACTInthispaperDalianLocomotiveFactoryinthegearboxassemblytherearesomeunreasonableworkwhichcausedalotofunreasonableworktediouswork.Becausealargenumberoflogisticsproblemsoflayoutcauseconfusionandmakeimprovementstotheexistingassembly.Gearboxassemblyisassembledbythepreparatoryworkbeforetransportationprotectionandseveralpartsconnectedtogether.Byusingthetheoryofindustrialengineeringtheexistingassemblyanalysisisstudiedandimproved.The5W1HquestionsandtheECRSfourprinciplesanalyzetheexistingassemblyoftheGearBox.Theanalysisoftheassemblyoperationsandproposeimprovementsarerealized.Themaincontentsofthisarticle:(1)ThroughtheprocessofanalysisoftheGearBoxassemblyprocessamorereasonableprocessisgot(2)ThroughtheprocessofanalysisoftheGearBoxassemblyamorereasonableassemblyprocedureisgot(3)BywayofanalysisAssemblyplantlayoutoftheGearBoxassemblyreasonableandworkshoplayoutisgot.ThroughtheGearBoxassemblyprocessanalysisprocedureanalysisandlayoutofprocessanalysisreducestheredundantrepetitivewaitingtimeetc.shortenthetransportdistanceandimprovewayofoperatingthesiteandspacelayoutandproductionefficiency.Keyword:ProgramanalysisGearBoxAssembly5W1HtechniquesECRSfourprinciples目录第一章第一章绪论绪论.11.1本课题的研究方法.11.1.1程序分析概念.11.1.2程序分析的方法.11.1.3程序分析常用符号.21.2本课题的研究内容.3第二章第二章齿轮箱装配工艺程序分析齿轮箱装配工艺程序分析.52.1齿轮箱装配步骤工艺程序分析.52.1.1工艺程序分析.52.1.2齿轮箱现有的装配步骤.52.2绘制齿轮箱工艺程序图.52.2.1齿轮箱装配的工艺内容.52.2.2现状分析.162.2.3改进方案.17第三章第三章齿轮箱装配流程优化齿轮箱装配流程优化.193.1流程程序分析.193.1.1流程程序分析概述.193.1.2流程程序分析的步骤.193.2齿轮箱现有装配内容.203.3绘制齿轮箱装配流程程序图.203.3齿轮箱装配流程存在问题分析.243.3.1齿轮箱装配流程改进效果评价.28第四章第四章布置和经路分析布置和经路分析.294.1布置目标.294.2布置和经路分析的种类.294.3现状调查.294.4提出改进方案.30第五章第五章结论结论.32谢谢辞辞.33参考文献参考文献.34大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)1第一章绪论1.1本课题的研究方法1.1.1程序分析概念程序分析是依照工作流程,从第一个工作地到最后一个工作地,全面的分析有无多余、重复、不合理的作业,程序是否合理,搬运是否过多,延迟等待是否太长等问题,通过对整个工作过程的逐步分析,改进现行的作业放大及空间布置,提高生产效率。也就是说,程序分析是通过调查分析现行的工作流程,改进流程中不经济,不均衡,不合理的现象,提高工作效率的一种研究方法。1.1.2程序分析的方法程序分析的方法与工作研究的分析方法一样,都是采用“5W1H”、“4大基本原则”的分析方法。在实际工作中常称之为:一个不忘、4大原则、5个方面、5W1H技术。(1)1个不忘不忘动作经济原则动作经济原则是指通过对人体动作能力的研究,创立一系列最能有像的发挥人的工作能力的科学原则,达到减轻操作者得疲劳程度,提高效率的目的。