电动车课程设计

综合课程设计报告

课题题目电动自行车厂规划与设计

专业年级工业工程07级

指导教师

小组组长

课程成绩

2010年 12 月 25 日

设计工作计划书

第一周（2010年12月6日—2010年12月12日）：资料收集阶段。包括借阅图书馆藏书，参考有关网站，阅读有关刊物等。这一过程由小组全体成员一起完成。

第二周（2010年12月13日—2010年12月19日）：经过小组讨论列出项目提纲，并交由指导教师袁老师，经其指导，改善大纲。

第三周（2010年12月20日—2010年12月26日）：课程设计的具体执行：

第四周（2010年12月27日—2010年12月31日）：编写报告，交由袁老师指导改善，对论文中的关键部分进行讨论，做进一步修改，完成最终论文

第1章电动自行车行业基本情况

1.1行业背景和发展概况

在石油资源日益紧缺的形势下，如何减少交通对石油的消耗，已成为世界各国热点讨论的问题。电动自行车以其轻便、环保节能，价格适中等特点将被越来越多的人购买。

近10多年来，我国电动车市场出现迅猛发展势头。现在全国电动车拥有量达1400万辆。据全国各大城市的市民需求调查，高达76%的市民有将电动车作为代步工具的需求。

随着经济的不断发展，资源紧缺、环保就成为凸显问题，新能源必将受到强烈关注。依靠科技进步，发展电动自行车这个“绿色交通工具”，可缓解资源紧张、城市交通拥堵，降低环境污染。各国政府已深刻体会到绿色交通的重要性，并开始增设自行车专用道或相关公共设施。因此，无论在中国还是在全世界，电动自行车都是一个蒸蒸日上的产业。

1.2市场调查

1.2.1现有产品生产能力调查

据中国自行车协会的统计，全国现在有名的电动车生产企业多达1400多家，配件厂商超过2300家，从业人员达100万以上，现年生产电动自行车4000万辆以上。由于电动车制造业的门槛低，其中大部分生产厂家的年产量不足10000辆，有30%左右电动车企业是拼装的电动车，有40%左右的电动车企业是贴牌生产的。在电动车制造业中，现年淘汰率达8%。有品牌、有规模、有实力，特别是拥有电机、电池、充电器等三大核心技术的生产企业，将会是电动车生产的有实力的企业。2010年上半年电动车销售受各种市场因素的影响，整体实现稳步上行，与去年同期相比，增长幅度超过10%，销量从去年的720万达到800万辆。

1.2.2主要客户群体分析

经调查发现，我国电动自行车实际消费和潜在消费人群的具体分布如下：

实际消费者职业%

个体业主25.5

工人/ 服务员/ 体力劳动者22.3

企业的一般办公室职员14.0

学生 6.5

机关事业单位的办公室职员 5.8

私营企业主/ 企业合伙人 4.6

企业中的中层或高管 4.6

退休人员 4.3

下岗/ 无业/ 失业 3.9

中高级专业人士 3.0

家庭主妇 2.0

机关事业单位中高管 1.0

1.2.3市场竞争分析

目前，电动自行车主要面临行业内的竞争，且竞争日趋激烈，发展潜力巨大。特点如下：市场竞争由价格竞争价格、产品和服务竞争；品牌众多，品牌区域性特征明显，经销商对品牌形成与发展有突出影响；电动车品牌的发展与自行车的发展紧密相连；电动自行车与自行车、燃油助力车和摩托车存在一定替代关系。

1.3市场需求预测与价格预测

根据国家统计局的数据，2010年1-6月份，自行车行业销售量保持了高速增长，同比增长22%。电动车以其清洁、环保、便捷等特点，赢得了广大农村及城镇市场。加之政府提倡低碳生活，节能减排，出台了一系列措施支持电动自行车的发展，预计未来该行业需求量只升不降，前景非常光明。

电动自行车的价格大战初步发展现状，1999 年内地电动自行车的零售价为2500 元左右，2000 年为2000 元左右，2003 年底已降至1500 元左右，25% 的降幅促进了销售量高速增长。价格上，1001-2500 元内最受欢迎，尤其是1501-2000 元的车，高达46.1% 的人选择此区间，价格均值为1897.4 元，潜在消费者的价格承受度多在2000 元以下。预计短期内价格走向不会有太大波动。

