蚂 蚁 椅
如图 1- 60 乙所示。
6. 我国是最早掌握造纸工艺的国家，传统造纸的流程图如下：
（第 5 题）
（第 6 题）
流程设计的目标 实现目标要考虑的内容 工时短
质量优
生产安全
……
提高 管理 水平流程设计 的目标
质量提高 提高 效率
节省资源 降低成本
图 2-18 流程设计的目标
孙宇觉得用木材制作组合式笔筒比较简单，于是，他利用废旧钢管设计制作了一 个组合式金属笔筒。制作组合式金属笔筒，工艺较为复杂，环节较多。孙宇单人制作，
费时费力。如果让一个小组的同学共同参加，操作的流程应该怎样设计呢？
任务一 分析流程设计应考虑的基本因素
人类生产和生活中的流程不是自然存在的，而是靠人们研究和设计出来的。流 程设计对于指导人们的工作、生活和有效地组织生产起着关键作用。同时，流程设 计又是一项技术性很强的工作。因此，应以科学严
谨的态度，充分考虑流程设计的基本因素和相关因 素，遵循事物的内在性质、规律进行设计。
设计一个流程首先应明确流程要实现的具体目 标。对于工作和生活方面的流程设计，主要应考虑 节省时间、提高效率、提高质量等目标。对于生产 活动的流程设计，主要应从提高效率、提高质量、
节省资源、安全生产、降低成本、提高管理水平等 方面明确设计的目标。
学习目标
1. 结合流程设计的活动体验，分析流 程设计应考虑的基本因素。
2. 结合实际需求进行合理的流程设 计，并用流程图表达出来。
3. 通过流程设计，体会流程设计的基 本思想与方法。
● 任务一 分析流程设计应考虑的基本因素
● 任务二 设计金属笔筒加工流程
二、流程的设计
请按照金属笔筒的设计方案，根据制作流程的目标，把要考虑的内容填入下表中。
流程中工序的作业方式分为串行与并行。每个环节都依次进行的工序，就是串 行工序。串行工序的特点是，上一道工序完成之后才能进入下一道工序。如果工序 是同时进行的，就是并行工序。并行工序往往是多人或多台设备同时工作，这样可 以大大提高生产效率。
在生产活动中，流程设计目标明确后，设计流程需要考虑的基本因素包括材料、
工艺、人员和资金、环境、设备。
基本 因素
材 料
工 艺
人员和 资金
环 境
设 备
不同的材料有不同的加工处理方法：木质材料加工相对比较 容易
不同产品的工艺要求各异，其流程设计也不同。如 表面处理，有的只需要粗加工，有的则需要精加工，
有的在精加工的基础上还需要镀层
人员的技术水平和必要的资金影响生产的 过程、质量和周期，是进行流程设计必须 考虑的主要因素
生产过程对环境的污染以及环境对生产的反作用，
是流程设计时应关注的重要因素
生产设计的水平往往决定了流程的自动化水平，也决定了流 程加工的精度与质量。在现代加工设备中，应用数控机床、
三维打印机等，可解决传统加工中的难题
简易手机架的制作流程设计
体验目的：通过简易手机架的制作流程设计，分析流程设计所要考虑的基本因素。
情境展示：孙宇妈妈平时在家没有固定摆放手机的地方，随意乱放，所以她总是不停地 找手机。孙宇决定送给妈妈一个亲手制作的手机架，方便妈妈摆放手机。
问题分析：在手机架制作的流程设计中，需要对手机架的结构、制 作工艺、安装步骤，以及使用环境等方面进行综合考虑。
活动准备：
材料：三合板、手机支架的设计图纸。
工具：美工刀、线锯、手电钻、尺子、铅笔、剪刀等。
主要过程：
1. 将学生分成两部分，一部分同学独立制作，另一部分同学小组合作完成。
2. 根据要求，确定环节及时序。
3. 制作与组装。
4. 对比独立制作与小组合作制作方式，看哪一种方式制作效率高。
讨论：
1. 从流程角度分析，独立制作工时长短的主要影响因素有哪些？
2. 从流程角度分析，为什么合作制作有时反而会比独立制作慢？
图 2-19 简易手机架
安全提示 钻孔时，要夹紧三 合板，不能手持。
不同行业的流程有不同的特点，其流程设计中应考虑的基本因素也各有差异。
例如，农业生产的流程设计还应考虑气候、季节、自然灾害、生态平衡等因素。
流程设计要依据事物的内在属性和客观规律，科学地设计时序和环节，以达到 设计的目标。
流程设计，第一，要明确设计的目标和任务，明确流程应遵循的内在变化规律。
第二，要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。不同的设备和人 员条件可能导致不同的流程设计结果。第三，列出流程涉及的主要事项，并进行初
合成氨的生产工艺流程
首先用适当的方法生产出合成氨的原料——氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成 塔内 500℃和 300 atm 条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离器不断地把生成的 氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。