(2)4大原则“ECRS”四大原则在运用“ECRS”4大原则是,首先考虑取消该工序,对不能取消而又必要者,在考虑进行合并,重排和简化。取消是改善活动的最高境界,如果此项活动能够取消,就不必再进行其他更进一步的分析。在实际工作中采用“ECRS”4大原则进行改善时,由于经验不足,不知如何下手,这是可以参考表1-4来分析思考。表1-1程序分析建议表思考要点改善要点基本原则尽可能消除不必要的步骤减少不必要的步骤合并步骤、缩短步骤安排最佳顺序尽可能使各个步骤更经济、更合理操作方面取消不需要的操作改变设备和利用设备改变工厂的布置或重新编配设备改变产品设计发挥各工人的技术特长检验方面可以取消检验吗是否可以边加工边检验能否运用抽样检验和数理统计流程方面改变工作顺序改变工厂布局改进现有的工作流程大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)2(3)5个方面加工、搬运、等待、储存和检查针对加工、搬运、等待、储存和检查这5个方面,分析的重点不一样,具体情况如下表示:1)操作分析。操作分析是程序分析中最基本也是最重要的分析,它涉及到产品涉及,工艺涉及,产品制造等过程。在分析产品制造工程中的某些操作时,可以考虑采用一些先进的技术措施,先进的管理方法和手段,使产品加工工艺进一步优化,达到缩短加工次数,减少加工时间,提高生产效率的目的。2)搬运分析。搬运不会带来任何附加价值的增加,只会消耗时间、人力、物力和财力,但将物料从甲地移到乙地,从一个工作站移到另一个工作站,实现空间上、位置上的移动,搬运是必不可少的。因此,在进行搬运问题的分析是,应该重点分析物料的重量、形状、材质、距离、时间、频数等,在合理的安排设施布置,尽量使设施按直线、直角、U型、山形、S型或者混合型布置,以减少物流过程中交叉、往返、对流等现象,达到缩短运输距离,提高运输速度的目的。3)检验分析。检验分析应重点考虑适合的检验方法、检验工具和检验手段。尽量考虑与加工等合并,减少检验次数,缩短检验时间,提高检验效率。4)等待分析。等待不会组鞥家任何附加值,只能增加成本,延长生产周期,占用空间,造成资金积压。因此,应将等待等降低到最低限度。在分析是时应重点分析引起等待的原因,尽量消除等待现象。5)储存分析。过去曾经一度认为库存是资本,是快速响应客户需求的必然保证。随着市场经济的快速发展,个性化需求越来越多,产品生命周期越来远短,库存被认为是最大的浪费。对库存的分析,应重点放在对仓库管理策略、管理方法、订购批量、订购间隔期,物资供应计划等方面,保证能及时地将所需要的物资在需要的时候送到所需要的地点,达到既能保证生产连续进行,又使库存最小的目的。(4)“5W1H”技术“5W1H”方法是程序分析的主要技巧,用于记录全部事实进行分析。主要指分析时的六大提问(提问技术)。为了使分析能得到最多的意见,而不致有任何遗漏,最好按提问技术依次进行提问。1)完成了什么何处做何时做由谁做如何做2)为什么要做这,是否必要要在此处做要在此时做要此人做要这样做3)有无其它更好的成就有无其他更适合的地方有无其他更合适的时间有无其他更合适的人有无其他更合适的方法1.1.3程序分析常用符号程序分析的工作流程一般由五种基本活动构成,即加工、检查、搬运、等待和储存。为了能方便、迅速、正确地表示工作流程,便于分析研究,美国机械工程师学会规定了用表1-1所示的五种符号分别表示加工、检查、搬运、等待和储存这五项基本大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)3活动。表1-2程序分析的常用符号符号名称表示的意义例如加工指原材料、零件或半成品按照生产目的承受物理、化学、形态、颜色等的变化车削、磨削、炼钢、搅拌、打字等都属于加工检查对原材料、零件、半成品、成品的特征和数量进行测量。或者说将某目的物与标准物进行对比,并判断是否合格的过程对照图样检验产品的加工尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转搬运表示工人、物料或设备从一处向另一处在物理位置上的移动过程物料的运输、操作工人的移动D等待或暂存指在生产过程中出现的不必要的时间耽误等待被加工、被运输、被检验都属于等待储存为了控制目的而保存货物的活动物料在某种授权下存入仓库特别强调的是程序分析的方法和目的性,任何工作开始之前最为重要的是要抱有鲜明的目的,正确的方法,才能在工作中明确方向达到目标。因此我们要明确IE程序分析的目的是消除产品生产过程中的全部浪费与不合理,从而提高效率。所以加工、检查、停滞、搬运任何工序并不因为其存在而合理,衡量的标准是创造价值的合理,否则是浪费。由此看来除加工以外的任何过程都有浪费的嫌疑。掌握全部生产过程包括工艺过程、检验过程、运输过程的实际状态发现并去除过程浪费与不合理,是程序分析的主要目的和作用。