1.4投资分析与市场定位

综上分析，电动自行车市场竞争激烈，但远远没有达到饱和。由于其快捷、轻便、环保、节能等优点，越来越受到人们的青睐，已成为市场发展的一大趋势和方向，并且

由于市场准入门槛低，没有全国性的品牌，这就为进入该行业并做大做强提供了很好的机会。企业进入市场不是目的，重要的是保持竞争力，通过产品差异化细分市场，在相同之中发现不同，并占领该市场。同时努力打造区域性优势产品，在保持基本功能的前提下，在外观、功能等方面进行改造和创新，进而产品系列化、丰富化、多样化，形成自己的特色产品。

建厂的初步规模：项目总投资5000万元，其中征地1000万元，土建1200万元，设备2500万元，其它300万元。用地100亩，厂房及辅助建筑面积2万平方米，主产品电动自行车，建成投产后年产量12万辆。

第二章电动自行车加工项目厂址选择企业的选址定在秦皇岛抚宁工业园区。

1自然条件

自然条件包括地形，地貌及占地面积，工程地址和水文地质，这些条件对项目选址影响很大。厂址的地形应力求平坦且略有坡度，地耐力满足拟建项目的要求，应避免设在强烈的地震带，断层，泥石流等不良的地段。

秦皇岛地处河北省东北部，南临渤海，北依燕山，东接辽宁，西近京津，位于中国最具发展潜力的环渤海经济圈中心地带，是东北与华北两大经济区的结合部和重要出海口。

秦皇岛总面积7812 平方公里，人口273万，辖北戴河区、山海关区、海港区和抚宁县、昌黎县、卢龙县、青龙县。作为大北京经济圈的重要城市，具有区位、环境、资源、港口、产业、人才、服务等诸多优势，蕴藏着巨大的发展潜力；作为2008年北京奥运会的分赛场，秦皇岛将吸引更多的国内外朋友观光、考察、投资，发展更紧密的经贸合作关系。

2运输交通便利性

秦皇岛是中国重要的港口城市。秦皇岛港是一个多功能、综合性、现代化港口，年吞吐量达1.27亿吨以上；同时，秦皇岛新港建设已初具规模，山海关港建设开始起步，未来几年，将逐渐形成大港和小港相互补充的港口群落，进一步巩固和强化其作为华北、东北重要出海口的地位。

秦皇岛是中国首批14个沿海开放城市之一。目前，有42个国家和地区的客商在秦皇岛投资置业，有14个世界500强企业在秦皇岛落地生根。

秦皇岛具有良好的交通环境。京沈、京秦、大秦铁路和102、205国道贯通全境，京秦高速公路已全线通车；秦皇岛机场已开通18条航线，每周航班达34个；秦皇岛新港开通了至大连、烟台的海上客运航线，秦皇岛至韩国仁川的客货班轮已正式通航。

项目将建设在秦皇岛市抚宁县城北工业园区，距秦皇岛市区25公里。抚宁县地理位置独特，三面环抱秦皇岛。全县总面积1617.5平方公里，总人口51万人。县境内有

京哈、京秦和大秦铁路，有102和205国道，京哈高速公路在县城中心地带通过，交通十分便利。

3人力资源因素

秦皇岛有丰富的人力资源，依托于本地的全国重点大学燕山大学，有着众多的高学历人才。燕山大学是一个工科学校为主的学校，学校在机械、材料、车辆等方面的优势突出，便于企业新技术的引进和转化，例如新车型的设计，车型结构的改进，电动车的新材料的应用，以及电动自行车电路控制等，借助于燕山大学的人才可以帮助企业在这些技术方面保持领先。

