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            [通用技术必修 技术与设计2] 第二单元 流程与设计(2)


            流程与设计( 第二单元 流程与设计(二)
            在第一节中,我们已经知道: ——具有各具目的的若干环节,且各环节按一定时序进行的过程,叫做流程。 ——生产活动中的流程,是进行加工、组织管理的依据,是物质资料的增值活动过程。科学 合理地组织流程(环节和时序) ,是提高效率、提高质量的保证。技术活动中的流程思想和 方法,也可用来指导我们的生活和学习。使我们的生活和学习更加有序,提高我们的学习和 办事效率。 ——流程可以用多种不同的方式来表达。 ——流程不是自然成就的,而是人们经过设计,并经过实践检验而形成的。这其中不乏血和 生命的代价。 现在我们就来学习流程设计的相关知识。 第二节 流程的设计 流程的设计,就是如何科学地确定过程的各个环节和时序。为此,我们先来分析一个我们熟 悉的流程,看看它是怎样确定的。 全自动洗衣机流程的确定 洗衣机流程决定的基本依据是:如何能将衣服洗干净。为此,我们必须了解洗衣机的洗涤原 理。洗衣机洗衣物主要是依靠水流的渗透、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用将污 垢从衣物上分离到水中,而实现洗净衣物的目的的。具体来说有如下一些洗涤机理:①是洗 涤剂水解后,形成的长链 CH 化合物,这种化合物的一端为“亲油端” ,将衣物上的污垢分 子包围,它的另一端为“亲水端” 则和水很亲和, 这样就产生了, 污垢分子脱离衣物的趋势; ②水在波轮的带动下,以很高的速度甩向桶壁,并形成以波轮轴线为中心的涡流,衣物在涡 流作用下,作螺旋式回转,并与桶壁产生摩擦;③衣物不断和波轮产生摩擦;④ 衣 物 在 水中由于惯性的作用,运动速度比水慢,衣物和水之间也会产生摩擦;⑤由于洗衣桶形状不 是圆形, 使水形成湍流, 这种湍流带动衣物作不规则的运动, 从而使衣物的纤维不断被弯曲、 扭绞和拉长,衣物相互之间产生摩擦;⑥在以上各种摩擦的作用下,污垢分子就会从衣物上 进入水中,再加上洗涤剂的乳化、分散作用,使洗涤后的水成为乳化液,污垢分子不能再回 到衣物上;⑦脱水后,由于衣物的吸水性,在衣物中还保留了一定量的污水,因此,还得用 清水漂洗, 稀释污水及其中的残留洗涤剂的浓度, 从而达到洗净的目的。 到底需要漂洗几次, 视要求而定。 了解了洗衣机的洗涤原理之后,我们就知道了为什么洗衣机的标准洗涤程序(流程)是:选 择洗涤模式(洗涤要求)——进水和加洗涤剂——洗涤——脱水(先放水,后甩干)——进 水——漂洗——脱水(同前)——进水——漂洗——脱水。还有其它的洗涤方式,就不作一 一介绍了,同学们可以回去看看您家的洗衣机,并仔细观察洗涤过程。 流程设计的基本要求 设计一个技术活动的流程, 最主要的要求是要根据该项活动的内部工作原理及变化规律, 科 学地安排活动的环节及时序又达到预期的目的。其具体要求有如下几点: 提高效率。经常是通过节省时间来完成的。 提高质量。主要是合理地安排环节。 保证安全。 在每个环节上都要对可能出现的安全隐患作详尽的考虑, 并要有保证安全的可靠 措施。 节省资源。 提高管理水平。 提高经济效益。