1.2本课题的研究内容齿轮箱的装配是由齿轮箱组装前的准备工作,主动齿轮轴承装配,主动齿轮装配,从动齿轮轴承装配,从动齿轮装配,运输防护等几个部分连接在一起的。其中我们要改进生产过程中不经济、不合理、不科学的作业方法、作业内容以及现场布置,设计科学、先进、合理的作业方法、作业程序以及现场布置。齿轮箱是由上、下箱盖组成,一个传动轴组件,该组件由轴、齿轮、套筒、键四种零件所组成,各零件的工艺过程,该机车厂的齿轮箱装配车间目前,由于齿轮箱的产量较大,齿轮箱装配车间存在的主要问题有:(1)生产现场显得拥挤、混乱,管理难度大;(2)零部件和再制品存量大,摆放无序人员行走不是很方便;(3)作业人员单机种操作,效率低,经常看到工人在聊天空闲时间过多,机床运转时人无所事事,等待时间过多;(4)未控制生产节拍,设备难以发挥整体效率,如果设备故障就会导致停产,也有时候因为工人缺席而导致停产;(5)设备布局不合理,作业单元的布置过于分散,搬运路线长,往返搬运无效搬运多,劳动强度大。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)4(6)作业环境恶劣,有很严重的机油味,而且噪声污染严重,机加工中有切削飞溅存在一定危险性,切光线比较暗采光不好,给人一种阴郁的感觉;(7)各区域的忙闲差异过大工作量的分配不均匀。产生以上问题的原因很多,改善是一项系统工程,需要从多方面入手。齿轮箱功率分支主要是指采用行星传动、两分支与多分支传动技术.在高速或者重载或者小空间等严格工况下通常采用基于功率分支技术的齿轮箱.从齿轮强度计算出发对基于功率分支技术的齿轮系统进行了简化分析发现它拥有优于常规平行轴齿轮箱的诸多特点包括可以大大降低齿轮尺寸、提高轮系承载能力、降低齿轮节圆线速度、提高结构刚性与运转平稳性等等.根据不同轮系结构形式对目前应用的基于功率分支技术的齿轮箱进行了分类具体包括行星轮系、中心传动多分支轮系、多级分支轮系、人字齿双斜齿侧分支轮系、多边边缘传动轮系。并针对每种分支轮系进行了结构与应用分析。程序分析是工序管理、搬运管理、布局管理、作业编制等获取基础资料的必要手段。可以从如下几个方面入手:(1)从工序上入手。可以发现加工顺序是否合理、流程是否畅通、设备配备是否恰当、搬运方法是否合理。(2)从流程上入手。可以发现工艺流程中是否存在不经济、不合理、停滞和等待等现象。(3)从作业入手。可以发现工序中的某项作业是否一定必要、是否可以取消、是否还有更好的方法。在工业工程发展的不同阶段,对工作方法改进的叫法也不同,包括工作简化、方法改进以及工作设计。现在我们来研究程序分析,程序分析是对产品生产过程的工序状态进行记录、分析和改善的必要有效的IE手法,它是把工艺过程中的物流过程及人的工作流程以符号形式进行记录、设计的方法,通过它可以反映工序整体的状态,从而有效地掌握现有流程的问题点,并研究制定改善对策,以提高现有流程效率。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)5第二章齿轮箱装配工艺程序分析2.1齿轮箱装配步骤工艺程序分析2.1.1工艺程序分析(1)工艺程序分析的概念工艺程序分析是指以生产系统或工作系统为研究对象,在着手对某一工作系统进行详细的调查研究和改进之前,对生产系统全过程所进行的概略分析,以便对生产系统进行简略、全面和一般性的了解,从宏观上发现问题,为以后的流程程序分析,不知和径路分析做准备。(2)工艺程序分析的对象生产系统的全过程。(3)工艺程序分析的特点1)以生产或工作的全过程为研究对象。2)只分析“加工”和“检查”的工序。(4)工艺程序分析的工具工艺程序图。2.1.2齿轮箱现有的装配步骤齿轮箱是机车的必备组件之一,大连机车厂的齿轮箱装配步骤主要有:(1)本规程引用技术文件;(2)齿轮箱组装前的准备工作;(3)主动齿轮轴承装配;(4)主动齿轮装配;(5)从动齿轮轴承装配;(6)从动齿轮装配;(7)运输防护。2.2绘制齿轮箱工艺程序图2.2.1齿轮箱装配的工艺内容由于齿轮箱是由多个零件、部件组成,本文主要研究齿轮箱装配,因此齿轮箱的工艺程序图为合成型工艺程序图,现在装配工艺如表2-1所示,其组成部件包括主动齿轮轴承、主动齿轮、从动齿轮轴承、从动齿轮。除此之外,还包括一些准备工作,运用工艺程序分析理论,画出齿轮箱装配工艺程序图如图2-1齿轮箱组装前的准备工作,图2-2主动齿轮轴承装配,图2-3主动齿轮装配,图2-4从动齿轮轴承装配,图2-5运输防护,图2-6从动齿轮装配。