4原材料供应

电动自行车厂是一个需要大量钢材的行业，而首钢向曹妃甸的成功搬迁，唐山钢铁集团的发展，企业的原料供应和准时供应将会有充分的保证，这也是企业进行精益生产的基本保障。

第3章电动自行车厂的规划和生产

1设计依据

1.1设计基本原理

电动自行车是具有电力驱动、脚踏驱动、电力和脚踏并用等功效的绿色环保交通工具。电动自行车的原理和结构都不复杂，可以认为是在自行车的基础上加一套电机驱动机构组成(见下图)。蓄电池经过一个控制器给一个电机送电，电机放在后车轮中，电机的旋转带动自行车的行进。电动自行车的控制器连接一个调速手柄，在脚踏中轴上装有助力传感器，转动调速手柄可以让控制器检测到不同的电压值，控制器根据电压值大小，模拟调节输送给电机电压的高低，从而控制了电机的转速。

1.2电动自行车基本性能

电动自行车体积小、外形和普通自行车类似。有关规定“电动自行车以18km/h的车速行驶时，其干态制动距离应不大于4m，湿态制动距离应不大于15m”，并规定“车架/前叉组合件的冲击强度中荷重是70kg”。电动自行车有五大部件组成，即：电机、控制器、电池、充电器和车架。能够用于电动自行车的电池主要有五种，即铅酸电池、镉镍电池、铁镍电池、氢镍电池、锂二次电池。目前市场上65%的电动自行车选择的是铅酸电池，30%选择的是镉镍电池，5%选择的是氢镍电池或其他电池。

自行车和电动自行车的基本性能比较

2电动自行车的生产标准

3企业的生产单位

电动自行车的组成零件包括:车架、前叉、前后轮、坐垫、车把、制动装配、调速手把、变速器、后传动装置、电动机、电池、数据显示、充电器。生产过程采用成组原则生产：把零件分类，划分成成组单元。

成组生产单元是为一个或几个工艺工程相似的零件族组织成组生产而建立的生产单位。在成组生产单元里配备了成套的生产设备和工艺设备以及相关工种的工人。以便能在单元里封闭的完成这些零件的全部生产过程。

成组生产单元是为一个或几个工艺工程相似的零件族组织成组生产而建立的生产单位。在成组生产单元里配备了成套的生产设备和工艺设备以及相关工种的工人。以便能在单元里封闭的完成这些零件的全部生产过程。相别于工艺布置，由于其经过分组其加工时间较短，物流效率较高，在制品的数量较低，准备时间较短，同时具有工艺布置原则的柔性特征。

结合实际，将电动自行车厂划分成的生产单位为：

4车间布置

根据企业的产品组装顺序，各个车间占地面积及其生产线流程，又在充分考虑企业的物流强度相关与非物流强度相关因素影响，遵照物流分析的原则和工作地布置原则得出企业车间布置图，选用Tompkins关系表进行车间布置。

4.1产品及作业单位编号

A行车部分；B驱动部分；C传动部分；D制动部分；E整车装件部分F成品部分1原材料库；2机加工车间3；热处理车间4；焊接车间；5电机车间；6制动车间；7传动车间；8电镀车间；9总装车间；10外购车间；11成品库。

4.2编制产品工艺路线及运量表

产品工艺路线及运量表

4.3编制从至表

物流从至表通常用来表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量，它适合于多产品或多零件是的情况。如果计入作业单位之间的距离，即距离矩阵或距离从至表，还可以表示作业单位之间的物流搬运总量，即物流强度。

运用从至表可以一目了然的进行作业之间的物流强度。

产品重量从至表

物流强度从至表

4.4编制物流强度相关图

4.4.1物流分析

在计算出了物流强度从至表之后，要对其进行分级，以便于对作业单位之间关系密切程度进行比较。用这种关系密切程度等级制成物流相关表，将是车间布置的一大依据。物流强度划分用著名的A、E、I、O、U等级，一般A占作业单位对的10%，E占20%，I 占30%，O占40%，U级代表那些无物流量的单位作业对。

