基于工作研究的制造自动化工艺设备创新设计研究与实践

发布时间：2017-06-13 19:10

  本文关键词：基于工作研究的制造自动化工艺设备创新设计研究与实践，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着工业自动化、信息化的飞速发展,工艺设备创新成为了制造业自动化技术改造的重要研究内容,而设备创新无固定模式借鉴、全局设备效率监控缺失、人-机-环境系统失衡等成为了国内制造业工艺设备创新过程亟需解决的关键问题。 本论文主要探索了制造业自动化过程中的工艺设备创新设计方法,提出了设备创新的F-PPM-AC功能求解模型,并在实地调查的基础上进行了应用探析与实践。通过对工艺设备创新机理与过程进行研究,对全局设备效率进行研究,结合设备的拟人化与功能集成的创新需求,在工艺动作过程构思基础上提出设备创新的总功能求解方法,明确了制造自动化工艺设备创新的固定模式,建立了工艺设备创新的求解模型；进而分别从单机自动化、生产线自动化角度对模型进行应用探析,以工作研究、机构创新为主要手段,着力解决了单机自动化生产效率提升与产品质量保障、生产线工艺自动化改良中的设备工作空间优化问题。 为验证工艺设备创新设计方法,研制了代表性的、企业亟需的单机自动化设备和自动化生产线辅助设备,其中汽配紧定螺钉自动装配器已在广西柳州某汽车部件有限责任公司得到正式运行,单件产品装配平均用时3.8s,效率是纯手工装配的4倍多,装配合格率达99.4%,OEE指数高达78.47%；针对广东佛山某空调有限公司技改难题开发的可组装的有限空间板料多工位冲压自动化送料进给设备,不仅可大大降低该公司生产成本投入,提高车间产能,而且能有效优化车间布局,减轻人员劳动强度,改良劳动环境。 通过实践应用和评估,证明基于工作研究的制造业单机自动化、生产线自动化工艺设备创新设计求解方法更具有科学性、实用性和创新性,为制造自动化工艺设备的创新探索出了一条可行之路。
【关键词】：制造自动化工艺设备 工作研究 创新设计 F-PPM-AC模型 实践应用
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 选题背景与选题意义11-14
• 1.1.1 选题背景11-13
• 1.1.2 选题意义13-14
• 1.2 研究现状14-16
• 1.3 主要研究方法16-17
• 1.4 论文的逻辑结构17-19
• 第二章 基于工作研究的工艺设备创新设计方法19-31
• 2.1 工艺设备创新的机理研究19-27
• 2.1.1 创新设计概述19
• 2.1.2 机构与设备创新原理19-23
• 2.1.3 基于OEE指数的设备效能分析23-27
• 2.2 工艺设备的拟人化与功能集成27-28
• 2.3 工艺设备创新的模型建立28-30
• 2.3.1 工艺设备创新的概念设计28
• 2.3.2 F-PPM-AC功能求解模型28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 单机自动化设备创新设计的功能求解31-46
• 3.1 手工操作的单机自动化创新31-32
• 3.2 单机自动化F-PPM-AC模型的搭建32-43
• 3.2.1 总功能的提出与机理分析32-35
• 3.2.2 动作过程的构思与分解35-36
• 3.2.3 各功能元执行机构的设计36-43
• 3.3 单机自动化设备的总功能实现43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 生产线工艺自动化改良中的设备创新46-59
• 4.1 生产线工艺的自动化改良问题研究46-51
• 4.1.1 企业生产线不良问题调查46-49
• 4.1.2 车间布局中的“人-机-环境”约束问题49-50
• 4.1.3 工作空间约束下的技改要求50-51
• 4.2 自动化生产线工艺设备的创新设计51-58
• 4.2.1 满足工作空间布局约束的伸缩机械手设计51-54
• 4.2.2 基于产品质量考虑的板料分离方法54-56
• 4.2.3 柔性生产线中的“积木式”组合设备56-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第五章 制造自动化工艺设备创新实践59-80
• 5.1 TS公司汽配紧定螺钉自动装配器样机制造和应用59-74
• 5.1.1 三维模型建立与工艺流程设计59-64
• 5.1.2 基于Simulation的关键零部件分析64-66
• 5.1.3 样机制造与电气设计66-71
• 5.1.4 OEE指数分析及应用前景71-74
• 5.2 ZG公司冲压自动化送料进给设备开发及评估74-79
• 5.2.1 设备的组合及工艺动作流程74-75
• 5.2.2 基于Motion的仿真求解及应用评估75-79
• 5.3 本章小结79-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 6.1 主要结论80-81
• 6.2 研究局限性与展望81-82
• 参考文献82-87
• 致谢87-88
• 攻读学位期间发表的学术论文及专利88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 林强;应用工作研究原理提高工作效率[J];工程机械;2005年10期

2 司马光;;灵活高效的玉兔号月球车[J];国际太空;2013年12期

3 李伯虎;张霖;任磊;柴旭东;陶飞;罗永亮;王勇智;尹超;黄刚;赵欣培;;再论云制造[J];计算机集成制造系统;2011年03期

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5 宋霖,周小锋;机械设计中的人机工程[J];机械;2003年S1期

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本文编号：447368