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)6表2-1齿轮箱各部分工艺过程工序工艺内容引用技术文件1:引用图纸3EJD000000-63012:没有明确机车零部件清洁,防护及基本装配通用工艺守则,按照DL65245-2005执行齿轮箱组装前准备工作1:清洗齿轮箱、抱轴箱、油盘、从动齿轮、齿芯及各盘类件2:轴承箱6421B刷漆、迷宫盖6423刷漆3:零件装配前用酒精擦净用清洗剂二次清洗4:油盘清洗擦净后刷漆并烘干,膜厚不小于60um5:检查箱体接触面和螺纹孔内的污渍、飞边、残留物用风枪处理螺纹孔、油孔,对齿轮箱所有表面二次清洗,确保光滑6:把齿轮箱放到齿轮箱工作台上7:在3个M161.5螺堵螺纹处涂防松胶,将螺堵安装在工艺孔内8:在齿轮箱法兰处砸入两个弹簧式直销10249:在齿轮箱进风口下侧工艺孔处图密封胶,在4个M814螺栓螺纹处涂紧固胶,安装盖板在工艺口处,划防松线清洗机主动齿轮轴承装配1:用清洗剂清洗主动齿轮安装在翻转工作台上2::将UN2222轴承内环加热到145装在主动齿轮带锯齿处轴上3:将UN2220轴承内环加热到140装在主动齿轮非锯齿处轴上4:将轴承UN222和UN2222外环放到冰柜降温至-225:将轴承UN2222外环放到轴承箱6421内,固定6:拧定位螺栓于桌面固定轴承箱6421,装挡油环,涂螺纹紧固胶加螺栓,防松7:将装配脂涂在轴承箱6421,放密封圈,再涂满装配脂8:加机油于圆柱轴承滚子和内环9:装轴承箱6421于齿轮上,涂装配脂于其底座法兰表面及密封圈凹槽处10:用感应加热器将离心杯加热到17011:在齿轮上放入离心杯,旋转,冷却,确保位置正确12:在2个M81管螺堵螺纹处涂防松胶后装在迷宫盖6423工艺口处,涂装配脂,插入密封圈13:将M12导向螺杆拧入轴承箱6421底面,装入迷宫盖6423并固定一个螺栓14:然后在带锯齿状齿轮轴上拧M4240起吊螺栓,齿轮水平后在费锯齿状轴端装导向套感应加热器、力矩扳手大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)7续表主动齿轮装配1:将轴承UN2220外环降温至-24后,装入齿轮箱非机电测孔内2:将装配脂涂于齿轮箱体电机测法兰表面和内壁3:拧入M10导向杆于齿轮箱体法兰表面,用机油涂在齿轮箱内UN2220外环和导向套上,用吊车将齿轮轴装入箱体内4:在齿轮箱法兰处拧入3个M10130螺杆,通过扳手逐个均匀拧螺杆上的螺母,将轴承箱装入齿轮箱内,取下导向套5:在4个M1045螺栓螺纹处涂螺纹紧固胶,在迷宫盖上拧入4个螺栓,划防松线6:插入密封圈于齿轮轴锯齿端面,在锯齿面和密封圈处涂装配脂7:插入翘棒于非电机侧齿轮端面M12孔内,测量非电机侧轴承的径向间隙,范围在(0.030.13)mm8:插入翘棒于电机侧齿轮端面M16孔内,测量电机侧轴承的径向间隙,范围在(0.040.15)mm9:在非电机侧圆孔处插入外隔环,加热内隔环到120后插入10:加热QJ220轴承第一个内环到120后放入,左旋至固定,涂机油于第一内环,放入QJ220外环,加热第二内环至120后放入11:在5个M1230螺栓螺纹处涂螺纹紧固胶,安装止推板,划防松线12:在轴承盖内两侧砸入两个814弹簧式直销,涂装配脂于轴承盖表面,插入密封圈1905.513:在电机侧安装固定板,用255Nm力矩扳手紧固定板上螺栓,找正QJ220轴承外环位置14:利用轴承盖内两个定位销来准确将轴承盖装到齿轮箱上,确保定位销对准QJ220轴承外环凹处,在10个M1025螺栓螺纹处涂紧固胶,划防松线15:卸掉固定板,在迷宫盖6423装上剩余四个M1045螺栓,在齿轮轴电机侧M16中拧入一导向套定位薄板联轴器,装上薄板联轴器,在膨胀螺栓处涂紧固胶,上膨胀螺栓固定薄板联轴器,划防松线16:调节百分表位置到薄板联轴器表面和外径上,分别测量轴承的轴向间隙和薄板联轴器径向跳动,轴向间隙范围(0.100.21)mm,薄板联轴器径向跳动范围小于0.06mm力矩扳手、百分表从动齿轮轴承装配1:将圆柱滚子轴承UN1972外环降温到-24,将其放入轴承箱6408B内,旋转外环至固定2:在保持环有凹槽面插入密封圈,在表面涂装配脂3:在轴承箱上表面油口位置放入密封圈,涂装配脂,将保持环装到轴承箱6408B表面,有3个M12螺栓将其固定4:将轴承UN1972内环加热到130装到齿芯上,旋转使其固定感应加热器、力矩扳手大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)8续表从动齿轮装配1:用吊车将齿轮箱放到齿轮箱装配台上,拧紧螺栓固定齿轮箱2:将齿轮箱翻转90安装压力胎,拧螺母使压力胎上升至螺母不动,翻转压力胎1803:检测薄板联轴器端面与齿轮箱体法兰表面距离12.0513.85mm,检测薄板联轴器端面跳动小于0.10mm4:用吊车吊起齿圈清洗,确保齿圈每个齿光滑干净,然后用齿圈吊装专用工装将齿圈放进齿轮箱体内5:放两辅助滑轨于大齿轮下方两侧,移除吊具、使齿轮落在两滑轨上6:在3个M101螺堵螺纹处涂防松胶,将螺堵安装在迷宫环3个工艺孔处,在迷宫环底面、齿轮箱内定位台阶内表面和齿轮箱