物流强度分析表

4.4.2物流强度相关图

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

E

E

E

I

O

O

I A

A

I

O

O

I

E

X

X

4.4.3平面布置方案的确定

采用Tompkins技术表技术进行布置。

主要步骤：（1）先将相关图转化成关系工作表

（2）将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得到拼块图

（3）在拼块图上做流程分析

（4）将拼块图转化成面积图

1关系工作表

关系工作表是对相关图的进一步总结，它每行列出一个作业单位，AEIOUX 各成一列，将与之形成AEIOUX各级关系的其他单位分列在各列之中。

2无面积拼块图

摆放规则：A级边靠边，E级至少角对角，X级既不能靠边也不能靠角。

摆放方案：

对于这些方案做一个好坏评级。方法是：如果A 级分没有靠近，则罚两分；X级的边靠边也罚两分；A级的只角靠角罚一分；X级角靠角罚一分；E级没有角靠角罚一

分。对于三个方案均未罚分。

对于三方案进行物流强度分析（设定一个方块的距离为1）： 方案A ：350*（7*4+4*4+4*2+2*4+3*4+18*2）=350*108 方案B ：350*（7*4+4*2+2*4+2*6+3*7+18*2）=350*113 方案C ：350*（7*5+4*3+2*5+2*5+3*3+18*2）=350*112

因此选定方案A 。 最后车间优化布局

5装配线平衡

装配线的平衡是使人员之间或机器之间尽量平衡，这样装配线的产出才能达到要求的水平。装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产率。一个工作站要完成的工作总量与分配到该工作站的基本工作单元总数是一致的。装配线平衡问题就是将所有基本工作单元分派到各个工作站，以使每个工作站在节拍（即相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间）内都处于繁忙状态，完成最多的操作量，从而使各工作站的未工作时间（闲置时间）最少。

装配线设计与平衡方法： （1） 确定装配流水线节拍。

公司按照每年有250个工作日，采用一班制的生产方式，每天工作8小时，一年的有效工作时间为120000分钟，又计划年产量120000，则r=1（分/件）。 （2） 计算装配线上需要的最少工作地数。

（3）组织工作地。

（4）计算工作地时间损失系数和平滑系数

电动自行车零件工艺顺序及时间：

车架（0.5）-----前叉（0.3）-----车把（0.3）----制动装置（1.0）----调速手把（0.4）----变速器（0.7）----后传动装置（0.8）----电动机（1.2）

Smin=5.2/1=5.2≈6

=(6*1-5.2)/6*1=13.3%

=1.8

6企业资源计划（ERP）设计

企业的生产活动是非常复杂的，必须要有周密而统一的计划进行指导和控制，使各个部门能够协调配合以保证生产的顺利进行。

企业资源计划系统在制造资源计划基础上，扩展了管理范围，提出了新的结构，把企业外部的顾客需求（包括供应商和经销商）与企业内部的生产经营活动及其资源有机地整合为一体。其基本思想就是将企业的经营过程看成一个紧密连接的链条。一般来说，企业资源计划系统包括财务系统、市场营销系统、生产制造系统、质量控制系统、物资供应保障管理系统和人力资源管理系统等子系统。可以说，企业资源计划系统整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力资源、物质资源、计算机软硬件于一体的企业资源管理信息系统。企业资源计划系统的目标就是充分协调企业内外部资源，确立企业的竞争优势。

根据企业的规模、产品特点、生产特点、生产部门和职能部门的设置设计企业的计

划与控制系统。

生产计划大纲(Production Planning, PP) 是根据经营计划的市场目标制定的，是对企业经营计划的细化，用以描述企业在可用资源条件下，在一定时期中的计划。用于协调满足经营计划所需求的产量与可用资源之间的差距。生产计划大纲一般针对企业的所有产品以报表汇总的方式来表示。