            其它还有如注意环保等。 流程设计应考虑的基本因素 在作流程设计时,必须要对在过程进行时能够提供的条件加以考虑。比如: 能提供什么样的材料? 有什么样的工艺条件? 有什么样的加工设备? 有什么样水平的技术人员? 有什么的样的资金实力? 过程是否对环保有影响,如果有影响,就得安排相应的解决办法。 还得考虑一些特殊活动的特殊要求。 只有对相关的因素作了充分的考虑, 确定目标 明确任务 所设计的流程才能符合实际。 流程设计的步骤 分析基本因素 流程设计的基本步骤如下: 搞清过程的基本工作原理,和变化规律; 明确主要事项 了解相关条件(就是上面所说的应考虑的基 本因素) ; 确定环节和时 初步列出过程所需环节和时序(即明确 明 修改方案 确主要事项) ; 画出流程图 调整确定环节和时序。 否 选择合适的表达方式,画出流程图。 是否达到要求 是 流程设计举例(学生阅读教材) 提示:教材上列举了两种小铁锤的工艺流程 结束 (工序)一种是手工制作的工艺流程,一种 流程设计步骤 是机械加工的工艺流程。这说明了什么呢? 第一,它说明,流程不是唯一的。第二,它 说明流程的设计是由条件来决定的。 其中手工加工流程, 和我们上学期介绍的金属垫块的加 工工序基本相同,这里多了一个“攻丝”的环节,攻丝,是手工加工内螺纹的一种工艺,它 的基本加工过程是先钻一个直径稍小于螺杆直径的孔,再用“丝锥”来加工内螺纹。而流程 中的淬火和电镀,就不属于手工加工了。 至于机械加工方案,由于同学们没有见过机床,无法在课堂上讲清楚,只要求同学们知道, 由于设备的不同,工艺流程就会不一样。 第三节 流程的优化 在流程的设计和实施过程中,经常需要进行不断的修改和完善,这种对流程修改的过程,叫 做流程的优化。 一、流程优化的目的 既然是优化,就是要做得更好。也就是要进一步提高工作效率、进一步降低成本、降低劳动 强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全。 二、流程优化的内容 流程优化的主要内容有:工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。对一个 流程的优化,可以是整体的全面优化,也可以是对某一个指标进行优化。经常会有这样的情 况出现:某一个指标得到了优化,而使另外的指标下降了。比如,技术优化,可能使成本提

            高。成本优化了,也可能使质量下降。因此,在进行流程优化时,要综合平衡,以取得整体 优化的成效。 工期优化。工期优化的目的是缩短加工时间。其主要手段是:在不改变工艺的条件下,将某 些环节的串行改为并行。如教材所举案例:

            ① 2天② 1天③
            零件维修 5天

            检查

            检查

            零件加工 8天

            电器修理

            ⑤ 3天 ⑥ 3天 ⑦ 1天 ⑧

            组装

            试车


            电器修理 3天

            拆卸

            检查

            零件加工

            组装

            试车

            1

            2天

            2

            1天

            3
            5天

            8天

            5

            3天

            6

            1天

            7

            零件维修

            4

            修改后的流程,是把“电器修理”的环节与“检查”“零件加工”“零件维修”并行,这样, 、 、 可以把原来需要 18 天的工期,减少为 15 天。之所以可以这样改动,是因为这几项工作,没 有先后的要求, 这是并行安排的基本依据。 当然, 这样改动之后, 有可能要增加人力和物力, 因此在做成本核算时,要把增加的人力和物力计算进去,并与改动前进行比较,如果改动后 的总成本是降低的,则优化是可行的。 根据环节安排无先后要求的因素,请同学们看看教材上“P55”的“马上行动” ,可以做怎 样的优化?——可以将“买电器元件”“焊底座”“做灯罩”三个环节并行,这样可以使工 、 、 期节约 4 个小时。当然,如果人力不够,还可以把①、②串行,③与它们并行,这样工期是 一样的。
            买电器元件 焊底座 组装 调试

            1
            做灯罩 买电器元件 焊底座

            4
            组装

            5
            调试

            6

            1

            2
            做灯罩

            4

            5

            6

            φ1 工艺优化 仍以教材上的案例为例。法兰,也叫 法兰盘,是管道和壳体连接时用的一种器 φ2 φ3

            切削

            下料

            切削

            钻孔

            检查

            切削

            切削
            下 加 料 热 锻 理 模 处 削 验 热 切 检

            P56

            切削

            P56

            y=ax 4ac 下

            bx c 4a]

            x= b/2a

            x

            y [y= B

            b

            A A B C M F

            D

            E AF+BF CD CD F F AM CD AM E AM=EM BE

            1 2 切削 3

            对本单元的简要小结 在本单元中,我们了解了流程的涵义,学习了流程设计及流程优化的基本知识。从中我们认 识到,流程不仅是一种技术活动,它更是一种重要的技术思想和方法,这种思想和方法的内 涵有如下几点。 (1)整体规划,分步实施的思想和方法。为达成某个目标, 需要做哪些事情, 必须有一个总体的设想,为了完成这个设想,又必须分步实施,这样才有可能把整体设想落 到实处。 “顺序”的思想和方法。顺序是规律的体现,顺序合理,才符合事物本身的规 (2) 律,工作才能够顺利进行。 (3)衔接的思想和方法。顺序之间需要衔接,上一个环节,必须 为下一个环节提供条件和保证。 “流水线”的思想和方法。流程的思想促成了“流水线” (4) 的产生,而流水线又成了组织活动,提高效率的重要思想和方法。 (5)优化的思想和方法。 这些思想和方法的掌握和应用, 不仅是在技术活动中受益, 对我们的工作和生活都是非常有 意义的。


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