体表面涂装配脂,在迷宫环底面凹槽处插入密封圈,将迷宫环冷冻十分钟后安装在齿轮箱内,在螺栓螺纹处涂紧固胶,上紧12个M1025螺栓,划防松线7:在齿圈外圈螺纹孔中插入2个导向螺杆,用吊车吊起齿芯清洗,在M81内六角管螺堵螺纹处涂防松胶,将螺堵装在齿芯下端工艺孔处8:涂装配脂于齿芯外表面和齿圈内孔处,用吊车将齿芯放入齿轮箱体内9:拧4个M16螺栓于齿芯螺孔处,然后逐个均匀上紧齿圈于齿芯完全接触,卸下4个M16螺栓,在50个M1655螺栓螺纹处涂紧固胶,在其余口内放入螺栓,上紧定位并划防松线10:在齿轮箱孔内壁及法兰涂装配脂,将导向螺杆拧入齿轮箱体法兰,拧三个吊环轴承箱6408B上,然后用吊车吊起轴承箱6408B11:在轴承箱6408B外径下表面法兰及凹槽处涂装配脂,在轴承箱6408B下面插入密封圈12:涂机油于轴承内环外表面和圆柱滚子上,在齿芯上安装导向换环,用吊车慢速将轴承箱6408B放入齿轮箱内,用三个带螺母的M16螺栓固定轴承箱6408B,均匀旋转螺母使轴承箱6408B慢慢进入齿轮箱孔内,当轴承箱6408B完全进入齿轮箱孔内后,底面会有一个小间隙13:在导向套上拧入两个M8螺丝取出导向环,放入轴承挡环14:感应加热器将离心杯加热至200然后装到齿芯上,确保火套底端在轴承挡环上面,之间没有间隙。火套内表面与相接触的齿芯外表面间不允许有油脂,用合适的隔温手套15:安装火套后迅速安装止推环,在8个M1240螺栓螺纹处涂紧固胶,迅速上螺栓,划防松线16:翻转胎旋转180,用叉扳手将压力胎螺母逆时针旋转至不动,再翻转180,此时轴承箱6408B底面与齿轮箱表面完全接触17:放入密封圈5005于保持环凹槽内,在保持环表面涂装配脂18:在保持环上插入两个定位销,将迷宫盖装入保持环上,在螺栓螺纹处涂紧固胶,然后拧入14个M1255螺栓,划防松线,在轴承箱6408B上拧入14个M1640螺栓,划防松线19:在止推环上放一水平尺,把百分表表头放上面,然后调零百分表,打开翻转胎的液压开关,先放出油管里的气泡,上下压动压力杆,当液压表读数为黑色数字38时,读百分表数并记录数据,测得的是从动齿轮轴承轴向间隙,范围0.230.60mm翻转台、百分表大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)9续表运输防护1:在齿轮箱非电机侧圆孔内安装一个保护套来固定齿芯窜动,防止在运输过程中造成驱动装置的损坏2:安装完保护套后,将保护盖安装在齿轮箱表面,用六角头螺栓M1630和M12110将其固定,用六角螺栓M1660和M16螺母以及橡胶块来固定薄板联轴器3:安装油盘前确保油盘底漆已烘干,在螺堵螺纹处涂防松胶,然后将4个M12和2个M16螺堵安装在油盘工艺堵上,拧入两个导向螺杆M10到齿轮箱体下端底面孔,借助螺杆定位将油盘装上,在螺栓螺纹处涂紧固胶,然后用27个内六角圆柱头螺栓M1030配以锁紧垫圈S10上紧,在油盘上安装油位表4:分别将三种型号黄色堵AM10、AM12、AM16与工艺堵上5:在油盘上安装注油堵和泄油堵,力矩分别为10Nm和80Nm,分别配上垫圈A24和垫圈A21保护套、橡胶块大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)10图2-1齿轮箱组装前的准备工作大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)11图2-2主动齿轮轴承装配大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)12图2-3主动齿轮装配大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)13图2-4从动齿轮轴承装配图2-5运输防护大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)14图2-6从动齿轮装配根据表2-1中给定的齿轮箱装配工艺程序,再由上面画出的各部件工艺装配图,现在绘制齿轮箱总的工艺装配图,如图2-7所示。图中圆圈内的数字表示加工或检验大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)15的序号,圆圈左边的数字表示该工序的单位工时定额(单位:min)。图2-7改进前齿轮箱装配工艺程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)162.2.2现状分析根据图2-7齿轮箱总装图可以统计出共有64次加工、13次检查。运用5W1H、ECRS四大原则进行分析。首先,看能否有可以取消的工序;其次,看能否将工序进行合并或重排(C、R);再次,看能否将工序简化(S);最后,看能否使工艺过程更好。具体分析过程如表2-2所示。