生产计划大纲编制过程：搜集资料，编辑生产计划大纲初稿，决定资源需求，生产

计划大纲初稿，批准生产计划大纲。

按库存生产环境MTS下生产计划大纲编制：（安全库存为1000）

第4章电动自行车厂组织结构设计

1公司组织机构图

2组织机构进行描述

主要职能部门按以下规划：

（1）总经理：负责公司全面工作。

（2）生产有关部门：负责产品生产的相关工作，如原材料采购、质量管理、技术及新产品开发。

（3）销售有关部门：负责公司产品的销售。

（4）财务部：负责公司的财务管理。

（5）人力资源部：人力资源体系分为六大模块：招聘，培训，绩效考核，薪酬，福利，员工关系。

（6）库存部门：仓库管理。

2、人力资源配置

（1）总经理：专业技术水平较高，熟悉企业各项管理工作，有全局统筹能力，熟悉行业发展动态，熟悉市场营销。

（2）销售副经理：熟悉项目技术，熟悉行业发展动态，熟悉市场营销。良好的沟通公关能力。

（3）生产副经理：项目技术水平较高，熟悉产品生产工艺，有生产管理协调能力。

（4）财务总监：负责制定公司利润计划、资本投资、财务规划、销售前景、开支预算或成本标准。

（5）人力资源部经理：专门负责一个单位或部门的人事调配、职务晋升、业绩考核、业务培训、奖励惩罚等。

3公司组织结构分析

公司的总体组织结构采用股份制公司下的直线——职能制。

它是在直线制和职能制的基础上，取长补短，吸取这两种形式的优点而建立起来的。目前，我们绝大多数企业都采用这种组织结构形式。这种组织结构形式是把企业管理机构和人员分为两类，一类是直线领导机构和人员，按命令统一原则对各级组织行使指挥权；另一类是职能机构和人员，按专业化原则，从事组织的各项职能管理工作。直线领导机构和人员在自己的职责范围内有一定的决定权和对所属下级的指挥权，并对自己部门的工作负全部责任。而职能机构和人员，则是直线指挥人员的参谋，不能对直接部门发号施令，只能进行业务指导。

直线——职能制的优点是：既保证了企业管理体系的集中统一，又可以在各级行政负责人的领导下，充分发挥各专业管理机构的作用。其缺点是：职能部门之间的协作和配合性较差，职能部门的许多工作要直接向上层领导报告请示才能处理，这一方面加重了上层领导的工作负担；另一方面也造成办事效率低。为了克服这些缺点，可以设立各种综合委员会，或建立各种会议制度，以协调各方面的工作，起到沟通作用，帮助高层领导出谋划策。

第5章电动自行车厂的库存管理库存(Inventory)是企业为了支持生产、维护、操作和客户服务而存储的各种物料。库存管理则是指与库存物料相关的计划和控制活动。它是企业为了生产、销售等经营管理的需要而对计划存储、流通的有关物品进行相应的管理，如对存储的物品进行接收、发放、存储保管等一系列的管理活动。

库存管理的作用：维持销售产品的稳定,维持生产的稳定,平衡企业物流,平衡流通

资金的占用。弊端是占用企业大量资金，增加了企业的产品成本与管理成本，掩盖了企业众多管理问题，如计划不周、采购不力、生产不均衡、产品质量不稳定、市场销售不力等。

电动自行车有许多的通用零件，可以用于整车的装配，也可以用售后服务的维修，既是相关需求也是独立需求，所以采用定量库存控制模型。

定量库存控制模型的基本思想：当库存下降到R时，就应该进行批量为Q的定购并确保在提前期L的期末收到，从而保证库存的供应。两个重要参数：订货批量Q、订货点R。

订货批量Q的确定：订货批量Q采用经济批量法(Economic Order Quality，EOQ)确定，其基本原理是要求年总成本最小。由于库存成本随着库存量的增加而增加，采购成本却随着采购批量的增加而减少，并且当采购批量加大时，库存也就增加。由此可见，库存成本和采购成本存在矛盾，为了解决矛盾，需找到一个合理的订货批量，使总成本为最小。

年总成本=年产品成本+年采购成本+年库存成本，即

Tc=D*C+S*D/Q+H*Q/2

Tc为年总成本，D为年需求量，C为单位产品成本，S为采购成本，R为采购点，L 为提前期，H为采购成单位产品的年平均存储成本。

批量Q为，Qopt=√2DS/H

订货点R的确定：R=d*L+IS

d为日均需求量，L为提前期以日为单位，IS为安全库存

参考文献

1 《ERP原理与应用教程》作者：陈庄毛华扬出版社：电子工业弱出版社

2 《物流工程》作者：伊俊敏出版社：电子工业弱出版社

3 《生产计划与控制》作者：李怀组出版社：中国科学技术出版社

4 中商情报网，http：／／www．askci．COll1．

5 电动车中国网，http'．／／www．cbike—cn．coin．

6 中国自行车协会网，http：llwww．china-bicycle．toni．

7 《电动自行车》作者：崔万安出版社：机械工程出版社

8 《电动自行车—结构与使用维修》作者：吴文琳出版社：机械工程出版社