合成氨工艺流程的产生是一个对其内在属性和规律的探索过程。19 世纪初，经过化学家 上万次的试验，最终才得出在 500℃高温和 300 atm 的条件下能产出合成氨，但转换率仅有 2%~8% 的试验结论。后来又经过不断试验才形成现代工业生产上使用的较为成熟的合成氨生 产工艺流程。
在流程设计中，我们需要将现代化的加工设备作为其中一个因素进行考虑。根据这个思路，在 流程设计中除了材料、工艺、设备、人员外，还有哪些因素需要考虑？
任务二 设计金属笔筒加工流程
要设计笔筒上铭牌的制作流 程，需要从多方面进行考虑。表 格中是某学校现有的材料和对应 的设备，请选择两种材料，分别 设计铭牌的制作流程。
材料 设备
木材 木工器械及设备
塑料 三维打印机
金属 车床、钻床等金属加工设备 亚克力板 激光切割机、塑料弯曲机等
图 2-21 流程设计的步骤 确定目标，明确任务
分析基本因素 明确主要事项（步骤）
确定时序，划分环节 画出（或修改）流程图
结 束 是
否 能否达到
目标要求
修改方案
步的排列。第四，分析各事项（步骤）
之间的先后顺序，合理地安排流程的 时序环节。例如，一个产品的生产流 程设计一般由材料准备环节、加工环 节、组装环节、产品质量检查环节等 组成。这些环节中分别应该安排哪些 工作，是串行工序还是并行工序等。
第五，选择一种合适的表达方式，画 出流程图。对于有严格时间要求的时 序，要标注时间。
一个流程要经过精心的设计和 反复的修改，才能达到比较理想的 效果。
图 2-22 金属笔筒
金属笔筒制作与装配的流程设计
如图 2-22 所示的金属笔筒可分为三个部分：笔筒 1（高）、
笔筒 2（低）、铭牌。其中，笔 筒 包 括 筒 身 与 底 板 ； 两 笔 筒 可 分 可 合 ， 笔 筒 之 间 有 一 定 的 连 接 结 构 ； 铭 牌 制 作 后 还 要 与 笔 筒 连 接 。
1. 流程设计的主要因素分析
（1）工具和设备：台钻、平锉、手锯、丝锥架、角尺、划针、
样冲、金工锤、激光雕刻机、三维打印机。
（2）材料：50 mm×100 mm×150 mm 方 形 钢 管、10 mm×
100 mm×200 mm 木板、平头螺钉、三维打印材料、亚克力板、
砂纸、油漆。
（3）加工方法：采用传统加工与现代加工方法。
（4）人员：学生（教师指导）。
（5）场所：通用技术实践室。
（6）结构特点：可分可合的笔筒。
2. 流程的环节划分与时序的确定
流程可以分为五个部分：笔筒 1 的制作、笔 筒 2 的制作、铭牌的制作、表面处理及装配。
3. 笔筒的加工流程图
（1）笔筒 1 的制作流程
分析：笔筒中有两个扣槽，用平头螺钉将两 个笔筒连在一起。扣槽的加工需要钻孔与锯割。
扣槽 筒身 底板
图 2-23 笔筒 1 的结构
先确定钻孔位置后，再用样冲冲眼，然后用台钻钻孔，再用 手锯进行锯割。固定铭牌时，还需要在恰当的位置钻孔与 攻丝。
底板衬托是将侧面板锯后向内弯折形成的，如图 2-24 所示。
底板是根据方管内空的大小，通过划线与锯割，再锉削实 现的。
笔筒 1 主体的制作流程：
底板的制作：
（2）笔筒 2 的制作流程
分析：笔筒 2 与笔筒 1 结构不一样，因此加工 流程也不同。
平头螺钉（卡扣）通过筒身上的内螺纹安装，
主要是与笔筒 1 的槽相配合，实现两个笔筒的连接。
底板衬托同样是为了底板的固定。
笔筒 2 主体的制作流程：
底板的制作：
（3）铭牌的制作流程
铭牌的制作，根据不同的设备，其制作方法也不同。
如果采用三维打印机直接打印，则其操作流程为：
如果采用激光雕刻机进行加工，则其操作流程为：
（4）表面处理
即对金属表面进行美化、安全处理。其基本流程是：
（5）装配
装配包括：用平头螺钉 将笔筒 1 与笔筒 2 装配在一起。
考虑到螺钉 既要拧紧，又要能卡入，所以对平头螺钉 是有要 求的，要选用如图 2-26 所示的平头螺钉。
铭牌通过平头螺钉固定在笔筒 1 上。
其操作流程是：
装铭牌 组装
图 2-26 平头螺钉 装平头螺钉
下料 划线 钻孔 锯割 锉削 攻丝 弯折
下料 划线 锯割 钻孔 攻丝 弯折 锉削
下料 划线 锯割 打磨
下料 划线 锯割 打磨
三维建模 打印 后续处理
图形建模 导入 激光雕刻
涂防锈漆 喷涂面漆 粗加工（锉） 精加工（砂纸打磨）
平头螺钉（卡扣）
图 2-25 笔筒 2 的结构 图 2-24 底板衬托示意图
底板衬托 扣槽
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