表2-2分析提问过程问答清洗能否取消不能刷漆能否取消不能二次清洗能否取消能油盘清洗并刷漆与检查箱体能否合并能残留处理,对齿轮箱所有表面二次清洗能否取消不能螺堵安装能否取消不能砸入弹簧直销能否取消不能安装盖板能否取消不能检查能否取消不能清洗主动齿轮能否取消不能将UN2222轴承内环加热到安装能否取消不能将UN2220轴承内环加热到安装能否取消不能将轴承UN222和UN2222外环降温能否取消不能将轴承UN2222外环放到轴承箱6421内能否取消不能安装挡油环能否取消不能放密封圈能否取消不能加机油能否取消能装轴承箱6421能否取消不能加热离心杯能否取消不能安装离心杯能否取消不能装螺堵、密封圈能否取消不能装入迷宫盖6423能否取消不能装导向套能否取消不能检查能否取消不能装轴承UN2220外环能否取消不能涂装配脂能否取消能齿轮轴装入箱体内能否取消不能轴承箱装入齿轮箱内能否取消不能迷宫盖上并拧入螺栓能否取消不能插入密封圈能否取消不能插入翘棒与测量非电机侧轴承的径向间隙能否合并能插入翘棒与测量电机侧轴承的径向间隙能否合并能插入外隔环能否取消不能放入QJ220外环、内环能否取消不能大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)17续表安装止推板能否取消不能砸入弹簧式直销能否取消不能安装固定板能否取消不能利用定位销安装轴承盖能否取消不能卸掉固定板,装上薄板联轴器能否取消不能调节百分表位置与测量轴承的轴向间隙和薄板联轴器径向跳动能否合并能检查能否取消不能装圆柱滚子轴承能否取消不能插入密封圈能否取消不能装保持环能否取消不能装轴承能否取消不能检查能否取消不能固定齿轮箱能否取消不能安装压力胎与检测薄板联轴器端面能否合并能齿圈清洗并安装能否取消不能放辅助滑轨、移除吊具能否取消不能安装螺堵、密封圈、迷宫环能否取消不能插入导向螺杆,齿芯清洗能否取消不能将齿芯放入齿轮箱体内能否取消不能拧入螺栓能否取消不能拧入导向螺杆能否取消不能插入密封圈能否取消不能安装导向换环能否取消不能取出导向环,放入轴承挡环能否取消不能将离心杯装到齿芯上能否取消不能安装止推环能否取消不能扳手拧紧能否取消不能放入密封圈能不能取消不能插入定位销,将迷宫盖装入保持环上能否取消不能在止推环上放一水平尺,用百分表测数与检查能否合并能安装保护套能否取消不能固定保护盖、薄板联轴器能否取消不能螺堵安装,在油盘上安装油位表能否取消不能将三种型号黄色堵与工艺堵上能否取消能在油盘上安装注油堵和泄油堵能否取消不能检查与最终检查能否合并能2.2.3改进方案通过表2-2的提问分析,发现上述工序只有将三种型号黄色堵与工艺堵上能取消,调节百分表位置与测量轴承的轴向间隙和薄板联轴器径向跳动可以合并,安装压力胎与检测薄板联轴器端面能合并在止推环上放一水平尺,用百分表测数与检查能合并大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)18检查与最终检查能合并;从而达到优化的目的。改进后的齿轮箱装配工艺程序图如图2-8所示。图2-8改进后齿轮箱装配工艺程序图通过取消、合并加工与检验工序,是加工由原来的64次减少到55次,缩短加工时间;提高装配效率,减少产品的成本。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)19第三章齿轮箱装配流程优化3.1流程程序分析3.1.1流程程序分析概述(1)流程程序分析的概念流程程序分析是程序分析中最基本、最重要的分析技术。它以产品或零件的制造全过程为研究对象,把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析,特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。(2)流程程序分析的特点1)它是对某一产品或某个主要零件加工制造全过程所进行的单独分析和研究。2)比工艺程序分析更具体、更详细。3)记录了产品生产过程的全部工序、时间定额和移动距离。4)除了分析“加工”、“检查”工序外,还要分析搬运、等待和储存工序,是对产品或零件加工制造全过程中加工、检查、储存、等待和搬运所进行的分析。(3)流程程序分析的工具流程程序图(4)流程程序分析的作用让研究者进一步了解产品或零件制造全过程,为流程的进一步优化打下基础。获得生产流程、设备、方法、时间等方面的资料,以便制定恰当的生产计划。为设备的优化布置提供必要的基础数据。为进一步制定改进方案提供必要的依据。它是进行作业分析、动作分析之前必须要经历的一个环节,是最基本也是最普遍的一种分析方法。3.1.2流程程序分析的步骤流程程序分析与工艺程序分析相似,都属于对工作现场的宏观分析,但它比工艺程序分析更具体、内容更详细。它是对产品和零件整个制造过程的详细分析,特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。主要有以下7个步骤:(1)现场调查;(2)绘制工序流程图;(3)测定并记录各工序中的必要项目;(4)整理分析结果;(5)制定改进方案;(6)改善方案的实施和评价;(7)是改善方案标准化。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)203.2齿轮箱现有装配内容齿轮箱装配的主要内容如第二章表2-1齿轮箱各部分工艺过程所示。材料加工顺序的确定取决于许多因素,此处不予逐一讨论。基本加工顺序的基准:(1)将零件的搬运操作减少到最低(尽可能地沿着机器间的最短路径选定零件的搬运路线,并避免出现回退的情况);(2)保证后续工序不会对前道工序的加工结果产生不良影响,如遗留有毛边、残屑、划痕等;(3)在每台机器上完成尽可能多的操作,这样既可以保持较小的公差也保证了产品质量。产品装配是将已经制造合格的与采购到的零件、成品件、标准件按照图纸技术要求装或配在一起,组成组合件、部件、成品,并达到规定质量标准,经检验合格转入下一装配工序或包装出厂。对于制造厂来说,产品装配在整个生产流程中是相当重要的生产管理环节。产品装配中,设计合理的工艺流程、流程时间,防止装配线停顿,平衡站位周期,提高效率,降低成本是工业工程部门的一项重要工作。3.3绘制齿轮箱装配流程程序图装配就是把各种零件和组件组合到一起,构成一个完整的组合或产品。装配作业的方法有很多,这里是齿轮箱装配,在具体组织方面,装配作业可以批量进行。装配可以是间歇的,也可以是通过连续方式进行装配,如装配线(流水生产线)。根据生产现场的实际情况,通过对现场情况的记录,画出流程程序图,如图3-1所示。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)21图3-1改进前齿轮箱流程程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)22续图3-1改进前齿轮箱流程程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)23续图3-1改进前齿轮箱流程程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)243.3齿轮箱装配流程存在问题分析这一活动是否必要,能不能取消?这一活动能否与另一活动或其他活动合并?这些活动顺序是不是恰当,是否需要改变?这一活动能否改进?从事此项活动的人员是否合适?对此我们还可以结合双手作业分析某个人在特定工作地点进行的工作,从而减少人力,达到提高效率的效果。科学的组织产品装配使其沿着一条循序进行的准装配生产线平稳地进行,但不能保证产品的质量,更重要的是缩短装配周期,减少装配工时,降低产品成本,从而提高产品在市场上的竞争能力。根据记录现状,运用5W1H提问技术,分别从操作、检查、等待、运输及储存五个方面逐项进行分析,发现现行生产线存在以下问题,并运用ECRS四大原则,对生产线进行改进。考虑取消、合并、重排或简化。(1)第五步的二次清洗工序不必要。因为在之后的检查后还有一次清洗处理。(2)箱体检查和处理齿轮箱,所有表面二次清洗工序可以合并。(3)加机油工序可以取消。(4)插入翘棒与测量非电机侧轴承的径向间隙工序可以合并。(5)插入翘棒与测量电机侧轴承的径向间隙工序可以合并。(6)调节百分表与测量轴承的轴向间隙和薄板联轴器径向跳动工序可以合并。(7)五十五步的暂存工序可以取消。(8)测从动齿轮轴承轴向间隙与检查工序可以合并。(9)等待工序可以取消。(10)装黄色堵工序可以取消。以下是改进后的齿轮箱装配流程。见图3-2。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)25图3-2改进后齿轮箱装配流程程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)26续图3-2改进后齿轮箱装配流程程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)27续图3-2改进后齿轮箱装配流程程序图大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)283.3.1齿轮箱装配流程改进效果评价经过一系列的改善,得出了改进流程程序图,将现有的流程程序图与改善后的流程程序图进行对比,可得出表3-1。表3-1改进前后效果对比工序数时间min项别改进前改进后效果改进前改进后效果加工636301711710检查1284372017搬运1313040400储存642302010合计9488627825127通过改进前和改进后的对比可以看出,改进后检查次数少了4次,节约时间17分钟;储存次数少了2次,节约时间10分钟;合计减少了6次操作,缩短了27分钟的装配周期,节约了成本。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)29第四章布置和经路分析4.1布置目标设施布置的主要目标是:(1)符合工艺过程的要求。尽量使生产对象流动顺畅,避免工序间的往返交错,使设备投资最小,生产周期最短。(2)最有效地利用空间。要使场地利用达到适当的建筑占地系数(建筑物、构筑物占地面积与场地面积的比率),使建筑物内部设备的占有空间和单位制品的占有空间较小。(3)物料搬运费用最少。要变与物料的输入和产品、废料等物料运输路线短捷,尽量避免运输的往返和交叉。(4)保持生产和安排的柔性。使之适应产品需求的变化,工艺和设备的更新及扩大生产能力的需求。(5)适应组织结构的合理化和管理的方便。使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域并就近布置,甚至合并在同一个建筑物内。(6)为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。使之合乎生理、心理得要求,为提高生产效率和保证职工身心健康创造条件。有时,这些目标相互矛盾。例如,对性质相近的作业单位布置在一个区域可能满足了第五条目标,但却可能导致无流量的增大;同样满足了尽量减少往返这一目标,做出的布置有可能违反柔性目标。因此,上述任何一项目标,都不能无视其他目标的存在而片面地应用。4.2布置和经路分析的种类布置和经路分析可以分为线路图和线图两种(1)线路图线路图是一句比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图。它是将机器、工作台、运行路线等的相互位置一一绘制于图上,以图示的方式表明产品或工人的实际流通路线。绘制线路图时,首先应按比例绘出工作地的平面布置,然后将流程程序图中标示加工、检查、搬运、储存等工序用规定的符号标示在线路图中,并用线条将这些符号连接起来。(2)线图线图是按比例绘制的平面布置图模型。用线条表示并度量工人或物料在一系列活动中所移动的路线。线图是线路图的一种特殊形式,是完全按比例绘制的线路图。4.3现状调查布置和经路分析是以作业现场为分析对象,对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行的分析。布置是工厂建设和改造中的一项重要工作,不知效果或布置是大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)30否合理,直接关系到投资、建设速度和投产后的使用效果。由于齿轮箱装配所需的螺栓、螺母、密封圈、导向套、油盘、直销、密封胶等都是从来自零件架,而齿轮箱装配所需零件都是有各个机加工车间加工,并检查合格后运往装配车间临时库房。齿轮箱装配所需要的零部件先要运到临时库房,再分运到装配生产线或总装线进行装配,其余小的部件先到小零件组装处组装暂存。齿轮箱总装完成后运到磨合车间进行性能测试,试验完毕后运至包装并储存。现行的物流路线设施布置如图4-1所示:图4-1现行的物流路线设施布置图4.4提出改进方案布置所追求的是最佳效果。主要体现在能满足生产工艺流程的要求:(1)工艺流程顺畅,生产作业线成直线,符合物流规律,满足生产技术要求,流程短,时间省。(2)保证生产的连续性,上下工序连接紧密,衔接合理。然后是最短的运输距离:车间或工序之间的运输距离应适宜。运输路线简化、集中,既能满足生产需求,又要占地少。根据生产特点采取多种运输方式,有利于提高生产率,降低生产成本。(3)最少的单位产品占地。便于对产品、零件或人与物的移动路线进行分析,通过优化设施布置,改变不合理的流向,减少移动距离,达到降低运输成本的目的。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)31然而齿轮箱组成零件较多,重量太大,运输距离较远,在保证产量的情况下更是浪费人力、财力。通过分析零件从临时库房运到装配线距离太长,而零件的清洗、刷漆距离过大;运输工作量大,运输成本高。因此,需要对现行的物流设施布局进行改进,应尽量避免不必要的输出,将装配线布置在水平面上,并按直线型布局,使其占地面积最小,物流路线最短,运输成本最低。改进后的物流路线设施布置如图4-2所示:图4-2改进后的物流路线设施布置图改进效果(1)缩短了运输距离。(2)减少了占地面积,降低了成本。(3)缩短了装配周期,提高了生产率。大连交通大学2011届本科毕业生毕业设计(论文)32第五章结论程序分析与改进是基础工业工程中的重要章

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